CN105473665B - 具有改善的外观性能的聚碳酸酯‑硅氧烷共聚物组合物 - Google Patents
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Abstract
本文公开了具有改善的外观特性和抗冲击特性的组合物聚碳酸酯共混组合物以及其制备方法。包含聚碳酸酯聚合物、第一聚硅氧烷‑聚碳酸酯共聚物、第二聚硅氧烷‑聚碳酸酯共聚物、和可选的颜色组分的获得的组合物可以用于制品的制造,同时仍然保留有利的机械性能、熔体流动性能、和外观特性,如实现深黑色和明亮的白色的能力。本摘要旨在作为扫描工具用于在特定领域中检索的目的而并不旨在限制本公开内容。
Description
背景技术
热塑性塑料已被广泛用来制备具有高性能的机械特性,例如承受持续的机械应力的制品。尤其是,在用于经常被打开并且受到伴随的机械应力的小型轻重量个人电子装置,如笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、移动电话等的外壳中使用的塑性塑料必须提供高度的抗疲劳性。然而,在这些应用中使用的热塑性材料需要有用性能的平衡用于实际应用。例如,在这类制品中使用的热塑性材料必须具有适宜的熔体流动性能以允许制造具有薄的厚度尺寸和复杂形状的模制品。然而,这样的热塑性材料必须能够实现深、暗、和/或鲜艳的颜色,并且同时保持必要的机械和熔体流动性能。
使用标准聚碳酸酯的之前的产品并不具有足够的延性/脆性转变温度和冲击性能。标准聚碳酸酯共混物组合物也不具有机械特性、熔体流动特性和实现深黑色、深暗色和亮白色的能力的适当平衡。例如,当许多目前使用的聚碳酸酯组合物用于模制品,如挤出的模制品时,其具有平行线缺陷,或者称为"条纹",其表现为与挤出方向一致的平行线。
因此,仍然存在对于具有良好的机械特性和熔体流动特性并且能够实现深黑色、深暗色和亮白色的组合物的需要。通过本公开的各个方面可以满足上述和其它需要。
发明内容
本公开总体涉及包含至少两种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物(或者称为聚碳酸酯-硅氧烷共聚物)和至少一种聚碳酸酯聚合物的聚碳酸酯共混物组合物、制造方法,和制品及其用途。为此,依照各种方面,公开了通常包含具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、和可选的颜色组分的聚碳酸酯聚合物的组合物。基于总组合物中每种聚硅氧烷-聚碳酸酯的wt%,本公开描述了具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的比率为大于或等于约8的组合物。
公开的聚碳酸酯共混物组合物具有合乎需要的外观性能,包括模制品的最小的暗(或黑色)条纹、降低的浇口白晕、和减少的结合线行为,并且它们保留所期望的机械性能特性、熔体流动特性、和着色剂/填料负载的容许量。公开的聚碳酸酯共混物组合物可实现改善的外观特性,并且能够实现深黑色、深暗色和亮白色。
公开了聚碳酸酯共混物组合物,该组合物包含:a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量;ii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iii)包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约8wt%的二有机硅氧烷含量;b)第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量;ii)以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约10wt%的量存在;iii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iv)包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量;c)包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约17,500至约19,500的重均分子量;以及ii)以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的大于或等于约5wt%的量存在;以及d)可选的具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准所测得约20,500至约32,000的重均分子量的包含双酚A残基的第二或更多聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是大于或等于约8;其中,聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约2.5wt%至约7.5wt%的总二有机硅氧烷总量;以及其中,聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃,1.2kg的负载下测得的约14cm3/10分钟至约25cm3/10分钟的熔体体积速率。
根据又一方面,公开了组合物,该组合物具有改善的低温冲击性能,其并不包括组合物的其它性能。
在进一步的方面,本公开涉及包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的制品,例如制品,如在智能手机中的组件。
在各个方面,本公开涉及改善形成自聚碳酸酯共混物组合物的模制品的外观性能的方法。
在又一方面,本公开涉及制造的制品,包括:形成自聚碳酸酯共混物组合物的模塑体;其中,模塑体具有表现出至少一种改善的表面外观性能的至少一个表面;以及其中,聚碳酸酯共混物组合物包含用于提供至少一种改善的表面外观性能的方式。
虽然可以以特定的法定类别,如系统法定类别来描述和要求保护本公开的方面,但这仅仅是为了方便并且本领域技术人员应该理解可以以任何法定类别来描述和要求保护本公开的每个方面。除非另有明确规定,本文阐述的任何方法或方面不以任何方式意在解释为要求以特定的顺序进行它的步骤。因此,在方法权利要求并没有在权利要求或说明书中特别说明步骤限于特定顺序的情况下,不以任何方式意在在任何方面推断顺序。这适用于用于解释的任何可能的非明确的基础,包括关于步骤的安排或操作流程的逻辑问题,衍生自语法组织或标点符号的明显意义,或在说明书中描述的方面的数目或类型。
附图说明
结合于说明书并且构成说明书的一部分的附图说明了多个方面并且连同说明书一起用来解释本公开的原理。
图1示出了代表性的博格(Borg)和甲壳虫(Beetles)芯片样品,其用来评价由本公开的代表性的公开的组合物制备的制品中的结合线问题。
图2示出了(A)用于评价浇口白晕的手机部件;以及(B)包含代表性的公开的组合物的代表性的模制样品,其示出了在浇口附近的白晕的外观。
在以下说明书中将部分阐述本公开的另外的优点,以及依据说明书部分地将是明显的,或者可以通过本公开的实践而领会。借助于在所附权利要求中特别指出的要素和组合,将实现和达到本公开的优点。应当理解的是,如要求保护的,前面的一般性描述和以下具体实施方式均仅是示例性和解释性的而并非限制本公开。
具体实施方式
通过参考以下具体实施方式、实施例、附图、和权利要求、以及它们的之前的和以下的描述,可以更容易地理解本公开。然而,在公开和描述本组合物、制品、装置、系统、和/或方法以前,应当理解的是,除非另有规定,本公开不限于所公开的特定的组合物、制品、装置、系统、和/或方法,本身当然可以变化。还可以理解的是,本文使用的术语仅是出于描述特定方面的目的而不旨在是限制性的。
本公开的以下描述还提供为以它的最好的、目前已知的方面来实现本公开的教导。为此,相关技术领域中的普通技术人员将认识并理解可以对本文描述的本公开的各个方面进行改变和修改,同时仍然获得本公开的有利的结果。也将是显而易见的是,可以通过选择本公开的一些特点而不利用其它特点来获得本公开的一些所期望的好处。因此,相关技术领域中的那些普通技术人员将认识到,针对本公开的许多修改和调整在某些情况下是可能的并且甚至可能是所期望的,并且因而还是本公开的一部分。因而,下面的描述提供为用来说明本公开的原理而不是限制性的。
本公开涵盖本公开的要素的各种组合,例如,来自从属于相同的独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
此外,应当理解的是,除非另有明确规定,本文阐述的任何方法不以任何方式意在解释为要求以特定的顺序来进行它的步骤。因此,在方法权利要求并未实际说明它的步骤遵循的次序或在权利要求或说明书中没有另外特别说明步骤限于特定顺序的情况下,决不旨在在任何方面推断顺序。这适用于解释任何可能的非明确的基础,包括:关于步骤的安排或操作流程的逻辑问题;衍生自语法组织或标点符号的明显意义;以及在说明书中描述的方面的数目或类型。
本文提及的所有出版物通过引证结合于此以公开和描述与引用的出版物相结合的方法和/或材料。
还可以理解的是本文使用的术语仅是出于描述特定方面的目的而不旨在是限制性的。如在说明书和权利要求中使用的,术语“包含”可以包括方面“由组成”和“基本由组成”。除非另外限定,本文中使用的所有技术和科学术语均具有如在本公开所属领域中的普通技术人员所通常理解的相同的含义。在本说明书和所附权利要求中,将参考在本文中定义的许多术语。
如在说明书和所附权利要求中使用的,除非上下文另有明确规定,单数形式“一”、“一种”、和“该”包括复数指示物。因此,例如,提及“聚碳酸酯”则包括两种或更多种这样的聚碳酸酯的混合物。此外,例如,提及填料则包括填料的混合物。
如在本文中所使用的,术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
在本文中范围可以表示为从“约”一个特定值,和/或至“约”另一个特定值。当表示这样的范围时,另一个方面包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地,当通过使用先行词“约”值表示为近似值时,应当理解的是,上述特定值形成另一个方面。应当进一步理解的是,每个范围的端点相对于其它端点、和独立于其它端点均是显著的。还应当理解的是,存在本文公开的多个值,以及每个值在本文中还公开为除值本身以外的“约”该特定值。例如,如果公开了值“10”,那么还公开了“约10”。还应当理解的是,还公开了在两个特定单位之间的每个单位。例如,如果公开了10和15,那么还公开了11、12、13、和14。
如在本文中使用的,术语“约”和“为或约”是指所讨论的量或值可以是指定为其近似或其附近的一些其他值的值。除非另有说明或推断,通常理解的是,如在本文中使用的,它是表示±10%的变化标称值。该术语旨在表明,类似的值促进在权利要求中叙述的相同的结果或效果。即,可以理解的是,量、尺寸、配方、参数、以及其它量和特性不是并且不必是精确的,而根据需要是可以是近似的和/或更大或更小的,其反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等、以及本领域技术人员已知的其它因素。一般而言,无论是否明确说明是这样,量、尺寸、配方、参数或其它量或特性是“约”或“近似的”。可以理解的是,除非另外特别说明,在定量值以前使用“约”的情况下,参数还包括特定的量值本身。
除非另外特别说明,术语“第一”、“第二”、“第一部分”、“第二部分”等,在本文中使用的情况下,不表示任何顺序、数量、或重要性,而是用来区分不同的要素。
如在本文中使用的,术语“可选的”或“可选地”是指随后描述的事件、条件、成分、或情况可以发生或可以不发生,以及该描述包括其中所述事件或情况发生的事例以及其中其不发生的事例。
如在本文中使用的,术语或短语“有效的”、"有效量"、或“有效的条件”是指能够执行用有效量表示的功能或性能的量或条件。如将在下面指出的,取决于认可的变量,如采用的材料和观察到的加工条件,需要的确切量或特定条件会从一方面变化为另一方面。因此,并不总是可以指定确切的“有效量”或“有效的条件”。然而,应当理解的是,本领域的普通技术人员仅使用常规的实验将容易确定适当的有效量。
如在本文中使用的,“没有条纹”、“没有暗条纹”、或“没有黑色条纹”是指没有利用裸眼在适当的距离处确定的肉眼可见的条纹。可以通过与具有可接受的外观的主标准的比较的注射模制品的视觉外观来定性评估注射模制品的外观。可替换地,注射模制品可以与包含对照组合物的注射模制品进行比较。比较可以在利用裸眼在为获得最佳查看效果所选择的一组灯下,并在通常约30至约150厘米的观察者和制品之间的适当的距离处进行,其中,可以针对注射模制品的颜色和/或填料含量来选择最佳照明条件。因此,可以基于来自所有操作员的输入来确定条纹的存在或不存在。
如在本文中使用的,“没有珠光”是指没有使用裸眼在适当的距离处确定的肉眼可见的珠光。注射模制品的外观可以通过与具有可接受的外观的主标准比较的注射模制品的视觉外观定性评价。可替换地,注射模制品可以与包含对照组合物的注射模制品进行比较。比较可以在利用裸眼在为获得最佳查看效果所选择的一组灯下,并在通过约30至约150厘米的观察者和制品之间的适当的距离处进行,其中可以针对注射模制品的颜色和/或填料含量来选择最佳照明条件。可替换地,珠光行为可以通过针对基于视觉检查的珠光排序试验样板样品来评价。通过3至5位操作者,在1至7的范围内对每种组合物的5样品试验样板分级来评价注射模塑试验样板的外观,其中较小的数表示较少珠光以及较大的数则表示相对较多珠光。然后可以将每种组合物的所有样品的得分相加并且通过每个总和除以评价的样品数(样品数=5×(操作者数)使得总和各自标准化以获得平均条纹值。因而可以确定珠光存在或不存在。
如在本文中使用的,“较少结合线”或“看不见的结合线”是指没有使用裸眼在适当的距离处确定的肉眼可见的结合线。注射模制品的外观可以通过与具有可接受的外观的主标准比较的注射模制品的视觉外观来定性评价。可替换地,注射模制品可以相比于包含对照组合物的注射模制品。比较可以使用裸眼在为获得最佳查看效果所选择的一组灯下,并在通常约30至约150厘米的观察者和制品之间的适当的距离处进行,其中,针对注射模制品的颜色和/或填料含量来选择最佳照明条件。可替换地,结合线可以通过针对基于目视检查的结合线可见性来排序试验样板样品进行评价。注射模制板的外观可以通过3至5位操作者,基于表示不同水平的结合线可见性的有、边缘和没有的标度对每种组合物的5样品试验样板进行分级,来进行评价。因此,基于来自所有操作员的输入,可以确定条纹的存在或不存在。
公开了用来制备本公开的公开的组合物的成分,以及用于本文公开的方法的组合物本身。本文公开了这些和其它材料,并且可以理解的是,当公开这些材料的组合、子集、相互作用、组等时,虽然不能明确公开这些化合物的各个不同的个体和集体组合和排列,但在本文中特别地考虑并描述每一种。例如,如果公开和讨论了特定化合物并且讨论了对包含该化合物的多种分子可以进行的多种改进,除非特别有相反的指示,那么特别考虑了化合物的每个组合和排列以及可能的修改。因此,如果公开了分子A、B、和C的种类,并且公开了分子D、E、和F的种类以及组合分子A-D的实例,那么即使没有单独叙述每一种,每种是单独和整体考虑的意义组合,A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E、和C-F被认为是公开的。同样,还公开了它们的任何子集或组合。因而,例如,A-E、B-F、和C-E的亚组认为是公开的。此概念适用于本申请的所有方面,包括但不限于在制备和应用本公开的组合物的方法中的步骤。因此,如果存在各种各样的可以进行的另外的步骤,则可以理解的是,在本公开的方法的任何特定方面或方面的组合中可以进行这些另外的步骤中的每一个。
在说明书和结论权利要求中提及的组合物或制品中的特定元素或组分的重量份表示在公开的聚碳酸酯共混物组合物或制品中的元素或组分与任何其它元素或组分之间的重量关系(对其用重量份表示)。因此,在包含2重量份的成分X和5重量份的成分Y的组合物中,X和Y以2:5的重量比存在,并且不管在化合物中是否包含另外的成分,X和Y以这样的比率存在。
除非特别有相反的说明,组分的重量百分比是基于其中包括组分的制剂或组合物的总重量。例如,如果在组合物或制品中的特定元素或组分据说有8%重量,则可以理解的是,此百分比是相对于100%的总组合物百分比。
利用标准命名法来描述化合物。例如,未被任何指定基团取代的任何位置应该理解为具有由指定的键、或氢原子填充的化合价。不在两个字母或符号之间的破折号("-")用来表示用于取代基的连接点。例如,-CHO是通过羰基基团的碳加以连接。除非另有定义,本文使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。
如在本文中使用的,术语“烷基”是具有1至24个碳原子的支链或无支链的饱和烃基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。“低级烷基”基团是包含1至6个碳原子的烷基。
如在本文中使用的,术语“烷氧基”是通过单个末端醚键结合的烷基基团;即,“烷氧基”可以被定义为OR,其中,R是如上述所定义的烷基。“低级烷氧基”是包含1至6个碳原子的烷氧基。
如在本文中使用的,术语“链烯基”是具有2至24个碳原子和包含至少一个碳-碳双键的结构式的烃基。非对称结构如(AB)C=C(CD)旨在包括E和Z异构体。在其中存在不对称烯烃的本文的结构式中,这可以被假定,或它可以由键符号C明确指出。
如在本文中使用的,术语“炔基基团”是具有2至24个碳原子和包含至少一个碳-碳三键的结构式的烃基。
如在本文中使用的,术语“芳基”是任何基于碳的芳香族基团,包括但不限于苯、萘等。术语“芳香族的”还包括“杂芳基”,其被定义为在芳香族基团的环内结合有至少一个杂原子的芳香族基团。杂原子的实例包括但不限于氮、氧、硫、和磷。芳基基团可以是取代的或未取代的。芳基基团可以被一个或多个基团取代,上述基团包括但不限于烷基、炔基、链烯基、芳基、卤化物、硝基、氨基、酯、酮、醛、羟基、羧酸、或烷氧基。
如在本文中使用的,术语“环烷基基团”是由至少三个碳原子组成的非芳香族基于碳的环。环烷基基团的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。术语“杂环烷基基团”是如上述所定义的环烷基基团,其中,环的碳原子中的至少一个被杂原子,如但不限于氮、氧、硫、或磷所取代。
如在本文中使用的,术语“芳烷基”是具有如上述所定义的连接至芳香族基团的烷基、炔基、或链烯基的芳基。芳烷基基团的实例是苄基基团。
如在本文中使用的,术语“羟烷基基团”是指具有至少一个被羟基取代的氢原子的上述烷基、链烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤化烷基、或杂环烷基基团。
术语“烷氧基烷基基团”被定义为具有至少一个被上述烷氧基取代的氢原子的上述烷基、链烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤化烷基、或杂环烷基。
如在本文中使用的,术语“酯”是由式-C(O)OA表示,其中A可以是上述烷基、卤化烷基、链烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环烷基、或杂环烯基基团。
如在本文中使用的,术语“碳酸酯基团”由式OC(O)OR表示,其中,R可以是氢、上述的烷基、链烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤化烷基、或杂环烷基基团。
如在本文中使用的,术语“羧酸”由式C(O)OH表示。
如在本文中使用的,术语“醛”由式-C(O)H表示。
如在本文中使用的,术语“酮基”由式-C(O)R表示,其中,R是上述烷基、链烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤化烷基、或杂环烷基基团。
如在本文中使用的,术语“羰基基团”由式C=O表示。
如在本文中使用的,术语“醚”是由式AOA1表示,其中,A和A1可以独立地是上述烷基、卤化烷基、链烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环烷基、或杂环烯基基团。
如在本文中使用的,术语“碳酸酯基团”由式OC(O)OR表示,其中,R可以是氢、上述烷基、链烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤化烷基、或杂环烷基基团。
术语“有机残基”定义含碳残基,即,包含至少一个碳原子的残基,并且包括但不限于上文定义的含碳基团、残基、或基团。有机残基可以含有各种杂原子,或通过包括氧、氮、硫、磷等的杂原子键联至另一分子。有机残基的实例包括,但不限于烷基或取代的烷基、烷氧基或取代的烷氧基、单或二取代的氨基、酰胺基团等。有机残基可以优选包含1至18个碳原子、1至15个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子。在又一方面,有机残基可以包含2至18个碳原子、2至15个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子、2至4个碳原子、或2至4个碳原子。
术语“残基”的非常接近的同义词是术语“基团(radical)”,如在说明书和所附权利要求中使用的,其是指本文描述的分子的片段、基团、或子结构,而不管分子是如何制备的。例如,在特定化合物中的2,4-二羟基苯基基团具有以下结构:
而不管2,4-二羟基苯基是否用来制备化合物。在一些方面,基团(例如烷基)通过具有与其键联的一个或多个“取代基”,可以进一步被修饰(即,取代的烷基)。除非在本文别处有相反的指示,在给定的基团中的原子的数目对于本公开不是关键的。
在本文中被定义和使用的术语“有机基团”含有一个或多个碳原子。有机基团可以具有,例如,1-26个碳原子、1-18个碳原子、1-12个碳原子、1-8个碳原子、1-6个碳原子、或1-4个碳原子。在又一方面,有机基团可以具有2-26个碳原子、2-18个碳原子、2-12个碳原子、2-8个碳原子、2-6个碳原子、或2-4个碳原子。有机基团通常具有键合至有机基团的至少一些碳原子的氢。不包含无机原子的有机基团的一个实例是5,6,7,8-四氢-2-萘基基团。在一些方面,有机基团可以含有键联至其或键联至其中的1-10个包括卤素、氧、硫、氮、磷等的无机杂原子。有机基团的实例包括但不限于烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、单取代氨基、二取代的氨基、酰氧基、氰基、羧基、烷氧羰基、烷基羧酰胺、取代的烷基羧酰胺、二烷基羧酰胺、取代的二烷基羧酰胺、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、硫代烷基、卤代烷硫基、烷氧基、取代的烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、杂环基、或取代的杂环基,其中,术语是在本文其它地方被定义。包括杂原子的有机基团的一些非限制性实例包括烷氧基、三氟甲氧基、乙酰氧基、二甲基氨基等。
如在本文中使用的,术语“数均分子量”或“Mn”可以互换使用,并且是指在样品中所有聚合物链的统计平均分子量并且由下式限定:
其中,Mi是链的分子量以及Ni是该分子量的链的数目。对于聚合物,例如聚碳酸酯聚合物,Mn可以通过本领域技术人员已知的方法使用分子量标准,例如聚碳酸酯标准或聚苯乙烯标准,优选认证或者可追溯的分子量标准来确定。
如在本文中使用的,术语“重均分子量”或“Mw”可以互换使用,并且由下式限定:
其中,Mi是链的分子量以及Ni是该分子量的链的数目。相比于Mn,在确定对分子量平均值的贡献时,Mw考虑了给定链的分子量。因此,给定链的分子量越大。则该链对Mw的贡献越大。对于聚合物,例如聚碳酸酯聚合物,可以通过本领域的技术人员已知的方法并使用分子量标准,例如聚碳酸酯标准或聚苯乙烯标准,优选认证或者可追溯的分子量标准来确定Mw。
如在本文中使用的,术语“多分散指数”或“PDI”可以互换使用,并且由以下式限定:
PDI具有等于或大于1的值,但当聚合物链接近均匀链长时,PDI接近1。
如在本文中使用的,可以互换使用的术语“双苯酚A(BisA)”或“双酚A”是指具有由下式表示的结构的化合物:
双苯酚A(BisA)还可以称为4,4'-(丙烷-2,2-二基)二酚;p,p'-亚异丙基双酚;或2,2-二(4-羟基苯基)丙烷。双苯酚A(BisA)具有CAS#80-05-7。
如在本文中使用的,“聚碳酸酯”是指包含一种或多种二羟基化合物的残基,例如二羟基芳香族化合物的通过碳酸酯键连接的低聚物或聚合物,它还包括均聚碳酸酯、共聚碳酸酯、和(共)聚酯碳酸酯。
相对于聚合物的成分使用的术语“残基”和“结构单元”在整个说明书中是同义的。
如在本文中使用的,可以互换使用的术语“重量百分比”、“wt%、和“wt.%”是指基于组合物的总重量的给定组分的重量百分数(除非另有规定)。即,除非另有规定,所有重量百分比值均基于基于组合物的总重量。应当理解的是,在公开的组合物或制剂中的所有组分的重量百分比值的总和等于100。
本文公开的每种材料是可商购的和/或用于其制备的方法是本领域技术人员已知的。
可以理解的是,本文公开的组合物具有某些功能。本文公开了用于进行所公开的功能的某些结构要求,并且可以理解的是,存在可以完成与所公开的结构相关的同样的功能的多种结构,并且这些结构通常将实现相同的结果。
本公开一般涉及包含至少两种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物(或者称为聚碳酸酯-硅氧烷共聚物)和至少一种聚碳酸酯聚合物的聚碳酸酯共混物组合物、制造方法,和制品及其用途。为此,根据不同的方面,公开了通常包含聚碳酸酯聚合物的组合物,所述聚碳酸酯聚合物具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、以及可选的颜色组分。本公开描述了具有基于在总组合物中每种聚硅氧烷-聚碳酸酯的wt%的第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的比率为大于或等于约8的组合物。
公开的聚碳酸酯共混物组合物具有所期望的外观性能,包括模制品的最小的暗(或黑色)条纹、减少的浇口白晕、和减少的结合线行为,并且它们保留所期望的机械使用性能特性、熔体流动性能、和着色剂/填料负载的容许量。公开的聚碳酸酯共混物组合物可以实现改善的外观性能、以及实现深黑色、深暗色和亮白色的能力。
在一方面,本公开涉及包含以下各项的聚碳酸酯共混物组合物:
a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量;
ii.包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及
iii.包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约8wt%的二有机硅氧烷含量;
b)第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量;
ii.以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约10wt%的量存在;
iii.包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及
iv.包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量;
c)包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯聚合物:
i.具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约17,500至约19,500的重均分子量;以及
ii.以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的大于或等于约5wt%的量存在;以及
d)可选的第二或更多的包含双酚A残基的具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准所测得重均分子量为约20,500至约32,000的聚碳酸酯聚合物;
其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是大于或等于约8;
其中,聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约2.5wt%至约7.5wt%的总二有机硅氧烷含量;以及
其中,聚碳酸酯共混物组合物具有当根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约14cm3/10分钟至约25cm3/10分钟的熔体体积速率。
聚碳酸酯成分可以分别衍生自一种二羟基单体或两种或更多种二羟基芳香族单体的组合。为此,如在本文中使用的,术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”是指具有式(I)的重复结构碳酸酯单元的组分:
其中,R1基团的总数的至少约60%是芳香族有机基团以及其剩余部分是脂族、脂环族、或芳香族基团。在一个方面,每个R1是芳香族有机基团,例如化学式(II)的基团:
-A1-Y1-A2- (II)
其中,每个A1和A2是单环二价芳基基团以及Y1是具有分开A1和A2的一个或两个原子的桥联基。例如,一个原子可以分开A1和A2,其中这些基团的说明性实例包括-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基(ethylidene)、异丙叉基(isopropylidene)、新戊叉基(neopentylidene)、环己叉基(cyclohexylidene)、环十五烷叉基(cyclopentadecylidene)、环十二烷叉基(cyclododecylidene)、和金刚烷叉基(adamantylidene)。桥联基Y1可以是烃基或饱和烃基,如亚甲基、环己叉基(cyclohexylidene)、或异丙叉基。
聚碳酸酯可以产生自具有式HO-R1-OH的二羟基化合物,其中,R1限定为上式(I)。化学式HO-R1-OH包括式(III)的双酚化合物:
HO-A1-Y1-A2-OH (III)
其中,Y1、A1和A2是如上文所描述。包括通式(IV)的双酚化合物:
其中Ra和Rb各自表示卤素原子或单价烃基并且可以是相同或不同的;p和q各自独立地是0至4的整数;以及Xa表示式(V)的基团中的一种:
其中,Rc和Rd各自独立地表示氢原子或单价直链烷基或亚环烷基以及Re是二价烃基。在一方面,Rc和Rd表示亚环烷基;或包含具有二价或更高价的碳原子和杂原子的含杂原子的亚环烷基。在又一方面,含杂原子的亚环烷基包含至少一个具有二价或更高价的杂原子,和至少两个碳原子。用于在含杂原子的亚环烷基中使用的合适的杂原子包括-O-、-S-、和–N(Z)-,其中,Z是选自氢、C1-12烷基、C1-12烷氧基、或C1-12酰基的取代基。在存在的情况下,亚环烷基或含杂原子的亚环烷基可以具有3至20个原子,并且可以是单饱和或不饱和环、或稠合多环体系,其中,稠环是饱和、不饱和、或芳香族的。
具有式HO-R1-OH的其它有用的二羟基化合物包括式(VII)的芳香族二羟基化合物:
其中,每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基,如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烃基,如卤素取代的C1-10烷基,以及n是0至4。卤素通常是溴,虽然它不仅限于溴。
一些示例性二羟基化合物包括:4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)双苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环已烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十双烷、反-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷(adamantine)、α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟(fluorine)、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)苯酞(phthalide)、2,6-二羟基二苯并-对-二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基噻噁、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、和2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物如,5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等;儿茶酚;氢醌;取代的氢醌,如2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、2-丙基氢醌、2-丁基氢醌、2-叔丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2,3,5,6-四甲基氢醌、2,3,5,6-四叔丁基氢醌、2,3,5,6-四氟氢醌、2,3,5,6-四溴氢醌等,以及包含前述二羟基化合物中至少一种的组合。
可以由式(3)表示的双酚化合物的特定实例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(下文“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环已烷(DMBPC)。还可以使用包含前述二羟基化合物中至少一种的组合。
在又一方面,具有支链基团的聚碳酸酯可能是有用的,条件是支化并不显著不利地影响聚碳酸酯的期望的性能。可以通过在聚合过程中添加支化剂来制备支链聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包含含有至少三个官能团的多官能有机化合物,上述官能团选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、和前述官能团的混合物。特定的实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三对羟基苯基乙烷、靛红双酚、三酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4’-(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰邻苯二甲酸酐、苯均三酸、和二苯甲酮四羧酸。在一方面,可以以约0.05至约2.0wt.%的水平添加支化剂。在又一方面,可以使用包含线性聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物。
在各个方面,第一聚碳酸酯聚合物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约17,500至约19,500的重均分子量。
在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至85wt%。在再一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至80wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至75wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至70wt%。在再一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量为5wt%至65wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至60wt%。在另一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至55wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至50wt%。在再一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量为5wt%至40wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至40wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至35wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至30wt%。在再一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至25wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第一聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至20wt%。
在各个方面,第二或更多聚碳酸酯聚合物存在为第二聚碳酸酯聚合物。在另一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第二聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至50wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第二聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至40wt%。在再一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第二聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至40wt%。在另一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第二聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至35wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第二聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至30wt%。在再一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第二聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至25wt%。在又一方面,在公开的聚碳酸酯共混物组合物中可以存在第二聚碳酸酯聚合物,总量范围为5wt%至20wt%。
在另一方面,第二聚碳酸酯聚合物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约20,500至约32,000的重均分子量。在又一方面,第二聚碳酸酯聚合物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约22,500至约32,000的重均分子量。在再一方面,第二聚碳酸酯聚合物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约25,000至约32,000的重均分子量。在另一方面,第二聚碳酸酯聚合物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约26,000至约32,000的重均分子量。在又一方面,第二聚碳酸酯聚合物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约27,000至约32,000的重均分子量。在再一方面,第二聚碳酸酯聚合物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量。
聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物具有聚硅氧烷结构单元和聚碳酸酯结构单元。聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物的聚碳酸酯结构单元可以衍生自自如上所述的式(I)的碳酸酯单元。碳酸酯单元可以衍生自包含式(IV)的双酚化合物的式(III)的一种或多种二羟基单体,均如上文所描述的并结合于本文。二羟基化合物可以是双酚A。
在一方面,R是相同或不同的,并且是C1-13单价有机基团。例如,R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13链烯基、C2-C13链烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基、或C7-C13烷基芳氧基。前述基团可以是用氟、氯、溴、或碘、或它们的组合完全或部分卤化的。在一方面,在透明聚合物是合乎需要的情况下,R不包含任何卤素。在相同聚合物中可以使用前述R基团的组合。
聚硅氧烷结构单元可以衍生自含硅氧烷的二羟基化合物(在本文中也称为“羟芳基封端的聚硅氧烷”),其包含式(IX)的二有机硅氧烷单元嵌段:
其中,R的每次出现是相同或不同的,并且是C1-13单价有机基团。例如,R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13链烯基、C2-C13链烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基、或C7-C13烷芳氧基。前述基团可以用氟、氯、溴、或碘、或它们的组合完全或部分卤化。在一方面,在透明聚碳酸酯是合乎需要的情况下,R不含任何卤素。在相同聚碳酸酯中可以使用前述R基团的组合。
取决于在聚碳酸酯中每种不同单元的类型和相对量、所期望的聚碳酸酯的性能、以及类似考虑事项,式(IX)中E的值可以广泛地变化。通常,E可以具有约2至约1,000,特别地约2至约500,更特别地约2至约100的平均值。在一方面,E具有约4至约90,特别地约5至约80,以及更特别地约40至约60的平均值。
在一方面,由式(X)的重复结构单元提供聚硅氧烷嵌段:
其中E,是如上述所限定的;每个R是相同或不同的,并且是如上述所限定的;以及每个Ar是相同或不同的,并且Ar是一种或多种C6-C30芳香族基团、或一种或多种包含烷基的C6-C30芳香族基团,其中,键直接连接于芳香族部分。式(X)中的-O-Ar-O-基团可以是,例如,C6-C30二羟基芳香族化合物。也可以使用包含前述二羟基芳香族化合物中至少一种的组合。示例性二羟基芳香族化合物是1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环已烷、双(4-羟基苯基硫醚)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环已烷、和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、或包含前述二羟基化合物中至少一种的组合。
包含这类单元的聚碳酸酯可以衍生自式(XI)的相应的二羟基化合物:
其中Ar和E是如上文所描述的。式(XI)的化合物可以通过二羟基芳香族化合物在相转移条件下与,例如,α,ω-双乙酰氧基-聚二有机硅氧烷低聚物的反应来获得。式(XI)的化合物还可以获自二羟基芳香族化合物与,例如,α,ω-双氯-聚二甲基硅氧烷低聚物在除酸剂存在下的缩合产物。
在另一方面,聚二有机硅氧烷嵌段可以包含式(XII)的单元:
其中,R和E是如上文所描述,以及每个R6独立地是二价C1-C30有机基团,如C1-C30烷基、C6-C30芳基或C7-C30烷芳基。对应于式(XII)的聚硅氧烷嵌段衍生自式(XIII)的相应的二羟基化合物:
其中,R和E以及R6是如上文针对式(XII)所描述的。
在另一方面,聚二有机硅氧烷嵌段由式(XIV)的重复结构单元提供:
其中,R和E是如上述所限定的。式(XIV)中的R7是二价C2-C8脂族基团在式(XIV)中的每个M可以是相同或不同的,并且是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8链烯基、C2-C8链烯氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷芳基、或C7-C12烷芳氧基,其中,每个n独立地是0、1、2、3、或4。
在一方面,式(XIV)的M是溴或氯、烷基,如甲基、乙基、或丙基、烷氧基,如甲氧基、乙氧基、或丙氧基、或芳基,如苯基、氯苯基、或甲苯基,n=0至4;R7是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;以及R是C1-8烷基、卤代烷基,如三氟丙基、氰基烷基,或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一方面,R是甲基、或甲基和三氟丙基的组合、或甲基和苯基的组合。在又一方面,M是甲氧基,n是1,R7是二价C1-C3脂族基团,以及R是甲基。
包含式(XIV)的单元的聚硅氧烷-聚碳酸酯可以衍生自式(XV)的相应的二羟基聚二有机硅氧烷:
其中R、E、M、R7、和n各自是如上文所描述的。这类二羟基聚硅氧烷可以通过在式(XVI)的氢化硅氧烷:
其中,R和E是如前面所限定的,和脂族不饱和一元酚之间进行铂催化加成来制备。示例性脂族不饱和一元酚包括,例如,丁子香酚、2-烯丙基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚、4-烯丙基苯酚、和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。也可以使用包含前述中至少一种的组合。
在又一方面,聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物可以是聚碳酸酯和丁子香酚封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的嵌段共聚物,其具有如下所示的一般结构(XVII):
其中,聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含衍生自双酚A的聚碳酸酯嵌段和通式(XVIII)的二有机聚硅氧烷嵌段:
根据示例性方面,式(XVIII)的聚硅氧烷嵌段长度“X”是约40至约60。如上所述,聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物可以可选地用对枯基苯酚加进行封端。
式(XVIII)的二有机聚硅氧烷嵌段可以衍生自式(XIX)的相应的二羟基化合物:
其中,x是如上所述。这种类型和其它类型的化合物进一步描述于Kress,et al的美国专利4,746,701和Carrillo的US 8,017,697。例如,该式的化合物可以通过合适的二羟基亚芳基化合物与,例如,α,ω-双乙酰氧基聚二有机硅氧烷在相转移条件下的反应来获得。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以可选地通过具有碳酸酯源的二羟基聚硅氧烷和二羟基芳香族化合物,如双酚A,可选地在如上所述的相转移催化剂的存在下的反应来制备。合适的条件类似于那些可用于形成如上所述的聚碳酸酯的条件。例如,共聚物通过光气化,在低于0℃至约100℃,优选约25℃至约50℃的温度下制备。因为反应是放热的,所以光气加入速率可以用来控制反应温度。需要的光气量将通常取决于二元反应物的量。可替换地,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以通过在熔融状态下使二羟基单体和碳酸二芳酯,如碳酸二苯酯在如上所述的酯交换催化剂的存在下共反应来制备。
在聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的生产中,选择二羟基二有机聚硅氧烷的量以在共聚物中提供所期望量的二有机聚硅氧烷单元。因此使用的特定的量将取决于以下各项而被确定,组合物的期望的物理性能、x的值(在约40至约60的范围内),以及在组合物中每种成分的类型和相对量,包括聚碳酸酯的类型和量、抗冲改性剂的类型和量、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的类型和量、和任何其它添加剂的类型和量。本领域普通技术人员使用本文教导的指南可以确定二羟基二有机聚硅氧烷的合适的量而无需过多实验。例如,可以选择二羟基聚二有机硅氧烷的量以制备包含约20wt.%聚二甲基硅氧烷的共聚物。在一方面,共聚物可以包含约20wt.%硅氧烷。
在一方面,聚硅氧烷单元具有式(9):
其中,每个R独立地是C1-13单价烃基。例如,每个R可以独立地是C1-13烷基、C1-13烷氧基、C2-13链烯基、C2-13链烯氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7-13芳烷基、C7-13芳烷氧基、C7-13烷芳基、或C7-13烷芳氧基。前述基团可以是用氟、氯、溴、或碘、或它们的组合完全或部分卤化的。在一个方面,不存在卤素。在相同共聚物中可以使用前述R基团的组合。在一个方面,聚硅氧烷包含具有最小烃含量的R基团。在特定的方面,具有最小烃含量的R基团是甲基。
在一方面,取决于在热塑性组合物中每种成分的类型和相对量(不管聚合物是线性的、支链的或接枝共聚物)、组合物的所期望的性能,以及类似考虑事项,式(9)中E的平均值可以广泛地变化。在一方面,E具有2至500、2至200、或5至100、10至100、或10至80的平均值。在一方面,E具有16至50的平均值,更特别地20至45,以及甚至更特别地25至45。在另一方面,E具有4至50、4至15,特别地5至15,更特别地6至15,以及仍然更特别地7至10的平均值。
在各方面,聚硅氧烷单元是式(9a)的结构单元:
其中,E是如上所限定的;每个R可以独立地是相同或不同的,并且是如上述所限定的;以及每个Ar可以独立地是相同或不同的,并且是取代或未取代的包含芳香族基团的C6-30化合物,其中,键直接连接至芳香族部分。式(9a)中的Ar基团可以衍生自C6-30二羟基芳香族化合物,例如如上所述的双酚化合物或以上的单芳基二羟基化合物(6)。也可以使用包含前述二羟基芳香族化合物中至少一种的组合。示例性二羟基芳香族化合物是间苯二酚(即,1,3-二羟基苯)、4-甲基-1,3-二羟基苯、5-甲基-1,3-二羟基苯、4,6-二甲基-1,3-二羟基苯、1,4-二羟基苯、1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环已烷、双(4-羟基苯基硫醚)、和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包含前述二羟基化合物中至少一种的组合。在一方面,二羟基芳香族化合物是未取代的,或不包含非芳香族烃基取代基,如烷基、烷氧基、或亚烷基取代基。
在各个方面,Ar衍生自间苯二酚,聚硅氧烷单元具有式(9a-1):
或,在Ar衍生自双酚A的情况下,聚硅氧烷具有式(9a-2)
或可以使用包含前述中至少一种的组合,其中,E具有如上所述的平均值,特别地2至200的平均值。在至少一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯具有小于2.5%的平均浊度。
在各方面,第一和第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含二甲基硅氧烷单元衍生的部分(moieties)。在又一方面,第一和第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含丁子香酚、4-烯丙基苯酚、或2-烯丙基苯酚衍生的部分。
在各个方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约22,000至约24,000的重均分子量。在再一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约22,500至约23,500的重均分子量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的20,000至25,000的重均分子量Mw,以及当根据ASTM D1003在具有厚度为3.2mm的模制品上测得的小于2.5%的平均浊度。
在各个方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约21,000至约25,000的重均分子量Mw;以及,基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约4wt%至约8wt%的Si含量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约22,000至约24,000的重均分子量Mw;以及基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约4wt%至约8wt%的Si含量。在更进一步的方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约22,500至约23,500的重均分子量Mw;以及,基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约4wt%至约8wt%的Si含量。
在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约21,000至约25,000的重均分子量Mw;以及,基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约4wt%至约7wt%的Si含量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约22,000至约24,000的重均分子量Mw;以及基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约4wt%至约7wt%的Si含量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约22,500至约23,500的重均分子量Mw;以及基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约4wt%至约7wt%的Si含量。
在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约21,000至约25,000的重均分子量Mw;以及基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约5wt%至约7wt%的Si含量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约22,000至约24,000的重均分子量Mw;以及基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约5wt%至约7wt%的Si含量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有约22,500至约23,500的重均分子量Mw;以及基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约5wt%至约7wt%的Si含量。
在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有范围为2至5的多分散性指数(PDI),例如范围为2至4、或2至3。在另一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有2至5的多分散性指数(PDI),例如范围为2至4、或2至3。
在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约30至约60的聚二有机硅氧烷嵌段。在再一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约30至约50的聚二有机硅氧烷嵌段。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约30至约40的聚二有机硅氧烷嵌段。在再一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约40至约60的聚二有机硅氧烷嵌段。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约40至约50的聚二有机硅氧烷嵌段。在再一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约50至约60的聚二有机硅氧烷嵌段。
在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约8wt%的二有机硅氧烷含量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约7wt%的二有机硅氧烷含量。在再一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约5wt%至约7wt%的二有机硅氧烷含量。在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约6wt%的二有机硅氧烷含量。
在又一方面,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯以基于第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第一聚碳酸酯聚合物、和第二或更多聚碳酸酯聚合物的总wt%的大于或等于91wt%的量存在。
在各个方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约29,000至约31,000的重均分子量。
在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量,以及基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量以及基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量,以及,基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约17wt%至约23wt%的二有机硅氧烷含量。
在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约29,000至约31,000的重均分子量,以及基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约29,000至约31,000的重均分子量,以及基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约29,000至约31,000的重均分子量,以及基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约17wt%至约23wt%的二有机硅氧烷含量。
在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段。在再一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约40至约90的聚二有机硅氧烷嵌段。在另一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约50至约80的聚二有机硅氧烷嵌段。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约60至约70的聚二有机硅氧烷嵌段。在再一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约30至约50的聚二有机硅氧烷嵌段。在另一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约50至约100的聚二有机硅氧烷嵌段。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含具有平均嵌段长度为约50至约70的聚二有机硅氧烷嵌段。
在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量。在再一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约25wt%的二有机硅氧烷含量。在另一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约17wt%至约23wt%的二有机硅氧烷含量。在再一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约19wt%至约21wt%的二有机硅氧烷含量。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约20wt%的二有机硅氧烷含量。
在各个方面,聚碳酸酯共混物组合物具有基于第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第一聚碳酸酯聚合物、和第二或更多聚碳酸酯聚合物的总wt%的约2.5wt%至约7.5wt%的总二有机硅氧烷含量。在又一方面,聚碳酸酯共混物组合物具有基于第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第一聚碳酸酯聚合物、和第二或更多聚碳酸酯聚合物的总wt%的约2.7wt%至约6.9wt%的总二有机硅氧烷含量。在再一方面,聚碳酸酯共混物组合物具有基于第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第一聚碳酸酯聚合物、和第二或更多聚碳酸酯聚合物的总wt%的约4.5wt%至约5.0wt%的总二有机硅氧烷含量。在又一方面,聚碳酸酯共混物组合物具有基于第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物、第一聚碳酸酯聚合物、和第二或更多聚碳酸酯聚合物的总wt%的约4.6wt%至约4.9wt%的总二有机硅氧烷含量。
在各个方面,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是大于或等于约8。在又一方面,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是约8至约13。在再一方面,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是约9至约13。在又一方面,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是约10至约13。
在各个方面,本公开的组合物包含至少一种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。可以使用的可商购的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的非限制性实例包括LEXANTM EXL Clear(具有约23,000道尔顿的重均分子量、6.0wt%硅氧烷、和小于2.5%的百分比浊度的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物);和LEXANTM EXL Opaque(具有约30,000Mw的重均分子量和20.0wt%硅氧烷的不透明的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物)。在又一方面,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是不透明树脂。
LEXANTM EXL Clear是澄清的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,其相比于标准聚碳酸酯提供了良好的抗冲击性。LEXANTM EXL Opaque是不透明的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,其提供改善的抗冲击性。两种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物连同聚碳酸酯和着色剂组合物的共混物可以允许改善的抗冲击性,同时保持硅氧烷的稳定的配方百分比。两种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物连同聚碳酸酯和着色剂组合物的共混物允许实现深黑色和亮白色的能力。
除前述成分以外,公开的聚碳酸酯共混物组合物可以可选地包含一种或多种通常结合于这种类型的聚碳酸酯树脂组合物中的添加剂材料的余量,条件是选择该添加剂而并不显著不利地影响聚碳酸酯组合物的期望的性能。可以使用添加剂的组合。可以在混合用于形成组合物的各组分期间的合适的时间混合上述添加剂。可以存在于公开的聚碳酸酯组合物中的添加剂材料的示例性和非限制性实例包括抗氧化剂、稳定剂(包括例如热稳定剂、水解稳定剂、或光稳定剂)、UV吸收添加剂、猝灭剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂(例如,颜料和/或染料)、或它们的任何组合。
在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物可以另外包含主要抗氧化剂或"稳定剂"(例如,受阻酚)以及,可选地,次要抗氧化剂(例如,磷酸酯和/或硫酯)。合适的抗氧化剂添加剂包括,例如,有机亚磷酸酯,如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等;烷基化单酚或多酚;多酚与二烯的烷基化反应产物,如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等;对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物;烷基化氢醌;羟基化硫代二苯醚;烷叉基双酚(alkylidene-bisphenols);苄基化合物;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯;β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯;硫代烷基或硫代芳基化合物的酯,如硫代丙酸二硬脂基酯、硫代丙酸二月桂基酯、硫代二丙酸双十三烷基酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等,或包含前述抗氧化剂中至少一种的组合。抗氧化剂通常以聚碳酸酯共混物组合物的约0.01wt%至约1wt%,可选地约0.05wt%至约0.5wt%的量使用。
在各个方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物进一步包含水解稳定剂,其中,水解稳定剂包含水滑石和无机缓冲盐。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物包含水解稳定剂,其中水解稳定剂包含一种或多种水滑石和包含能够进行pH缓冲的一种或多种无机盐的无机缓冲盐。在本公开中,合成水滑石或天然水滑石可以用作水滑石化合物。可用于本发明的组合物的示例性水滑石是可商购的并且包括,但不限于镁水滑石,如DHT-4C(可获得自Kyowa Chemical Co.);Hysafe 539和Hysafe 530(可获自J.M.Huber Corporation)。
在又一方面,合适的热稳定剂添加剂包括,例如,有机亚磷酸酯,如亚磷酸三苯酯、三(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三(混合的单和二壬基苯基)亚磷酸酯等;膦酸酯,如膦酸二甲基苯酯等,有机磷酸酯,如磷酸三甲酯、硫酯,如季戊四醇β月桂基硫代丙酸酯等,或包含前述热稳定剂中至少一种的组合。热稳定剂的通常以聚碳酸酯共混物组合物的约0.01wt%至约5wt%,可选地约0.05wt%至约0.3wt%的量使用。
在又一方面,也可以使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收添加剂。合适的光稳定剂添加剂包括,例如,苯并三唑,如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑,和二苯甲酮,如2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等,或包含前述光稳定剂中至少一种的组合。光稳定剂的通常以聚碳酸酯共混物组合物的约0.01wt%至约10wt%,可选地约0.1wt%至约1wt%的量使用。
在又一方面,合适的UV吸收添加剂包括,例如羟基二苯甲酮;羟基苯并三唑;羟基苯并三嗪;氰基丙烯酸酯;草酰苯胺;苯并噁嗪酮;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORBTM 5411);2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORBTM 531);2-[4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORBTM 1164);2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORBTM UV-3638);1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基-丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINULTM3030);2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮);1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基-丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷;均具有小于约100纳米的颗粒尺寸的纳米尺寸的无机材料,如二氧化钛、氧化铈、和氧化锌;等,或包含前述UV吸收剂中至少一种的组合。UV吸收剂通常以聚碳酸酯共混物组合物的约0.1wt%至约5wt%的量使用。
在各个方面,组合物可以进一步包含猝灭剂。猝灭剂抑制存在于组合物中的任何催化剂的活性,防止组合物聚合物中加速的共聚作用和降解的试剂。一些猝灭剂,例如亚磷酸酯,也可以提供另外的期望的性能,例如,热稳定性和/或加工稳定性。特定化合物用作猝灭剂的适宜性和确定多少用作猝灭剂通过制备聚合物的混合物并确定对熔体粘度、气体产生、颜色稳定性、或共聚体的形成的影响可以容易确定。可以使用猝灭剂的组合。例如,组合物可以包含选自含磷化合物、硼酸、脂族或芳香族羧酸(即,包含至少一个羧基的有机化合物)、酐、多元醇、和环氧聚合物中的至少两种猝灭剂。
示例性猝灭剂包括含磷衍生物,如酸性磷酸盐(例如,IB族或IIB族金属磷酸盐),磷的含氧酸(如,亚磷酸、磷酸、多磷酸、次磷酸、偏磷酸和金属多酸式焦磷酸(metalpolyacid pyrophosphates),以及酸性有机磷化合物,如二亚磷酸酯(包括具有至少一个酸性氢的酸、烷基、芳基或混合的亚磷酸酯)、膦酸酯、亚磷酸酯、芳基次膦酸、和芳基膦酸。特定的酸性磷酸盐包括磷酸二氢钠、磷酸一锌、磷酸氢钾、磷酸二氢钙等,和IB族或IIB族金属的磷酸盐,包括磷酸锌等。金属多酸式焦磷酸具有式MqbHcPeO3e+1,其中,M是金属(特别地碱金属或碱土金属),b是1至12的数,c是1至12的数,e是2至10的数,q是1至5的数以及(qb)+c的总和等于e+2。亚磷酸酯具有式P(OR53)(OR54)(OR55),其中,R53、R54、和R55各自独立地是氢、C1-12烷基、或C6-12芳基,条件是R53、R54、和R55中的至少一个是氢。
在各个方面,猝灭剂是磷酸、或碱金属或碱土金属的磷酸盐。示例性磷酸包括H3PO2、H3PO3、H3PO4、H3PO5、H4P2O6、和H4P2O7。在又一方面,组合物进一步包含选自H3PO2、H3PO3、H3PO4、H3PO5、H4P2O6、和H4P2O7中的至少一种磷酸。在再一方面,组合物进一步包含选自H3PO2、H3PO3、和H3PO4中的至少一种磷酸。在又一方面,组合物进一步包含H3PO2。在又一方面,组合物进一步包含H3PO3。在又一方面,组合物进一步包含H3PO4。可以理解的是,组合物可以包含一种或多种磷酸和磷酸盐。
另一种示例性猝灭剂是式R56(OH)的多元醇,其中,每个R16独立地是取代或未取代的C2-20脂族部分、取代或未取代的C7-24脂族-芳香族部分,以及r是具有2至存在于R56上的可代替的氢原子的数的值,特别地2至12的值的正整数。在一方面,R16是取代的或未取代的C7-12脂族-芳香族部分,其中,羟基键联至上述部分的脂族部分。芳香族部分可以包含6至12元环碳原子,其包括但不限于苯基、萘基、和联苯基,以及脂族部分键联至芳香族部分的环碳原子,其中羟基仅存在于脂族部分上。可替换地,每个R56是取代的或未取代的C2-20脂族部分(直链或支链),如无环脂族基团或C3-20环脂族部分,特别地包含4至8元环碳原子的脂环族部分。环状脂肪部分可以含有环碳原子上的烷基取代基,并且羟基可以键联至环碳原子或结合于烷基取代基,或结合于两者。特定的多元醇包括无环脂族多元烯醇,如六面体烯醇。这种类型的特定的多元醇是这样的多元醇,其中,羟基键合至无环脂族部分的不同的碳原子,例如环己烷二甲醇、丁二醇、甘露糖醇、山梨糖醇、1,3-丙二醇、甘油、1,2-环戊二醇、1,3,5-环己二醇、1,2,3,4,5-五羟基戊烷、和1,1,2,2-四羟基乙烷。
猝灭剂也可以是以下式的羧酸衍生物:
其中,X11是直接键或NH,X12是OR58或NHR58并且当X11是NH时总是OR58。R58是氢、C1-10烷基、或C3-12芳基。R57是氢或取代或未取代的烃部分,特别是氢、C1-20烷基、或C6-20芳基,其可以包含取代基,如羟基、羧基和烷氧羰基。在各个方面,烷氧羰基是OR58。
其它类型的猝灭剂包括取代的羧酸衍生物,例如α-羟基、或α-氨基脂族酸衍生物或邻羟基或邻氨基芳香族酸衍生物。这种类型的示例性化合物是水杨酸烷基酯(例如,水杨酸甲酯和水杨酸乙酯)、水杨酸芳酯、水杨酰胺、甘氨酸、苹果酸、扁桃酸、和酒石酸二丁酯。
加入至公开的聚碳酸酯共混物组合物的猝灭剂的量是可以有效地稳定组合物的量,例如约0.001至约1.5wt%。可替换地,猝灭剂可以以基于组合物的总重量的约0.01至约0.5wt%的量存在。猝灭剂的量也可以是约25至约2000份/百万份。可替换地,猝灭剂的量可以是各自基于组合物中使用的聚合物的总重量份的约50至约1500份/百万份。一般而言,如果存在小于0.001wt%的猝灭剂混合物,则不存在热塑性组合物的明显的稳定。如果使用大量的猝灭剂,那么可能不利地影响公开的聚碳酸酯共混物组合物的一些有利性能。因此,猝灭剂的用量是这样的量,其有效地稳定本文公开的聚碳酸酯共混物组合物但不足以实质上有害地影响组合物的大多数的有利性能。
在各个方面,也可以使用增塑剂、润滑剂、和/或脱模剂添加剂。在这些类型的材料之间存在相当的重叠,所述材料包括,例如,二-或多官能芳香族磷酸酯,如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的磷酸双(二苯基)酯和双酚A的磷酸双(二苯基)酯、聚α烯烃;环氧化大豆油;包括硅油的硅酮;酯,例如,脂肪酸酯,如中等和高分子量烷基硬脂酯;脂肪酸酯和亲水性和疏水性非离子表面活性剂的混合物,其包含聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物、以及它们的共聚物;蜡如蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等。这类材料的通常以聚碳酸酯共混物组合物的约0.1wt%至约20wt%,可选地约1wt%至约10wt%的量使用。
在各个方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含着色剂组合物,或者称为着色剂包。在又一方面,着色剂组合物包含无机和有机着色剂,包括增白剂。在再一方面,着色剂组合物包含一种或多种有机着色剂。在又一方面,着色剂组合物包含一种或多种有机着色剂和至少一种增白剂。在再一方面,着色剂组合物包含适合于提供黑色抛光(black finish)的着色剂。
在又一方面,着色剂组合物主要包含有机着色剂。因此,公开的聚碳酸酯共混物组合物包含基于总的着色剂组合物的小于约1.5wt%的量的无机着色剂。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物包含基于公开的聚碳酸酯共混物组合物的总重量的约0.25wt%至约1.5wt%的量的无机着色剂。
在又一方面,着色剂组合物包含炭黑。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物包含总着色剂组合物的小于约1.5wt%的量的炭黑。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物包含约0.25wt%至约1.5wt%的量的炭黑。
在又一方面,也可以存在着色剂如颜料和/或染料添加剂。合适的颜料包括例如,无机颜料,如金属氧化物和混合的金属氧化物,如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等;硫化物,如硫化锌等;铝酸盐;磺基硅酸钠硫酸盐、铬酸盐等;炭黑;铁酸锌;群青蓝;颜料棕24;颜料红101;颜料黄119;有机颜料,如偶氮、二偶氮、喹吖啶酮、苝、萘四羧酸、黄蒽酮、异吲哚啉酮、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、酞菁、和偶氮色淀;颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料绿7、颜料黄147和颜料黄150,或包含前述颜料中至少一种的组合。颜料通常以聚碳酸酯共混物组合物的约0.01wt%至约20wt%的量使用。
在又一方面,合适的着色剂包括炭黑(例如,可获得自Cabor的Monarch 800)、溶剂黄93(例如,可获得自BASF的Thermoplast Yellow 10)、溶剂蓝104(例如,可获得自Clariant的Sandoplast Blue 2B)、溶剂红52(例如,可获得自Lanxess的Macrolex Red5B)、溶剂绿3(例如,可获得自Lanxess的Macrolex Green 5)、溶剂红135(例如,可获得自Lanxess的Macrolex Red EG)、和溶剂黄163(例如,可获得自Farbtex的Farbtex YellowGHS)。在再一方面,前述着色剂通常以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约0.001wt%至约0.1wt%的量使用。
在又一方面,合适的着色剂包可以包含约0.005至约0.05wt%的溶剂黄93、约0.00005至约0.0005wt%的溶剂蓝104、约0.005至约0.05wt%的溶剂红52、约0.005至约0.05wt%的溶剂绿3、和约0.0005至约0.005wt%的炭黑,其中,wt%是基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%。在又一方面,合适的着色剂包可以包含约0.01wt%的溶剂黄93、约0.0001wt%的溶剂蓝104、约0.01wt%的溶剂红52、约0.01wt%的溶剂绿3、和约0.001wt%的炭黑,其中,wt%是基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%。
在不同的另外的方面,合适的着色剂包可以包含约0.05至约0.5wt%的溶剂红135、约0.05至约0.5wt%的溶剂黄163、和约0.005至约0.05wt%的溶剂绿3,其中,wt%是基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%。在又一方面,合适的着色剂包可以包含约0.1wt%的溶剂红135、约0.1wt%的溶剂黄163、和约0.01wt%的溶剂绿3,其中,wt%是基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%。
在又一方面,合适的染料通常是有机材料并且包括,例如,香豆素染料,如香豆素460(蓝色)、香豆素6(绿色)、尼罗红等;镧系络合物;烃和取代的烃染料;多环芳香烃染料;闪烁染料,如噁唑或噁二唑染料;芳基或杂芳基取代的聚(C2-8)烯烃染料;羰花青染料;阴丹酮染料;酞菁染料;噁嗪染料;喹诺酮染料(carbostyryl dyes);萘四羧酸染料;卟啉染料;双(苯乙烯基)联苯染料;吖啶染料;蒽醌染料;花青染料;次甲基染料;芳基甲烷染料;偶氮染料;靛类染料;硫靛染料、重氮染料;硝基染料;醌亚胺染料;氨基酮染料;四唑染料;噻唑染料;苝染料、紫环酮染料;二苯并噁唑基噻吩(BBOT);三芳基甲烷染料;呫吨染料;噻吨染料;萘二甲酰亚胺染料;内酯染料;在近红外波长吸收并在可见波长发射荧光团,如反斯托克斯位移染料等;发光染料,如7-氨基-4-甲基香豆素;3-(2'-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑;2,5-双(4-联苯基)-噁唑;2,2'-二甲基-对四联苯;2,2-二甲基-对三联苯;3,5,3",5"-四叔丁基-对五联苯;2,5-二苯基呋喃;2,5-二苯基噁唑;4,4'-二苯基茋;4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃;1,1'-二乙基-2,2'-羰花青碘;3,3'-二乙基-4,4',5,5'-二苯并噻三羰花青碘;7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮杂喹诺酮-2;7-二甲基氨基-4-甲基喹诺酮-2;2-(4-(4-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑嗡高氯酸盐(2-(4-(4-dimethylaminophenyl)-1,3-butadienyl)-3-ethylbenzothiazolium perchlorate);3-二乙基氨基-7-二乙基亚氨基吩噁嗪嗡高氯酸盐(3-diethylamino-7-diethyliminophenoxazonium perchlorate);2-(1-萘基)-5-苯基噁唑;2,2'-对亚苯基-双(5-苯基噁唑);若丹明700;若丹明800;芘、屈、红荧烯、晕苯等;或者用量为0.1至约10ppm。
在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含至少一种给予聚合物组合物白色的增白剂。聚碳酸酯共混物组合物的白色和模塑自聚合物组合物的制品的白色不应该与由聚合物组合物的不透明效应所阻挡的白光混淆。增白剂通常通过反射光来起作用,使得来自包含增白剂的产品的一侧的光并不通过,而是在来的方向被反射回去。可以使用本领域中已知的任何增白剂,如二氧化钛、氧化锌、和硫酸钡。二氧化钛颗粒可以进一步包含有机涂层以降低表面反应性并且改善处理特性。
在又一方面,聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含抗滴落剂。示例性抗滴落剂可以包括原纤形成或非原纤形成含氟聚合物,如聚四氟乙烯(PTFE)。抗滴落剂可以可选地用刚性共聚物,例如苯乙烯-丙烯腈(SAN)封装。封装在SAN中的PTFE被称为TSAN。封装的含氟聚合物可以通过在含氟聚合物的存在下,例如,在水性分散体中聚合封装的聚合物来制备。TSAN可以提供相比于PTFE的显著优点,因为TSAN可以更容易分散在组合物中。合适的TSAN可以包含基于封装的含氟聚合物的总重量的,例如约50wt%PTFE和约50wt%SAN。可替换地,含氟聚合物可以以某种方式与第二聚合物,如,例如,芳香族聚碳酸酯树脂或SAN预共混以形成用作抗滴落剂的聚集材料。任一方法可以用来制备封装的含氟聚合物。在再一方面,抗滴落剂是苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的PTFE(TSAN)。在又一方面,抗滴落剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在,其中,wt%是基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%。在再一方面,抗滴落剂以约0.1wt%至约1wt%的量存在,其中,wt%是基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%。
在各个方面,本公开的聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含选自以下各项的添加剂,偶联剂、抗氧化剂、脱模剂、UV吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、润滑剂、增塑剂、颜料、染料、着色剂、抗静电剂、成核剂、抗滴落剂、除酸剂、以及前述中两种或更多种的组合。在又一方面,本公开的聚碳酸酯共混物组合物进一步包含至少一种选自阻燃剂、着色剂、主要抗氧化剂、和次要抗氧化剂中的聚合物添加剂。
在又一方面,聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含选自以下各项的阻燃剂:含氯烃、含溴烃、硼化合物、金属氧化物、氧化锑、氢氧化铝、钼化合物、氧化锌、氧化镁、有机磷酸酯、次膦酸盐(phospinate)、亚磷酸酯、膦酸酯、磷杂环戊二烯、卤化磷化合物、无机含磷盐、和含氮化合物、或包含前述中至少一种的组合。在再一方面,阻燃剂是含磷阻燃剂。在又一方面,含磷阻燃剂选自间苯二酚双(磷酸二苯酯)、双酚A双(磷酸二苯酯)、和氢醌双(磷酸二苯基酯)、或它们的混合物。
在又一方面,聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含选自受阻酚和仲芳胺、或它们的组合的主要抗氧化剂。在再一方面,受阻酚包含选自以下各项中的一种或多种化合物:三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、季戊四醇基四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N'-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、四(亚甲基3,5-二叔丁基-羟基肉桂酸酯)甲烷、以及十八烷基3,5-二叔丁基羟基氢化肉桂酸酯。在又一方面,受阻酚包含十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯。在再一方面,受阻酚以约0.01wt%至约0.50wt%的量存在。在再一方面,受阻酚以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。
在又一方面,聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含选自有机磷酸酯和硫酯、或它们的组合的次要抗氧化剂。在再一方面,次要抗氧化剂包含选自以下各项中一种或多种化合物:四(2,4-二叔丁基苯基)[1,1-联苯基]-4,4'-二基双亚膦酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、和二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯。在又一方面,次要抗氧化剂包含三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。在再一方面,次要抗氧化剂以约0.01wt%至约0.50wt%的量存在。在再一方面,次要抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。
在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物可以进一步包含一种或多种增强填料。在各个方面,填料是一种或多种无机填料化合物。在再一方面,一种或多种无机填料化合物包含二氧化钛(TiO2)。
可以选择这些填料以赋予另外的冲击强度和/或提供另外的特征,其可以基于热塑性组合物的最终选择的特征。合适的填料或增强剂包括,例如,TiO2;纤维,如石棉等;硅酸盐和二氧化硅粉末,如硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融二氧化硅、晶体硅石墨、天然硅砂等;硼粉,如氮化硼粉末、硼硅酸盐粉末等;氧化铝;氧化镁(镁氧化物);硫酸钙(作为它的酐、二水合物或三水合物);碳酸钙,如白垩、石灰石、大理石、合成的沉淀碳酸钙等;滑石,包括纤维状、模块化、针状、片状滑石等;硅灰石;表面处理的硅灰石;玻璃球,如空心和实心玻璃球、硅酸盐球、空心微珠、硅铝酸盐(armospheres)等;高岭土,包括硬质高岭土、软高岭土、煅烧高岭土、包括本领域已知的各种涂层以促进与聚合物基体树脂的相容性的高岭土等;单晶纤维或“晶须”,如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等;玻璃纤维(包括连续和短切纤维),如E、A、C、ECR、R、S、D、和NE玻璃和石英等;硫化物如硫化钼、硫化锌等;钡化合物如钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、重晶石等;金属和金属氧化物,如粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等;片状填料,如玻璃片、片状碳化硅、二硼化铝、铝片、钢片等;纤维状填料,例如短无机纤维,如那些衍生自包括以下各项中至少一种的共混物的短无机纤维:硅酸铝、氧化铝、氧化镁、和硫酸钙半水合物等;天然填料和增强材料,如通过粉碎木材所获得的木粉,纤维制品,如纤维素、棉花、剑麻、黄麻、淀粉、软木粉、木质素、花生壳、玉米、稻谷壳等;由能够形成纤维的有机聚合物形成的增强有机纤维状填料,如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸树脂、聚(乙烯醇)等;以及另外的填料和增强剂,如云母、粘土、长石、烟道灰、铝硅酸镁盐、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻石、硅藻土、炭黑等、或包括前述填料或增强剂中至少一种的组合。
可以用硅烷来涂覆表面处理填料和增强剂以改善与聚合物基体树脂的粘附性和在聚合物基体树脂中的分散性。此外,增强填料可以以单丝或多丝纤维的形式提供并且可以通过,例如,共织造或芯/皮、并列、橙型或基质和原纤维结构,或通过纤维制造领域的技术人员已知的其它方法单独或者与其它类型的纤维结合使用。纤维填料可以以以下形式来供给,例如,粗纱、织造纤维增强材料,如0-90度织物等;非织造纤维增强材料,如连续原丝片、短切原丝片、薄纱、纸张和毡等;或三维增强材料,如编织物。填料通常以基于100重量份的总组合物的1至50重量份的量使用。
在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约0.01wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约15wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约2wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约3wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约4wt%至约15wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约5wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约6wt%至约15wt%的量存在。
在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约0.01wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约12wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约2wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约3wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约4wt%至约12wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约5wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约6wt%至约12wt%的量存在。
在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约14wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约13wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约11wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约10wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约9wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约8wt%的量存在。
在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约15wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约14wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约13wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约12wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约11wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约10wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约9wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约8wt%的量存在。在又一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约7wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约6wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约5wt%的量存在。
在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约0.01wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约15wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约2wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约3wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约4wt%至约15wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约5wt%至约15wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约6wt%至约15wt%的量存在。
在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约0.01wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约12wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约2wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约3wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约4wt%至约12wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约5wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约6wt%至约12wt%的量存在。
在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约14wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约13wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约12wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约11wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约10wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约9wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约1wt%至约8wt%的量存在。
在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约15wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约14wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约13wt%的量存在。在再一方面,填料以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的以约12wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约11wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约10wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约9wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约8wt%的量存在。在又一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约7wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约6wt%的量存在。在再一方面,填料是二氧化钛并且以基于聚碳酸酯共混物组合物的总wt%的约5wt%的量存在。
在至少一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有改善的抗冲击性。改善的抗冲击性可以在低温下发现。改善的抗冲击性允许公开的聚碳酸酯共混物组合物在冲击以后具有减少的开裂。
在又一方面,模制部件具有根据ASTM D256-2010在23℃下范围为约700至约900J/m的平均缺口悬臂梁能量和100%的%延展性用于黑色共混物,以及具有根据ASTM D256-2010在23℃下范围为约600至约800J/m的平均缺口悬臂梁能量和100%的%延展性用于白色共混物。在再一方面,模制部件具有根据ASTM D256-2010在-20℃下范围为约600至约800J/m的平均缺口悬臂梁能量以及100%的%延展性用于黑色共混物,以及具有根据ASTMD256-2010在-20℃下范围为约450至约650J/m的平均缺口悬臂梁能量以及100%的%延展性用于白色共混物。在至少一方面,模制部件具有根据ASTM D256-2010在-40℃下范围为约550至约750J/m的平均缺口悬臂梁能量和100%的%延展性用于黑色共混物。在至少一方面,模制部件具有根据ASTM D256-2010在-40℃下约450至约650J/m的平均缺口悬臂梁能量和100%的%延展性用于白色共混物。在另一方面,模制部件具有根据ASTM D256-2010在-50℃下约500至约700J/m的平均缺口悬臂梁能量和100%的%延展性用于黑色共混物。在至少一方面,模制部件具有根据ASTM D256-2010在-50℃下约150至约600J/m的平均缺口悬臂梁能量和100%的%延展性用于白色共混物。
在一方面,形成自共混物组合物的厚度为3.2mm的模制部件,具有根据ASTM D256-2010在-40℃下约700J/m或更大的平均缺口悬臂梁能量和100%的%延展性。在另一方面,形成自共混物组合物的厚度为3.2mm的模制部件,具有根据ASTM D256-2010在-30℃下约650J/m或更大的平均缺口悬臂梁冲击能量和100%的%延展性。
在各个方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物表现出根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-20℃的延展性/脆性转变温度。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物表现出根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-25℃的延展性/脆性转变温度。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物表现出根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-30℃的延展性/脆性转变温度。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物表现出根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-35℃的延展性/脆性转变温度。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物表现出根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-40℃的延展性/脆性转变温度。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物表现出根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-45℃的延展性/脆性转变温度。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物表现出根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-50℃的延展性/脆性转变温度。
在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-20℃的延展性/脆性转变温度。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-30℃的延展性/脆性转变温度。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-40℃的延展性/脆性转变温度。
在各个方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约7g/10分钟的熔体质量流动速率(MFR)。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约8g/10分钟的熔体质量流动速率(MFR)。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约9g/10分钟的熔体质量流动速率(MFR)。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约12g/10分钟的熔体质量流动速率(MFR)。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约14g/10分钟的熔体质量流动速率(MFR)。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约15g/10分钟的熔体质量流动速率(MFR)。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约16g/10分钟的熔体质量流动速率(MFR)。
在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约7g/分钟至约30g/分钟的MFR。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约7g/分钟至约25g/分钟的MFR。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约7g/分钟至约20g/分钟的MFR。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约7g/分钟至约20g/分钟的MFR。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约7g/分钟至约15g/分钟的MFR。
在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10g/分钟至约30g/分钟的MFR。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10g/分钟至约25g/分钟的MFR。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10g/分钟至约20g/分钟的MFR。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10g/分钟至约20g/分钟的MFR。
在各个方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约7cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约8cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约9cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约10cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约11cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约12cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTMD1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约13cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的大于或等于约14cm3/10分钟的熔体容积流动速率(MVR)。
在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10cm3/分钟至约30cm3/分钟的MVR。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10cm3/分钟至约25cm3/分钟的MVR。在又一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10cm3/分钟至约20cm3/分钟的MVR。在再一方面,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的范围为约10cm3/分钟至约20cm3/分钟的MVR。
公开的聚碳酸酯共混物组合物可以具有深黑色性能。深黑色性能由L*表示,其是以反射模式,使用CIELAB方法,根据ASTM D2244以10°观察员的角度,利用包含反射分量方式并使用CIE标准日光光源D65来测量。在一方面,深黑色性能L*小于约27.5。在又一方面,深黑色性能L*范围为约1至约27.5。在再一方面,深黑色性能L*范围为约10至约27.5。在又一方面,深黑色性能L*范围为约20至约27.5。在再一方面,深黑色性能L*范围为约10至约20。
公开的聚碳酸酯共混物组合物可以具有亮白色性能。亮白色性能由L*表示,其是以反射模式,使用CIELAB方法,根据ASTM D2244以10°观察员的角度,利用包含反射分量方式并使用CIE标准日光光源D65来测量。在一方面,亮白色性能L*大于97.0。在至少一方面,亮白色性能L*大于98.0。在又一方面,亮白色性能L*范围为95至99。在再一方面,亮白色性能L*范围为97至99。在又一方面,亮白色性能L*范围为97.0至98.5。
在又一方面,当用于制造需要强烈不透明性的制品,例如在需要遮光的应用中时,公开的聚碳酸酯共混物组合物具有低透光率。通常,根据ASTM D1003在0.4mm厚度的模制品上来测定透光率。在又一方面,当根据ASTM D1003在0.4mm样品上测量时,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有小于约5%的透光率。
在又一方面,相比于主要由基本相同的组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率是小于或等于约8的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的黑条纹。
在又一方面,相比于主要由基本相同的组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率是小于或等于约8的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的结合线。
公开的组合物可以用作方法的一部分用于减少在制品中的表面美学问题,如黑条纹、结合线、和珠光。在各个方面,公开的组合物可以用作方法的一部分用于减少在制品如电子外壳中的表面美学问题,如黑条纹、结合线、和珠光。在又一方面,方法消除制品中的表面美观的问题,保留抗冲击性、和对着色剂和/或填料负载的容纳量。
本公开的共混的热塑性组合物通过包括将材料与在制剂中所期望的任何另外的添加剂紧密混合的多种方法可以与前述成分共混。由于熔融共混设备在商业聚合物加工设备中的可用性,熔融加工方法通常是优选的。在这类熔融加工方法中使用的设备的示例性实例包括:同向旋转和反向旋转挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机、盘组加工机(disc-packprocessors)和各种其它类型的挤出设备。优选最小化在本方法中的熔体的温度以避免树脂的过度降解。通常期望将在熔融树脂组合物中的熔体温度维持为约230℃至约350℃,尽管可以使用较高的温度,前提条件是加工设备中树脂的停留时间保持较短。在一些实施方式中,熔融加工组合物通过在模具中的小的出口孔离开加工设备,如挤出机。通过使熔融树脂的流股穿过水浴来冷却产生的熔融树脂的流股。可以将冷却的流股短切成小粒料用于包装和进一步处理。
可以通过各种方法来制备组合物。例如,在HENSCHEL-MixerTM高速混合器中首先共混聚碳酸酯聚合物、聚酯聚合物、阻燃剂、增强填料和/或其它可选的组分。其它低剪切过程,包括但不限于手动混合,也可以完成该共混。然后可以通过料斗将共混物进料至双螺杆挤出机的入口。可替换地,至少一种成分可以通过进料喉和/或在下游通过侧填充器直接进料至挤出机结合至公开的聚碳酸酯共混物组合物。添加剂也可以共混至具有所期望的聚合物树脂的母料并且进料至挤出机。挤出机通常在高于使得公开的聚碳酸酯共混物组合物流动所必要的温度下进行操作。挤出物在水浴中立即淬火并造粒。当切割挤出物时,根据需要如此制作的粒料可以是四分之一英寸长或更短。这类粒料可以用于随后的模制、成形或成型。
在至少一方面,本公开涉及用于减少电子外壳的黑条纹的方法:
A.提供上文公开的组合物;以及
B.模制所述电子外壳;
其中,相比于主要由基本相同组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率为小于或等于约7的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的黑条纹;以及
其中,相比于主要由基本相同的组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率为小于或等于约5的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的结合线。
在一方面,电子外壳可以是用于手机或智能手机的外壳。
在另一方面,用于改善电子外壳的颜色外观的方法:
A.提供上文公开的组合物,
B.模制上文公开的组合物,
其中,相比于主要由基本相同的组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率为小于或等于约7的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的黑条纹;以及
其中,相比于主要由基本相同的组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率是小于或等于约5的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的结合线。
在又一方面,本公开涉及用于改善形成自共混的热塑性组合物的模制品的外观性能的方法,该方法包括结合以下各项的步骤:
a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量;
ii.包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及
iii.包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约8wt%的二有机硅氧烷含量;
b).第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量;
ii.以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约10wt%的量存在;
iii.包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及
iv.包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量
c).包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯聚合物:
i.具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约17,500至约19,500的重均分子量;以及
ii.以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的大于或等于约5wt%的量存在;
d).可选的包含双酚A残基的第二或更多聚碳酸酯聚合物,其具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的重均分子量为约20,500至约32,000;
其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是大于或等于约8;
其中,聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约2.5wt%至约7.5wt%的总二有机硅氧烷含量;以及
其中,聚碳酸酯共混物组合物具有当根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约14cm3/10分钟至约25cm3/分钟的熔体体积速率。
方法可以用来制备用于游戏系统、蜂窝手机、智能手机、GPS装置、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器、复印机、运动护目镜、或眼镜框的外壳。
在一方面,本公开涉及成形的、成型的、或模制的包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的制品。聚碳酸酯共混物组合物通过各种方式,如注射模制、挤出、旋转模制、中空吹塑和热成型以形成以下制品从而模制成有用的成形制品,如,例如,用于手机和手机盖的各种组件,用于计算机外壳的组件,计算机外壳和商业机器外壳,如用于监视器的外壳,手持式电子装置外壳,如用于手机、电连接器的外壳,以及照明灯具、装饰物、家用电器、屋顶、温室、阳光房、游泳池围栏、发光二极管(LED)和光板的组件,挤出膜和片材制品等。
公开的聚碳酸酯共混物组合物可以特别用于制造薄壁制品,如用于电子装置的外壳。可以形成自组合物的制品的另外的实例包括电气部件,如继电器、和音箱,消费类电子产品,如用于笔记本电脑、台式电脑、扩展坞、PDA、数码相机、台式电脑的音箱和部件,以及电信部件,如用于基站终端的部件。如上所述,公开的复合材料非常适合用于制造电子部件和装置。因此,根据一些方面,公开的复合材料可以用来形成制品,如印刷电路板载体、预烧测试座、用于硬盘驱动器的柔性支架等。
在各个方面,本公开涉及选自以下各项的包含任何公开的聚碳酸酯共混物组合物的制品:模制品、热成型制品、发泡制品、挤出膜、挤出片材、多层制品的一层或多层、用于涂覆制品的基板或用于金属化制品的基板。
在各个方面,本公开涉及形成自公开的聚碳酸酯共混物组合物的制品。在又一方面,制品是注射模制部件。在又一方面,制品是挤出膜或片材。在再一方面,制品是用于电子装置的组件。
在至少一方面,制品是注射模制品。在又一方面,制品是挤出膜或片材。公开的聚碳酸酯共混物组合物使用常规方法可以形成为制品、膜、或片材。
在再一方面,制品、薄膜、或片材可以用来形成设备。在又一方面,制品可以具有一个或多个孔。
在至少一方面,制品是用于电子装置的组件。
在又一方面,制品是电子装置、汽车装置、电信装置、医疗装置、保安装置、或机电装置。
在又一方面,制品选自计算机装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、游戏装置、蜂窝天线装置、智能手机装置、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器装置、复印机装置、汽车装置、医疗装置、传感器装置、保安装置、屏蔽装置、RF天线装置、LED装置、和RFID装置。例如,制品可以是智能手机的组件。在又一方面,制品选自计算机装置、传感器装置、保安装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置。在再一方面,制品选自计算机装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置。在再一方面,制品选自RF天线装置、LED装置和RFID装置。在又一方面,制品选自RF天线装置和RFID装置。在再一方面,制品是LED装置。在再一方面,LED装置选自LED管、LED插座、和LED散热器。在另一方面,制品是用于运动护目镜或眼镜框的组件。
在又一方面,可以包含根据本公开的公开的聚碳酸酯共混物组合物的装置的非限制性实例包括计算机装置、家用电器、装饰装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝天线装置、智能手机装置、汽车装置、军用装置、航空航天装置、医疗装置,如助听器、传感器装置、保安装置、屏蔽装置、RF天线装置、或RFID装置。
在又一方面,制品是用于电子外壳的组件。在再一方面,电子外壳是用于手机、智能手机、GPS装置、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器、或复印机的组件。在又一方面,电子外壳是用于手机或智能手机的组件。在再一方面,电子外壳是用于GPS装置的组件。在再一方面,电子外壳是用于笔记本电脑、平板电脑、或电子阅读器的组件。
在又一方面,模制品可以用来制造汽车领域中的装置。在再一方面,在可以使用公开的共混的热塑性组合物(用于车辆内部)的汽车领域中的这样的装置的非限制性实例包括自适应巡航控制、前照灯传感器、雨刮器传感器、和门/窗开关。在又一方面,在可以使用公开的共混的热塑性组合物(用于车辆外部)的汽车领域中的装置的非限制性实例包括用于发动机管理、空调、碰撞检测、和外部照明灯具的压力和流量传感器。
在各个方面,制品是户外电气外壳。
在又一方面,制品是用于电动车辆充电系统的组件。
在又一方面,制品是光伏接线连接器或光伏接线盒的组件。
在各个方面,本公开涉及制造的制品,其包含:形成自聚碳酸酯共混物组合物的模制体;其中,模制体具有至少一个表现出至少一种改善的表面外观性能的表面;以及其中聚碳酸酯共混物组合物包括用来提供至少一种改善的表面外观性能的方式。在又一方面,聚碳酸酯共混物组合物是本文公开的任何聚碳酸酯共混物组合物。
本公开包括至少以下方面。
方面1:聚碳酸酯共混物组合物,包含:a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量;ii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iii)包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约8wt%的二有机硅氧烷含量;b)第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量;ii)以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约10wt%的量存在;iii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iv)包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量;c)包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约17,500至约19,500的重均分子量;以及ii)以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的大于或等于约5wt%的量存在;以及d)可选的包含双酚A残基的第二或更多聚碳酸酯聚合物,其具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约20,500至约32,000的重均分子量;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是大于或等于约8;其中,聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约2.5wt%至约7.5wt%的总二有机硅氧烷含量;并且其中,聚碳酸酯共混物组合物具有当根据ASTMD1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约14cm3/10分钟至约25cm3/10分钟的熔体体积速率。
方面2:方面1和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约30至约60的聚二有机硅氧烷。
方面3:方面1和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约40至约60的聚二有机硅氧烷。
方面4:方面1和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约50至约60的聚二有机硅氧烷。
方面5:方面1和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约30至约50的聚二有机硅氧烷。
方面6:方面1和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约40至约50的聚二有机硅氧烷。
方面7:方面1和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约30至约40的聚二有机硅氧烷。
方面8:方面1-7和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4至约7wt%的二有机硅氧烷含量。
方面9:方面1-7和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约5wt%至约7wt%的二有机硅氧烷含量。
方面10:方面1-9和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯以基于a)、b)、c)和可选的d)为100wt%的总wt%的大于或等于91wt%的量存在。
方面11:方面1-10和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚硅氧烷-聚碳酸酯具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量。
方面12:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约40至约100的聚二有机硅氧烷。
方面13:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约50至约100的聚二有机硅氧烷。
方面14:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约60至约100的聚二有机硅氧烷。
方面15:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约30至约90的聚二有机硅氧烷。
方面16:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约30至约80的聚二有机硅氧烷。
方面17:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约30至约70的聚二有机硅氧烷。
方面18:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约40至约90的聚二有机硅氧烷。
方面19:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约40至约80的聚二有机硅氧烷。
方面20:方面1-11和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含具有平均嵌段长度为约40至约70的聚二有机硅氧烷。
方面21:方面1-20和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约25wt%的二有机硅氧烷含量。
方面22:方面1-20和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约17wt%至约23wt%的二有机硅氧烷含量。
方面23:方面1-20和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约19wt%至约21wt%的二有机硅氧烷含量。
方面24:方面1-23和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约9wt%的量存在。
方面25:方面1-23和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约8wt%的量存在。
方面26:方面1-23和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约7wt%的量存在。
方面27:方面1-26和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是约8至约13。
方面28:方面1-26和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是约9至约13。
方面29:方面1-26和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是约10至约13。
方面30:方面1-29和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,进一步包含填料组分。
方面31:方面30的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,填料组分包含TiO2。
方面32:方面30-31中任一方面的组合物,其中,填料组分以约1wt%至约20wt%的量存在。
方面33:方面1-32和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于约-20℃的延展性/脆性转变温度。
方面34:方面1-33和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,相比于主要由基本相同的组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率为小于或等于约8的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的黑条纹。
方面35:方面1-34和61中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,其中,相比于主要由基本相同的组分组成的具有第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物与第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的wt%比率为小于或等于约8的对照组合物,包含公开的聚碳酸酯共混物组合物的模制品具有减少的结合线。
方面36:一种制品,形成自方面1-35、61、和62中任一方面的聚碳酸酯共混物组合物。
方面37:方面36的制品,其中,制品是注射模制部件。
方面38:方面36的制品,其中,制品是挤出膜或片材。
方面39:方面36-38中任一个的制品,其中,制品是用于电子装置的组件。
方面40:方面39的制品,其中,制品是用于消费电子装置的组件。
方面41:方面36-38中任一个的制品,其中,制品是用于手机的组件。
方面42:方面41的制品,其中,制品是用于智能手机的组件。
方面43:方面36-38中任一个的制品,其中,制品是用于电子外壳的组件。
方面44:方面43的制品,其中,电子外壳是用于手机、智能手机、GPS装置、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器、或复印机的组件。
方面45:方面43的制品,其中,电子外壳是用于手机或智能手机的组件。
方面46:方面43的制品,其中,电子外壳是用于GPS装置的组件。
方面47:方面43的制品,其中,电子外壳是用于笔记本电脑、平板电脑、或电子阅读器的组件。
方面48:方面36-38中任一个的制品,其中,制品是户外电子外壳。
方面49:方面36-38中任一个的制品,制品是电动车辆充电系统的组件。
方面50:方面36-38中任一个的制品,其中,制品是光伏接线连接器或光伏接线盒的组件。
方面51:改善形成自聚碳酸酯共混物组合物的模制品的外观性能的方法,该方法包括结合以下步骤:a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量;ii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iii)包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约8wt%的二有机硅氧烷含量;b)第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量;ii)以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约5wt%至约10wt%的量存在;iii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iv)包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量;c)包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约17,500至约19,500的重均分子量;以及ii)以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的大于或等于约5wt%的量存在;以及d)可选的包含双酚A残基的具有重均分子量为通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约20,500至约32,000的第二或更多聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是大于或等于约8;其中,聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的约2.5wt%至约7.5wt%的总二有机硅氧烷含量;并且其中,聚碳酸酯共混物组合物具有当根据ASTM D1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约14cm3/10分钟至约25cm3/10分钟的熔体体积速率。
方面52:一种制造的制品,包含形成自聚碳酸酯共混物组合物的模制体;其中,模制体具有至少一个表现出至少一种改善的表面外观性能的表面;并且其中,聚碳酸酯共混物组合物包括用于提供至少一种改善的表面外观性能的方式。
方面53:方面52的制品,其中,聚碳酸酯共混物组合物包括方面1-35、61、和62中任一方面的组合物。
方面54:方面52或53的制品。其中,制品是用于电子装置的组件。
方面55:方面52或53的制品,其中,制品是用于消费类电子装置的组件。
方面56:方面52或53的制品,其中,制品是用于手机的组件。
方面57:方面52或53的制品,其中,制品是用于智能手机的组件。
方面58:方面52或53的制品,其中,制品是用于电子外壳的组件。
方面59:方面58的制品,其中,电子外壳是用于手机、智能手机、GPS装置、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器、或复印机的组件。
方面60:方面58的制品,其中,电子外壳是用于手机或智能手机的组件。
方面61:聚碳酸酯共混物组合物,包含:a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约21,000至约25,000的重均分子量;ii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iii)包含基于第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约4wt%至约8wt%的二有机硅氧烷含量;b)第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约28,000至约32,000的重均分子量;ii)基于a)、b)、和c)为100wt%的总wt%的约5wt%至约10wt%的量存在;iii)包含具有平均嵌段长度为约30至约100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及iv)包含基于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的约15wt%至约30wt%的二有机硅氧烷含量;以及c)包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物;其中,第一聚碳酸酯聚合物:i)具有通过GPC使用BPA聚碳酸酯标准测得的约17,500至约19,500的重均分子量;以及ii)以基于a)、b)、和c)为100wt%的总wt%的大于或等于约5wt%的量存在;其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是大于或等于约8;以及,其中,聚碳酸酯共混物组合物具有当根据ASTMD1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约14cm3/10分钟至约25cm3/10分钟的熔体体积速率。
方面62:方面1-35中任一方面的公开的聚碳酸酯共混物组合物,包含d)。
实施例
提出以下实施例以便向本领域技术人员提供如何制作和评价本文要求的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整的公开和说明,并且旨在是纯粹示例性的,而不旨在限制本公开。已作出努力以确保关于数目(例如,量、温度等)的准确性,但应考虑到一些误差和偏差。除非另外指出,份是重量份,温度以℃为单位或者在环境温度下,以及压力是大气压或接近大气压。除非另外指出,关于组合物的百分比是以wt%为单位。
存在反应条件,例如组分浓度、期望的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和其它反应范围和条件的许多变化和组合,其可以用来优化获得自所描述的方法的产物纯度和产率。将仅需要合理的和常规的实验以优化这样的方法条件。
表1中示出的材料用来制备本文描述的和评价的组合物。
表1
除非下文另有说明,下文描述的组合物,除指定成分以外包含以下各项:0.27wt%PETS、0.06wt%PHOS、和0.1wt%PA。
在每个实施例中,通过以干式共混和转动混合方式预共混所有成分15分钟来制备批次样品(10kg)。预共混物在表2所示的条件下直接进料至共同旋转双螺杆挤出机。造粒挤出物并在约120℃的除湿干燥器中干燥约3小时。为了制作试样,干燥粒料在FANUC模制机中,在表3所示的条件下进行注射模制以形成合适的试样。
表2.
表3
根据ASTM D256在5lbf的负载下并在23℃(对于标准测量)、和其它温度(如本文所讨论的)下,测定缺口悬臂梁式冲击强度(‘NII’),以确定延展性-脆性转变温度。在3.2mm厚度的试验样板上进行所有NII的测量。
通过在室温(约23℃)至-40℃范围下的缺口悬臂梁式冲击试验来测量延展性。确定延展性-脆性转变温度,定义为样品在缺口悬臂梁式冲击试验中从100%延展性转变至100%脆性情况下的温度。
根据ASTM D1238在1.2kg的负载下并在300℃下确定熔体体积速率(“MVR”)。
根据ASTM D648在1.8MPa下在3.2mm厚度的样品上测定热变形温度(“HDT”)。
通过目视检查来测定暗条纹分析。
通过目视检查来确定结合线可见性,并且代表性的样品工具和结果示于图1。
通过目视检查来确定珠光。由3位操作者相针对4种对照材料来随机比较三个部件/样品,其中上述对照材料代表从等级1的优异的性能(没有珠光)至等级7的高珠光,其中2个中间对照物具有等级3和5。由3位有经验的操作者来选择对照物并且固定对照物用于对珠光的所有分析。每个部件分别相比于4种对照物的每一种并且分级为更好于、更差于或等于每个对照物。基于此评价,对于每个部件给予1至7的等级并且所有的分级是所有操作员的全部的测量结果的平均值。
根据CIELAB来测量颜色的L*、a*、和b*值。
由Hazegard(ASTM D1003)进行的浊度和透射率测量使用0.4mm厚度的注射模制样品。
使用具有1.0mm厚度和1.4mm直径的一个浇口的简单的模制手机部件(例如,见图2)来评价浇口白晕。在不同的加工条件下来模制部件并评价用于每种加工条件的围绕浇口的区域。基于在测试部件的总数中没有浇口白晕的部分的数目来计算产率。
耐环境应力开裂(“ESCR”)描述了作为环境、温度和应力的综合效应的聚合物材料的加速失效。失效主要取决于材料特性、化学暴露条件和应力的大小。我们根据ISO 22088-3标准并使用在不同的应变水平(0.5和1%)下的ASTM拉伸棒。在室温下施加化学品(橄榄油和banana防晒霜)24小时以后,目视检查应力样品上的开裂。基于在测试样品的总数中不开裂样品的数目来计算收率。
根据典型的行业标准方法进行非传导性真空金属化(“NCVM”)。
本公开的示例性组合物(E4-E6)、连同对照或比较组合物(C1-C3)示于表4。对于每个样品,评价流动、延展性/脆性转变温度、和暗条纹,并且将结果示于表5。表5中的数据表明,暗(或黑色)条纹的存在取决于PC-PS1:PC-PS2的比率。上述数据与随着增加的PC-PS1:PC-PS2比率产生具有较少暗条纹的样品一致,当比率大于约9时,基于这些数据,所述暗条纹是不可见的。
表4
*wt%Si(PDMS残基),在完全配方中。
**PC-PS1:PC-PS2的比率。
***“n.a.”表示参数是不适用的。
表5.
*延展性/脆性转变温度
在表6中描述的组合物(相对于对照或比较制剂C7和C8)中进一步评价在代表性的本发明的公开的组合物中的PC-PS1:PC-PS2比率和wt%Si二者的影响,并且相应的分析数据是在表7中。使用Borg和Beetles芯片样品来视觉评价结合线可见性(例如,见用于评价结合线的芯片的图1)。作为实例,Borg芯片可以包括具有1mm厚度和并列定位在芯片的中心的3个孔的方形扁平芯片。作为进一步的实例,Beetles芯片可以包括具有定位在三角形(背面)的每个角处的3个浇口的三角形的弯曲板。这些配方的数据表明,相对于总wt%Si含量,存在与较低wt%Si含量相关的更低的结合线可见性。就PC-PS1:PC-PS2比率而言,当此比率增加时,存在更低的结合线可见性。一般而言,如果PC-PS1:PC-PS2比率是至少大于或等于约8,那么结合线可见性是勉强可以接受的。然而,当PC-PS1:PC-PS2比率增加至大于或等于约10,那么结合线可见性是完全可以接受的。应当理解的是,如果总体Si含量也是较低的,利用较低的PC-PS1:PC-PS2比率可以获得勉强可以接受的结合线可见性,例如见利用样品配方E9所获得的结果。
表6.
*wt%Si(PDMS残基),在完全配方中。
**PC-PS1:PC-PS2的比率。
***“n.a.”表示参数是不适用的。
表6(续)
表7
*延展性/脆性转变温度。
**1=可接受的;2=勉强可接受的;以及3=不可接受的。
表7(续)
通常,包含高TiO2负载水平(例如12 wt%)的树脂伴随有抗冲击性的劣化(例如,强烈的抗冲击性,如较低的延展性/脆性转变温度)。利用或不利用二氧化钛制备的制剂,制剂组合物示于表8(相对于对照或比较配方C24-C31),以及相应的分析数据是在表9中。
数据表明,在高(12wt%TiO2)不存在和存在的情况下,较大的Si含量和/或较高的PC-PS1:PC-PS2比率提供了具有类似的延展性/脆性转变温度的组合物。表8所示的数据表明,TiO2负载水平的容纳量与总的Si wt%和PC-PS1:PC-PS2比率相关。例如,较高水平的PC-PS2与TiO2负载水平上的更强烈的容纳量(即,较高的负载水平保留了强烈的抗冲击性,如约-40℃的较低的延展性/脆性转变温度)相关。在缺乏PC-PS1的情况下,仅包含PC-PS2并具有仅3.5wt%Si的制剂容纳高的TiO2负载水平(例如>10wt%,同时保留可接受的抗冲击性)。包含PC-PS1和PC-PS2的制剂需要>3.5wt%Si以维持合适的抗冲击性。例如,发现,相比于较低的TiO2负载水平,包含50wt%PC-PS1和6wt%PC-PS2(3.7%wt%SI)的配方,在12wt%TiO2的情况下,保留冲击延展性(例如,见以下配方E49-E53)。数据表明,可能的是包含类似或相同的wt%水平的PC-PS2并且具有增加的wt%水平的PC-PS1的制剂,当TiO2增加时,将具有冲击性能的类似的保留(例如,比较利用制剂E46-E48与E49-E53获得的结果)。
表8.
*wt%Si(PDMS残基),在完全配方中。
**PC-PS1:PC-PS2的比率。
***“n.a.”表示参数是不适用的。
表8(续)
表8(续)
表9
*延展性/脆性转变温度。
在0.4 mm下(遮光)。
§“n.d.”表示参数未测定。
表9(续)
表9(续).
制备了有和没有黑色着色剂的另外的制剂,各种制剂组合物示于表10(相对于对照或比较配方C54),并且相应的分析数据是在表10中。数据表明,当制剂包含相同的着色剂负载时,L*随着PC-PS1:PC-PS2比率增加而降低使得相当于比较制剂的L*值是可能的(例如比较E59和E60与C54)。使用可替代着的色剂进一步检查了在包含PC-PS1和PC-PS2的制品中形成深黑色的性能。例如,比较制剂E61与E57(它们是类似的制剂,不同之处在于着色剂成分),可以观测到,L*降低到27.1,这说明,利用包含PC-PS1和PC-PS2的制剂,尤其是其中PC-PS1:PC-PS2比率是至少约8的制剂可以获得深黑色。然而,由E62和E63获得的数据表明如果制剂包含TiO2,就可以实现深黑色。
表10.
*wt%Si(PDMS残基),在完全配方中。
**PC-PS1:PC-PS2的比率。
***“n.a.”表示参数是不适用的。
表11.
*延展性/脆性转变温度。
表13中的数据表明针对在表12中描述的具有不同负载的PC-PS1和PC-PS2的制剂确定的珠光等级。
表12.
*wt%Si(PDMS残基),在完全配方中。
**PC-PS1:PC-PS2的比率。
***“n.a.”表示参数是不适用的。
表12(续)
表13.
*珠光等级值:“1”表示没有肉眼可见的珠光;“7”表示严重的珠光;以及小于或等于“3”的值表示勉强可接受。
表13(续)
表13(续).
制备具有不同水平PC-PS1、PC-PS2、和PC1的进一步的制剂,各种制剂组合物示于表14(相对于对照或比较制剂C90-C92),并且相应的分析数据示于表15中。仅具有PC-S2(T/P比率=0,C81和C82)以及T/P比率<9(1-1,2-1)的制剂具有10-50%收率的浇口白晕。仅具有PC-S1的配方(C80)也没有浇口白晕,然而,此配方并不具有足够的耐化学性或抗冲击性。具有T/P比率11.7的样品(E90)没有浇口白晕。具有T/P比率为8至9的样品也具有浇口白晕问题并且具有20至40%的收率。这些数据说明为了消除浇口白晕问题,大于或等于约9的PC-PS1:PC-PS2比率是优选的,为了获得甚至更大的性能,大于或等于约10的PC-PS1:PC-PS2比率是所期望的。
在非传导性真空金属化(NCVM)试验(个人电子产品和移动通信行业中的标准试验)中还测试了表14中所示的制剂。数据示出了对于所有测试的制剂的可比较的结果,并且因而期望满足包含公开的组合物的制品的此试验的要求。
表14.
*wt%Si(PDMS残基),在完全配方中。
**PC-PS1:PC-PS2的比率。
***“n.a.”表示参数是不适用的。
表15.
*延展性/脆性转变温度。
制备了具有不同水平PC-PS1、PC-PS2、和PC1的另外的制剂,并且各种制剂成分示出于表16(相对于对照或比较制剂C82和C100-C101),并且相应的分析数据示于表17中。在表17中的数据表明,仅包含PC-PS1(相比于PC-PS2或PC-PS1和PC-PS2的组合)的制剂具有有限的耐化学性(例如,见C100和C101的数据,在香蕉船试验中分别显示66.7%和33.7%产率,以及C101的数据,在橄榄油试验中显示在1%应变下66.7%产率)。相比之下,包含PC-PS2或PC-PS1和PC-PS2的组合的制剂表现出对施加的化学品的良好的耐化学性,并具有超过单独PC-PS1的性能。
表16.
*wt%Si(PDMS残基),在完全制剂中。
**PC-PS1:PC-PS2的比率。
***“n.a.”表示参数是不适用的。
表17.
*延展性/脆性转变温度。
本公开的专利保护范围是由权利要求所限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其它实施例。如果它们具有并不不同于权利要求的文字语言的结构要素,或如果它们包括与权利要求的文字语言没有实质差异的等效结构要素,那么这类其它的实施例旨在位于权利要求的范围内。
Claims (25)
1.一种聚碳酸酯共混物组合物,包含:
a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的21,000至25,000的重均分子量;
ii.包含具有平均嵌段长度为30至100的聚二有机硅氧烷;以及
iii.包含基于所述第一聚硅氧烷-聚碳酸酯聚合物为100%的总重量的4wt%至8wt%的聚二有机硅氧烷含量;
b)第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物;其中,所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的28,000至32,000的重均分子量;
ii.以基于a)、b)和c)为100%的总重量的5wt%至10wt%的量存在;
iii.包含具有平均嵌段长度为30至100的聚二有机硅氧烷;以及
iv.包含基于所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯聚合物为100%的总重量的15wt%至30wt%的聚二有机硅氧烷含量;以及
c)包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物,其中,所述第一聚碳酸酯聚合物:
i.具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的17,500至19,500的重均分子量;以及
ii.以基于a)、b)和c)为100%的总重量的大于或等于5wt%的量存在;
其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率大于或等于8;
其中,所述聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)和c)为100wt%的总wt%的2.5wt%至7.5wt%的总聚二有机硅氧烷含量;以及其中,所述聚碳酸酯共混物组合物具有当根据ASTM D1238在300℃在1.2kg的负载下测定时14cm3/10分钟至30cm3/10分钟的熔体体积速率。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的聚二有机硅氧烷具有的平均嵌段长度为30至60。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷包含基于所述第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的4wt%至7wt%的聚二有机硅氧烷含量。
4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷包含基于所述第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的5wt%至7wt%的聚二有机硅氧烷含量。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物以基于a)、b)和c)为100%的总重量的大于或等于91wt%的量存在。
6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的21,000至25,000的重均分子量。
7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的聚二有机硅氧烷具有的平均嵌段长度为40至100。
8.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的聚二有机硅氧烷具有的平均嵌段长度为30至90。
9.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的15wt%至25wt%的聚二有机硅氧烷含量。
10.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的17wt%至23wt%的聚二有机硅氧烷含量。
11.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的19wt%至21wt%的聚二有机硅氧烷含量。
12.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,进一步包含:
d)包含双酚A残基的第二聚碳酸酯聚合物,所述第二聚碳酸酯聚合物具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的20,500至32,000的重均分子量,其中,所述聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的2.5wt%至7.5wt%的总聚二有机硅氧烷含量。
13.根据权利要求12所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物以基于a)、b)、c)和d)为100wt%的总wt%的5wt%至9wt%的量存在。
14.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率是8至13。
15.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,进一步包含填料组分。
16.根据权利要求15所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述填料组分包含TiO2。
17.根据权利要求15所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,所述填料组分以基于所述聚碳酸酯共混物组合物为100%的总重量的1wt%至20wt%的量存在。
18.根据权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物,其中,聚碳酸酯共混物组合物具有根据ASTM D256-2010在具有厚度为3.2mm的模制部件上测得的小于或等于-20℃的延展性/脆性转变温度。
19.一种制造的制品,由权利要求1所述的聚碳酸酯共混物组合物形成。
20.根据权利要求19所述的制品,其中,所述制品是注射模制部件和挤出片材中的一种。
21.根据权利要求19所述的制品,其中,所述制品是挤出膜。
22.根据权利要求19所述的制品,其中,所述制品是用于电子装置的组件。
23.根据权利要求19所述的制品,其中,所述制品是用于手机、GPS装置、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器、或复印机的外壳。
24.根据权利要求19所述的制品,其中,所述制品是用于智能手机的外壳。
25.一种改善由聚碳酸酯共混物组合物形成的模制品的外观性能的方法,所述方法包括结合以下各项:
a)第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物,其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的21,000至25,000的重均分子量;
ii.包含具有平均嵌段长度为30至100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及
iii.包含基于所述第一聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的4wt%至8wt%的聚二有机硅氧烷含量;
b)第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物,其中,所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物:
i.具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的28,000至32,000的重均分子量;
ii.以基于a)、b)和c)为100%的总重量的5wt%至10wt%的量存在;
iii.包含具有平均嵌段长度为30至100的聚二有机硅氧烷嵌段;以及
iv.包含基于所述第二聚硅氧烷-聚碳酸酯为100%的总重量的15wt%至30wt%的聚二有机硅氧烷含量
c)包含双酚A残基的第一聚碳酸酯聚合物,其中,所述第一聚碳酸酯聚合物:
i.具有使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测得的17,500至19,500的重均分子量;以及
ii.以基于所述聚碳酸酯共混物组合物为100%的总重量的大于或等于5wt%的量存在;以及
其中,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物与所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物的wt%比率大于或等于8;
其中,所述聚碳酸酯共混物组合物具有基于a)、b)和c)为100wt%的总wt%的2.5wt%至7.5wt%的总聚二有机硅氧烷含量;以及其中,所述聚碳酸酯共混物组合物具有当根据ASTM D1238在300℃在1.2kg的负载下测定时14cm3/10分钟至25cm3/分钟的熔体体积速率。
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