CN104684985A - 具有改善的电磁屏蔽效能的聚碳酸酯abs复合材料 - Google Patents
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Abstract
本文公开了具有改善的电磁屏蔽的共混聚碳酸酯树脂的方法和组合物。包含高强度不锈钢的所得组合物可以用于制造制品,同时仍保留了共混聚碳酸酯组合物的有利的物理性能。
Description
技术领域
本发明涉及具有改善的电磁屏蔽性能的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物(electromagnetic wave shielding thermoplastic resin composition),其包含聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共混组合物和高强度不锈钢纤维(highstrength stainless steel fiber)。
背景技术
逐渐地,市场强烈需要在暴露于复杂电磁环境时具有优良电磁屏蔽效能的工程热塑性材料。这种需要存在于工程热塑性塑料逐渐需要更好电磁屏蔽效能的汽车工业和商业设施房屋建筑业中,特别是,由于朝向更薄的壁部件和多功能设计的趋势,这对在较薄的部件应用下维持所需EMI屏蔽性能是非常重要的。
然而,目前可用的塑料材料具有对电磁干扰(也称为“EMI”)透过或可透过的缺点。考虑到电子设备对EMI发射不利作用的易受影响性、越来越多数目的产生这些EMI信号的消费产品和对这种电磁污染不断加强的法规控制,可用塑料材料中的这种缺点是非常关心的问题。
目前,解决塑料材料屏蔽问题的主要方法是通过对模制塑料应用金属表面涂层。其中,这些方法为真空沉积、金属箔衬层、金属填充喷涂、锌火焰喷涂和电弧放电的使用。相对于成本、附着性、抗刮性、环境耐性、涂覆所需的时间长度和足以保护其中模制塑料必需提供的许多不同几何形式中的困难,这些程序中的每一种具有一种或多种缺点。
最近,已尝试基于热塑性基质中多种填料的使用,通过复合塑料材料的配制来解决EMI问题。其中,已用于该目的的导电填料为炭黑、碳纤维、涂银玻璃珠和镀金属玻璃纤维。然而,这些材料具有易断从而它们在加工期间分解成较短的长度的缺点。较短长度的纤维和颗粒需要更高的加载量或填料浓度,从而导致塑料基质脆化和更高的成本,这使它们在商业上不可用。因此,迄今为止开发的复合塑料产品没有被证明完全令人满意的。
已熟知材料的电磁屏蔽效能强烈依赖于具有相同导电填料加载量的材料的厚度。通常,需要更高的导电填料加载量从而在较薄壁的应用中获得所需的屏蔽性能。但是更高的导电填料的加载量将导致流股的熔体强度降低和挤出机模头堵塞,从而导致显著的加工困难。此外,由于较高的导电纤维加载量,从而导致了较差的表面质量和更昂贵的成本。因此,严格限制导电纤维的量以维持外观质量、价格性能和加工能力的平衡,并且当生产更薄壁制品时,达到所需的EMI屏蔽性能是更大的挑战。
因此,仍强烈需要可以在相同或较低的导电填料加载量的情况下提供更好的电磁屏蔽效能的改善的热塑性材料,特别是对于需要壁厚小于或等于约1.5毫米(“mm”)的壁部件的制品。因此,提供具有改善的电磁屏蔽性能的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物将是有益的。
发明内容
在一个实施方式中,本发明涉及具有改善的电磁屏蔽性能的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共混组合物和高强度不锈钢纤维。所公开的组合物显示出优良的电磁波屏蔽性能,同时保留了适合的强度性能、热挠曲温度和挠曲性能。在多个实施方式中,所公开的热塑性树脂组合物对必需具有薄壁设计的制品具有应用。
在一个实施方式中,本文描述了电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括:a)包含聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的约30wt%至约75wt%的共混物的连续热塑性聚合物相(continuous thermoplastic polymer phase);和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约5wt%至约30wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度(single fiber strength)大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中所述玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、相同玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维所组成的参考组合物相比在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约10%的电磁波屏蔽性能;和其中所述标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本文描述了电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括:a)包含聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的约30wt%至约75wt%的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中所述高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及包含所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的塑料制品(plastic article)。
在其它实施方式中,本发明涉及包含所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电气和电子设备(装置)。
在多个实施方式中,本发明涉及用于形成包含电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的制品的方法,其包括以下步骤:将聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、高强度不锈钢纤维和玻璃纤维进料至在线混合机(in-line compounding machine)中;混合(compound)聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、高强度不锈钢纤维以形成电磁波屏蔽热塑性材料;将所述电磁波屏蔽热塑性材料通过在线混合机的注射柱塞(injection plunger);和使用注射成型法或注射-压缩成型法将所述电磁波屏蔽热塑性材料注射到模具中;其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述制品显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在多个实施方式中,本发明涉及制备组合物的方法,其包括共混:a)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物,b)约5wt%至约30wt%的高强度不锈钢纤维;和c)约0wt%至约30wt%的玻璃纤维;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在甚至其它实施方式中,本文描述了改善共混聚碳酸酯组合物的电磁屏蔽的方法,其包括加入有效量的高强度不锈钢纤维,其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%。
将在以下描述中部分地说明本发明的其它优势,并且这些其它优势根据描述将部分地是显而易见的,或者可以通过本发明的实践获悉。将通过所附权利要求中具体指明的要素和组合实现和完成本发明的优势。应理解上述一般说明和以下详细说明两者均仅是示例性和说明性的,并且不是对所主张的发明的限制。
具体实施方式
通过参考本发明的以下详细说明和其中所包括的实施例,可以更容易地理解本发明。
在公开和描述本发明的化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前,应理解除非另作说明,否则它们不局限于具体的合成方法,或者除非另作说明,否则不局限于具体的试剂,并且照此,当然是可以改变的。尽管可以在本发明的实践或测试中使用与本文所述的那些类似或等价的任何方法和材料,但是现将描述示例性方法和材料。
此外,应理解除非另外明确说明,否则绝不旨在将本文所述的任何方法视为需要以特定顺序实施其步骤。因此,在方法权利要求未实际列举其步骤所遵循的顺序或者它未另外在步骤将限制于具体顺序的权利要求或说明中具体表明时,它在任何方面决不表示推断出该顺序。这适用于解释的任何可能非表达基础,其包括:相对于步骤安排或操作流程的逻辑物质;源于语法组织或标点的简单含义;和在说明书中描述的实施方式的数目或类型。
本文提到的所有出版物作为参考并入本文来公开和描述与所引用的出版物有关的方法和/或材料。
还应理解本文所使用的术语仅出于描述具体实施方式的目的,而不旨在进行限制。如在说明书和权利要求中所使用的,术语“包含”可以包括“由……组成”和“基本上由……组成”的实施方式。除非另外定义,否则本文所使用的所有技术和科学名词的含义与本发明所属领域中普通技术人员通常理解的含义相同。在本说明书和所附的权利要求中,将参考多个术语,这些术语应在本文中进行定义。
除非上下文中另外明确规定,否则如本说明书和所附权利要求中所使用的,单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数对象。因此,例如,提及“官能团”、“烷基”或“残基”包括两种或更多种这类官能团、烷基或残基的混合物等。此外,例如,提及填料包括填料的混合物。
在本文中,可以从“约”一个具体值,和/或至“约”另一个具体值来表示范围。当表示该范围时,另一个实施方式包括从一个具体值和/或至另一个具体值。类似地,当值表示为近似值时,通过使用先行词“约”,将理解具体值形成了另一个实施方式。还将理解相对于另一个端点并且独立于另一个端点,每个范围的端点是有意义的。还应理解存在多个本文所公开的值,并且除了该值本身外,每个值也在本文中作为该具体值的“约”值在本文中公开。例如,如果公开了值“10”,那么还公开了“约10”。还应理解还公开了两个具体单元之间的每个单元。例如,如果公开了10和15,那么还公开了11、12、13和14。
如本文所使用的,术语“约”、“近似”和“为或约”表示所讨论的量或值可以是所指示的精确值或者提供如权利要求中所列举或本文所教导的等价结果或作用的值。也就是说,应理解量、尺寸、配方、参数及其它量和特性不是并且不必需是确切的,但是根据需要,可以是近似的和/或可大可小的,其反映了公差、换算系数、舍入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其它因素,从而获得了等价的结果或作用。在一些情况下,可能不能合理地确定提供等价结果或作用的值。在此情况下,通常应理解,如本文所使用的,除非另外说明或推断,否则“约”和“为或约”表示标称值表示±10%的变化。无论是否明确表示,一般说来,量、尺寸、配方、参数或其它量或特性是“约”、“近似”或“为或约”的。除非另外具体说明,否则应理解当在数值前使用“约”、“近似”或“为或约”时,该参数还包括具体数值本身。
如本文所使用的,术语“可选的”或“可选地”表示随后描述的事件或情况可以或可以不发生,并且该描述包括其中所述事件或情况发生的情况以及其不发生的情况。例如,短语“可选取代的烷基”表示烷基可以或可以不被取代,并且该描述包括取代的和未取代的烷基两者。
如本文所使用的,术语“有效量”是指足以实现对组合物或材料的物理性能进行所需改变的量。例如,聚合物添加剂的“有效量”是指在适用的测试条件下并且不会不利地影响其它指定性能时,足以实现所述聚合物添加剂所调节的性能,例如氧化稳定性的所需改善的量。作为有效量所需的组合物中的就重量百分比("wt%")而言的具体水平将取决于多种因素,其包括解稳定剂的量和类型、聚碳酸酯聚合物组合物的量和类型、抗冲改性剂组合物的量和类型和使用所述组合物制备的制品的最终用途。
公开了用于制备本发明所述组合物的组分以及在本文所公开的方法内使用的组合物本身。本文公开了这些及其它材料,并且应理解当公开了这些材料的组合、亚组、相互作用、组等时,尽管不能明确公开这些化合物的每种多个单独的组合和集体组合以及排列的特定参考,但是具体考虑并在本文中描述了每一个。例如,如果公开并讨论了具体的化合物并且讨论了可以对多个包括化合物的分子进行的多种改变,则除非明确相反地说明,否则具体考虑了化合物的每一个和全部组合与排列以及可能的改变。因此,如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F,并且公开了组合分子A-D的实例,那么即使没有单独列举每一个,但单独并整体地考虑了每一个,是指认为公开了组合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F。同样地,还公开了这些的任何亚组或组合。因此,例如,将认为公开了亚组A-E、B-F和C-E。该概念适用于本申请的全部实施方式,包括但不限于制备和使用本发明的组合物的方法中的步骤。因此,如果存在可以实施的多种其它步骤,则应理解这些其它步骤中的每一个可以与本发明所述方法的任何具体实施方式或实施方式的组合一起实施。
在说明书和总结权利要求中提及组合物或制品中具体要素或组分的重量份数(pbw)指示以重量份数表示的组合物或制品中要素或组分与任何其它要素或组分之间的重量关系。因此,在含有2重量份组分X和5重量份组分Y的化合物中,X和Y以2:5的重量比存在,并且不考虑所述化合物中是否包含其它组分,以该比率存在。
除非具体地相反说明,否则组分的重量百分比(“wt%”)基于其中包含所述组分的制剂或组合物的总重量。例如,如果据称组合物或制品中具体的要素或组分具有8%,则应理解该百分比相对于100%的总组成百分比。
使用标准命名描述化合物。例如,将未被任何指明基团所取代的任何位置理解为其化合价被如所指明的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的横线(“-”)用于表示取代基的连接点。例如,-CHO通过羰基的碳连接。除非另外定义,否则本文中所使用的技术和科学术语的含义与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同。
除非另外具体说明,否则在本文中使用时,术语“第一”、“第二”、“第一部分”、“第二部分”等不表示任何顺序、数量或重要性,并且用于区分一种要素与另一种要素。
如本文所使用的,术语“烷基”是具有1至24个碳原子的支链或无支链饱和烃基,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、十四基、十六基、二十基、二十四基等。“低级烷基”基团是含有1至6个碳原子的烷基。
如本文所使用的术语“芳基”是任何碳类芳基,其包括但不限于苯、萘等。术语“芳香族”还包括“杂芳基”,其定义为具有在芳基环内引入的至少1个杂原子的芳基。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,其包括但不限于烷基、炔基、烯基、芳基、卤化物、硝基、氨基、酯、酮、醛、羟基、羧酸或烷氧基。
如本文所使用的术语“芳烷基”是具有连接到芳基上的如上定义的烷基、炔基或烯基的芳基基团。芳烷基的实例是苯甲基。
用式-OC(O)OR表示如本文所使用的术语“碳酸酯基”,其中R可以是如上所述的氢、烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤化烷基或杂环烷基。
如本文所使用的,术语“数均分子量”或“Mn”可以互换使用,并且表示样品中所有聚合物链的统计平均分子量并且如下式所定义:
其中Mi是链的分子量,并且Ni是该分子量的链的数目。可以通过本领域普通技术人员所熟知的方法确定聚合物,如聚碳酸酯聚合物或聚碳酸酯-PMMA共聚物的Mn。
如本文所使用的,术语“重均分子量”或“Mw”可以互换使用,并且通过下式定义:
其中Mi是链的分子量,并且Ni是该分子量的链的数目。与Mn相比,在确定对平均分子量的贡献时,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。可以通过本领域普通技术人员所熟知的方法确定聚合物,如聚碳酸酯聚合物或聚碳酸酯-PMMA共聚物的Mw。
如本文所使用的,术语“多分散指数”或“PDI”可以互换使用,并且通过下式定义:
PDI=Mw/Mn。
PDI的值等于或大于1,但是随着聚合物链趋于均一链长,PDI趋于1。
术语“有机残基”定义了含碳残基,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。有机残基可以含有多个杂原子,或者可以通过杂原子键合至另一个分子,所述杂原子包括氧、氮、硫、磷等。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、酰胺基等。有机残基可以包含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。在其它实施方式中,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6个碳原子或2至4个碳原子。
术语“残基”非常接近的同义词是术语“基团(radical)”,如在说明书和总结的权利要求中所使用的,它是指不考虑如何制备分子,本文所述的分子的片段、基团或亚结构。例如,具体化合物中的2,4-噻唑烷二酮基团具有以下结构:
不考虑噻唑烷二酮是否用于制备化合物。在一些实施方式中,还可以通过向其键合一个或多个“取代基基团”来进一步修饰基团(例如,烷基)(即,取代的烷基)。除非在本文中其它处说明相反,否则对于本发明来说,给定基团中原子的数目不是关键的。
如术语在本文所定义和所使用的,“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至26个碳原子、1至18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。在其它实施方式中,有机基团可以具有2至26个碳原子、2至18个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子、2至6个碳原子或2至4个碳原子。有机基团通常具有结合至所述有机基团的至少一些碳原子上的氢。不包含无机原子的有机基团的一个实例为5,6,7,8-四氢-2-萘基基团。在一些实施方式中,有机基团可以含有结合其上或其中的1至10个无机杂原子,其包括卤素、氧、硫、氮、磷等。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、单取代的氨基、二取代的氨基、酰氧基、氰基、羧基、烷氧碳酰(carboalkoxy)、烷基甲酰胺、取代的烷基甲酰胺、二烷基甲酰胺、取代的二烷基甲酰胺、烷基磺酰基、烷基亚硫酰基、硫烷基、硫卤代烷基、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、杂环或取代的杂环基,其中在本文其它处定义了所述术语。包含杂原子的有机基团的一些非限制性实例包括烷氧基基团、三氟甲氧基基团、乙酰氧基基团、二甲基氨基团等。
如本文所使用的,可以互换使用的术语“双A(BisA)”或“双酚A”是指具有下式所表示的结构的化合物:
双AP(BisAP)还可以称为4,4'-(丙-2,2-二基)联苯酚;p,p'-异丙叉基双酚;或2,2-双(4-羟苯基)丙烷的名称。双A具有CAS#80-05-7。
如本文所使用的,术语“聚碳酸酯”是指包含相同或不同的碳酸酯单元的聚合物,或者包含相同或不同的碳酸酯单元以及一个或多个除碳酸酯之外的单元的共聚物(即共聚碳酸酯)。术语聚碳酸酯还可以定义为具有式(1)所表示的重复结构单元的组合物:
术语“可混溶的”是指其中实现了密切的聚合物-聚合物相互作用的在分子水平上混合物的共混物。
如本文所使用的术语“聚碳酸酯”或“多种聚碳酸酯”包括共聚碳酸酯、均聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。
在整个说明书中,在提及聚合物成分时使用的术语“残基”和“结构单元”是同义的。
如本文所使用的,术语“ABS”或“丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物”是指可以是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或丁苯橡胶和苯乙烯-丙烯腈共聚物的共混物的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物。
本文所公开的每种材料是可商购的和/或其制备方法是本领域技术人员已知的。
应理解本文所公开的组合物具有某些功能。本文公开了对于实施所公开的功能的某些结构要求,并且应理解存在可以实施相同功能的多种结构,其与所公开结构相关并且这些结构通常将实现相同的结果。
电磁波屏蔽热塑性树脂组合物
如以上简要描述的,本发明涉及具有改善的电磁屏蔽性能的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共混组合物和高强度不锈钢纤维。所公开的组合物显示出优良的电磁波屏蔽性能,同时保留了适合的强度性能、热挠曲温度和挠曲性能。在多个实施方式中,所公开的热塑性树脂组合物对必需具有薄壁设计的用途和制品具有应用。
在一个实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约5wt%至约30wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20百分之一牛顿(centinewton)(“cN”),伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、相同玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维所组成的参考组合物相比,在1.5毫米(“mm”)厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约10%的电磁波屏蔽性能;并且其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括:a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中所述高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、相同玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维所组成的参考组合物相比,在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约18%的电磁波屏蔽性能;和其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、相同玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维所组成的参考组合物相比在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约18%的电磁波屏蔽性能;和其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约57分贝(dB)的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括:a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约52dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、相同玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维所组成的参考组合物相比,在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约30%的电磁波屏蔽性能;并且其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、相同玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维所组成的参考组合物相比,在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约42%的电磁波屏蔽性能;和其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当对1.2mm厚的样品测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物的连续热塑性聚合物相;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当对1.2mm厚的样品测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,所述连续热塑性聚合物相包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物、相同的玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维组成的参考组合物相比在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约18%的电磁波屏蔽性能;和其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,所述连续热塑性聚合物相包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物、相同的玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维组成的参考组合物相比在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约18%的电磁波屏蔽性能;和其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,所述连续热塑性聚合物相包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;其中高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约57dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,所述连续热塑性聚合物相包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约52dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,所述连续热塑性聚合物相包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物、相同的玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维组成的参考组合物相比,在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约30%的电磁波屏蔽性能;和其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,其包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物、相同的玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维组成的参考组合物相比,在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约42%的电磁波屏蔽性能;和其中标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,其包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种(多个)不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约20wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包含:a)连续热塑性聚合物相,其包含:i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;和ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和ii)其中玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在多个实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电磁波屏蔽性能大至少约11%。在其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTMD4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约12%。在还有的其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约13%。在又一个其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约14%。在甚至其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约15%。在还有的其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约16%。在又一个其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTMD4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约17%。在甚至其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约30%。
在其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电磁波屏蔽性能为至少约50dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约52dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约54dB。在甚至其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约56dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约58dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约59dB。在甚至其它实施方式中,当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约60dB。
在多个实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电磁波屏蔽性能大至少约31%。在其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTMD4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约32%。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约33%。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约34%。在甚至其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,与参考组合物相比,电磁波屏蔽性能大至少约35%。
在其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电磁波屏蔽性能为至少约40dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约45dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约46dB。在甚至其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约47ddBb。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约48dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约49dB。在甚至其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约50dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约51dB。在还有的其它实施方式中,当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,电磁波屏蔽性能为至少约52dB。
在多个实施方式中,当根据ASTM D256测量时,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还显示出大于或等于约50焦耳/米(J/m)的缺口悬臂梁式冲击(“NII”)强度。在其它实施方式中,当根据ASTM D256测量时,所述组合物还显示出大于或等于约52J/m的缺口悬臂梁式冲击强度(Notched IzodImpact strength)。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D256测量时,所述组合物还显示出大于或等于约54J/m的缺口悬臂梁式冲击强度。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D256测量时,所述组合物还显示出大于或等于约56J/m的缺口悬臂梁式冲击强度。在甚至其它实施方式中,当根据ASTM D258测量时,所述组合物还显示出大于或等于约58J/m的缺口悬臂梁式冲击强度。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D256测量时,所述组合物还显示出大于或等于约60J/m的缺口悬臂梁式冲击强度。
在多个实施方式中,当根据ASTM D648测量时,所述电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还显示出大于或等于约92摄氏度(℃)的热挠曲温度。在其它实施方式中,当根据ASTM D648测量时,所述组合物还显示出大于或等于约93℃的热挠曲温度。在还有的其它实施方式中,当根据ASTMD648测量时,所述组合物还显示出大于或等于约94℃的热挠曲温度。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D648测量时,所述组合物还显示出大于或等于约95℃的热挠曲温度。在甚至其它实施方式中,当根据ASTM D648测量时,所述组合物还显示出大于或等于约96℃的热挠曲温度。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D648测量时,所述组合物还显示出大于或等于约97℃的热挠曲温度。
在其它实施方式中,所述连续热塑性聚合物相还包含聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
在其它实施方式中,所述连续热塑性聚合物相还包含至少一种聚合物添加剂,其选自抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、抗静电剂、颜料、染料和γ稳定剂。在还有的其它实施方式中,所述连续热塑性聚合物相还包含至少一种聚合物添加剂,其选自阻燃剂、着色剂、第一抗氧化剂(主要抗氧化剂,primary anti-oxidant)和第二抗氧化剂(次要抗氧化剂,secondary anti-oxidant)。
在其它实施方式中,所述连续热塑性聚合物相还包含第二抗冲改性剂;并且其中所述第二抗冲改性剂不同于聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物中使用的丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物。
聚碳酸酯聚合物组合物
在一个实施方式中,所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物包含连续热塑性聚合物相,其中连续热塑性聚合物包含聚碳酸酯。应理解在本文中可以将屏蔽热塑性树脂组合物的聚碳酸酯称为“聚碳酸酯”、“聚碳酸酯树脂”、“聚碳酸酯化合物”或“聚碳酸酯组合物”。
如本文所使用的,术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”包括具有重复结构碳酸酯单元的均聚碳酸酯和共聚碳酸酯,其中所述结构单元源自一种或多种二羟基芳族化合物并包括共聚碳酸酯和聚酯碳酸酯。在一个实施方式中,聚碳酸酯可以包含任何聚碳酸酯材料或材料的混合物,例如,如在美国专利第7,786,246号中所列举的,其出于公开多种聚碳酸酯组合物和方法的具体目的,由此以其全部内容并入本文。术语聚碳酸酯还可以定义为具有式(1)的重复结构单元的组合物:
其中R1基团总数的至少60%为芳族有机基团并且它其余的基团为脂族、脂环族或芳族基团。具体地,每个R1为芳族有机基团,并且包括例如式(2)的基团:
-A1-Y1-A2- (2),
其中每个A1和A2为单环二价芳基基团,并且Y1为具有将A1与A2分开的一个或两个原子的桥联基团。在多个实施方式中,一个原子将A1与A2分开。例如,这类基团包括但不限于以下基团,如-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-二环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基(neopentylidene)、环己叉基、环十五叉基(cyclopentadecylidene)、环十二叉基(cyclododecylidene)和金刚烷叉基(adamantylidene)。桥联基团Y1可以是烃类基团或饱和烃基团,如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。
在其它实施方式中,可以通过具有式HO-R1-OH的二羟基化合物,包括式(3)的二羟基化合物的界面反应来产生聚碳酸酯。
HO-A1-Y1-A2-OH (3),
其中Y1、A1和A2如上所述。还包括通式(4)的双酚化合物:
其中Ra和Rb各自代表卤素原子或一价烃基团并且可以是相同或不同的;p和q各自独立地为0至4的整数;并且Xa代表式(5)的基团之一:
其中Rc和Rd各自独立地表示氢原子或一价直链或环烃基团,并且Re是二价烃基团。
在多种其它实施方式中,适合的二羟基化合物的实例包括通过美国专利第4,217,438号中的名称或式(一般或具体的)公开的二羟基取代的烃。适合的二羟基化合物的具体实例的非排它列表包括下列:间苯二酚、4-溴间苯二酚、氢醌、4,4’-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二(4-羟苯基)甲烷、二(4-羟苯基)二苯基甲烷、二(4-羟苯基)-1-萘基甲烷、1,2-二(4-羟苯基)乙烷、1,1-二(4-羟苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟苯基)-2-(3-羟苯基)丙烷、二(4-羟苯基)甲苯、2,2-二(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-二(羟苯基)环戊烷、1,1-二(4-羟苯基)环己烷、1,1-二(4-羟苯基)异丁烯、1,1-二(4-羟苯基)环十二烷、反式-2,3-二(4-羟苯基)-2-丁烯、2,2-二(4-羟苯基)金刚烷、(α,α’-二(4-羟苯基)甲苯、二(4-羟苯基)乙腈、2,2-二(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-乙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-正丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-异丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-仲丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-环己基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-烯丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-甲氧基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(4-羟苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-二(4-羟苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-二(4-羟苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-二(5-苯氧基-4-羟苯基)乙烯、4,4’-二羟基苯甲酮、3,3-二(4-羟苯基)-2-丁酮、1,6-二(4-羟苯基)-1,6-己二酮、乙二醇二(4-羟苯基)醚、二(4-羟苯基)醚、二(4-羟苯基)硫醚、二(4-羟苯基)亚砜、二(4-羟苯基)砜、9,9-二(4-羟苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6’-二羟基-3,3,3’,3’-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-二(4-羟苯基)苯酞、2,6-二羟基二苯并-对二噁英、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、2,7-二羟基咔唑、3,3-二(4-羟苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-二-(4-羟苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)等以及包含上述二羟基化合物中至少一种的混合物。
在其它实施方式中,可以由式(3)表示的双酚化合物类型的实例包括1,1-双(4-羟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷(在下文中称为“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)辛烷、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷和1,1-双(4-羟基-叔丁苯基)丙烷。还可以使用包括上述二羟基化合物中至少一种的组合。
其它有用的二羟基化合物包括式(6)的芳香族二羟基化合物:
其中每个Rk独立地为C1-10烃基,并且n为0至4。卤素通常为溴。可以用式(6)表示的化合物的实例包括间苯二酚、取代的间苯二酚化合物,如5-甲基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚等;儿茶酚;氢醌;取代的氢醌,如2-甲基氢醌、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等;或者包含上述化合物中至少一种的组合。
所述聚碳酸酯可以是支链的。可以通过在聚合期间加入支化剂来制备支链聚碳酸酯。这些支化剂包括含有至少三个官能团的多官能有机化合物,所述官能团选自羟基、羧基、羧酸酐、卤仿基(卤代甲酰,haloformyl)和上述官能团的混合物。具体实例包括苯偏三酸、苯偏三酸酐、三氯化苯偏三酸(trimellitic trichloride)、三对羟基苯基乙烷(THPE)、靛红-双酚、三酚TC(1,3,5-三((p-羟苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(对羟苯基)-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。可以以约0.05wt%至约2.0wt%的水平加入所述支化剂。
在多个实施方式中,用于形成聚碳酸酯的二羟基化合物具有式(7)的结构:
其中R1至R8各自独立地选自氢、硝基、氰基、C1-C20烷基、C4-C20环烷基和C6-C20芳基;并且A选自键、-O-、-S-、-SO2-、C1-C12烷基、C6-C20芳族化合物和C6-C20环脂族化合物。
在多个实施方式中,式(7)的二羟基化合物是2,2-双(4-羟苯基)丙烷(即,双酚A或BPA)。其它式(7)的示例性化合物包括:2,2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷;2,2-双(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷;2,2-双(3-苯基-4-羟苯基)丙烷;1,1-双(4-羟苯基)环己烷;4,4'-二羟基-1,1-联苯(4,4'-dihydroxy-1,1-biphenyl);4,4'-二羟基-3,3'-二甲基-1,1-联苯;4,4'-二羟基-3,3'-二辛基-1,1-联苯;4,4'-二羟基二苯基醚;4,4'-二羟基二苯基硫醚;和1,3-双(2-(4-羟苯基)-2-丙基)苯。
本发明的聚碳酸酯组合物可以含有至少两种聚碳酸酯共聚物。第一,本公开内容的聚碳酸酯组合物含有至少一种聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。所述聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物由碳酸酯单元和脂肪族酯单元的组合组成。基于最终组合物所需的性能,酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地改变,例如,1:99至99:1,或更具体地,25:75至75:25。
在其它实施方式中,所述酯单元可以具有式(8)的结构:
其中m为约4至约18。在一些实施方式中,m为约8至约10。所述酯单元可以源自C6-C20脂肪族二羧酸(其包含末端羧酸酯基)或其反应性衍生物,其包括C8-C12脂肪族二羧酸。在多个实施方式中,末端羧酸酯基源自相应的二羧酸或其反应性衍生物,如酸性卤化物(具体地,酰基氯)、酯等。示例性二羧酸(从中可以衍生出相应的酰基氯)包括C6二羧酸,如己二酸(还称为肥酸);C10二羧酸,如癸二酸(还称为皮脂酸);和α,ωC12二羧酸,如十二烷二酸(有时缩写为“DDDA”)。将理解脂肪族二羧酸不局限于这些示例性碳链长度,并且可以使用C6-C20范围内的其它链长。
在其它实施方式中,式(9)中显示了具有包含直链亚甲基基团和聚碳酸酯基团的酯单元的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的实例:
其中m为4至18;x和y代表共聚物中脂肪族酯单元和碳酸酯单元的平均摩尔百分比。平均摩尔百分比x:y可以为99:1至1:99,包括约13:87至约2:98,或约9:91至约2:98,或约8:92至13:87。每个R可以独立地源自二羟基化合物。在具体的示例性实施方式中,有用的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物包含癸二酸酯单元和双酚A碳酸酯单元(式(8),其中m为8,并且x:y的平均摩尔比为6:94)。这些聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物是作为LEXAN HFD共聚物(LEXAN是SABIC Innovative Plastics IP B.V.的商标)可商购的。在其它实施方式中,如果需要,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以含有其它单体。
在多个实施方式中,所述聚(脂肪族酯)聚碳酸酯共聚物可以具有约15,000至约40,000的重均分子量,包括约20,000至约38,000(基于BPA聚碳酸酯标准,通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量)。本公开内容的聚碳酸酯组合物可以包括约20wt%至约85wt%的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。
在本发明的其它实施方式中,聚碳酸酯组合物包括两个聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物,即第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物和第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。两种聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以具有相同或不同的酯单元和相同或不同的碳酸酯单元。
第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物具有比第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物更低的重均分子量。如基于BPA聚碳酸酯标准通过GPC测量的,第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以具有约15,000至约25,000克/摩尔(g/mol),包括约20,000至约22,000g/mol的重均分子量。参考式(9),第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以具有约7:93至约13:87的平均摩尔百分比x:y。如基于BPA聚碳酸酯标准通过GPC测量的,第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以具有30,000至约40,000g/mol,包括约35,000至约38,000g/mol的重均分子量。参考式(9),第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以具有约4:96至约7:93的平均摩尔百分比x:y。在实施方式中,第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物与第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的重量比可以为约1:4至约5:2(即约0.25至约2.5)。注意,本文所述的重量比是组合物中两种共聚物的量的比值,而不是两种共聚物的分子量的比值。两种聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物之间的重量比将影响最终组合物的流动特性、延展性和表面美观性。在多个实施方式中,聚碳酸酯组合物可以具有比较低Mw共聚物更多的较高Mw共聚物,即第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物与第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的比率为0:1至1:1。在其它实施方式中,聚碳酸酯组合物可以具有比较高Mw共聚物更多的较低Mw共聚物,即第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物与第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的比率为1:1至约5:2。
在多个实施方式中,聚碳酸酯组合物可以包含约20至约85wt%的混合的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物(即较低Mw共聚物)和第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物(即较高Mw共聚物)。所述组合物可以含有约10至约55wt%的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。所述组合物可以含有约5至约40wt%的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。
在其它实施方式中,所述聚碳酸酯基于双酚A,其中每个A1和A2是对亚苯基并且Y1是异丙叉基。在还有的其它实施方式中,聚碳酸酯的分子量(Mw)为约10,000至约100,000。在还有的其它实施方式中,所述聚碳酸酯具有约15,000至约55,000的Mw。在甚至其它实施方式中,聚碳酸酯具有约18,000至约40,000的Mw。
在多个实施方式中,所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物包含连续热塑性聚合物相,其中所述连续热塑性聚合物包含聚碳酸酯,其中所述聚碳酸酯包含两种或更多种聚碳酸酯聚合物的共混物。在其它实施方式中,所述聚碳酸酯共混物包含低流动性聚碳酸酯聚合物和高流动性聚碳酸酯聚合物。
在其它实施方式中,当根据ASTM D1238在300℃在1.2千克(kg)负荷下测量时,低流动性聚碳酸酯的熔体体积速率(MVR)为约4.0至约8.0立方厘米/10分钟(cm3/10min)。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D1238在300℃在1.2kg负荷下测量时,低流动性聚碳酸酯的熔体体积速率(MVR)为约4.5至约7.2cm3/10min。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D1238在300℃在1.2kg负荷下测量时,低流动性聚碳酸酯的熔体体积速率(MVR)为约4.8至约7.1cm3/10min。
在其它实施方式中,低流动性聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约40,000。在还有的其它方面,低流动性聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约35,000。在还有的其它实施方式中,低流动性聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约30,000。在甚至其它实施方式中,低流动性聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约25,000。在还有的其它实施方式中,低流动性聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约23,000。
在其它实施方式中,当根据ASTM D1238在300℃在1.2kg负荷下测量时,高流动性聚碳酸酯的熔体体积速率(MVR)为约17至约32cm3/10min。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D1238在300℃在1.2kg负荷下测量时,高流动性聚碳酸酯的熔体体积速率(MVR)为约20至约30cm3/10min。在还有的其它实施方式中,当根据ASTM D1238在300℃在1.2kg负荷下测量时,高流动性聚碳酸酯的熔体体积速率(MVR)为约22至约29cm3/10min。
在其它实施方式中,高流动性聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约40,000。在还有的其它实施方式中,高流动性聚碳酸酯的重均分子量为约20,000至约35,000。在还有的其它实施方式中,高流动性聚碳酸酯的重均分子量为约20,000至约30,000。在甚至其它实施方式中,高流动性聚碳酸酯的重均分子量为约23,000至约30,000。在还有的其它实施方式中,高流动性聚碳酸酯的重均分子量为约25,000至约30,000。在还有的其它实施方式中,高流动性聚碳酸酯的重均分子量为约27,000至约30,000。
在多个实施方式中,所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物包含连续热塑性聚合物相,其中连续热塑性聚合物包含聚碳酸酯,其中聚碳酸酯以约25wt%至约65wt%的量存在。在其它实施方式中,聚碳酸酯以约30wt%至约60wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,聚碳酸酯以约55wt%至约65wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,聚碳酸酯以约40wt%至约70wt%的量存在。在甚至其它实施方式中,聚碳酸酯以约35wt%至约45wt%的量存在。
在其它实施方式中,聚碳酸酯的重均分子量为约15,000至约50,000。在还有的其它实施方式中,聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约40,000。在还有的其它实施方式中,聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约30,000。
在其它实施方式中,所述聚碳酸酯是源自双酚A残基的均聚物。
在其它实施方式中,重均分子量是相对于聚碳酸酯参比标准通过凝胶渗透色谱法测量的。在还有的其它实施方式中,使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱进行凝胶渗透色谱法(GPC)。
可以通过本领域中已知的方法,如界面聚合和熔融聚合生产这些聚碳酸酯化合物和聚合物。尽管界面聚合的反应条件可以是不同的,但是示例性方法通常包括将二元酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钾的水溶液中,将所得混合物加入到适合的水不混溶溶剂介质中,并在存在适合的催化剂如三乙胺或相转移催化剂的条件下,在控制的pH条件例如约8至约10下将所述反应物与碳酸酯前体接触。一般地,在熔融聚合方法中,可以在BanburyTM混合器、双螺杆挤出机等中,在存在酯交换催化剂的情况下,通过将处于熔融状态的一种或多种二羟基反应物和碳酸二芳基酯如碳酸二苯基酯共反应以形成均匀分散体来制备聚碳酸酯。通过蒸馏从熔融反应物中除去挥发性一元酚,并且作为熔融残余物分离聚合物。
在一个实施方式中,封端剂(还称为链终止剂)可以可选地用于限制分子量增长速率,并因此控制聚碳酸酯的分子量。示例性链终止剂包括某些一元酚化合物(即,具有单一自由羟基的苯基化合物)、一元羧酸的氯化物和/或单氯甲酸盐/酯。通过苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚如对枯基-苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯以及对和叔丁基苯酚、甲酚和联苯酚的单醚如对甲氧基苯酚举例说明了酚链终止剂。可以具体提及具有8至9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代的酚。
在另一个实施方式中,端基可以源自羰基来源(即,碳酸二芳基酯),源自单体比的选择、不完全聚合反应、断链等以及任何添加的封端基团,并且可以包括可衍生化的官能团,如羟基、羧酸基等。在一个实施方式中,聚碳酸酯,包括如本文所定义的聚碳酸酯聚合物的端基可以包括源自碳酸二芳基酯的结构单元,其中所述结构单元可以是端基。在其它实施方式中,端基源自活化的碳酸酯。这些端基可以源自在羟基与来自活化碳酸酯的酯羰基反应而不是与活化碳酸酯的碳酸酯羰基反应的条件下适当取代的活化碳酸酯的烷基酯与聚碳酸酯聚合物链末端上的羟基的酯交换反应。以这种方式,源自含酯化合物的结构单元或源自活化碳酸酯并且存在于熔融聚合反应中的子结构可以形成酯端基。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物
在一个实施方式中,所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物包含连续热塑性聚合物相,其中连续热塑性聚合物包含聚碳酸酯。应理解在本文中屏蔽热塑性树脂组合物的聚碳酸酯可以称为“聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物”、“聚硅氧烷-聚碳酸酯化合物”、“聚硅氧烷-聚碳酸酯组合物”、“聚碳酸酯-硅氧烷树脂”、“聚碳酸酯-硅氧烷化合物”或“聚碳酸酯-硅氧烷组合物”。
所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯嵌段和聚二有机基硅氧烷嵌段。共聚物中的聚碳酸酯嵌段包含如上所述的式(1)的重复结构单元,例如其中R1具有如上所述的式(2)。这些单元可以源自如上所述的式(3)的二羟基化合物的反应。
聚二有机基硅氧烷嵌段包含式(10)的重复结构单元(在本文中有时称为“硅氧烷”):
其中R的每次出现是相同或不同的,并且是C1-13一价有机基。例如,R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基、C2-C13链烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C10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。可以在相同共聚物中使用上述R基的组合。通常,D可以具有2至约1000的平均值,具体地约2至约500,更具体地约30至约100,或约35至约55。当D具有较小的值,例如,小于约40时,可以期望使用相对较大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。相反地,当D具有较大的值,例如,大于约40时,可必需使用相对较少量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。D可以称为硅氧烷嵌段链长。
在多个实施方式中,通过式(11)的重复结构单元提供聚二有机基硅氧烷嵌段:
其中D为如上定义;每个R可以是相同或不同的并且为如上定义;并且Ar可以是相同或不同的并且是取代的或未取代的C6-C30亚芳基,其中键直接连接到芳族部分。式(11)中适合的Ar基团可以源自C6-C30二羟基亚芳基化合物,例如,以上式(3)、(4)或(6)的二羟基亚芳基化合物。还可以使用包含至少一种上述二羟基亚芳基化合物的组合。
这些单元可以源自下式(12)的相应的二羟基化合物:
其中Ar和D为如上所述。可以在相转移条件下通过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的反应获得该式的化合物。
在其它实施方式中,聚二有机基硅氧烷嵌段包含式(13)的重复结构单元:
其中R和D为如上定义。式(13)中的R2是二价C2-C8脂族基。式(13)中每个M可以是相同或不同的,并且可以是氰基、硝基、C1-C8烷基硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8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独立地为0、1、2、3或4。
在其它实施方式中,M是烷基如甲基、乙基或丙基、烷氧基如甲氧基、乙氧基或丙氧基、或者芳基如苯基或甲苯基;R2是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;和R是C1-8烷基、卤代烷基如三氟丙基、氰基烷基或者芳基如苯基或甲苯基。在另一个实施方式中,R为甲基,或甲基和苯基的混合物。在还有的另一个实施方式中,M是甲氧基,n是1,R2是二价C1-C3脂族基,和R是甲基。
这些单元可以源自相应的二羟基聚二有机基硅氧烷(14):
其中R、D、M、R2和n为如上所述。
可以通过式(15)的氢化硅氧烷之间的铂催化加成来制备这些二羟基聚硅氧烷:
其中R和D为先前所定义的,并且是脂族不饱和一元酚。适合的脂族不饱和一元酚包括例如丁香酚、2-烯丙基苯酚、4-烯丙基苯酚、4-烯丙基-2-甲酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、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-4,6-二甲苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲酚和2-烯丙基-4,6-二甲苯酚。还可以使用包含上述中至少一种的混合物。
在其它实施方式中,其中式(11)的Ar源自间苯二酚,聚二有机基硅氧烷重复单元源自式(16)的聚硅氧烷双酚:
或者,其中Ar源自双酚A,源自式(17)的聚硅氧烷双酚:
其中D为如上定义。
在其它实施方式中,聚硅氧烷单元源自式(18)的聚硅氧烷双酚:
其中D为如式(10)所述。
在其它实施方式中,聚硅氧烷单元源自式(19)的聚硅氧烷双酚:
其中D为如式(10)所述。
在其它实施方式中,如果需要,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以含有其它单体。
在多个实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约1wt%至约30wt%的量存在于所公开的组合物中。在其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约5wt%至约25wt%的量存在于所公开的组合物中。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约5wt%至约20wt%的量存在于所公开的组合物中。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约7.5wt%至约17.5wt%的量存在于所公开的组合物中。在甚至其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约10wt%至约17wt%的量存在于所公开的组合物中。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约12wt%的量存在于所公开的组合物中。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约16wt%的量存在于所公开的组合物中。
在多个实施方式中,硅氧烷嵌段可以由大于零至约25wt%,包括约4wt%至约25wt%,约4wt%至约10wt%,或约15wt%至约25wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物构成。在其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约5wt%至约30wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约10wt%至约25wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约15wt%至约25wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。在甚至其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约17.5wt%至约22.5wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。
在其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含小于约10wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含小于约8wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含小于约6wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段。
在其它实施方式中,聚碳酸酯嵌段可以由约75wt%至小于100wt%,包括约75wt%至约85wt%的嵌段共聚物构成。具体考虑所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是二嵌段共聚物。在其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约60wt%至约85wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯嵌段。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约70wt%至约85wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯嵌段。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约75wt%至约85wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯嵌段。在甚至其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含约80wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯嵌段。
在其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以具有约28,000至约32,000的重均分子量。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以具有约25,000至约42,000的重均分子量。在还有的其它实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以具有约28,000至约30,000的重均分子量。
在其它实施方式中,本公开内容的聚碳酸酯组合物可以包括约5至约70wt%,包括约5wt%至约20wt%或者约15wt%至约65wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。在具体的实施方式中,组合物包含约0.5wt%至约6wt%的源自聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷。示例性可商购的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是由SABIC Innovative Plastics IP B.V.以名称LEXANTMEXL出售的。
可以通过本领域中已知的方法,如界面聚合和熔融聚合生产聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。尽管界面聚合的反应条件可以变化,但是示例性方法通常包括将二元酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钾的水溶液中,将所得混合物加入到适合的水不混溶溶剂介质中,并在存在适合的催化剂如三乙胺或相转移催化剂的条件下,在控制的pH条件例如约8至约10下将所述反应物与碳酸酯前体接触。一般地,在熔融聚合方法中,可以在BanburyTM混合器、双螺杆挤出机等中,在存在酯交换催化剂的情况下,通过将处于熔融状态的一种或多种二羟基反应物和碳酸二芳基酯如碳酸二苯基酯共反应以形成均匀分散体来制备聚碳酸酯。通过蒸馏从熔融反应物中除去挥发性一元酚,并且作为熔融残余物分离聚合物。
抗冲改性剂
在一个实施方式中,本发明所公开的具有改善的电磁波屏蔽的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物包含与所公开的聚碳酸酯共混的一种或多种冲击调节剂,或抗冲改性剂。在其它实施方式中,适合的抗冲改性剂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(“ABS”)接枝共聚物含有不同组成的两种或更多种聚合物部分,它们是通过化学键合的。具体地,通过首先将共轭二烯,如丁二烯或另一种共轭二烯和与其可共聚的单体,如苯乙烯聚合以提供聚合物主链来制备接枝共聚物。在形成聚合物主链后,将至少一种接枝单体,并且具体地两种在存在聚合物主链的情况下聚合以获得接枝共聚物。这些树脂是通过本领域中熟知的方法制备的。
例如,可以通过一种或多种乳液或溶液聚合方法、整体/本体、悬浮液和/或乳液-悬浮液工艺路线制备ABS。另外,出于生产的经济性或产品性能或两者的考虑,可以通过其它工艺技术,如分批、半分批和连续聚合生产ABS材料。为了降低最终多层制品内层中的点缺陷或包含物,通过本体聚合生产ABS。
乙烯基单体的乳液聚合导致产生了一类加成聚合物。在多种情况下,乙烯基乳液聚合物是含有橡胶状聚合物和刚性聚合物单元两者的共聚物。在共混物中,乳液树脂的混合物,特别是橡胶和刚性乙烯基乳液衍生的聚合物的混合物是有用的。
通过乳液聚合法制备的这些橡胶改性的热塑性树脂可以包含分散在连续刚性热塑性相中的不连续的橡胶相,其中至少一部分刚性热塑性相是化学接枝到橡胶相的。这种橡胶乳液聚合的树脂还可以与由乳液或本体聚合法制备的乙烯基聚合物共混。然而,将通过乳液聚合法制备与聚碳酸酯共混的至少部分乙烯基聚合物、橡胶或刚性热塑性相。
适合在制备乙烯基乳液聚合物共混物中使用的橡胶是玻璃化转变温度(“Tg”)小于或等于25℃,更具体地小于或等于0℃,并且甚至更具体地小于或等于-30℃的橡胶状聚合物。如本文所提及的,聚合物的Tg是通过差示扫描量热法测量的聚合物的Tg值(加热速率20℃/分钟,其中在拐点确定Tg值)。在另一个实施方式中,橡胶包含具有源自一种或多种共轭二烯单体的结构单元的线型聚合物。适合的共轭二烯单体包括例如1,3-丁二烯、异戊二烯、1,3-庚二烯、甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基丁二烯、2-乙基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯、2,4-已二烯、二氯丁二烯、溴丁二烯和二溴丁二烯以及共轭二烯单体的混合物。在优选的实施方式中,共轭二烯单体是1,3-丁二烯。
乳液聚合物可以可选地包括源自一种或多种可共聚单烯键式不饱和单体的结构单元,所述单体选自(C2-C12)烯烃单体、乙烯基芳族单体和单烯键式不饱和腈单体和(甲基)丙烯酸(C2-C12)烷基酯单体。如本文所使用的,术语“(C2-C12)烯烃单体”表示每个分子具有2至12个碳原子并且每个分子具有烯键式不饱和单一位点的化合物。适合的(C2-C12)烯烃单体包括例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、庚烯、2-乙基-己烯、2-乙基-庚烯、1-辛烯和1-壬烯。如本文所使用的,术语“(C1-C12)烷基”表示每个基团具有1至12碳原子的直链或支链烷基取代基团,并且包括例如甲基、乙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正丙基、异丙基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基和十二基,并且术语“(甲基)丙烯酸酯单体”总体是指丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体。
乳液改性的乙烯基聚合物的橡胶相和刚性热塑性相可以可选地包括源自一种或多种其它可共聚单烯键式不饱和单体的结构单元,所述单体如,例如,单烯键式不饱和羧酸,如,例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、羟基(C1-C12)烷基(甲基)丙烯酸酯单体,如,例如,甲基丙烯酸羟乙酯;(C5-C12)环烷基(甲基)丙烯酸酯单体,如,例如,甲基丙烯酸环己酯;(甲基)丙烯酰胺单体,如,例如,丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺;马来酰亚胺单体,如,例如,N-烷基马来酰亚胺、N-芳基马来酰亚胺、马来酸酐,乙烯基酯,如,例如,乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯。如本文所使用的,术语“(C5-C12)环烷基”表示每个基团具有5至12个碳原子的环状烷基取代基团,术语“(甲基)丙烯酰胺”总体是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。
在一些情况下,乳液聚合物的橡胶相源自丁二烯、C4-C12丙烯酸酯或其组合的聚合反应,而刚性相源自苯乙烯、C1-C3丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈或它们的组合的聚合反应,其中将至少部分刚性相接枝到橡胶相。在其它情况下,将超过一半的刚性相接枝到橡胶相。
适合的乙烯基芳族单体包括例如苯乙烯和具有连接到芳香环上的一个或多个烷基、烷氧基、羟基或卤素取代基团的取代的苯乙烯,其包括例如-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、三甲基苯乙烯、丁基苯乙烯、氯代苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、对羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯和乙烯基取代的稠合芳香环结构,如,例如,乙烯基萘、乙烯基蒽以及乙烯基芳族单体的混合物。如本文所使用的,术语“单烯键式不饱和腈单体”是指每个分子包含单个氰基和单个烯键式不饱和位点的无环化合物,并且包括例如丙烯腈、甲基丙烯腈、a-氯代丙烯腈。
在替代实施方式中,橡胶是共聚物,具体地嵌段共聚物,其包含源自一种或多种共轭二烯单体的结构单元和高达按重量计90%(“wt%”)的源自选自乙烯基芳族单体和单烯键式不饱和腈单体的一种或多种单体的结构单元,如苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物或苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物。在另一个实施方式中,橡胶是含有50至95wt%的源自丁二烯的结构单元和5至50wt%的源自苯乙烯的结构单元的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
还可以将乳液衍生的聚合物与非乳液聚合的乙烯基聚合物共混,如通过整体或本体聚合技术制备的那些。还考虑了制备含有聚碳酸酯、乳液衍生的乙烯基聚合物以及本体聚合的乙烯基聚合物的混合物的方法。
可以在存在自由基引发剂、表面活性剂和可选地链转移剂的情况下通过水乳液聚合制备橡胶相,并将橡胶相凝聚以形成橡胶相材料颗粒。适合的引发剂包括常规的自由基引发剂,如,例如,有机过氧化物化合物,如,例如,过氧化苯甲酰、过硫酸盐化合物,如,例如,过硫酸钾、偶氮腈化合物,如,例如,2,2'-偶氮二-2,3,3-三甲基丁腈,或氧化还原引发剂体系,如,例如,氢过氧化枯烯、硫酸亚铁、焦磷酸四钠和还原糖或甲醛次硫酸氢钠(sodium formaldehyde sulfoxylate)的组合。适合的链转移剂包括例如(C9-C13)烷基硫醇化合物,如壬基硫醇、叔十二烷硫醇。适合的乳液助剂包括具有约10至30个碳原子的直链或支链羧酸盐。适合的盐包括羧酸铵和碱性羧酸盐;如硬脂酸铵、甲基山嵛酸铵、三乙基硬脂酸铵、硬脂酸钠、异硬脂酸钠、硬脂酸钾、动物脂肪酸(牛油脂肪酸)的钠盐、油酸钠、棕榈酸钠、亚油酸钾、月桂酸钠、枞酸钾(potassium abieate)(松香酸盐)、枞酸钠及其组合。通常将源自天然来源,如种子油或动物脂肪(如动物脂肪酸)的脂肪酸盐的混合物用作乳化剂。
在多个实施方式中,橡胶相材料的乳液聚合的颗粒具有如通过光透射所测量的约50至约800纳米(“nm”)的重均粒度。在其它实施方式中,橡胶相材料的乳液聚合的颗粒具有如通过光透射所测量的约100至约500nm的重均粒度。根据已知技术,通过乳液聚合颗粒的机械、胶体或化学聚集作用可以可选地增加乳液聚合橡胶颗粒的大小。
在其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有约500nm至约1500nm的平均粒度。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有约750nm至约1250nm的平均粒度。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有约900nm至约1100nm的平均粒度。
刚性热塑性相包含一种或多种乙烯基衍生的热塑性聚合物并且呈现大于25℃,具体地大于或等于90℃并且甚至更具体地大于或等于100℃的Tg。
在多个实施方式中,刚性热塑性相包含具有源自一种或多种乙烯基芳族单体,具体地苯乙烯的第一结构单元和具有源自一种或多种单烯键式不饱和腈单体,具体地丙烯腈的第二结构单元的乙烯基芳族聚合物。在其它情况下,刚性相包含55至99wt%,还更具体地60至90wt%的源自苯乙烯的结构单元和1至45wt%,甚至更具体地10-40wt%的源自丙烯腈的结构单元。
在刚性热塑性相与橡胶相之间发生的接枝量可随着橡胶相的相对量和组成而变化。在一个实施方式中,10至90wt%,通常25至60wt%的刚性热塑性相被化学接枝到橡胶相并且10至90wt%,具体地40至75wt%的刚性热塑性相保持“游离”,即非接枝。
可以仅通过在存在橡胶相的情况下实施的乳液聚合或通过向已经在存在橡胶相的情况下聚合的刚性热塑性聚合物中加入一种或多种分开的聚合的刚性热塑性聚合物来形成橡胶改性热塑性树脂的刚性热塑性相。在多个实施方式中,一种或多种单独聚合的刚性热塑性聚合物的重均分子量为约50,000至约100,000g/mol。在其它实施方式中,一种或多种单独聚合的刚性热塑性聚合物的重均分子量为约75,000至约150,000g/mol。在还有的其它实施方式中,一种或多种单独聚合的刚性热塑性聚合物的重均分子量为约100,000至约135,000g/mol。
在其它情况中,橡胶改性热塑性树脂包含具有源自一种或多种共轭二烯单体的结构单元的聚合物的橡胶相,并且可选地所述橡胶相还包含源自一种或多种选自乙烯基芳族单体和单烯键式不饱和腈单体的单体的结构单元,并且刚性热塑性相包含具有源自一种或多种选自乙烯基芳族单体和单烯键式不饱和腈单体的单体的结构单元的聚合物。在一个实施方式中,橡胶改性热塑性树脂的橡胶相包含聚丁二烯或聚(苯乙烯-丁二烯)橡胶并且刚性热塑性相包含苯乙烯-丙烯腈共聚物。不含烷基碳-卤素键,具体地溴和氯碳键键合的乙烯基聚合物可以提供熔体稳定性。
在一些情况下,期望通过在酸中凝聚来分离乳液乙烯基聚合物或共聚物。在这些情况下,乳液聚合物可以被残留的酸或源自这种酸例如源自用于形成乳液的脂肪酸皂的羧酸的作用的物质污染。用于凝聚的酸可以是无机酸;如硫酸、盐酸、硝酸、磷酸或它们的混合物。在一些情况下,用于凝聚的酸具有小于约5的pH。
在其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是本体聚合的ABS。本体聚合的ABS(“BABS”)(例如,本体聚合的ABS接枝共聚物)包含含有一种或多种不饱和单体如Tg小于或等于10℃的丁二烯的弹性体相,和包含一种或多种单乙烯基芳族单体如苯乙烯和一种或多种不饱和腈单体如Tg大于50℃的丙烯腈的共聚物的聚合物接枝相(例如,刚性接枝相)。通常,刚性表示Tg大于室温,例如,Tg大于约21℃。可以通过首先提供弹性体聚合物,然后将刚性接枝相的组成单体在存在弹性体的情况下聚合以获得弹性体改性的共聚物来制备这种本体聚合的ABS。随着刚性接枝相共聚物分子量的增加,发生了其中将在弹性体相内夹带一些刚性接枝相共聚物的相转化。可以将一些接枝物作为接枝支链连接到弹性体相。
在多个实施方式中,所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物包含连续热塑性聚合物相,其中所述连续热塑性聚合物包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约1wt%至约20wt%的量存在,其中所述重量百分比基于热塑性树脂组合物的总重量。在其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约15wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约10wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约7.5wt%的量存在。在甚至其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约1wt%至约5wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约5wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约4wt%的量存在。
在其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%的聚丁二烯。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约12wt%至约18wt%的聚丁二烯。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约14wt%至约18wt%的聚丁二烯。
在其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约50wt%至约75wt%的苯乙烯。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约60wt%至约75wt%的苯乙烯。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约65wt%至约75wt%的苯乙烯。
在其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约5wt%至约25wt%的丙烯腈。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%的丙烯腈。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约12wt%至约18wt%的丙烯腈。
在其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%的聚丁二烯;其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约50wt%至约75wt%的苯乙烯;并且其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约5wt%至约25wt%的丙烯腈。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约12wt%至约18wt%的聚丁二烯;其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约60wt%至约75wt%的苯乙烯;并且其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%的丙烯腈。在还有的其它实施方式中,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约14wt%至约18wt%的聚丁二烯;其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约65wt%至约75wt%的苯乙烯;并且其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约12wt%至约18wt%的丙烯腈。
高强度不锈钢纤维
在多个实施方式中,本发明所公开的具有改善的电磁屏蔽的共混聚碳酸酯组合物包含高强度不锈钢纤维,其中单纤维强度大于或等于约20cN并且伸长率大于或等于约2%。
在其它实施方式中,高强度不锈钢纤维以约5wt%至约30wt%的量存在于共混聚碳酸酯组合物中。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维以约10wt%至约25wt%的量存在于共混聚碳酸酯组合物中。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维以约12wt%至约22wt%的量存在于共混聚碳酸酯组合物中。在甚至其它实施方式中,高强度不锈钢纤维以约15wt%至约20wt%的量存在于共混聚碳酸酯组合物中。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维以约10wt%、约11wt%、约12wt%、约13wt%、约14wt%、约15wt%、约16wt%、约17wt%、约18wt%、约19wt%或约20wt%存在于共混聚碳酸酯组合物中。
在其它实施方式中,高强度不锈钢纤维还包含聚合物涂层(polymercoat layer)。在还有的其它实施方式中,聚合物涂层的聚合物包括聚砜、聚酯、或者聚砜和聚酯两者。在还有的其它实施方式中,聚合物涂层的聚合物包括聚砜。
在其它实施方式中,基于高强度不锈钢纤维和聚合物涂层总重量,高强度不锈钢纤维含量为约70wt%至约85wt%,并且聚合物涂层含量为约15wt%至约30wt%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的含量为约70wt%至约90wt%;并且其中所述聚合物涂层的含量为约10wt%至约30wt%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的含量为约70wt%至约80wt%;并且其中所述聚合物涂层的含量为约10wt%至约20wt%。
在其它实施方式中,基于高强度不锈钢纤维和聚合物涂层的总重量,高强度不锈钢纤维的含量为约75wt%;并且聚合物涂层的含量为约25wt%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的含量为约74wt%;并且聚合物涂层的含量为约26wt%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的含量为约73wt%;并且聚合物涂层的含量为约27wt%。在甚至其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的含量为约72wt%;并且聚合物涂层的含量为约28wt%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的含量为约71wt%;并且聚合物涂层的含量为约29wt%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的含量为约70wt%;并且聚合物涂层的含量为约30wt%。
在其它实施方式中,高强度不锈钢纤维还包括聚合物施胶组合物(polymeric sizing composition)。在还有的其它实施方式中,聚合物施胶组合物包括聚酯。在还有的其它实施方式中,聚酯包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。在甚至其它实施方式中,聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
在其它实施方式中,聚合物施胶组合物以约5wt%至约20wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,聚合物施胶组合物以约5wt%至约15wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,聚合物施胶组合物以约7.5wt%至约12.5wt%的量存在。
在其它实施方式中,高强度不锈钢纤维以约70wt%至约85wt%的量存在;其中聚合物施胶组合物以约5wt%至约15wt%的量存在;和其中涂层以约10wt%至约20wt%的量存在。
在其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约21cN,大于或等于约22cN,大于或等于约23cN,大于或等于约24cN或大于或等于约25cN。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度为约20cN。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度为约21cN。在甚至其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度为约22cN。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度为约23cN。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度为约24cN。在甚至其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度为约25cN。
在其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率大于或等于约2.05%,大于或等于约2.10%,大于或等于约2.15%,大于或等于约2.20%,大于或等于约2.25%或大于或等于约2.30%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率为约2.0%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率为约2.05%。在甚至其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率为约2.10%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率为约2.15%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率为约2.20%。在甚至其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率为约2.25%。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的伸长率为约2.30%。
在其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约22cN,伸长率大于或等于约2.2%。
在一个实施方式中,不锈钢纤维包括包含铁和铬、镍、碳、锰、钼、以上的混合物等的合金那些。不锈钢纤维是使用铁(Fe)作为基础金属并且使用大量铬(Cr)或镍(Ni)作为主要材料的合金纤维。尽管不锈钢纤维含有铁(Fe)作为主要成分,但是它在环境温度下具有铁磁性(ferromagneticity)以及在常规钢中不可获得的优良的耐腐蚀性和耐热性,借此向电磁波屏蔽热塑性树脂赋予改善的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明的高强度不锈钢纤维的直径为约2至约20微米(“μm”)。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维可以具有约4至约25μm的厚度和约3至约15mm的长度。因此,不锈钢纤维均匀分散在电磁波屏蔽热塑性树脂中,从而保证电磁波屏蔽热塑性树脂的电磁波屏蔽性能的均一性。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维可以具有约200至约1000的长径比(纵横比)(用纤维长度除以纤维直径所获得的值)。在甚至其它实施方式中,高强度不锈钢纤维的长径比为约200至约750。在还有的其它实施方式中,高强度不锈钢纤维可以是铁素体或奥氏体不锈钢纤维。
在其它实施方式中,可以使用高强度不锈钢束(high strength stainlesssteel tow),有时称为纤维束。纤维束是捆在一起并涂覆或浸渍有薄聚合物层的多股纤维。用于涂覆纤维束的聚合物可以与电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的热塑性聚合物相同或不同。
还可以根据常用等级,如不锈钢302、304、316、347等表示适合的不锈钢组合物。例如,不锈钢纤维可商购自Bekaert或Huitong。通过从不锈钢中拉出一束连续丝状纤维通过冲模来生产不锈钢纤维。
阻燃剂
在一个实施方式中,本发明的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还可以包含一种或多种阻燃剂。在其它实施方式中,至少一种阻燃剂是含磷阻燃剂。
在本发明的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物中有用的含磷阻燃剂是有机磷酸酯和/或含有磷-氮键的有机化合物。示例性有机磷酸酯的一种类型是式(GO)3P=O的芳香族磷酸酯,其中每个G独立地为烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基,条件是至少一个G是芳基。可以将G基团中的两个结合在一起以提供环基团,例如,联苯季戊四醇二磷酸酯(diphenylpentaerythritol diphosphate),其在美国专利第4,154,775号中由Axelrod描述。其它适合的芳香族磷酸酯可以是例如苯基双(十二基)磷酸酯、苯基双(新戊基)磷酸酯、苯基双(3,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、双(十二基)对甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。具体的芳香族磷酸酯是其中每个G都是芳香族的一种磷酸酯,例如,磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化的磷酸三苯酯等。
双官能或多官能的芳香族含磷化合物也是有用的,例如,下式的化合物:
其中每个G1独立地为具有1至约30个碳原子的烃;每个G2独立地为具有1至约30个碳原子的烃或烃氧基(hydrocarbonoxy);每个X独立地为溴或氯;m为0至4,并且n为1至约30。适合的双官能或多官能芳香族含磷化合物的实例分别包括间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(联苯)磷酸酯和双酚A的双(联苯)磷酸酯,它们的低聚和聚合对应物等。在英国专利第2,043,083号中描述了上述二-或多官能芳族化合物的制备方法。
在其它实施方式中,含磷阻燃剂选自间苯二酚双(磷酸二苯基酯)、双酚A双(磷酸二苯基酯)和氢醌双(磷酸二苯基酯)或它们的混合物。在还有的其它实施方式中,含磷阻燃剂是双酚A双(磷酸二苯基酯)。在还有的其它实施方式中,含磷阻燃剂是间苯二酚双(磷酸二苯基酯)。
在其它实施方式中,含磷阻燃剂以约1wt%至约20wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,含磷阻燃剂以约2wt%至约15wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,含磷阻燃剂以约4wt%至约15wt%的量存在。在甚至其它实施方式中,含磷阻燃剂以约5wt%至约10wt%的量存在。
在其它实施方式中,含磷阻燃剂不含任何卤素。
根据需要,可以加入其它阻燃剂。可以添加的适合的阻燃剂可以是包含磷、溴和/或氯的有机化合物。出于调控的原因,在某些应用中,非溴化和非氯化含磷阻燃剂可以是所期望的,例如,有机磷酸酯和含有磷-氮键的有机化合物。
在其它实施方式中,阻燃剂选自含氯烃、含溴烃、硼化合物、金属氧化物、氧化锑(锑白)、氢氧化铝、钼化合物、氧化锌、氧化镁、有机磷酸酯、次磷酸酯(phospinate)、亚磷酸酯、膦酸酯、磷杂环戊二烯(phosphene)、卤化磷化合物、含无机磷的盐和含氮化合物、或者包含上述至少一种的组合。
在其它实施方式中,阻燃剂的实例包括但不限于卤化阻燃剂,如四溴双酚A低聚物,如BC58和BC52,溴化聚苯乙烯或聚(二溴-苯乙烯)、溴化环氧化物、五溴苄基丙烯酸酯聚合物、乙烯-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)、双(五溴苄基)乙烷、Al(OH)3、磷基FR体系,如红磷、金属亚膦酸盐、可膨胀性石墨、全氟丁烷硫酸钠或钾、全氟辛烷硫酸钠或钾、二苯砜磺酸钠或钾和2,4,6-三氯苯甲酸钠或钾,或者包含上述至少一种的组合。
在其它实施方式中,阻燃剂的实例包括但不限于2,2-双-(3,5-二氯苯基)-丙烷;双-(2-氯苯基)-甲烷;双(2,6-二溴苯基)-甲烷;1,1-双-(4-碘苯基)-乙烷;1,2-双-(2,6-二氯苯基)-乙烷;1,1-双-(2-氯-4-碘苯基)乙烷;1,1-双-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷;1,1-双-(3,5-二氯苯基)-乙烷;2,2-双-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷;2,6-双-(4,6-二氯萘基)-丙烷;2,2-双-(2,6-二氯苯基)-戊烷;2,2-双-(3,5-二溴苯基)-己烷;双-(4-氯苯基)-苯基-甲烷;双-(3,5-二氯苯基)-环己基甲烷;双-(3-硝基-4-溴苯基)-甲烷;双-(4-羟基-2,6-二氯-3-甲氧基苯基)-甲烷;和2,2-双-(3,5-二氯-4-羟苯基)-丙烷、2,2双-(3-溴-4-羟苯基)-丙烷。在以上结构式中,还包括:1,3-二氯苯、1,4-二溴苯、1,3-二氯-4-羟基苯和联苯,如2,2'-二氯联苯、多溴化的1,4-二苯氧基苯、2,4'-二溴联苯和2,4'-二氯联苯以及十溴二苯醚等。
低聚和聚合卤化芳族化合物也是有用的,如双酚A和四溴双酚A和碳酸酯前体例如光气的共聚碳酸酯。金属协同剂,例如,氧化锑也可以与阻燃剂一起使用。
还可以使用无机阻燃剂,例如,C1-C16烷基磺酸盐的盐,如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛烷磺酸钾、全氟己烷磺酸四乙铵和二苯砜磺酸钾等;通过例如将碱金属或碱土金属(例如,锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)和无机酸复合盐,例如,氧-阴离子,如碳酸的碱金属和碱土金属盐,如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3或者氟-阴离子复合物,如Li3AIF6、BaSiF6、KBF4、K3AIF6、KAIF4、K2SiF6和/或Na3AIF6等反应形成的盐。
在其它实施方式中,至少一种阻燃剂是无机阻燃剂。在还有的其它实施方式中,无机阻燃剂是防烟剂。在还有的其它实施方式中,无机阻燃剂选自三氢氧化铝(alumina trihydroxide)、氢氧化镁、氧化锑和硼酸锌。在甚至其它实施方式中,无机阻燃剂是硼酸锌。
在其它实施方式中,无机阻燃剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,无机阻燃剂以约0.1wt%至约2wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,无机阻燃剂以约0.1wt%至约1.5wt%的量存在。
与阻燃剂有关的是防烟剂(或者可替换地,称为烟抑制剂)。在多个实施方式中,所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还可以包含烟抑制剂。这些烟抑制剂在本领域中已知包括氧化钼,包括MoO3、八钼酸铵(“AOM”)、钼酸钙和锌;铁、铜、锰、钴或氧钒基酞菁(vanadylphthalocyanine),其可以与八溴联苯(octabromobiphenyl)一起用作协同剂;二茂铁(有机金属铁),其可以与Cl石蜡和/或氧化锑结合使用;水合氧化铁(III);水合硼酸锌;锡酸锌和羟基锡酸锌;水合物、碳酸盐和硼酸盐;氢氧化铝(三水合氧化铝,alumina trihydrate)(ATH);氢氧化镁;铁、锌、钛、铜、镍、钴、锡、铝、锑和镉的金属卤化物,其是非水和非离子的,并且它可以与复合剂(络合剂)一起使用,如季铵化合物、季鏻化合物、叔锍化合物、有机原硅酸盐、有机原硅酸盐的部分水解衍生物,或包含它们中一种或多种的组合;氮化合物,包括聚磷酸铵(磷酸单铵、磷酸氢二铵等);和FeOOH。这些烟抑制剂可以单独或组合使用,可选地以组合物或组合物中聚合物树脂按重量计的约0.1至约20wt%的量,或在一些情况下,以组合物按重量计或组合物中聚合物树脂按重量计的约1至约5wt%的量使用。在一些实施方式中,烟抑制剂可以用于排除聚醚酰亚胺。
聚合物添加剂
在一个实施方式中,本发明的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还可以包含通常并入到这种类型的树脂组合物中的多种添加剂,前提条件是选择添加剂从而不显著不利地影响热塑性组合物所需的性能。可以使用添加剂的组合。这些添加剂可以在用于形成组合物的组分混合期间,在适合的时间混合。
本发明的组合物还可以与多种添加剂合并,其包括但不限于,着色剂,如二氧化钛、硫化锌和炭黑;稳定剂或抗氧化剂,如受阻酚、亚磷酸盐/酯、亚膦酸盐/酯(亚磷酸二酯,phosphonite)、硫酯及它们的混合物,和脱模剂、润滑剂、阻燃剂、消烟剂和抗滴落剂,例如,基于含氟聚合物的那些。
在其它实施方式中,本发明的聚碳酸酯可以包含一种或多种可以维持和/或改善所得材料的多种性能的其它材料,即聚合物添加剂。取决于所述组合物最终所选的特性,所述添加剂可以包括但不限于填料、抗氧化剂、润滑剂、阻燃剂、成核剂、偶联剂、紫外吸收剂、紫外稳定剂、颜料、染料、增塑剂、加工助剂、粘度控制剂、增粘剂、防粘剂、表面活性剂、增量油(extender oil)、金属钝化剂(金属减活剂,metal deactivator)、稳压剂、增效剂、催化剂、防烟剂等,或含有上述至少一种的组合。可以在本发明中使用的添加剂、填料等的实例包括但不限于抗氧化剂、矿物填料等,或者包含上述至少一种的组合。
在多个实施方式中,连续热塑性聚合物相还包含至少一种聚合物添加剂,其选自抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、抗静电剂、颜料、染料和γ稳定剂。在其它实施方式中,连续热塑性聚合物相还包含至少一种聚合物添加剂,其选自阻燃剂、着色剂、第一抗氧化剂和第二抗氧化剂。
本发明的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还可以与多种添加剂合并,所述添加剂包括但不限于着色剂,如二氧化钛、硫化锌和炭黑;稳定剂,如受阻酚、亚磷酸盐/酯、亚膦酸盐/酯、硫酯及其混合物,和脱模剂、润滑剂、阻燃剂、消烟剂和抗滴落剂,例如,基于氟代聚合物的那些。在多个实施方式中,所述聚合物组合物添加剂包括一种或多种着色剂、抗氧化剂、脱模剂、润滑剂、阻燃剂、消烟剂和抗滴落剂。添加剂的有效量广泛改变,但是它们通常基于整个组合物的重量,以按重量计高达约0.01至20%或以上的量存在。
在其它实施方式中,在本发明中有用的脱模剂可以是烷基羧酸酯,例如,季戊四醇四硬脂酸酯、甘油三硬酯酸酯和乙二醇二硬脂酸酯。脱模剂通常以所述制剂按重量计0.01至0.5%存在于组合物中。脱模剂的其它实例还可以是α-烯烃或低分子量聚α-烯烃或它们的共混物。
在其它实施方式中,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还包含约0.001wt%至约0.5wt%的量的抗氧化剂。在还有的其它实施方式中,抗氧化剂选自受阻酚、亚磷酸盐/酯、亚膦酸盐/酯、硫酯和它们的任何混合物。抗氧化剂的实例包括但不限于,受阻酚如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]-甲烷,4,4'-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)和硫代二亚乙基双(3,5-二叔丁基-4-羟基)氢化肉桂酸酯、十八烷基-3(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇四(3(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯)、亚磷酸盐/酯和亚膦酸酯/盐,如三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯和硫基化合物,如硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二豆蔻酯和硫代二丙酸二硬脂酰酯、碘化钾、碘化亚铜、多种硅氧烷和胺,如聚合的2,2,4-三甲基-1,2-二氢化氮杂萘等,或包含上述至少一种的组合。
在多个其它实施方式中,示例性抗氧化添加剂包括例如有机亚磷酸酯,如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯(例如,“IRGAFOS 168”或者“I-168”)、双(2,4-二叔丁苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂酰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;烷基化对苯二酚;羟基化硫二苯醚;亚烷基-双酚;苄基化合物;β-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-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;硫烷基或硫芳基化合物的酯,如二硬脂酰基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、双十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯等;β-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸的酰胺等,或者包含上述抗氧化剂中至少一种的组合。在其它实施方式中,抗氧化剂可以以整体聚碳酸酯组合物的0.0001至1wt%的量存在。
在多个实施方式中,连续热塑性聚合物相还包括第一抗氧化剂。在多个其它实施方式中,所述第一抗氧化剂选自受阻酚和仲芳基胺(secondaryaryl amine)或它们的组合。在其它实施方式中,受阻酚包括选自下列的一种或多种化合物:三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛基硫代)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)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)甲烷和十八烷基3,5-二叔丁基羟基氢化肉桂酸酯。在还有的其它实施方式中,受阻酚包括十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯。
在其它实施方式中,第一抗氧化剂以约0.01wt%至约0.50wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,第一抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,第一抗氧化剂以约0.01wt%至约0.10wt%的量存在。在甚至其它实施方式中,第一抗氧化剂以约0.02wt%至约0.08wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,第一抗氧化剂以约0.03wt%至约0.07wt%的量存在。
在多个实施方式中,连续热塑性聚合物相还包括第二抗氧化剂。在多个其它实施方式中,第二抗氧化剂选自有机磷酸盐和硫酯或它们的组合。在其它实施方式中,第二抗氧化剂包括一种或多种化合物,其选自四(2,4-二叔丁苯基)[1,1-二苯基]-4,4'-二基二亚膦酸酯、三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁苯基)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)亚磷酸酯和二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯。在还有的其它实施方式中,第二抗氧化剂包括三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯。
在其它实施方式中,第二抗氧化剂以约0.01wt%至约0.50wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,第二抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,第二抗氧化剂以约0.01wt%至约0.10wt%的量存在。在甚至其它实施方式中,第二抗氧化剂以约0.02wt%至约0.08wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,第二抗氧化剂以约0.03wt%至约0.07wt%的量存在。
示例性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,如二甲苯膦酸酯等,磷酸酯,如磷酸三甲酯等,或者包含上述热稳定剂中至少一种的组合。一般地,以整体聚碳酸酯组合物的0.0001至1wt%的量使用热稳定剂。
还可以使用光稳定剂和/或紫外线(UV)吸收添加剂。示例性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2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等,或者包含上述光稳定剂中至少一种的组合。一般地,以整体聚碳酸酯组合物的0.0001至1wt%的量使用光稳定剂。
示例性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;草酰替苯胺;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(CYASORB TM 5411);2-羟基-4-正辛基氧二苯甲酮(CYASORBTM 531);2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛基氧)-苯酚(CYASORB TM 1164);2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORB TM 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(UVINULTM 3030);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-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷;纳米尺寸的无机材料,如氧化钛、氧化铈和氧化锌,所有材料的粒径小于或等于100纳米;等,或者包含上述UV吸收剂中至少一种的组合。一般地,以整体聚碳酸酯组合物的0.0001至1wt%的量使用UV吸收剂。
还可以使用增塑剂、润滑剂和/或脱模剂。这些类型的材料之间存在相当大的重叠,它们包括例如苯二甲酸酯,如二辛基-4,5-环氧基-六氢邻苯二甲酸酯;三-(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯;三硬脂酸甘油酯;二或多官能的芳香族磷酸酯,如间苯二酚四苯基二磷酸酯(“RDP”)、氢醌的双(联苯)磷酸酯和双酚-A的双(联苯)磷酸酯;聚-α-烯烃;环氧化大豆油;硅酮,其包括硅油;酯,例如,脂肪酸酯,如烷基硬脂酰酯,例如,硬脂酸甲酯、硬脂酰硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯(“PETS”)等;硬脂酸甲酯和亲水性和疏水性非离子型表面活性剂的组合,所述非离子型表面活性剂包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物、聚(乙二醇-共-丙二醇)共聚物,或者包含上述二醇聚合物中至少一种的组合,例如,在适合溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物;蜡,如蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等。一般地,以整体聚碳酸酯组合物的0.001至1wt%,具体地0.01至0.75wt%,更具体地0.1至0.5wt%的量使用这些材料。
在其它实施方式中,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还可以包含抗静电剂。术语“抗静电剂”是指可以加工成聚合树脂和/或喷涂到材料或制品上以改善导电性和整体物理性能的单体、低聚或聚合材料。单体抗静电剂的实例包括单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬酯酸甘油酯、乙氧化胺、伯胺、仲胺和叔胺、乙氧基化醇、硫酸烷基酯、烷基芳基硫酸酯、磷酸烷基酯、烷基胺硫酸酯、磺酸烷基盐,如硬脂酰磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等、季铵盐、季铵树脂、咪唑啉衍生物、脱水山梨糖醇酯、乙醇酰胺、甜菜碱等,或者包含上述单体抗静电剂中至少一种的组合。
示例性聚合物抗静电剂包括某些聚酰胺酯、聚醚-聚酰胺(聚醚酰胺)嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、聚醚酯或聚氨脂,其各自含有聚亚烷基二醇部分,如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等。这些聚合物抗静电剂是可商购的,如,例如,PelestatTM 6321(Sanyo)、PebaxTM MH1657(Atofina)和IrgastatTM P18和P22(Ciba-Geigy)。其它可以用作抗静电剂的聚合物材料是固有型导电聚合物,如聚苯胺(作为PANIPOL TM EB可商购自Panipol)、聚吡咯和聚噻吩(可商购自Bayer),其在高温熔融处理之后保留了一些它们的固有导电性。在一个实施方式中,在含有化学抗静电剂的聚合物树脂中可以使用碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑或上述任意组合以赋予所述组合物静电耗散性。通常以电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的约0.1至约10重量份数的量使用抗静电剂。
在所述组合物中还可以包括抗滴落剂,并且所述抗滴落剂包括例如含氟聚合物,如纤丝形成或非纤丝形成含氟聚合物,如纤丝形成聚四氟乙烯(PTFE)或非纤丝形成聚四氟乙烯等;包封的含氟聚合物(encapsulatedfluoropolymer),即作为抗滴落剂包封在聚合物中的含氟聚合物,如苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的PTFE(也称为“TSAN”)等,或包含至少一种上述抗滴落剂的组合。可以通过在存在含氟聚合物的情况下使聚合物聚合来制备包封的含氟聚合物。可以通过在存在PTFE的水分散体的情况下使苯乙烯和丙烯腈共聚来制备TSAN。与PTFE相比,TSAN可以提供显著的优势,其中TSAN可以更容易地分散在所述组合物中。TSAN可以例如包括基于包封的含氟聚合物的总重量的50wt%的PTFE和50wt%的苯乙烯-丙烯腈共聚物。苯乙烯-丙烯腈共聚物可以例如是基于共聚物总重量的75wt%的苯乙烯和25wt%的丙烯腈。可替换地,含氟聚合物可以以一定方式与第二聚合物如,例如,芳香聚碳酸酯树脂或苯乙烯-丙烯腈树脂,如例如美国专利第5,521,230和4,579,906中所述预共混以形成用作抗滴落剂的凝聚材料。可以使用任一种方法来生产包封的含氟聚合物。抗滴落剂通常以基于100重量份数的总组合物(不包括任何填料)基于100重量份数的0.1至1.4重量份数的量使用。
在多个实施方式中,连续热塑性聚合物相还包括抗滴落剂。在其它实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约2wt%的量存在。在还有的其它实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约1wt%的量存在。在甚至其它实施方式中,抗滴落剂是苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的PTFE(TSAN)。
当需要泡沫时,适合的发泡剂包括例如低沸点卤代烃以及产生二氧化碳的那些;在室温下为固体并且当加热到高于它们的分解温度时产生气体,如氮气、二氧化碳或氨气的发泡剂,如偶氮甲酰胺、偶氮甲酰胺的金属盐、4,4'-氧双(苯磺酰基酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵等;或者包含上述发泡剂中至少一种的组合。
在其它实施方式中,电磁波屏蔽热塑性树脂组合物还可以包含约0.001百分之一份(pph)至约5.000pph的量的着色剂。在还有的其它实施方式中,着色剂选自由炭黑和二氧化钛组成的组。在还有的其它实施方式中,着色剂是炭黑。在甚至其它实施方式中,着色剂是二氧化钛。在还有的其它实施方式中,用含硅化合物钝化的二氧化硅铝层(silica aluminolayer)包封二氧化钛。通过用在本领域中是熟知的任何几种方法的二氧化硅和/或氧化铝处理使二氧化钛钝化,所述方法无限制地包括用于处理颜料施胶的二氧化钛的二氧化硅和/或氧化铝湿处理。
除二氧化钛之外,还可以存在其它着色剂,如颜料和/或染料添加剂以补偿聚碳酸酯树脂中可以存在的任何颜色和向顾客提供所需的颜色。有用的颜料可以包括例如无机颜料,如金属氧化物和混合的金属氧化物,如氧化锌、氧化铁等;硫化物,如硫化锌等;铝酸盐;硫代硅酸硫酸钠(sodiumsulfo-silicates sulfates)、铬酸盐等;炭黑;铁酸锌;群青(ultramarine blue);有机颜料,如偶氮类、重氮类、喹吖二酮类(quinacridones)、二萘嵌苯类、萘四羧酸类、黄烷土林类(flavanthrones)、异吲哚啉酮类(isoindolinones)、四氯异吲哚啉酮类(tetrachloroisoindolinones)、蒽醌类、蒽嵌蒽醌类(enthrones)、二噁嗪类、酞菁类和偶氮色淀类;颜料红101、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、颜料蓝60、颜料绿7、颜料黄119、颜料黄147、颜料黄150和颜料棕24;或包含上述颜料中至少一种的组合。通常以整体电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的0.01至10wt%的量使用颜料。
示例性的染料通常为有机材料并且包括例如香豆素染料,如香豆素460(蓝)、香豆素6(绿)、尼罗红等;镧系复合物;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(carbostyryl)染料;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;甲川染料;芳基甲烷染料;偶氮染料;靛类染料;硫靛类染料;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;二萘嵌苯染料;紫环酮(perinone)染料;双-苯并噁唑基噻吩(BBOT);三芳基甲烷染料;氧杂蒽(xanthene)染料;噻吨染料;萘二甲酰亚胺染料;内酯染料;荧光团,如反斯托克斯迁移(anti-stokes shift)染料,其在近红外波长中吸收并在可见波长中发射等;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'-二苯基芪;4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃;1,1'-二乙基-2,2'-羰花青碘化物;3,3'-二乙基-4,4',5,5'-二苯并硫代三羰花青碘化物;7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮杂喹诺酮-2;7-二甲氨基-4-甲基喹诺酮-2;2-(4-(4-二甲氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑鎓高氯酸盐;3-二乙基氨基-7-二乙基亚氨基酚噁唑高氯酸盐;2-(1-萘基)-5-苯基噁唑;2,2'-对亚苯基-双(5-苯基噁唑);罗丹明700;罗丹明800;芘、屈、红荧烯、六苯并苯等;或者包含上述染料中至少一种的组合。通常以整体电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的0.01至10wt%的量使用染料。
还可以存在辐射稳定剂,具体地γ-辐射稳定剂。示例性的γ-辐射稳定剂包括亚烷基多元醇,如乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、内消旋-2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、2,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,4-己二醇等;亚环烷基多元醇,如1,2-环戊二醇、1,2-环己二醇等;支链亚烷基多元醇,如2,3-二甲基-2,3-丁二醇(频哪醇)等,以及烷氧基取代的环或非环烷烃。不饱和的烯醇也是有用的,它的实例包括4-甲基-4-戊烯-2-醇、3-甲基-戊烯-3-醇、2-甲基-4-戊烯-2-醇、2,4-二甲基-4-戊烯-2-醇和9-癸烯-1-醇以及具有至少一个羟基取代的叔碳的叔醇,例如,2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、2-苯基-2-丁醇、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、2-苯基-2-丁醇等,以及环叔醇,如1-羟基-1-甲基-环己烷。还可以使用某些羟甲基芳族化合物,所述芳族化合物在连接至芳环中不饱和碳的饱和碳上具有羟基取代。所述羟基取代的饱和碳可以是羟甲基(-CH2OH)或它可以是更复杂的烃基中的一员,如-CR4HOH或-CR4OH,其中R4是复杂或简单的烃。具体的羟甲基芳族化合物包含二苯基甲醇、1,3-苯二甲醇、苄醇、4-苄氧基苄醇和苄基苄醇。2-甲基-2,4-戊二醇、聚乙二醇和聚丙二醇经常用于γ-辐射稳定。通常以整体电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的0.1至10wt%的量使用γ-辐射稳定化合物。
在另一个实施方式中,本发明的聚碳酸酯组合物可以包含填料,如,例如,无机填料或增强剂。如果存在,填料的具体组成可以变化,只要所述填料与聚碳酸酯组合物的其余组分是化学相容的。在一个实施方式中,聚碳酸酯组合物包括填料,如,例如,滑石。如果存在,填料的量可以包含不会不利地影响其所需性能的适合于聚碳酸酯组合物的任何量。在一个实施方式中,本发明的聚碳酸酯包含约1wt%至约10wt%的填料。
在另一个实施方式中,填料可以包括硅酸盐和石英粉(硅石粉,silicapowder),如硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、石墨、天然石英砂等;硼粉末,如硼-氮化物粉末、硼-硅酸盐粉末等;氧化物,如TiO2、氧化铝、氧化镁等;硫酸钙(作为其酸酐、二水合物或三水合物)等;滑石,包括纤维状、模块状、针状、层状滑石等;硅灰石;表面处理的硅灰石;玻璃球,如中空和固体玻璃球、硅酸盐球、铝硅酸盐等;高岭土,包括硬高岭土、软高岭土、煅烧高岭土、包含本领域中已知的多种涂料以有利于和聚合物基质树脂的相容性的高岭土等;单晶纤维或“须晶”,如金刚砂、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等;纤维(包括连续和切短纤维)、碳纤维、玻璃纤维,如E、A、C、ECR、R、S、D或NE玻璃等;硫化物,如硫化钼、硫化锌等;钡化合物,如钛酸钡、钡铁氧体、硫酸钡、重晶石等;金属和金属氧化物,如颗粒或纤维状铝、铜锡合金(bronze)、锌、铜和镍等;薄片填料,如玻璃薄片、薄片金刚砂、二硼化铝、薄铝片、薄钢片等;纤维填料,例如,短无机纤维,如源自包含硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水化物等中至少一种的共混物的那些;天然填料和增强剂,如通过粉碎木材获得的木屑、纤维状产品,如纤维素、棉花等;有机填料,如聚四氟乙烯;由能够形成纤维的有机聚合物形成的增强有机纤维填料,如聚(酮醚)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯等;以及其它填料和增强剂,如云母、粘土、长石、烟灰、铝硅酸镁盐(铝硅酸盐,fillite)、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻岩、硅藻土、炭黑等,或包含至少一种上述填料或增强剂的组合。
在一个实施方式中,如果存在,可以用金属材料层涂覆填料以利于导电性,或表面用硅烷处理以改善与聚合物基质树脂的粘合性和分散性。另外,可以以单丝或复丝纤维形式提供这些增强填料,并且它们可以单独或与其它类型纤维结合使用,通过例如共织(co-weaving)或芯/皮(core/sheath)、并列(side-by-side)、桔瓣型(orange-type)或基质型(matrix)和原纤维(fibril)结构,或者通过纤维制造领域技术人员已知的其它方法。示例性共织结构包括例如玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维和芳族聚酰亚胺纤维玻璃纤维等。可以例如以以下形式:粗纱、编织纤维增强物,如0-90度织物等;非编织纤维增强物,如连续纤维垫、切短纤维垫、织物、纸和毡等;和三维增强物,如编织物提供纤维填料。
共混的聚碳酸酯组合物的生产
在多个实施方式中,可以通过多种方法生产本发明的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物。可以通过多种方法,包括将材料与制剂中所需的任何其它添加剂密切混合将本发明的组合物共混。由于熔融共混设备在商业聚合物加工工厂中的可用性,可以使用熔融加工法。在多个其它实施方式中,在这些熔融加工法中使用的设备包括但不限于下列:同向旋转和反向旋转挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机、盘式压实处理机(disc-pack processors)和多种其它类型的挤出设备。在其它实施方式中,所述挤出机是双螺杆挤出机。在多个其它实施方式中,熔融加工的组合物通过冲模中小的出口孔离开加工设备,如挤出机。所得的熔融树脂流股通过使流股穿过水浴来冷却。可以将冷却的流股切成小粒料以用于包装和进一步处理。
在其它实施方式中,可以通过本领域中已知的任何适合的混合方式制备本发明的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,例如,将聚碳酸酯-丙烯腈丁二烯聚合物共混物、高强度不锈钢纤维和玻璃纤维干混合,然后直接在熔融共混装置,例如,注射成型机或挤出机中熔融混合以制备本发明的导电热塑性结构(例如,注射成型制品或挤出板或型材),或者在单独的挤出机(例如,班伯里混和机)中预混合以产生粒料。然后,将所述粒料注射成型或挤出成板材或型材以产生本发明的导电热塑性结构。
在多个实施方式中,将组合物的干混物直接注射成型或直接挤出成板材或型材,而不预熔融混合或熔融共混以形成粒料。可以将聚碳酸酯-丙烯腈丁二烯聚合物共混物、高强度不锈钢纤维和玻璃纤维在相同位置(例如,进料斗),单独地在不同位置(例如,进料斗和一个或多个侧部进料位置)或者以任意组合同时引入到熔融共混装置中。该方法使得能够具有在线提高或降低电磁波屏蔽热塑性树脂组合物中高强度不锈钢纤维的量和/或提高或降低玻璃纤维和/或聚碳酸酯-丙烯腈丁二烯聚合物共混物的量的灵活性。也就是说,与使用粒料形式的预混合导电热塑性聚合物组合物相比,对于具体的导电热塑性结构,可以调节和产生电磁波屏蔽效果和其它性能不同的平衡,而无需费力和只需使用极少量的聚合物和纤维。
将熔体温度最小化以避免树脂过度降解。例如,可以希望将熔融树脂组合物中的熔融温度维持在约230℃至约350℃之间,尽管可以使用更高的温度,只要将树脂在加工设备中的停留时间保持短暂。在还有的其它实施方式中,挤出机通常在约180℃至约385℃的温度下操作。在还有的其它实施方式中,挤出机通常在约200℃至约330℃的温度下操作。在甚至其它实施方式中,挤出机通常在约220℃至约300℃的温度下操作。
在多个实施方式中,可以通过将聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、高强度钢纤维和玻璃纤维在混合机例如HENSCHEL-MixerTM高速混合器或其它适合的混合机/共混机中共混来制备本发明的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物。其它低剪切方法,包括但不限于人工混合也可以完成这种共混。然后,可以将混合物通过加料斗进料至单螺杆或双螺杆挤压机的进料口。可替换地,可以通过在进料口和/或在下游通过边进料口(sidestuffer)直接进料至挤出机中来将至少一种组分引入至组合物中。还可以将添加剂混合进母料所需的聚合物树脂中,并进料至挤出机中。挤出机通常在高于导致组合物流动所需的温度下操作。立即将挤出物在水浴中淬火并制粒。当切割所述挤出物时,根据需要,这样制备的粒料可以是1/4英寸长或更短的。这些粒料可以用于后续的成模、成型或成形。
在其它实施方式中,生产制品的方法包括将聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、高强度不锈钢纤维和玻璃纤维熔融共混;并将挤出的组合物模制成制品。在还有的其它实施方式中,使用单螺杆挤压机或双螺杆挤压机完成挤出。
在其它实施方式中,本发明涉及制备电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的方法,其包括共混:a)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物;b)约5wt%至约30wt%的高强度不锈钢纤维;和c)约0wt%至约30wt%的玻璃纤维;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
在其它实施方式中,本发明涉及制备组合物的方法,其包括:共混a)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;b)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;c)约5wt%至约30wt%的高强度不锈钢纤维;和d)约0wt%至约30wt%的玻璃纤维;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;和其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
制品
在多个实施方式中,可以在制备制品中使用本发明所公开的具有改善的电磁波屏蔽的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物。可以通过多种方式,如:注射成型、挤出、滚塑(rotational molding)、压缩成型、吹塑、片材或膜挤出、型材挤出、气体辅助成型、结构泡沫成型和热成型将所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物成形和加工成有用的成型制品。还可以将本文所述的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物制成膜和片材以及层压物体系的组分。
在一个实施方式中,本发明涉及包含所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的塑料制品。在其它实施方式中,所述制品是手机、MP3播放器、计算机、笔记本电脑(laptop)、照相机、录像机、电子平板(电子图形输入板,electronic tablet)、寻呼机(pager)、手持受话器(hand receiver)、电视游戏机(video game)、计算器、无线汽车输入设备(wireless car entrydevice)、汽车部件、过滤外壳(过滤器外壳,filter housing)、行李车(luggagecart)、办公椅、厨房用具(厨房电器,kitchen appliance)、电气外壳(electricalhousing)、电插头(电连接器,electrical connector)、照明器材、发光二极管、电气部件或电信部件(telecommunications part)的一部分。在还有的其它实施方式中,所述制品的壁厚大于或等于约0.3mm并且小于或等于约2.0mm。在还有的其它实施方式中,所述制品的壁厚大于或等于约0.3mm并且小于或等于约1.8mm。在甚至其它实施方式中,所述制品的壁厚大于或等于约0.3mm并且小于或等于约1.5mm。在还有的其它实施方式中,所述制品的壁厚大于或等于约0.8mm并且小于或等于约2.5mm。在还有的其它实施方式中,所述制品的壁厚大于或等于约0.8mm并且小于或等于约1.8mm。在甚至其它实施方式中,所述制品的壁厚大于或等于约0.8mm并且小于或等于约1.5mm。
在多个实施方式中,本发明涉及包含所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电气或者电子设备。在其它实施方式中,所述电气或电子设备是手机、MP3播放器、计算机、笔记本电脑、照相机、录像机、电子平板、寻呼机、手持受话器、电视游戏机、计算器、无线汽车输入设备、汽车部件、过滤外壳、行李车、办公椅、厨房用具、电气外壳、电插头、照明器材、发光二极管、电气部件或电信部件。
在多个实施方式中,可以通过已知方法,如注射成型、二次成型(overmolding)、挤出、滚塑、吹塑和热成型将所公开的组合物模制、发泡或挤出成多种结构或制品。具体地,考虑了受益于EMI屏蔽的制品,如电子设备、电子外壳或电子元件。非限制实例包括计算机外壳、手机部件、手持式电子设备,如MP3播放器、电子平板、寻呼机、照相机外壳、录像机、电视游戏机、计算器、无线汽车输入设备、汽车部件、过滤外壳、行李车和办公椅、厨房用具、电气外壳等,例如,智能电表外壳等;电插头,和照明设施的部件、装饰品、家用器具、发光二极管(LED)和照明分电箱(light panels)、挤出膜和片材制品;电气部件,如中继器;和电信部件,如用于基站终端的部件。本发明还考虑了在所述制品上的其它制造操作,如但不限于模制、模内装饰、在烤漆烘箱中烘烤、层压和/或热成型。
在其它实施方式中,本发明涉及以下制品:其选自计算机和商业机器外壳,如监视器外壳、手持电子设备外壳,如手机和数字照相机的外壳,固定的电器外壳,如出口标志、加湿器外壳和HVAC(热通风和空气调节)外壳、电插头和照明设施部件、装饰品、家用器具、屋顶、温室、日光浴室、游泳池外壳等。
在多个实施方式中,本发明涉及包含电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的制品。所形成的制品包括例如适合于家用和办公用器具的部件,如电话、传真机、VTR、复印机、电视机、微波炉、音响设备、盥洗用品、激光唱片、冰箱和空气调节器。在其它实施方式中,所述制品用于个人电脑和移动式电话的外壳,以及电子设备和电子设备的部件,这通常以作为用于支持个人电脑内的键盘的元件的键盘载体为代表。
在多个实施方式中,本发明的模制品具有高EMI屏蔽,优异的薄壁可模制性和高机械性能(强度、挠曲模量、冲击强度等)。因此,模制品适合用作电子或电气设备、办公自动化设备、家用电子设备的外壳或壳体,或者在汽车领域或需要这些性能的构成部件中使用,并且具体地,在需要较高重量减小水平的便携式电子和电气设备的外壳或壳体中使用。更具体地,模制品适合用作大型显示器、笔记本尺寸的个人电脑、携带式电话、PHS、PDA(便携式信息终端,如电子笔记本等)、摄像机、数字式静物摄影机(digital still camera)、手提收音机-磁带播放机等的外壳或壳体。
在其它实施方式中,包含所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的本发明的制品选自:计算机和商业机器外壳,如监视器外壳、手持电子设备外壳,如手机和数字照相机的外壳,固定的电器外壳,如出口标志、加湿器外壳和HVAC(热通风和空气调节)外壳、电插头和照明设施部件、装饰品、家用器具、屋顶、温室、日光浴室、游泳池外壳等。
在一个实施方式中,本发明涉及形成包含电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的制品的方法,其包括以下步骤:将聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、高强度不锈钢纤维和玻璃纤维进料至在线混合机;混合聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物、高强度不锈钢纤维以形成电磁波屏蔽热塑性材料;将电磁波屏蔽热塑性材料通过在线混合机的注射柱塞;和使用注射成型法或注射-压缩成型法将电磁波屏蔽热塑性材料注射到模具中;其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述制品显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
无需进一步详细描述,据信本领域技术人员可以使用本文中的说明来使用本发明。包括以下实施例来向本领域技术人员提供实践所主张的发明的额外指导。所提供的实施例仅是工作的代表并且有助于本发明的教导。因此,这些实施例不旨在以任何方式限制本发明。
尽管可以以具体法定类别如系统法定类别来描述和主张本发明的实施方式,但这仅是出于方便的目的并且本领域技术人员将理解可以以任何法定类别来描述和主张本发明的每个实施方式。除非另外明确说明,否则绝不旨在将本文所述的任何方法或实施方式视为需要以特定顺序实施其步骤。因此,当方法权利要求未在权利要求或说明中具体地说明步骤受限于具体顺序时,绝不旨在以任何方面推断顺序。这适用于任何可能的解释的非表达基础,其包括与步骤或操作流程的设置有关的逻辑事件,源自语法组织或标点的普通含义,或者在说明书中描述的实施方式的数量或类型。
在整个发明申请中,参考了多个出版物。这些出版物的公开内容以其全部内容作为参考并入到本专利申请中,以更充分地描述其所属领域的水平。对于在其中参考文献所依赖的句子中所讨论的包含在所公开的参考文献中的材料,所公开的参考文献还单独并且具体地作为参考并入本文。不应将本文中的内容视作是由于在先发明而对这些较早出版物不授权本发明发明的许可。此外,本文所提供的出版物的日期可以不同于真实发表日期,其可能需要单独确认。
实施例
提出下列实施例从而为本领域普通技术人员提供如何制备和评价本文中所主张的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整公开和说明,并且其旨在是完全示例性的并且不旨在限制本公开内容。对于数量(例如,量、温度等),尽力确保准确度,但是应说明一些误差和偏差。除非另外说明,否则分数是重量份数,温度以℃为单位或者处于环境温度,并且压力为或接近大气压。除非另外说明,否则提及组合物的百分比是就wt%而言的。
使用表1中所示的材料制备本文所述的组合物。通过将所有成分在干共混和滚筒式混合中预共混约4-6分钟来制备样品批次。通过使用约240℃至约290℃的压辊温度(barrel temperature),保持在约300rpm的螺旋速度,维持在约70%至约80%的扭矩值并且在本领域技术人员熟知的标准处理条件下操作,将预共混物进料至东芝(Toshiba)双螺杆挤压机(37mm)中来熔融挤出以制备所有样品。
根据ASTM D1238的测试方法,在以下测试条件下确定熔体体积速率(“MVR”):270℃的熔融温度,10kg的总负荷、360秒(s)的停留时间和2.095mm的孔口直径。测试前,将样品在85℃干燥3小时。提供以下MVR数据,以cm3/10分钟为单位。
根据ISO 1183确定比重。
根据ASTM D256,在23℃使用3.2mm厚样品进行缺口悬臂梁式冲击(“NII”)测试。以下提供了NII的数据,单位J/m。
根据ASTM D648,在1.82MPa负荷下,使用6.4mm厚样品确定热挠曲温度。以℃为单位提供了以下数据。
使用2mm通道深度,以280℃的熔融温度和80℃的模具温度确定粒料的螺旋形流分析。
根据ASTM D4935,对指定壁厚(参见下表)的样品确定EMI屏蔽。
根据ASTM D790,以1.27毫米/分钟(mm/min)的加荷速度,在50mm支撑跨度上,使用3.18mm×12.7mm×127mm样品确定挠曲性能(屈服模量和应力)。作为5个测试条的测试结果的平均值计算测试结果。测试包括在简支梁上利用中荷载的三点加载系统。Instron和Zwick是设计来进行这类测试的工具的制造商的典型实例。挠曲模量是在弹性极限范围内应力与相应的应变的比值,并以兆帕(MPa)表示。
根据ASTM D638确定拉伸性能(断裂模量和应力)。使用5mm/min的测试速度,在23℃使用I型拉伸试棒确定抗拉模量。
表1
在以下实施例中,所使用的聚碳酸酯是Lexan双酚A型聚碳酸酯(SABIC Innovative Plastics),其分子量在绝对PC分子量尺度范围内为18,000至40,000。它可以通过界面法、熔融法或者通过改善的熔融法制备。所使用的ABS是GE Advanced Materials Bulk ABS C29449(本体ABS或“BABS”),其具有标称17wt%的丁二烯,其余的是苯乙烯和丙烯腈。微观结构是倒相的,其中在SAN基质中的丁二烯相中包藏有SAN。如例如在美国专利第3,981,944号和美国专利第5,414,045号中所述,使用与搅拌的沸腾反应器串连的塞流反应器制备BABS。在本文所述的实施例中使用的玻璃纤维具有约14μm的直径。
所使用的高强度不锈钢纤维是Huitong的HT-CH75-T20-HS。该材料的不锈钢纤维含量为约75%,其余的重量是包含聚砜和聚酯的涂层。应理解“高强度SSF”表示单纤维强度>20cN,单纤维伸长率>2%,电气性能与标准不锈钢特征具有类似水平。在本文所述的实施例中,标准不锈钢纤维(“SSF”)和高强度不锈钢纤维(“HSSF”)具有下表2中所示的性能。
表2
表3中提供了本发明的代表性聚碳酸酯制剂和比较样品,其中以wt%提供指明的量。
表3
表4中所示的数据显示对于使用SSF制备的比较样品,EMI屏蔽显著取决于材料厚度。例如,即使在高加载量(20wt%SSF),在1.2mm厚时EMI值仅为约40dB,而在3mm厚时,相同材料的EMI是60dB。相反,在所公开的组合物(高强度SSF的加入)的实施例中,与对照样品相比薄壁样品(即小于3mm)的EMI值显著改善。不希望限于具体的理论,EMI屏蔽的改善可以是由具有稳定和理想导电通路的混合导电网络的形成所造成的。两种实施例样品的数据显示出对薄壁部件出乎意料并且加强的EMI屏蔽性能。
表4
*对于聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共混物、玻璃纤维和所有其它组分的类型和量,样品是相同的。比较样品使用了如上所述的标准强度不锈钢纤维,并且实施例样品使用了如上所述的高强度不锈钢纤维。
**各种不锈钢纤维(即比较样品的标准强度不锈钢纤维,和实施例样品的高强度不锈钢纤维)的wt%作为制剂中组分总重量的wt%。
此外,表5中的数据显示使用HSSF的样品的机械性能具有与使用SSF的对照样品类似的水平,或甚至比它稍微更高。
表4
*“C1”是比较样品1(参见表3和相关正文);“S1”是实施例样品1(参见表3和相关正文);“C2”是比较样品2(参见表3和相关正文);和“S2”是实施例样品2(参见表3和相关正文)。
对于本领域技术人员显而易见的是在不背离本发明的范围或精神的情况下,可以在本发明中做出多种改变和变化。根据对本文所公开的说明书和本发明实践的考虑,本发明的其它实施方式对本领域技术人员来说是显而易见的。旨在是认为说明书和实施例仅是示例性的,其中本发明的真实范围和精神是通过所附权利要求表明的。
通过权利要求限定了本发明可取得专利的范围,并且所述范围可以包括本领域技术人员想到的其它实例。如果它们具有与权利要求书面语言相同的结构元素,或者如果它们包括与权利要求的书面语言具有非本质差异的等价结构要素,则这些其它实例旨在属于权利要求的范围内。
以下描述了本文所公开的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物和用于制备电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的方法的至少一些实施方式。
实施方式1:电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括:a)包含聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的约30wt%至约75wt%的共混物的连续热塑性聚合物相;b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i.其中高强度不锈钢纤维以约5wt%至约30wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;ii.其中所述玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中所有重量百分比均基于所述组合物的总重量;其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物、相同的玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维组成的参考组合物相比,当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约10%的电磁波屏蔽性能;和其中所述标准强度钢纤维的单纤维强度小于或等于约19cN,伸长率小于或等于约1.5%。
实施方式2:电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括:a)包含聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的约30wt%至约75wt%的共混物的连续热塑性聚合物相;b)分散在连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i.其中所述高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;ii.其中所述玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约52dB的电磁波屏蔽性能。
实施方式3:电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,其包括:a)包含i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的连续热塑性聚合物相;b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;i)其中所述高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;ii)其中所述玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约52dB的电磁波屏蔽性能。
实施方式4:根据实施方式1-2中任一个所述的组合物,其中连续热塑性聚合物相还包含聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
实施方式5:根据实施方式4-5中任一个所述的组合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约5wt%至约20wt%的量存在。
实施方式6:根据实施方式4-6中任一个所述的组合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约10wt%至约17wt%的量存在。
实施方式7:根据实施方式3-6中任一个所述的组合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的约20wt%的聚硅氧烷嵌段。
实施方式8:根据实施方式1-7中任一个所述的组合物,其中所述聚碳酸酯包含两种或更多种聚碳酸酯聚合物的共混物。
实施方式9:根据实施方式8所述的组合物,其中所述聚碳酸酯共混物包含低流动性聚碳酸酯聚合物和高流动性聚碳酸酯聚合物。
实施方式10:根据实施方式1-9中任一个所述的组合物,其中所述聚碳酸酯以约30wt%至约60wt%的量存在。
实施方式11:根据实施方式1-10中任一个所述的组合物,其中所述聚碳酸酯的重均分子量为约18,000至约40,000。
实施方式12:根据实施方式1-11中任一个所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约15wt%的量存在。
实施方式13:根据实施方式1-12中任一个所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约5wt%的量存在。
实施方式14:根据实施方式1-13中任一个所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是本体聚合的ABS。
实施方式15:根据实施方式1-14中任一个所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%的聚丁二烯。
实施方式16:根据实施方式1-15中任一个所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约12wt%至约18wt%的聚丁二烯;其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约60wt%至约75wt%的苯乙烯;并且其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%的丙烯腈。
实施方式17:根据实施方式1-16中任一个所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维还包含聚合物涂层。
实施方式18:根据权利要求17所述的组合物,其中所述聚合物涂层包含聚砜、聚酯、或者聚砜和聚酯两者。
实施方式19:根据实施方式17-18中任一个所述的组合物,其中所述聚合物涂层包含聚砜。
实施方式20:根据实施方式17-19中任一个所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维含量为约70wt%至约80wt%,并且其中所述聚合物涂层含量为约10wt%至约20wt%,其中所述重量百分比基于所述高强度不锈钢纤维和所述聚合物涂层的总重量。
实施方式21:根据实施方式1-20中任一个所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维还包含聚合物施胶组合物。
实施方式22:根据实施方式21所述的组合物,其中所述聚合物施胶组合物包含聚酯。
实施方式23:根据实施方式22所述的组合物,其中所述聚酯包含聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
实施方式24:根据实施方式21-23中任一个所述的组合物,其中所述聚合物施胶组合物以约5wt%至约15wt%的量存在。
实施方式25:根据实施方式1-24中任一个所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约22cN。
实施方式26:根据实施方式1-25中任一个所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维的伸长率大于或等于约2.2%。
实施方式27:根据实施方式1-26中任一个所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约22cN,并且伸长率大于或等于约2.2%。
实施方式28:根据实施方式1-27中任一个所述的组合物,其中当使用1.5mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,所述电磁波屏蔽性能为至少约52db。
实施方式29:根据实施方式1-28中任一个所述的组合物,其中当使用1.2mm厚样品,根据ASTM D4935测量时,所述电磁波屏蔽性能为至少约45db。
实施方式30:根据实施方式1-29中任一个所述的组合物,其中当根据ASTM D256测量时,所述组合物还显示出大于或等于约58J/m的缺口悬臂梁式冲击强度。
实施方式31:根据实施方式1-30中任一个所述的组合物,其中当根据ASTM D648测量时,所述组合物还显示出大于或等于约94℃的热挠曲温度。
实施方式32:根据实施方式1-31中任一个所述的组合物,其中所述连续热塑性聚合物相还包含选自阻燃剂、着色剂、第一抗氧化剂和第二抗氧化剂的至少一种聚合物添加剂。
实施方式33:根据实施方式32所述的组合物,其中所述连续热塑性聚合物相还包含一种或多种阻燃剂。
实施方式34:根据实施方式32-33中任一个所述的组合物,其中所述阻燃剂是含磷阻燃剂。
实施方式35:根据实施方式34所述的组合物,其中所述含磷阻燃剂是双酚A双(磷酸二苯基酯)。
实施方式36:根据实施方式34-35中任一个所述的组合物,其中所述含磷阻燃剂以约4wt%至约15wt%的量存在。
实施方式37:根据实施方式32-34中任一个所述的组合物,其中所述阻燃剂是无机阻燃剂。
实施方式38:根据实施方式37所述的组合物,其中所述无机阻燃剂是硼酸锌。
实施方式39:根据实施方式37-38中任一个所述的组合物,其中所述无机阻燃剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。
实施方式40:根据实施方式32-39中任一项所述的组合物,其中所述第一抗氧化剂选自受阻酚和仲芳基胺、或者它们的组合。
实施方式41:根据实施方式40所述的组合物,其中所述受阻酚包含十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯。
实施方式42:根据实施方式32-41中任一个所述的组合物,其中所述第一抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。
实施方式43:根据实施方式32-42中任一项所述的组合物,其中所述第二抗氧化剂选自有机磷酸盐和硫酯、或者它们的组合。
实施方式44:根据实施方式32-43中任一个所述的组合物,其中所述第二抗氧化剂包含三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯。
实施方式45:根据实施方式32-44中任一个所述的组合物,其中所述第二抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。
实施方式46:根据实施方式1-45中任一个所述的组合物,其中所述连续热塑性聚合物相还包含抗滴落剂。
实施方式47:根据实施方式46所述的组合物,其中所述抗滴落剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。
实施方式48:根据实施方式46-47中任一个所述的组合物,其中所述抗滴落剂是苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的聚四氟乙烯(PTFE)。
实施方式49:包含根据实施方式1-48中任一个所述的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的塑料制品。
实施方式50:根据实施方式49所述的制品,其中所述制品是手机、MP3播放器、计算机、笔记本电脑、照相机、录像机、电子平板、寻呼机、手持受话器、电视游戏机、计算器、无线汽车输入设备、汽车部件、过滤外壳、行李车、办公椅、厨房用具、电气外壳、电插头、照明器材、发光二极管、电气部件或电信部件的一部分。
实施方式51:根据实施方式49-50中任一个所述的制品,其中所述制品的壁厚大于或等于约0.3mm并且小于或等于约2.0mm。
实施方式52:根据实施方式49-51中任一个所述的制品,其中所述制品的壁厚大于或等于约0.8mm并且小于或等于约1.5mm。
实施方式53:包含根据实施方式1-48中任一个所述的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电气或电子设备。
实施方式54:根据实施方式53所述的电气或电子设备,其中所述电气或电子设备是手机、MP3播放器、计算机、笔记本电脑、照相机、录像机、电子平板、寻呼机、手持受话器、电视游戏机、计算器、无线汽车输入设备、汽车部件、过滤外壳、行李车、办公椅、厨房用具、电气外壳、电插头、照明器材、发光二极管、电气部件或电信部件。
实施方式55:制备组合物的方法,其包括:共混a)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;b)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;c)约5wt%至约30wt%的高强度不锈钢纤维;和d)约0wt%至约30wt%的玻璃纤维;其中所述高强度不锈钢纤维的单纤维强度大于或等于约20cN,伸长率大于或等于约2%;并且其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
Claims (55)
1.一种电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,包括:
a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物的连续热塑性聚合物相;
b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;
i.其中高强度不锈钢纤维以约5wt%至约30wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维具有大于或等于约20cN的单纤维强度和大于或等于约2%的伸长率;
ii.其中所述玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;其中所有重量百分比基于所述组合物的总重量;
其中当与由基本上相同比例的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物、相同的玻璃纤维和标准强度钢纤维而不是高强度钢纤维组成的参考组合物相比在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出大至少约10%的电磁波屏蔽性能;和
其中所述标准强度钢纤维具有小于或等于约19cN的单纤维强度和小于或等于约1.5%的伸长率。
2.一种电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,包括:
a)包含约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物的连续热塑性聚合物相;
b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;
i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维具有大于或等于约20cN的单纤维强度和大于或等于约2%的伸长率;
ii)其中所述玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;
其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约52dB的电磁波屏蔽性能。
3.一种电磁波屏蔽热塑性树脂组合物,包括:
a)连续热塑性聚合物相,所述连续热塑性聚合物相包含:
i)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;
ii)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;
b)分散在所述连续热塑性聚合物相内的包含多种不锈钢纤维和玻璃纤维的分散相;
i)其中高强度不锈钢纤维以约15wt%的量存在;其中所述高强度不锈钢纤维具有大于或等于约20cN的单纤维强度和大于或等于约2%的伸长率;
ii)其中所述玻璃纤维以约0wt%至约30wt%的量存在;
其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约52dB的电磁波屏蔽性能。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物,其中当在1.5mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约52dB的电磁波屏蔽性能。根据权利要求1-2中任一项所述的组合物,其中连续热塑性聚合物相还包含聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
5.根据权利要求4-5中任一项所述的组合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约5wt%至约20wt%的量存在。
6.根据权利要求4-6中任一项所述的组合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以约10wt%至约17wt%的量存在。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的组合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的约20wt%的聚硅氧烷嵌段。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中所述聚碳酸酯包含两种或更多种聚碳酸酯聚合物的共混物。
9.根据权利要求8所述的组合物,其中所述聚碳酸酯共混物包含低流动性聚碳酸酯聚合物和高流动性聚碳酸酯聚合物。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物,其中所述聚碳酸酯以约30wt%至约60wt%的量存在。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物,其中所述聚碳酸酯具有约18,000至约40,000的重均分子量。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约15wt%的量存在。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物以约2wt%至约5wt%的量存在。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是本体聚合的ABS。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%聚丁二烯。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的组合物,其中所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约12wt%至约18wt%聚丁二烯;其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约60wt%至约75wt%苯乙烯;并且其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物包含约10wt%至约20wt%丙烯腈。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维还包含聚合物涂层。
18.根据权利要求17所述的组合物,其中所述聚合物涂层包含聚砜、聚酯、或者聚砜和聚酯两者。
19.根据权利要求17-18中任一项所述的组合物,其中所述聚合物涂层包含聚砜。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维含量为约70wt%至约80wt%,并且其中所述聚合物涂层含量为约10wt%至约20wt%,其中重量百分比基于所述高强度不锈钢纤维和所述聚合物涂层的总重量。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维还包含聚合物施胶组合物。
22.根据权利要求21所述的组合物,其中所述聚合物施胶组合物包含聚酯。
23.根据权利要求22所述的组合物,其中所述聚酯包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
24.根据权利要求21-23中任一项所述的组合物,其中所述聚合物施胶组合物以约5wt%至约15wt%的量存在。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维具有大于或等于约22cN的单纤维强度。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维具有大于或等于约2.2%的伸长率。
27.根据权利要求1-26中任一项所述的组合物,其中所述高强度不锈钢纤维具有大于或等于约22cN的单纤维强度和大于或等于约2.2%的伸长率。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的组合物,其中当使用1.5mm厚样品根据ASTM D4935测量时,所述电磁波屏蔽性能为至少约52db。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的组合物,其中当使用1.2mm厚样品根据ASTM D4935测量时,所述电磁波屏蔽性能为至少约45db。
30.根据权利要求1-29中任一项所述的组合物,其中当根据ASTM D256测量时,所述组合物还显示出大于或等于约58J/m的缺口悬臂梁式冲击强度。
31.根据权利要求1-30中任一项所述的组合物,其中当根据ASTM D648测量时,所述组合物还显示出大于或等于约94℃的热挠曲温度。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的组合物,其中所述连续热塑性聚合物相还包含选自阻燃剂、着色剂、第一抗氧化剂和第二抗氧化剂的至少一种聚合物添加剂。
33.根据权利要求32所述的组合物,其中所述连续热塑性聚合物相还包含一种或多种阻燃剂。
34.根据权利要求32-33中任一项所述的组合物,其中所述阻燃剂是含磷阻燃剂。
35.根据权利要求34所述的组合物,其中所述含磷阻燃剂是双酚A双(磷酸二苯基酯)。
36.根据权利要求34-35中任一项所述的组合物,其中所述含磷阻燃剂以约4wt%至约15wt%的量存在。
37.根据权利要求33-34中任一项所述的组合物,其中所述阻燃剂是无机阻燃剂。
38.根据权利要求37所述的组合物,其中所述无机阻燃剂是硼酸锌。
39.根据权利要求37-38中任一项所述的组合物,其中所述无机阻燃剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。
40.根据权利要求32-39中任一项所述的组合物,其中所述第一抗氧化剂选自受阻酚和仲芳基胺、或者它们的组合。
41.根据权利要求40所述的组合物,其中所述受阻酚包括十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯。
42.根据权利要求32-41中任一项所述的组合物,其中所述第一抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。
43.根据权利要求32-42中任一项所述的组合物,其中所述第二抗氧化剂选自有机磷酸盐和硫酯、或者它们的组合。
44.根据权利要求32-43中任一项所述的组合物,其中所述第二抗氧化剂包含三(2,4-二叔丁苯基)亚磷酸酯。
45.根据权利要求32-44中任一项所述的组合物,其中所述第二抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。
46.根据权利要求1-45中任一项所述的组合物,其中所述连续热塑性聚合物相还包含抗滴落剂。
47.根据权利要求46所述的组合物,其中所述抗滴落剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。
48.根据权利要求46-47中任一项所述的组合物,其中所述抗滴落剂是苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的聚四氟乙烯(PTFE)。
49.包含根据权利要求1-48中任一项所述的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的塑料制品。
50.根据权利要求49所述的制品,其中所述制品是手机、MP3播放器、计算机、笔记本电脑、照相机、录像机、电子平板、寻呼机、手持受话器、电视游戏机、计算器、无线汽车输入设备、汽车部件、过滤外壳、行李车、办公椅、厨房用具、电气外壳、电插头、照明器材、发光二极管、电气部件或电信部件的一部分。
51.根据权利要求49-50中任一项所述的制品,其中所述制品具有厚度大于或等于约0.3mm并且小于或等于约2.0mm的壁。
52.根据权利要求49-51中任一项所述的制品,其中所述制品具有厚度大于或等于约0.8mm并且小于或等于约1.5mm的壁。
53.包括根据权利要求1-48中任一项所述的电磁波屏蔽热塑性树脂组合物的电气或电子设备。
54.根据权利要求53所述的电气或电子设备,其中所述电气或电子设备是手机、MP3播放器、计算机、笔记本电脑、照相机、录像机、电子平板、寻呼机、手持受话器、电视游戏机、计算器、无线汽车输入设备、汽车部件、过滤外壳、行李车、办公椅、厨房用具、电气外壳、电插头、照明器材、发光二极管、电气部件或电信部件。
55.一种制备组合物的方法,包括:共混
a)约30wt%至约75wt%的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的共混物;
b)约5wt%至约20wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;
c)约5wt%至约30wt%的高强度不锈钢纤维;和
d)约0wt%至约30wt%的玻璃纤维;
其中所述高强度不锈钢纤维具有大于或等于约20cN的单纤维强度和大于或等于约2%的伸长率;并且其中当在1.2mm厚样品上测定时,所述组合物显示出至少约60dB的电磁波屏蔽性能。
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