CN116867853A - 透明耐候性导电聚碳酸酯掺混组合物 - Google Patents

透明耐候性导电聚碳酸酯掺混组合物 Download PDF

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Abstract

一种热塑性组合物包括:(a)约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯组分;(b)约10wt%至约60wt%的可与聚碳酸酯混溶的低折射率聚酯;(c)约10wt%至约30%的在室温下折射率为至少1.50的固有耗散性聚合物(IDP);和(d)约5wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物。

Description

透明耐候性导电聚碳酸酯掺混组合物
技术领域
本公开内容涉及具有良好静电放电(ESD)特性的聚碳酸酯(PC)组合物,并且特别是包括固有耗散性聚合物(IDP)的PC组合物。
背景技术
对于某些工业照明和其他应用,需要满足ATEX(“Appareils destinésàêtreutilisés en ATmosphères Explosives”)法规;特别是在欧盟。ATEX标准要求材料具有E-8至E-12范围内的静电放电(ESD),或者可选地具有适当的静电衰减。对于照明应用,还存在与冲击、热、耐候性和热老化特性有关的其他要求。市场上存在透明的ESD聚合物级,但当暴露在UV光下时,特别是UV光与湿气和/或热结合时,会经受过度黄变。这通常是通过在透明树脂如聚碳酸酯(PC)上放置紫外线(UV)涂层来解决的;导电材料也可能包括在这种聚合物中以防止放电。然而,具有良好的老化、透明度和ESD特性的组合的热塑材料并不能用于成型的彩色树脂。
通过本公开内容的方面解决了这些和其他缺点。
发明内容
本公开内容的方面涉及一种热塑性组合物,其包括:(a)约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯组分;(b)约10wt%至约60wt%的可与聚碳酸酯混溶的低折射率聚酯;(c)约10wt%至约30%的在室温下折射率为至少1.50的固有耗散性聚合物(IDP);和(d)约5wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物。所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.%,并且所有重量百分比值基于组合物的总重量。
具体实施方式
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,除非另有规定,否则它们不限于具体的合成方法,或者除非另有规定,否则不限于特定的试剂,因为它们当然可以不同。还应理解的是,本文使用的术语只是为了描述特定方面的目的,并且不旨在是限制性的。
本公开内容的要素的各种组合都包含在本公开内容中,例如,来自从属于同一独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
此外,应当理解的是,除非另有明确陈述,否则本文所阐述的任何方法都绝不旨在被解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此,如果方法权利要求实际上没有提到其步骤应遵循的顺序,或者在权利要求书或说明书中没有具体陈述这些步骤应限于特定顺序,那么在任何方面都决不旨在推断出顺序。这适用于任何可能的非明示解释依据,包括:与步骤安排或操作流程有关的逻辑事项;从语法组织或标点符号得出的普通含义;以及说明书中描述的方面的数量或类型。
本文提到的所有出版物都通过引用而并入本文,以公开和描述与出版物所引用的有关的方法和/或材料。
定义
还应理解的是,本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的,并且不旨在是限制性的。如说明书和权利要求书中所使用的,术语“包括(comprising)”可以包括“由……组成(consisting of)”和“基本上由……组成(consisting essentially of)”的方面。除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在本说明书和权利要求书中,将提及一些应在本文中定义的术语。
在本说明书和所附权利要求书中,除非上下文有明确规定,否则单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”包括复数指代。因此,例如,提及“聚碳酸酯”包括两种或更多种聚碳酸酯的混合物。
如本文所使用的,术语“组合(combination)”包括掺混物、混合物、合金、反应产物等。
范围在本文中可表示为从一个值(第一个值)到另一个值(第二个值)。当表示这种范围时,该范围在一些方面包括第一个值和第二个值中的一个或两个。同样地,当值被表示为近似值时,通过使用前置词‘约(about)’,将理解为特定的值形成另一方面。将进一步理解,每个范围的端点相对于另一个端点是有意义的,并且与另一个端点无关。还可以理解的是,本文公开了许多值,并且除了值本身之外,每个值在本文中也被公开为“约”该特定值。例如,如果公开了值“10”,那么也公开了“约10”。还可以理解为,两个特定单位之间的每个单位也被公开。例如,如果公开了10和15,那么11、12、13和14也被公开。
如本文所使用的,术语“约(about)”和“在或约(at or about)”是指有关的量或值可以是指定的值,大约该指定的值,或大约与该指定的值相同。通常理解为,如在本文中所使用的,除非另有说明或推断,否则是指标称值±10%的变化。该术语旨在表达类似的数值促进权利要求中所叙述的同等结果或效果。即,应该理解的是,量、大小、配方、参数和其他数量和特征不是并且也不需要是精确的,而是可以是近似的和/或根据需要更大或更小,反映出公差、转换系数、四舍五入、测量误差等,以及本领域技术人员已知的其他因素。一般来说,量、大小、配方、参数或其他数量或特征是“约”或“近似”的,无论是否明确说明是这样的。应该理解的是,如果在量值之前使用“约”,该参数还包括具体的量值本身,除非另有明确说明。
所公开的是用于制备本公开内容的组合物的组分,以及在本公开内容的方法中使用的组合物本身。本文公开了这些和其他材料,并且应该理解当公开这些材料的组合、子集、相互作用、群组等时,虽然不可能明确公开这些化合物的每个不同的个体和集体组合和排列组合的具体参考,但是本文具体考虑和描述了每一个。例如,如果公开和讨论了特定化合物,并讨论了可以对包括该化合物的许多分子进行的大量修改,具体考虑的是该化合物的每一个组合和排列以及可能的修改,除非明确相反指出。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,并公开了组合分子A-D的实例,那么即使每个没有单独列举每个是单独和集体考虑的含义组合,组合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F被视为公开。同样地,这些的任何子集或组合也是公开的。因此,例如,A-E、B-F和C-E的子组将被视为公开。这一概念适用于本申请的所有方面,包括但不限于制造和使用本公开内容的组合物的方法中的步骤。因此,如果有各种可以执行的另外的步骤,则可以理解为这些另外的步骤中的每一个都可以用本公开内容的方法的任何具体方面或方面的组合来执行。
在说明书和权利要求中提及组合物或制品中的特定元素或组分的重量份数,表示以重量份数表示的该元素或组分与组合物或制品中的任何其他元素或组分之间的重量关系。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的重量比存在,并且以这样的比存在,无论该化合物中是否含有其他成分。
除非明确相反陈述,否则组分的重量百分比是基于包括该组分的制剂或组合物的总重量。
如本文中所使用的,术语“数均分子量”或“Mn”可以互换使用,并且指样品中所有聚合物链的统计平均分子量,并由以下公式定义:
其中Mi是链的分子量和Ni是该分子量的链的数量。可以使用分子量标准,例如聚碳酸酯标准或聚苯乙烯标准,优选地经过认证或可追踪的分子量标准,通过本领域普通技术人员众所周知的方法来确定聚合物例如聚碳酸酯聚合物的Mn
如在本文中使用的,术语“重均分子量”或“Mw”可以互换使用,并由以下公式定义:
其中Mi是链的分子量和Ni是该分子量的链的数量。与Mn相比,Mw在确定对分子量平均值的贡献时考虑到了给定链的分子量。因此,给定链的分子量越大,该链对Mw的贡献就越大。可以使用分子量标准,例如聚碳酸酯标准或聚苯乙烯标准,优选经认证或可追踪的分子量标准,通过本领域普通技术人员众所周知的方法来确定聚合物,例如聚碳酸酯聚合物的Mw
如在本文中使用的,术语“多分散性指数”或“PDI”可以互换使用,并由以下公式定义:
PDI具有等于或大于1的值,但是随着聚合物链接近均匀的链长,PDI接近一。
本文所使用的术语“BisA”、“BPA”或“双酚A”可互换使用,是指具有下式表示的结构的化合物:
BisA也可称为名称4,4’-(丙烷-2,2-二基)二苯酚;p,p’-异亚丙基双酚;或2,2-双(4-羟苯基)丙烷。BisA具有CAS#80-05-7。
如本文中所使用的,“聚碳酸酯(polycarbonate)”是指包括由碳酸酯键连接的一个或多个二羟基化合物,例如二羟基芳香族化合物的残基的低聚物或聚合物;它还包括均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。
在关于聚合物的成分使用时,术语“残基(residue)”和“结构单元(structuralunit)”在整篇说明书中是同义的。
除非另有规定,否则如本文所使用的术语“重量百分比”、“wt%”和“wt.%”可互换使用,表示基于组合物总重量的给定组分的重量百分比。也就是说,除非另有规定,否则所有的wt%值都基于组合物的总重量。应该理解的是,所公开的组合物或制剂中所有组分的wt%值之和等于100。
除非本文另有说明,否则所有测试标准都是在提交本申请时实施的最新标准。
本文公开的每种材料都是商业上可获得的和/或其生产方法是本领域技术人员已知的。
可以理解的是,本文公开的组合物具有某些功能。本文公开的是执行所公开的功能的某些结构要求,并且可以理解的是,存在可以执行与所公开的结构有关的相同功能的多种结构,并且这些结构通常会实现相同的结果。
热塑性组合物
为了获得具有良好ESD性能的透明组合物,需要使IDP的折射率(RI)与树脂基质相匹配。通常情况下,IDP的RI在1.53或更低的范围内。标准聚碳酸酯树脂耐候性相对较差,并且具有1.58的RI。本公开内容涉及为使IDP与树脂基质相匹配而开发的技术。例如,具有1.53的RI的IDP与使用PCCD作为掺混组分的聚碳酸酯(具有1.51的RI)。
与常规聚碳酸酯(PC)相比,商业聚酯——聚碳酸酯,比如包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的那些——比如SLX聚合物(SABIC)——具有优异的耐候性特性,但是具有更高的折射率(1.61)。这就要求优化掺混组合物以使树脂基质的RI与IDP相匹配。
对于常规的PC而不是聚酯-聚碳酸酯(例如SLX)使用类似的方法,可能需要更高负载的低Tg/高热聚酯,比如聚(1,4-亚环己基二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)。通过包括聚碳酸酯-硅氧烷(PC-Si)共聚物可以进一步改进以匹配基质的RI并提供与仅包括PC和PCCD的混合物相比更好的热和冲击保持特性。树脂组分(PC、低Tg树脂比如PCCD和PC-Si共聚物)经过优化以实现良好的透明性,并加入聚酯-聚碳酸酯(例如,SLX共聚物)以实现耐候性并与IDP的RI相匹配,同时保持足够的热和冲击特性。替代的高热聚酯也是进一步调整掺混物的折射率的可能手段(如AkestraTM110或聚己酸内酯)。此外,可以使用包括聚碳酸酯和3,3-双(4-羟苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)的共聚(碳酸酯)来提高HDT,比如可获得自SABIC的XHT树脂。与PC相比,XHT具有更高的RI。可用于本公开内容的方面的其他合适的共聚(碳酸酯)包括但不限于可获得自Covestro的聚碳酸酯共聚物。然而,可用于本公开内容的方面的另一种合适的共聚(碳酸酯)包括聚碳酸酯和双酚异佛尔酮(BPI)。同样在这种情况下,并入PC-Si共聚物可以证明对整体透射性能是有利的。
在具体方面,热塑性组合物包括(a)约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯组分;(b)约10wt%至约60wt%的可与聚碳酸酯混溶的低折射率聚酯;(c)约10wt%至约30%的在室温下折射率为至少1.50的固有耗散性聚合物(IDP);和(d)约5wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物。所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.%,并且所有重量百分比值基于组合物的总重量。
聚碳酸酯可以包括聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物或其组合。一般来说,如在本文中使用的,术语或后缀“聚碳酸酯”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的组合物:
其中R1基团的总数的至少60%为芳香族有机基团,并且其余量为脂肪族、脂环族或芳香族基团。在一方面,每个R1是芳香族有机基团,例如式(2)的基团:
A1-Y1-A2- (2)
其中A1和A2中的每一个是单环二价芳基基团,并且Y1是将A1与A2分开的具有一个或两个原子的桥连基团。在示例性方面,一个原子将A1与A2分开。这种类型的基团的说明性非限制性实例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双亚环庚基、亚乙基、亚异丙基、亚新戊基、亚环己基、亚环十五烷基、亚环十二烷基、和亚金刚烷基。桥连基团Y1可以是烃基或饱和烃基,比如亚甲基、亚环己基或亚异丙基。
聚碳酸酯可通过具有式HO-R1-OH的二羟基化合物的反应产生,该化合物包括式(3)的二羟基化合物:
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各代表卤素原子或单价烃基,并且可以相同或不同;p和q各自独立地为0至4的整数;和Xa表示式(5)的基团之一:
其中Rc和Rd各自独立地代表氢原子或单价直链或环状烃基,并且Rc为二价烃基。
在一方面,含杂原子的环状亚烷基基团包括至少一个化合价为2或更高的杂原子,以及至少两个碳原子。用于含杂原子的环状亚烷基基团的杂原子包括-O-、-S-和-N(Z)-,其中Z是选自氢、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基或C1-12酰基的取代基。如果存在,环状亚烷基基团或含杂原子的环状亚烷基基团可以有3至20个原子,并且可以是单个的饱和或不饱和环,或稠合的多环系统,其中稠环是饱和的、不饱和的或芳香族的。
可以使用含有取代的或未取代的环己烷单元的其他双酚,例如式(6)的双酚:
其中每个Rf独立为氢、C1-12烷基或卤素;并且每个Rg独立为氢或C1-12烷基。取代基可以是脂肪族或芳香族、直链、环状、双环状、支链、饱和或不饱和的。这种含有环己基的双酚,例如两摩尔苯酚与一摩尔氢化异佛尔酮的反应产物,对于制造具有高玻璃化转变温度和高热变形温度的聚碳酸酯聚合物是有用的。含有环己基双酚的聚碳酸酯或包括上述至少一种与其他双酚聚碳酸酯的组合由拜耳公司(Bayer Co.)以商品名称提供。
其他有用的具有式HO—R1—OH的二羟基化合物包括式(7)的芳香族二羟基化合物:
其中每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基比如C1-10烷基,卤素取代的C1-10烃基比如卤素取代的C1-10烷基,并且n是0至4。卤素通常是溴。
示例性的二羟基化合物包括下述:4,4′-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟苯基)二苯基甲烷、双(4-羟苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟苯基)乙烷、1,1-双(4-羟苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟苯基)-2-(3-羟苯基)丙烷、双(4-羟苯基)甲苯、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟苯基)环十二烷、反-2,3-双(4-羟苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟苯基)金刚烷、(α,α′-双(4-羟苯基)甲苯、双(4-羟苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(4-羟苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟苯基)乙烯、4,4′-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)硫醚、双(4-羟苯基)亚砜、双(4-羟苯基)砜、9,9-双(4-羟苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6′-二羟基-3,3,3′,3′-四甲基螺环(双)二氢化茚(“螺双二氢茚双酚”)、3,3-双(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、2,7-二羟基吩噁噻、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩和2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物比如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等;儿茶酚;对苯二酚;取代的对苯二酚比如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-枯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四叔丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等,以及包括前述二羟基化合物中的至少一种的组合。
可由式(3)表示的双酚化合物的具体实例包括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(下文“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、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。还可以使用包括前述二羟基化合物中的至少一种的组合。
在具体方面,式(4)中的Xa是取代的、稠合的C5-18亚杂环烷基。在具体方面,包括取代的、稠合的C5-18亚杂环烷基的二羟基芳烃单体是式(8)的2-烃基-3,3-双(4-羟基芳基)苯并吡咯酮(也被称为2-烃基-3,3-双(4-羟基芳基)-2,3-二氢异吲哚-1-酮):
其中Ri、Rj和Rk独立地为C1-12烃基,G为C1-12烷基或C6-18芳香族基,并且u、v和w各自独立地为0至4的整数。在示例性方面,二羟基芳烃单体是具有式(8a)的2-苯基-3,3-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮(PPPBP):
低折射率聚酯在一些方面可以包括聚(1,4-亚环己基二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚己酸内酯(PCL)、聚(环氧乙烷)(PEO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇酯(polycyclohexylene dimethyleneterephthalate glycol)(PCTG)、聚对苯二甲酸间苯二甲酸环己烷二甲醇酯(polycyclohexylene dimethylene terephthalate acid)(PCTA)或其组合。在特定方面,低折射率聚酯包括PCCD。如在本文中使用的,“低折射率”是指聚合物的折射率为1.6或更低,或在特定方面为1.55或更低。
术语“固有耗散性聚合物(inherently dissipative polymer)”(IDP)是指可以熔融加工成聚合物树脂或喷涂到商业上可获得的聚合物形式和形状上以改善导电特性和整体物理性能的几种材料。典型的单体抗静电剂是单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、乙氧基化胺、伯、仲和叔胺、乙氧基化醇、烷基硫酸盐、烷基芳基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基胺硫酸盐、季铵盐、季铵树脂、咪唑啉衍生物、山梨醇酯、乙醇酰胺、甜菜碱以及上述的混合物。
典型的IDP包括共聚酯酰胺、聚醚-聚酰胺、聚醚酰胺嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、含有聚亚烷基乙二醇部分的聚氨酯、聚醚酯及其混合物。聚合物抗静电材料是期望的,因为它们通常具有相当的热稳定性,并且在熔融状态下可以以其纯的形式或与其他聚合物树脂掺混的形式加工。聚醚酰胺、聚醚酯和聚醚酯酰胺包括嵌段共聚物和接枝(grail)共聚物,两者都是由形成聚酰胺的化合物和/或形成聚酯的化合物与含有聚亚烷基氧化物单元的化合物反应得到。形成聚酰胺的化合物包括氨基羧酸,比如ω-氨基己酸、ω-氨基庚酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基壬酸、ω-氨基癸酸、1,1-氨基十一烷酸和1,2-氨基十二烷酸;内酰胺比如ε-己内酰胺和庚内酰胺;二胺与二羧酸的盐,比如己二酸六亚甲基二胺、癸二酸六亚甲基二胺和间苯二甲酸六亚甲基二胺;以及这些形成聚酰胺的化合物的混合物。合适的形成聚酰胺的化合物包括己内酰胺、1,2-氨基十二烷酸或六亚甲基二胺和己二酸的组合。商业上可获得的IDP包括:Pelestat NC7530(聚醚酯酰胺,PEEA),来自Sanyo Chemical);IRGASTAT P16,可获得自CIBA Specialty Chemicals,由Atofina制造(Pebax MV1074)RI=1.508);Pelestat NC6321(Sanyo Chemical在美洲由Tomen售卖);Pelestat 6500,其折射率与Pelestat NC6321相同,是向其添加了盐或电解质以增加其导电性的小分子;Pelectron AS,可获得自Sanyo Chemical;以及U1和hSTAT2,可获得自Croda。hSTAT2是基于聚醚嵌段聚合物和苯乙烯共聚物的掺混物。在具体方面,IDP包括PEEA或聚醚嵌段聚合物/苯乙烯共聚物掺混物(例如,hSTAT2)。在进一步的方面,IDP包括聚醚嵌段酰胺(PEBA)。
热塑性组合物在一些方面包括聚碳酸酯共聚物组分,其包括聚酯-聚碳酸酯共聚物。在具体方面,聚酯单元源自间苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二酚的反应(也被称为ITR树脂)。聚酯单元具有下述结构:
其中x对应于间苯二甲酸酯的摩尔比,y对应于间苯二酚的摩尔比,和z对应于对苯二甲酸酯的摩尔比;x、y和z相加为100%的聚酯单元。这种聚酯-聚碳酸酯可作为SLX从SABIC获得。基于聚合物中的摩尔数,聚酯(ITR)树脂的浓度可以是至少5%。在进一步的方面,聚酯和聚碳酸酯以约5:95至约40:60或更具体地约5:95至约35:65的摩尔比使用,这取决于期望的特性。聚酯-聚碳酸酯可具有约1,500至约100,000或更具体地约2,000至约40,000的重均分子量。聚酯-聚碳酸酯聚合物可以是共聚物,特别是嵌段共聚物。在某些方面,热塑性组合物包括约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯共聚物组分,其包括聚酯-聚碳酸酯共聚物。
在一些方面,组合物进一步包括大于0wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和3,3-双(4-羟苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)的共聚物。这种共聚物的实例是可获得自SABIC的CXT树脂。
在某些方面,组合物进一步包括大于0wt%至约75wt%的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物。聚碳酸酯-硅氧烷共聚物包括碳酸酯单元和硅氧烷单元。“聚碳酸酯”如上面所定义的。硅氧烷单元(也被称为聚硅氧烷嵌段)任选地为式(9):
其中每个R独立地是C1-13单价有机基团。例如,R可以是C1-13烷基、C-C13烷氧基、C2-13烯基、C2-13烯氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7-13芳基亚烷基、C7-13芳基亚烷氧基、C7-13烷基亚芳基或C7-13烷基亚芳氧基。上述基团可以被氟、氯、溴或碘中的一个或多个完全或部分卤化。在一方面,在期望透明的聚(碳酸酯-硅氧烷)的情况下,R未被卤素取代。上述R基团的组合可用于相同的聚(碳酸酯-硅氧烷)。
在一方面,每个R独立地是C1-3烷基、C1-3烷氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7芳基亚烷基、C7芳基亚烷氧基、C7烷基亚芳基或C7烷基亚芳氧基。在仍另一方面,每个R独立地是甲基、三氟甲基或苯基。
式(9)中的E值可以有宽泛地变化,这取决于热塑性组合物中每种组分的类型和相对量、组合物的期望特性以及类似的考虑因素。一般来说,E的平均值为2至1,000、或2至500、2至200、或2至125、5至80、或10至70。在一方面,E的平均值为10至80或10至40,并且在另一方面,E的平均值为40至80,或40至70。当E为较低的值,例如小于40时,期望的是使用相对较高量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物。反之,当E为较高的值,例如大于40时,则可以使用相对较低量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物。可以使用第一和第二(或更多)聚碳酸酯-硅氧烷的组合,其中第一共聚物的E的平均值小于第二共聚物的E的平均值。
在例如WO 2008/042500 A1、WO 2010/076680 A1和WO 2016/174592 A1中描述了合适的硅氧烷单元。在一方面,硅氧烷单元为式(10):
其中E如式(9)所定义的;每个R可以相同或不同,并且如式(9)所定义的;并且Ar可以相同或不同,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香族部分。式(10)中的Ar基团可衍生自C6-C30二羟基亚芳基化合物,例如二羟基化合物,比如在本文中描述的那些。示例性二羟基化合物是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、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、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、双(4-羟苯基硫醚)和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷或其组合。
式(10)的硅氧烷单元的具体实例包括化学式(11a)和(11b)的那些:
其中E如式(9)中所描述的。在一方面,E的平均值为10至80或10至40,和在仍另一方面,E的平均值为40至80,或40至70。
在另一方面中,硅氧烷单元为式(12):
其中R和E如式(9)所描述的,并且每个R5独立地是二价C1-30亚烃基,并且其中聚合的聚硅氧烷单元是其相应的二羟基化合物的反应残基。在具体方面,聚二有机硅氧烷嵌段为式(13):
其中R和E如式(10)所定义的。式(13)中的R6为二价C2-8脂肪族基团。式(13)中的每个M可以相同或不同,并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-8烷硫基、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C2-8烯基、C2-8烯氧基、C3-8环烷基、C3-8环烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C7-12芳基亚烷基、C7-12芳基亚烷氧基、C7-12烷基亚芳基或C7-12烷基亚芳氧基,其中每个n独立地是0、1、2、3或4。
在式(13)中的一方面,M是溴或氯,烷基比如甲基、乙基或丙基,烷氧基比如甲氧基、乙氧基或丙氧基,或芳基比如苯基、氯苯基或甲苯基;R6为二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;并且R为C1-8烷基,卤代烷基比如三氟丙基,氰烷基,或者芳基比如苯基、氯苯基或甲苯基。
在式(13)的另一方面,R是甲基,或甲基和三氟丙基的组合,或甲基和苯基的组合。在式(13)的仍另一方面,R是甲基,M是甲氧基,n是1,和R6是二价C1-3脂肪族基团。优选的聚二有机硅氧烷嵌段为化学式:
或其组合,其中E的平均值为10至100,优选地为20至60,更优选地为30至50,或40至50。
在一方面,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物包括衍生自双酚A的碳酸酯单元和重复硅氧烷单元(13a)、(13b)、(13c),或其组合,其中E的平均值为10至100、或20至60、或30至60、或40至60。在一方面,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物包括衍生自双酚A的碳酸酯单元和式(13a)(13b)、或(13c)的重复硅氧烷单元,其中E的平均值为10至100、或20至60、或30至50、或40至50。
基于聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的总重量,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可具有约5wt%至约45wt%的硅氧烷含量。具体而言,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可具有约6wt%(例如,可获得自SABIC的透明-EXL(t-EXL))、约20wt%(例如,可获得自SABIC的不透明-EXL(o-EXL))或在一些方面约40wt%的硅氧烷含量。如在本文中使用的,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的“硅氧烷含量”是指基于聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的总重量的硅氧烷单元的含量。
在某些方面,将PC-Si共聚物添加到组合物中以实现组合物中约1wt%至约8wt%的总的硅氧烷含量。
组合物可进一步包括至少一种另外的添加剂,包括但不限于填料、除酸剂、防滴剂、抗氧化剂、抗静电剂、扩链剂、着色剂、脱模剂、流动促进剂、润滑剂、离型剂、增塑剂、淬火剂、阻燃剂、UV反射添加剂及其组合。至少一种另外的添加剂可以以不会对组合物的期望特性产生明显不利的影响的任何量包括在热塑性组合物中。
热塑性组合物的特性
根据本公开内容的方面的组合物与常规组合物相比具有改善的特性。在组合物中包括IDP具有增加表面电阻率的期望效果,但它也对包括视觉表面(例如,光泽度)、初始颜色、透光性、雾度、热老化和热变形特性的组合物的各种特性具有不利影响。根据本公开的方面的组合物包括其他组分以减轻将IDP添加到组合物中的一些不利影响。
因此,在一些方面,组合物具有根据ASTM D257测定的约108至约1012欧姆每平方(Ω/sq)的表面电阻率(SR)。
在进一步的方面,组合物具有根据ASTM D7869和在老化3000小时后测定的小于10的耐候性(dE)。在表中显示了24小时持续时间的测试周期。它开始于长的黑暗喷雾期以使涂层用水饱和。第2步模拟“黎明”,在相对较低的辐照度和温度下进行30分钟,随后是长时间的高辐照度和较高的温度。第4步在开始黑暗喷雾期之前提供冷却期。将黑暗喷雾、黎明、中午和冷却的步骤循环四次,每个周期总共24小时。每个周期在340nm处应用39.36kJ/m2/nm,平均为1.64kJ/h。
表1-ASTM D7869风化周期
在其他方面,组合物具有根据ASTM D1003测定的至少40%的透射率。在某些方面,组合物具有至少45%、或至少50%、或至少55%、或至少60%、或至少65%、或至少70%、或至少75%、或至少80%、或40-95%、或40-90%、或45-95%、或45-90%、或50-95%、或50-90%、或55-95%、或55-90%、或60-95%、或60-90%、或65-95%、或65-90%、或70-95%、或70-90%的透射率。
在具体方面,组合物具有根据ISO 75测定的至少65℃的热变形温度(HDT)。在某些方面,组合物具有至少70℃、或至少75℃、或至少80℃、或至少85℃、或至少90℃、或65-125℃、或70-125℃、或75-125℃、或80-125℃的热变形温度(HDT)。
在进一步的方面,组合物具有根据ISO 180在23℃下测量的至少15千焦耳每平方米(kJ/m2),或在具体方面至少80kJ/m2的缺口悬臂梁冲击强度。
制造方法
本文所述的一种或任何前述组分可首先与彼此掺混,或与前述组分的任何组合掺混,然后从一个或多个进料器进给到挤出机中,或从一个或多个进料器单独进给到挤出机。本公开内容中使用的填料也可以首先加工成母料,然后进给到挤出机中。这些组分可以从喉部料斗或任何侧面进料器进给到挤出机中。
本公开内容中使用的挤出机可具有单螺杆、多螺杆、相互啮合的同向旋转或逆向旋转螺杆、非相互啮合的同向旋转或逆向旋转螺杆、往复式螺杆、带销钉的螺杆、带筛网的螺杆、带销钉的机筒、辊、滑块、螺旋转子、共挤机、盘包处理机、各种其他类型的挤出设备,或包括上述至少一种的组合。
各组分也可以混合在一起,并且然后熔融掺混以形成热塑性组合物。各组分的熔融掺混涉及使用剪切力、拉伸力、压缩力、超声能量、电磁能、热能或包括上述力或能量形式中的至少一种的组合。
如果树脂是半结晶有机聚合物,则在混合期间挤出机上的机筒温度可以设置为至少部分聚合物达到大于或等于大约熔化温度的温度,或者如果树脂是无定形树脂,则设置为流动点(例如,玻璃化转变温度)。
如果需要,包括前述组分的混合物可以进行多次掺混和形成步骤。例如,热塑性组合物可首先被挤压并形成颗粒。然后,这些颗粒可以被进料到成型机中,在那里它可以被形成为任何期望的形状或产品。可选地,从单一熔体搅拌机中流出的热塑性组合物可以形成片材或股线,并经受挤出后工艺,比如退火、单轴或双轴定向。
本工艺中的熔融温度在一些方面可维持为尽可能低,以避免组分的过度热降解。在某些方面,熔融温度维持在约230℃和约350℃之间,尽管可以使用更高的温度,只要树脂在加工设备中的停留时间保持相对较短。在一些方面,熔融加工的组合物通过模具中的小出口孔离开加工设备,比如挤出机。得到的熔融树脂股线可以通过使股线穿过水浴冷却。冷却后的股线可以切成颗粒,用于包装和进一步处理。
制品
在某些方面,本公开内容涉及包括热塑性组合物的成形的、形成的或成型的制品。热塑性组合物可以通过各种方式,比如注射成型、挤压、旋转成型、吹塑和热成型来形成制品被成型为有用的成形制品。在具体方面,制品可被并入照明应用中。具体的照明应用包括但不限于灯具、外壳、机箱、开关和手电筒。在进一步的方面,制品可被并入外壳、头盔、手持设备、电话、对讲机、电缆盒、相机、汽车零件、称重设备、IoT设备、塑料工具、叉车、电源箱、运输带、钻头、遥控器、吸力臂、吸尘器、通风器、泵或起重机。其他合适的制品包括但不限于:(例如,手表、手机或LCD屏幕)的显示器;外壳;透视盒;用于可视化显示油位的容器;通风器;手持设备(例如,手电筒、流量计、塑料按钮、led灯、相机);接线盒的盖子;摆锤;安全护目镜;面罩;连接器;真空吸尘器;阀门;机筒;容器;按钮;或安全锁扣。
本公开内容的各种要素的组合都包含在本公开内容中,例如,来自从属于同一独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
本公开内容的方面
在各个方面,本公开内容涉及和包括至少下述方面。
方面1A.一种热塑性组合物,其包括:
(a)约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯组分;
(b)约10wt%至约60wt%的可与聚碳酸酯混溶的低折射率聚酯;
(c)约10wt%至约30%的在室温下折射率为至少1.50的固有耗散性聚合物(IDP);和
(d)约5wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物,
其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.%,并且所有重量百分比值基于组合物的总重量。
方面1B.一种热塑性组合物,其由以下组成:
(a)约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯组分;
(b)约10wt%至约60wt%的可与聚碳酸酯混溶的低折射率聚酯;
(c)约10wt%至约30%的在室温下折射率为至少1.50的固有耗散性聚合物(IDP);和
(d)约5wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物,
其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.%,并且所有重量百分比值基于组合物的总重量。
方面1C.一种热塑性组合物,其基本上由以下组成:
(a)约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯组分;
(b)约10wt%至约60wt%的可与聚碳酸酯混溶的低折射率聚酯;
(c)约10wt%至约30%的在室温下折射率为至少1.50的固有耗散性聚合物(IDP);和
(d)约5wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物,
其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.%,并且所有重量百分比值基于组合物的总重量。
方面2.根据方面1A至1C中任一项所述的热塑性组合物,进一步包括大于0wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和3,3-双(4-羟苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)或聚碳酸酯和双酚异佛尔酮(BPI)的共聚物。
方面3.根据方面1A至2中任一项所述的热塑性组合物,进一步包括大于0wt%至约75wt%的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物。
方面4.根据方面3所述的热塑性组合物,其中聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的硅氧烷含量为5wt%至45wt%。
方面5.根据方面1A至4中任一项所述的热塑性组合物,其中所述聚碳酸酯组分包括聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物或其组合。
方面6.根据方面1A至5中任一项所述的热塑性组合物,其中所述低折射率聚酯包括聚(1,4-亚环己基二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚己酸内酯(PCL)、聚(环氧乙烷)(PEO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇酯(PCTG)、聚对苯二甲酸间苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCTA)或其组合。
方面7.根据方面1A至6中任一项所述的热塑性组合物,其中所述IDP包括聚醚酯酰胺(PEEA)或聚醚嵌段酰胺(PEBA)。
方面8.根据方面1A至7中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物的表面电阻率为约108至约1012欧姆每平方(Ω/sq)。
方面9.根据方面1A至8中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ASTM D7869和在老化3000小时后测定的小于10的耐候性(dE)。
方面10.根据方面1A至8中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ASTM D7869和在老化3000小时后测定的小于5的耐候性(dE)。
方面11.根据方面1A至10中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ASTM D1003测定的至少40%的透射率。
方面12.根据方面1A至11中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ISO 75测定的至少65℃的热变形温度。
方面13.根据方面1A至12中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ISO 180在23℃下测量的至少15千焦耳每平方米(kJ/m2)的缺口悬臂梁冲击强度。
方面14.一种由根据方面1A至13中任一项所述的热塑性组合物形成的制品。
方面15.根据方面14所述的制品,其中所述制品是(例如,手表、手机或LCD屏幕)的显示器、外壳、透视盒、用于可视化显示油位的容器、通风器、手持设备(例如,手电筒、流量计、塑料按钮、led灯、相机)、接线盒的盖子、摆锤、安全护目镜、面罩、连接器、真空吸尘器、阀门、机筒、容器、按钮或安全锁扣。
方面16.根据方面14所述的制品,其中所述制品是照明器材的部件。
实施例
提出以下实施例是为了向本领域普通技术人员提供如何制造和评估本文要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整的公开内容和描述,并且旨在纯示例性的,并且不旨在限制本公开内容。已努力确保数字(例如,量、温度等)的准确性,但应考虑到一些错误和偏差。除非另有说明,份数是指按重量计的份数,温度是按℃计或环境温度,并且压力是指大气压或接近大气压。除非另有说明,否则提及成分的百分比是以wt%表示的。
反应条件,例如组分浓度、期望的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和可用于优化从所述工艺获得的产品纯度和产量的其他反应范围和条件有许多变化和组合。只需要进行合理的常规实验来优化这种工艺条件。
在下表2中列出了本文中描述的组合物中使用的材料:
表2-使用的材料
根据下述测试了形成的组合物的各种特性:
耐候性(dE)与颜色变化有关,其基于曝露前和曝露后的L、a、b值(浅色、红色和蓝色)的差异来确定。根据ASTM D7869来确定dE。
缺口悬臂梁冲击强度是根据ISO 180在23℃下在80mm×10mm×4mm的样品上测定的。弯曲模量和强度是根据ISO 178测定的。
透射率是根据ASTM D1003测定的。
变形温度是根据ISO 75/A,在1.8兆帕(MPa)下平放测定的。
表面电阻率是根据ASTM D257/IEC 60079-0:2017测定的。
实施例1
根据表3A和3B形成热塑组合物。表3A和3B提供了组合物的特性。
表3A-组合物C1.1-C1.5
组分(wt%) C1.1 C1.2 C1.3 C1.4 C1.5
PCCD(4000泊) 50.41 50.41 50.41 50.41 50.41
NC7530 21 14.7 0 14.7 14.7
6500 0 6.3 21 6.3 6.3
PC1 28.36 28.36 28.36 0 0
PC2 0 0 0 16.9 0
SLX 20/80 0 0 0 11.26 0
t-EXL 0 0 0 0 28.36
HsSTAT 0 0 0 0 0
PELECTRON AS 0 0 0 0 0
PC3 0 0 0 0 0
HFD 0 0 0 0 0
其他添加剂 0.23 0.23 0.23 0.43 0.23
合计: 100 100 100 100 100
表3B-组合物C1.6-C1.10
组分(wt%) C1.6 C1.7 C1.8 C1.9 C1.10
PCCD(4000泊) 50.41 50.41 50.41 50.41 0
NC7530 0 0 14.7 14.7 14.7
6500 0 0 6.3 6.3 6.3
PC1 28.36 28.36 0 0 0
PC2 0 0 28.36 0 0
SLX 20/80 0 0 0 0 0
t-EXL 0 0 0 0 0
HsSTAT 21 0 0 0 0
PELECTRON AS 0 21 0 0 0
PC3 0 0 0 28.36 0
HFD 0 0 0 0 78.27
其他添加剂 0.23 0.23 0.23 0.23 0.73
合计: 100 100 100 100 100
表4A-组合物C1.1-C1.5的特性
表4B-组合物C1.6-C1.10的特性
本发明的组合物C1.4在风化3000小时(hrs)后的颜色转变方面具有最佳的耐候性能——该组合物的dE小于2.45,与其他具有10或以上dE的组合物形成对比。从数据中可以看出,通过包括相对少量的包括共聚物聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的耐候性共聚物(例如,SLX),可以形成耐候性抗静电透明组合物。
实施例2
根据表5A和5B形成和测试了进一步的组合物:
表5A-组合物C2.1-C2.6
组分(wt%) C2.1 C2.2 C2.3 C2.4 C2.5 C2.6
PCCD 47.87 50.41 50.41 50.41 50.41 50.41
NC7530 17.5 10.5 14.7 14.7 14.7 14.7
AT6500 7.5 10.5 6.3 6.3 6.3 6.3
PC2 26.9 0 0 0 0
SLX 20/80 0 0 28.16 19.712 23.936
t-EXL 0 28.36 0 28.16 0 0
o-EXL 8.448
PC-Si(40%) 4.224
PELECTRON AS 0 0 0 0 0 0
其他添加剂 0.23 0.23 0.43 0.43 0.43 0.43
合计 100 100 100 100 100 100
特性:
透明度(%) 81.25 84 82.125 83.2 51.5 77.1
雾度(%) 15.15 11.075 23.25 10.775 59.025 11.575
表5B-组合物C2.7-C2.11
从该数据可以看出,当还包括包含共聚物聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的耐候性共聚物(例如,SLX)时,用硅氧烷含量为6%的PC-Si共聚物(例如t-EXL)或用硅氧烷含量为40%的PC-Si共聚物(PC-Si(40%))替代透明PC向该组合物提供了改善的透射率和/或雾度。例如,C2.3显示,并入更大量的SLX共聚物可使雾度水平增加到高达23%,而加入相同量的t-EXL(C2.4)则不会导致雾度增加。即使当包括包含共聚物聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的耐候性共聚物(如SLX)时,SLX与t-EXL和PC-Si(40%)的组合(C2.6和C2.7)也具有低的雾度水平。
实施例3
根据表6A-6C形成并测试了进一步组合物:
表6A-组合物C3.1-C3.6
组分(wt%) C3.1 C3.2 C3.3 C3.4 C3.5 C3.6
PC2 17.4 17.9 26.2 34.4 18.7 27.3
PCCD 50.5 52 43.8 35.5 54.3 45.6
NC7530 21 21 21 21 18 18
HFD 0 0 0 0 0 0
SLX 11 9 9 9 9 9
t-EXL 0 0 0 0 0 0
AkestraTM110 0 0 0 0 0 0
特性
HDT(℃) 71.5 69.6 74.7 84.1 69.9 76.4
SR(Ω/sq.) 1.69E+12 1.60E+12 2.15E+12 2.70E+12 2.20E+12 3.30E+12
透射率(%) 83.4 82.2 83.8 71.5 83.6 85.2
雾度(%) 11.5 15.7 25 70.5 14.5 22.8
表6B-组合物C3.6-C3.12
表6C-组合物C3.13-C3.17
组分(wt%) C3.13 C3.14 C3.15 C3.16 C3.17
PC2 11.8 20 23.39 21.19 42.39
PCCD 32.1 0 15 0 0
NC7530 18 0 15 15 15
HFD 0 39.9 0 0 0
SLX 9 40.1 0 0 0
t-EXL 0 0 23.39 21.19 0
AkestraTM110 29.1 0 23 42.39 42.39
特性
HDT(℃) 74.1 119.3 88.4 92.3 95.4
SR(Ω/sq.) 4.10E+12 - 3.00E+12 3.00E+12 2.00E+12
透射率(%) 87.4 89.6 60 54 50
雾度(%) 7.6 1.6 88 95 99
这些组合物展示了PET(AkestraTM110)作为PCCD的替代品的使用。AkestraTM110是一种高热PET共聚物,其可用于提高掺混物的热变形温度(HDT),同时仍保留可接受的透光率水平。组合物C3.13包括PCCD、PET和PC的掺混物,并且具有高透光率和极低的雾度。组合物C3.16是由PC、t-EXL(6wt%硅氧烷)、AkestraTM110和15wt.%的抗静电剂组成的掺混物。与不含t-EXL的组合物C3.17相比,它具有改善的透光率和雾度。
实施例4
如表7A和7B中所示形成和测试了进一步的组合物:
表7A-组合物C4.1-C4.5
表7B-组合物C4.6-C4.10
组分(wt%) C4.6 C4.7 C4.8 C4.9 C4.10
稳定剂 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
PETS 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
H3PO3 0.05 0.05 0.05 0.05
NC7530 15 13.5 6 21
PELESTAT 6500 6 7.5 15
t-EXL 18 29 0
PC-Si(40%) 10 14 28 10 49.8
SLX 0 14 0 0 0
PCCD 50.05 50.05 50.05 39.05 0
ECN1299D 0.5 0.5 0.5 0.5 0
QUALIMER BN-1 0 0 0 0
ML7684-111N 49.8
特性
透射率(%) 64.23 39.45 49.8 69.55 -
雾度(%) 65.23 102.5 93.35 59.85 -
数据表明,用PC-Si(40%)取代一些PCCD可提供具有良好的透射率和雾度特性的组合物。例如,将用PC-Si(40%)部分替代PCCD的组合物C4.9与组合物C4.2和C4.3进行比较。此外,组合物C4.2和C4.3与C4.4的比较证明了包括包含聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物(例如,SLX)的效果,其中观察到改善的透射特性。
上述描述旨在说明性的,而不是限制性的。例如,以上描述的实施例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。其他方面可以由比如本领域普通技术人员在查阅上述描述后使用。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b),是为了使读者快速确定技术公开的性质。它的提交是基于这样的理解:它不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在上述详细描述中,各种特征可能被归纳在一起,以简化公开内容。这不应被解释为意指未要求保护的公开的特征对任何权利要求是必不可少的。相反,本发明的主题可能在于少于某一特定公开的方面的所有特征。因此,权利要求在此作为实例或方面并入详细描述中,每项权利要求作为单独的方面独立存在,并且考虑这些方面可以以各种组合或排列方式相互结合。应参照所附的权利要求书,以及这些权利要求书所具有的全部等同物的范围来确定本公开内容的范围。

Claims (15)

1.一种热塑性组合物,其包括:
(a)约5wt%至约75wt%的聚碳酸酯组分;
(b)约10wt%至约60wt%的可与聚碳酸酯混溶的低折射率聚酯;
(c)约10wt%至约30%的在室温下折射率为至少1.50的固有耗散性聚合物(IDP);和
(d)约5wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和间苯二甲酸酯对苯二甲酸酯间苯二酚(ITR)的共聚物,
其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.%,并且所有重量百分比值基于组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物,进一步包括大于0wt%至约75wt%的包括聚碳酸酯和3,3-双(4-羟苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)或聚碳酸酯和双酚异佛尔酮(BPI)的共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物,进一步包括大于0wt%至约75wt%的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物。
4.根据权利要求3所述的热塑性组合物,其中所述聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的硅氧烷含量为5wt%至45wt%。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热塑性组合物,其中所述聚碳酸酯组分包括聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物或其组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热塑性组合物,其中所述低折射率聚酯包括聚(1,4-亚环己基二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚己酸内酯(PCL)、聚(环氧乙烷)(PEO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇酯(PCTG)、聚对苯二甲酸间苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCTA)或其组合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热塑性组合物,其中所述IDP包括聚醚酯酰胺(PEEA)或聚醚嵌段酰胺(PEBA)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物的表面电阻率为约108至约1012欧姆每平方(Ω/sq)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ASTMD7869和在老化3000小时后测定的小于10的耐候性(dE)。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ASTMD7869和在老化3000小时后测定的小于5的耐候性(dE)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ASTMD1003测定的至少40%的透射率。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ISO75测定的至少65℃的热变形温度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物具有根据ISO180在23℃下测量的至少15千焦耳每平方米(kJ/m2)的缺口悬臂梁冲击强度。
14.一种由根据权利要求1至13中任一项所述的热塑性组合物形成的制品。
15.根据权利要求14所述的制品,其中所述制品是照明器材的部件。
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