本发明涉及耐气候性着色聚苯乙烯模塑或挤塑泡沫制品,其供户 外应用或要求高耐气候性的应用之用。
挤塑或者模塑聚苯乙烯泡沫广泛用于建筑物绝热,用作建筑物、 筒子板和窗饰的组件。然而,苯乙烯类聚合物如ABS和用聚丁二烯进 行抗冲改性的聚苯乙烯类对氧化非常敏感。气候降解开始于表面并导 致机械性能如冲击强度的迅速降低。由于这种对氧化的敏感性,聚苯 乙烯通常不用于直接暴露于天候下的室外应用中,除非通过着色的和/ 或UV-稳定化的聚丙烯酸酯薄膜或通过加入相对大量的炭黑进行保 护。
这些已知的改善耐老化性的方法不仅不充分而且还有技术缺陷。 因此,在片材的情况下唯一可能的是与保护膜进行层合,其例如通过 深度撑压法进一步发生转变,并且不适用于注塑。通过涂漆进行表面 保护需要另外的加工步骤,这增加了成本并且不总能给出足够的长期 耐气候性。
因此,发明人意外地发现有可能制造出持久耐气候性着色聚苯乙 烯组合物,其不需要施用保护性丙烯酸系树脂涂漆外涂层或加入相对 大量的炭黑。
已知在聚苯乙烯中使用2-(2′-羟基苯基)苯并三唑型UV吸收剂。 还已知使用受阻胺和苯并三唑UV吸收剂组合,并且这些组合即使在结 晶聚苯乙烯暴露于室外时也获得良好性能,参见Plastics Additive Handbook,4th edition,R.Gchter等人编辑,1993,237-241页 和Better Light Stability for Styrenic Polymers,J.Geil等 人,于Modern Plastics,1983年9月。
US 4,692,486描述了用于聚苯乙烯保护的低分子量和高分子量的 聚烷基哌啶的协同增效混合物。
US 4,110,304公开并要求保护受阻胺与共稳定剂如二苯甲酮和苯 并三唑的联合应用。
US 5,492,948公开了苯乙烯聚合物用稳定剂体系,包括苯并三 唑、以及N,N′-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)六亚甲基二胺和2,4-二氯- 6-吗啉基-1,3,5-均三嗪和三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸 酯的低聚缩合物。
WO2000-069956申请公开了包括氢化聚苯乙烯、受阻胺及可用于 室外暴露应用的紫外线吸收剂的组合的组合物。
GB 2328213专利申请公开了适于高温的油漆组合物,使用了钒酸 铋(BiVO4)与氧化铁(III)(Fe2O3)的颜料组合。
令人惊讶地,本发明人发现将紫外线吸收剂稳定剂(UVA)与受阻胺 稳定剂(HALS)及选择颜料组合在一起的组合物对于挤塑或者模塑的泡 沫聚苯乙烯给出高度稳定的组成。本发明的解决方法不需要施用保护 性丙烯酸系树脂涂漆外涂层或加入相对大量的炭黑,因此避免了与额 外步骤有关的成本。另外,本发明允许采用除炭黑之外的染料,从而 得到耐气候性着色聚苯乙烯泡沫,其可容易地通过简单的挤塑或者模 塑制得。
本发明的一个目的是提供挤塑或者模塑着色聚苯乙烯泡沫的组合 物,当它们处于日光、热和室外气候影响条件下时保持其颜色。
因此,本发明公开了:
一种着色聚苯乙烯泡沫组合物,包括
(a)泡沫聚苯乙烯均聚物或共聚物,
(b)至少一种紫外线吸收剂,
(c)至少一种低分子量受阻胺光稳定剂,
(d)至少一种高分子量受阻胺光稳定剂,
(e)至少一种颜料
和
(f)任选地,炭黑,
其中当膨胀的聚合物泡沫暴露在以下条件时:黑板温度为63℃的 氙弧天候老化仪、在340纳米的0.35W/m2和50%的相对湿度、使用断 续光/暗循环和喷水(光照102分钟,光照加喷水18分钟)、在3000小 时期间内,膨胀的聚合物泡沫的ΔE颜色变化小于约0.3,其中ΔE颜 色变化根据ASTM方法D2244、特别是根据D2244-02测定。
优选ΔE颜色变化小于约2.5,最优选ΔE颜色变化小于约1.5, 其中ΔE颜色变化的测定如上述进行。
另外,本发明的一个目的是提供当模塑的着色聚苯乙烯泡沫暴露 在日光、热和室外气候影响条件下时,保护模塑的着色聚苯乙烯泡沫 免于变色的方法。
因此,本发明公开了:
一种,当着色聚苯乙烯泡沫暴露在室外气候影响条件下时,保护 着色聚苯乙烯泡沫使其免于变色的方法,该方法包括下列步骤:
(i)从模头挤出(expressing)苯乙烯类聚合物或者共聚物凝胶组 合物,使得挤出的凝胶在起泡剂的作用下膨胀为多孔状泡沫,所述凝 胶组合物包括:
(a)聚苯乙烯均聚物或共聚物,
(b)至少一种紫外线吸收剂,
(c)至少一种低分子量受阻胺光稳定剂,
(d)至少一种高分子量受阻胺光稳定剂,
(e)至少一种颜料,
和
(f)任选地,炭黑 和,
(ii)将膨胀的聚合物泡沫冷却到所述泡沫为自支撑状态的温度。
其中当膨胀的聚合物泡沫暴露在以下条件时:黑板温度为63℃的 氙弧天候老化仪、在340纳米的0.35W/m2和50%的相对湿度、用断续 光/暗循环和喷水(光照102分钟,光照加喷水18分钟)、在3000小时 的期间内,其ΔE颜色变化小于约3.0,其中ΔE颜色变化根据ASTM 方法D2244、特别是根据D2244-02测量。
优选ΔE颜色变化小于约2.5,最优选ΔE颜色变化小于约1.5, 其中ΔE颜色变化的测定如上述进行。
另外,本发明的一个目的是提供一种用于着色聚苯乙烯泡沫的添 加剂组合,其包括组分(a)到(f),其中当膨胀的聚苯乙烯泡沫暴露在 以下条件时:黑板温度为63℃的氙弧天候老化仪、在340纳米的0.35 W/m2和50%的相对湿度、用断续光/暗循环和喷水(光照102分钟,光 照加喷水18分钟)、在3000小时的期间内,其ΔE颜色变化小于约 3.0,优选ΔE颜色变化小于约2.5,最优选ΔE颜色变化小于约1.5, 其中ΔE颜色变化根据ASTM方法D2244、特别是根据D2244-02测量。
另外,本发明的一个目的是提供一种模塑或者挤塑聚苯乙烯泡沫 制品,其包括组分(a)到(f),其中当膨胀的聚合物泡沫暴露在以下条 件时:黑板温度为63℃的氙弧天候老化仪、在340纳米的0.35W/m2和50%的相对湿度、用断续光/暗循环和喷水(光照102分钟,光照加 喷水18分钟)、在3000小时的期间内,其ΔE颜色变化小于约3.0, 优选ΔE颜色变化小于约2.5,最优选ΔE颜色变化小于约1.5,其中 ΔE颜色变化根据ASTM方法D2244、特别是根据D2244-02测量。
组分(a)适当苯乙烯类聚合物:
苯乙烯类聚合物通常被分类为通用聚苯乙烯(GPPS)或者抗冲改性 聚苯乙烯(IPS)。GPPS为高分子量的无色聚合物,其硬、具有刚性并 且无气味和味道。其在生产模塑制品和挤塑制品(包括泡沫和薄膜) 方面得到应用。IPS为橡胶改性的聚苯乙烯,其特征在于韧性并且耐滥 用(resistance to abuse)。橡胶如聚丁橡胶以离散微粒的形式分散 在聚苯乙烯基质中。IPS不是透明的,而是随着橡胶使用量的不同而呈 现半透明或者不透明。本领域认可两种类型的IPS,即中等抗冲聚苯乙 烯(MIPS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS),前者比后者含有较少的橡胶。HIPS 通常的特征在于有约8到约18重量%的橡胶含量。在有些情况下,IPS 和GPPS的混合物用于实现性能在一定程度上的调合。
对本发明来说,苯乙烯类聚合物可以为GPPS,或者为GPPS和IPS 的混合物。GPPS和IPS可为均聚物、共聚物或者嵌段聚合物,并且由 诸如下述的乙烯基芳族单体形成,苯乙烯、环取代的甲基或多甲基苯 乙烯、环取代的乙基或多乙基苯乙烯、环取代的丙基或多丙基苯乙烯、 环取代的丁基或多丁基苯乙烯、环取代的混合多烷基苯乙烯(其中烷 基彼此不同)、α-甲基苯乙烯、环取代的甲基-或多甲基-α-甲基苯乙 烯、丙基-或多丙基-α-甲基-苯乙烯、丁基-或多丁基-α-甲基苯乙烯、 环取代的混合多烷基-α-甲基苯乙烯(其中烷基彼此不同)、环取代的 烷基-或多烷基氯苯乙烯(其中烷基含有1-4个碳原子),以及类似的 可聚合苯乙烯类单体,即,能够借助过氧化物或类似催化剂而聚合成 为热塑性树脂的苯乙烯类化合物。
聚苯乙烯均聚物或共聚物优选使用选自苯乙烯、对-甲基-苯乙 烯、2,4-二甲基苯乙烯,α-甲基苯乙烯和对-氯-苯乙烯的苯乙烯类单 体形成。从成本和可用性的角度优选使用这些单体。
起泡剂:
可使用任何的各种各样的已知发泡剂或起泡剂用于生产本发明的 膨胀的或泡沫聚合物。美国专利3,960,792给出了一些适当的材料。 一般而言,挥发性的含碳化学物质被最广泛地用于这一目的。他们包 括例如诸如以下的物质:脂族烃,包括乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁 烷、丁烯、异丁烷、戊烷、新戊烷、异戊烷、己烷、庚烷及其混合物; 挥发性卤碳和/或卤代烃,如氯甲烷、氯氟甲烷、二氟溴氯甲烷、1,1,1- 三氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、二氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、三氟氯 甲烷、三氯氟甲烷、均-四氯二氟乙烷、1,2,2-三氯-1,1,2-三氟乙烷、 均-二氯四氟乙烷;挥发性四烷基硅烷,如四甲基硅烷、乙基三甲基硅 烷、异丙基三甲基硅烷和正丙基三甲基硅烷;和上述物质的混合物。 一种优选的含氟起泡剂为1,1-二氟乙烷,也称为HFC-152a(FORMACEL Z-2,E.I.dupont de Nemours and Co.),因为据报导其具有令人 满意的生态特性。含水植物性物质如细碎的玉米芯也可用作起泡剂。
加入的起泡剂组分的重量百分数主要根据所希望的起泡程度而 定;其还根据自所用起泡剂的各自的发气量而定。通常,使用基于组 合物的0.05到5重量百分数,优选0.1到2重量百分数的起泡剂。
组分(b)紫外线吸收剂:
紫外线吸收剂组分(b)选自一种或多种以下物质:
2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑类、2-羟基二苯甲酮类、取代的和 未取代的苯甲酸的酯类、丙烯酸酯类和丙二酸酯类、草酰胺类和三-芳 基-邻-羟基苯基-均三嗪类。
因此,每个类别的紫外线吸收剂的例子列举如下:
2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑类,例如已知的市售的羟基苯基- 2H-苯并三唑和苯并三唑在以下文献中公开,美国专利3,004,896; 3,055,896;3,072,585;3,074,910;3,189,615;3,218,332; 3,230,194;4,127,586;4,226,763;4,275,004;4,278,589; 4,315,848;4,347,180;4,383,863;4,675,352;4,681,905, 4,853,471;5,268,450;5,278,314;5,280,124;5,319,091; 5,410,071;5,436,349;5,516,914;5,554,760;5,563,242; 5,574,166;5,607,987,5,977,219和6,166,218,如2-(2-羟基-5- 甲基苯基)-2H-苯并三唑,2-(3,5-二-叔丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并 三唑,2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑,2-(2-羟基-5-叔辛 基苯基)-2H-苯并三唑,5-氯-2-(3,5-二-叔丁基-2-羟基苯基)-2H-苯 并三唑,5-氯-2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑,2- (3-仲丁基-5-叔丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑,2-(2-羟基-4-辛基 氧基苯基)-2H-苯并三唑,2-(3,5-二-叔戊基-2-羟基苯基)-2H-苯并 三唑,2-(3,5-双-α-枯基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑,2-(3-叔丁基 -2-羟基-5-(2-(ω-羟基-八-(亚乙基氧基)羰基-乙基)-,苯基)-2H-苯 并三唑,2-(3-十二烷基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑,2-(3- 叔丁基-2-羟基-5-(2-辛基氧基羰基)乙基苯基)-2H-苯并三唑,十二烷 基化2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑,2-(3-叔丁基-2-羟基- 5-(2-辛基氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并三唑,2-(3-叔丁基- 5-(2-(2-乙基己基氧基)-羰基乙基)-2-羟基苯基)-5-氯-2H-苯并三 唑,2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯 并三唑,2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-2H-苯并 三唑,2-(3-叔丁基-5-(2-(2-乙基己基氧基)羰基乙基)-2-羟基苯 基)-2H-苯并三唑,2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-异辛基氧基羰基乙基) 苯基-2H-苯并三唑,2,2’-亚甲基-双(4-叔辛基-(6-2H-苯并三唑-2- 基)苯酚),2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑,2-(2- 羟基-3-叔辛基-5-α-枯基苯基)-2H-苯并三唑,5-氟-2-(2-羟基-3,5- 二-α-枯基苯基)-2H-苯并三唑,5-氯-2-(2-羟基-3,5-二-α-枯基苯 基)-2H-苯并三唑,5-氯-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H- 苯并三唑,2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-异辛基氧基羰基乙基)苯基)- 5-氯-2H-苯并三唑,5-三氟甲基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯 基)-2H-苯并三唑,5-三氟甲基-2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并 三唑,5-三氟甲基-2-(2-羟基-3,5-二-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑, 3-(5-三氟甲基-2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲 酯,5-丁基磺酰基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三 唑,5-三氟甲基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并三 唑,5-三氟甲基-2-(2-羟基-3,5-二-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑,5- 三氟甲基-2-(2-羟基-3,5-二-α-枯基苯基)-2H-苯并三唑,5-丁基磺 酰基-2-(2-羟基-3,5-二-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑和5-苯基磺酰 基-2-(2-羟基-3,5-二-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑。
2-羟基二苯甲酮类,例如,4-羟基,4-甲氧基,4-辛基氧基,4- 癸基氧基,4-十二烷基氧基,4-苄基氧基,4,2′,4′-三羟基和2′-羟 基-4,4′-二甲氧基衍生物。
取代的和未取代的苯甲酸的酯类,例如,水杨酸4-叔丁基苯基酯, 水杨酸苯基酯,水杨酸辛基苯基酯,二苯甲酰基间苯二酚,双(4-叔丁 基苯甲酰基)间苯二酚,苯甲酰基间苯二酚,3,5-二-叔丁基-4-羟基苯 甲酸2,4-二-叔丁基苯基酯,3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基 酯,3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸十八烷基酯,3,5-二-叔丁基-4-羟 基苯甲酸2-甲基-4,6-二-叔丁基苯基酯。
丙烯酸酯和丙二酸酯类,例如,α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸乙酯或 异辛酯,α-甲酯基-肉桂酸甲酯,α-氰基-β-甲基-对甲氧基-肉桂酸甲 酯或丁酯,α-甲酯基-对甲氧基-肉桂酸甲酯,N-(β-甲酯基-β-氰基乙 烯基)-2-甲基-二氢吲哚,SanduvorPR25,对甲氧基苄叉基丙二酸 二甲酯(CAS#7443-25-6),和SanduvorPR31,对甲氧基苄叉基丙 二酸二-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)酯(CAS#147783-69-5)。
草酰胺类,例如,4,4′-二辛基氧基N,N’-草酰二苯胺,2,2′-二乙 氧基N,N’-草酰二苯胺,2,2′-二辛基氧基-5,5′-二-叔丁基N,N’-草酰 二苯胺,2,2′-二-十二烷基氧基-5,5′-二-叔丁基N,N’-草酰二苯胺, 2-乙氧基-2′-乙基N,N’-草酰二苯胺,N,N′-双(3-二甲基氨基丙基)草 酰胺,2-乙氧基-5-叔丁基-2′-乙基N,N’-草酰二苯胺及其与2-乙氧基 -2′-乙基-5,4′-二-叔丁基N,N’-草酰二苯胺的混合物,邻-和对-甲氧 基-二取代的N,N’-草酰二苯胺的混合物,邻-和对-乙氧基-二取代的 N,N’-草酰二苯胺的混合物。
三-芳基-邻-羟基苯基-均三溱类,例如已知的市售的三-芳基-邻- 羟基苯基-均三嗪和三嗪,在以下中公开:美国专利3,843,371; 4,619,956;4,740,542;5,096,489;5,106,891;5,298,067; 5,300,414;5,354,794;5,461,151;5,476,937;5,489,503; 5,543,518;5,556,973;5,597,854;5,681,955;5,726,309; 5,736,597;5,942,626;5,959,008;5,998,116;6,013,704; 6,060,543;6,187,919;6,242,598和6,468,958,例如4,6-双-(2,4- 二甲基苯基)-2-(2-羟基-4-辛基氧基苯基)-均三嗪,Cyasorb1164, Cytec Corp,4,6-双-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羟基苯基)-均三 嗪,2,4-双(2,4-二羟基苯基)-6-(4-氯苯基)-均三嗪,2,4-双[2-羟 基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]-6-(4-氯苯基)-均三嗪,2,4-双[2-羟基 -4-(2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]-6-(2,4-二甲基苯基)-均三 嗪,2,4-双[2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]-6-(4-溴苯基)-均三 嗪,2,4-双[2-羟基-4-(2-乙酰氧基乙氧基)苯基]-6-(4-氯苯基)-均 三嗪,2,4-双(2,4-二羟基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-均三嗪,2,4- 双(4-联苯基)-6-(2-羟基-4-辛基氧基羰基乙叉基氧基苯基)-均三 嗪,2-苯基-4-[2-羟基-4-(3-仲丁基氧基-2-羟基丙基氧基)苯基]- 6-[2-羟基-4-(3-仲戊基氧基-2-羟基丙基氧基)苯基]-均三嗪,2,4- 双(2,4-二甲基苯基)-6-[2-羟基-4-(3-苄基氧基-2-羟基丙基氧基) 苯基]-均三嗪,2,4-双(2-羟基-4-正-丁基氧基苯基)-6-(2,4-二-正- 丁基氧基苯基)-均三嗪,2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-[2-羟基-4-(3- 壬基氧基*-2-羟基丙基氧基)-5-α-枯基苯基]-均三嗪(*表示辛基氧 基、壬基氧基和癸基氧基的混合物),亚甲基双-{2,4-双(2,4-二甲基 苯基)-6-[2-羟基-4-(3-丁基氧基-2-羟基丙氧基)苯基]-均三嗪),亚 甲基桥接二聚物混合物(在3∶5′、5∶5′和3∶3′位置以5∶4∶1的比率桥 接),2,4,6-三(2-羟基-4-异辛基氧基羰基异丙叉基氧基苯基)-均三 嗪,2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-己基氧基-5-α-枯基苯 基)-均三嗪,2-(2,4,6-三甲基苯基)-4,6-双[2-羟基-4-(3-丁基氧基 -2-羟基丙基氧基)苯基]-均三嗪,2,4,6-三[2-羟基-4-(3-仲丁基氧 基-2-羟基丙基氧基)苯基]-均三嗪,由4,6-双-(2,4-二甲基苯基)- 2-(2-羟基-4-(3-十二烷基氧基-2-羟基丙氧基)-苯基)-均三嗪和 4,6-双-(2,4-二甲基苯基)-2-(2-羟基-4-(3-十三烷基氧基-2-羟基 丙氧基)-苯基)-均三嗪的混合物,Tinuvin400,Ciba Specialty Chemicals Corp.,4,6-双-(2,4-二甲基苯基)-2-(2-羟基-4-(3-(2- 乙基己基氧基)-2-羟基丙氧基)-苯基)-均三嗪和4,6-二苯基-2-(4- 己基氧基-2-羟基苯基)-均三嗪。
组分(b)紫外线吸收剂或其混合物的重量百分数以例如基于组合 物的约0.1重量%到约10重量%;优选约0.5重量%到约3重量%有利地 包含在本发明的组合物中。
优选地,组分(b)包括一种或多种选自(A)到(SS)的化合物:
(A)2-(3′,5′-二-叔丁基-2′-羟基苯基)-5-氯苯并三唑,
(B)2-(3′,5′-二-叔戊基-2′-羟基苯基)苯并三唑,
(C)2-(3′,5′-双(α,α,-二甲基苄基)-2′-羟基苯基)苯并三唑,
(D)2-(3′-叔丁基-2′-羟基-5′-(2-辛基氧基羰基乙基)苯基)苯 并三唑,
(E)2,2′-亚甲基-双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-苯并三唑-2- 基苯酚],
(F)2-[3′-叔丁基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)-2′-羟基苯基]-2H- 苯并三唑与聚乙二醇300的酯交换产物,
(G)2-[2′-羟基-3′-(α,α-二甲基苄基)-5′-(1,1,3,3-四甲基丁 基)苯基]苯并三唑,
(H)5-三氟甲基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并 三唑,
(I)2-(2′-羟基-5′-(2-羟基乙基)苯基)苯并三唑,
(J)2-(2′-羟基-5′-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)苯基)苯并三唑,
(K)2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-烷基氧基苯基)- 1,3,5-三嗪,其中烷基为C8-烷基的混合物(CAS Nos.137759-38-7; 85099-51-0;85099-50-9),
(L)2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-辛基氧基苯基)- 1,3,5-三嗪(CAS No.2725-22-6),
(M)2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-[(α-乙基己酰基氧基乙基]苯基)- 1,3,5-三嗪,
(N)2,4-双(2-羟基-4-丁基氧基苯基)-6-(2,4-双-丁基氧基苯 基)-1,3,5-三嗪,
(O)2,4,6-三(2-羟基-4-[1-乙氧基羰基乙氧基]苯基)-1,3,5-三 嗪,
(P)三(2,4-二羟基苯基)-1,3,5-三嗪与α-氯丙酸酯的混合物(从 C7-C9醇的异构体混合物制得)的反应产物,
(Q)2-[4-(十二烷基氧基/十三烷基氧基-2-羟基丙氧基)-2-羟基 苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)1,3,5-三嗪,
(R)2-{2-羟基-4-[3-(2-乙基己基-1-氧基)-2-羟基丙基氧基]苯 基}-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪,
(S)2-(2-羟基-4-己基氧基苯基)-4-6-二苯基-1,3,5-三嗪,
(T)2-(3′-叔丁基-5’-甲基-2′-羟基苯基)-5-氯-苯并三唑,
(U)2-(3′-仲丁基-5’-叔丁基-2′-羟基苯基)-苯并三唑,
(V)2-(3′,5′-二-叔丁基-2′-羟基苯基)-苯并三唑,
(W)2-(5′-叔辛基-2′-羟基苯基)-苯并三唑,
(X)2-(3′-十二烷基-5’-甲基-2′-羟基苯基)-苯并三唑,
(Y)2-(3′-叔丁基-5’-(2-辛基氧基羰基乙基)-2′-羟基苯基)-5- 氯-苯并三唑,
(Z)2-(5’-甲基-2′-羟基苯基)-苯并三唑,
(从)2-(5’-叔丁基-2′-羟基苯基)-苯并三唑,
(BB)2-(5’-[2-羟基乙基]-2′-羟基苯基)-苯并三唑,
(CC)2-(5’-[2-甲基丙烯酰基氧基乙基]-2′-羟基苯基)-苯并三 唑,
(DD)右式所示化合物
(EE)右式所示化合物
(FF)2-乙基己基-对甲氧基肉桂酸酯(CAS No.5466-77-3),
(GG)2,4-二羟基二苯甲酮,
(HH)2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮,
(II)2-羟基-4-十二烷基氧基二苯甲酮,
(JJ)2-羟基-4-辛基氧基二苯甲酮,
(KK)2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮,
(LL)右式所示化合物
(MM)右式所示化合物
(NN)右式所示化合物
(OO)右式所示化合物
(PP)右式所示化合物
(QQ)右式所示化合物
(RR)右式所示化合物
(SS)右式所示化合物
最优选的紫外线吸收剂组分(b)包括一种或多种选自以下的化合 物:
2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑类、2-羟基二苯甲酮类和三-芳基- 邻-羟基苯基-均三嗪类。
组分(c)和(d)受阻胺稳定剂:
本发明的组分(c)和(d)受阻胺稳定剂进行了类似的定义;也就是 说它们具有相同的结构定义并且以它们的分子量进行区分。低分子量 稳定剂组分(c)的分子量为例如约200到约1000g/mol。高分子量稳 定剂组分(d)的分子量为例如约1200到约10,000g/mol。
低分子量受阻胺通常为单个单体化合物,或所述化合物的混合物。 高分子量受阻胺通常为低聚化合物或聚合化合物。
本发明的组分(c)和(d)空间位阻稳定剂为本领域公知,并且例如 由下式所示,
其中
G1和G2独立地为含1-8个碳原子的烷基或一起形成五亚甲基,
Z1和Z2各自为甲基,或Z1和Z2一起形成可另外被酯、醚、酰胺、 氨基、羧基或氨基甲酸酯基团取代的连接部分,和
E为氢、烃氧基、羟基、含1-8个碳原子的烷基、含2-8个碳原子 的烯基、C5-C12环烷基、C6-C12芳基、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、 C7-C15芳烷氧基、C6-C12芳基氧基、-O-CO-OZ3、-O-Si(Z4)3、-O-PO(OZ5)2或-O-CH2-OZ6,其中Z3、Z4、Z5和Z6选自氢、脂族、芳脂族和芳族部分; 或E为-O-T-(OH)b、或取代的芳基;
T为含1-18个碳原子的直链或支链亚烷基、含5-18个碳原子的亚 环烷基、含5-18个碳原子的亚环烯基、含1-4个碳原子的直链或支链 亚烷基(其被苯基取代、或被由1或2个含1-4个碳原子的烷基取代的 苯基所取代)。
b为1、2或3,条件是b不能超过T中的碳原子数,并且当b为2 或3时,每个羟基连接到T的不同碳原子上。
包括在组分(c)和(d)内的低分子量和高分子量类型的受阻胺稳定 剂的优选结构包括如下所示的结构A到R:
其中
E为氢、烃氧基、羟基、含1-8个碳原子的烷基、含2-8个碳原子 的烯基、C5-C12环烷基、C6-C12芳基、含1-18个碳原子的烷氧基、含 5-12个碳原子的环烷氧基或含7-15个碳原子的芳烷氧基,或为 -O-T-(OH)b或取代的芳基;
T为含1-18个碳原子的直链或支链亚烷基、含5-18个碳原子的亚 环烷基、含5-18个碳原子的亚环烯基、含1-4个碳原子的直链或支链 亚烷基(其被苯基取代、或被由1或2个含1-4个碳原子的烷基取代的 苯基所取代);
b为1、2和3,条件是b不能超过T中的碳原子数,并且当b为2 或3时,每个羟基连接到T的不同碳原子上。
R为氢或甲基;
m为1-4,
当m为1时,
R2为氢,C1-C18烷基或任选被一个或多个氧原子中断的所述烷基, C2-C12烯基,C6-C10芳基,C7-C18芳烷基,缩水甘油基,脂族、脂环族或 芳族羧酸或氨基甲酸的单价酰基如含2-18个碳原子的脂族羧酸的酰 基、含5-12个碳原子的脂环族羧酸的酰基、或含7-15个碳原子的芳 族羧酸的酰基,或
其中x为0或1,
其中y为2-4;
当m为2时,
R2为C1-C12亚烷基,C4-C12亚烯基,亚二甲苯基,脂族、脂环族、 芳脂族或芳族二羧酸或二(氨基甲酸)的二价酰基,例如含2-18个碳 原子的脂族二羧酸的酰基,含8-14个碳原子的脂环族或芳族二羧酸的 酰基,或含8-14个碳原子的脂族、脂环族或芳族二(氨基甲酸)的酰 基;
其中D1和D2独立地为氢,含最多8个碳原子的烷基,包括3,5- 二-叔丁基-4-羟基苄基的芳基或芳烷基,D3为氢,或含最多18个碳原 子的烷基或烯基,并且d为0-20;
当m为3时,R2为脂族、不饱和脂族、脂环族或芳族三羧酸的三价 酰基;
当m为4时,R2为饱和或不饱和脂族或芳族四羧酸的四价酰基,所 述四羧酸包括1,2,3,4-丁烷四羧酸、1,2,3,4-丁-2-烯四羧酸、 1,2,3,5-及1,2,4,5-戊烷四羧酸;
p为1、2或3,
R3为氢、C1-C12烷基、C5-C7环烷基、C7-C9芳烷基、C2-C18烷酰基、 C3-C5烯酰基或苯甲酰基;
当p为1时,
R4为氢,C1-C18烷基,C5-C7环烷基,C2-C8烯基,其是未取代的或 被氰基、羰基或脲基取代,芳基,芳烷基,或R4为缩水甘油基,式 -CH2-CH(OH)-Z或式-CO-Z或-CONH-Z所示的基团,其中Z为氢、甲基 或苯基;或为下式所示基团,
其中h为0或1,
当p为1时,R3和R4可一起形成含4-6个碳原子的亚烷基或2-氧 代-多亚烷基、脂族或芳族1,2-或1,3-二羧酸的环酰基,
当p为2时,
R4为直接键,或为C1-C12亚烷基、C6-C12亚芳基、亚二甲苯基、 -CH2CH(OH)-CH2基团或基团-CH2-CH(OH)-CH2-O-X-O-CH2-CH(OH)-CH2-,其中X为C2-C10亚烷基、C6-C15亚芳基或C6-C12亚环烷基;或者, 如果R3不是烷酰基、烯酰基或苯甲酰基,则R4还可以为脂族、脂环族 或芳族二羧酸或二(氨基甲酸)的二价酰基,或可以为基团-CO-;或
R4为
其中T8和T9独立地为氢、含1-18个碳原子的烷基,或T8和T9一 起形成含4-6个碳原子的亚烷基或3-氧杂五亚甲基,例如T8和T9一起 形成3-氧杂五亚甲基;
当p为3时,
R4为2,4,6-三嗪基,
n为1和2,
当n为1时,
R5和R′5独立地为C1-C12烷基、C2-C12烯基、C7-C12芳烷基,或R5还为氢,或R5和R′5一起形成C2-C8亚烷基或羟基亚烷基或C4-C22酰基 氧基亚烷基;
当n为2时,
R5和R′5一起形成(-CH2)2C(CH2-)2;
R6为氢、C1-C12烷基、烯丙基、苄基、缩水甘油基或C2-C6烷氧基 烷基;
当n为1时,
R7为氢、C1-C12烷基、C3-C5烯基、C7-C9芳烷基、C5-C7环烷基、C2-C4羟基烷基、C2-C6烷氧基烷基、C6-C10芳基、缩水甘油基、式-(CH2)t-COO-Q或式-(CH2)t-O-CO-Q的基团,其中t为1或2,并且Q为C1-C4烷基或 苯基;或
当n为2时,
R7为C2-C12亚烷基、C6-C12亚芳基、基团-CH2CH(OH)-CH2-O-X-O-CH2-CH(OH)-CH2-(其中X为C2-C10亚烷基)、C6-C15亚芳基或C6-C12亚环 烷基、或基团-CH2CH(OZ′)CH2-(OCH2-CH(OZ′)CH2)2-(其中Z′为氢、 C1-C18烷基、烯丙基、苄基、C2-C12烷酰基或苯甲酰基);
Q1为-N(R8)-或-O-;E7为C1-C3亚烷基、基团-CH2-CH(R9)-O-(其中 R9为氢、甲基或苯基)、基团-(CH2)3-NH-或直接键;
R10为氢或C1-C18烷基,R8为氢、C1-C18烷基、C5-C7环烷基、C7-C12芳烷基、氰基乙基、C6-C10芳基、基团-CH2-CH(R9)-OH(其中R9的定义 同上)、下式所示基团,
或下式所示基团,
其中G4为C2-C6亚烷基或C6-C12亚芳基;或R8为基团 -E7-CO-NH-CH2-OR10;
式F表示其中T3为亚乙基或1,2-亚丙基的聚合物的重复结构单 元,为得自α-烯烃与丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物的重 复结构单元;例如乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物,其中k为2-100;
当p为1或2时,T4的定义同R4,
T5为甲基,
T6为甲基或乙基,或T5和T6一起为四亚甲基或五亚甲基,例如T5和T6各自为甲基,
M和Y独立地为亚甲基或羰基,并且T4为亚乙基,其中n为2;
T7的定义同R7,并且T7当n为2时为例如八亚甲基,
T10和T11独立地为含2-12个碳原子的亚烷基,或T11为
T12为哌嗪基,
-NR11-(CH2)d-NR11-或
其中R11的定义同R3,或还可为
a、b和c独立地为2或3,并且f为0或1,例如a和c各自为3, b为2并且f为1;和
e为2、3或4,例如为4;
T13的定义同R2,条件是当n为1时T13不能为氢;
E1和E2不同,各自为-CO-或-N(E5)-(其中E5为氢、C1-C12烷基或 C4-C22烷氧基羰基烷基),例如E1为-CO-并且E2为-N(E5)-,
E3为氢,含1-30个碳原子的烷基,苯基,萘基,被氯或含1-4个 碳原子的烷基取代的所述苯基或所述萘基,或含7-12个碳原子的苯基 烷基,或被含1-4个碳原子的烷基取代的所述苯基烷基,
E4为氢、含1-30个碳原子的烷基、苯基、萘基或含7-12个碳原 子的苯基烷基,或
E3和E4一起形成含4-17个碳原子的多亚甲基,或被最多4个含1-4 个碳原子的烷基如甲基取代的所述多亚甲基,
E6为脂族或芳族四价基团,
当m为1时,式(N)的R2的定义如前所述,
G1为直接键、C1-C12亚烷基、亚苯基或-NH-G′-NH(其中G′为C1-C12亚烷基);或
其中受阻胺化合物为下式I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、 IX、X或XI所示的化合物,
其中
E1、E2、E3和E4独立地为含1-4个碳原子的烷基,或E1和E2独立 地为含1-4个碳原子的烷基,并且E3和E4一起形成五亚甲基,或E1和 E2、以及E3和E4每组各自一起形成五亚甲基,
E’为氢、烃氧基、羟基、含1-8个碳原子的烷基、含2-8个碳原子 的烯基、C5-C12环烷基、C6-C12芳基、含1-18个碳原子的烷氧基、含 5-12个碳原子的环烷氧基或含7-15个碳原子的芳烷氧基,或为 -O-T-(OH)b或取代的芳基;
T和b的定义如前所述,
R2为氢或含1-12个碳原子的直链或支链烷基,
R3为含1-8个碳原子的亚烷基,或R3为-CO-、-CO-R4-、-CONR2-或-CO-NR2-R4-,
R4为含1-8个碳原子的亚烷基,
R5为氢,含1-12个碳原子的直链或支链烷基,或
或当R4为亚乙基时,两个R5甲基取代基可通过直接键连接使得三 嗪桥接基团-N(R5)-R4-N(R5)-为哌嗪-1,4-二基部分,
R6为含2-8个碳原子的亚烷基,或R6为
条件是当R6为上述结构时Y不是-OH,
A为-O-或-NR7-,其中R7为氢、含1-12个碳原子的直链或支链烷 基,或R7为
T为苯氧基、被1或2个含1-4个碳原子的烷基取代的苯氧基、含 1-8个碳原子的烷氧基、或当R2不是氢时为-N(R2)2,或T为
X为-NH2、-NCO、-OH、-O-缩水甘油基或-NHNH2,和
Y为-OH、-NH2、-NHR2(其中R2不是氢);或Y为-NCO、-COOH、环 氧乙基、O-缩水甘油基或-Si(OR2)3;或组合R3-Y-为-CH2CH(OH)R2(其 中R2为烷基或被1-4个氧原子中断的所述烷基),或R3-Y-为-CH2OR2;
或
其中受阻胺化合物为以下的混合物:N,N′,N-三{2,4-双[(1- 烃基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)烷基氨基]-均三嗪-6-基)- 3,3′-亚乙基二亚胺基二丙基胺;N,N′,N″-三{2,4-双[(1-烃基氧基 -2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)烷基氨基]-均三嗪-6-基}-3,3′-亚乙基 二亚胺基二丙基胺,以及如由式I、II、IIA和III所示的桥接衍生物:
R1NH-CH2CH2CH2NR2CH2CH2NR3CH2CH2CH2NHR4 (I)
T-E1-T1 (II)
T-E1 (IIA)
G-E1-G1-E1-G2 (III)
其中在式I的四胺中,
R1和R2为均三嗪部分E;并且R3和R4之一为均三嗪部分E而R3或 R4的另一个为氢,
E为
E’为烃基氧基,优选为-OR(R为甲基、丙基、环己基或辛基),
R5为含1-12个碳原子的烷基,
其中在式II或IIA的化合物中,当R为丙基、环己基或辛基时,
T和T1各自为被上述式I中定义的R1-R4取代的四胺,其中
(1)在每个四胺中的均三嗪部分E之一被基团E1代替,基团E1在 两个四胺T和T1之间形成桥,
E1为
或
(2)基团E1可如在式IIA中那样在相同的四胺T中具有两个末端, 其中四胺的E部分中的两个被一个E1基团代替,或
(3)四胺T中的所有三个均三嗪取代基可为E1,使得一个E1连接T 和T1,另外的E1在四胺T中具有两个末端,
L为丙烷二基、环己烷二基或辛烷二基;
其中在式III的化合物中,
G、G1和G2各自为被上述式I中定义的R1-R4取代的四胺,除了G 和G2各自的均三嗪部分E之一被E1代替,并且G1的三嗪部分E的两个 被E1代替,使得在G和G1之间具有一个桥,在G1和G2具有另一个桥;
该混合物优选通过2-4当量的2,4-双[(1-烃基氧基-2,2,6,6-哌 啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-均三嗪与1当量的N,N′-双(3-氨基丙基) 乙二胺反应制得;
或受阻胺为下式IIIb所示的化合物,
其中下标n为1-15;
R12为C2-C12亚烷基、C4-C12亚烯基、C5-C7亚环烷基、C5-C7亚环烷 基-二(C1-C4亚烷基)、C1-C4亚烷基二(C5-C7亚环烷基)、亚苯基二(C1- C4亚烷基)或被1,4-哌嗪二基、-O-或>N-X1(X1为C1-C12酰基或(C1-C12烷氧基)羰基或具有以下给出的R14的定义之一(氢除外))中断的C4- C12亚烷基、;或R12为下式(Ib′)或(Ic′)所示基团;
m为2或3,
X2为C1-C18烷基,未取代或被1、2或3个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;未取代或被1、2或3个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基; 未取代或在苯基上被1、2或3个C1-C4烷基取代的C7-C9苯基烷基;和
基团X3彼此独立地为C2-C12亚烷基;
R13、R14和R15相同或不同,为氢,C1-C18烷基,未取代或被1、2或 3个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;C3-C18烯基,未取代或被1、2或3 个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基;未取代或在苯基上被1、2或 3个C1-C4烷基取代的C7-C9苯基烷基;四氢呋喃基或在2、3或4位被 -OH、C1-C8烷氧基、二(C1-C4烷基)氨基或式(Ie′)所示基团取代的C2- C4烷基;
Y为-O-、-CH2-、-CH2CH2-或>N-CH3,
或-N(R14)(R15)另外为式(Ie′)所示基团;
基团A彼此独立地为-OR13、-N(R14)(R15)或式(IIId)所示基团;
X为-O-或>N-R16;
R16为氢,C1-C18烷基,C3-C18烯基,未取代或被1、2或3个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;未取代或在苯基上被1、2或3个C1-C4烷 基取代的C7-C9苯基烷基;四氢呋喃基,式(IIIf)所示基团,
或在2、3或4位被-OH、C1-C8烷氧基、二(C1-C4烷基)氨基或式(Ie′) 所示基团取代的C2-C4烷基;
R11具有R16的定义之一;和
基团B彼此独立地具有A的定义之一。
烷基为直链或支链,并且为例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、 仲丁基、叔丁基、正己基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、 正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基或 正十八烷基。
环烷基包括环戊基和环己基;典型的环烯基包括环己烯基;而典 型的芳烷基包括苄基、α-甲基-苄基、α,α-二甲基苄基或苯乙基。
如果R2为羧酸的单价酰基,其为例如乙酸的酰基、硬脂酸的酰基、 水杨酸的酰基、苯甲酸的酰基或β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸 的酰基。
如果R2为二羧酸的二价酰基,其为例如草酸的酰基、己二酸的酰 基、琥珀酸的酰基、辛二酸的酰基、癸二酸的酰基、苯二甲酸二丁基 丙二酸的酰基、二苄基丙二酸的酰基或丁基-(3,5-二-叔丁基-4-羟基 苄基)-丙二酸的酰基、或二环庚烯二羧酸的酰基,具体例子为琥珀酸 根、癸二酸根、邻苯二甲酸根和间苯二甲酸根。
如果R2为二(氨基甲酸)的二价酰基,其为例如六亚甲基二(氨 基甲酸)的酰基或2,4-甲代亚苯基二(氨基甲酸)的酰基。
组分(i)和(ii)的位阻烷氧基胺稳定剂为本领域公知的,又称为N- 烷氧基受阻胺和NOR受阻胺或NOR受阻胺光稳定剂或NOR HALS。
它们在例如以下文献中公开,美国专利5,004,770、5,204,473、 5,096,950、5,300,544、5,112,890、5,124,378、5,145,893、 5,216,156、5,844,026、6,117,995、6,271,377和美国申请档案号 09/505,529(2000年2月17日提交)、09/794,710(2001年2月27 日提交)、09/714,717(2000年11月16日提交)、09/502,239(1999 年11月3日提交)和60/312,517(2001年8月15日提交)。这些专 利和申请的相关公开并入本文作为参考。
上述美国专利6,271,377和美国申请档案号09/505,529(2000 年2月17日)和09/794,710(2001年2月27日提交)公开了位阻羟 基烷氧基胺稳定剂。对于本发明,位阻羟基烷氧基胺稳定剂被认为是 位阻烷氧基胺稳定剂的子集合并且为本发明的组分(i)和(ii)的一部 分。位阻羟基烷氧基胺稳定剂叉称为N-羟基烷氧基受阻胺或NORol HALS。
优选的低分子量受阻胺光稳定剂或其混合物选自以下的至少一 种:
4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,1-烯丙基-4-羟基-2,2,6,6-四甲 基哌啶,1-苄基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,双(2,2,6,6-四甲基 -4-哌啶基)癸二酸酯,双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯,双 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,双(1-辛基氧基-2,2,6,6- 四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)正-丁 基-3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基丙二酸酯,三(2,2,6,6-四甲基-4-哌 啶基)次氮基三乙酸酯,四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁 烷-四羧酸酯,1,1′-(1,2-乙烷二基)-双(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮), 4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶,4-硬脂氧基-2,2,6,6-四甲基哌 啶,双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-2-正-丁基-2-(2-羟基-3,5-二- 叔丁基苄基)丙二酸酯,3-正辛基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺 [4.5]癸-2,4-二酮,双(1-辛基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸 酯,双(1-辛基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)琥珀酸酯,8-乙酰基-3- 十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺[4.5]癸烷-2,4-二酮,3- 十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮,3-十二 烷基-1-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮,4-十六烷 基氧基-和4-硬脂氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶的混合物,N-(2,2,6,6- 四甲基-4-哌啶基)-正-十二烷基琥珀酰亚胺,N-(1,2,2,6,6-五甲基 -4-哌啶基)-正-十二烷基琥珀酰亚胺,2-十一烷基-7,7,9,9-四甲基 -1-氧杂-3,8-二氮杂-4-氧代-螺[4,5]癸烷,1,1-双(1,2,2,6,6-五甲 基-4-哌啶基氧基羰基)-2-(4-甲氧基苯基)乙烯,N,N′-双-甲酰基- N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺,4-甲氧基-亚甲 基-丙二酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-羟基哌啶的二酯。
最优选的受阻胺光稳定剂组分(c)为选自以下的至少一种;
4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,1-烯丙基-4-羟基-2,2,6,6-四甲 基哌啶,1-苄基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,双(2,2,6,6-四甲基 -4-哌啶基)癸二酸酯,双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯,双 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,双(1-辛基氧基-2,2,6,6- 四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)- 1,2,3,4-丁烷-四羧酸酯,4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶,4-硬脂 氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,双(1-辛基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基) 癸二酸酯,双(1-辛基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)琥珀酸酯,4-十六 烷氧基-和4-硬脂氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶的混合物,N-(2,2,6,6- 四甲基-4-哌啶基)-正-十二烷基琥珀酰亚胺,N-(1,2,2,6,6-五甲基 -4-哌啶基)-正-十二烷基琥珀酰亚胺,1,1-双(1,2,2,6,6-五甲基-4- 哌啶基氧基羰基)-2-(4-甲氧基苯基)乙烯,N,N′-双-甲酰基-N,N′-双 (2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺,4-甲氧基-亚甲基-丙二 酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-羟基哌啶的二酯。
最优选的高分子量受阻胺光稳定剂组分(d)为选自以下的至少一 种化合物:
N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和4-叔辛基 氨基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪的线性或环状缩合物[特别是 CHIMASSORB 944],
N,N′-双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和4-吗啉基 -2,6-二氯-1,3,5-三嗪的线性或环状缩合物[特别是CYASORB UV- 3346],
N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和4-环己基 氨基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪的缩合产物,
甲基化的、N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己烷二胺 与吗啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪反应产物的聚合物(1,6- hexanediamine,N,N′-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) -,polymers with morpholine-2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine reaction products,methylated)[CYASORB UV 3529],
N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己烷二胺与2,4,6-三 氯-1,3,5-三嗪和N-丁基-1-丁胺和N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶 胺的反应产物的聚合物(1,6-hexanediamine,N,N′-bis(2,2,6,6- tetramethyl-4-piperidinyl)-,polymer with 2,4,6-trichloro- 1,3,5-triazine,reaction products with,N-butyl-1-butanamine and N-butyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinamine) [CHIMASSORB 2020],
N,N″-1,2-乙烷二基双-1,3-丙烷二胺与2,4,6-三氯-1,3,5-三 嗪和N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的反应产物的聚合物(1,3- propanediamine,N,N″-1,2-ethanediylbis-,polymer with 2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine,reaction products with N- butyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinamine){UVASORB HA 88],
β,β,β′,β′-四甲基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙 醇与1,2,3,4-丁烷四羧酸的聚合物1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基酯 (2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane-3,9-diethanol, β,β,β′,β′-tetramethyl-,polymer with 1,2,3,4-butane- tetracarboxylic acid,1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl ester)[ADK STAB LA 63],
N,N-1,2-乙烷二基双[N-[3-[[4,6-双[丁基(1,2,2,6,6-五甲 基-4-哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪-2-基]氨基]丙基]-N′,N″-二丁基- N′,N″-双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺 [CHIMASSORB 119],
1,2,3,4-丁烷四羧酸-β,β,β′,β′-四甲基-2,4,8,10-四氧杂螺 [5.5]十一烷-3,9-二乙醇共聚物2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯[ADK STAB LA 68],
N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己烷二胺与2,4-二氯 -6-(4-吗啉基)-1,3,5-三嗪的聚合物[CYASORB UV-3346]。
组分(c)+(d)的总含量以基于聚合物底物(a)计为例如约0.2重量 %到约8重量%包含在本发明组合物中,优选为例如约0.2重量%到约3 重量%,是有利的。
组分(c)和(d)以重量比为(c)∶(d)为例如约3∶1到约1∶3,或为约 2∶1到约1∶2,使用。
组分(b)紫外线吸收剂与组分(c)+(d)的总重量的重量比为例如约 3∶1到约1∶3,或约2∶1到约1∶2。
组分(e)颜料:
在本发明的组合物中使用的颜料可为选自以下的任何颜料或颜料 的混合物:
颜料黑7、颜料黑11、颜料黑12、颜料黑26、颜料黑27、颜料黑 28、颜料黑30、颜料蓝7、颜料蓝15.1、颜料蓝15.3、颜料15:4、 颜料15:2、颜料蓝28、颜料蓝29、颜料蓝36、颜料蓝60、颜料棕11、 颜料棕23、颜料棕24、颜料棕33、颜料棕35、颜料绿17、颜料绿26、 颜料绿36、颜料绿50、颜料绿7、颜料红104、颜料红110、颜料红 122、颜料红101、颜料红178、颜料红202、颜料红254、颜料红149、 颜料红108、颜料紫14、颜料紫15、颜料紫16、颜料紫19、颜料紫 23、颜料紫29、颜料紫37、颜料紫47、颜料黄37、颜料紫48、颜 料黄53、颜料黄110、颜料黄119、颜料黄161、颜料黄162、颜料 黄163、颜料黄164、颜料黄184、颜料黄199、颜料黄215、颜料黄 34、颜料黄35、Chromothal Yellow 382EOB(购自Ciba Specialty Chemical Corp.)、颜料橙61、颜料橙20、颜料白21、颜料白22、 颜料白4、颜料白5、颜料白7和颜料白6。
本发明优选的颜料或混合物选自:
颜料白6、颜料黑7、颜料红101、颜料黄184、颜料棕24、颜料 蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料蓝7、颜料黄215、颜料黄110、Chromothal Yellow 382EOB(购自Ciba Specialty Chemical Corp.)、颜料红 202、颜料紫19、颜料红149、颜料红122、颜料黄119和颜料黑27。
最终产品中使用的颜料的总量将根据使用的颜料混合物和所希望 的最终颜色而定。优选基于组合物的重量%为约0.01%到约4%。最优选 基于组合物的重量%为约0.05%到约3%。
优选组合物含有至少一种不是炭黑或二氧化钛的颜料。
组分(f)炭黑:
组分(f)炭黑可任选地被加入。优选炭黑以(基于组合物的重量%) 约0.001到约2%的量有利地包含在本发明的组合物中。最优选碳以基 于组合物的约0.001到约0.08重量%的量包含在本发明的组合物中。
本发明的组合物用于室外应用中,包括筑墙材料、面板、室外设 施、人造石、花盆、容器、箱、储存柜、窗饰、装饰性筒子板、窗锤 箱、邮箱和运输工具。
包含本文所述的稳定剂的泡沫聚苯乙烯材料可用于生产模塑制 品、滚塑制品、注塑制品、吹塑制品、单层和多层膜、挤塑型材、表 面涂层等等。
得到的本发明的着色、稳定的聚苯乙烯组合物还可任选含有例如 约0.01到约5%(基于组合物的重量%)的常规添加剂,如下列物质或其 混合物。
1.抗氧化剂
1.1.烷基化一元酚,例如2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁 基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二-叔丁基- 4-正-丁基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-异丁基苯酚、2,6-二环戊基-4-甲 基苯酚、2-(α-甲基环己基)-4,6-二甲基苯酚、2,6-双十八烷基-4-甲 基苯酚、2,4,6-三环己基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚、 壬基苯酚(其侧链为直链或支链)例如2,6-二-壬基-4-甲基苯酚、2,4- 二甲基-6-(1-甲基十一烷-1-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1-甲基十七烷 -1-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1-甲基十三烷-1-基)苯酚及其混合物。
1.2.烷硫基甲基苯酚,例如2,4-二辛基硫基甲基-6-叔丁基苯 酚、2,4-二辛基硫基甲基-6-甲基苯酚、2,4-二辛基硫基甲基-6-乙基 苯酚、2,6-二-十二烷硫基甲基-4-壬基苯酚。
1.3.氢醌和烷基化氢醌,例如2,6-二-叔丁基-4-甲氧基苯酚、 2,5-二-叔丁基氢醌、2,5-二-叔戊基氢醌、2,6-二苯基-4-十八烷基 氧基苯酚、2,6-二-叔丁基氢醌、2,5-二-叔丁基-4-羟基茴香醚、3,5- 二-叔丁基-4-羟基茴香醚、3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基硬脂酸酯、双 -(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)己二酸酯。
1.4.生育酚,例如α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚及 其混合物(维生素E)。
1.5.羟基化二苯硫醚,例如2,2′-硫代双(6-叔丁基-4-甲基苯 酚)、2,2′-硫代双(4-辛基苯酚)、4,4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯 酚)、4,4′-硫代双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、4,4′-硫代双-(3,6-二- 仲戊基苯酚)、4,4′-双(2,6-二甲基-4-羟基苯基)二硫化物。
1.6.烷叉基双酚,例如2,2′-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯 酚)、2,2′-亚甲基双(6-叔丁基-4-乙基苯酚)、2,2′-亚甲基双[4-甲 基-6-(α-甲基环己基)苯酚]、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯 酚)、2,2′-亚甲基双(6-壬基-4-甲基苯酚)、2,2′-亚甲基双(4,6-二- 叔丁基苯酚)、2,2′-乙叉基双(4,6-二-叔丁基苯酚)、2,2′-乙叉基双 (6-叔丁基-4-异丁基苯酚)、2,2′-亚甲基双[6-(α-甲基苄基)-4-壬基 苯酚]、2,2′-亚甲基双[6-(α,α-二甲基苄基)-4-壬基苯酚]、4,4′- 亚甲基双(2,6-二-叔丁基苯酚)、4,4′-亚甲基双(6-叔丁基-2-甲基苯 酚)、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、2,6-双(3-叔丁基 -5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯酚、1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2- 甲基苯基)丁烷、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基-苯基)-3-正十二 烷基巯基丁烷、乙二醇双[3,3-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丁酸酯]、双 (3-叔丁基-4-羟基-5-甲基-苯基)二环戊二烯、双[2-(3′叔丁基-2-羟 基-5-甲基苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基]对苯二酸酯、1,1-双-(3,5- 二甲基-2-羟基苯基)丁烷、2,2-双-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙 烷、2,2-双-(5-叔丁基-4-羟基2-甲基苯基)-4-正-十二烷基巯基丁 烷、1,1,5,5-四-(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)戊烷。
1.7.苄基化合物,例如3,5,3′,5′-四-叔丁基-4,4′-二羟基二苄 基醚、十八烷基-4-羟基-3,5-二甲基苄基巯基乙酸酯、十三烷基-4- 羟基-3,5-二-叔丁基苄基巯基乙酸酯、三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基) 胺、1,3,5-三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、二- (3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基-巯 基-乙酸异辛基酯、双-(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)二硫醇对 苯二酸酯、1,3,5-三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、 1,3,5-三-(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、3,5-二- 叔丁基-4-羟基苄基-磷酸双十八烷基酯和3,5-二-叔丁基-4-羟基苄 基-磷酸单乙酯钙盐。
1.8.羟基苄基化丙二酸酯,例如双十八烷基-2,2-双-(3,5-二- 叔丁基-2-羟基苄基)-丙二酸酯、双十八烷基-2-(3-叔丁基-4-羟基- 5-甲基苄基)-丙二酸酯、双十二烷基巯基乙基-2,2-双-(3,5-二-叔丁 基-4-羟基苄基)丙二酸酯、双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基]-2,2- 双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸酯。
1.9.芳族羟基苄基化合物,例如1,3,5-三-(3,5-二-叔丁基-4- 羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、1,4-双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)- 2,3,5,6-四甲基苯、2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯酚。
1.10.三嗪化合物,例如2,4-双(辛基巯基)-6-(3,5-二-叔丁基 -4-羟基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巯基-4,6-双(3,5-二-叔丁基- 4-羟基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巯基-4,6-双(3,5-二-叔丁基-4- 羟基苯氧基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯氧 基)-1,2,3-三嗪、1,3,5-三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸 酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、 2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基乙基)-1,3,5-三嗪、1,3,5-三 (3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)-六氢-1,3,5-三嗪、1,3,5-三 (3,5-二环己基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯。
1.11.苄基膦酸酯,例如二甲基-2,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦 酸酯、二乙基-3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯、双十八烷基3,5- 二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯、双十八烷基-5-叔丁基-4-羟基-3-甲基 苄基膦酸酯、3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯的钙盐。
1.12.酰基氨基苯酚,例如N-4-羟基-月桂酰苯胺、N-4-羟基-硬 脂酰苯胺、2,4-双-辛基巯基-6-(3,5-叔丁基-4-羟基苯胺基)-均三嗪 和辛基-N-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-氨基甲酸酯。
1.13.β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与一元醇或多元醇 的酯,所述醇如甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1,6-己二 醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二甘 醇、三甘醇、季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基乙 基)草酰胺、3-硫代十一醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三羟甲 基丙烷、4-羟基甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷。
1.14.β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与一元醇或多元 醇的酯,所述醇如甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1,6-己 二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二 甘醇、三甘醇、季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基 乙基)草酰胺、3-硫代十一烷醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三 羟甲基丙烷、4-羟基甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷。
1.15.β-(3,5-二环己基-4-羟基苯基)丙酸与一元醇或多元醇的 酯,所述醇如甲醇、乙醇、辛醇、十八烷醇、1,6-己二醇、1,9-壬二 醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二甘醇、三甘醇、 季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基乙基)草酰胺、3- 硫代十一烷醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4- 羟基甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷。
1.16.3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基乙酸与一元醇或多元醇的 酯,所述醇如甲醇、乙醇、辛醇、十八烷醇、1,6-己二醇、1,9-壬二 醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二甘醇、二甘醇、三甘醇、 季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基乙基)草酰胺、3- 硫代十一烷醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4- 羟基甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷。
1.17.β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的酰胺,如N,N′- 双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)六亚甲基二酰胺、N,N′-双 (3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)三亚甲基二酰胺、N,N′-双(3,5- 二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)酰肼、N,N′-双[2-(3-[3,5-二-叔丁基 -4-羟基苯基]丙酰基氧基)乙基]草酰胺(NaugardXL-1,由Uniroyal 提供)。
1.18.抗坏血酸(维生素C)
1.19.胺类(Aminic)抗氧化剂,例如N,N′-二-异丙基-对-苯 二胺、N,N′-二-仲丁基-对-苯二胺、N,N′-双(1,4-二甲基戊基)-对- 苯二胺、N,N′-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对-苯二胺、N,N′-双(1-甲基 庚基)-对-苯二胺、N,N′-二环己基-对-苯二胺、N,N′-二苯基-对-苯 二胺、N,N′-双(2-萘基)-对-苯二胺、N-异丙基-N′-苯基-对-苯二胺、 N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-对-苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N′-苯基 -对-苯二胺、N-环己基-N′-苯基-对-苯二胺、4-(对-甲苯氨磺酰基) 二苯基胺、N,N′-二甲基-N,N′-二-仲丁基-对-苯二胺、二苯胺、N-烯 丙基二苯基胺、4-异丙氧基二苯基胺、N-苯基-1-萘基胺、N-(4-叔辛 基苯基)-1-萘基胺、N-苯基-2-萘基胺、辛基化二苯基胺如p,p′-二- 叔辛基二苯基胺、4-正-丁基氨基苯酚、4-丁酰基氨基苯酚、4-壬酰基 氨基苯酚、4-十二烷酰基氨基苯酚、4-十八烷酰基氨基苯酚、双(4- 甲氧基苯基)胺、2,6-二-叔丁基-4-二甲基氨基甲基苯酚、2,4′-二氨 基二苯基甲烷、4,4′-二氨基二苯基甲烷、N,N,N′,N′-四甲基-4,4′- 二氨基二苯基甲烷、1,2-双[(2-甲基苯基)氨基]乙烷、1,2-双(苯基氨 基)丙烷、(邻-甲苯基)双胍、双[4-(1′,3′-二甲基丁基)苯基]胺、叔 辛基化N-苯基-1-萘基胺、一-和二-烷基化叔丁基/叔辛基二苯基胺的 混合物,一-和二-烷基化壬基二苯基胺的混合物、一-和二-烷基化十二 烷基二苯基胺的混合物、一-和二-烷基化异丙基/异己基二苯基胺的混 合物、一-和二-烷基化叔丁基二苯基胺的混合物、2,3-二氢-3,3-二甲 基-4H-1,4-苯并噻嗪、酚噻嗪、一-和二-烷基化叔丁基/叔辛基酚噻嗪 的混合物、一-和二-烷基化叔辛基-酚噻嗪的混合物、N-烯丙基酚噻 嗪、N,N,N′,N′-四苯基-1,4-二氨基丁-2-烯、N,N-双(2,2,6,6-四甲 基-哌啶-4-基-六亚甲基二胺、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸 酯、2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮、2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇。
2.光稳定剂
2.1.镍化合物,例如2,2′-硫代-双-[4-(1,1,3,3-四甲基丁基) 苯酚]的镍复合物如1∶1或1∶2的复合物,有或没有另外的配体如正- 丁基胺、三乙醇胺或N-环己基二乙醇胺,二丁基二硫代氨基甲酸镍, 4-羟基-3,5-二-叔丁基苄基膦酸的一烷基酯如甲酯或乙酯的镍盐,酮 肟的镍复合物如2-羟基-4-甲基苯基十一烷基酮肟的镍复合物,1-苯 基-4-月桂酰基-5-羟基吡唑的镍复合物,有或没有另外的配体。
3.金属钝化剂,例如N,N′-二苯基草酰胺、N-水杨醛-N′-水杨酰 肼、N,N′-双(水杨酰)肼、N,N′-双(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰 基)肼、3-水杨酰氨基-1,2,4-三唑、双(亚苄基)草酰二肼、N,N’-草酰 二苯胺、间苯二甲酰二肼、癸二酰二苯基肼、N,N′-二乙酰基己二酰二 肼、N,N′-双(水杨酰)草酰二肼、N,N′-双(水杨酰)硫代丙酰二肼。
4.亚磷酸酯和亚膦酸酯,例如三苯基亚磷酸酯、二苯基烷基亚磷 酸酯、苯基二烷基亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(月桂基)亚 磷酸酯、三(十八烷基)亚磷酸酯、二(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、 三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(异癸基)季戊四醇二亚磷酸酯、 双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二-叔丁基-4- 甲基苯基)-季戊四醇二亚磷酸酯、二(异癸基)氧基季戊四醇二亚磷酸 酯、双(2,4-二-叔丁基-6-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4,6- 三(叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(十八烷基)山梨醇三亚磷酸 酯、四(2,4-二-叔丁基苯基)4,4′-联苯撑二亚膦酸酯、6-异辛基氧基 -2,4,8,10-四-叔丁基-二苯并[d,f][1,3,2]二氧杂磷杂环庚烯、6-氟 -2,4,8,10-四-叔丁基-12-甲基-二苯并[d,g][1,3,2]二氧杂磷杂环 辛烯、双(2,4-二-叔丁基-6-甲基苯基)甲基亚磷酸酯、双(2,4-二-叔 丁基-6-甲基苯基)乙基亚磷酸酯、2,2′,2″-次氮基[三乙基三 (3,3′,5,5′-四-叔丁基-1,1′-联苯-2,2′-二基)亚磷酸酯]、2-乙基己 基(3,3′,5,5′-四-叔丁基-1,1′-联苯-2,2′-二基)亚磷酸酯。
5.羟胺,例如N,N-二苄基羟胺、N,N-二乙基羟胺、N,N-二辛基 羟胺、N,N-二月桂基羟胺、N,N-二(十四烷基)羟胺、N,N-二(十六烷基) 羟胺、N,N-二(十八烷基)羟胺、N-十六烷基-N-十八烷基羟胺、N-十七 烷基-N-十八烷基羟胺、N-甲基-N-十八烷基羟胺和得自氢化牛油脂肪 胺的N,N-二烷基羟胺。
6.硝酮,例如N-苄基-α-苯基硝酮、N-乙基-α-甲基硝酮、N-辛 基-α-庚基硝酮、N-月桂基-α-十一烷基硝酮、N-十四烷基-α-十三烷 基硝酮、N-十六烷基-α-十七烷基硝酮、N-十八烷基-α-十七烷基硝 酮、N-十六烷基-α-十七烷基硝酮、N-十八烷基-α-十七烷基硝酮、N- 十七烷基-α-十七烷基硝酮、N-十八烷基-α-十六烷基硝酮、N-甲基- α-十七烷基硝酮和得自由氢化牛油脂肪胺的N,N-二烷基羟胺的硝酮。
7.氧化胺,例如在美国专利5,844,029和5,880,191中公开的氧 化胺衍生物、二癸基甲基氧化胺、十三烷基氧化胺、三(十二烷基)氧 化胺和三(十六烷基)氧化胺。
8.苯并呋喃酮和二氢吲哚酮,例如3-[4-(2-乙酰氧基乙氧基)苯 基]-5,7-二-叔丁基-苯并呋喃-2-酮、5,7-二-叔丁基-3-[4-(2-硬脂 酰氧基乙氧基)苯基]苯并呋喃-2-酮、3,3’-双[5,7-二-叔丁基-3-(4- [2-羟基乙氧基]苯基)苯并呋喃-2-酮]、5,7-二-叔丁基-3-(4-乙氧基 苯基)苯并呋喃-2-酮、3-(4-乙酰氧基-3,5-二甲基苯基)-5,7-二-叔 丁基-苯并呋喃-2-酮、3-(3,5-二甲基-4-新戊酰基氧基苯基)-5,7-二 -叔丁基-苯并呋喃-2-酮、3-(3,4-二甲基苯基)-5,7-二-叔丁基-苯并 呋喃-2-酮、IrganoxHP-136、Ciba Specialty Chemicals Corp. 和3-(2,3-二甲基苯基)-5,7-二-叔丁基-苯并呋喃-2-酮。
9.硫增效剂,例如二月桂基硫代二丙酸酯或双十八烷基硫代二丙 酸酯。
10.过氧化物清除剂,例如β-硫代二丙酸的酯,例如月桂基、十 八烷基、肉豆蔻基或十三烷基的酯,巯基苯并咪唑或2-巯基苯并咪唑 的锌盐,二丁基二硫代氨基甲酸锌,二(十八烷基)二硫化物,季戊四 醇四(β-十二烷基巯基)丙酸酯。
11.聚酰胺稳定剂,例如铜盐与碘化物和/或磷化合物的组合以及 二价锰的盐。
12.碱性共稳定剂,例如三聚氰胺,聚乙烯基吡咯烷酮,双氰胺, 三烯丙基氰脲酸酯,脲衍生物、肼衍生物,胺,聚酰胺,聚氨酯,高 级脂肪酸的碱金属盐和碱土金属盐例如硬脂酸钙、硬脂酸锌、山俞酸 镁、硬脂酸镁、蓖麻油酸钠和棕榈酸钾、焦儿茶酚锑和焦儿茶酚锌。
13.成核剂,例如无机物如滑石,金属氧化物如二氧化钛或氧化 镁,优选为碱土金属的磷酸盐、碳酸盐或硫酸盐;有机化合物如一元 羧酸或多元羧酸及其盐,如4-叔丁基苯甲酸、己二酸、二苯基乙酸、 琥珀酸钠或苯甲酸钠;聚合物如离子性共聚物(离聚物)。
14.填料和增强剂,例如碳酸钙、硅酸盐、玻璃纤维、玻璃泡、石 棉、滑石、高岭土、云母、硫酸钡、金属氧化物和氢氧化物、炭黑、 石墨、木屑和其他天然产品的粉末或纤维、合成纤维。
15.分散剂,如聚环氧乙烷蜡或矿物油。
16.其他添加剂,例如增塑剂、润滑剂、乳化剂、颜料、染料、 荧光增白剂、流变添加剂、催化剂、流动调节剂、滑爽剂、交联剂、 交联增强剂、卤素清除剂、烟雾抑制剂、阻燃剂、抗静电剂、净化剂 如取代和未取代的双苄叉基山梨醇、苯并嗪酮UV吸收剂如2,2’-对- 亚苯基-双(3,1-苯并嗪-4-酮),Cyasorb3638(CAS#18600-59- 4)、和起泡剂。
本发明的泡沫可通过本领域技术人员公知的挤塑工艺制得。
如已知的那样,形成苯乙烯类泡沫材料例如棒材或矩形板,通过 将添加剂(分别地或作为母料)与聚合物混合,然后将混合物与发泡 剂以及任选的成核剂如滑石或市售基于碳酸盐的材料例如以商标 Safoam-FP销售的物质一起加入到挤塑机中。
实施例:
向苯乙烯类聚合物中加入稳定剂和颜料的常规方法为以母料形式 加入,该母料为在聚合物中的各种添加剂的经过浓缩、热共混或挤出 的混合物。添加剂的含量通常为母料组成总重量的约例如10到90重 量百分数,其余为聚合物。然后将母料加入到苯乙烯系聚合物材料本 体中,该聚合物材料可能已经含有其他添加剂如硬脂酸锌润滑剂。母 料以与在最终混合产品中给出所需的添加剂含量相称的方式被加入。
实施例1:
颜料浓缩物或母料的制备方法包括:将表I所列物料干混合并且 通过具有五个温度区的Werner and Pfleiderer ZSK-30同向旋转双 螺杆挤出机将其配混和分散,从而形成熔融线料。挤塑机上的温度区 分别为150、160、170、175和180℃。熔融线料冷却并在水浴中固化, 然后使用自动旋转刀片将其切割以形成粒料。这些粒料构成颜料浓缩 物母料。所有的重量为组合物的重量%。
表I:
稀释比(Let Down Ratio)(LDR)1为24∶1的母料制剂 颜料/添加剂 色料索引编号 6Wt.% 氧化铁2 颜料红101 1.10 炭黑 炭黑 0.06 钒酸铋3 颜料黄184 7.65 Tinuvin P4 UVA 12.5 受阻胺掺混物5 稳定剂掺混物 12.5 聚苯乙烯 66.2
1稀释比是指母料浓缩物与最终产品中的泡沫聚苯乙烯的量的比。
2BayferroxIron Oxide 110M-购自Bayer Corporation.
3IrgacolorYellow 2GTM-耐热和耐化学品的囊封级钒酸铋,购 自Ciba Specialty Chemicals Corp.,Tarrytown,NY.
4Tinuvin P-2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑,购自Ciba Specialty Chemicals Corp.,Tarrytown,NY.
51∶1的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(2440-22-4), 和,由N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和4-叔辛 基氨基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪的线性或环状缩合物(71878-19-8和 70624-18-9)的掺混物。
6基于组合物的重量%。
母料混合到最终产品中(稀释):
然后将成粒母料加入到另外的聚苯乙烯中,并发泡为泡沫,从而 制造实施例2中表II所示的最终组合物。
实施例2:
使用具有棒材模头的镶拼单螺杆挤出机使实施例1中制备的母料 的混合物发泡。螺杆设计为以三个阶段进行操作:塑化阶段、注气阶 段、及计量和混合阶段。还将少量(组合物的0.05重量%)的成核剂与 混合物干混合。混合物通过单螺杆送料机进行计量。CO2气体用作使聚 苯乙烯掺混物形成泡沫的物理起泡剂。得到的在最终产品中添加剂和 颜料的含量如表II所示。重量%基于组合物的重量计。
表II: 最终产品中组分含量 颜料/添加剂 色料索引编号 1Wt.% 氧化铁 颜料红101 0.05 炭黑 炭黑 0.002 钒酸铋 颜料黄184 0.31 Tinuvin P UVA 0.50 受阻胺掺混物 稳定剂掺混物 0.50
1基于组合物的重量%。
应用结果:
根据ASTM G 26试验试样。安装在金属框上的试样暴露在以下条 件下:黑板温度为63℃的Atlas Ci65氙弧天候老化仪,340纳米的 0.35W/m2和50%的相对湿度,使用断续光/暗循环和喷水(光照102分 钟,光照加喷水为18分钟)。
使用上述参数采用ASTM D 2244进行初始颜色测量。使用CIE体 系从反射值计算L、a和b值。随后按规定间隔进行测量。ΔL、Δa 和Δb的值只不过是初始值和在各个间隔处测量值之间的差。ΔE计算 如下:
[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2=ΔE
对照:
如实施例2模塑泡沫聚苯乙烯试样,但是没有表II中的添加剂和 颜料的母料。着色涂层在挤塑后立即施涂于泡沫聚苯乙烯,以与实施 例2泡沫聚苯乙烯相同的时间间隔取得ΔE读数。
实施例2的着色、稳定的模塑样品当暴露在UV时具有良好的耐颜 色变化性。着色涂层在施涂到未稳定的泡沫聚苯乙烯样品上时在3000 小时后表现出分层并且具有很大的ΔE。
ΔE颜色变化: 曝光时间 500小时 1000小时 2000小时 3000小时 对照-涂层聚苯乙 烯 3.7 7.8 9.0 6.7 含有实施例2的组合 物的UV稳定化样片 1.7 1.2 1.0 0.7