CN111601851A - 用于填料分散的加工助剂及其用途 - Google Patents

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Abstract

一种组合物包括约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂；约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂，其中所述第二树脂不包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂；和约10wt％到约60wt％的增强填料。所述组合物具有至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度。还描述了制得所述组合物的方法。

Description

用于填料分散的加工助剂及其用途
技术领域
本公开涉及在电子产品应用中具有特定效用的聚丁烯组合物，并且确切地说，涉及具有高强度和延性特性的聚丁烯组合物。
背景技术
许多消费电子产品应用需要具有高模量和延性性能的组件。另外，待模制到金属部件中的塑料组件应具有低成型收缩率，使得其将与金属相容。通过向组合物中添加如玻璃纤维的填料，可以改进塑料组件的模量特性。但是，玻璃纤维和许多其它填料会通过增加介电常数和介电损耗因数而降低塑料的介电特性。并且，虽然可将抗冲改性剂添加到塑料中以增加延性，但其还会降低模量特性。因此，这些应用需要具有高模量、低成型收缩率、高冲击性能和低介电常数及介电损耗因数的良好平衡的塑料。
当前使用的高模量和高延性聚合物包括经玻璃纤维填充的聚碳酸酯(PC)、经玻璃纤维填充的聚丁烯(PBT)和经玻璃纤维填充的尼龙。其中，基于PC的材料具有良好的延性，但模量和流动特性比基于PBT和尼龙的材料要低。另外，基于PC的材料的耐溶剂性对于如纳米成型技术(nano molding technology，NMT)应用的某些应用可能并非那么好。此外，基于尼龙的材料对水分敏感，这可能导致由其形成的组件的机械性能和尺寸稳定性有所下降。
本公开的各方面则解决了这些和其它缺点。
发明内容
本公开的各方面涉及一种组合物，其包括约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂；约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂，其中所述第二树脂不包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂；和约10wt％到约60wt％的增强填料。所述组合物具有至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度(notched Izod impact strength)。
本公开的各方面进一步涉及一种制得组合物的方法，所述方法包括形成树脂混合物并对所述树脂混合物进行注射模制或挤压以形成所述组合物。所述树脂混合物包括：约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂；约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂，其中所述第二树脂不包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂；和约10wt％到约60wt％的增强填料。所述组合物包括至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度。
具体实施方式
通过参考以下本公开的具体实施方式及其中所包括的实例，可以更容易地理解本公开。在各个方面，本公开关于包括以下的组合物：约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂；约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂；约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂；和约10wt％到约60wt％的增强填料。第二树脂不包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，且组合物具有至少3,000兆帕(MPa)的拉伸模量和至少每米50焦耳(J/m)的悬臂梁缺口冲击强度。
在公开和描述本发明化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前，应理解，除非另外规定，否则其不限于特定合成方法，或除非另外规定，否则其不限于特定试剂，因此其理所当然可以有所变化。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，而非旨在加以限制。
本公开涵盖本公开要素的各种组合，例如来自附属于同一独立权利要求项的附属权利要求项的要素的组合。
此外，应理解，除非另外明确陈述，否则绝不意图将本文中阐述的任何方法理解为要求以特定次序执行其步骤。相应地，在方法权利要求项实际上并未列举其步骤所遵循的次序或并未在权利要求书或描述中另外具体地陈述所述步骤应限于特定次序的情况下，绝不意图在任何方面推断次序。这适用于任何可能的非明显解释基础，其包括：关于步骤安排或操作流程的逻辑问题；语法组织或标点得出的字面含义；以及说明书中所描述的实施例的数目或类型。
本文中所提及的所有公开案都以引用的方式并入本文中，以公开并描述关于所列举公开案的方法和/或材料。
定义
还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，而非旨在加以限制。如说明书中和权利要求书中所用，术语“包含”可以包括“由……组成”和“主要由……组成”的实施例。除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在本说明书和其随附权利要求书中，将参考将在本文中定义的多个术语。
如说明书和所附权利要求书中所用，除非上下文另外清楚地指定，否则单数形式“一个(种)(a/an)”和“所述(the)”包括多个指示物。因此，例如，提及“聚碳酸酯”，其包括两种或更多种聚碳酸酯聚合物的混合物。
如本文所用，术语“组合”包括掺混物、混合物、掺合物、反应产物等。
范围可在本文中表达为从一个值(第一值)到另一值(第二值)。当表达此类范围时，所述范围在一些方面包括第一值与第二值中的一个或两个。类似地，当通过使用先行词“约”将值表达为近似值时，应理解，特定值形成另一方面。将进一步理解，无论与另一个端点相关还是另一个端点不相关，每一个范围的端点都是有意义的。还应理解，本文公开多个值，且每个值还在本文中公开为“约”为除所述值自身之外的特定值。例如，如果公开所述值为“10”，那么还公开所述值为“约10”。还应理解，还公开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。
如本文所用，术语“约”和“处于或约”意指所论述的量或值可以是特指值、近似特指值、或约与特指值相同。一般应理解，如本文所用，除非另外指示或推断，否则标称值指示±10％变化。所述术语旨在传达：类似值促进权利要求书中所叙述的等效结果或作用。也就是说，应理解，量、大小、配方、参数和其它数量和特征并非准确也不必准确，但按所需可近似和/或更大或更小，从而反映公差、换算因数、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。一般来说，量、大小、配方、参数或其它数量或特征为“约”或“近似”，无论是否明确地陈述如此。应理解，在定量值之前使用“约”的情况下，除非另外具体地陈述，否则参数还包括特定定量值自身。
如本文中所用，术语“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情形可以发生或可以不发生，并且所述描述包括在所述事件或情形发生下的情况和在所述事件或情形不发生下的情况。例如，短语“任选地经取代的酰亚胺”意指酰亚胺基可以被取代或可以不被取代，并且所述描述包括经取代和未经取代的酰亚胺基两者。
公开了用于制备本公开组合物的组分以及在本文所公开的方法中使用的组合物自身。本文中公开了这些和其它材料，并且应理解，当公开了这些材料的组合、子集、相互作用、群组等时，尽管无法明确地公开这些化合物中的各种个体和集体的每个组合及排列的特定参考，但各自特定地涵盖并且描述于本文中。例如，如果公开和论述特定化合物，并且论述可对包括所述化合物的多个分子作出的多种改性，那么除非特定相反地指示，否则特定地涵盖所述化合物中每个组合及排列和可能的改性。因此，如果公开一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F并公开组合分子A-D的实例，那么即使每个并未单独地叙述，其仍单独地且共同地被涵盖，从而意味着视为公开组合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子集或组合。因此，例如，视为公开了A-E、B-F和C-E的子群组。此概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制得和使用本公开组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可执行的多种额外步骤，那么应理解，这些额外步骤中的每一个均可用本公开方法的任何特定方面或方面的组合来执行。
在说明书和结尾的权利要求书中对组合物或制品中的特定要素或组分的重量份的提及，表示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，对此表达为重量份。因此，在含有2重量份的组分X和5重量份的组分Y的化合物中，X和Y以2:5的重量比率存在，且不管所述化合物中是否含有额外的组分，仍以此类比率存在。
除非具体相反地陈述，否则组分的重量百分比是以包括所述组分的调配物或组合物的总重量计。
如本文所用，术语“数均分子量”或“Mn”可互换使用，并指示样品中所有聚合物链的统计平均分子量并由下式定义：
Figure BDA0002578203110000051
其中Mi为链的分子量并且Ni为所述分子量的链的数目。可以通过本领域普通技术人员熟知的方法，使用分子量标准物(例如聚碳酸酯标准物或聚苯乙烯标准物，优选地经认证或可追踪的分子量标准物)来测定聚合物(例如聚碳酸酯聚合物)的Mn。
如本文所用，术语“重均分子量”或“Mw”可互换使用并由下式定义：
Figure BDA0002578203110000052
其中Mi为链的分子量并且Ni为所述分子量的链的数目。与Mn相比，Mw在测定对于平均分子量的贡献值时会考虑给定链的分子量。因此，给定链的分子量越大，所述链对于Mw的贡献值就越大。可以通过本领域普通技术人员熟知的方法，使用分子量标准物(例如聚碳酸酯标准物或聚苯乙烯标准物，优选地经认证或可追踪的分子量标准物)来测定聚合物(例如聚碳酸酯聚合物)的Mw。
在整个说明书中，关于聚合物的组分所使用的术语“残基”和“结构单元”是同义的。
除非另外规定，否则如本文所用的术语“重量百分比”、“wt％”和“wt.％”可互换使用，指示以组合物总重量计的给定组分的重量百分比。也就是说，除非另外规定，否则所有wt％值都以组合物的总重量计。应理解，所公开的组合物或调配物中的所有组分的wt％值的总和等于100。
除非在本文中另外相反地陈述，否则所有测试标准在提交本申请时都是有效的最新标准。
本文所公开的每种材料为可商购的和/或用于产生其的方法为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。本文公开了用于执行所公开的功能的某些结构要求，并且应理解，存在可以执行与所公开的结构相关的相同功能的多种结构，并且这些结构通常将实现相同的结果。
高强度及高延性组合物
本公开的各方面涉及一种组合物，其包括：约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂；约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂；约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂；和约10wt％到约60wt％的增强填料。第二树脂不包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。所述组合物具有至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度。
PBT在一些方面可为低粘度PBT、高粘度PBT或其组合。如在60:40的苯酚/四氯乙烷中所测量，低粘度PBT在一些方面可具有每克约0.66立方厘米(cm3/g)的固有粘度。如在60:40的苯酚/四氯乙烷中所测量，高粘度PBT在一些方面可具有约1.2cm3/g的固有粘度。根据本公开的各方面，第二聚合物、共聚物和/或均聚物还可与PBT组分一起包括于各种组合物中。
第二树脂在某些方面包括聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)、PEI-硅氧烷共聚物、具有至少40摩尔％衍生于间苯二酚的部分的基于间苯二酚的芳基聚酯、其共聚物或其组合。
如本文所用，聚对苯二甲酸丁二酯可与聚(1,4-对苯二甲酸丁二酯)互换使用。聚对苯二甲酸丁二酯为聚酯中的一种类型。包括聚(亚烷基二羧酸酯)、液晶聚酯和聚酯共聚物的聚酯可适用于本公开所公开的热塑性组合物。
如本文所用，聚碳酸酯是指寡聚物或聚合物，其包括通过碳酸酯键连接的一种或多种二羟基化合物(例如二羟基芳香族化合物)的残基；其还涵盖均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。
如本文所用，“聚醚酰亚胺”是指在聚合物主链中含有醚和任选地经取代的酰亚胺官能团的聚合物。
如本文所用，聚对苯二甲酸乙二酯可与聚(乙苯-1,4-二甲酸酯)互换使用。如同聚对苯二甲酸丁二酯，聚对苯二甲酸乙二酯为聚酯中的一种类型。
如本文所用，“聚酯”是指在聚合物主链中含有酯官能团的聚合物。
基于间苯二酚的芳基聚酯为含有非基于间苯二酚的部分的共聚物，举例来说，间苯二酚-双酚A共聚酯碳酸酯。在某些方面，间苯二酚部分含量(RMC)可大于基于间苯二酚的芳基聚酯中存在的总单体衍生部分的约40摩尔％。在一些情况下，可能需要具有大于50摩尔％(如60摩尔％、70摩尔％、80摩尔％、90摩尔％或100摩尔％)的间苯二酚部分的RMC。
在一些方面，第一加工助剂包括低分子量离聚物。低分子量离聚物可包括具有附接到烯烃主链的一个或多个经取代盐基的烯烃主链；所述一个或多个盐基包括羧酸盐或磺酸盐；并且所述一个或多个盐基经至少一种金属阳离子取代。金属阳离子在一些方面为钠、锌、锂、钾、镁、钙、钡、铜或其组合。在特定方面，第一加工助剂可包括乙烯-丙烯酸锌离聚物。一种此类离聚物为可购自霍尼韦尔(Honeywell)的
Figure BDA0002578203110000071
295。据信，包括第一加工助剂会降低成型收缩率，使得成型收缩更均匀，提供具有改进冲击性能的组合物和/或改进组合物的介电特性。
根据本公开的各方面的组合物包括增强填料。增强填料可包括扁平、片状和/或纤维状填料。通常，扁平、片状填料的长度和宽度比其厚度大至少十倍，其中厚度为1到1000微米。这种类型的示例性增强填料包括玻璃薄片、云母、片状碳化硅、二硼化铝、铝片和钢片；硅灰石(包括经表面处理的硅灰石)；碳酸钙(包括白垩、石灰石、大理石及合成物、沉淀碳酸钙，一般呈研磨颗粒形式)；滑石(包括纤维状、模块化、针形和层状滑石)；高岭土(包括硬质、软质、煅烧高岭土和包括本领域中已知的各种涂层以促进与聚合基质聚合物的相容性的高岭土)；云母；和长石。示例性增强填料还包括纤维状填料，如无机短纤维、天然矿物纤维状填料、单晶纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维和有机纤维状增强填料。无机短纤维包括硼硅玻璃、碳纤维和衍生于包括硅酸铝、氧化铝、氧化镁和半水合硫酸钙中的至少一种的掺混物的纤维。单晶纤维或“晶须(whisker)”包括碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍和单晶铜纤维。还可使用玻璃纤维，其包括如E、ECR、S和NE玻璃和石英等玻璃纤维。在特定方面，增强填料包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或其组合。
组合物中使用的增强填料的量可大幅变化，且为可有效提供所需物理特性的量。在一些方面，增强填料各自按组合物的总重量计以约10wt％到60wt％，更具体地15wt％到40wt％，并且甚至更具体地20wt％到30wt％的量存在。
组合物在一些方面可包括抗冲改性剂、第三聚合物或其组合。抗冲改性剂和/或第三聚合物可包括聚酯醚弹性体、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMAGMA)、乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚(对苯醚)(PPO)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、其共聚物或其组合。以组合物的总重量计，抗冲改性剂和/或第三聚合物可以大于0wt％到约20wt％的量存在。
组合物的各方面进一步包括增强剂和/或额外的添加剂。组合物可包括大于0wt％到约30wt％的增强剂和/或额外的添加剂。增强剂可包括但不限于玻璃珠、中空玻璃珠、矿物填料或其组合。示例性矿物填料包括但不限于二氧化钛、滑石、云母、硫化锌、硅灰石、粘土或其组合。额外的添加剂可包括但不限于颜料、第二加工助剂(例如流动促进剂和/或脱模剂)、热稳定剂、光稳定剂、耐紫外线(UV)添加剂、UV吸收添加剂或其组合。
根据本公开各方面的组合物的拉伸模量为至少3,000MPa。在一些方面，组合物的拉伸模量为约3,000MPa到约15,000MPa，或在特定方面为约3,000MPa到约12,500Mpa、或约8,000MPa到约12,500Mpa、或大于约8,000Mpa、或大于约9,000Mpa、或大于约10,000MPa。可根据ASTM D638测定拉伸模量。
根据本公开各方面的组合物具有至少50J/m的悬臂梁缺口冲击(NII)强度。在一些方面，组合物的NII强度为约50J/m到约150J/m，或在特定方面为约50J/m到约120J/m、或约75J/m到约120J/m、或大于75J/m，或大于100J/m。可根据ASTM D256测定悬臂梁缺口冲击强度。
如本文所描述，基于PBT的组合物(包括第一加工助剂、增强填料和不包括PET的第二树脂)具有良好平衡的特性，其包括高模量、增强的延性、降低的成型收缩率、更均匀的成型收缩和良好的介电特性。
制造的方法
一种或任何前述组分可首先彼此干式掺混或与前述组分的任何组合干式掺混，然后从一个或多个进料器中进料到挤压机中，或可单独地从一个或多个进料器中进料到挤压机中。本发明中使用的填料还可首先加工成母料，然后进料到挤压机中。组分可从喉式进料斗(throat hopper)或任何侧式进料器(side feeder)中进料到挤压机中。
本发明中所使用的挤压机可具有单螺杆、多螺杆、啮合型同向旋转或反向旋转螺杆、非啮合型同向旋转或反向旋转螺杆、往复螺杆、具有销钉的螺杆、具有筛子的螺杆、具有销钉的机筒、辊、冲头(ram)、螺旋转子、共捏合机(co-kneader)、盘组处理器(disc-packprocessor)、各种其它类型的挤压设备或包括前述中的至少一个的组合。
组分还可混合在一起并接着熔融掺混以形成组合物。组分的熔融掺混涉及使用剪切力、拉伸力、压缩力、超声能、电磁能、热能或包括前述力或能量形式中的至少一种的组合。
配料期间挤压机上的机筒温度可在以下温度下设定：其中如果树脂为半结晶有机聚合物，则至少一部分聚碳酸酯已达到大于或等于约熔融温度的温度，或如果树脂为非晶形树脂，则已达到流动点(例如玻璃化转变温度)。
如果需要，包括以上提及的组分的混合物可经历多个掺混和成型步骤。例如，可模制组合物可首先被挤压并成型为球粒。接着可将球粒进料到模制机中，在其中可使球粒成型为任何所需的形状或产物。可替代地，出自单一熔融掺混器的可模制组合物可成型为薄片或股束，并经历如退火、单轴或双轴定向的挤压后过程。
制造的制品
在某些方面，本公开关于包括本文所描述的组合物的成形、成型或模制制品。可通过如注射模制、挤压模制、旋转模制、吹塑模制和热成型的多种方式将组合物模制成有用的成形制品，以形成例如个人或商业电子装置的制品和结构组件，所述电子装置包括但不限于蜂窝电话、平板计算机、个人计算机、笔记本型计算机和便携式计算机以及其它此类设备、医疗应用、RFID应用、汽车应用等。在另一方面，制品是挤压模制的。在仍另一方面，制品是注射模制的。
本公开涵盖本公开的要素的各种组合，例如来自附属于同一独立权利要求项的附属权利要求项的要素的组合。
本公开的各方面
在各个方面，本公开关于并至少包括以下方面。
方面1.一种组合物，其包含以下、由以下组成或主要由以下组成：
a.约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂；
b.约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂，其中所述第二树脂不包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；
c.约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂；和
d.约10wt％到约60wt％的增强填料，
其中所述组合物包含至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度。
方面2.根据方面1所述的组合物，其中所述PBT为低粘度PBT、高粘度PBT或其组合。
方面3.根据方面1或2所述的组合物，其中所述第二树脂包含聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)、PEI-硅氧烷共聚物、具有至少40摩尔％衍生于间苯二酚的部分的基于间苯二酚的芳基聚酯、其共聚物或其组合。
方面4.根据方面1到3中任一个所述的组合物，其中所述第一加工助剂包含低分子量离聚物。
方面5.根据方面4所述的组合物，其中：
所述低分子量离聚物包含具有附接到所述烯烃主链的一个或多个经取代盐基的烯烃主链；
所述一个或多个盐基包含羧酸盐或磺酸盐；并且
所述一个或多个盐基经至少一种金属阳离子取代。
方面6.根据方面5所述的组合物，其中所述至少一种金属阳离子选自由以下组成的组：钠、锌、锂、钾、镁、钙、钡、铜及其组合。
方面7.根据方面1到6中任一个所述的组合物，其中所述增强填料包含玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或其组合。
方面8.根据方面1到7中任一个所述的组合物，其进一步包含大于0wt％到约20wt％的抗冲改性剂、第三聚合物或其组合。
方面9.根据方面8所述的组合物，其中所述抗冲改性剂和所述第三聚合物包含以下中的一种或多种：聚酯醚弹性体、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMAGMA)、乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚(对苯醚)(PPO)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、其共聚物或其组合。
方面10.根据方面1到9中任一个所述的组合物，其进一步包含大于0wt％到约30wt％的增强剂或额外的添加剂。
方面11.根据方面10所述的组合物，其中所述增强剂包含固体玻璃珠、中空玻璃珠、矿物填料或其组合。
方面12.根据方面11所述的组合物，其中所述矿物填料包含二氧化钛、滑石、云母、硫化锌、硅灰石、粘土或其组合。
方面13.根据方面10到12中任一个所述的组合物，其中所述额外的添加剂包含颜料、第二加工助剂、热稳定剂、光稳定剂、耐紫外线(UV)添加剂、UV吸收添加剂或其组合。
方面14.根据方面13所述的组合物，其中所述第二加工助剂包含流动促进剂、脱模剂或其组合。
方面15.一种由方面1到14中任一个的组合物形成的制品。
方面16.根据方面15所述的制品，其中所述制品经注射模制或挤压模制。
方面17.根据方面15或16所述的制品，其中所述制品是模制制品。
方面18.一种制得组合物的方法，所述方法包含以下、由以下组成或主要由以下组成：
a.形成混合物，其包含
i.约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂，
ii.约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂，其中所述第二树脂不包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，
iii.约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂，和
iv.约10wt％到约60wt％的增强填料；和
b.对所述混合物进行注射模制或挤压以形成所述组合物，
其中所述组合物包含至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度。
方面19.根据方面18所述的方法，其中所述PBT为低粘度PBT、高粘度PBT或其组合。
方面20.根据方面18或19所述的方法，其中所述第二树脂包含聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)、PEI-硅氧烷共聚物、具有至少40摩尔％衍生于间苯二酚的部分的基于间苯二酚的芳基聚酯、其共聚物或其组合。
方面21.根据方面18到20中任一个所述的方法，其中所述第一加工助剂包含低分子量离聚物。
方面22.根据方面21所述的方法，其中：
所述低分子量离聚物包含烯烃主链，所述烯烃主链具有附接到所述烯烃主链的一个或多个经取代盐基；
所述一个或多个盐基包含羧酸盐或磺酸盐；并且
所述一个或多个盐基经至少一种金属阳离子取代。
方面23.根据方面22所述的方法，其中所述至少一种金属阳离子选自由以下组成的组：钠、锌、锂、钾、镁、钙、钡、铜及其组合。
方面24.根据方面18到23中任一个所述的方法，其中所述增强填料包含玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或其组合。
方面25.根据方面18到24中任一个所述的方法，其进一步包含大于0wt％到约20wt％的抗冲改性剂、第三聚合物或其组合。
方面26.根据方面25所述的方法，其中所述抗冲改性剂和所述第三聚合物包含以下中的一种或多种：聚酯醚弹性体、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMAGMA)、乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚(对苯醚)(PPO)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、其共聚物或其组合。
方面27.根据方面18到26中任一个所述的方法，其进一步包含大于0wt％到约30wt％的增强剂或额外的添加剂。
方面28.根据方面27所述的方法，其中所述增强剂包含固体玻璃珠、中空玻璃珠、矿物填料或其组合。
方面29.根据方面28所述的方法，其中所述矿物填料包含二氧化钛、滑石、云母、硫化锌、硅灰石、粘土或其组合。
方面30.根据方面27到29中任一个所述的方法，其中所述额外的添加剂包含颜料、第二加工助剂、热稳定剂、光稳定剂、耐紫外线(UV)添加剂、UV吸收添加剂或其组合。
方面31.根据方面30所述的方法，其中所述第二加工助剂包含流动促进剂、脱模剂或其组合。
方面32.一种由方面18到31中任一个的方法形成的制品。
方面33.根据方面32所述的制品，其中所述制品经注射模制或挤压模制。
方面34.根据方面32或33所述的制品，其中所述制品是模制制品。
实例
提出以下实例以便向本领域普通技术人员提供关于如何制得和评估本文所要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整公开内容和描述，且旨在单纯作为示例而非意图限制本公开。已作出努力确保关于数字(例如量、温度等)的精确性，但应考虑到一些误差和偏差。除非另外指明，否则份数为重量份，温度以℃为单位或处于环境温度下，并且压力处于或接近于大气压。除非另外指示，否则指示组合物的百分比是就wt％而言的。
反应条件存在大量变化和组合，例如组分浓度、所需溶剂、溶剂混合物、温度、压力和可用于优化由所述过程获得的产物纯度和产率的其它反应范围和条件。将仅需要合理并且常规的实验来优化此类过程条件。
在常规的聚合物加工条件下，通过双螺杆挤压机的配料过程和注射模制过程来制备组合物。确切地说，使用双螺杆挤压机(东芝(Toshiba)TEM-37BS，L/D＝40.5)，其中挤压机机筒的温度设置为245℃。然后将从挤压机挤出的球粒注射模制成不同标准机械特性测试棒。
根据ASTM D638获得拉伸数据；根据ASTM 790获得挠曲数据；分别根据ASTM D256和ASTM D4812获得悬臂梁缺口冲击(NII)和悬臂梁无缺口冲击(UNNI)数据；根据ASTM D792获得密度数据。在室温下测试NII和UNNI特性。
表1示出了实验使用的原材料。
表1：组分列表
Figure BDA0002578203110000161
用各种第二聚合物制备包括PBT的示例筛选(S)组合物，所述第二聚合物包括PET、PPC、PCE、PC和PEI。基于筛选组合物评估拉伸、挠曲、冲击强度和(尤其)成型收缩特性。表2中示出了所形成的组合物及其相关特性。实例S7和S8为仅包括PBT的现有技术组合物；实例S1取代有额外的PBT以用于第二聚合物。
表2：第二树脂的筛选实例
Figure BDA0002578203110000171
从数据中可以观察到，包括PET(S2)的组合物的成型收缩率高得令人无法接受—将近仅包括PBT(S1)的组合物的成型收缩率。相反，包括PPC(S3)、PCE(S4)、PC(S5)和PEI(S6)的组合物的成型收缩率显著较低。现有技术组合物(S7和S8)的成型收缩率类似于S1和S2的成型收缩率。没有观察到其它所示特性的明显趋势。基于不利的成型收缩率数据，将PET从作为第二聚合物的进一步考虑中排除。
表3示出了体现本公开各方面的比较实例。C1到C4为比较参考实例。E1和E2为根据本公开方面的实例组合物。
C1和C2比较了包括乙烯-丙烯酸锌离聚物的组合物。尽管冲击性能显示出较小的改进并且介电性能得到了改进，但是两种组合物均具有高成型收缩率。
在C3中，添加了一些LEXANTM SLX。与C1相比，显而易见的是模量(拉伸及挠曲)、应力和HDT都有所下降。特性的降低与PBT结晶度的降低有关。如所示出，添加SLX的优点之一是改进了成型收缩率。
在E1和E2中都添加有SLX和一些离聚物，在此种情况下观察到模量(拉伸和挠曲)、应力、HDT都在一定程度上有所恢复。另外，冲击强度、成型收缩率和介电特性得到进一步改进。
C4示出具有聚酯冲击改性封装(polyester impact modifying package)的典型组合物。比较C4和E1/E2，可以看出，与常规组合物(C4)相比，在示例组合物(E1和E2)中模量(拉伸和挠曲)、应力、HDT、成型收缩率、介电特性得到改进。
表3：在存在及不存在离聚物的情况下作为第二树脂的PC共聚物
Figure BDA0002578203110000191
表4示出了又一个实例E3，其中SLX被熔融聚碳酸酯替换。观察到，模量(拉伸和挠曲)、应力、HDT和介电特性得到了进一步改进，仅成型收缩率略有增加。
表4：PC共聚物与熔融PC(第二树脂)的比较
组分/特性 单位 C1 C2 E1 E3
PBT1 ％ 69.2 66.2 51.2 51.2
PC2 ％ 15
PC1 ％ 15
MZP ％ 0.1 0.1 0.1 0.1
IRG ％ 0.1 0.1 0.1 0.1
PETS ％ 0.2 0.2 0.2 0.2
ION ％ 3 3 3
COL1 ％ 0.4 0.4 0.4 0.4
GF ％ 30 30 30 30
总计： 100.00 100.00 100.00 100.00
1.9GHz下(0.75mm厚的部分)的DK 3.513 3.380 3.600 3.477
1.9GHz下(0.75mm厚的部分)的DF 0.0095 0.0085 0.0087 0.0087
MVR(平均)(275℃/5kg/300℃) cm<sup>3</sup>/10min 116.0 124.1 49.7 76.4
拉伸模量(平均) MPa 9372 9215 9102 9174
断裂应力(平均) MPa 123.7 119.2 124.6 128.3
断裂伸长率(平均) ％ 2.4 2.4 2.2 2.2
挠曲模量(平均) MPa 8580 8380 8200 8380
屈服挠曲应力(平均) MPa 189 187 194 201
断裂挠曲应力(平均) MPa 185 184 190 197
延度 ％ 0 0 100 100
NII(室温)(平均) J/m 71.2 84.4 108 110
延度 ％ 0 0 0 0
UNII(室温)(平均) J/m 671 750 959 946
SG 1.54 1.52 1.51 1.50
HDT(1.82MPa，3.2mm) ℃ 205 206 185 191
平行成型收缩率(平均) ％ 0.31 0.34 0.18 0.15
垂直成型收缩率(平均) ％ 0.71 0.75 0.34 0.46
表5中示出了更多的比较实例，其中包括UltemTM PEI树脂作为第二树脂。将E4与C5/C6进行比较，观察到在本发明的组合物中拉伸应力、伸长率、冲击强度和成型收缩率都得到改进。将E4与包括典型的聚酯冲击改性封装的C7进行比较，观察到本发明组合物具有改进的模量(拉伸和挠曲)、应力、冲击性和成型收缩率。
C8和E5为使用其它矿物填料(硫化锌和硅灰石)的两个其它比较实例。本发明组合物(E5)的总体性能保持良好。
表5：作为第二树脂的PEI
Figure BDA0002578203110000211
总的来说，观察到通过将一些非晶形或低结晶速度的树脂与如低分子量离聚物的一些加工助剂合并，可平衡总体性能。具体地说，可以维持或改进模量(拉伸和/或挠曲)，可以增加延性，并且可以改进冲击性能。此外，可降低成型收缩率且在两个测试方向上使成型收缩更均匀。最后，还可改进介电特性；确切地说，可降低介电损耗因数。
本文中所描述的方法实例可至少部分地由机器或计算机实施。一些实例可包括经指令编码的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子装置来执行如以上实例中所描述的方法。此类方法的实施方案可包括代码，如微码、汇编语言代码、较高级语言代码等。此类代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可形成计算机程序产品的各部分。此外，在一个实例中，代码可如在执行期间或在其它时间有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形的计算机可读介质的实例可包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光碟(removable optical disk)(例如光盘(compact disk)及数字视频磁盘)、盒式磁带、存储卡或记忆棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
以上描述旨在为说明性的而非限制性的。例如，上述实例(或其一个或多个方面)可彼此组合使用。如本领域的普通技术人员在审阅以上描述之后可使用其它实施例。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速确定技术公开的性质。应理解，所述摘要将不会用于解释或限制权利要求书的范围或含义。并且，在以上具体实施方式中，可将各种特征分组在一起以简化本公开。这不应解释为意图未要求保护的公开特征对任何权利要求来说是必不可少的。相反，本发明主题可在于比特定公开实施例的全部特征要少。因此，所附权利要求书特此作为实例或实施例并入具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独的实施例，并预期此类实施例可以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参考所附权利要求书以及此类权利要求书所授予的等效物的全部范围来确定。

Claims (20)

1.一种组合物，其包含：
a.约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂；
b.约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂，其中所述第二树脂不包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；
c.约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂；和
d.约10wt％到约60wt％的增强填料，
其中所述组合物包含至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述PBT为低粘度PBT、高粘度PBT或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述第二树脂包含聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)、PEI-硅氧烷共聚物、具有至少40摩尔％衍生于间苯二酚的部分的基于间苯二酚的芳基聚酯、其共聚物或其组合。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的组合物，其中所述第一加工助剂包含低分子量离聚物。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中：
所述低分子量离聚物包含烯烃主链，所述烯烃主链具有附接到所述烯烃主链的一个或多个经取代盐基；
所述一个或多个盐基包含羧酸盐或磺酸盐；并且
所述一个或多个盐基经至少一种金属阳离子取代。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述至少一种金属阳离子选自由以下组成的组：钠、锌、锂、钾、镁、钙、钡、铜及其组合。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的组合物，其中所述增强填料包含玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或其组合。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的组合物，其进一步包含大于0wt％到约20wt％的抗冲改性剂、第三聚合物或其组合。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述抗冲改性剂和所述第三聚合物包含以下中的一种或多种：聚酯醚弹性体、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMAGMA)、乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚(对苯醚)(PPO)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、其共聚物或其组合。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的组合物，其进一步包含大于0wt％到约30wt％的增强剂或额外的添加剂。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述增强剂包含固体玻璃珠、中空玻璃珠、矿物填料或其组合。
12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述矿物填料包含二氧化钛、滑石、云母、硫化锌、硅灰石、粘土或其组合。
13.根据权利要求10到12中任一项所述的组合物，其中所述额外的添加剂包含颜料、第二加工助剂、热稳定剂、光稳定剂、耐紫外线(UV)添加剂、UV吸收添加剂或其组合。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述第二加工助剂包含流动促进剂、脱模剂或其组合。
15.一种由根据权利要求1到14中任一项所述的组合物形成的制品。
16.根据权利要求15所述的制品，其中所述制品经注射模制或挤压模制。
17.根据权利要求15或16所述的制品，其中所述制品是模制制品。
18.一种制得组合物的方法，所述方法包含：
a.形成混合物，其包含
i.约20wt％到约80wt％的由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成的第一树脂，
ii.约1wt％到约20wt％的不同于所述第一树脂的第二树脂，其中所述第二树脂不包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，
iii.约0.5wt％到约10wt％的第一加工助剂，和
iv.约10wt％到约60wt％的增强填料；和
b.对所述混合物进行注射模制或挤压以形成所述组合物，
其中所述组合物包含至少3,000MPa的拉伸模量和至少50J/m的悬臂梁缺口冲击强度。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述PBT为低粘度PBT、高粘度PBT或其组合。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中所述第二树脂包含聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)、PEI-硅氧烷共聚物、具有至少40摩尔％衍生于间苯二酚的部分的基于间苯二酚的芳基聚酯、其共聚物或其组合。
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