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TW200838906A - Filled plastic material composition - Google Patents

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TW200838906A
TW200838906A TW096147338A TW96147338A TW200838906A TW 200838906 A TW200838906 A TW 200838906A TW 096147338 A TW096147338 A TW 096147338A TW 96147338 A TW96147338 A TW 96147338A TW 200838906 A TW200838906 A TW 200838906A
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chloride polymer
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Dean Thetford
John D Schofield
Patrick J Sunderland
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Lubrizol Ltd
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Description

200838906 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種組成物，其係包含微粒固體、塑膠 材料（例如聚氯乙烯）、以及含酸性基之化合物。 【先前技術】 塑膠材料（例如聚氯乙烯）作爲塡料之用途爲已知的。 塡料的存在，已知爲增加尺寸剛性並降低最終塑膠材料的 成本之方式。然而，塡料的優點被至少一個以下之缺點扯 ® 平，包括⑴塑膠材料在製造期間的處理較慢，及（π)降低衝 擊強度。此外，由於希望塡料在塑膠材料中爲均勻之分布， 塡料的存在傾向於增加製造塑膠材料之相關能量消耗。均 勻分布的塡料一般使塑膠材料得到一致的性質。因此，僅 有低負載之塡料係用於塑膠材料的生產，特別是聚氯乙烯。 爲了克服上述所強調的數個難處，已試圖對塡料使用 偶合劑或其他添加劑以提升與塑膠材料的相容性。這些嘗 • 試揭露於包括美國專利3,344，107號、或3,404,023號、或 3,926,87 3 號、或 4,094,853 號、或 4,09 8,7 5 8 號、或 4,294,752 號。 美國專利4,294,752號揭露使用低級烷氧化之烷基酸 磷酸酯，作爲塡充氯乙烯聚合物組成物之添加劑，以提供 被塡充之塑膠改善的加工條件以及衝擊耐性。 因此’存在有能克服本技藝相關問題之塑膠材料及塡 料的組成物之需求。本發明係提供如此之組成物。 【發明內容】 200838906 於一實施例中，本發明提供一種組成物，係包括微粒 固體、塑膠材料（例如氯乙烯聚合物、或氯化聚氯乙烯）以 及式（1)之化合物；及其鹽： Υ-Α-0-Β-Ζ 式（1) 其中 Y係獨立的爲RO-基或Z-B-基； R 係獨立的爲 C1-18 烴基（hydrocarbyl group)、或 C1-18 氫鑛基（hydrocarbonyl group); Z係酸性基； A 係獨立的爲-[〇CH2CH(R’ ）]m-、或- [CH(R’ ）CH2〇]n-; B 係獨立的爲羧基、-[0CH2CH(R，）]m-、或 -[CH(R， )CH2〇]n-； R係獨立的爲Η、-CH3或-CH2CIL· ;及 πι與η係獨立的爲1至1000、或1至500、或1至70 之變數。 於一實施例中，本發明提供一種組成物，其包括微粒 固體、塑膠材料（例如氯乙烯聚合物、或氯化聚氯乙烯）、 以及一化合物（亦可稱之爲分散劑），其得自/可得自聚乙二 醇與莫耳過量之含4至17個碳原子之羥基羧酸反應，及/ 或與C^4環氧烷反應而形成聚二醇，再將二醇藉由與磷酸 化劑（phosphating agent)反應而磷酸化所得到之磷酸酯。此 化合物的更詳細說明係揭露於歐洲專利申請案EP 0 765 356。 200838906 於一實施例中，本發明提供一種組成物，包括微粒固 體、塑膠材料（例如氯乙烯聚合物，或氯化聚氯乙烯），且z 爲磷酸鹽（或硫酸鹽）之部分酯。 於一實施例中，本發明提供一種組成物，包括微粒固 體，塑膠材料（例如氯乙烯聚合物，或氯化聚氯乙烯），且Z 爲磷酸鹽之單或二酯，或單硫酸酯。 於一實施例中，本發明提供一種塡充塑膠材料（例如氯 乙烯聚合物，或氯化聚氯乙烯）之方式，包括對塑膠材料供 應微粒固體以及式（1)之化合物。 於一實施例中，本發明提供一種選自於式（1)、磷酸鹽 之部分酯、硫酸鹽之部分酯、及其混合物所組成之群組之 化合物的用法，其係作爲塡料在聚氯乙烯中之分散劑。 【實施方式】 本發明提供一種本文上述所揭露的組成物。 於一實施例中，Z係包括無機酸性基。無機酸性基之 實例包括硫基、或磷基、或其混合物。 於一實施例中，Z係包括磷酸鹽或硫酸鹽酸性基。 於一實施例中，Z係包括磷酸鹽酸性基。 於一實施例中，式（1)之化合物係分散於組成物中。於 一實施例中，式（1)之化合物係均勻的分散於組成物中。 於一實施例中，塑膠材料包括氯乙烯聚合物。氯乙烯 聚合物可爲同元聚合物或共聚物。 於一實施例中，氯乙烯聚合物包括同元聚合物。 200838906 於一實施例中，氯乙烯聚合物包括共聚物。 當氯乙烯共聚物係作爲本發明之塑膠材料時，共聚物 可藉由氯乙烯與共單體的共聚合而形成。適當的共單體的 實例包括乙烯酯（例如醋酸乙烯酯）、（甲基）丙烯酸烷酯（例 如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯）、丙烯腈、 乙烯磷酸二烷酯（例如乙烯磷酸雙（θ —氯乙基）酯）、以及氯 化 PVC。 關於磷酸酯之更詳細的說明揭露於歐洲專利申請案EP 0 7 65 356，具體而言在第7至24段，在此將其倂入參考文 獻。磷酸酯可爲自由酸之形式，或其可與鹼金屬、氨水、 胺、烷醇胺、或四級銨陽離子形成鹽。磷酸酯基亦可進一 步藉由與醇反應而部分酯化，或與烷醇胺形成鹽。 於一實施例中，本發明提供一種組成物，係包括微粒 固體、塑膠材料（例如氯乙烯聚合物，或氯化聚氯乙烯）以 及衍生自聚二醇之化合物，聚二醇係得自/可得自聚乙二醇 與莫耳過量之羥基羧酸之反應。化合物之更詳細的說明係 揭露於歐洲專利申請案EP 0 765 356。 於一實施例中，A 與 B 係爲-[OCH2CH2]m-或 -[CH2CH2〇]n-。 於一實施例中，A與B係獨立的爲-[〇CH2CH(CH3)]m-或-[CH(CH3)CH2〇]n- 於一實施例中，A與B係獨立的爲-[OCH2CH(CH2CH3)]m-或-[CH(CH2CH〇CH2〇]n-。 200838906 於一實施例中，A與B係爲下列（i)、（ii)之混合物， (i) -[OCH2CH(CH〇]m-或-[CH(CH3)CH2〇]n-中至少一者； (ii) -[OCH2CH(CH2CH3)]m-或-[CH(CH2CH3)CH2〇]n-中至少一 者。 於一實施例中，A與B係爲下列（i)、（ii)之混合物， (i) -[OCH2CH(CH3)]m-或-[CH(CH3)CH2〇],-中至少一者； (ii) -[OCH2CH2]m-或-[CH2CH2〇]n-中至少一者。 於一實施例中，A 係爲-[OCH2CH(CH3)]m-或 -[CH(CH3)CH2〇]n.;以及 B 係爲-[OCH2CH2]m-或 -[CH2CH2〇]n-。 於一實施例中，A係爲-[OCH2CH2]m-或-[CH2CH2〇]·;以 及 B 係爲-[OCH2CH(CH3)]m-或·[CH(CH3)CH2〇]r。 於一實施例中，A 與 B 係爲-(0-(CH2)〇m-或 -((CH2)4-〇)n-。一^ 般而目’-(〇-((^112)4)111-或-(((^112)4-〇）11·基可 衍生自聚四氫呋喃。 於一實施例中，本發明提供一種組成物，其包括微粒 固體、塑膠材料（例如氯乙烯聚合物，或氯化聚氯乙烯）、 以及磷酸鹽的部分酯（包括單或二酯）之式（1)之化合物；及 其鹽，式（la) : J-[(PO)w(EO)q]-H。 其中EO爲環氧乙烯重複單元；PO爲環氧丙烯重複單 兀；J爲Cbi8-0-基’或H-(EO)t基；t與q係獨立的爲1至 50 ;以及w爲1至70。式（la)之化合物的更詳細說明敘述 於國際公開案WO 97/42252 A1，特別是第1頁第30行至第 200838906 3頁第2行，在此將其倂入參考文獻。 於一實施例中，本發明提供一種組成物，其包括1至 50重量％之微粒固體、45至98.99重量％之塑膠材料（例如 氯乙烯聚合物，或氯化聚氯乙烯）、以及0.01至5重量％式 (1)之化合物。 於一實施例中，本發明提供一種組成物，其包括1至 50重量％之微粒固體、47至98.99重量％之塑膠材料（例如 氯乙烯聚合物，或氯化聚氯乙烯）、以及0.01至3重量％式 $ (1)之化合物。 微粒固體可爲用於聚合材料之任何固體材料，特別是 包括那些用做塡料之固體。固體可爲顆粒材料形式或爲粉 末形式，時常爲吹製粉。實例包括碳酸鈣、硫酸鈣、氧化 鈣、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦、氧 化鐵、矽酸鈣與矽酸鎂、矽酸鋁、高嶺土、雲母、滑石、 白堊、金屬纖維與粉末、鋅、鋁、氫氧化鋁、玻璃纖維、 φ 耐火纖維、碳黑（包括強化或非強化碳黑）、氧化鋁、石英、 木屑、粉狀紙/纖維、石棉、微晶、直閃石、纖鐵鈉閃石、 矽灰石、凹凸棒石等，微粒狀陶瓷材料例如氧化鋁、氧化 矽、氧说鉻、氧化鈦、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、碳化砂、 碳化硼、混合矽鋁氮化物及金屬鈦酸鹽；微粒磁性材料例 如過渡性金屬之磁性氧化物，常爲鐵與鉻，例如y -Fe2〇3、 FuCU，以及摻雜鈷之氧化鐵、亞鐵酸鹽，例如亞鐵酸領； 及金屬顆粒，例如金屬鐵、鎳、鈷、銅與其合金。 -10· 200838906 於一實施例中，微粒固體（或塡料）係選自由下列所組 成的群組：碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂、氫氧化銀、氧化 矽、矽酸鋁、矽酸鎂、氧化鎂、氧化鐵、砂藻土、矽酸、 氧化鈣、雲母、滑石、高嶺土、皂土。於一實施例中，無 機微粒包括碳酸鈣。 於一實施例中，微粒固體係以式（丨）之化合物預先塗 布。 0 視需要，本發明之組成物進一步以習知的量包括其他 習知的添加劑，例如：塑化劑、阻燃劑、潤滑劑、衝擊調 節劑、吹製劑、或穩定劑。 下列實例提供作爲本發明之例示。這些實例並非本發 明的全部且不意欲限制本發明之範圍。 [實施例] 分散劑1 :美國專利5,7 85,894號之實例44(Pluronic 17R4之磷酸酯）。 φ 分散劑2 ：美國專利5,981，624號之實例13(Synperonic PE/L81之磷酸酯）。 比較例：藉由在6 0 °C於韓蘇（H e n s c h e 1)混合機混合1 0 0 份聚氯乙燃（Oxy VinylsTM 225)、3 份 Arkema DurastrengthTM 200(丙烯酸改質劑）、0.4份硬脂酸鈣、0.1份聚乙烯臘 (Honeywell®AC-6A)、0.8 份石鱲（Ferro Petrac®165 躐）、1 份有機錫穩定劑（Akzo Nobel T520 1 )、與20份碳酸鈣（Camel Fine ST)而製備形成混合物。混合物接著在布拉本德 -11- 200838906 (Brabender)裝置以3個不同速度進行處理。速度爲15rpm、 25rpm、35rpm。布拉本德裝置係以 168°C (3 3 5 °F )、185°C (365 °F )及 190 °C (375 °F )之筒溫度進行操作。記錄下得自 Brabender Intelli-Torque Plasti-Corder 力矩流變儀系統之 平均力矩讀數以及材料輸出。 除了加入1.27份的分散劑1或分散劑2之外，本發明 之組成物係以類似於比較例的方法製得。得自比較例與本 發明之實例的結果如下：__ 布拉本德結果 組成物 分散劑 旋轉速度 (rpm) 力矩 (mg) 經處理產 物（g/min) 比較例1 ^rrr Μ 15 3 5 3 5 45 實例1 分散劑1 15 2744 41.5 實例2 分散劑2 15 3525 50.3 比較例2 >fnr Π1ΙΙ /\\\ 25 4484 69.8 實例3 分散劑1 25 29 83 62.1 實例4 分散劑2 25 4094 77.5 比較例3 Μ j\\\ 35 5066 92.1 實例5 分散劑1 3 5 3130 82.9 實例6 分散劑2 35 4472 103.8 整體而言，資料證明了本發明之組成物能夠達成（〇、 (ii)中至少一者之能力，（i)降低所形成的聚氯乙烯之力矩； 或（ii)及/或增加透過布拉本德裝置所得到之混合物的產 率，如此可更有效的生產聚氯乙烯。 上述各文件在此倂入參考文獻。除了於實施例中或其 -12- 200838906 他另有說明指示者 應條件、分子量、 修飾過。除非另外 應解釋爲工業級材 與其他通常認爲會 非另外指示，各化 工業級材料之任意 中所述之上下數量 • 似的，本發明之各 範圍或數量共同使 在本發明以其 熟習本技藝者， 會明顯可知。因 這些改良包含在 ，所有本說明書所記載之材料總量、反 碳原子數等的數値，應理解爲以”約” 指示，本文所提及之各化學品或組成物 料，其可含有異構物、副產物、衍生物、 存在於工業級材料中的物質。然而，除 學組成物的總量係以排除通常會出現於 溶劑或稀釋油的量而表示。應理解上文 、範圍、與比例極限可獨立的合倂。類 元素的範圍與數量可與任何其他元素的 用。 較佳實施例說明的同時，應暸解，對於 在閱讀本說明書的同時，其中各種改良 ，應瞭解，本文所揭露之發明係意在將 錄的申請專利範圍之中。
-13-

Claims (1)

  1. 200838906 十、申請專利範圍： 1.一種組成物，其係包括微粒固體、氯乙烯聚合物以及式（1) 之化合物；及其鹽： Υ-Α-0-Β-Ζ 式（1) 其中 Y係獨立的爲RO-基或Z-B-基； R 係獨立的爲 C1-18 烴基（hydrocarbylgroup)，或 C1-18 氫鑛基（hydr〇carbony 1 group); φ Z係酸性基 八係獨立的爲-[〇(：1^0：11(11，）]111-或-[(：11(11’）(：}12〇]11-; B 係獨立的爲羧基、-[〇(：112(：11(尺’）]111-或-[(：11(11’）(：112〇]〆， R’係獨立的爲H、-CH3或-CH2CH3;及 m與η係獨立的爲1至1000之變數。 2 ·如申請專利範圍第1項之組成物，其中m與η係獨立的 爲1至500，或1至70。 3 ·如申請專利範圍第1項之組成物，其中 Α與B係爲 • -[OCH2CH2]m-或-[CH2CH2〇]n-。 4 ·如申請專利範圍第1項之組成物，其中A與B係獨立的 爲-[〇CH2CH(CH3)]m-或-[CH(CH3)CH2〇]n·。 5. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中A與B係獨立的 爲-[OCH2CH(CH2CH3)]me-[CH(CH2CH3)CH2〇]nj 6. 如申請專利範圍第 1項之組成物，其中 A係 -[OCH2CH(CH3)]m-或-[CH(CH3)CH2〇]n-;而 B 係 -[〇CH2CH2]m-或-[CH2CH2〇]n-。 7. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中A係-[OCH2CH2]m- / -14 - 200838906 - 或-[CH2CH2〇]n-;而 B 係-[〇CH2CH(CH3)]m·或 -[CH(CH3)CH2〇]n-。 8. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中Z包括硫基、或 磷基、或其混合物。 9. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中Z包括磷酸鹽或 硫酸鹽酸性基。 10. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中Z包括磷酸鹽。 11. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中氯乙烯聚合物爲 φ 均聚物。 12. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中氯乙烯聚合物爲 共聚物。 1 3.如申請專利範圍第1項之組成物，其中微粒固體係選自 由下列所組成的群組：碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂、氫 氧化鋁、氧化矽、矽酸鋁、矽酸鎂、氧化鎂、氧化鐵、 矽藻土、矽酸、氧化鈣、雲母、滑石、高嶺土、皂土。 14·如申請專利範圍第13項之組成物，其中微粒固體爲碳 φ 酸鈣。 1 5 . —種式（1)之化合物的用途，其係作爲塡料在聚氯乙烯中 之分散劑。 16·—種組成物，其係包括微粒固體、氯乙烯聚合物以及以 及一化合物，其得自/可得自聚乙二醇與莫耳過量之含4 至17個碳原子之羥基羧酸反應，及/或與Cy環氧烷反 應而形成聚二醇，再將二醇藉由與磷酸化劑（phosphating agent)反應而磷酸化所得到之磷酸酯。 1 7 · —種組成物，其係包括微粒固體、塑膠材料以及衍生自 -15- 200838906
    聚二醇之化合物，該聚二醇係得自/可得自聚乙二醇與莫 耳過量之羥基羧酸之反應。 18. —種組成物，其係包括微粒固體、氯乙烯聚合物、及磷 酸的單或二酯。 19. 一種塡充氯乙烯聚合物之方法，包括對氯乙烯聚合物供 應微粒固體以及式（1)之化合物。 -16- 200838906 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: Μ 〇 /\\\
    八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
TW096147338A 2006-12-14 2007-12-12 Filled plastic material composition TW200838906A (en)

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