[發明專利]顏色穩定的熱塑性組合物

無效

• 申請號: 200980114510.9
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN102015865A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 弗拉其蘇斯·約瑟夫斯·毛利提斯·索恩
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: C08K5/18
• 分類號: C08K5/18;C08K5/3445
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍;南霆

本發明涉及一種顏色穩定的熱塑性組合物，具體涉及一種適于在升高溫度下使用的原樣、有色的共聚酯彈性體。本發明還涉及由所述顏色穩定的熱塑性組合物制成的模制制品及其用途。本發明進一步涉及一種在顏色穩定的共聚酯彈性體組合物中使用的穩定劑包(stabilizer?package)。

對于一些熱塑性彈性體組合物，制造商所遇到的一個問題是這些彈性體在被稱為“自動氧化”的降解過程中與分子氧發生反應的趨勢。這個降解過程導致不期望的變化，諸如產品變色、物理性質下降。自動氧化可以通過加熱(熱氧化降解)、高能輻射(光降解)、機械應力、催化劑殘余或通過與其他雜質的反應引發。熱氧化和光降解過程通過自由基的形成引發。這些自由基與氧氣快速反應，形成過氧自由基。這些過氧自由基可以進一步與聚合物鏈反應，從而導致形成過氧化氫。當暴露于額外熱量或光線時，過氧化氫分解形成更多可以再引發降解過程的自由基。

為了抵抗上述降解反應，將各種抗氧化劑和穩定劑添加到共聚酯彈性體中。添加穩定劑對在加工之后保持材料的機械性質特別重要，對在高溫(即高于100℃)下使用后保持材料的機械性質甚至更重要。共聚酯彈性體通常通過添加碳黑或其他黑色顏料制成，其中顏色的保持不是問題。例如，氣囊套以黑色成型，在需要顏色時，在另一涂布步驟中對其涂敷。然而，具有忽略涂布步驟的趨勢，以利于應用原樣的或彩色的模制產品。

但是，已經注意到，即使在組合物已經含有一種或多種穩定劑和抗氧化劑時，共聚酯彈性體的顏色保持力不足。而且，包含熱穩定劑(諸如一些芳族胺)實際上使加工期間的顏色保持力變差，而添加抗氧化劑不能適當地彌補。

已知在彈性體組合物中使用芳族胺作為穩定劑。US?4,520,150教導，芳族胺穩定劑導致不良的顏色穩定性。US?4,520,150通過選擇特殊的芳族胺(3，5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸與1，3，5-三-(2-羥乙基)-s-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)三酮的三酯)解決了這個問題，這種芳族胺當添加到共聚酯彈性體在注塑后具有白色外觀。盡管US?4,520,150提供了一個解決方案，但是其強調有限范圍的穩定劑可用于淺色的共聚酯彈性體組合物。

彈性體組合物中顯示良好顏色保持力的有限數量穩定劑的問題在于，很少有機會再優化其他參數，諸如熱老化性能、加工性能、機械性質、價格、可利用性以及與其他添加劑的相容性。

因此，需要能夠使共聚酯彈性體在成型后以及在暴露于高溫后保持良好顏色保持力的替代穩定劑或穩定劑包。

在本發明的一個實施方式中，提供了一種顏色穩定的熱塑性組合物，其包含：

A.共聚酯彈性體；和

B.穩定劑包，該穩定劑包包含：

i.芳族胺；和

ii.二取代的咪唑啉，

其中，所述組合物的顏色光亮度(L^*)大于50。

令人驚訝地發現，芳族胺熱穩定劑當與二取代的咪唑啉組合時在高溫下顯示增強的顏色穩定性。二取代的咪唑啉是熱穩定的有機含氮堿，其通常被用作表面活性劑。二取代的咪唑啉在含有碳黑的聚合型組合物中作為分散劑，因為該化合物能夠形成強烈吸附在碳黑顆粒上的陽離子。

本發明的顏色穩定的熱塑性組合物可適用于顏色光亮度(L^*)大于50的原樣有色的共聚酯彈性體。易于觀察到原樣淺色的彈性體發生變色，這留下了彈性體材料降解的印象。本發明的穩定劑組合減少了彈性體材料的降解，從而增大了對淺色共聚酯彈性體可行的高溫應用的范圍。增強的顏色穩定性還為模內著色(in?mold?coloring)提供了更大的靈活性并且能使與其他材料匹配的顏色更佳。

所述組合物可以包含相對于100重量份的共聚酯彈性體A大于0至5重量份的穩定劑包B。然而，為了獲得所需要的顏色穩定效應，相對于100重量份的共聚酯彈性體A優選具有至少0.5重量份的穩定劑包B。更優選地，相對于100重量份的共聚酯彈性體A，組合物包含1至4重量份的穩定劑包B。

為了使穩定劑包中的共穩定劑之間實現協同效應，芳族胺B(i)與二取代的咪唑啉B(ii)的重量比優選在0.1∶1至10∶1的范圍內，更優選在0.3∶1至5∶1的范圍內，甚至更優選在0.5∶1至4∶1的范圍內，最優選在1∶1至3∶1的范圍內。

優選地，組分A+B占顏色穩定的熱塑性組合物總重的至少50wt％，更優選占至少70wt％，甚至更優選占至少90wt％。

正如所預期的，顏色穩定劑的益處對于顏色光亮度(L^*)大于50、更優選大于75、甚至更優選大于85、最優選大于90的原樣的(即未添加著色劑的共聚酯彈性體)或淺色的組合物最顯著。