具体实施方式

可以详细参考本发明的示例性的实施方案，其中一些在本文中被图示、示例和/或描述。在不脱离预期范围的情况下，可以利用实施本发明的其他实施方案和手段，包括本领域技术人员已知的各种结构、组成和/或功能的改变。因此，以下描述仅通过说明的方式呈现并且不应以任何方式限制这些替代和修改。

如本文所用，词语“实施例”和“示例性”表示实例或例举，但不一定指示关键或优选方面或实施方案。除非上下文另有说明，否则词语“或”旨在包含而非排除。例如，短语“A使用B或C”包括任何包含性排列(例如，A使用B；A使用C；或A使用B和C)。另一方面，冠词“一”(a和an)通常意指“一个或多个”，除非上下文另有说明。

如上所述，需要一种固体组合物，该组合物可用作制成浓缩物或母料型组合物的平台，其可在低熔点热塑性配制剂中具有同等效力并与工程树脂体系组合使用。制造商会欢迎可以满足他们所有需求的浓缩物体系。如本文所用的，术语着色剂或添加剂浓缩物是指固化树脂基的载体体系，由以下公开的预混物(其可包括任选的液体增塑剂)形成，随后作为固体引入任何用量的低温或高温树脂配制剂中。

为此，制成了丙烯酸酯共聚物和开环的聚合环酯或聚合醚的预混物。一般而言，丙烯酸酯占预混物的20至90重量％，而开环组分以低于预混物的30重量％或在其他实施方案中以0.1至20重量％提供。剩余部分包括着色剂和复合添加剂，以及任选的增塑剂，增塑剂当存在时可以构成预混物的0.5至35重量％。

已经发现在由乙烯丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯共聚物制成的丙烯酸酯中特别有用。可以使用这些丙烯酸酯的任何组合(或单一一种)，尽管在某些方面乙基-甲基丙烯酸酯(EMA)共聚物是优选的。可以使用其他丙烯酸酯共聚物，只要所得组分可提供相对高的温度稳定性(与预混物的其他组分相比)。优选地，该丙烯酸酯组分(或总体而言，组分的组合)包含总预混物的至少20重量％、至少30重量％、至少40重量％、至少50重量％、至少60重量％、至少70重量％或至少80重量％。相反，这些组分应不多于总预混物的90重量％、不多于80重量％、不多于70重量％、不多于60重量％、不多于50重量％、不多于40重量％，或不多于30重量％。附加的限制和参数包含在所附的实施例中，所有这些都构成本书面公开的一部分。

类似地，优选聚己内酯和基于聚己内酯环结构的组分作为开环组分。聚己内酯是特别有效的，因为它具有宽的汉森相互作用半径、广泛的可得性和相对低的成本(与其他开环聚合酯和聚合醚相比)。还考虑了聚己内酯和其他环醚的某些取代的或官能化的衍生物。虽然需要适量的开环组分(即，预混物的至少0.1重量％)，但不应超过30重量％。在进一步的实施方案以及以下指明的实施例中，考虑聚己内酯(或其他开环组分)的最大量为1重量％、5重量％、10重量％、15、20和25重量％。值得注意的是，任何这些所述区间也可以作为可接受范围的最小端点。

虽然聚己内酯预计会具有特定的效用，但可能用某些聚己内酯的衍生物替代或提升其使用。如上所述，这些衍生物可具有沿己内酯环(或环醚环)引入的某些官能团。三、四、五和六元环结构因其可得性和成本而可以是优选的。衍生物的一些实例可包括：聚羟基烷酸酯、聚乙交酯、聚丙交酯以及内酯与一种或多种附加单体的共聚物；

因此，如本文所用的，“聚己内酯衍生物”可包括官能化己内酯的聚合物、某些内酯和一种或多种单体的共聚物、和/或那些内酯的聚合物。特别地，感兴趣的内酯包括含有2、3、4、5或6个碳的环结构，官能团可能附加到这些碳中的一个或多个上。在某些实施方案中，内酯环没有添加官能团。当使用时，这些衍生物的单体选自支链和/或直链脂肪族结构，该脂肪族结构在结构内具有1至20之间的任何整数个碳原子。这些基础单体可包括任意数量的羧基或羟基官能团，以及甲基、丁基、乙基和异丙基结构(具有或不具有羧基和/或羟基官能团)。单体的官能团也可以作为聚己内酯和/或内酯环结构的优选官能团。

在一些方面，向预混物中提供增塑剂以润湿聚合物表面，从而降低所需的加工温度。例如，可以以预混物的0.5至35重量％的量添加环氧化大豆油(ESO)，还公开了1.0重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％和30重量％的额外最低或最高水平。值得注意的是，虽然ESO和其他增塑剂在制造浓缩物载体体系的预混物期间引入时可以是液体，但最终的浓缩物载体本身将是固体。

使用时，可将ESO直接混合到预混物或复合添加剂共混物中。在一些实施方案中，将预混物和复合添加剂组合，尽管在形成浓缩物之前可以使用分流工艺来分别熔融聚合物和复合添加剂。在这种情况下，应理解增塑剂与预混物的加工有关，并且待赋予使用浓缩物的最终配制剂的任何所需特性应当被适当地认为是在复合添加剂本身中的性能增强剂的一部分。然而，配方设计师还可以选择在由本发明的载体体系实现的低熔点或高熔点的树脂配制剂中使用增塑剂，包括ESO。

也就是说，复合添加剂形成了本发明的一个重要方面，因为丙烯酸酯基和开环组分仅用作基础树脂载体。因此，在制成稳定的固体产品的限制下，希望优化和最大化复合添加剂相对于基础树脂载体的重量百分比。在一些实施方案中，复合添加剂组分占比至少0.1重量％，更优选在45重量％至55重量％之间，预混物质量的其余部分构成基础树脂载体(和增塑剂，如果使用增塑剂的话)。在一些实施方案中，复合添加剂接近总预混物的80重量％。此外，复合添加剂可以是预混物总质量的5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、50重量％、65重量％、70重量％和75重量％。

复合添加剂本身可包括以下一项、两项或全部三项：着色剂、性能增强剂和非功能性填料。每一种都是本领域技术人员熟悉的，并且可以理解，复合添加剂中使用的物质必须彼此相容，而不降低浓缩物的最终预期目的(作为着色剂或添加剂载体，以及保持固体形式以便在低温和高温树脂配制剂中普遍使用)。预计着色剂在本发明的某些方面具有特定的效用，并且本公开内容明确考虑了以下实施方案：其中着色剂是复合添加剂的唯一目的，或者其中预混物针对着色剂进行了优化，使得着色剂是复合添加剂中的主要成分，复合添加剂中仅含有少量工艺改性剂和/或抗氧化剂(小于复合添加剂质量的10重量％，更优选地，小于5重量％)。

一般而言，着色剂可以是有机和无机颜料、染料、氧化铝、云母、珠光效果添加剂、激光标记物和/或茂金属聚乙烯的任意组合。就本文引用的任何出版物中引用或指明的这些组分而言，这些出版物的这些部分通过引用并入本文以进一步充实本公开。此外，下面指明了具体实施例，但这些实施例不应被视为必然限制本公开。

性能增强剂赋予最终的热塑性配制剂特定的特性(而不是预混物或浓缩物载体体系本身)。因此，就性能增强剂包含在任何要求保护或公开的实施方案的复合添加剂中而言，那些性能被赋予浓缩物所引入其中的配制剂。令人关注的特性通常包括工艺改性剂和脱模剂，以及杀生物剂、紫外线和光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、自由基清除剂、酸清除剂和抗静电或导电填料。这些性能增强剂的组合可以包含在根据本发明的一些方面的任何给定的浓缩物配制剂中。与着色剂一样，下面提供了某些非限制性实例。

最后，可以在复合添加剂中使用非功能性填料。这些填料不是为了改变外观或者以其它方式赋予浓缩物/最终树脂特定性能。因此，与着色剂和性能增强剂不同，这些非功能性填料旨在促进浓缩物载体体系本身的配制。适用于本发明的非功能性填料的实例包括碳酸钙、粘土、二氧化硅、滑石粉、稻壳灰和某些其他非反应性类型的灰。依赖这样的非功能性填料的原因可能与控制成本、改善载体体系的制造/加工和/或确保浓缩物是足够固态有关。

在本发明的一方面，复合添加剂包括少量茂金属聚乙烯以促进复合添加剂本身的某些方面的加工(在这种情况下，茂金属可视为非功能性填料)。复合添加剂的组分在双螺杆挤出机中预混，然后在下游与预混聚合物/增塑剂共混物重新合并。在另一个实施方案中，复合添加剂与预混聚合物和增塑剂进行干混合，然后在熔体中凝结以形成浓缩物。

复合添加剂本身可以完全与着色剂一致。在其他方面，着色剂按重量百分比占复合添加剂的大部分(即，至少50重量％)。可以将性能增强剂和/或非功能性填料添加到着色剂中。在一些情况下，非功能性填料可构成组合物的大部分。性能增强剂通常不多于复合添加剂的50重量％。在优选的实施方案中，着色剂占复合添加剂的至少2.5重量％、至少25.0重量％和至多95.8重量％。当提供时，非功能性填料可以占组合物的50.0至60.0重量％。性能增强剂可占复合添加剂的2.0重量％至25.0重量％。

在另一方面，预混聚合物、增塑剂和复合添加剂将在双辊磨机、混料机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机或法雷尔连续混合机上进行合并。也可以使用这些混合方法的组合。混合后，将混合物然后通过模具或喷头进行造粒，或作为带状进行切块。

在这方面，本发明包括制备载体体系的方法以及用于该体系的配制剂。如上所述，本发明的其它方面涉及载体体系与低熔体或高熔体加工树脂组合的后续使用。

如上所述，以这种方式形成的浓缩物(包括复合添加剂)与现有的所谓“通用”或多功能浓缩物相比具有优势。特别地，本发明的浓缩物可以加入低温树脂中，例如水份固化的XLPE，同时也适用于高温工程树脂，特别是PC、ABS和/或尼龙6。

美国专利7,442742描述了一种依赖于茂金属聚合物的母料组合物，而美国专利9,969,881和目前共同未决的继续申请(于2018年4月13日提交为美国序列号15/952,926，现在公布为美国专利公开2018/0258237)描述了用于制备这样的组合物的分流工艺。这些公开的某些方面，包括配制剂和制造方法，可以进一步充实本发明的一些方面。因此，这些文件通过引用整体并入本文。

最后，一系列的公开描述了当与本发明的某些方面结合使用时可能特别有用的聚合物共混物。这些文件包括：美国专利3,459,834；3,524,906；4,320,212；4,404,248；和4,908,397，以及德国公开DE3518538和DE3662527以及专利合作条约公开WO 2008/001684。

在实践中，使用本发明的浓缩物可以在依赖相同的浓缩物平台的同时，在组合不同的树脂体系的情况下(即加工温度相差至少20℃、至少50℃和高达至少100℃的那些)实现两个注射制造工艺。此外，由于其在较大的加工温度范围内具有适应性，降低了浓缩物(包括所需的复合添加剂)降解或损失的风险。

本文描述和要求保护的浓缩物载体体系的一个重要方面是其在宽的温度范围内保持有效和可行的能力。反过来，这意味着可以将浓缩物纳入到低温或高温工艺中，而不必担心浓缩物降解或无法按预期运行。浓缩物的可行性可以通过氧化诱导时间和/或熔体分离测试以及热重分析的已知标准(例如ASTM E1131、E2105等)来验证。通常，浓缩物需要保持其完整性并避免在使用过程中形成碳或产生分离。最终的配制剂表现出结块、斑点和/或其他类似特征表明浓缩物载体体系未能按照预期/需要在配制剂中熔融。

在其他方面，复合添加剂内的组分的比例以及基础树脂(即丙烯酸酯和聚己内酯)与整个复合添加剂的相对比例是重要的。因此，在某些实施方案中，本文公开的所有重量百分比可以进一步组合以形成比例。在确定这样的比例时，可忽略引入预混物中的增塑剂的量。以同样的方式，考虑了增塑剂、基础树脂和复合添加剂的相对比例并且在这些公开的方面内。

实施例

表1显示了根据本发明某些方面的预混物和复合添加剂的三个示例性配制剂。除增塑剂外指明的所有成分均选择为固体形式，而不是液体或气体形式。

表1浓缩物配制剂所有数值都表示为总预混物的重量百分比

1a:1.0％的C.I.颜料红(48:2)、8.76％的C.I.颜料蓝(15:1)、0.66％的C.I.颜料黑(7，70nm)和2.0％的C.I.颜料白(6)的组合

1b:0.4％硬脂酸锌和0.4％脂肪酸钙

2a:C.I.颜料黑(7)

3a:C.I.颜料白(6)

2b和3b:Irganox 1010

将样品1手动混合，然后在二辊轧机上熔融复合，前辊温度设置为205℉，后辊温度设置为130℉。在以下聚合物树脂中，样品1在所有测试量(最多5phr)下均显示出提供均匀的颜色：刚性和柔性聚氯乙烯、XLPE、聚(偏二氟乙烯)、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、ABS、通用和高冲击PS、PC、尼龙6和TPE。

作为对照实验，使用苯乙烯和乙烯/丙烯的线性二嵌段共聚物制成了基于美国专利6,713,545的教导的可比较的浓缩物。这种材料在较低温度下保持橡胶状，在280℉以下极难复合。它不能与XLPE复合，并在尝试将其与PVC复合时发生外覆。

乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(商品名Elvaloy AC1820)和聚己内酯的差示扫描量热法(DSC)如图1所示，其表明该材料的熔融温度为92℃(198℉)。使用ASTM D1248，上述本发明的实施方案在熔体流动指数仪中进行了测试，表明其可以在该温度下分散，温度设定为93℃。发现本发明的该实施方案的熔体流动指数为0.01g/10min(2.16kg，93℃)。在190℃时，发现该材料的熔体流动为2.38g/10min(2.16kg)。

图2显示了本发明上述实施方案的干燥空气TGA热谱图。在305.6℃(582℉)时质量损失为1％，在325.7℃(618.3℉)时发生轻微降解。这足以让浓缩物与需要材料在短时间内达到600℉的高温聚合物(例如PC)混合。

样品2是使用法雷尔连续混合器和挤出机系统生产的，以生产工业规模的造粒产品。样品3是使用如上所述的二辊轧机生产的。样品1和3都保持足够的完整性并且可以从实心轧板上切成均匀的片。样品2可以使用水下切割造粒模具进行造粒。

尽管在本说明书中已经说明、描述和/或举例说明了具体实施方案，但是应当理解，本发明不仅限于所公开的实施方案，并且还考虑了许多的重新安排、修改和替换。已经参考优选的实施方案描述了示例性的实施方案，但是进一步的修改和改变涵盖前面的具体说明。这些修改和改变也落入所附的权利要求或其等效物的范围内。