[发明专利]抗紫外线能力增强的热塑性苯乙烯共聚物树脂组合物

说明书

热塑性苯乙烯共聚物树脂组合物，其包含：(a1)至少一种苯乙烯‑丙烯腈共聚物组分A1，(a2)至少一种作为抗冲改性剂的丙烯腈‑苯乙烯‑丙烯酸酯接枝共聚物A2，(a3)任选地，除组分A1和A2以外的至少一种热塑性聚合物A3，(b)至少一种过渡金属氧化物颜料B，(c1)至少一种受阻胺UV光稳定剂C1，(c2)可选地，至少一个不同于C1的紫外线吸收剂C2，(d)任选地，不同于组分B，C1，C2和E的其他聚合物添加剂D，和(e)任选地一种金属清除剂组分E，其中至少99.0重量％的过渡金属氧化物颜料B由过渡金属原子和氧原子组成。

发明描述

本发明涉及具有改善的抗紫外线性的热塑性苯乙烯共聚物树脂组合物，其包含至少一种苯乙烯-丙烯腈共聚物，至少一种丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯接枝共聚物，至少一种过渡金属氧化物颜料和至少一种受阻胺UV光稳定剂。本发明还涉及所述热塑性树脂组合物的制备方法，所述热塑性树脂组合物的用途以及由所述热塑性树脂组合物制备的模制品。

丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)是热塑性树脂材料，具有固有的抗紫外线性，因为不含活性碳-碳双键。然而，在用于户外应用时，有时会遭遇恶劣环境条件，例如暴露于雨水和阳光中的强烈紫外线，因此这类热塑性树脂材料也必须含有紫外线稳定剂。缺少紫外线稳定剂会导致其机械性能变差，例如降低的冲击韧性，降低的应力应变特性，降低的耐化学性，变色(例如热塑性树脂组合物变黄)，透明热塑性树脂组合物的透明性丧失，表面损坏致使部分表面脱落而引起反射光的不规则散射，表现为热塑性树脂组合物的变淡或变灰。

另外，热塑性树脂组合物通常包含至少一种颜料。颜料本身对热塑性树脂组合物的UV稳定性具有显着影响。特别是在含有过渡金属氧化物的颜料如氧化铁颜料的情况下，可以观察到降低的抗紫外线性。例如，在人工风化之后，与包含不基于过渡金属氧化物的颜料的热塑性树脂组合物相比，可以观察到包含过渡金属氧化物颜料的热塑性树脂组合物出现更大的色移dE。现有几种已知的生产过渡金属氧化物的途径。例如，氧化铁颜料可以通过铁化合物的热分解例如硫酸铁和α-FeOOH的焙烧和煅烧，或通过Fe₃O₄的氧化来制备。已知的另一种方法是沉淀方法，该方法包括在碱性水溶液中氧化硫酸铁。长期以来已知的硝基苯与金属铁的反应已经过调整，可以形成高着色力的Fe₃O₄颜料，该过程称为劳克斯(Laux)工艺。硝基苯用作氧化剂，先在无碱的情况下形成颜料。然后通过劳克斯工艺进行氧化从四氧化三铁(Fe₃O₄)获得了红色的三氧化二铁(Fe₂O₃)。《DCMA：混合金属氧化物无机有色颜料的分类和化学描述》第二版(1982年1月)一书中，提供了混合金属氧化物无机着色颜料的全面的清单。

羟苯基-苯并三唑类的紫外线吸收剂是熟知的可用于聚合物的一般性紫外线稳定剂。另一类紫外线稳定剂是可用于稳定各种聚合物的受阻胺光稳定剂(HALS)。紫外线稳定剂通常是用几种紫外线稳定剂混合使用，以实现最佳的紫外线稳定性。选择几种紫外线稳定剂进行混合以实现不同类别紫外线稳定剂之间的协同效果。在聚合物组合物中，还通常使用各种类型的清除剂来捕获氧。

N.Niessner的《苯乙烯聚合物的结构，性能和应用实用指南》(英国：SmithersRapra Technology Ltd，2013年，第4章)概述了有关ASA热塑性树脂各个方面。具有改善的耐候性的热塑性苯乙烯共聚物树脂组合物是本领域众所周知的。

US 2016/060446公开了热塑性树脂组合物，其可以实现良好的着色性能和耐候性，同时提供高质量的外观。这主要是通过同时施加紫外线稳定剂和紫外线吸收剂来实现。US 4,877,826描述了包含聚亚烷基二醇的耐候性苯乙烯聚合物共混物。然而，该聚合物共混物显示出低的初始光泽并且仅具有有限的耐候性。在US4,692,486中，提出了低分子和高分子聚烷基哌啶的协同混合物，即在聚丙烯，聚氨酯和聚苯乙烯中采用不同HALS作为紫外线稳定剂的混合物。