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具有至少一种接枝的聚亚烷基氧官能团的梳型聚合物用作氯化热塑性材料的矿物填料的相容性试剂的用途

摘要

本发明一方面涉及梳型聚合物在用于生产由矿物材料填充的氯化热塑性树脂的方法中用作相容性试剂的用途,该梳型聚合物具有至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体,在该单体上接枝有至少一种聚亚烷基氧官能团。另一方面,本发明涉及如此获得的氯化热塑性材料,该材料具有填料与氯化热塑性树脂之间的改进的相容性,同时减少了在现有技术的氯化热塑性材料中所用的相容性试剂的量,在现有技术中所用的相容性试剂基本上是脂肪酸,更特别地是硬脂酸或其盐。

著录项

  • 公开/公告号CN101528866A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-09-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 高帝斯股份有限公司;

    申请/专利号CN200780040478.5

  • 发明设计人 O·格莱特;P·特罗弗;J·莫戈因;

    申请日2007-10-17

  • 分类号

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人张力更

  • 地址 法国热奈

  • 入库时间 2023-12-17 22:36:00

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2012-05-23

    授权

    授权

  • 2009-11-04

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-09-09

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及利用矿物填料填充的氯化热塑性材料的领域,其中所述填料与氯化热塑性树脂之间的相容性(compatibilité)得以改善。

本发明首先涉及梳型聚合物在用于生产由矿物材料填充的氯化热塑性树脂的方法中用作相容性试剂的用途,该梳型聚合物具有至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体,在该单体上接枝有至少一种聚亚烷基氧(oxyde de polyalkylène)官能团。

本发明还涉及如此获得的氯化热塑性材料,该材料具有填料与氯化热塑性树脂之间的改进的相容性,同时减少了在现有技术的填充的氯化热塑性材料中所用的相容性试剂的量,在现有技术中所用的所述相容性试剂基本上是脂肪酸,更特别地是硬脂酸或其盐。

背景技术

氯化热塑性材料,尤其是基于PVC的氯化热塑性材料,具有众多的应用,例如生产管子(给水、排水、灌溉、电缆套)、外部和/或内部建筑材料(窗型材、百叶窗、门、护板、吊顶)或者工业部件。它们含有矿物填料如滑石、氧化铝、二氧化钛、氧化镁、硫酸钡、铝、二氧化硅、高岭土或者天然或合成碳酸钙,在文献JP50-028105中所指的填料,该文献描述了由一种或多种这些填料与PVC的混合物获得的刚性材料。

关于氯化热塑性材料,尤其是PVC,碳酸钙构成了优先的矿物填料,因为其使得能够改善如此填充的这些PVC材料的某些物理性能,如文献“The use of calcium carbonate to enhance the physical propertiesof rigid vinyl products(碳酸钙用于增强刚性乙烯基产品的物理性能的用途)”(Society of Plastic Engineering,Conf.,1999年10月12-14日)中所述的:刚性改善、挤出过程中的冷却时间减少或者在模头出口处的沉积物(英文称为“die build-up”)减少。

根据作为塑料材料尤其是基于PVC且填充的氯化热塑性材料的生产者的本领域技术人员的基础知识,组成所述材料的树脂是碳酸钙在其中差分散的疏水性介质:这表明当碳酸钙颗粒被引入到氯化热塑性树脂尤其是基于PVC的树脂中时其并不会自然且均匀地分布到所述树脂中。本领域技术人员因而知道:碳酸钙在未被处理或与相容性试剂一起使用时并不具有与氯化热塑性树脂的良好相容性。这种差的分布或这种差的分散状态或者这种差的相容性对于填充的氯化热塑性材料来说体现为降低的机械性能(例如尤其是其抗冲击性)以及劣化的光学性能(例如尤其是其亮度)。

因而多年来本领域技术人员已经开发了用于处理碳酸钙的方法,以改善其与一般的热塑性树脂以及氯化热塑性树脂(尤其如PVC)的相容性。

在历史上,首先发现脂肪酸可作为碳酸钙的相容性试剂而起作用。因而,文献FR1047087描述了用于涂布碳酸钙的物质的用途,所述物质选自脂肪酸、脂肪醇、蜡以及天然或合成树脂或者表面活性剂。这些物质可以在研磨步骤(在干介质中或在水性介质中)、干燥步骤或者选择步骤中被使用。这个文献特别强调以干粉或乳液形式使用的硬脂酸使得碳酸钙可以在前面提到的步骤中被处理,因而提高了其与可将其引入的疏水性介质如塑料或溶剂相中的油漆的相容性。

在更近一些的文献中发现使用脂肪酸处理碳酸钙。文献WO00/20336就是这种情况,该文献描述了用至少一种含10-24个碳原子的脂肪酸的盐,更特别地用硬脂酸及其钙盐处理碳酸钙。文献US4151136也是这种情况,该文献描述了用含8-22个碳原子的酸,优选用硬脂酸处理碳酸钙表面,如此处理的矿物材料随后被包封在聚合物基质中。

还开发了其它相容性试剂如钛酸盐、铝酸盐或者含硅化合物。

为此,可以引述文献CN1542040,该文献描述了作为处理碳酸钙的试剂的钛酸盐、铝酸盐或者硅烷化合物的使用使得能够将所述碳酸盐引入到聚乙烯基质中。由此可以生产其刚性得到改进的填充的聚乙烯基管子。

还可以引述文献FR2326425,该文献描述使用有机钛酸盐化合物作为处理细分的无机物质(例如尤其是碳酸钙)的试剂。这些化合物改善了矿物材料与聚合物材料的相容性,在所述聚合物材料中,矿物材料在用所述有机钛酸盐化合物处理之后被引入。因而,与未用这些有机钛酸盐基化合物处理的相同矿物材料的情况相比,可以将更大量的无机材料分散到这些聚合物材料中。

还有文献描述了采用碳酸钙的多种处理,以使其与不同的热塑性材料(例如尤其是氯化热塑性材料)相容。

因而,文献WO02/55596揭示了利用具有至少10个碳原子的脂肪酸和聚二烷基硅氧烷的处理,这种酸优选硬脂酸。如此处理的碳酸盐变成了疏水性,这有利于其被引入到热塑性材料中,例如尤其是用于生产透气膜的聚烯烃。

文献WO04/09711描述了使用3种处理碳酸钙的试剂:二氧化硅、脂肪酸例如尤其是硬脂精(stéarine)以及硅烷化合物。如此改性的碳酸钙被用于塑料应用。

最后,文献WO 01/32787教导用硬脂酸和二硬脂酸钙处理碳酸钙,以将所述碳酸钙引入到塑料中。

这种技术状态表明了本领域技术人员所认识到的脂肪酸型化合物尤其是硬脂精及其盐作为用于处理碳酸钙的试剂的主要作用,以使得碳酸钙能够与打算使用的热塑性材料尤其是氯化热塑性树脂如PVC的相容性。

但是,使用这些产品会给本领域技术人员带来严重的问题。

首先,如果决定使用硬脂酸处理碳酸钙,则在碳酸钙表面上所述酸转化成硬脂酸盐的转化率强烈地取决于非常难以精确控制的某些处理工艺参数:尤其是进行处理的温度以及硬脂酸的流速。

还应知的是:在将硬脂酸或其盐处理的碳酸钙引入到PVC配制剂中时,本领域技术人员在所述配制剂中添加了额外量的硬脂精,该硬脂精在该配制剂中起到了润滑剂的作用。因而可观察到超润滑现象,其中在配制时添加的硬脂精与用于处理碳酸钙的硬脂酸合在一起。对于本领域技术人员来说众所周知的后果是所获得的热塑性材料变黄,以及在模头出口处的硬脂精的沉积物(“die build-up”)。

最后应指出的是:本领域技术人员多年来已经在寻求生产越来越细的碳酸钙(尤其是通过各种研磨工艺),开发越来越大的比表面积。因此,所使用的硬脂酸或其盐的量越来越高,以覆盖或处理这些精制的碳酸钙的整个表面:这个因素因而不可避免地放大了使用硬脂酸及其盐来处理碳酸钙时遇到的前面所列的缺点。

因而非常需要寻找碳酸钙的有效处理试剂以使得碳酸钙与其所打算应用的氯化热塑性材料相容,并且使得能够减少甚至完全消除所述碳酸钙处理工艺中的硬脂酸或其盐。

继续着其在这个领域中的研究,本申请人已经开发了至少一种聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的生产方法中用作矿物填料的相容性试剂的用途,其特征在于所述聚合物是包含至少一种聚亚烷基氧官能团的梳型聚合物,所述官能团被接枝到至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体上。

该用途使得可以获得这样的矿物填料:它与将它引入其中的氯化热塑性材料的相容性得以改善,同时降低或者有时甚至消除现有技术中使用的硬脂精或硬脂酸盐。这些结果的一个具体应用在于使用与现有技术相同量的硬脂酸或其盐而提高碳酸钙在氯化热塑性材料中的比率。

在根据本发明的聚合物存在下的这种改进的相容性直接导致最终材料的改进的抗冲击性和亮度性能。通过改进上述性能,根据本发明的聚合物的用途使得能够减少硬脂精或其盐的用量,有时甚至完全消除了用硬脂精或其盐的处理。

本申请人希望强调的是:改进的机械性能如抗冲击性以及改进的光学性能如亮度确实构成了矿物填料与(通常)其中使用了该矿物填料的热塑性材料的改进的相容性的直接证明。在这方面,文献“Studyon ground-calcium carbonate and wollastonite composite fillers fillingproperties and reinforcement mechanisms(关于研磨碳酸钙和硅灰石复合填料填充性能和增强机理的研究)”(Zhongguo Fenti Jishu(中国粉体技术),2002,8(1),第1-5页)强调了对于由碳酸钙填充的PVC材料的改进的抗冲击性与所述碳酸盐在目前的PVC树脂中改进的分散状态之间的直接关系。另外,文献“Recycling of incompatible plastics withreactive compatibilizers(利用反应性相容剂的不相容性塑料的再循环)”(Special Publication-Royal Society of Chemistry(专门出版物-皇家化学学会),1997,199 Chemical Aspects of Plastics Recycling(塑料再循环的化学问题),第170-179页)指出填充的塑料的机械和光学性能取决于相容性试剂的选择,并且因此取决于填料在所述塑料中的良好的分散状态。最后,文献“Labor-saving method of testing the dispersibilityof titanium dioxide Pigments(测试二氧化钛颜料的可分散性的省力方法)”(FATIPEC Congress(1988),Vol.III(19th),307-19)直接将二氧化钛基颜料在聚合物薄膜中的分散状态与所述薄膜的亮度相关。

因而,至少一种聚合物(其特征为其是包含至少一种聚亚烷基氧官能团的梳型聚合物,所述官能团被接枝到至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体上)在生产包含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中的用途使得能够改进所述填料与氯化热塑性树脂的相容性,同时最小化甚至消除所用硬脂酸或其盐的量。这些结果的一种具体应用在于使用与现有技术相同量的硬脂酸或其盐而提高碳酸钙在氯化热塑性材料中的比率。

不希望受限于任何理论,本申请人的观点是根据本发明所用的聚合物有利于碳酸钙与氯化热塑性树脂的相容性,这是因为:一方面,接枝的聚亚烷基氧官能团具有对于氯化热塑性树脂的良好的亲和性,另一方面,基于至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体的所述聚合物的骨架具有对于碳酸钙来说具有良好的亲和性。

本申请人希望强调的是:这种聚合物是已知的,但是记载它们的文献并不是要解决与本发明相同的技术问题,并且所起的作用非常不同于构成本发明主题的作用。

因而,在造纸领域中,文献WO 2004/044022描述了具有至少一种接枝到至少一种烯属不饱和单体上的烷氧基或羟基聚亚烷基二醇基团的水溶性共聚物的用途,用作改善涂布的纸的光学增亮的活化作用的试剂。

还熟悉法国专利申请no 05 12797,该文献在本申请的申请日还未被公开并且描述了如下的生产纸用涂料的方法:将至少一种梳型聚合物引入到所述涂料中,该聚合物通过将至少一种亚烷基氧基团接枝到聚合物链上而获得,其中所述链由至少一种烯属不饱和单体的聚合反应而获得;通过这种方式获得的纸用涂料具有相比于使用现有技术的保水增稠剂而言改进(更高)的BrookfieldTM粘度和保水性。上面所述的两个文献在任何情况下均没有涉及塑料领域,也没有涉及本发明所提出的技术问题。

在矿物材料的研磨领域中,还熟悉文献WO 2004/041882,其描述了具有至少一种烯属不饱阴离子单体、至少一种非离子烯属不饱单体和至少一种有机含氟或有机含硅单体的水溶性弱离子性共聚物作为研磨助剂的用途。非常不同于本申请主题的这种共聚物的作用是促进机械研磨作用,以获得精制的矿物材料的水性悬浮液,其中干物质浓度可以是高的,BrookfieldTM粘度低且时间稳定,并且具有通过离子滴定测定为低离子电荷的颜料表面;通过这种方式可以最小化生产纸过程中对阴离子聚合物试剂的需求,而这构成了文献WO 2004/041882的基本技术问题,与本申请所解决的技术问题相去甚远。本领域技术人员因而并不能由此文献得到任何教导来解决本申请的技术问题。

最后,本领域技术人员熟悉两个文献,这两个文献解决的技术问题不同于本申请的技术问题:它们所使用的聚合物所起的作用不同于本申请聚合物所起的作用,但是其中在塑料中使用碳酸钙。本领域技术因而并不能由这些文献得到任何教导来解决构成本申请主题的技术问题。

本领域技术人员因而熟悉文献WO 2004/041883,其描述了水溶性共聚物优选弱离子性水溶性共聚物的用途,该共聚物具有接枝到至少一种烯属不饱和单体上的至少一种烷氧基或羟基聚亚烷基二醇基团,其用途是作为用于改善最终产品的亮度的试剂,该亮度尤其是在纸张中的亮度,无论是任何视角,即20°至85°,更特别是45°至75°。这因而是一个基本上关注于纸的文献。本领域技术人员因而在这个文献中不会发现任何对他有如下启发或建议的客观因素:使用这种共聚物可以减少硬脂酸或其盐的量,而该硬脂酸或其盐在将碳酸钙引入到氯化热塑性材料的过程是常用的。

最后,本领域技术人员还熟悉专利申请no 05 11274,该文献在本申请的申请日还未被公开。该文献描述了一种用于生产用矿物材料填充的热塑性树脂的方法,该树脂还任选地包含有机抗冲改性剂,该方法通过向所述树脂中引入具有至少一种烯属不饱和单体的梳型聚合物来进行,在所述烯属不饱和单体上接枝有至少一种聚亚烷基氧基团。这个发明还涉及如此获得的热塑性材料,相比于不含所述梳型聚合物的相同组合物,其具有改进的抗冲击性和保持的刚性。这个文献和本发明有两个基本的不同。首先,这个文献并没有涉及矿物填料与所述填料随后引入其中的热塑性树脂之间的相容性问题。其次,在说明专利申请no 0511274的实施例的前序部分中明确指出:所有使用的碳酸钙已经经历了使用脂肪酸的处理:这个文献因而并没有揭示可减少或者甚至消除这种酸的用量,同时保持填料与所述填料用于其中的氯化热塑性树脂之间的相容性。

发明内容

因而,本发明的第一目的在于至少一种聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的用途,其特征在于该聚合物是梳型聚合物,该梳型聚合物包含至少一种接枝到至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体上的聚亚烷基氧官能团。

这种用途的特征因而还在于在生产氯化热塑性材料的方法中所述梳型聚合物以下述模式使用:

1.以获自下列步骤的干粉形式:

-在所述聚合物存在下并且任选地在至少一种其它在水性介质中的研磨剂和/或至少一种其它分散剂存在下,在水性介质中研磨和/或分散该矿物填料,

-干燥所得的矿物材料的水性悬浮液和/或分散体,任选地引入所述聚合物,任选地处理然后分级所得粉末;

2.和/或以获自下列步骤的干粉形式:

-在所述聚合物存在下并且任选地在至少一种其它干研磨剂存在下干研磨该矿物填料,

-任选地处理和分级所得粉末,

3.和/或以获自下列步骤的干粉形式:

-将所述聚合物引入到含有该矿物填料的水性悬浮液和/或分散体中;

-干燥所得的矿物材料的水性悬浮液和/或分散体,任选地引入所述聚合物,任选地处理然后分级所得粉末;

4.和/或以获自下列步骤的干粉形式:

-在所述聚合物存在下干燥含该矿物填料的水性悬浮液和/或分散体,

-任选地处理和分级所得粉末,

5.和/或以获自下列步骤的干粉形式:干燥含所述聚合物和至少一种其它化合物的溶液和/或乳液,所述其它化合物选自热稳定剂和/或UV稳定剂和/或润滑剂和/或流变改性剂和/或抗冲改性剂和/或加工(processabilité)剂,

6.和/或以与氯化热塑性树脂和矿物填料混合的干粉形式,并且优选地按照模式1和/或模式2和/或模式3和/或模式5。

申请人要指出,在上述6种模式的每种描述中所用的术语“处理”参考化学处理试剂的使用。

还希望指出的是:所述梳型聚合物在根据上述6种模式之一使用时(除了标作6的模式外)可以为干粉态和/或液态,即水性悬浮液或乳液的形式。具体地,所述聚合物是以干粉形式和/或液态形式在湿介质中研磨(模式1)或干研磨(模式2)的过程中,和/或在含有矿物填料的水性悬浮液或分散体中(模式3),和/或在含有矿物填料的水性悬浮液或分散体的干燥过程中(模式4),和/或在所述聚合物与至少一种选自热稳定剂和/或UV稳定剂和/或润滑剂和/或流变改性剂和/或抗冲改性剂和/或加工剂的其它化合物的混合过程中(模式5)加入。

其它相容性试剂例如尤其是硬脂酸或其盐也可以干燥步骤的过程中加入,但其用量小于在现有技术中所述的用量,因为这是本发明所寻求的目标:通过减少所用硬脂酸或其盐的用量并且有时甚至消除这种类型的产品,则可以减少与采用所述产品相关的缺点(如前所述),同时矿物填料与该矿物分散于其中的氯化热塑性树脂之间的相容性得以保持或改善。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于该氯化热塑性树脂选自PVC,后氯化的(surchloré)聚氯乙烯(PVCC),氯化聚乙烯,PVC-聚醋酸乙烯酯型共聚物(PVC-PVAC)以及它们的混合物。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于所述氯化热塑性材料用于生产管子,例如尤其用于给水(adductiond′eau)、排水、灌溉、电缆套,或者用于生产外部和/或内部建筑材料,例如尤其是窗型材、百叶窗(volets)、门、护板(bardages)、吊顶,或者用于生产工业部件。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于所述矿物填料选自天然或合成碳酸钙,白云石,石灰石,高岭土,滑石,石膏,氧化钛,缎光白或三氢氧化铝,云母,炭黑,以及这些填料间的混合物,例如滑石-碳酸钙混合物,碳酸钙-高岭土混合物,或者碳酸钙与三氢氧化铝的混合物,或者与合成或天然纤维的混合物或者矿物共结构体(co-structures)如滑石-碳酸钙或滑石-二氧化钛共结构体,优选地,所述矿物填料是选自天然或合成碳酸钙,滑石,以及这些填料的混合物的矿物填料,非常优选地,所述矿物填料是选自天然或合成碳酸或它们的混合物的矿物填料,极其优选地,所述矿物填料是天然碳酸钙,选自大理石,方解石,白垩或它们的混合物。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于所述方法采用:

(a)相对于氯化热塑性制剂的总重量,0.1至99%干重量的至少一种氯化热塑性树脂,

(b)相对于氯化热塑性制剂的总重量,0.1至90%干重量的至少一种矿物填料,

(c)相对于矿物填料的干重量,0.01至5%干重量,优选0.1至3%干重量的梳型聚合物,该梳型聚合物由至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体构成,其中在该具有烯属不饱和度的阴离子单体上接枝有至少一种聚亚烷基氧官能团,

(d)相对于氯化热塑性制剂的总重量,0至20%干重量,优选5至20%干重量的热稳定剂和/或UV稳定剂和/或润滑剂和/或流变改性剂和/或抗冲改性剂和/或加工剂,

(e)相对于矿物填料的干重量,0至3%干重量,优选0至1%干重量,非常优选0至0.5%干重量,极优选0至0.2%干重量的非所述梳型聚合物的其它相容性试剂,这种相容性试剂优选由至少一种具有8-20个碳原子的脂肪酸构成,这种相容性试剂非常优选选自硬脂酸及其盐或它们的混合物,硬脂酸的盐优选是钙盐。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于所述梳型聚合物含有至少一种式(I)的单体:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯(uréthannes)类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于所述梳型聚合物由下列单体构成:

(a)至少一种具有烯属不饱和度并具有单羧基或二羧基或磷酸或膦酸或磺酸官能团或者它们的混合物的阴离子单体,

(b)至少一种非离子单体,该非离子单体由至少一种式(I)的单体构成,或者由多种式(I)的单体的混合物构成:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150并且优选使得15≤(m+n+p)q≤120的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基,

(c)任选地,至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺型单体,或者它们的衍生物,例如N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺或N-[3-(二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺,以及它们的混合物,或者至少一种非水溶性单体,例如丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯,不饱和酯如N-[2-(二甲基氨基)乙基]甲基丙烯酸酯或N-[2-(二甲基氨基)乙基]丙烯酸酯,乙烯基类化合物(vinyliques)例如乙酸乙烯酯,乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和它们的衍生物,或者至少一种阳离子单体或季铵,例如[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[3-(丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,二甲基二烯丙基氯化铵或硫酸铵,[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,或者至少一种有机含氟或有机含硅(organosililé)单体,或者这些单体中多种单体的混合物,

(d)任选地,至少一种具有至少两个烯属不饱和度的单体,在本申请的下文中被称作交联性单体。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于所述梳型聚合物由下列单体构成:

(a)至少一种具有烯属不饱和度并具有单羧基官能团的阴离子单体,优选选自丙烯酸或甲基丙烯酸或者二酸半酯,如马来酸或衣康酸的C1至C4单酯,或者选自具有烯属不饱和度并具有二羧基官能团的单体,并且优选选自衣康酸,马来酸,或者选自羧酸酐,如优选马来酸酐,或者选自具有烯属不饱和度并具有磺酸官能团的单体如优选丙烯酰氨基-甲基-丙烷-磺酸,甲代烯丙基磺酸钠,乙烯基磺酸和苯乙烯磺酸,或者选自具有烯属不饱和度并具有磷酸官能团的单体例如优选乙烯基磷酸,乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,乙二醇丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇丙烯酸酯磷酸酯和它们的乙氧基化物,或者选自具有烯属不饱和度并具有膦酸官能团的单体如优选乙烯基膦酸,或者这些单体的混合物,

(b)至少一种式(I)的具有烯属不饱和度的非离子单体,或者多种式(I)的单体的混合物:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150并且优选使得15≤(m+n+p)q≤120的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基,

(c)任选地,至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺型单体,或者它们的衍生物,例如N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺或N-[3-(二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺,以及它们的混合物,或者至少一种非水溶性单体,例如丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯,不饱和酯如N-[2-(二甲基氨基)乙基]甲基丙烯酸酯或N-[2-(二甲基氨基)乙基]丙烯酸酯,乙烯基类化合物例如乙酸乙烯酯,乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和它们的衍生物,或者至少一种阳离子单体或季铵,例如[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[3-(丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,二甲基二烯丙基氯化铵或硫酸铵,[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,或者至少一种有机含氟单体,或者至少一种有机含硅单体,或者它们的混合物,

(d)任选地,至少一种交联性单体,优选选自乙二醇二甲基丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,丙烯酸烯丙酯,马来酸烯丙酯,亚甲基-双-丙烯酰胺,亚甲基-双-甲基丙烯酰胺,四烯丙氧基乙烷,三烯丙基氰脲酸酯,由多元醇如季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖或者由它们的混合物所获得的烯丙基醚。

至少一种梳型聚合物在用于生产含至少一种矿物填料的氯化热塑性材料的方法中作为矿物填料的相容性试剂的本发明用途的特征还在于所述梳型聚合物由如下单体构成,按重量计:

(a)2%至95%,优选5%至50%,非常优选5%至25%的至少一种具有烯属不饱和度并具有单羧基官能团的阴离子单体,优选选自丙烯酸或甲基丙烯酸或者二酸半酯,如马来酸或衣康酸的C1至C4单酯,或者选自具有烯属不饱和度并具有二羧基官能团的单体,并且优选选自衣康酸,马来酸,或者选自羧酸酐,如优选马来酸酐,或者选自具有烯属不饱和度并具有磺酸官能团的单体如优选丙烯酰氨基-甲基-丙烷-磺酸,甲代烯丙基磺酸钠,乙烯基磺酸和苯乙烯磺酸,或者选自具有烯属不饱和度并具有磷酸官能团的单体例如优选乙烯基磷酸,乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,乙二醇丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇丙烯酸酯磷酸酯和它们的乙氧基化物,或者选自具有烯属不饱和度并具有膦酸官能团的单体如优选乙烯基膦酸,或者这些单体的混合物,

(b)2%至95%,优选50%至95%,非常优选70%至95%的至少一种式(I)的具有烯属不饱和度的非离子单体,或者多种式(I)的单体的混合物:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150并且优选使得15≤(m+n+p)q≤120的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基,

(c)0%至50%的至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺型单体,或者它们的衍生物,例如N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺或N-[3-(二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺,以及它们的混合物,或者至少一种非水溶性单体,例如丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯,不饱和酯如N-[2-(二甲基氨基)乙基]甲基丙烯酸酯或N-[2-(二甲基氨基)乙基]丙烯酸酯,乙烯基类化合物例如乙酸乙烯酯,乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和它们的衍生物,或者至少一种阳离子单体或季铵,例如[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[3-(丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,二甲基二烯丙基氯化铵或硫酸铵,[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,或者至少一种有机含氟单体,或者至少一种有机含硅单体,或者它们的混合物,

(d)0%至3%的至少一种交联性单体,优选选自乙二醇二甲基丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,丙烯酸烯丙酯,马来酸烯丙酯,亚甲基-双-丙烯酰胺,亚甲基-双-甲基丙烯酰胺,四烯丙氧基乙烷,三烯丙基氰脲酸酯,由多元醇如季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖或者由它们的混合物所获得的烯丙基醚,

其中成分a),b),c)和d)的总比例等于100%。

根据本发明使用的聚合物通过在催化体系和转移剂存在下在溶剂中的沉淀下或悬浮液、直接或反相乳液、溶液的自由基聚合方法来获得,或者通过受控自由基聚合方法并且优选通过氮氧调控聚合法(NMP)或钴肟(cobaloxymes)调控聚合法,通过原子转移自由基聚合法(ATRP),通过含硫衍生物受控自由基聚合法来获得,所述含硫衍生物选自氨基甲酸酯(carbamates)、二硫代酯或三硫代碳酸酯(RAFT)或黄原酸酯。

以酸形式获得的并任选地经过蒸馏的这种聚合物也可以用一种或多种具有单价中和官能团或多价中和官能团的中和剂进行部分或完全中和,例如优选地对于单价官能团来说,选自碱金属阳离子特别是钠、钾、锂,铵或脂族和/或环状伯、仲或叔胺如优选硬脂胺、乙醇胺(单-、二-、三乙醇胺)、单-和二乙胺、环己胺、甲基环己胺、氨基甲基丙醇、吗啉,或者对于多价官能团来说,优选选自碱土金属二价阳离子特别是镁和钙,或者锌,以及三价阳离子特别优选铝,或者更高价的阳离子。

每一中和剂则以每一化合价官能团固有的中和率发生作用。

根据另一种变化形式,由聚合反应形成的聚合物可以任选地在部分或完全中和反应之前或之后,按照本领域技术人员已知的静态或动态方法,利用一种或多种极性溶剂处理和分离成多个相,该极性溶剂尤其属于由水,甲醇,乙醇,丙醇,异丙醇,丁醇,丙酮,四氢呋喃或它们的混合物构成的组。

这些相之一对应于根据本发明所使用的共聚物,其被用作可改善矿物填料与该矿物填料在其中分散的氯化热塑性树脂之间的相容性的试剂。

根据另一种变化形式,所述聚合物可以是干燥的。

本发明的另一目的在于一种氯化热塑性材料,其包含:

(a)至少一种氯化热塑性树脂,

(b)至少一种矿物填料,

(c)至少一种相容性试剂,该相容性试剂由至少一种梳型聚合物构成,该梳型聚合物包含至少一种接枝到至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体上的聚亚烷基氧官能团,

(d)任选地,至少一种选自热稳定剂和/或UV稳定剂和/或润滑剂和/或流变改性剂和/或抗冲改性剂和/或加工剂的其它化合物,

(e)任选地,至少一种非所述梳型聚合物的其它相容性试剂,这种相容性试剂优选由至少一种具有8-20个碳原子的脂肪酸构成,这种相容性试剂非常优选选自硬脂酸及其盐或它们的混合物,硬脂酸的盐优选是钙盐。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于该氯化热塑性树脂选自PVC,后氯化的聚氯乙烯(PVCC),氯化聚乙烯,PVC-聚醋酸乙烯酯型共聚物(PVC-PVAC)以及它们的混合物。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于其用于生产管子,例如尤其用于给水、排水、灌溉、电缆套,或者用于生产外部和/或内部建筑材料,例如尤其是窗型材、百叶窗、门、护板、吊顶,或者用于生产工业部件。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于所述矿物填料选自天然或合成碳酸钙,白云石,石灰石,高岭土,滑石,石膏,氧化钛,缎光白或三氢氧化铝,云母,炭黑,以及这些填料间的混合物,例如滑石-碳酸钙混合物,碳酸钙-高岭土混合物,或者碳酸钙与三氢氧化铝的混合物,或者与合成或天然纤维的混合物或者矿物共结构体如滑石-碳酸钙或滑石-二氧化钛共结构体,优选地,所述矿物填料是选自天然或合成碳酸钙,滑石,以及这些填料的混合物的矿物填料,非常优选地,所述矿物填料是选自天然或合成碳酸或它们的混合物的矿物填料,极其优选地,所述矿物填料是天然碳酸钙,选自大理石,方解石,白垩或它们的混合物。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于它包含:

(a)相对于热塑性制剂的总重量,0.1至99%干重量的至少一种氯化热塑性树脂,

(b)相对于氯化热塑性制剂的总重量,0.1至90%干重量的至少一种矿物填料,

(c)相对于矿物填料的干重量,0.01至5%干重量,优选0.1至3%干重量的梳型聚合物,该梳型聚合物由至少一种具有烯属不饱和度的阴离子单体构成,其中在该具有烯属不饱和度的阴离子单体上接枝有至少一种聚亚烷基氧官能团,

(d)相对于氯化热塑性制剂的总重量,0至20%干重量,优选5至20%干重量的热稳定剂和/或UV稳定剂和/或润滑剂和/或流变改性剂和/或抗冲改性剂和/或加工剂,

(e)相对于矿物填料的干重量,0至3%干重量,优选0至1%干重量,非常优选0至0.5%干重量,极优选0至0.2%干重量的非所述梳型聚合物的其它相容性试剂,这种相容性试剂优选由至少一种具有8-20个碳原子的脂肪酸构成,这种相容性试剂非常优选选自硬脂酸及其盐或它们的混合物,硬脂酸的盐优选是钙盐。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于用作相容性试剂的所述梳型聚合物含有至少一种式(I)的单体:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于用作相容性试剂的所述梳型聚合物由下列单体构成:

(a)至少一种具有烯属不饱和度并具有单羧基或二羧基或磷酸或膦酸或磺酸官能团或者它们的混合物的阴离子单体,

(b)至少一种非离子单体,该非离子单体由至少一种式(I)的单体构成,或者由多种式(I)的单体的混合物构成:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150并且优选使得15≤(m+n+p)q≤120的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基,

(c)任选地,至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺型单体,或者它们的衍生物,例如N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺或N-[3-(二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺,以及它们的混合物,或者至少一种非水溶性单体,例如丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯,不饱和酯如N-[2-(二甲基氨基)乙基]甲基丙烯酸酯或N-[2-(二甲基氨基)乙基]丙烯酸酯,乙烯基类化合物例如乙酸乙烯酯,乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和它们的衍生物,或者至少一种阳离子单体或季铵,例如[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[3-(丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,二甲基二烯丙基氯化铵或硫酸铵,[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,或者至少一种有机含氟或有机含硅单体,或者这些单体的混合物,

(d)任选地,至少一种交联性单体。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于用作相容性试剂的所述梳型聚合物由下列单体构成:

(a)至少一种具有烯属不饱和度并具有单羧基官能团的阴离子单体,优选选自丙烯酸或甲基丙烯酸或者二酸半酯,如马来酸或衣康酸的C1至C4单酯,或者选自具有烯属不饱和度并具有二羧基官能团的单体,并且优选选自衣康酸,马来酸,或者选自羧酸酐,如优选马来酸酐,或者选自具有烯属不饱和度并具有磺酸官能团的单体如优选丙烯酰氨基-甲基-丙烷-磺酸,甲代烯丙基磺酸钠,乙烯基磺酸和苯乙烯磺酸,或者选自具有烯属不饱和度并具有磷酸官能团的单体例如优选乙烯基磷酸,乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,乙二醇丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇丙烯酸酯磷酸酯和它们的乙氧基化物,或者选自具有烯属不饱和度并具有膦酸官能团的单体如优选乙烯基膦酸,或者这些单体的混合物,

(b)至少一种式(I)的具有烯属不饱和度的非离子单体,或者多种式(I)的单体的混合物:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150并且优选使得15≤(m+n+p)q≤120的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基,

(c)任选地,至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺型单体,或者它们的衍生物,例如N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺或N-[3-(二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺,以及它们的混合物,或者至少一种非水溶性单体,例如丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯,不饱和酯如N-[2-(二甲基氨基)乙基]甲基丙烯酸酯或N-[2-(二甲基氨基)乙基]丙烯酸酯,乙烯基类化合物例如乙酸乙烯酯,乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和它们的衍生物,或者至少一种阳离子单体或季铵,例如[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[3-(丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,二甲基二烯丙基氯化铵或硫酸铵,[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,或者至少一种有机含氟单体,或者至少一种有机含硅单体,或者它们的混合物,

(d)任选地,至少一种交联性单体,优选选自乙二醇二甲基丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,丙烯酸烯丙酯,马来酸烯丙酯,亚甲基-双-丙烯酰胺,亚甲基-双-甲基丙烯酰胺,四烯丙氧基乙烷,三烯丙基氰脲酸酯,由多元醇如季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖或者由它们的混合物所获得的烯丙基醚。

根据本发明的氯化热塑性材料的特征还在于用作相容性试剂的所述梳型聚合物由如下单体构成,按重量计:

(a)2%至95%,优选5%至50%,非常优选5%至25%的至少一种具有烯属不饱和度并具有单羧基官能团的阴离子单体,优选选自丙烯酸或甲基丙烯酸或者二酸半酯,如马来酸或衣康酸的C1至C4单酯,或者选自具有烯属不饱和度并具有二羧基官能团的单体,并且优选选自衣康酸,马来酸,或者选自羧酸酐,如优选马来酸酐,或者选自具有烯属不饱和度并具有磺酸官能团的单体如优选丙烯酰氨基-甲基-丙烷-磺酸,甲代烯丙基磺酸钠,乙烯基磺酸和苯乙烯磺酸,或者选自具有烯属不饱和度并具有磷酸官能团的单体例如优选乙烯基磷酸,乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯,乙二醇丙烯酸酯磷酸酯,丙二醇丙烯酸酯磷酸酯和它们的乙氧基化物,或者选自具有烯属不饱和度并具有膦酸官能团的单体如优选乙烯基膦酸,或者这些单体的混合物,

(b)2%至95%,优选50%至95%,非常优选70%至95%的至少一种式(I)的具有烯属不饱和度的非离子单体,或者多种式(I)的单体的混合物:

其中:

其中:

-m和p代表小于或等于150的亚烷基氧单元数,

-n代表小于或等于150的亚乙基氧单元数,

-q代表至少等于1并使得5≤(m+n+p)q≤150并且优选使得15≤(m+n+p)q≤120的整数,

-R1代表氢或甲基或乙基,

-R2代表氢或甲基或乙基,

-R代表含有可聚合不饱和官能团的基团,优选属于乙烯基类以及属于丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,马来酸酯类以及属于不饱和氨基甲酸乙酯类,例如丙烯酰基氨基甲酸乙酯,甲基丙烯酰基氨基甲酸乙酯,α-α’二甲基-异丙烯基-苄基氨基甲酸乙酯,烯丙基氨基甲酸乙酯,或者属于取代或未取代的烯丙基醚或乙烯基醚类,或者属于烯属不饱和酰胺或酰亚胺类,

-R’代表氢或具有1至40个碳原子的烃基,或者离子型或可离子化基团,例如磷酸酯,膦酸酯,硫酸酯,磺酸酯,羧基,或者伯胺,仲胺或叔胺,或季铵,或者它们的混合物,并且优选代表具有1至12个碳原子的烃基,非常优选具有1至4个碳原子的烃基,

(c)0%至50%的至少一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺型单体,或者它们的衍生物,例如N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺或N-[3-(二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺,以及它们的混合物,或者至少一种非水溶性单体,例如丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯,不饱和酯如N-[2-(二甲基氨基)乙基]甲基丙烯酸酯或N-[2-(二甲基氨基)乙基]丙烯酸酯,乙烯基类化合物例如乙酸乙烯酯,乙烯基吡咯烷酮,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和它们的衍生物,或者至少一种阳离子单体或季铵,例如[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,[3-(丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵,二甲基二烯丙基氯化铵或硫酸铵,[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵或硫酸铵,或者有机含氟单体,或者有机含硅单体,或者它们的混合物,

(d)0%至3%的至少一种交联性单体,优选选自乙二醇二甲基丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,丙烯酸烯丙酯,马来酸烯丙酯,亚甲基-双-丙烯酰胺,亚甲基-双-甲基丙烯酰胺,四烯丙氧基乙烷,三烯丙基氰脲酸酯,由多元醇如季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖或者由它们的混合物所获得的烯丙基醚,

其中成分a),b),c)和d)的总比例等于100%。

根据本发明使用的聚合物通过在催化体系和转移剂存在下在溶剂中的沉淀下或悬浮液、直接或反相乳液、溶液的自由基聚合方法来获得,或者通过受控自由基聚合方法并且优选通过氮氧调控聚合法(NMP)或钴肟调控聚合法,通过原子转移自由基聚合法(ATRP),通过含硫衍生物受控自由基聚合法来获得,所述含硫衍生物选自氨基甲酸酯、二硫代酯或三硫代碳酸酯(RAFT)或黄原酸酯。

以酸形式获得的并任选地经过蒸馏的这种聚合物也可以用一种或多种具有单价中和官能团或多价中和官能团的中和剂进行部分或完全中和,例如优选地对于单价官能团来说,选自碱金属阳离子特别是钠、钾、锂,铵或脂族和/或环状伯、仲或叔胺如优选硬脂胺、乙醇胺(单-、二-、三乙醇胺)、单-和二乙胺、环己胺、甲基环己胺、氨基甲基丙醇、吗啉,或者对于多价官能团来说,优选选自碱土金属二价阳离子特别是镁和钙,或者锌,以及三价阳离子特别优选铝,或者更高价的阳离子。

每一中和剂则以每一化合价官能团固有的中和率发生作用。

根据另一种变化形式,由聚合反应形成的聚合物可以任选地在部分或完全中和反应之前或之后,按照本领域技术人员已知的静态或动态方法,利用一种或多种极性溶剂处理和分离成多个相,该极性溶剂尤其属于由水,甲醇,乙醇,丙醇,异丙醇,丁醇,丙酮,四氢呋喃或它们的混合物构成的组。

这些相之一对应于根据本发明所使用的聚合物。

根据另一种变化形式,所述聚合物还可以是干燥的。

具体实施方式

通过以下非限制性的实施例,本发明的意义和益处将会被更好地理解。

在所有实施例中,所用聚合物的分子量根据下述方法通过位阻排阻色谱法(CES)测定。

将1毫升聚合物溶液放在小皿上,然后在环境温度下在叶轮泵真空中蒸发。将溶质用1毫升CES洗脱剂处理,然后将该整体注入CES装置。CES洗脱剂是如下的溶液:NaHCO3:0.05摩尔/升,NaNO3:0.1摩尔/升,三乙胺:0.02摩尔/升,NaN3 0.03质量%。CES链含有流速调节在0.5毫升/分钟的等度(isocratique)泵(WatersTM 515),含“Guard Column Ultrahydrogel WatersTM”型前置柱的炉,7.8毫米内径和30厘米长的“Ultrahydrogel WatersTM”型线性柱,和RIWatersTM 410型折射率检测器。将炉加热至60℃并将折射计加热至50℃。色谱检测和处理应用软件是“L.M.O.P.S.CNRS,Chemin duCanal,Vernaison,69277”提供的SECential应用软件。该CES通过Polymer Standards ServiceTM供应的一系列5个聚丙烯酸钠标样校准。

实施例1

此实施例例示了根据本发明的梳型聚合物在生产氯化热塑性材料的方法中的用途,该氯化热塑性材料用于生产作为窗型材的建筑材料。

此实施例还例示了根据本发明获得的氯化热塑性材料。

这种氯化热塑性材料含有PVC树脂、碳酸钙和梳型聚合物。将碳酸钙和梳型聚合物以通过如下步骤获得的干粉的形式引入:在所述聚合物存在下在水性介质中研磨碳酸钙并且在硬脂酸存在下干燥所获得的悬浮液(模式1)。

参照物由同样的氯化热塑性组合物构成,其中碳酸钙已用现有技术的研磨剂研磨,然后在硬脂精的存在下干燥,所用硬脂精的量大于本发明的量。

对于100干重量份的PVC树脂来说,此实施例使用16干重量份的碳酸钙。

氯化热塑性材料的组成

对于试验no1和2,制备的氯化热塑性组合物使用:

-ARKEMATM公司以LacovylTM S110P为名出售的PVC树脂,

-KRONOSTM公司以KronosTM 2200为名出售的二氧化钛,

-BARLOCHERTM公司以One Pack BaeropanTM为名出售的热稳定剂,

-LAPASSE ADDITIVES CHEMICALSTM公司以LacowaxTMEP为名出售的润滑剂,

-ARKEMATM公司以DurastrengthTM320为名出售的核-壳型有机抗冲改性添加剂,

-粉末形式的碳酸钙,下面更详细描述其生产,

-根据本发明的梳型聚合物或现有技术的研磨剂,下面更详细描述其类型。

用量显示在表1中。

获得碳酸钙干粉

通过用现有技术的研磨助剂或本发明的梳型聚合物研磨获得的碳酸钙水性悬浮液使用NIROTM公司出售的Niro Minor Mobile 2000型干燥槽(fontaine)以粉末形式干燥。

这种干燥的特征是:

-气体入口温度:350℃

-气体出口温度:102-105℃

-通风99%敞开

-空气压力:4巴

PVC干混合物的生产

对于试验no1和2,首先混合氯化热塑性材料组合物中所含的不同成分。这类混合物按本领域技术人员熟知的方法获得。

PVC干混合物的挤出

所有干混合物用配有双螺杆和平模(25毫米×3毫米)的Thermoelectron PolylabTM系统挤出。

然后将该PVC型材在15℃下在水浴中校准并在Yvroud系统中层压。挤出参数为:

-4个区域的温度:170-180-185-190℃

-螺杆速度:30rpm。

抗冲击性的测量

根据标准British Standard(英国标准)BS 7413:2003进行抗冲击性测量。在用MUTRONICTM公司出售的DiadiscTM 4200机器制成的10个试样批上平均测量结果。

亮度(brillance)的测量

亮度测量是使用BYK-GARDNERTM公司销售的Tri-Gloss分光光度计在60°下进行的。

试验no1

这个试验例示了现有技术。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其78%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过在湿介质中用相对于碳酸盐干重量为0.7%干重量的现有技术丙烯酸类均聚物研磨碳酸钙来获得。

在相对于碳酸钙干重量为1.5%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no2

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其72%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物研磨碳酸钙来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的硬脂酸的存在下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验1和2的配制剂的组成以及所获得的抗冲击性和亮度的值列在表1中。

表1:不同的氯化热塑性配制剂的组成和相应的抗冲击性和亮度的值

  试验no  1  2  现有技术/本发明(AA/IN)  AA  IN  LacovylTM  100  100  KronosTM 2200  5  5  One Pack BaeropanTM  2.5  2.5  LacowaxTM  0.05  0.05  DurastrengthTM  6  6  根据现有技术研磨的碳酸钙  16  0  根据本发明研磨的碳酸钙  0  16  硬脂酸*  1.5  0.45  抗冲击性(kJ/m2)  20.4  70.4  亮度  65.2  73.1

聚合物的%是聚合物的干重量相对于碳酸钙的干重量的%

硬脂酸的%干重量是相对于碳酸钙的干重量而言的。

对于试验no1来说关于抗冲击性试验所观察到的性能是脆性类型的性能,而对于试验no2来说观察到延性类型的性能。

表1的结果示出:在本发明的情况下抗冲击性得以改善,即通过使用本发明的聚合物得以改善,其使得能够减少所用硬脂酸的量,所用硬脂酸的量减半。

表1的结果还示出:在本发明的情况下亮度得以改善,即通过使用本发明的聚合物得以改善,其使得能够减少所用硬脂酸的量。

这些结果是特别令人惊奇的,因为在试验1中所用碳酸钙的粒度比试验2中细,本领域技术人员本来会预期试验1获得比试验2更高的抗冲击性和亮度。

这些结果因而显示出:使用本发明的聚合物使得能够改善碳酸钙与PVC树脂之间的相容性,同时显著地减少所用硬脂酸的量。

实施例2

此实施例例示了根据本发明的梳型聚合物在生产氯化热塑性材料的方法中的用途,该氯化热塑性材料用于生产作为窗型材的建筑材料。

此实施例还例示了根据本发明获得的氯化热塑性材料。

这种氯化热塑性材料含有PVC树脂和碳酸钙。将碳酸钙和梳型聚合物以通过如下步骤获得的干粉的形式引入:

-在所述聚合物存在下在水性介质中研磨碳酸钙并且在硬脂酸存在下干燥所获得的悬浮液(模式1),

-或者将所述聚合物与预先已利用现有技术丙烯酸类聚合物研磨的碳酸钙悬浮液混合,并且在无硬脂酸的情况下干燥所获得的悬浮液(模式3)。

参照物由同样的氯化热塑性组合物构成,其中碳酸钙已用现有技术的丙烯酸类聚合物研磨,然后在硬脂精的存在下干燥,所用硬脂精的量大于用于说明本发明的所有试验的量。

对于100干重量份的PVC树脂来说,此实施例使用8干重量份的碳酸钙。

对于每个试验no3至11,所生产的氯化热塑性组合物采用了与实施例1同样的成分,所采用的量示于表2中。

使用与实施例1中所述相同的操作程序干燥碳酸钙干粉末。

与实施例1一样生产PVC干混合物,然后按照实施例1挤出。

同样,如实施例1一样测量抗冲击性。

试验no3

这个试验例示了现有技术。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过在湿介质中用相对于碳酸盐干重量为0.7%干重量的现有技术丙烯酸类均聚物研磨碳酸钙来获得。

在相对于碳酸钙干重量为1.1%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no4

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物研磨碳酸钙来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-78%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-4%丙烯酸,

-18%甲基丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在无硬脂酸的情况下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no5

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物研磨碳酸钙来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在无硬脂酸的情况下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no6

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物研磨碳酸钙来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的硬脂酸的存在下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no7

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物研磨碳酸钙来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.90%干重量的硬脂酸的存在下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no8

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物研磨碳酸钙来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在无硬脂酸的情况下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no9

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.5%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物研磨碳酸钙来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的硬脂酸的存在下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no10

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的丙烯酸均聚物研磨碳酸钙然后将所获得的悬浮液与分子量为42400克/摩尔的梳型聚合物混合来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-71.5%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-2.9%的含有19个氧基亚丙基单元的丁氧基聚氧基亚丙基半马来酸酯,

-4.9%的乙二醇甲基丙烯酸酯,

-20.7%的具有6个亚乙基氧单元的乙二醇磷酸酯,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在无硬脂酸的情况下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no11

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其67%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的丙烯酸均聚物研磨碳酸钙然后将所获得的悬浮液与分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物混合来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-78%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-4%丙烯酸,

-18%甲基丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在无硬脂酸的情况下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验3-11的配制剂的组成以及所获得的抗冲击性和亮度的值列在表2中。

表2:不同的氯化热塑性配制剂的组成和相应的抗冲击性的值

聚合物的%是聚合物的干重量相对于碳酸钙的干重量的%

*硬脂酸的%干重量是相对于碳酸钙的干重量而言的。

所有的断裂是脆性类型的断裂。

表2的结果显示出在研磨步骤中以与现有技术相同的量使用本发明的聚合物将导致比现有技术更好的抗冲击性和亮度(相比于试验3的试验4,5,6和7),并且这是在所用硬脂酸的量少于现有技术的情况下。试验4和5甚至显示出在研磨步骤中使用本发明的聚合物使得能够完全消除用硬脂酸进行处理。

表2还显示出在研磨步骤中比现有技术更少的量使用本发明的聚合物将导致比现有技术更好的抗冲击性和亮度(相比于试验3的试验8和9),所用硬脂酸的量少于现有技术。

最后,表2显示出在与预先利用现有技术聚合物研磨的碳酸钙的混合步骤中使用本发明的聚合物将导致比现有技术更好的抗冲击性和亮度(相比于试验3的试验10和11),同时完全消除了用硬脂酸进行处理。

这些结果显示出:使用本发明的聚合物使得能够改善碳酸钙与PVC树脂之间的相容性,同时显著地减少所用硬脂酸的量,甚至完全消除硬脂酸的使用。

实施例3

此实施例例示了根据本发明的梳型聚合物在生产氯化热塑性材料的方法中的用途,该氯化热塑性材料用于生产作为窗型材的建筑材料。

此实施例还例示了根据本发明获得的氯化热塑性材料。

这种氯化热塑性材料含有PVC树脂、碳酸钙和梳型聚合物。将碳酸钙和梳型聚合物以通过如下步骤获得的干粉的形式引入:将所述聚合物与预先已利用现有技术研磨剂研磨的碳酸钙悬浮液混合,并且任选地在硬脂酸存在下干燥所获得的悬浮液(模式3)。

参照物由同样的氯化热塑性组合物构成,其中碳酸钙已用现有技术的相同研磨剂研磨,然后在硬脂精的存在下干燥,所用硬脂精的量大于用于说明本发明的所有试验的量。

对于100干重量份的PVC树脂来说,此实施例使用8干重量份的碳酸钙。

此实施例与实施例2的不同之处在于所用碳酸钙的粒度。

对于每个试验no12至15,所生产的氯化热塑性组合物采用了与实施例1同样的成分,所采用的量示于表2中。

按照与实施例1中所述相同的操作程序干燥碳酸钙干粉末。

与实施例1一样生产PVC干混合物,然后按照实施例1挤出。

同样,如实施例1一样测量抗冲击性。

试验no12

这个试验例示了现有技术。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其78%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过在湿介质中用相对于该碳酸盐干重量为0.7%干重量的现有技术丙烯酸类均聚物研磨碳酸钙来获得。

在相对于碳酸钙干重量为1.1%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no13

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其78%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的现有技术丙烯酸类均聚物研磨碳酸钙然后混合分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物混合来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在无硬脂酸的情况下根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no14

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其78%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的现有技术丙烯酸类均聚物研磨碳酸钙然后混合分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物混合来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no15

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其78%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的现有技术丙烯酸类均聚物研磨碳酸钙然后混合分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物混合来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.90%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验12-15的配制剂的组成以及所获得的抗冲击性和亮度的值列在表3中。

表3:不同的氯化热塑性配制剂的组成和相应的抗冲击性和亮度的值

  试验no  12  13  14  15  现有技术/本发明(AA/IN)  AA  IN  IN  IN  LacovylTM  100  100  100  100  KronosTM 2200  5  5  5  5  One Pack BaeropanTM  2.5  2.5  2.5  2.5  LacowaxTM  0.05  0.05  0.05  0.05  DurastrengthTM  6  6  6  6  利用0.7%现有技术聚合物研磨的碳酸钙  8  0  0  0  利用0.7%本发明聚合物研磨的碳酸钙  0  8  8  8  硬脂酸*  1.1  0  0.45  0.90  抗冲击性(kJ/m2)  21.5  22.3  22.6  21.9  亮度  71.4  73.6  75.1  76.7

聚合物的%是聚合物的干重量相对于碳酸钙的干重量的%

*硬脂酸的%干重量是相对于碳酸钙的干重量而言的。

所有的断裂是脆性类型的断裂。

表3的结果显示出在研磨步骤中以与现有技术相同的量使用本发明的聚合物将导致比现有技术更好的抗冲击性和亮度(相比于试验12的试验13,14和15),所用硬脂酸的量少于现有技术。

试验13甚至显示出在研磨步骤中使用本发明的聚合物使得能够完全消除用硬脂酸进行处理。

这些结果显示出:使用本发明的聚合物使得能够改善碳酸钙与PVC树脂之间的相容性,同时显著地减少所用硬脂酸的量,甚至完全消除硬脂酸的使用。

实施例4

此实施例例示了根据本发明的梳型聚合物在生产氯化热塑性材料的方法中的用途,该氯化热塑性材料用于生产作为窗护板(bardages)的建筑材料。

此实施例还例示了根据本发明获得的氯化热塑性材料。

这种氯化热塑性材料含有PVC树脂、碳酸钙和梳型聚合物。将碳酸钙和梳型聚合物以通过如下步骤获得的干粉的形式引入:在湿水性介质中研磨碳酸钙之后混合,并且在硬脂酸存在下干燥所获得的悬浮液(模式3)。

参照物由同样的氯化热塑性组合物构成,其包含用现有技术的研磨剂研磨然后在硬脂精的存在下干燥的碳酸钙,所用硬脂精的量大于用于说明本发明的所有试验的量。

对于100干重量份的PVC树脂来说,此实施例使用20干重量份的碳酸钙。

按照与实施例1中所述相同的操作程序干燥碳酸钙干粉末。

与实施例1一样生产PVC干混合物,然后采用HaakeTM挤出机进行挤出。挤出参数如下:

-4个区域的温度:170-180-185-190℃

-螺杆速度:30rpm。

根据依照ASTM D4226标准进行的所谓“Gardner试验”的试验测量抗冲击性。

对于每个试验no16-18,所生产的氯化热塑性组合物使用:

-Georgia Gulf TM1091 PVC树脂,

-ARKEMATM公司销售的ThermoliteTM 176热稳定剂,

-CLARIANTTM公司销售的LicolubeTM聚乙烯蜡,

-HONEYWELL销售的AC 629 A氧化聚乙烯蜡,

-硬脂酸钙,

-ROHM & HAASTM销售的K120N加工剂,

-ROHM & HAASTM销售的ParaloidTM抗冲改性剂,

-DUPONTTM销售的R-960二氧化钛,

-粉末形式的碳酸钙,其生产将更详细说明,

-根据本发明的梳型聚合物或者根据现有技术的丙烯酸类聚合物,其类型将更详细说明。

所使用的量示于表4中

试验no16

这个试验例示了现有技术。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其65%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过在湿介质中用相对于该碳酸盐干重量为0.4%干重量的现有技术丙烯酸类均聚物研磨碳酸钙来获得。

在相对于碳酸钙干重量为1.25%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no17

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其65%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.4%干重量的现有技术丙烯酸类聚合物研磨碳酸钙然后与相对于碳酸钙干重量为0.75%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物混合来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验no18

这个试验例示了本发明。

它使用碳酸钙水性悬浮液,其65%重量的粒子具有通过MICROMERITICSTM公司出售的SedigraphTM5100型设备测得的小于1微米的直径,并且通过用相对于碳酸钙干重量为0.7%干重量的现有技术丙烯酸类聚合物研磨碳酸钙然后与相对于碳酸钙干重量为0.85%干重量的分子量为35000克/摩尔的梳型聚合物混合来获得,该梳型聚合物通过下列材料在水中的受控自由基聚合法获得:

-92%重量的分子量为5000克/摩尔的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,

-8%丙烯酸,

并且其完全被氢氧化钠中和。

在相对于碳酸钙干重量为0.45%干重量的硬脂酸的存在下,根据前述方法将所述悬浮液干燥。

试验16-18的配制剂的组成以及在-10℃、0℃和23℃下测量的抗冲击性的值列在表4中。

表4:不同的氯化热塑性配制剂的组成和相应的抗冲击性的值

  试验no  16  17  18  现有技术/本发明(AA/IN)  AA  IN  IN  PVC树脂  100  100  100  ThermoliteTM  1  1  1  硬脂酸钙  1.5  1.5  1.5  LicolubeTM  0.8  0.8  0.8  AC 629A  0.1  0.1  0.1  K 120N  1  1  1  ParaloidTM  4  4  4  R-960 TiO2  1  1  1

  利用0.7%现有技术聚合物研磨的碳酸钙  20  0  0  利用0.7%现有技术聚合物研磨然后与  0.75%本发明聚合物混合物的碳酸钙  0  20  0  利用0.7%现有技术聚合物研磨然后与  0.85%本发明聚合物混合物的碳酸钙  0  0  20  硬脂酸*  1.25  0.45  0.45  在23℃下的抗冲击性(J)  12.6  15.0  14.7  在0℃下的抗冲击性(J)  8.6  10.6  11.2  在-10℃下的抗冲击性(J)  7.6  8.2  8.7

聚合物的%是聚合物的干重量相对于碳酸钙的干重量的%

*硬脂酸的%干重量是相对于碳酸钙的干重量而言的。

这些结果显示出:相对于使用现有技术的聚合物,使用本发明的聚合物使得能够改善抗冲击性,其中现有技术使用的硬脂酸的量大于根据本发明的情况下使用的量,并且在3个不同温度下均如此。

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