[发明专利]含有聚合碳二亚胺、环氧化物和基于聚酯的聚合物的组合物及其生产和用途

说明书

本发明涉及含有不含卤素的聚合碳二亚胺、不含卤素的环氧化物和基于聚酯的聚合物的组合物，特别是基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的组合物和产品，其制备和用途。

技术领域

本发明涉及含有聚合碳二亚胺、环氧化物和基于聚酯的聚合物的组合物，特别是基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的组合物，可由其生产的制品，以及它们的生产和用于水解抑制的用途。

背景技术

已经证明非常多种碳二亚胺在许多应用中是有利的，例如作为用于热塑性塑料、基于酯的多元醇、聚氨酯、甘油三酯和润滑油等的水解抑制剂。然而，它们具有排放可能对健康有害的气体的缺点，并且生产成本高并且复杂。

环氧化物的生产较廉价但是具有以下缺点：它们即使在非常高的浓度下也不能达到对碳二亚胺的水解稳定活性。它们仅充当酸清除剂并且在较高的温度下仅提供不足的长期稳定。特别是在诸如高的大气湿度和温度的条件下的非常苛刻的应用中，它们失去其作为水解抑制剂的活性，因为基于酯的塑料通常是在超过200℃的温度下加工的。DE 10 349168A1描述了由环氧化脂肪酸酯和甘油酯及其与单体碳二亚胺的混合物构成的水解抑制剂。其中描述的稳定剂在油中充当酸清除剂。然而，在上述基于酯的热塑性塑料的加工条件下，它们对于水解的长期稳定性仅显示出不足的(如果有的话)活性。此外，单体碳二亚胺的使用导致有毒气体的排放增加。

发明内容

因而，本发明为了其目的必须提供了新型有成本效益的组合物，这些组合物耐水解、有生产成本效益并且显示出减少的排放。在本发明的上下文中使用的水解稳定性的量度是在100℃和100％相对大气湿度下储存至少14天的时间段后根据DIN EN ISO 527可执行的拉伸强度的测量值以及在测量期间以MPa确定的值的相关百分比变化。

然而，US 2014/0058015 A1已经描述了水解稳定且阻燃的聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物和可通过注射模制由其生产的制品，这些组合物和制品含有环氧化物和碳二亚胺并且另外具有优异的耐热冲击性。所用的阻燃剂是含溴的环氧化物化合物，该含溴的环氧化物化合物由于可能释放溴化氢而在着火时并非无关紧要，并且该含溴的环氧化物化合物在加工过程中另外对组合物的熔融稳定性具有负面影响。

因此，从此现有技术开始，本发明为了其目的必须特别提供用于制品的水解稳定的聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，这些组合物在其加工过程中、特别是在注射模制中还具有优异的熔融稳定性，其中聚对苯二甲酸丁二醇酯既不用作共聚物也不用作嵌段共聚物，并且不含需要卤素存在的另外组分。

熔融稳定性描述了高温下熔融粘度随时间的变化。在无添加剂的聚对苯二甲酸亚烷基酯中，熔融粘度随时间降低。然而，还可以使用反应性扩链添加剂(例如含有两个或更多个碳二亚胺或环氧基团的分子)来增加熔融粘度。这是不利的，因为熔体的流动性降低，这尤其可能导致加工速度降低。此外，熔融粘度的增加可能导致待生产的制品中出现小颗粒、待用于注射模制的喷嘴中注射模制材料凝固、或进料系统(热流道)中的堵塞/封闭。因此，根据本发明，具有高熔融稳定性的模制材料应理解为意指即使在显著高于待加工的模制材料的熔点下(在>260℃下)>5min的停留时间后也不显示出根据ISO 1133(1997)可测定的流速降低的那些。

现在已经出人意料地发现，当使用至少一种聚合物芳香族碳二亚胺、至少一种具有至少2个环氧基团的环氧化物和至少一种基于聚酯的聚合物(特别是聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚丙交酯)的组合时，可以实现上述目的。

关于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，还通过使用不含卤素的环氧化物和不含卤素的聚合物芳香族碳二亚胺两者来实现另外的熔融稳定性的目的，其中该PBT既不用作共聚物也不用作嵌段聚合物。

因此，本发明提供了含有以下各项的组合物：

(a)至少一种式(I)的聚合物芳香族碳二亚胺