CN101356232B - 聚酯-聚碳酸酯组合物,制备方法,和使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种组合物,其包括聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物;脂环族聚酯;和不同于聚碳酸酯嵌段共聚物、重均分子量小于约20 000道尔顿的聚碳酸酯。该组合物具有低温下的高流动和良好抗冲性能。该组合物适用于制作用于手持电子设备如蜂窝式电话的组件。

Description

聚酯-聚碳酸酯组合物,制备方法,和使用方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2006年11月28日提交的US专利申请第11/564062号的优先权,其要求2005年12月5日提交的US专利申请第11/294 074号的优先权,二者全部引入本文中作为参考。
发明背景
聚碳酸酯和聚酯的透明共混物已出现了几十年。性能法则,它们表现出两种聚合物体系的各种性能的融合-其一的一些性能得以提高,但通常是以另一聚合物的性能为代价的。一些能够使用整体改进的领域是抗冲性、特别是低温抗冲性,耐溶剂性,和高熔体流动。通过加入共聚碳酸酯体系,我们已保持了聚碳酸酯聚酯体系的透光特性,同时显著改进了其延性,特别是在低温,老化后,和在蒸汽的存在下,同时具有改进的抗碱性有机化学体系的耐溶剂性。
热塑性聚碳酸酯-聚酯共混物特别适用于其中的一种应用为蜂窝式电话和其它个人电子设备中。由于在功能和设计方面的持续创新,需要更耐用的材料,但是这些材料也必须满足严格的制造工艺要求。例如,目前蜂窝式电话和其它个人电子设备方面的设计趋势要求使用模内装潢(IMD)工艺、模内标记(IML)工艺、重叠模塑(或二次注塑)工艺、和薄壁模塑。用于这些设备的部件厚度已从约1.5~2.0mm发展降低到0.8~1.2mm,且甚至薄到0.5mm。另外,要求复杂的设计结构,包括具有曲率的透镜(lens)盖(窗口),具有照相机孔的透镜盖、集成的透镜盖和外壳等。透镜盖要求能够给电话内部的设备提供保护和/或容许看透。
在IMD(也称作“油墨转移”工艺)中,由于用于图案的载体和油墨图案本身不能经受住极高温度,所以优选在较低注塑温度下可模塑的材料,以防止油墨冲蚀。热塑性材料也有益地具有高流动,以使可以损坏载体和印刷层的模内应力最小化。对于模内标记(IML)和二次注塑工艺,较低加工温度也是优选的。在二次注塑工艺中,关键的是,第二次注射的热塑性材料具有低于第一次注射的热塑性材料的熔融温度,以保护第一次注射免受第二次注射的热熔体导致的冲蚀或翘曲。薄的部件不仅要求所用材料中的高流动而且要求高抗冲性。工业设计者正越来越多地将上述设计趋势集成到一个应用中,例如具有照相机孔区域、透明透镜区域和一些几何特征的蜂窝式电话外壳,其通过二次注塑工艺来生产,其中第一次注射为高温不透明着色的聚碳酸酯,且第二次注射为低温高流动透明材料,其被IMD印刷覆盖且壁厚为约0.5mm。
丙烯酸类树脂如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)已用于前述工艺,这是因为这些树脂是透明的且具有约220~230℃的工艺温度。但是,PMMA和其它基于丙烯酸的树脂的脆性限制了它们用作具有曲率设计和复杂结构特征的蜂窝式电话透镜。聚碳酸酯单独地提供高抗冲强度,但是在较高温度下加工,通常为约290~310℃。更高流动性的聚碳酸酯是可获得的,但是显示对于这些应用来说不足的抗冲强度,这是因为更高的流动性至少部分是通过使用较低分子量聚碳酸酯来实现的事实。增加聚碳酸酯-聚酯组合物的流动的尝试,例如通过降低聚碳酸酯树脂的分子量,经常导致延性的损失。由此本领域中存在对于具有较低温度下的高流动性、可以加工成透明的、且可以保持良好抗冲性能的聚碳酸酯-聚酯共混物的需求。
发明概述
依据本发明,提供一种组合物,其包括:
a.约5~约90wt%的聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物,
b.约10~约80wt%的脂环族聚酯,和
c.0~约85wt%的聚碳酸酯。
另一实施方式中,该组合物包括,基于该组合物中聚合物组分的总重,约2~约20wt%的聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物,其包括:式(I)的重复结构单元
Figure GSB00000891472900021
其中,R1基团总数的至少60%为芳族有机基团且其余部分为脂肪族、脂环族、或芳族基团,和式(III)的重复结构单元
Figure GSB00000891472900031
其中,R2基团每次出现时独立地为具有1~13个碳原子的单价有机基团,且n为大于或等于1的整数;
约25~约80wt%的脂环族聚酯,其具有式(VI)的重复单元
Figure GSB00000891472900032
其中,R7和R8每次出现时独立地为具有2~20个碳原子的二价芳族、脂肪族或脂环族基团,条件是R7和R8中的至少一个为含脂环族基团的基团;和
约10~约70wt%的聚碳酸酯,其不同于聚碳酸酯嵌段共聚物,重均分子量小于约20000道尔顿,且包括式(XVIII)的重复结构单元
Figure GSB00000891472900033
其中,R9基团总数的至少60%为芳族有机基团且其余部分为脂肪族、脂环族、或芳族基团;且进一步其中,该组合物依据ISO 1133在265℃和2.16kgf下测量的熔体体积速率为约20~约40cc/10min。
另一实施方式中,一种组合物,包括,基于该组合物中聚合物组分的总重,约3~约15wt%的聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物,其包括:式(I)的重复结构单元,其中R1基团总数的至少60%为芳族有机基团且其余部分为脂肪族、脂环族、或芳族基团,和式(III)的重复结构单元,其中R2基团每次出现时独立地为具有1~13个碳原子的单价有机基团,且n为大于或等于1的整数;约33~约77wt%的脂环族聚酯,其具有式(VI)的重复单元,其中R7和R8每次出现时独立地为具有5~20个碳原子的含脂环族基团的基团;和约17~约65wt%的聚碳酸酯,其不同于聚碳酸酯嵌段共聚物,重均分子量小于约20000道尔顿,且包括式(XVIII)的重复结构单元其中,R9基团的至少60%衍生自式(XX)的双酚,
其中,R10和R11每次出现时独立地为卤素原子或单价烃基;p和q各自独立地为整数0~4;且X表示式(XXI)或(XXII)中的一种基团
Figure GSB00000891472900041
其中,R12和R13每次出现时独立地为氢原子或者具有1~8个碳的单价直链或环状烃基,且R14为具有1~8个碳的二价烃基;且进一步其中,该组合物依据ISO 1133在265℃和2.16kgf下测量的熔体体积速率为约24~约35cc/10min。
仍另一实施方式中,一种组合物,包括,基于该组合物中聚合物组分的总重,约4~约7wt%的聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物,其包括:式(I)的重复结构单元,其中至少60wt%的R1基团衍生自双酚A;式(IV)的重复结构单元
Figure GSB00000891472900042
其中,R2基团每次出现时独立地为甲基、三氟丙基、或苯基,R3为亚丙基,且n为整数约10~约100;约38~约70wt%的聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-二羧酸酯);和约25~约55wt%的聚碳酸酯,其不同于聚碳酸酯嵌段共聚物,重均分子量小于约19000道尔顿,且包括式(XVIII)的重复结构单元,其中R9基团总数的至少60%衍生自双酚A;且进一步其中,该组合物依据ISO 1133在265℃和2.16kgf下测量的熔体体积速率为约24~约35cc/10min。
也公开了制备任一上述组合物的方法,包括将该组合物的各组分熔融共混。
进一步公开了形成制品的方法,包括注塑、挤出、注射吹塑、气体辅助吹塑、或真空成形上述组合物,以形成该制品。
另一实施方式中,该制品包括一种上述组合物。
附图说明
图1为阐述加热老化对下面下述各种样品的重均分子量的影响的6个图(A-F)。
发明详述
本发明者已发现,采用特定类型的聚酯、特别是脂环族聚酯,与特定类型的聚碳酸酯共聚物、特别是同时含有芳族聚碳酸酯单元和聚硅氧烷单元的聚碳酸酯共聚物的共混物,可以获得有用的性能平衡。这种共混物具有优异的透明度,同时具有优异的水解稳定性,即,在热和/或湿气的存在下随着时间过去的稳定性。也可以保持该共混物的其它性能,特别是耐溶剂性和抗冲性能,特别是在低温下。
另一实施方式中,预料不到地发现,甚至可以进一步改进该共混物的性能,特别是在较低加工温度下的流动性。通过使用具有特定分子量范围、特别是小于20000道尔顿、尤其是小于19000道尔顿的聚有机硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物,获得这种改进。获得这些改进,同时未明显不利地影响聚碳酸酯的其它性能,特别是透光性和抗冲性能,特别是低温下。这些共混物特别适用于形成薄的、透明部件,例如透明的蜂窝式电话外壳。
单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“这个(the)”包括复数指示物,除非上下文清楚地相反指出。本文中使用的“任选的”或“任选地”含义为,随后所述的事件或情形可以或者可以不发生,且该表述包括其中该事件发生的情形和其中其不发生的情形。
该聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物包括聚碳酸酯嵌段和聚有机基硅氧烷嵌段。该聚碳酸酯嵌段包括式(I)的重复结构单元,
Figure GSB00000891472900051
其中,R1基团总数的至少约60%为芳族有机基团,且其余部分为脂肪族、脂环族、或芳族基团。R1可以为式(II)的芳族有机基团:
Figure GSB00000891472900052
其中,A1和A2各自为单环的二价芳基,且Y1为具有一个或两个将A1与A2分开的原子的桥基。一种实施方式中,一个原子将A1与A2分开。这种类型基团的示意性、非限定性实例为-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基亚甲基、2-[2.2.1]-二环庚叉、乙叉、异丙叉、新戊叉、环己叉、环十五烷叉、环十二烷叉、和金刚烷叉。桥基Y1可以是不饱和烃基或者饱和烃基如亚甲基、环己叉、或异丙叉。
聚有机基硅氧烷嵌段包括式(III)的重复结构单元,
Figure GSB00000891472900061
其中,R2基团每次出现时独立地为具有1~13个碳原子的单价有机基团,且n为大于或等于1的整数,或者,更特别地,大于或等于约10,或者,甚至更特别地,大于或等于约25。一种实施方式中,n大于或等于约40。整数“n”也可以小于或等于约1000,或者,更特别地,小于或等于约100,或者,甚至更特别地,小于或等于约75或者,甚至更特别地小于或等于约60。如本领域普通技术人员容易理解的那样,“n”表示平均值。
一种实施方式中,该聚有机基硅氧烷嵌段包括式(IV)的重复结构单元,
Figure GSB00000891472900062
其中,R2基团和“n”如上所定义。R3每次出现时独立地为具有1~8个碳原子的二价脂肪族基团或者具有6~8个碳原子的芳族基团。一种实施方式中,每次出现的R3在相对于氧的邻位或对位。R4每次出现时独立地为氢、卤素、具有1~8个碳原子的烷氧基、具有1~8个碳原子的烷基或者具有6~13个碳原子的芳基,且“n”为小于或等于约1000的整数,特别地小于或等于约100,或者,更特别地,小于或等于约75或者,甚至更特别地小于或等于约60。如本领域普通技术人员容易理解的那样,n表示平均值。
一种实施方式中在上式(IV)中,R2基团每次出现时独立地为具有1~8个碳原子的烷基,R3每次出现时独立地为二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基,R4每次出现时独立地是卤素基团,如溴和氯;烷基如甲基、乙基、和丙基;烷氧基如甲氧基、乙氧基、和丙氧基;芳基如苯基、氯代苯基、和甲苯基。一种实施方式中,R3为甲基,甲基和三氟丙基的混合物,或者甲基和苯基的混合物。
该聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物的平均分子量(例如,通过超离心或光散射测量)可以大于或等于约10000~约200000,或者,更特别地,约20000~约100000。通常期望的是,使聚二甲基硅氧烷单元贡献该聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物总重的约0.5~约80wt%,或者相等摩尔量的其它聚二有机基硅氧烷。甚至更特别的范围为,该聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物中约1~约10wt%的硅氧烷单元。
该聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物包括平均域(domain)尺寸小于或等于45纳米的聚有机基硅氧烷域。在该范围之内,该聚有机基硅氧烷域可以大于或等于约5纳米。也在该范围之内,聚有机基硅氧烷域可以小于或等于约40纳米,或者,更特别地,小于或等于约10纳米。
域尺寸可以如下通过透射电子显微镜(TEM)来测量。将聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物的样品注塑成60毫米见方(60 millimeters square)和厚度为3.2毫米的样品。从样品中间切出一块(5毫米×10毫米)。随后使用金刚石刀在室温下通过超薄切片机将该块自顶到底切片。该切片为100nm厚。通过TEM在100~120千伏(kV)下扫描至少5个切片并以66000倍放大倍数记录图像。计算和测量聚硅氧烷域,域尺寸反映每个域的最长单线性尺度。随后将5个切片的域尺寸平均以获得平均域尺寸。
也特别地想象的到是,通过包括聚碳酸酯基质和期望的嵌入聚硅氧烷域的直接合成制得的聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物。在两种聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物的共混物中,各个共聚物通常难以分离或区分。但是,采用透射电子显微镜(TEM)能够区分共混物中聚碳酸酯基质和嵌入的聚硅氧烷域。
聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物可以通过各种方法来制备,如界面聚合、熔融聚合、和固态聚合。例如,聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物可以通过将光气在界面反应条件下引入二羟基芳族化合物如双酚A(本文中有时称作BPA)、和羟基芳基封端的聚有机基硅氧烷的混合物中来制备。可以通过使用叔胺催化剂或相转移催化剂来促进反应物的聚合。
羟基芳基封端的聚有机基硅氧烷可以通过在式(V)的硅烷与脂肪
Figure GSB00000891472900071
族不饱和单羟基酚之间进行铂催化的加成来制备,其中R2基团和n如前所定义。
可以用于制备羟基芳基封端的聚有机基硅氧烷的脂肪族不饱和单羟基酚的非限定性实例,包括,例如,4-烯丙基-2-甲氧基苯酚(下文中称作丁子香酚);2-烷基苯酚,4-烯丙基-2-甲基苯酚;4-烯丙基-2-苯基苯酚;4-烯丙基-2-溴代苯酚;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-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。也可以使用脂肪族不饱和单羟基酚的混合物。
可以利用的适宜相转移催化剂有式(R5)4Q+X的催化剂,其中R5每次出现时独立地为具有1~10个碳的烷基;Q为氮原子或磷原子;且X为卤素原子,或-OR6基团,其中R6选自氢、具有1~8个碳原子的烷基和具有6~18个碳原子的芳基。可以使用的一些相转移催化剂包括[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、和CH3[CH3(CH2)2]3NX,其中X选自Cl-、Br-、或-OR6。也可以使用相转移催化剂的混合物。相转移催化剂的有效量可以为大于或等于0.1wt%,且一种实施方式中大于或等于0.5wt%,基于光气化混合物中双酚的重量。相转移催化剂的用量可以为小于或等于10wt%,且更特别地小于或等于2wt%,基于光气化混合物中双酚的重量。
可以进行光气化反应的二羟基芳族化合物的非限定性实例包括,间苯二酚、4-溴间苯二酚、对苯二酚、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)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2-(4-羟基苯基)-2-)3-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、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、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、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)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、(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-环己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6′-二羟基-3,3,3′,3′-四甲基螺(双)茚满(″螺联茚满联苯酚″)、3,3-双(4-羟基苯基)苯酞、2,6-二羟基二苯并-p-二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚黄素、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。也可以使用二羟基芳族化合物的混合物。
聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物可以通过将芳族二羟基化合物与有机溶剂和有效量的相转移催化剂或脂肪族叔胺如三乙胺,在界面条件下共混来制备。可以在光气化反应之前利用足够的碱金属氢氧化物来提高双酚反应混合物的pH到10.5pH。这样可以导致一些双酚溶解于水相中。可以使用的适宜有机溶剂为,例如,氯化脂肪族烃,如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、二氯丙烷、和1,2-二氯乙烯;取代的芳族烃如氯苯、o-二氯苯、和各种氯甲苯。也可以使用有机溶剂的混合物。一种实施方式中,该溶剂包括二氯甲烷。
可以采用加入含水碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物来保持光气化混合物的pH在pH设定点附近,其可以为10~12。可以采用的一些碱金属或碱土金属氢氧化物为,例如,氢氧化钠、氢氧化钾、和氢氧化钙。一种实施方式中,使用的碱金属氢氧化物包括氢氧化钠。
在10~12的pH下引入光气的过程期间,且依据加入光气的速率,可以降低pH以容许引入羟基芳基封端的聚有机基硅氧烷。可以使用封端剂如苯酚、p-丁基苯酚、p-枯基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、和其它单羟基芳族化合物来调节分子量或者终止该反应。
替换地,该聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物可以由芳族二羟基化合物在5~8的pH下,在相转移催化剂的存在下来制备,由此形成双氯甲酸酯低聚物。随后在其中加入羟基芳基封端的聚有机基硅氧烷,使其在9~12的pH下反应足以进行双氯甲酸酯低聚物与羟基封端的聚二有机基硅氧烷之间的反应的时间段,典型地时间段为10~45分钟。通常,相对于羟基芳基存在大摩尔过量的氯甲酸酯基团。随后加入剩余的芳族二羟基化合物,且监控氯甲酸酯的消失,通常通过光气纸进行。当基本上全部氯甲酸酯已反应时,加入封端剂和任选地三烷基胺,且反应在9~12的pH下完成光气化。
聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物可以在多种间歇、半间歇或连续反应器中制备。这些反应器为,例如,搅拌槽、搅拌柱、管式、和循环环管反应器。聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物的回收可以通过本领域中已知的任意方式来实现,如通过使用逆溶剂、蒸汽沉淀或逆溶剂与蒸汽沉淀的组合。
该热塑性组合物可以包括两种或更多种聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物的共混物。这些嵌段共聚物是透明的或半透明的。
该热塑性组合物中的脂环族聚酯包括具有式VI重复单元的聚酯,
Figure GSB00000891472900101
其中,R7和R8每次出现时独立地为具有2~20个碳原子的芳基、脂基或环烷基及其化学等价物,条件是R7和R8中的至少一个为含环烷基的基团。该脂环族聚酯为缩合产物,其中R7为二醇或化学等价物的残基且R8为二酸或化学等价物的脱羧基的残基。一种实施方式中,脂环族聚酯为其中R7和R8二者为含环脂基的基团的那些。
脂环族聚酯可以由脂肪族二酸和脂肪族二醇的混合物来形成,但是必须含有至少50mol%的环状二酸和/或环状二醇组分,剩余部分,若有的话,为直链脂肪族二酸和/或二醇。
该脂环族聚酯可以通过二醇或二醇化学等价组分与二酸或二酸化学等价组分的缩合或酯交换聚合来获得。
一种实施方式中,R7和R8为独立地选自下式(VII)~(XVI)的环烷基:
Figure GSB00000891472900111
一种实施方式中,脂环族基团R8衍生自1,4-环己基二酸,其中通常其大于约70mol%为反式异构体的形式,和脂环族基团R7衍生自1,4-环己基伯二醇,例如,1,4-环己基二甲醇,其中其大于约70mol%为反式异构体的形式。该脂环族聚酯的重均分子量(Mw),例如,通过超离心或光散射测量,为约25000道尔顿~约85000道尔顿。重均分子量更特别地为约30000道尔顿~约80000道尔顿,且最特别地为约60000道尔顿~约80000道尔顿。
可以用于该脂环族聚酯的制备的其它二醇为直链、支化、或脂环族链烷二醇且可以含有2~20个碳原子。这种二醇的实例包括、但并非限定于,乙二醇、丙二醇即1,2-和1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙烷二醇、1,3-和1,5-戊烷二醇、一缩二丙二醇、2-甲基-1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、二甲醇萘烷、二甲醇双环辛烷、1,4-环己烷二甲醇和特别是其顺式-与反式-异构体、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇(TMCBD)、三甘醇、1,10-癸烷二醇,和任一前述的混合物。一种实施方式中,使用的二醇或其化学等价物为1,4-环己烷二甲醇或其化学等价物。
二醇的化学等价物包括酯,如二烷基酯、二芳基酯等。
一种实施方式中,该二酸为脂环族二酸。其包括具有两个羧基的羧酸,其每一个连接于饱和碳原子。具体二酸为单环或双脂环族酸,其非限定性实例包括,十氢化萘二羧酸、降冰片烯二羧酸、双环辛烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、或化学等价物。最特别地,该二酸包括反式-1,4-环己烷二羧酸或化学等价物。直链二羧酸如己二酸、壬二酸、二羧基十二烷酸、和琥珀酸也可以使用。
另一实施方式中,该二酸为芳族二酸,例如,对苯二甲酸和间苯二甲酸。脂环族或直链脂肪族二酸也可以以与芳族二酸的混合物来使用。优选对苯二甲酸和间苯二甲酸,最期望的是对苯二甲酸。当不存在采用的脂环族二酸时,那么至少一些二醇必须是脂环族二醇。许多该醇已被公开且可以被采用,最期望的是1,4-环己烷二甲醇,如前所公开的那样。各种聚合物可以采用这种二甲醇,特别是采用对苯二甲酸的那些,如低水平的环己烷二甲醇和高水平的乙二醇如PETG、高水平环己烷二甲醇和低水平乙二醇如PCTG、和全部环己烷二甲醇如PCT的那些。可以使用其它脂肪族二醇如丁二醇或丙二醇与环己烷二甲醇和如前所述的其它脂环族二醇一起。最期望的是PETG、PCTG、和PCT。
环己烷二羧酸和它们的化学等价物可以通过,例如,环芳族二酸和相应衍生物如间苯二甲酸、对苯二甲酸或萘二甲酸在适宜溶剂如水或乙酸中采用适宜催化剂如负载在载体如碳或氧化铝上的铑的氢化反应来制备。它们也可以通过使用惰性液体介质来制备,邻苯二甲酸在反应条件下至少部分溶解于其中,且使用在碳或硅石上的钯或钌的催化剂。
典型地,在氢化反应中,获得两种异构体,其中羧酸基处于顺式-或反式-位置。该顺式-和反式-异构体可以通过使用或不使用溶剂的结晶,例如,使用正庚烷,或者通过蒸馏来分离。该顺式-和反式-异构体具有不同的物理性能且可以独立地或以混合物来使用。顺式-和反式-异构体的混合物在本文中也是适用的。
当使用异构体的混合物或一种以上的二酸二醇时,可以使用共聚聚酯或两种聚酯的混合物作为脂环族聚酯。
这些二酸的化学等价物可以包括酯,烷基酯,例如二烷基酯,二芳基酯,酸酐,盐,酰氯,酰溴等。一种实施方式中,该化学等价物包括脂环族二酸的二烷基酯,且最特别地该化学等价物包括酸的二甲基酯,如1,4-环己烷二羧酸二甲酯。
一种实施方式中,该脂环族聚酯为聚(环己烷-1,4-二亚甲基环己烷-1,4-二羧酸酯),也称作聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-二羧酸酯)(下文中称作PCCD),其具有式XVII的重复单元,
Figure GSB00000891472900131
参照PCCD的式VI,R7衍生自1,4-环己烷二甲醇,且R8为衍生自环己烷二羧酸酯或其化学等价物的环己烷环。有利的PCCD具有顺式/反式式子。
该聚酯聚合反应可以在适宜催化剂如四(2-乙基己基)钛酸酯的存在下在熔体中进行,催化剂的适宜用量通常为50~200ppm钛,基于该聚合混合物的总重。
一种实施方式中,该脂环族聚酯的玻璃化转变温度(Tg)大于或等于约50℃,或者,更特别地大于或等于约80℃,或者,甚至更特别地,大于或等于约100℃。
本文中也预期的是,具有1~约50wt%的衍生自聚合脂肪族酸和/或聚合脂肪族多元醇的单元的上述聚酯,由此形成共聚聚酯。该脂肪族多元醇包括二醇,如聚(乙二醇)或聚(丁二醇)。适宜聚酯可以依据例如US 2 465 319和3 047 539中公开的方法来制备。
该热塑性组合物任选地进一步包括聚碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂包括式XVIII的重复结构单元,
其中,R9基团总数的至少60%为芳族有机基团且其余部分为脂肪族、脂环族、或芳族基团。一种实施方式中,R9为芳族有机基团,更特别地,式(XIX)的基团,
-A3-Y2-A4-
           (XIX)
其中,A3和A4各自为单环的二价芳基,且Y2为具有一个或两个将A3与A4分开的原子的桥基。一种示例性实施方式中,一个原子将A3与A4分开。这种类型基团的示意性、非限定性实例为-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基亚甲基、2-[2.2.1]-二环庚叉、乙叉、异丙叉、新戊叉、环己叉、环十五烷叉、环十二烷叉、和金刚烷叉。桥基Y2可以是烃基或者饱和烃基如亚甲基、环己叉、或异丙叉。
聚碳酸酯可以通过其中仅一个原子将A3与A4分开的二羟基化合物的界面反应来制备。本文中使用的术语“二羟基化合物”包括,例如,具有如下通式XX的双酚化合物:
Figure GSB00000891472900141
其中,R10和R11每次出现时独立地为卤素原子或单价烃基;p和q各自独立地为整数0~4;且X表示一种式XXI或XXII的基团,
Figure GSB00000891472900142
其中,R12和R13每次出现时独立地为氢原子或者具有1~8个碳的单价直链或环状烃基,且R14为具有1~8个碳原子的二价烃基。
适宜二羟基化合物的一些示例性、非限定性实例包括US 4 217 438中通过名称或式子(一般的或具体的)公开的二羟基取代的芳烃。这类二羟基化合物的具体实例的非排除名单包括下列:间苯二酚、4-溴间苯二酚、对苯二酚、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)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2-(4-羟基苯基)-2-)3-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、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、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、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)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二晚、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、(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-环己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6′-二羟基-3,3,3′,3′-四甲基螺(双)茚满(″螺联茚满联苯酚″)、3,3-双(4-羟基苯基)苯酞、2,6-二羟基二苯并-p-二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚黄素、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。也可以使用二羟基化合物的混合物。
也能够在期望使用碳酸酯共聚物而非均聚物的情形中采用两种或多种不同的二羟基化合物,或者二羟基酚与甘醇、或者与羟基封端的或酸封端的聚酯、或者与二元酸或羟基酸的共聚物。也可以采用多芳基化合物和聚酯-碳酸酯树脂或它们的共混物。可以采用支化的聚碳酸酯以及直链聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的共混物。支化聚碳酸酯可以通过在聚合期间加入支化剂来制备。
这些支化剂是众所周知的且可以包括多官能有机化合物,含有至少三个官能团,其可以是羟基、羧基、酸酐、氯代甲酰基、及其混合物。具体实例包括苯偏三酸、苯偏三酸酐、苯偏三酸三氯、三-p-羟基苯基乙烷、靛红-双-酚、三-酚TC(1,3,5-三((p-羟基苯基)异丙基)苯),三-酚PA(4(4(1,1-二(p-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸、和二苯甲酮四羧酸。支化剂的加入水平可以为约0.05~2.0wt%。支化剂和制备支化聚碳酸酯的方法描述于US 3 635 895和4 001 184。许多类型的聚碳酸酯端基可以用于该聚碳酸酯组合物。
一种实施方式中,聚碳酸酯是基于具有式XIX的双酚A化合物,其中A3和A4各自为对亚苯基且Y2为异丙叉。该聚碳酸酯的重均分子量可以为约5000~约100000道尔顿,或者,更特别地为约10000~约65000道尔顿,或者,甚至更特别地为,约15000~约35000道尔顿。
该组合物的组分可以以下列含量存在。聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物的存在量可以为该组合物的约5~约90wt%。在该范围之内,共聚物的存在量可以大于或等于约15wt%。也在该范围之内,共聚物的存在量可以小于或等于约60wt%。该脂环族聚酯在组合物中的存在量可以为约10~约80wt%。该聚酯的存在量可以大于约15wt%且存在量可以小于约50wt%。聚碳酸酯不必存在于该组合物中,但是,如果其存在时,含量应不超过该组合物的约85wt%。可以采用大于该组合物的约5wt%的用量。存在时,聚碳酸酯通常小于约70wt%。
由本发明的组合物制成的部件是透明的或半透明的。采用ASTM D1003测量透射>70%为透明的。半透明为完全不透明和完全透明之间的状态。
将聚硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物加到脂环族聚酯共混物中带来如下好处:增加的长期抗冲性能、更好的低温延性、和耐某些特定化学品性能。
具体实施方式中,已发现使用重均分子量(Mw)小于约19000道尔顿(19千道尔顿,或者KDa)的聚碳酸酯和嵌段共聚物,提供具有在较低温度下的高流动的共混物,且不会显著不利地影响该组合物的其它期望的性能,如抗冲性、延性、透明性、和/或水解稳定性。该聚碳酸酯也可以具有15~19KDa的Mw,特别地为17~18KDa。该嵌段共聚物也可以具有18~24KDa的Mw。
一种实施方式中,使用Mw小于约19KDa的聚碳酸酯和嵌段共聚物提供了赋予相等透明性和抗冲性、熔体流速改进约60~约80%的组合物,相对于含有代替分子量小于19KDa的聚碳酸酯的、具有更高分子量的聚碳酸酯的相同组合物,当依据ISO 1133采用2.16kg重物在265℃测量时。
这种组合物也可以具有相等的抗冲性能如缺口伊佐德延性、室温下和低温下的缺口伊佐德抗冲强度,以及热变形温度,其与具有更高分子量的聚碳酸酯的相同组合物相当。这样的结果是令人吃惊的,因为用较低分子量聚碳酸酯代替高分子量聚碳酸酯经常不利地影响抗冲性能。
例如,依据ASTM D 256在23℃测量时,制品如包含该组合物且厚度为3.2mm的模塑试条的缺口伊佐德冲击强度为约800~约1600J/m。另外,或者替换地,制品如包含该组合物且厚度为3.2mm的模塑试条的缺口伊佐德冲击强度可以为约1000~约1000J/m,依据ASTM D 256在0℃测量时。
制品如包含该组合物且厚度为3.2mm的模塑样品的热变形温度可以为约60~约90℃。
用较低分子量聚碳酸酯和嵌段共聚物代替较高分子量聚碳酸酯,也不会显著地不利影响组合物的透光性。由该组合物模塑的且厚度为2.5mm的制品的雾度小于或等于5%,和/或透明度大于或等于80%,各自依据ASTM D 1003-00测量。
这种实施方式中,该组合物包含约2~约20wt%的聚硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物,约25~约80wt%的脂环族聚酯,和约10~约70wt%的Mw小于约20KDa的聚碳酸酯。替换地,该组合物包含约3~约15wt%的聚硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物,约33~约77wt%的脂环族聚酯,和约17~约65wt%的Mw小于约19KDa的聚碳酸酯。仍另一实施方式中,该组合物包含约4~约7wt%的聚硅氧烷/聚碳酸酯嵌段共聚物,约38~约70wt%的脂环族聚酯,和约25~约55wt%的Mw小于约19KDa的聚碳酸酯。
为了制备该树脂组合物,可以通过任意已知方法混合组分。典型地,存在两种截然不同的混合步骤:预混合步骤和熔融混合(“熔融共混”)步骤。预混合步骤中,将干燥成分一起混合。该预混合步骤典型地使用转鼓混合机或带状搅拌机来进行。但是,如果期望的话,可以采用高剪切混合机如Henschel混合机或类似高强度设备来制备预混物。预混合步骤之后通常是熔融混合步骤,其中将预混物熔融并以熔体再次混合。替换地,可以省略预混合步骤,且可以将原材料直接加到熔融混合设备的进料段,优选地通过多个进料体系加入。在熔融混合步骤中,典型地在单螺杆或双螺杆挤出机,Banbury混合机、双辊磨机、或类似设备中将成分熔融捏合。采用双螺杆挤出机挤出样品,其中材料的平均停留时间为约20s~约30s,且其中不同挤出机区的温度为约230℃~约290℃。可以通过本领域中已知的各种技术将该组合物成形成最终制品,如注塑、挤出、注射吹塑、气体辅助吹塑、或真空成形。
上述组合物特别适用于制造采用IMD、IML、二次注塑工艺、薄部件、或包含至少一种前述工艺的任意组合制备的制品。该组合物的抗冲性能类似于聚碳酸酯。较低加工温度(例如约250~约270℃)下高流动性更好地保护了油墨图案、标签、或部件。
具有较低分子量聚碳酸酯的组合物的使用,甚至更适用于一些应用,因为它们可以具有在甚至更低的加工温度(例如,低至约230℃)下的高流动,且不会显著降低抗冲性能。因此,这些组合物提供了透明性、高流动性、低加工温度、和抗冲性之间的良好平衡。
由此,该组合物适用于制作手持电子设备如个人数字助手和蜂窝式电话的部件,特别是透镜和透镜与外壳的组合。可以存在的其它结构特征包括照相机透镜孔、曲面、用爪固定、挖空区域、薄肋或环和其它几何结构。
对于下面的试样,采用VanDorn 85或Fanuc S-20001将该组合物注塑,熔体温度设定在250~310℃或者250~270℃,模温设定在60℃,且循环时间为30~35s,除非相反地指出。
在实施例中进行下面的试验。
从粒料,依据ISO 1133(300℃/1.2kg或265℃/2.16kg,除非相反地指出)测量熔体体积速率(MVR),单位为cm3/10min。
依据ASTM D 1003采用3.2mm或2.5mm厚试验样片测量光学性能(透射率)。
依据ASTM D 256采用3.2mm厚伊佐德试条在各种温度下测量缺口伊佐德冲击强度(INI)。
热老化性能:将伊佐德试条在90℃任意炉子中加热15小时,随后依据ASTM D 256在23℃采用INI进行试验。利用退火之后INI的保留率来表征材料的热老化性能。
高压釜:将伊佐德试条置于任意高压釜或蒸汽消毒器中(例如,Napco消毒器),分别在120℃保持3.3和6.7小时,随后依据ASTM D 256在23℃采用INI进行试验。利用高压灭菌之后INI的保留率来表征材料的高压灭菌性能。
耐化学品性能:研究了抵抗各种溶剂的耐化学品性能。测试了具有在水中的0.3%烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-5%乙二醇、缓冲到pH 11.6的组合物。依据ISO 4599进行该试验。采用下列试验条件:试验持续时间:48小时;试验温度:23℃;施加的恒定应力:0.5%。接触方法:浸渍。试验之后,进行依据ASTM D 638标准的拉伸试验过程以测量物理性能。如果断裂拉伸伸长率的保留率等于或高于80%,认为该样品与化学品相容(或者耐受化学品);如果伸长率保留率在65~79%之间认为勉强够格;且如果伸长率保留率低于64%认为不相容。
下列实施例中,“PC”表示衍生自双酚A的聚碳酸酯。聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物由“t-EXL”或“PC-硅氧烷共聚物”来表示,且含有6wt%的衍生自式(VI)二醇的硅氧烷单元,其中R2基团为甲基、R3为亚丙基、且R4为甲氧基。
下面表1中为本发明的实施例以及不含聚碳酸酯聚硅氧烷嵌段共聚物的对照实施例。C 1、C2、和C3为对比实施例。
表1
Figure GSB00000891472900191
*%,采用0.5%应变2天后断裂拉伸伸长率的保留率
NM-未测量
N/A-不可适用,因为66psi下热变形温度小于120℃。
具有t-EXL的本发明组合物提供了优异的初始INI,其保留率极高,特别是具有PCTG的组合物,当在充分降低的温度0℃和-30℃测量INI时。另外,在90℃加热15小时之后,INI得到充分保持,特别是具有PCTG的。在测试的本发明组合物中,高压灭菌之后INI保留率也很高。对于针对特定碱性材料的耐溶剂性能,含PCT的组合物证实了极低的恶化,如果有的话。
表2中实施例阐述了改变聚酯和共聚碳酸酯共混物中聚碳酸酯的分子量的影响,和包含聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物的重要性。对比实施例C4对应于实施例8,无聚硅氧烷共聚物;对比实施例C5对应于实施例9,无共聚物。对比实施例C6含有重均分子量为22和30KDa的聚碳酸酯。实施例10对应于C6,因为其具有与C6相同的聚酯百分比,但更低分子量的聚碳酸酯和6%PC/硅氧烷嵌段共聚物。
表2
Figure GSB00000891472900211
NM:未测定
由表2中数据可以看出,实施例8、9、和10具有相对于实施例C6改进的流动性:265℃/2.16kgf/240s下的MVR改进了约60%~80%。同时,抗冲性能得以保持或者甚至得到改进。23℃,实施例8、9、和10的缺口伊佐德抗冲强度(INI)与实施例C6相同或更高。0℃,实施例8和9具有甚至更高的INI强度且保持一定的延性(40%~80%),但是C6中存在全部延性损失,和大大降低的INI强度。另外,实施例8、9、和10的透明性(透射率和雾度)非常近似C6。在共混物中较低分子量聚碳酸酯的使用由此提供了增强的流动。
实施例8和9分别与C4和C5对比显示,用聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物代替聚碳酸酯,改进低温抗冲性能达到甚至更高程度,但是也保持了由该组合物模塑的制品的透明性。将实施例8与C4和实施例9与C5对比,对于硅氧烷共混物来说光学性能保持相同。由于透明性在诸如蜂窝式电话透镜的应用中是重要的,所以期望地在这些应用中保持较低百分比的聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物(约2~约20wt%),以便保持获得透明性和良好抗冲性能之间的平衡。
表2中数据进一步阐述了聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物在获得良好抗冲性能方面的重要性。实施例8和9,分别与对比实施例4和5之间的差别仅在于,实施例8和9中聚有机基硅氧烷/聚碳酸酯共聚物与聚碳酸酯一起使用。可以看出,全部四个这些实施例具有相同流动性能,如MVR所反映的那样。但是,相对于实施例8和9不存在共聚物时,对比实施例C4和C5的低温抗冲性(0℃的INI延性)降低。另外,可以看作通过将C6中90%较高分子量聚碳酸酯替换为低(小于19KDa)分子量聚碳酸酯同时存在共聚物时获得的实施例10的抗冲性能,在23℃和0℃保持与C6中相似,流动性能(MVR)仍改进65%,且光学性能(透射率%和雾度%)保持类似。
比较表3中四种共混物的MVR偏移、PC Mw偏移、和PCCD Mw偏移,显示含有该共聚物的共混物(实施例8和9)相对于不具有该共聚物的它们的对应物(对比实施例4和5)具有更好的水解稳定性。由于实验设计误差,表3中通过聚苯乙烯(PS)标准物代替本发明其余部分中的道尔顿(Da)来记录重均分子量(Mw)。依据ISO 1133(265℃/2.16kg/240s)测量MVR。在进行或未进行80℃/80RH(相对湿度)下的老化1~4周的颗粒上进行所有测量。
水解老化之后颗粒中MVR增加为更低水解稳定性或更高聚合物化学降解的征兆且由此不是所期望的。该降解也表现为PC和/或聚酯(PCCD)的分子量降低。实施例8和9,分别相对于无PC/聚硅氧烷嵌段共聚物的对比实施例C4和C5,显示更好的水解稳定性。例如,80℃/80RH下老化4周后,C4具有大约400%的MVR增加,而8具有小于100%的MVR增加,另外C4分别保持PC和PCCD初始Mw的63%和75%,而8分别保持PC和PCCD初始Mw的85%和92%。图1、图表A-E中进一步阐述了表3中的对比。
表3
Figure GSB00000891472900231
*MVR值>200cm3/10min趋于具有大方差(variances)。所有MVR值是由至少两个试验结果平均得到的。
**通过依据GE方法的聚苯乙烯标准物。
将所有参考文献引入本文中作为参考。指向相同组分或性能的所有范围的端点是在独立地和可组合地端点之内。化合物是采用标准命名法描述的。例如,未被任意指示的基团取代的任意位置理解为,具有由所指的键、或者氢原子填充的其化合价。不在两个字母或符号之间的短划线(“-”)用于表示取代基的连接点。例如,-CHO是通过羰基的碳连接的。
虽然出于阐述的目的已给出了典型的实施方式,但是前述说明书不应被认为是限定本文中的范围。由此,本领域技术人员可以想到各种改进、调整、和替换,而并不背离本文中的精神和范围。

Claims (22)

1.一种组合物,包括聚合物组分,基于该组合物中聚合物组分的总重,所述聚合物组分由以下物质组成:
2~15wt%的聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物,其包括:
式(I)的重复结构单元
Figure FSB00000891472800011
其中,R1基团总数的至少60%为芳族有机基团且其余部分为脂肪族、脂环族、或芳族基团,和
式(III)的重复结构单元
其中,R2基团每次出现时独立地为具有1~13个碳原子的单价有机基团,且n为大于或等于1的整数;其中该聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物具有1至10重量%的硅氧烷单元;
33~77wt%的脂环族聚酯,其具有式(VI)的重复单元
Figure FSB00000891472800013
其中,R7和R8每次出现时独立地为具有5~20个碳原子的含脂环族基团的基团;和
17~65wt%的聚碳酸酯,其不同于所述聚碳酸酯嵌段共聚物,重均分子量小于20000道尔顿,且包括式(XVIII)的重复结构单元
其中,R9基团总数的至少60%源于具有式(XX)的双酚且其余部分为脂肪族、脂环族、或芳族基团
其中,R10和R11每次出现时独立地为卤素原子或单价烃基;p和q各自独立地为整数0~4;且X表示式(XXI)或(XXII)中的一种基团
Figure FSB00000891472800021
其中,R12和R13每次出现时独立地为氢原子或者具有1~8个碳的单价直链或环状烃基,且R14为具有1~8个碳的二价烃基;且进一步
其中,该组合物依据ISO 1133在265℃和2.16kgf下测量的熔体体积速率为20~40cc/10min,
该组合物的聚酯在80℃、80%相对湿度下老化28天后多保持至少10%的分子量,与不含聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物的组合物相比。
2.权利要求1的组合物,其中所述嵌段共聚物的含量为3~15wt%,其中所述组合物的总重量为100wt%。
3.权利要求1的组合物,其中所述嵌段共聚物的含量为4~7wt%,所述脂环族聚酯的含量为38~70wt%,和所述聚碳酸酯的含量为25~55wt%。
4.权利要求1的组合物,其中厚度为3.2mm的模塑样品的缺口伊佐德冲击强度为800~1600J/m,依据ASTM D-256在23℃测量。
5.权利要求1的组合物,其中厚度为3.2mm的模塑样品的缺口伊佐德冲击强度为100~1000J/m,依据ASTM D-256在0℃测量。
6.权利要求1的组合物,其中该组合物的聚碳酸酯在80℃、80%相对湿度下老化28天后多保持至少15%的分子量,与不含聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物的组合物相比。
7.权利要求1的组合物,其中由该组合物模制的且厚度为2.5mm的制品的雾度小于或等于5%,依据ASTM D1003-00测量。
8.权利要求1的组合物,其中厚度为3.2mm的模制样品的热变形温度为60~90℃。
9.权利要求1的组合物,其中至少60wt%的R1基团为式(XIX)的基团
-A3-Y2-A4-     (XIX)
其中,A3和A4各自为单环的二价芳基,且Y2为-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基亚甲基、2-[2.2.1]-二环庚叉、乙叉、异丙叉、新戊叉、环己叉、环十五烷叉、环十二烷叉、金刚烷叉、或包含至少一个前述基团的组合,且进一步其中R2基团每次出现时独立地为具有1~4个碳原子的单价有机基团,且n为整数10~100。
10.权利要求9的组合物,其中A3和A4各自为亚苯基且Y2为异丙叉,且进一步其中R2基团为甲基,且n为整数40~60。
11.权利要求1的组合物,其中R7和R8二者为含环烷基的基团,独立地选自下式(VII)~(XVI)
Figure FSB00000891472800031
12.权利要求1的组合物,其中R8衍生自1,4-环己基二羧酸,其中其大于70mol%为反式异构体的形式,且R7衍生自1,4-环己基二甲醇,其中其大于70mol%为反式异构体的形式。
13.权利要求1的组合物,其中X为异丙叉且p和q各自为0。
14.权利要求1的组合物,其中聚硅氧烷单元为式(IV)
Figure FSB00000891472800032
其中,R2基团每次出现时独立地为具有1~13个碳原子的单价有机基团,R3为具有1~8个碳原子的二价脂肪族基团或具有6~8个碳原子的芳族基团,R4每次出现时独立地为氢、卤素、具有1~8个碳原子的烷氧基、具有1~8个碳原子的烷基、或具有6~13个碳原子的芳基。
15.一种制备权利要求1的组合物的方法,包括将权利要求1的组合物的各组分熔融共混。
16.一种形成制品的方法,包括注塑、挤出、注射吹塑、气体辅助吹塑、或真空成形权利要求1的组合物,以形成该制品。
17.包括权利要求1的组合物的制品。
18.权利要求17的制品,其中该制品为挤出或注塑制品。
19.权利要求17的制品,其中该制品为手持电子设备的组件。
20.权利要求17的制品,其中该手持电子设备为蜂窝式电话的组件。
21.权利要求17的制品,其为用于蜂窝式电话的透镜的形式。
22.一种组合物,包括聚合物组分,基于该组合物中聚合物组分的总重,所述聚合物组分由以下物质组成:
4~7wt%的聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物,其包括:
式(I)的重复结构单元
Figure FSB00000891472800041
其中,至少60wt%的R1基团衍生自双酚A;
式(IV)的重复结构单元
Figure FSB00000891472800042
其中,R2基团每次出现时独立地为甲基、三氟丙基、或苯基,R3为亚丙基,且n为整数10~100;
38~70wt%的聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-二羧酸酯);和
25~55wt%的聚碳酸酯,其不同于所述聚碳酸酯嵌段共聚物,重均分子量小于19000道尔顿,且包括式(XVIII)的重复结构单元
其中,R9基团总数的至少60%衍生自双酚A;且进一步
其中,该组合物依据ISO 1133在265℃和2.16kgf下测量的熔体体积速率为24~35cc/10min;该组合物的聚酯在80℃、80%相对湿度下老化28天后多保持至少10%的分子量,与不含聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物的组合物相比。
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