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TWI685524B - 預先脫層之層狀材料 - Google Patents

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TWI685524B
TWI685524B TW103143108A TW103143108A TWI685524B TW I685524 B TWI685524 B TW I685524B TW 103143108 A TW103143108 A TW 103143108A TW 103143108 A TW103143108 A TW 103143108A TW I685524 B TWI685524 B TW I685524B
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羅伯 阿瑞哲德拉
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美商畢克美國股份有限公司
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Abstract

本發明係關於一種預先脫層之天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料，其係藉由將層狀材料與一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群之塑膠添加劑混合及熔融擠出該混合物來製備。該等層狀材料為(例如)經改質或未經改質之層狀矽酸鹽黏土。該等混合物中該等層狀材料之廊道(galleries)係經膨脹至小於完全脫層之程度。該等層狀材料及添加劑之熔融擠出混合物極適用於製備聚合物奈米複合物。

Description

預先脫層之層狀材料
本發明之目標在於經塑膠添加劑預先脫層之天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料。該等塑膠添加劑係例如選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群。
分散於聚合物基質中之經恰當脫層之層狀材料(例如黏土)可形成具有經改良之性質(諸如障壁、抗拉強度、模量、玻璃轉變及/或阻燃)之聚合物奈米複合物。製備聚合物/黏土奈米複合物之當前技術係使用專用的高剪切加工設備或原位聚合技術。該等方法並非對於所有應用經濟上可行。
揭示一種摻合並擠出習知塑膠添加劑與層狀材料以預先脫層層狀材料之方法。該預先脫層之層狀材料/添加劑混合物可透過常見技術及設備併入聚合物基質中以達成具有完全脫層之層狀材料之聚合物奈米複合物。
因此，揭示一種製備天然或合成、經改質或未經改質之預先脫層之層狀材料，該方法包括：將天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料與一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群之塑膠添加劑混合及擠出該混合物。
亦揭示一種包含預先脫層之天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料及一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群之塑膠添加劑之混合物。
亦揭示一種製備聚合物奈米複合物之方法，該方法包括：將包含預先脫層之層狀材料及一或多種塑膠添加劑之混合物與聚合物基質組合及 熔融摻合該組合物。
該等層狀材料係天然或合成且係經改質或未經改質。
該等層狀材料為(例如)一或多種選自由層狀矽酸鹽、石墨、膨轉土、層狀雙氫氧化物、富勒烯(fullerene)、奈米碳管、氧化矽、多面體寡聚矽倍半氧烷、奈米金屬、金屬氧化物、金屬有機架構及沸石組成之群之材料。
該等層狀材料為(例如)高嶺土、膨潤石、伊利石、綠泥石或其他2：1黏土類型。
特定言之，該等層狀材料為一或多種選自蒙脫石、膨潤土、貝德石、雲母、水輝石、皂石、綠脫石、鋅皂石、蛭石、三八伊來石(ledikite)、磁鐵石、斜水矽鈉石、矽鎂石、鉻膨潤石、水滑石、伊利石、高嶺土、矽灰石(wollastonite)、鎂鋁海泡石(attapulgite)、海泡石、敘永石、滑石及氧化矽之化合物。
該等層狀材料可經鎓離子(例如一級、二級、三級或四級銨陽離子或鏻陽離子)經由離子交換來改質。實例為二硬脂基二甲銨、硬脂基苄基二甲銨、二甲基二動物酯銨、三辛基甲銨、二聚氧伸乙基烷基甲銨、聚氧伸丙基甲基二乙銨、十八烷基甲基雙(聚氧伸乙基[15])銨、(甲基)丙烯酸銨陽離子(諸如2-(二甲銨乙基甲基丙烯酸根)、十六 烷基三烷銨、十六烷基乙烯基二烷銨、四丁基鏻或十八烷基三苯基鏻。
該等改質劑亦可為胺，例如，銨化合物之對應胺，例如，硬脂胺、硬脂基二乙氧基胺、胺基十二烷酸、十八胺或三乙氧基矽烷基-丙胺。其他改質劑包括矽烷(諸如三乙氧基辛基矽烷)、如例如美國專利案第6,815,489號中揭示之鋶或吡啶鎓化合物、及嵌段或接枝共聚物(諸如聚環氧乙烷-b-聚苯乙烯或聚-4-乙烯基吡啶-b-聚苯乙烯)；或溶劑，諸如γ-丁內酯、2-吡咯啶酮、二甲亞碸、二已二醇二甲醚、四氫呋喃或糠醇。
該等層狀材料包含介於層之間之奈米級空隙，稱為「廊道」。該空隙大約為約1或2nm。於本發明預先脫層製程中，該廊道係膨脹至
Figure 103143108-A0202-12-0003-45
2.5nm，獲得預脫層之層狀材料。例如，本發明製程獲得具有膨脹至
Figure 103143108-A0202-12-0003-46
3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9或
Figure 103143108-A0202-12-0003-47
10nm之廊道的層狀材料。本發明製程例如獲得膨脹至介於3nm與20nm之間之距離之廊道。
也就是說，預先脫層達成
Figure 103143108-A0202-12-0003-48
0.5nm，例如，
Figure 103143108-A0202-12-0003-49
1nm、
Figure 103143108-A0202-12-0003-50
1.5nm、
Figure 103143108-A0202-12-0003-90
2nm、
Figure 103143108-A0202-12-0003-93
2.5nm、
Figure 103143108-A0202-12-0003-94
3nm、
Figure 103143108-A0202-12-0003-54
3.5nm、
Figure 103143108-A0202-12-0003-55
4nm、
Figure 103143108-A0202-12-0003-56
4.5nm或
Figure 103143108-A0202-12-0003-57
5nm之廊道膨脹。
於完全脫層之層狀材料中，該廊道係膨脹至
Figure 103143108-A0202-12-0003-58
20nm，實現該等層之真分離。當將本發明之預先脫層之層狀材料/添加劑混合物與聚合物熔融摻合時，製得廊道膨脹
Figure 103143108-A0202-12-0003-59
20nm之真奈米複合物。
該等塑膠添加劑係選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群。
該等添加劑為液體或可熔固體。該等添加劑有利地具有
Figure 103143108-A0202-12-0003-60
350℃、
Figure 103143108-A0202-12-0003-61
325℃、
Figure 103143108-A0202-12-0003-62
300℃、
Figure 103143108-A0202-12-0003-63
275℃、
Figure 103143108-A0202-12-0003-64
250℃、
Figure 103143108-A0202-12-0003-65
225℃或
Figure 103143108-A0202-12-0003-67
200℃之熔點。具有高於350℃之熔點之添加劑係「高熔融」及分解但不熔融或不熔融 之添加劑係「非熔融」。
紫外(UV)光吸收劑係例如選自由羥基苯基苯并三唑、叁芳基-s-三嗪、苯甲酸酯、2-羥基二苯甲酮、丙烯酸酯或丙二酸酯及草醯胺紫外光吸收劑(UVA)組成之群。
羥基苯基苯并三唑UVA(例如)揭示於美國專利案號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及6,166,218中，諸如，2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3,5-二-第三丁基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羥基-5-第三丁基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(3,5-二-第三丁基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第二丁基-5-第三丁基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3,5-二-第三戊基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3,5-雙-α-
Figure 103143108-A0202-12-0004-69
基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-(2-(ω-羥基-辛-(伸乙基氧基)羰基-乙基)-,苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-十二烷基-2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-(2-辛氧基羰基)乙基苯基)-2H-苯并三唑、十二烷基化2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-5-(2-(2-乙基己氧基)-羰基乙基)-2-羥基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-5-(2-(2-乙基己氧 基)羰基乙基)-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-(2-異辛氧基羰基乙基)苯基-2H-苯并三唑、2,2'-亞甲基雙(4-第三辛基-(6-2H-苯并三唑-2-基)苯酚)、2-(2-羥基-3-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-70
基-5-第三辛基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羥基-3-第三辛基-5-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-71
基苯基)-2H-苯并三唑、5-氟-2-(2-羥基-3,5-二-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-72
基-苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(2-羥基-3,5-二-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-73
基苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(2-羥基-3-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-74
基-5-第三辛基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-(2-異辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羥基-3-□-
Figure 103143108-A0202-12-0005-75
基-5-第三辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羥基-3,5-二-第三辛基苯基)-2H-苯并三唑、3-(5-三氟甲基-2H-苯并三唑-2-基)-5-第三丁基-4-羥基氫化肉桂酸甲酯、5-丁基磺醯基-2-(2-羥基-3-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-76
基-5-第三辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羥基-3-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-77
基-5-第三丁基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羥基-3,5-二-第三丁基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羥基-3,5-二-α-
Figure 103143108-A0202-12-0005-78
基苯基)-2H-苯并三唑、5-丁基磺醯基-2-(2-羥基-3,5-二-第三丁基苯基)-2H-苯并三唑及5-苯基磺醯基-2-(2-羥基-3,5-二-第三丁基苯基)-2H-苯并三唑。
叁芳基-s-三嗪UVA為(例如)彼等揭示於美國專利案號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；6,242,598及6,255,483中者，例如，4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-s-三嗪、CYASORB 1164、4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥基苯基)-s-三嗪、2,4-雙(2,4-二羥基苯基)-6-(4-氯苯基)-s-三嗪、2,4-雙[2-羥基-4-(2-羥基乙氧基)苯基]-6-(4-氯苯 基)-s-三嗪、2,4-雙[2-羥基-4-(2-羥基-4-(2-羥基乙氧基)苯基-6-(2,4-二甲基苯基)-s-三嗪、2,4-雙[2-羥基-4-(2-羥基乙氧基)苯基]-6-(4-溴苯基)-s-三嗪、2,4-雙[2-羥基-4-(2-乙醯氧基乙氧基)苯基]-6-(4-氯苯基)-s-三嗪、2,4-雙(2,4-二羥基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-s-三嗪、2,4-雙(4-聯苯基)-6-(2-羥基-4-辛基-氧基羰基亞乙基氧基苯基)-s-三嗪、2-苯基-4-[2-羥基-4-(3-第二丁基氧基-2-羥基-丙氧基)苯基]-6-[2-羥基-4-(3-第二戊氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-s-三嗪、2,4-雙(2,4-二甲基苯基)-6-[2-羥基-4-(3-苄氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-s-三嗪、2,4-雙(2-羥基-4-正丁基氧基苯基)-6-(2,4-二-正丁基氧基苯基)-s-三嗪、2,4-雙(2,4-二甲基-苯基)-6-[2-羥基-4-(3-壬氧基*-2-羥基丙氧基)5-α-
Figure 103143108-A0202-12-0006-79
基苯基]-s-三嗪(*表示辛氧基、壬氧基及癸氧基之混合物)、亞甲基雙-{2,4-雙(2,4-二甲基-苯基)-6-[2-羥基-4-(3-丁氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-s-三嗪}、以5：4：1比在3：5'、5：5'及3：3'位置橋聯之亞甲基橋二聚物混合物、2,4,6-叁(2-羥基-4-異辛氧基羰基異亞丙氧基苯基)-s-三嗪、2,4-雙(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羥基-4-己氧基-5-α-
Figure 103143108-A0202-12-0006-80
基苯基)-s-三嗪、2-(2,4,6-三甲基苯基)-4,6-雙[2-羥基-4-(3-丁基氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-s-三嗪、2,4,6-叁[2-羥基-4-(3-第二丁氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-s-三嗪、4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2-羥基-4-(3-十二烷基氧基-2-羥基丙氧基)-苯基)-s-三嗪及4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2-羥基-4-(3-十三烷基氧基-2-羥基丙氧基)-苯基)-s-三嗪之混合物、TINUVIN 400、4,6-雙-(2,4-二甲基-苯基)-2-(2-羥基-4-(3-(2-乙基己氧基)-2-羥基丙氧基)-苯基)-s-三嗪及4,6-二苯基-2-(4-己氧基-2-羥基苯基)-s-三嗪。
苯甲酸酯UV吸收劑為(例如)經取代及未經取代之苯甲酸之酯，諸如：例如，水楊酸4-第三丁基苯酯、水楊酸苯酯、水楊酸辛基苯酯、二苯甲醯基間苯二酚、雙(4-第三丁基苯甲醯基)間苯二酚、苯甲醯基間苯二酚、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸2,4-二第三丁基苯酯、 3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸十六烷酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸十八烷酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸2-甲基-4,6-二-第三丁基苯酯。
2-羥基二苯甲酮UV吸收劑為(例如)4-羥基、4-甲氧基、4-辛氧基、4-癸氧基、4-十二烷氧基、4-苄氧基、4,2',4'-三羥基及2'-羥基-4,4'-二甲氧基衍生物。
丙烯酸酯及丙二酸酯UV吸收劑為(例如)α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸乙酯或異辛酯、α-甲酯基-肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-對-甲氧基-肉桂酸甲酯或丁酯、α-甲酯基-對-甲氧基-肉桂酸甲酯、N-(β-甲酯基-β-氰基乙烯基)-2-甲基-吲哚啉、對-甲氧基亞苄基丙二酸二甲酯(CAS編號7443-25-6)、及二-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)對-甲氧基亞苄基丙二酸酯(CAS編號147783-69-5)。
草醯胺UV吸收劑為(例如)4,4'-二辛氧基草醯二苯胺、2,2'-二乙氧基草醯二苯胺、2,2'-二辛氧基-5,5'-二-第三丁基草醯二苯胺、2,2'-二-十二烷氧基-5,5'-二-第三丁氧基草醯二苯胺、2-乙氧基-2'-乙基草醯二苯胺、N,N'-雙(3-二甲基胺基丙基)草醯胺、2-乙氧基-5-第三丁基-2'-乙氧基草醯二苯胺及其與2-乙氧基-2'-乙基-5,4'-二-第三丁氧基草醯二苯胺之混合物、經鄰-及對-甲氧基二取代之草醯二苯胺之混合物及經鄰-及對-乙氧基二取代之草醯二苯胺之混合物。
許多UVA係例如以商品名TINUVIN、CYASORB、CHIMASSORB及SANDUVOR(諸如TINUVIN 326、TINUVIN 234、TINUVIN 1577、TINUVIN 1600、CYASORB UV 1164、CYASORB THT、CYASORB UV 2908、CHIMASSORB 81、TINUVIN 328等)購得。
受阻胺光穩定劑(HALS)揭示於例如美國專利案號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、5,980,783、6,046,304、 6,117,995、6,271,377、6,297,299、6,392,041、6,376,584及6,472,456中。
適宜之受阻胺光穩定劑為(例如)：(1)1-環己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷胺基哌啶，(2)癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)，(3)癸二酸雙(1-乙醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)，(4)癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-酯)，(5)癸二酸雙(1-環己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)，(6)癸二酸雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)；(7)癸二酸雙(1-醯基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)，(8)雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)正丁基-3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基丙二酸酯，(9)2,4-雙[(1-環己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-6-(2-羥基-乙基胺基-s-三嗪，(10)己二酸雙(1-環己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)，(11)2,4-雙[(1-環己氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪，(12)1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶，(13)1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-側氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，(14)1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-十八醯基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，(15)癸二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)，(16)己二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯)，(17)2,4-雙{N-[1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4- 基]-N-丁基-胺基}-6-(2-羥乙基胺基)-s-三嗪，(18)4-苯甲醯基-2,2,6,6-四甲基哌啶，(19)二-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)對-甲氧基亞苄基丙二酸酯，(20)十八烷酸2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酯，(21)琥珀酸雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶酯)，(22)1,2,2,6,6-五甲基-4-胺基哌啶，(23)2-十一烷基-7,7,9,9-四甲基-1-氧雜-3,8-二氮雜-4-側氧基-螺[4,5]癸烷，(24)氮基三乙酸叁(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酯)，(25)氮基三乙酸叁(2-羥基-3-(胺基-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙酯)，(26)肆(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷-四羧酸酯，(27)肆(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷-四羧酸酯，(28)1,1'-(1,2-乙烷二基)-雙(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)，(29)3-正辛基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮雜螺[4.5]癸-2,4-二酮，(30)8-乙醯基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮雜螺[4.5]癸烷-2,4-二酮，(31)3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯啶-2,5-二酮，(32)3-十二烷基-1-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)吡咯啶-2,5-二酮，(33)N,N'-雙-甲醯基-N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺，(34)2,4-雙[(1-環己氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪與N,N'-雙(3-胺基丙基)乙二胺)之反應產物，(35)1-(2-羥乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶及琥珀酸之縮合物，(36)N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-己二胺及4-第三辛基胺基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之縮合物，(37)N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-己二胺及4-環己基胺基- 2,6-二氯-1,3,5-三嗪之縮合物，(38)N,N'-雙-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺及4-嗎啉基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之縮合物，(39)N,N'-雙-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)己二胺及4-嗎啉基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之縮合物，(40)2-氯-4,6-雙(4-正丁基胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)-1,3,5-三嗪及1,2-雙(3-胺基丙基胺基)乙烷之縮合物，(41)2-氯-4,6-二-(4-正丁基胺基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-1,3,5-三嗪及1,2-雙-(3-胺基丙基胺基)乙烷之縮合物，(42)7,7,9,9-四甲基-2-環十一烷基-1-氧雜-3,8-二氮雜-4-側氧基螺[4,5]癸烷及表氯醇之反應產物，(43)聚[甲基,(3-氧基-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙基)]矽氧烷(CAS編號182635-99-0)，(44)馬來酸酐-C18-C22-α-烯烴共聚物與2,2,6,6-四甲基-4-胺基哌啶之反應產物，(45)4,4'-六亞甲基雙(胺基-2,2,6,6-四甲基-哌啶)及經2-氯-4,6-雙(二丁基胺基)-s-三嗪封端之2,4-二氯-6-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-s-三嗪之寡聚縮合物，(46)4,4'-六亞甲基雙(胺基-1,2,2,6,6-五甲基-哌啶)及經2-氯-4,6-雙(二丁基胺基)-s-三嗪封端之2,4-二氯-6-[(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-s-三嗪之寡聚縮合物，(47)4,4'-六亞甲基雙(胺基-1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶)及經2-氯-4,6-雙(二丁基胺基)-s-三嗪封端之2,4-二氯-6-[(1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-s-三嗪之寡聚縮合物，(48)4,4'-六亞甲基雙(胺基-1-醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶)及經2-氯-4,6-雙(二丁基胺基)-s-三嗪封端之2,4-二氯-6-[(1-醯氧基-2,2,6,6-四甲 基哌啶-4-基)丁基胺基]-s-三嗪之寡聚縮合物及(49)藉由藉由使1,2-雙(3-胺基-丙基胺基)乙烷與氰尿醯氯反應獲得之產物與(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁胺反應所獲得之產物。
亦包括任何上述化合物之空間受阻N-H、N-甲基、N-甲氧基、N-丙氧基、N-辛氧基、N-環己氧基、N-醯氧基及N-(2-羥基-2-甲基丙氧基)類似物。例如，改由N-甲基受阻胺替代N-H受阻胺將改用N-甲基類似物替代N-H。
基於例示性目的，而於下文顯示部分上述化合物結構。
Figure 103143108-A0202-12-0011-1
Figure 103143108-A0202-12-0011-2
Figure 103143108-A0202-12-0011-3
Figure 103143108-A0202-12-0012-4
Figure 103143108-A0202-12-0012-5
Figure 103143108-A0202-12-0012-6
Figure 103143108-A0202-12-0012-7
Figure 103143108-A0202-12-0012-8
Figure 103143108-A0202-12-0012-9
Figure 103143108-A0202-12-0013-10
Figure 103143108-A0202-12-0013-11
Figure 103143108-A0202-12-0013-12
Figure 103143108-A0202-12-0013-14
Figure 103143108-A0202-12-0013-15
Figure 103143108-A0202-12-0014-16
Figure 103143108-A0202-12-0014-17
Figure 103143108-A0202-12-0014-18
Figure 103143108-A0202-12-0014-19
Figure 103143108-A0202-12-0015-20
Figure 103143108-A0202-12-0015-21
Figure 103143108-A0202-12-0015-22
Figure 103143108-A0202-12-0016-23
抗氧化劑為例如一或多種選自由有機磷穩定劑、受阻酚系抗氧化劑、胺類抗氧化劑、二烷基羥胺穩定劑、氧化胺穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑及硫代增效劑組成之群之化合物。
有機磷穩定劑為例如已知之亞磷酸酯及亞膦酸酯穩定劑且包括亞磷酸三苯酯、烷基亞磷酸二苯酯、二烷基亞磷酸苯酯、叁(壬基苯基)亞磷酸酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸三十八烷酯、二亞磷酸二硬脂基季戊四醇酯、亞磷酸叁(2,4-第三丁基苯酯)、二亞磷酸雙(2,4-二-α-
Figure 103143108-A0202-12-0016-81
基苯基)季戊四醇酯、二亞磷酸二異癸基季戊四醇酯、二亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基苯基)季戊四醇酯(D)、二亞磷酸雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯(E)、二亞磷酸二-異癸氧基-季戊四醇酯、二亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)季戊四醇酯、二亞磷酸雙(2,4,6-三-第三丁基苯基)季戊四醇酯、三亞磷酸三硬脂基山梨糖醇酯、二亞膦酸肆(2,4-二-第三丁基苯基)4,4'-伸聯苯基-酯(H)、6-異辛氧基-2,4,8,10-四-第三丁基-二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷呯(dioxaphosphepin)(C)、6-氟-2,4,8,10-四-第三丁基-12-甲基-二苯并[d,g][1,3,2]二氧雜磷(dioxaphosphocin)(A)、亞磷酸雙(2,4-二-第三丁 基-6-甲基苯基)甲酯、亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)乙酯(G)、2,2',2"-氮基[三乙基叁(3,3'5,5'-四-第三丁基-1,1'-二苯基-2,2'-二基)亞磷酸酯](B)、亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基苯基)辛酯、聚(亞磷酸4,4'-{2,2'-二甲基-5,5'-二-第三丁基苯基硫醚-}辛基酯)、聚(亞磷酸4,4'{-亞異丙基聯苯酚}-辛基酯)、聚(亞磷酸4,4'-{亞異丙基雙[2,6-二溴苯酚]}-辛基酯)、聚(二亞磷酸4,4'-{2,2'-二甲基-5,5'-二-第三丁基苯基硫醚}-季戊四醇酯)、
Figure 103143108-A0202-12-0017-24
Figure 103143108-A0202-12-0017-25
Figure 103143108-A0202-12-0017-26
Figure 103143108-A0202-12-0017-27
Figure 103143108-A0202-12-0018-28
Figure 103143108-A0202-12-0018-29
Figure 103143108-A0202-12-0018-30
Figure 103143108-A0202-12-0018-31
Figure 103143108-A0202-12-0018-33
受阻酚系抗氧化劑為例如組1至17之化合物：
1. 烷基化單酚，例如2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚、2-第三丁基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二第三丁基-4-乙基苯酚、2,6-二第三丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二第三丁基-4-異丁基苯酚、2,6-二環戊基-4-甲基苯 酚、2-(α-甲基環己基)-4,6-二甲基苯酚、2,6-雙十八烷基-4-甲基苯酚、2,4,6-三環己基苯酚、2,6-二第三丁基-4-甲氧基甲基苯酚、側鏈係直鏈或分支鏈的壬基苯酚(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。
2. 烷硫基甲基苯酚，例如2,4-二辛硫基甲基-6-第三丁基苯酚、2,4-二辛硫基甲基-6-甲基苯酚、2,4-二辛硫基甲基-6-乙基苯酚、2,6-二-十二烷硫基甲基-4-壬基苯酚。
3. 氫醌及烷基化氫醌，例如2,6-二第三丁基-4-甲氧基苯酚、2,5-二第三丁基氫醌、2,5-二第三戊基氫醌、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、2,6-二第三丁基氫醌、2,5-二第三丁基-4-羥基苯甲醚、3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲醚、硬脂酸3,5-二第三丁基-4-羥苯酯、己二酸雙(3,5-二第三丁基-4-羥苯酯)。
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(維生素E)。
5. 羥基化硫二苯醚，例如2,2'-硫雙(6-第三丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-硫雙(4-辛基苯酚)、4,4'-硫雙(6-第三丁基-3-甲基苯酚)、4,4'-硫雙(6-第三丁基-2-甲基苯酚)、4,4'-硫雙(3,6-二第二戊基苯酚)、4,4'-雙(2,6-二甲基-4-羥苯基)二硫醚。
6. 亞烷基雙酚，例如2,2'-亞甲基雙(6-第三丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(6-第三丁基-4-乙基苯酚)、2,2'-亞甲基雙[4-甲基-6-(α-甲基環己基)苯酚]、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-環己基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(6-壬基-4-甲基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4,6-二第三丁基苯酚)、2,2'-亞乙基雙(4,6-二第三丁基苯酚)、2,2'-亞乙基雙(6-第三丁基-4-異丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙[6-(α-甲苄基)-4-壬基苯酚]、2,2'-亞甲基雙[6-(α,α-二甲苄基)-4-壬基苯酚]、4,4'-亞甲基雙(2,6-二第三丁基苯酚)、 4,4'-亞甲基雙(6-第三丁基-2-甲基苯酚)、1,1-雙(5-第三丁基-4-羥基-2-甲苯基)丁烷、2,6-雙(3-第三丁基-5-甲基-2-羥苄基)-4-甲基苯酚、1,1,3-叁(5-第三丁基-4-羥基-2-甲苯基)丁烷、1,1-雙(5-第三丁基-4-羥基-2-甲苯基)-3-正十二烷基巰基丁烷、乙二醇雙[3,3-雙(3'-第三丁基-4'-羥苯基)丁酸酯]、雙(3-第三丁基-4-羥基-5-甲苯基)二環戊二烯、對苯二甲酸雙[2-(3'-第三丁基-2'-羥基-5'-甲苄基)-6-第三丁基-4-甲苯酯]、1,1-雙-(3,5-二甲基-2-羥苯基)丁烷、2,2-雙(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙-(5-第三丁基-4-羥基-2-甲苯基)-4-正十二烷基巰基丁烷、1,1,5,5-四(5-第三丁基-4-羥基-2-甲苯基)戊烷。
7. 苄基化合物，例如3,5,3',5'-四第三丁基-4,4'-二羥基二苄醚、4-羥基-3,5-二甲苄基巰基乙酸十八烷酯、4-羥基-3,5-二第三丁基苄基巰基乙酸十三烷酯、叁(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)胺、1,3,5-三-(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)-2,4,6-三甲基苯、二-(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)硫醚、3,5-二第三丁基-4-羥苄基巰基乙酸異辛酯、對苯二甲酸雙-(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苄基)二硫醇酯、異氰尿酸1,3,5-叁-(3,5-二第三丁基-4-羥苄酯)、異氰尿酸1,3,5-叁-(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄酯)、3,5-二第三丁基-4-羥苄基磷酸二-十八烷酯及3,5-二第三丁基-4-羥苄基磷酸單乙酯(鈣鹽)。
8. 羥苄基化丙二酸酯，例如2,2-雙(3,5-二第三丁基-2-羥苄基)丙二酸雙十八烷酯、2-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲苄基)丙二酸雙十八烷酯、2,2-雙(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)丙二酸雙十二烷基巰基乙酯、2,2-雙(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)丙二酸雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酯]。
9. 芳族羥苄基化合物，例如1,3,5-叁(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)-2,4,6-三甲基苯、1,4-雙(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)-2,3,5,6-四甲基苯、2,4,6-叁(3,5-二第三丁基-4-羥苄基)苯酚。
10. 三嗪化合物，例如2,4-雙(辛基巰基)-6-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巰基-4,6-雙(3,5-二第三丁基-4-羥基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巰基-4,6-雙(3,5-二第三丁基-4-羥基苯氧基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-叁(3,5-二第三丁基-4-羥基苯氧基)-1,2,3-三嗪、異氰尿酸1,3,5-叁(3,5-二第三丁基-4-羥苄酯)、異氰尿酸1,3,5-叁(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苄酯)、2,4,6-叁(3,5-二第三丁基-4-羥苯基乙基)-1,3,5-三嗪、1,3,5-叁(3,5-二第三丁基-4-羥苯基丙醯基)-六氫-1,3,5-三嗪、異氰尿酸1,3,5-叁(3,5-二環己基-4-羥苄酯)。
11. 苄基膦酸酯，例如2,5-二第三丁基-4-羥苄基膦酸二甲酯、3,5-二第三丁基-4-羥苄基膦酸二乙酯、3,5-二第三丁基-4-羥苄基膦酸雙十八烷酯、5-第三丁基-4-羥基-3-甲基苄基膦酸雙十八烷酯、3,5-二第三丁基-4-羥苄基膦酸之單乙酯之鈣鹽。
12. 醯胺基酚，例如4-羥基月桂酸苯胺、4-羥基硬脂酸苯胺、2,4-雙-辛基巰基-6-(3,5-第三丁基-4-羥基苯胺基)-s-三嗪及N-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)-胺基甲酸辛酯。
13. β-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸與單-或多元醇(例如甲醇、乙醇、正辛醇、異辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、異氰尿酸叁(羥乙酯)、N,N'-雙(羥乙基)草醯胺、3-硫雜十一烷醇、3-硫雜十五烷醇、三甲基己二醇、三羥甲基丙烷、4-羥甲基-1-磷雜-2,6,7-三氧雜二環[2.2.2]辛烷)之酯。
14. β-(5-第三丁基-4-羥基-3-甲基苯基)丙酸與單-或多元醇(例如甲醇、乙醇、正辛醇、異辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、異氰尿酸叁(羥乙酯)、N,N'-雙(羥乙基)草醯胺、3-硫雜十一烷醇、3-硫雜十五烷醇、三甲基己二醇、三羥甲基丙烷、4-羥 甲基-1-磷雜-2,6,7-三氧雜二環[2.2.2]辛烷)之酯。
15. β-(3,5-二環己基-4-羥苯基)丙酸與單-或多元醇(例如甲醇、乙醇、辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、異氰尿酸叁(羥乙酯)、N,N'-雙(羥乙基)草醯胺、3-硫雜十一烷醇、3-硫雜十五烷醇、三甲基己二醇、三羥甲基丙烷、4-羥甲基-1-磷雜-2,6,7-三氧雜二環[2.2.2]辛烷)之酯。
16. 3,5-二第三丁基-4-羥苯基乙酸與單-或多元醇(例如甲醇、乙醇、辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、異氰尿酸叁(羥乙酯)、N,N'-雙(羥乙基)草醯胺、3-硫雜十一烷醇、3-硫雜十五烷醇、三甲基己二醇、三羥甲基丙烷、4-羥甲基-1-磷雜-2,6,7-三氧雜二環[2.2.2]辛烷)之酯。
17. β-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸之醯胺，例如N,N'-雙(3,5-二第三丁基-4-羥苯基丙醯基)六亞甲基二醯胺、N,N'-雙(3,5-二第三丁基-4-羥苯基丙醯基)三亞甲基二醯胺、N,N'-雙(3,5-二第三丁基-4-羥苯基丙醯基)醯肼、N,N'-雙[2-(3-[3,5-二第三丁基-4-羥苯基]丙醯氧基)乙基]草醯胺(NAUGARD XL-1，由Uniroyal供應)。
受阻酚系抗氧化劑包括(例如)異氰尿酸叁(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄酯)、1,3,5-叁-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-2,4,6-三甲基苯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基膦酸之單乙酯之鈣鹽、肆[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷酯。
胺類抗氧化劑為例如N,N'-二異丙基對苯二胺、N,N'-二第二丁基對苯二胺、N,N'-雙(1,4-二甲基戊基)對苯二胺、N,N'-雙(1-乙基-3-甲基戊基)對苯二胺、N,N'-雙(1-甲基庚基)對苯二胺、N,N'-二環己基對苯 二胺、N,N'-二苯基對苯二胺、N,N'-雙(2-萘基)對苯二胺、N-異丙基-N'-苯基對苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N'-苯基對苯二胺、N-環己基-N'-苯基對苯二胺、4-(對甲苯胺磺醯基)二苯胺、N,N'-二甲基-N,N'-二第二丁基對苯二胺、二苯胺、N-烯丙基二苯胺、4-異丙氧基二苯胺、N-苯基-1-萘基胺、N-(4-第三辛基苯基)-1-萘基胺、N-苯基-2-萘基胺、辛基化二苯胺(例如p,p'-二第三辛基二苯胺)、4-正丁基胺基苯酚、4-丁醯胺基苯酚、4-壬醯胺基苯酚、4-十二醯胺基苯酚、4-十八醯胺基苯酚、雙(4-甲氧基苯基)胺、2,6-二第三丁基-4-二甲基胺基甲基苯酚、2,4'-二胺基二苯甲烷、4,4'-二胺基二苯甲烷、N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二胺基二苯甲烷、1,2-雙[(2-甲苯基)胺基]乙烷、1,2-雙(苯胺基)丙烷、(鄰甲苯基)雙胍、雙[4-(1',3'-二甲基丁基)苯基]胺、第三辛基化N-苯基-1-萘基胺、單-及二烷基化第三丁基/第三辛基二苯胺之混合物、單-及二烷基化壬基二苯胺之混合物、單-及二烷基化十二烷基二苯胺之混合物、單-及二烷基化異丙基/異己基二苯胺之混合物、單-及二烷基化第三丁基二苯胺之混合物、2,3-二氫-3,3-二甲基-4H-1,4-苯并噻唑、吩噻唑、單-及二烷基化第三丁基/第三辛基吩噻嗪之混合物、單-及二烷基化第三辛基吩噻嗪之混合物、N-烯丙基吩噻嗪、N,N,N',N'-四苯基-1,4-二胺基丁-2-烯。
羥胺穩定劑為例如N,N-二苄基羥胺、N,N-二乙基羥胺、N,N-二辛基羥胺、N,N-二月桂基羥胺、N,N-二-十二烷基羥胺、N,N-二-十四烷基羥胺、N,N-二-十六烷基羥胺、N,N-二-十八烷基羥胺、N-十六烷基-N-十四烷基羥胺、N-十六烷基-N-十七烷基羥胺、N-十六烷基-N-十八烷基羥胺、N-十七烷基-N-十八烷基羥胺、N-甲基-N-十八烷基羥胺或N,N-二(C16-C18烷基)羥胺。
氧化胺穩定劑為例如二(C16-C18)烷基甲基氧化胺(CAS編號 204933-93-7)。
苯并呋喃酮穩定劑為例如彼等揭示於美國專利案號4,325,863、4,338,244、5,175,312、5,216,052、5,252,643、5,369,159、5,356,966、5,367,008、5,428,177或5,428,162或美國公開案第2012/0238677號中者或3-[4-(2-乙醯氧基乙氧基)苯基]-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮、5,7-二-第三丁基-3-[4-(2-硬脂醯氧基乙氧基)苯基]苯并呋喃-2-酮、3,3'-雙[5,7-二-第三丁基-3-(4-[2-羥基乙氧基]苯基)苯并呋喃-2-酮]、5,7-二-第三丁基-3-(4-乙氧基苯基)苯并呋喃-2-酮、3-(4-乙醯氧基-3,5-二甲基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮、3-(3,5-二甲基-4-新戊醯氧基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮、3-(3,4-二甲基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮、3-(2-乙醯基-5-異辛基苯基)-5-異辛基苯并呋喃-2-酮及3-(2,3-二甲基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮。
適宜之硫代增效劑為硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二硬脂酯。
亦包含抗壞血酸(維生素C)作為抗氧化劑。
著色劑係例如選自由有機顏料、無機顏料及其混合物組成之群。一些適宜之實例可見於Pigment Handbook，T.C.Patton編輯，Wiley-Interscience，紐約，1973。可將用於基於聚合物的產品中之任何市售顏料用於本發明組合物中，諸如，金屬氧化物(諸如二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁及氧化鐵)、金屬氫氧化物、金屬薄片(諸如薄鋁片)、鉻酸鹽(諸如鉻酸鉛)、硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽、碳黑、釩酸鉍、氧化矽、滑石、陶土、酞菁藍及酞菁綠、有機紅、有機紫紅、珠光顏料及其他有機顏料。若須要，亦可使用無鉻酸鹽顏料，諸如偏硼酸鋇、磷酸鋅、三磷酸鋁及其混合物。
一些有用的顏料包括C.I.顏料：黑12、黑26、黑28、黑30、藍 15.0、藍15.3(G)、藍15.3(R)、藍28、藍36、藍385、棕24、棕29、棕33、棕10P850、綠7(Y)、綠7(B)、綠17、綠26、綠50、紫14、紫16、黃1、黃3、黃12、黃13、黃14、黃17、黃62、黃74、黃83、黃164、黃53、紅2、紅3(Y)、紅3(B)、紅4、紅48.1、紅48.2、紅48.3、紅48.4、紅52.2、紅49.1、紅53.1、紅57.1(Y)、紅57.1(B)、紅112、紅146、紅170(F5RK類)Bluer、C.I.顏料橙5、顏料橙13、顏料橙34、顏料橙23(R)、及顏料橙23(B)。一些有用的有機顏料包括：顏料黃151、顏料黃154、顏料黃155、顏料紅8、顏料紅8、顏料紅49.2、顏料紅81、顏料紅169、顏料藍1、顏料紫1、顏料紫3、顏料紫27、顏料紅122、顏料紫19。一些有用的無機顏料包括中鉻黃、檸檬鉻黃、淡鉻紅(Prime-Rose Chrome)、猩紅鉻(Scarlet Chrome)、及鉻酸鋅。
本發明有機顏料係例如選自由酞菁、苝、偶氮化合物、異二氫吲哚、喹酞酮(quinophthalone)、二酮基吡咯并吡咯、喹吖啶酮、二噁嗪及陰丹士林(indanthrone)組成之群。藍顏料係例如陰丹士林及銅酞菁類別，例如，顏料藍60、顏料藍15：1、顏料藍15：3、顏料藍15：4及顏料藍15：6。綠顏料係例如銅酞菁類別，例如，顏料綠7及顏料綠36。品紅顏料係例如喹吖啶酮類別，例如2,9-二氯喹吖啶酮、顏料紅202。紅顏料係例如喹吖啶酮類別，例如二甲基喹吖啶酮、顏料紅122，或係苝類別，例如顏料紅149、顏料紅178及顏料紅179，或係二酮基吡咯并吡咯類別，例如顏料紅254及顏料紅264。黃顏料係例如蝶啶、異吲哚啉酮、及異二氫吲哚類別，例如顏料黃215、顏料黃110、及顏料黃139。橙顏料係異吲哚啉酮或二酮基吡咯并吡咯類別，例如顏料橙61、顏料橙71、及顏料橙73。紫顏料係例如喹吖啶酮類別，例如顏料紫19，或係二噁嗪類別，例如顏料紫23或顏料紫37。有利地，可使用顏料之混合物。
適宜之阻燃劑包括氯化阻燃劑、溴化阻燃劑、磷基阻燃劑及基 於三聚氰胺之化合物。
氯化阻燃劑揭示於美國專利案號6,472,456、5,393,812、7,230,042及7,786,199中。氯化阻燃劑為例如叁(2-氯乙基)亞磷酸酯、雙(六氯環戊二烯)環辛烷、叁(1-氯-2-丙基)磷酸酯、叁(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸雙(2-氯乙基)乙烯酯、六氯環戊二烯、叁(氯丙基)磷酸酯、叁(2-氯乙基)磷酸酯、叁(氯丙基)磷酸酯、多氯化聯苯、單體氯乙基膦酸酯及高沸點膦酸酯之混合物、叁(2,3-二氯丙基)磷酸酯、氯菌酸(chlorendic acid)、四氯鄰苯二甲酸、聚-β-氯乙基三膦酸酯混合物、雙(六氯環戊二烯)環辛烷(DECLORANE PLUS)、氯化鏈烷烴及六氯環戊二烯衍生物。
溴化阻燃劑包括四溴雙酚A(TBBPA)及其諸如酯、醚、及寡聚物之衍生物，例如，四溴鄰苯二甲酸酯、雙(2,3-二溴丙氧基)四溴雙酚A、基於TBBPA之溴化碳酸酯寡聚物、基於TBBPA及表氯醇之縮合之溴化環氧寡聚物、及TBBPA及1,2-二溴乙烷之共聚物；二溴苯甲酸、二溴苯乙烯(DBS)及其衍生物；伸乙基溴代雙四溴鄰苯二甲醯亞胺、二溴新戊二醇、二溴環辛烷、三溴新戊醇、叁(三溴苯基)三嗪、2,3-二溴丙醇、三溴苯胺、三溴苯酚、四溴環戊烷、四溴二苯醚、四溴二季戊四醇、十溴二苯醚、四溴鄰苯二甲酸酐、五溴甲苯、五溴二苯醚、五溴二苯基氧化物、五溴苯酚、苯甲酸五溴苯酯、五溴乙基苯、六溴環己烷、六溴環辛烷、六溴環癸烷、六溴環十二烷、六溴苯、六溴聯苯、八溴聯苯、八溴二苯基氧化物、聚(丙烯酸五溴苄酯)、八溴二苯醚、十溴二苯基乙烷、十溴聯苯、溴化三甲基苯基茚滿、四溴氯甲苯、雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺基)乙烷、雙(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環氧寡聚物、聚丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸二溴丙酯、二溴六氯環戊二烯環辛烷、N'-乙基(雙)二溴降冰片烷二羧醯亞胺、四溴雙酚S、N'N'-乙基雙(二溴降冰片烯)二羧醯亞胺、六氯環戊二烯雙 (2,3-二溴-1-丙基)鄰苯二甲酸酯、溴化磷酸酯(例如雙(2,3-二溴丙基)磷酸酯及叁(三溴新戊基)磷酸酯)及叁(二氯溴丙基)亞磷酸酯、N,N'-伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、四溴鄰苯二甲酸二醇[2-羥丙基-氧基-2-2-羥乙基-乙基四溴鄰苯二甲酸酯]、乙烯基溴、聚丙烯酸五溴苄酯、多溴化二苯并-對-二氧芑(dioxin)、叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯、伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺及叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯。
市售溴化阻燃劑之適用實例包括多溴化二苯基氧化物(DE-60F)、十溴二苯基氧化物(十溴二苯醚)(DBDPO；SAYTEX®102E)、叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯(PB 370®(FMC Corp.)或FR 370(ICL/Ameribrom))、叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯、四溴鄰苯二甲酸、雙(N,N'-羥乙基)四氯苯二胺、四溴雙酚A雙(2,3-二溴丙基醚)(PE68)、溴化環氧樹脂、伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)(SAYTEX® BT-93)、八溴二苯醚、1,2-雙(三溴苯氧基)乙烷(FF680)、四溴雙酚A(SAYTEX® RB100)、伸乙基雙(二溴降冰片烷二羧醯亞胺)(SAYTEX® BN-451)、叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯、六溴環十二烷、溴化聚苯乙烯及來自Chemtura之EMERALD INNOVATION系列(例如EMERALD INNOVATION 1000)。
有機溴阻燃劑為例如十溴二苯醚或叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯。
含磷阻燃劑可選自磷腈阻燃劑，其等揭示於例如美國公開案第2003/0220422號及美國專利案號4,079,035、4,107,108、4,108,805、6,265,599、6,528,559及6,740,695中。非鹵化之磷基阻燃劑為包含磷之化合物，諸如磷酸三苯酯、磷酸酯、鏻衍生物、膦酸酯、磷酸酯類及磷酸酯、及彼等揭示於美國專利案第7,786,199號中者。磷基阻燃劑通常係由鍵結烷基(一般係直鏈)或芳基(芳族環)之磷酸鹽核所組成。磷酸酯包括(例如)三烷基衍生物(諸如磷酸三乙酯、叁(2-乙基己基)磷 酸酯、磷酸三辛酯)、三芳基衍生物(諸如磷酸三苯酯、磷酸甲苯酚基二苯酯及磷酸三甲苯酚酯)及芳基-烷基衍生物(諸如磷酸2-乙基己基-二苯酯及磷酸二甲基-芳基酯類)及磷酸辛基苯酯。
磷基阻燃劑之其他實例包括多磷酸二乙二胺、磷酸三聚氰胺硼、磷酸氰尿醯胺、二甲基磷酸乙醇胺、環膦酸酯、膦酸三烷酯、磷酸氰尿醯胺、磷酸苯胺、三甲基磷醯胺、氧化叁(1-氮雜環丙基)膦、雙(5,5-二甲基-2-硫羰基-1,3,2-二氧雜磷戊基)氧化物、二甲基膦醯基-N-羥甲基-3-丙醯胺、叁(2-丁氧基乙基)磷酸酯、肆(羥甲基)鏻鹽，諸如氯化肆(羥甲基)鏻及硫酸肆(羥甲基)鏻、N-羥基甲基-3-(二甲基膦醯基)丙醯胺、多磷酸硼之三聚氰胺鹽、多磷酸硼之銨鹽、亞磷酸三苯酯、二甲基磷酸銨、正磷酸三聚氰胺、尿素磷酸銨、三聚氰胺磷酸銨、甲基膦酸二甲酯之三聚氰胺鹽、亞磷酸氫二甲酯之三聚氰胺鹽及類似者。
基於三聚氰胺之阻燃劑包括三聚氰胺化合物/多元醇縮合物。例如，如美國申請案第10/539,097號(以W0 2004/055029公開)及美國公開案第2010/152376號所揭示，其中多元醇為直鏈、分支鏈或環狀三元、四元、五元或六元醇或直鏈或環狀C4-C6醛糖或C4-C6酮糖及其中三聚氰胺化合物為磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺或多磷酸三聚氰胺。多元醇較佳為季戊四醇或二季戊四醇。三聚氰胺化合物較佳為磷酸三聚氰胺。三聚氰胺化合物對多元醇之莫耳比較佳為約1：1至約4：1。縮合物可進一步在其中併入經羥基取代之樹枝狀聚合物，例如，樹枝狀聚酯或樹枝狀聚醯胺。樹枝狀聚酯較佳為選自由三羥甲丙烷、季戊四醇及乙氧基化季戊四醇組成之群之引發劑化合物及鏈延伸劑二甲基丙酸之產物。樹枝狀聚醯胺較佳為環狀羧酸酐及二異丙醇胺之聚縮物。
高熔融或非熔融阻燃劑可連同有機熔融阻燃劑或一或多種其他 本發明添加劑使用。其等包括磷酸鎂、磷酸銨鉀、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氫氧化鋁(ATH)及碳酸羥鹽。
高熔融或非熔融阻燃劑亦包括紅磷、無機磷酸鹽、不溶性磷酸銨、多磷酸銨、尿素多磷酸銨、正磷酸銨、碳酸磷酸銨、尿素磷酸銨、磷酸二銨、三聚氰胺磷酸銨、多磷酸二氰基二醯胺、多磷酸鹽、尿素磷酸鹽、焦磷酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、甲基膦酸二甲酯之三聚氰胺鹽、亞磷酸氫二甲酯之三聚氰胺鹽、多磷酸硼之銨鹽、甲基膦酸二甲酯之尿素鹽、有機磷酸酯、膦酸酯及氧化膦。
高熔融或非熔融阻燃劑亦包括基於三聚氰胺之阻燃劑。基於三聚氰胺之阻燃劑為非鹵化阻燃劑類，其包括三種化學群組：(a)三聚氰胺(2,4,6-三胺基-1,3,5三嗪)；(b)三聚氰胺衍生物(包括與有機酸或無機酸諸如硼酸、氰尿酸、磷酸或焦/多-磷酸之鹽)；及(c)三聚氰胺同系物。三聚氰胺衍生物包括(例如)氰尿酸三聚氰胺(三聚氰胺及氰尿酸之鹽)、單磷酸三聚氰胺(三聚氰胺及磷酸之鹽)、焦磷酸三聚氰胺及多磷酸三聚氰胺。三聚氰胺同系物包括蜜白胺(melam)(1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺-n-(4,6-二胺基-1,3,5-三嗪-2-基)、蜜勒胺(melem)(2,5,8-三胺基1,3,4,6,7,9,9b-七氮雜非那烯(phenalene))及三聚二氰亞胺(melon)(聚[8-胺基-1,3,4,6,7,9,9b-七氮雜非那烯-2,5-二基)。
高熔融或非熔融阻燃劑包括硼酸鹽阻燃劑化合物，諸如硼酸鋅、硼砂(硼酸鈉)、硼酸銨、及硼酸鈣。硼酸鋅為具有化學組成xZnOyB2O3‧zH2O之硼基阻燃劑。硼酸鋅可單獨地或以與其他化學化合物諸如氧化鋁三水合物、氫氧化鎂或紅磷組合之方式使用。其通過鹵化鋅或鹵氧化鋅發揮作用，此作用加速鹵素來源之分解且促進炭形成。
三氧化銻(ATO)可尤其連同本發明鹵化阻燃劑(即溴化阻燃劑)使用。包括三氧化銻與十溴二苯醚或叁[3-溴-2,2-雙(溴乙基)丙基]磷酸 酯之組合。
其他高熔融或非熔融阻燃劑之實例包括含金屬阻燃物質，諸如氧化鎂、氯化鎂、滑石、氧化鋁水合物、氧化鋅、氧化鋁三水合物、氧化鋁-鎂、矽酸鈣、矽酸鈉、沸石、碳酸鈉、碳酸鈣、鉬酸銨、氧化鐵、氧化銅、磷酸鋅、氯化鋅、黏土、磷酸二氫鈉、錫、鉬及鋅。
抗微生物化合物為例如鄰苄基苯酚、2-苄基-4-氯酚、2,4,4'-三氯-2'-羥基二苯醚、4,4'-二氯-2-羥基二苯醚、5-氯-2-羥基二苯甲烷、單-氯-鄰-苄基苯酚、2,2'-亞甲基雙-(4-氯酚)或2,4,6-三氯酚。
抗微生物劑亦為例如3,5-二甲基-四氫-1,3,5-2H-噻二嗪-2-硫酮、氧化雙三丁基錫、4,5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、N-丁基苯并異噻唑啉、10,10'-氧雙苯氧基砷、鋅-2-吡啶硫醇-1-氧化物、2-甲基硫基-4-環丙基胺基-6-(α,β-二甲基丙基胺基)-s-三嗪、2-甲基硫基-4-環丙基胺基-6-第三丁基胺基-s-三嗪或2-甲基硫基-4-乙基胺基-6-(α,β-二甲基丙基胺基)-s-三嗪、2,4,4'-三氯-2'-羥基二苯醚、胺基甲酸3-碘-2-丙烯基丁酯(IPBC或胺基甲酸碘丙炔基丁酯)、貝芬替(carbendazim)或噻菌靈(thiabendazole)。
脂肪酸添加劑包括例如季戊四醇脂肪酸酯，諸如四硬脂酸季戊四醇酯及脂肪酸之金屬鹽，例如高碳數脂肪酸之鹼金屬鹽及鹼土金屬鹽，例如，硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、山萮酸鎂、硬脂酸鎂、硬脂酸鋁、篦麻醇酸鈉及棕櫚酸鉀、鄰苯二酚酸銻及鄰苯二酚酸鋅。
層狀材料對塑膠添加劑之重量：重量比為例如約1：99至約99：1、約10：90至約90：10、約10：60至約60：10、約20：80至約80：20、約30：70至約70：30或約40：60至約60：40。或層狀材料對塑膠添加劑之重量：重量比為例如約50：50、約40：60、約30：70、約20：80或約10：90及在該等值之間之重量含量。
該等添加劑尤其包含酚系部分、哌啶部分、三唑部分、三嗪部 分、亞磷酸酯部分或磷酸酯部分。
本發明方法不需要高剪切加工以製備包含完全脫層之層狀材料之聚合物奈米複合物。
本發明之預先脫層層狀材料之方法通常包括乾式摻合組分，接著擠出。通常，該添加劑或添加劑混合物在擠出期間呈熔融狀態。於擠出之後，使預先脫層之層狀材料/添加劑混合物冷卻。擠出物可呈可切割為丸粒之股線之形式。或者，擠出物可粉化為粉末。
預先脫層擠出溫度將係該(等)添加劑之熔點之函數。如上所述，添加劑或添加劑混合物在擠出期間通常呈熔融或液體狀態。通常，擠出溫度將為約100℃至約225℃。然而，使用液體添加劑將容許擠出在低於100℃之溫度、例如約25℃或低於25℃下進行。預先脫層擠出可有利地在高達約350℃、例如高達225℃、250℃、275℃、300℃或325℃之溫度下進行。
假若使用添加劑混合物，則擠出可在高於一種該等添加劑之熔點且低於其他添加劑之熔點或分解點下進行。非熔融添加劑可溶於熔融添加劑中。例如，某些非熔融或高熔點添加劑可連同抗氧化劑(例如季戊四醇肆(3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯)或叁-(2,4-二第三丁基苯基)亞磷酸酯)使用。
或者，該等添加劑可為半固體或液體；該等添加劑亦容易在擠出之前與層狀材料混合。
粉末可摻合至聚合物中以製備聚合物/脫層之層狀材料/添加劑母料。母料將包含約2重量%至約70重量%之脫層之層狀材料/添加劑混合物及約98重量%至約30重量%之聚合物。通常地，係約10重量%至約50重量%之脫層之層狀材料/添加劑混合物及約90重量%至約50重量%之聚合物。母料自身可係真奈米複合物或層狀材料可保持預先脫層。
有利地，本發明之預先脫層方法使用很少的除了該層狀材料及該(等)添加劑之外的組分或不使用，亦即，使用很少的溶劑或載劑蠟或聚合物或不使用。溶劑包括水及/或有機溶劑。很少意指例如基於層狀材料加上聚合物添加劑之重量計小於20重量%、小於15重量%、小於10重量%、小於5重量%、小於3重量%或小於2重量%之其他組分，「不使用」意指零。
或者，多達約50%、多達約60%、多達約70%或多達約80重量%之聚合物、溶劑或載劑蠟可用於本發明方法中以製造預先脫層之層狀材料。
預先脫層之層狀材料/添加劑混合物可進行任何一種以下處理：造粒、顆粒形成、亨捨爾(henschel)混合、噴霧乾燥、擠出、壓縮、粒化、剪切熔融技術、批次混合、氣相吸附、高壓混合、研磨混合、捏合或熱融合。
預先脫層之層狀材料/添加劑混合物有利地分散於聚合物基質中以在擠出機中透過熔融摻合製得聚合物奈米複合物。此外，不要求高剪切技術。
用於奈米複合物形成之擠出溫度係取決於塊狀聚合物通常加工的任何溫度。本發明之熱塑性塑膠通常係在約140℃至320℃及對於特定樹脂而言可能更高之溫度下加工。例如，用於奈米複合物形成之擠出溫度為約160℃、約180℃、約200℃、約220℃、約240℃、約260℃、約280℃或約300℃。
本發明之擠出機包括單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機及行星式擠出機。
所得奈米複合物可根據已知的技術經進一步擠出、射出成型、吹膜成型、膜擠出、共擠出、纖維紡絲及類似加工為最終物件。
或者，包含預先脫層之層狀材料/添加劑混合物及聚合物基質之 組合物可藉由熔融成型條件(例如，藉由射出成型)無需在擠出機中預先熔融摻合地形成為最終物件。亦依此方式可以製得本發明之聚合物奈米複合物。
預先脫層之層狀材料/添加劑混合物為用於製備聚合物奈米複合物中之高度有價值的中間物。
該等奈米複合物包含例如基於聚合物的重量計約0.5重量%、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5或約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、約9、約9.5或約10重量%、及在該等值之間之含量程度之預先脫層之層狀材料/添加劑混合物。或者，本發明之奈米複合物可包含高達約20重量%之預先脫層之層狀材料。
該等奈米複合物包含例如基於聚合物重量計約0.1重量%、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5或約5重量%之層狀材料。該等含量程度係以層狀材料在預先脫層之前之重量計。或者，該等奈米複合物可包含聚合物重量之多達約10重量%，例如，聚合物重量之約6重量%、約7重量%、約8重量%或約9重量%之層狀材料。
奈米複合物之聚合物特定言之為天然或合成熱塑性聚合物。舉例言之：
1. 單烯烴及二烯烴之聚合物(例如聚丙烯、聚異丁烯、聚丁-1-烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚乙烯基環己烷、聚異戊二烯或聚丁二烯)以及環烯烴(例如環戊烯或降冰片烯)之聚合物、聚乙烯(其視需要可交聯)(例如高密度聚乙烯(HDPE)、高密度及高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度及超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)及(ULDPE)。
可藉由不同且尤其藉由以下方法製得聚烯烴，即，列舉於上一段落中之單烯烴之聚合物，例如，聚乙烯及聚丙烯：
a)自由基聚合(通常係在高壓及高溫下)。
b)使用通常包含週期表中IVb、Vb、VIb或VIII族之一或多種金屬的觸媒進行之催化聚合作用。該等金屬通常具有一種或多種配位體，通常係可係π-或σ-配位之氧化物、鹵化物、醇化物、酯、醚、胺、烷基物、烯基物及/或芳基物。該等金屬錯合物可呈游離形式或固定於基材上，通常係固定於活化氯化鎂、氯化鈦(III)、氧化鋁或氧化矽上。該等觸媒可係可溶於或不溶於聚合介質中。該等觸媒本身可用於聚合作用中或可使用其他活化劑，其通常係金屬烷基化物、金屬氫化物、金屬烷基鹵化物、金屬烷基氧化物或金屬烷基環氧化物(metal alkyloxane)，該等金屬係週期表中之Ia、IIa及/或IIIa族元素。該等活化劑可方便地藉由其他酯、醚、胺或矽基醚基團改質。此等觸媒系統通常稱為Phillips、Standard Oil Indiana、Ziegler(-Natta)、TNZ(DuPont)、茂金屬或單位點觸媒(SSC)。
2. 在1)中提及之聚合物之混合物，例如，聚丙烯與聚異丁烯、聚丙烯與聚乙烯之混合物(例如PP/HDPE、PP/LDPE)及不同類型之聚乙烯之混合物(例如LDPE/HDPE)。
3. 單烯烴與二烯烴之彼此共聚物或與其他乙烯基單體之共聚物，例如乙烯/丙烯共聚物、線性低密度聚乙烯(LLDPE)及其與低密度聚乙烯(LDPE)之混合物、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/異丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/乙烯基環己烷共聚物、乙烯/環烯共聚物(例如，乙烯/降冰片烯，如COC)、乙烯/1-烯烴共聚物(其中1-烯烴係原位生成)；丙烯/丁二烯共聚物、異丁烯/異戊二烯共聚物、乙烯/乙烯基環己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲 基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/丙烯酸共聚物及其鹽(離聚物)以及乙烯與丙烯及二烯(例如己二烯、二環戊二烯或亞乙基-降冰片烯)之三聚物；及該等共聚物與彼此及與上文1)中提及的聚合物之混合物，例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA及交替或無規聚伸烷基/一氧化碳共聚物及其與其他聚合物(例如聚醯胺)之混合物。
4. 烴類樹脂(例如C5-C9)，包括其氫化改質物(例如增黏劑)及聚伸烷基及澱粉之混合物。
1.)至4.)之均聚物及共聚物可具有任何立體結構，其包括間規、全規、半全規或無規；其中以無規聚合物較佳。亦包括立體嵌段聚合物。
5. 聚苯乙烯、聚(對甲基苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯)。
6. 衍生自包括以下之乙烯基芳族單體之芳族均聚物及共聚物：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯(尤其係對乙烯基甲苯)之所有異構體、乙基苯乙烯之所有異構體、丙基苯乙烯、乙烯基聯苯、乙烯基萘、及乙烯基蒽、及其混合物。均聚物及共聚物可具有任何立體結構，其包括間規、全規、半全規或無規；其中以無規聚合物較佳。亦包括立體嵌段聚合物。
6a. 包括前述乙烯基芳族單體及選自以下之共聚單體之共聚物：乙烯、丙烯、二烯、腈、酸、馬來酸酐、馬來醯亞胺、乙酸乙烯酯及氯乙烯或丙烯酸系衍生物及其混合物，例如苯乙烯/丁二烯、苯乙烯/丙烯腈、苯乙烯/乙烯(互聚物)、苯乙烯/甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸烷基酯、苯乙烯/丁二烯/甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯/馬來酸酐、苯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯酸酯；高衝擊強度苯乙烯共聚物及另一聚合物(例如聚丙烯酸酯、二烯聚合物或乙烯/丙烯/二烯三聚 物)之混合物；及苯乙烯之嵌段共聚物，例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯、苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯或苯乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯。
6b. 衍生自在6.)中提及之聚合物之氫化之氫化芳族聚合物，尤其包括藉由氫化無規立構聚苯乙烯製得之聚環己基乙烯(PCHE)，通常稱為聚乙烯基環己烷(PVCH)。
6c. 衍生自在6a.)中提及之聚合物之氫化之氫化芳族聚合物。
均聚物及共聚物可具有任何立體結構，其包括間規、全規、半全規或無規；其中以無規聚合物較佳。亦包括立體嵌段聚合物。
7. 諸如苯乙烯或□-甲基苯乙烯之乙烯基芳族單體之接枝共聚物，例如，於聚丁二烯上之苯乙烯、於聚丁二烯-苯乙烯或聚丁二烯-丙烯腈共聚物上之苯乙烯；於聚丁二烯上之苯乙烯及丙烯腈(或甲基丙烯腈)；於聚丁二烯上之苯乙烯、丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯；於聚丁二烯上之苯乙烯及馬來酸酐；於聚丁二烯上之苯乙烯、丙烯腈及馬來酸酐或馬來醯亞胺；於聚丁二烯上之苯乙烯及馬來醯亞胺；於聚丁二烯上之苯乙烯及丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯；於乙烯/丙烯/二烯三聚物上之苯乙烯及丙烯腈；於聚丙烯酸烷酯或聚甲基丙烯酸烷酯上之苯乙烯及丙烯腈、於丙烯酸酯/丁二烯共聚物上之苯乙烯及丙烯腈、以及其與在6)中所列共聚物之混合物(例如稱為ABS、MBS、ASA或AES聚合物之共聚物混合物)。
8. 含鹵聚合物，例如聚氯丁二烯、氯化橡膠、異丁烯-異戊二烯之氯化及溴化共聚物(鹵代丁基橡膠)、氯化或磺氯化聚乙烯、乙烯及氯化乙烯之共聚物、表氯醇均聚物及共聚物、尤其含鹵乙烯化合物之聚合物(例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氟化乙烯、聚偏二氟乙烯)及其共聚物(例如氯乙烯/偏二氟乙烯、氯乙烯/乙酸乙烯酯或偏二氟乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)。
9. 衍生自α,β-不飽和酸之聚合物及其衍生物，例如聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯；經丙烯酸丁酯衝擊改質的聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯醯胺及聚丙烯腈。
10. 9)中提及的單體與彼此或與其他不飽和單體之共聚物，例如丙烯腈/丁二烯共聚物、丙烯腈/丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯腈/丙烯酸烷氧基烷基酯或丙烯腈/鹵乙烯共聚物或丙烯腈/甲基丙烯酸烷基酯/丁二烯三聚物。
11. 衍生自不飽和醇及胺或其醯基衍生物或縮醛之聚合物，例如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚硬脂酸乙烯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚馬來酸乙烯酯、聚乙烯縮丁醛、聚鄰苯二甲酸烯丙酯或聚烯丙基三聚氰胺；以及其與上文1)中提及的烯烴的共聚物。
12. 環醚之均聚物及共聚物(例如聚烷二醇、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷)或其與雙縮水甘油醚之共聚物。
13. 聚縮醛，諸如聚甲醛及彼等包含環氧乙烷作為共聚單體之聚甲醛；經熱塑性聚胺基甲酸酯、丙烯酸酯或MBS改質之聚縮醛。
14. 聚苯醚及聚苯硫醚、及聚苯醚與苯乙烯聚合物或聚醯胺之混合物。
15. 一方面衍生自羥基封端之聚醚、聚酯或聚丁二烯及另一方面衍生自脂族或芳族聚異氰酸酯、以及其前驅物之聚胺基甲酸酯。
16. 衍生自二胺及二羧酸及/或胺基羧酸或對應內醯胺之聚醯胺及共聚醯胺，例如聚醯胺4、聚醯胺6、聚醯胺6/6、6/10、6/9、6/12、4/6、12/12、聚醯胺11、聚醯胺12、源自間二甲苯二胺及己二酸之芳族聚醯胺；自六亞甲基二胺及間苯二甲酸或/及對苯二甲酸及存在或不存在彈性體改質劑之情況下製得的聚醯胺，例如聚-2,4,4,-三甲基六亞甲基對苯二甲醯胺或聚間伸苯基間苯二甲醯胺；及前述聚醯胺與聚烯烴、烯烴共聚物、離聚物或化學鍵結型或接枝型彈性體；或 與聚醚(例如，聚乙二醇、聚丙二醇或聚四亞甲基二醇)之嵌段共聚物；以及EPDM或ABS改質型聚醯胺或共聚醯胺；及於處理期間縮合的聚醯胺(RIM聚醯胺系統)。
17. 聚脲、聚醯亞胺、聚醯胺-醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚乙內醯脲及聚苯并咪唑。
18. 衍生自二羧酸及二醇及/或羥基羧酸或對應內酯或內交酯之聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚-1,4-二羥甲基環己烷對苯二甲酸酯、聚萘二甲酸烷二酯及聚羥基苯甲酸酯以及衍生自羥基封端型聚醚之共聚醚酯及經聚碳酸酯或MBS改質的聚酯。共聚酯可包含(例如)(但不限於)聚琥珀酸丁二酯/對苯二甲酸丁二酯、聚己二酸丁二酯/對苯二甲酸丁二酯、聚四亞甲基己二酸酯/對苯二甲酸四亞甲酯、聚琥珀酸丁二酯/己二酸丁二酯、聚琥珀酸丁二酯/碳酸丁二酯、聚-3-羥基丁酸酯/辛酸酯共聚物、聚-3-羥基丁酸酯/己酸酯/癸酸酯三聚物。另外，脂族聚酯可包含(例如)(但不限於)聚(羥基烷酸酯)類別，特定言之聚(丙內酯)、聚(丁內酯)、聚(新戊內酯)、聚(戊內酯)及聚(己內酯)、聚琥珀酸乙二酯、聚丙烯琥珀酸酯、聚琥珀酸丁二酯、聚六亞甲基琥珀酸酯、聚己二酸乙二酯、聚己二酸丙二酯、聚己二酸丁二酯、聚六亞甲基己二酸酯、聚草酸乙二酯、聚草酸丙二酯、聚草酸丁二酯、聚六亞甲基草酸酯、聚癸二酸乙二酯、聚癸二酸丙二酯、聚癸二酸丁二酯及聚乳酸(PLA)以及經聚碳酸酯或MBS改質的對應聚酯。術語「聚乳酸(PLA)」表示例如係聚-L-內交酯的均聚物及其與其他聚合物之摻合物或熔合物；乳酸或內交酯與其他單體(例如羥基羧酸(例如乙醇酸、3-羥基丁酸、4-羥基丁酸、4-羥基戊酸、5-羥基戊酸、6-羥基己酸及其環狀形式))之共聚物；術語「乳酸」或「丙交酯」包括L-乳酸、D-乳酸、其混合物及二聚物，即L-丙交酯、D-丙交酯、內消旋丙交酯及其任何混合物。
19. 聚碳酸酯及聚酯碳酸酯。
20. 聚酮。
21. 聚碸、聚醚碸及聚醚酮。
22. 衍生自一方面醛及另一方面酚、脲及三聚氰胺之交聯聚合物，例如苯酚/甲醛樹脂、脲/甲醛樹脂及三聚氰胺/甲醛樹脂。
23. 無水及非乾燥醇酸樹脂。
24. 衍生自飽和及不飽和二羧酸與多元醇之共聚酯及作為交聯劑之乙烯化合物之不飽和聚酯樹脂及其具有低可燃性之含鹵改質物。
25. 衍生自經取代之丙烯酸酯(例如環氧丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯)之可交聯丙烯酸系樹脂。
26. 經三聚氰胺樹脂、脲樹脂、異氰酸酯、異氰尿酸酯、聚異氰酸酯或環氧樹脂交聯之醇酸樹脂、聚酯樹脂及丙烯酸酯樹脂。
27. 衍生自脂族、環脂族、雜環或芳族縮水甘油化合物之交聯環氧樹脂，例如雙酚A及雙酚F(其等經常用硬化劑(例如酐或胺)於存在或不存在加速劑的情況下交聯)之二縮水甘油醚之產物。
28. 天然聚合物，例如纖維素、橡膠、凝膠及其化學改質型均勻衍生物(例如纖維素乙酸酯、纖維素丙酸酯及纖維素丁酸酯或纖維素醚(例如甲基纖維素及松香及其衍生物))。
29. 前述聚合物之摻合物(聚摻合物)，例如PP/EPDM、聚醯胺/EPDM或ABS、PVC/EVA、PVC/ABS、PVC/MBS、PC/ABS、PBTP/ABS、PC/ASA、PC/PBT、PVC/CPE、PVC/丙烯酸酯、POM/熱塑性PUR、PC/熱塑性PUR、POM/丙烯酸酯、POM/MBS、PPO/HIPS、PPO/PA 6.6及共聚物、PA/HDPE、PA/PP、PA/PPO、PBT/PC/ABS或PBT/PET/PC。
30. 天然生成及合成有機材料，其等係純單體化合物或該等化合物之混合物，例如礦物油、動物及植物脂肪、油及蠟或基於合成酯 (例如鄰苯二甲酸酯、己二酸酯、磷酸酯或偏苯三酸酯)之油、脂肪及蠟及合成酯與礦物油之任何重量比混合物(通常係彼等用作紡紗組合物者)及該等材料之水性乳液。
31. 天然或合成橡膠之水性乳液，例如天然膠乳或羧化苯乙烯/丁二烯共聚物膠乳。
聚合物為例如：
1)烯烴單體，諸如乙烯及丙烯，及高碳數1-烯烴，諸如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯或1-辛烯之均-及共聚物。例如，聚乙烯、LDPE、LLDPE、HDPE、聚丙烯及乙烯及丙烯之共聚物。
2)烯烴單體與二烯烴單體(諸如丁二烯、異戊二烯及諸如降冰片烯之環狀烯烴)之均-及共聚物。
3)一或多種1-烯烴及/或二烯烴與一氧化碳且/或與其他的包括(但不限於)乙酸乙烯酯、乙烯酮、苯乙烯、馬來酸酐及氯乙烯之乙烯基單體之共聚物。
4)聚乙烯醇。
5)其他熱塑性塑膠，諸如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、乙烯-乙烯醇共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、液晶聚酯(LCP)、聚縮醛(例如，POM)、聚醯胺(PA)、聚碳酸酯、聚胺基甲酸酯及聚苯硫醚(PPS)；由兩種或更多種該等樹脂形成之聚合物摻合物或聚合物摻合；及藉由單獨地或以與該等樹脂組合方式添加填料(如玻璃纖維、碳纖維、半碳化纖維、纖維素纖維及玻璃珠粒)、阻燃劑、發泡劑、抗微生物劑、交聯劑、精細聚烯烴樹脂粉末、聚烯烴蠟、乙烯雙醯胺蠟、金屬皂及類似所獲得之複合物。熱固性樹脂之實例另一方面可包括熱固性樹脂，諸如環氧樹脂、三聚氰胺樹脂及不飽和聚酯樹脂；及藉由單獨地 或以與該等樹脂組合方式併入填料(如玻璃纖維、碳纖維、半碳化纖維、纖維素纖維及玻璃珠粒)、阻燃劑及類似所獲得之複合物。
其他聚合物為：天然或合成來源之生物可降解聚合物包括(但不限於)聚琥珀酸乙二酯、聚琥珀酸丁二酯、聚琥珀酸丁二酯/己二酸丁二酯、聚琥珀酸丁二酯/碳酸丁二酯、聚琥珀酸丁二酯/對苯二甲酸丁二酯、聚己內酯、聚(羥基烷酸酯)、聚3-羥基丁酸酯、聚乳酸、聚酯醯胺、或該等物質與天然或改質澱粉、多醣、木質素、木粉、纖維素或幾丁質之摻合物。
聚合物為例如如上所述之熱塑性天然或合成聚合物。包括聚烯烴均-及共聚物、經澱粉改質之聚烯烴及基於澱粉之聚合物複合物，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯共聚物、聚丙烯共聚物及丙烯/乙烯共聚物。
本發明容許在使用塑膠添加劑之任何處使用奈米材料技術，及因脫層不要求高剪切，故可使用常見的處理設備。脫層之程度高於運用高剪切技術所達成的脫層之程度。此容許較低的黏土負載以達成相比擬的性質。
本發明容許奈米複合物呈任何熱塑性類型併與任何可熔或液體添加劑使用。層狀材料可增進模量、阻燃、玻璃轉變、拉伸、障蔽、蠕變、滲出、強度、透明度、穩定性、韌性、衝擊、氣味、顏色、相容性、滴落、黏度、流動、阻擋、尺寸穩定性、可回收性、熱變形、色牢度、刮擦及/或可加工性性質。
亦揭示一種由以下組成之組合物：預先脫層之天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料，一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群之塑膠添加劑 及小於20重量%、小於15重量%、小於10重量%、小於5重量%、小於3重量%或小於2重量%之其他組分。
亦揭示一種由以下組成之組合物：預先脫層之天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料及一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群之塑膠添加劑。
本文所述之美國專利申請案、美國公開申請案及美國專利案係以引用的方式併入本文中。
術語「一種」可當然意指「一或多種」。
揭示以下實施例。
實施例1. 一種用於製造預先脫層之層狀材料之方法，該方法包括：將天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料與一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群之塑膠添加劑混合及擠出該混合物。
實施例2. 如實施例1之方法，其中該層狀材料係選自由層狀矽酸鹽、石墨、膨轉土、層狀雙氫氧化物、富勒烯、奈米碳管、氧化矽、多面體寡聚矽倍半氧烷、奈米金屬、金屬氧化物、金屬有機架構、沸 石及其混合物組成之群。
實施例3. 如實施例1之方法，其中該層狀材料係選自由蒙脫石、膨潤土、貝德石、雲母、水輝石、皂石、綠脫石、鋅皂石、蛭石、三八伊來石、磁鐵石、斜水矽鈉石、矽鎂石、鉻膨潤石、水滑石、伊利石、高嶺土、矽灰石、鎂鋁海泡石、海泡石、敘永石、滑石、氧化矽及其混合物組成之群。
實施例4. 如實施例1至3中任一項實施例之方法，其中該層狀材料係經改質。
實施例5. 如實施例1至4中任一項實施例之方法，其中該擠出係在高於至少一種該等添加劑之熔點時進行。
實施例6. 如實施例1至5中任一項實施例之方法，其中該一或多種塑膠添加劑包含酚系部分、哌啶部分、三唑部分、三嗪部分、亞磷酸酯部分或磷酸酯部分。
實施例7. 如實施例1至6中任一項實施例之方法，其中該一或多種塑膠添加劑係選自由羥苯基苯并三唑紫外光吸收劑、叁-芳基-s-三嗪紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、有機磷穩定劑及受阻酚系抗氧化劑組成之群。
實施例8. 如實施例1至7中任一項實施例之方法，其中該一或多種塑膠添加劑係選自由受阻酚系抗氧化劑組成之群。
實施例9. 如實施例1至8中任一項實施例之方法，其中該層狀材料對該等塑膠添加劑之重量：重量比為約10：90至約90：10、約20：80至約80：20、約30：70至約70：30、約40：60至約60：40或約50：50至約10：90。
實施例10. 如實施例1至9中任一項實施例之方法，其中該層狀材料經歷
Figure 103143108-A0202-12-0043-82
0.5nm、
Figure 103143108-A0202-12-0043-83
1nm、
Figure 103143108-A0202-12-0043-89
1.5nm或
Figure 103143108-A0202-12-0043-86
2nm之廊道膨脹。
實施例11. 如實施例1至10中任一項實施例之方法，其中該層狀材料之廊道係膨脹至
Figure 103143108-A0202-12-0043-87
3nm或
Figure 103143108-A0202-12-0043-88
3.5nm。
實施例12. 如實施例1至11中任一項實施例之方法，其中存在基於層狀材料加上聚合物添加劑之重量計小於20重量%、小於15重量%、小於10重量%、小於5重量%、小於3重量%、小於2重量%或0重量%之其他組分。
實施例13. 如實施例1至11中任一項實施例之方法，其中存在基於層狀材料加上聚合物添加劑之重量計多達約50重量%、多達約60重量%、多達約70重量%或多達約80重量%之其他組分。
實施例14. 一種由以下組成之預先脫層之層狀材料/添加劑組合物：預先脫層之天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料，一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸添加劑組成之群之塑膠添加劑及基於組合物之重量計小於20重量%、小於15重量%、小於10重量%、小於5重量%、小於3重量%、小於2重量%或0重量%之其他組分。
實施例15. 一種製造聚合物奈米複合物之方法，該方法包括將實施例14之預先脫層之層狀材料/添加劑組合物與聚合物基質組合及熔融摻合該組合物。
實施例16. 如實施例15之方法，其中該聚合物係選自由聚烯烴、聚醯胺、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚胺基甲酸酯及聚縮醛組成之群。
實施例17. 如實施例15之方法，其中該聚合物係選自由聚丙烯、聚乙烯及丙烯/乙烯共聚物組成之群。
實施例18. 一種奈米複合物，其包含聚合物基質且在其中併有如實施例14之預先脫層之層狀材料/添加劑組合物。
實施例19. 如實施例18之奈米複合物，其包含聚合物基質且在其 中併有基於該聚合物基質之重量計約0.5重量%、約1重量%、約1.5重量%、約2重量%、約2.5重量%、約3重量%、約3.5重量%、約4重量%、約4.5重量%或約5重量%之預先脫層之層狀材料/添加劑組合物。
組合物實施例14可藉由任何及所有該等實施例1至13之替代物及組合物膨脹。因此，方法實施例15至17亦可依此方式來膨脹。方法實施例15至17亦可藉由實施例19之替代物膨脹。
奈米複合物實施例18及19可藉由任何及所有該等實施例1至13及15至17之替代物及組合物膨脹。
本發明奈米複合物展現增進之聚合物性質。
該等奈米複合物除彼等本發明之預先脫層之層狀材料/添加劑混合物之外亦可包含塑膠添加劑。
本發明之預先脫層之層狀材料/添加劑混合物可降低聚合物處理期間與揮發性化合物相關聯之氣味。
本發明之預先脫層之層狀材料/添加劑混合物在併與已知之阻燃劑一起使用時具協同作用。
此外，當使用可熔融或液體阻燃劑以製備預先脫層之層狀材料/阻燃劑混合物時，最終塑膠物件之阻燃及機械性質有所增進。
下列實例說明本發明。
實例1 預先脫層之經改質之蒙脫石
製備下述調配物1a至1d。含量以重量份數計。
Figure 103143108-A0202-12-0045-34
將各調配物添加至塑膠袋並徹底地進行乾燥摻合(袋式摻合)且接 著藉由小實驗室規模雙螺桿Brabender擠出機擠出。區段溫度設置在特定點以確保IRGAFOS 168之熔融。區段1=160℃，區段2至區段5=200℃。擠出之材料自似糊劑至似塑膠稠度改變，在冷卻後硬化。已冷卻之樣本在實驗室級摻合器中進行粉碎及藉由粉末X-射線繞射定性。圖1顯示d001峰之強度降低及位移減小為具有更高濃度之RGAFOS 168之較大廊道間距，表明預先脫層。
對以下樣本重複該製程。於擠出條件下熔融各添加劑。擠出之材料各者具有似塑膠稠度且於冷卻後變硬。圖2至9對應於調配物2至9且顯示d001峰之強度降低，表明預先脫層。
調配物2：175g CLOISITE 20A及325g FR-370阻燃劑
調配物3：600g CLOISITE 20A及400g IRGAFOS 126有機亞磷酸酯抗氧化劑
調配物4：600g CLOISITE 20A及400g TINUVIN 328紫外光吸收劑
調配物5：600g CLOISITE 20A及400g IRGANOX 1010受阻酚系抗氧化劑
調配物6：600g CLOISITE 20A及400g硬脂酸鈣
調配物7：600g CLOISITE 20A及400g 1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-十八醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶受阻胺光穩定劑
調配物8：600g CLOISITE 20A及400g季戊四醇四硬脂酸酯
調配物9：600g CLOISITE 20A及400g TINUVIN 770受阻胺光穩定劑
CLOISITE 20A(Southern Clay Products)為經二甲基-二-氫化動物脂四級銨改質之天然蒙脫石(95meq/100g黏土)。IRGAFOS 168為叁(2,4-二第三丁基苯基)亞磷酸酯。FR-370為叁(三溴新戊基)磷酸酯。IRGAFOS 126為雙(2,4-二第三丁基苯酚)季戊四醇二亞磷酸酯。 TINUVIN 328為2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二第三戊基苯酚，IRGANOX 1010為季戊四醇肆(3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯)。TINUVIN 770為雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
實例2
將50g預先脫層之調配物5樣品添加至950g高密度聚乙烯(HDPE)及進行袋式摻合。無需複合地將該預混物直接加載至實驗室規模Cincinnati Milacron射出成型機中及射出樣品以供拉伸測試。拉伸棒為0.5英寸寬及0.125英寸厚。加熱區段為區段1=160℃，區段2=200℃，區段3=200℃及噴嘴=200℃。聚合物之負載率為3重量% CLOISITE 20A及2重量% IRGANOX 1010。製得相同但黏土未經添加劑預先脫層之對照樣品。圖10顯示該等樣本之拉伸測量且說明經預先脫層之樣品中之奈米複合物效應導致較未經預先脫層之樣品高的拉伸強度。
圖1至9為實例1獲得之粉末之X-射線繞射圖案，d001峰之強度。
圖10顯示包含經IRGANOX 1010預先脫層之CLOISITE 20A之HDPE拉伸棒及包含相等量之CLOISITE 20A及IRGANOX 1010之HDPE拉伸棒(其中CLOISITE 20A未經預先脫層)之拉伸強度(實例2)。

Claims (18)

  1. 一種用於製備預先脫層之層狀材料之方法，該方法包括：將天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料與一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸之鹼金屬鹽及鹼土金屬鹽組成之群之塑膠添加劑混合，及擠出該混合物，其中該層狀材料對該塑膠添加劑之重量：重量比為約10：90至約90：10，其中該層狀材料經歷≧0.5nm之廊道膨脹，其中該廊道之間距係2.5nm或更大。
  2. 如請求項1之方法，其中該層狀材料係選自由以下組成之群：層狀矽酸鹽、石墨、膨轉土、層狀雙氫氧化物、富勒烯(fullerene)、奈米碳管、氧化矽、多面體寡聚矽倍半氧烷、奈米金屬、金屬氧化物、金屬有機架構、沸石及其混合物。
  3. 如請求項1之方法，其中該層狀材料係選自由以下組成之群：蒙脫石、膨潤土、貝德石、雲母、水輝石、皂石、綠脫石、鋅皂石、蛭石、三八伊來石(ledikite)、磁鐵石、斜水矽鈉石、矽鎂石、鉻膨潤石、水滑石、伊利石、高嶺土、矽灰石(wollastonite)、鎂鋁海泡石(attapulgite)、海泡石、敘永石、滑石、氧化矽及其混合物。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該層狀材料係經改質。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該擠出係在高於至少一種該等添加劑之熔點時發生。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該一或多種塑膠添加劑包含酚系部分、哌啶部分、三唑部分、三嗪部分、亞磷酸酯部分 或磷酸酯部分。
  7. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該一或多種塑膠添加劑係選自由以下組成之群：羥苯基苯并三唑紫外光吸收劑、叁-芳基-s-三嗪紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、有機磷穩定劑及受阻酚系抗氧化劑。
  8. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該一或多種塑膠添加劑係選自由受阻酚系抗氧化劑組成之群。
  9. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該層狀材料對該等塑膠添加劑之重量：重量比為約20：80至約80：20。
  10. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該層狀材料之廊道係經膨脹至≧3nm。
  11. 如請求項1至3中任一項之方法，其中存有基於該層狀材料加上聚合物添加劑之重量計小於20重量%之其他組分。
  12. 如請求項1至3中任一項之方法，其中存有基於該層狀材料加上聚合物添加劑之重量計多達約80重量%之其他組分。
  13. 一種預先脫層之層狀材料/添加劑組合物，其係由以下組分組成：預先脫層之天然或合成、經改質或未經改質之層狀材料，一或多種選自由紫外光吸收劑、受阻胺光穩定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑、抗微生物劑及脂肪酸之鹼金屬鹽及鹼土金屬鹽組成之群之塑膠添加劑，及基於該組合物之重量計小於20重量%之其他組分，其中該層狀材料對該塑膠添加劑之重量：重量比為約10：90至約90：10，其中該層狀材料之廊道間距係2.5nm或更大。
  14. 一種用於製備聚合物奈米複合物之方法，該方法包括將如請求項13之預先脫層之層狀材料/添加劑組合物與聚合物基質組合及 熔融摻合該組合物。
  15. 如請求項14之方法，其中該聚合物係選自由以下組成之群：聚烯烴、聚醯胺、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚胺基甲酸酯及聚縮醛。
  16. 如請求項14之方法，其中該聚合物係選自由以下組成之群：聚丙烯、聚乙烯及丙烯/乙烯共聚物。
  17. 一種奈米複合物，其包含聚合物基質及併入其中之如請求項13之預先脫層之層狀材料/添加劑組合物。
  18. 如請求項17之奈米複合物，其包含聚合物基質及併入其中之基於該聚合物基質之重量計約0.5重量%至約5重量%之該預先脫層之層狀材料/添加劑組合物。
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