CN116917412A - 聚碳酸酯组合物 - Google Patents
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Abstract
一种组合物,包含:均聚碳酸酯;聚(碳酸酯‑硅氧烷),基于聚(碳酸酯‑硅氧烷)的总重量,所述聚(碳酸酯‑硅氧烷)具有30‑70wt%、优选35‑65wt%的硅氧烷含量,基于所述组合物的总重量,聚(碳酸酯‑硅氧烷)以有效提供2‑10wt%的总硅氧烷的量存在;抗微生物剂,其中抗微生物剂是银锌沸石粉末,其中,基于所述组合物的总重量,抗微生物剂以有效提供至多达1000ppm的元素银的量存在;以及任选地,添加剂组合物。
Description
相关申请的引证
本PCT申请要求2021年2月26日提交的欧洲专利申请号21159584.8的优先权,其内容通过引证以其整体结合于此。
技术领域
本公开涉及聚碳酸酯组合物,并且更具体地,涉及包含抗微生物剂的聚碳酸酯组合物、其制备方法和用途。
背景技术
聚碳酸酯可用于制造用于宽范围应用的制品和组件,从汽车部件到电子器具。由于它们的广泛使用,特别是在用于健康护理的电子组件中,期望提供具有抗微生物剂的聚碳酸酯。
因此,在本领域中仍然需要具有良好机械性能的包含抗微生物剂的聚碳酸酯组合物。如果该组合物具有良好的耐化学性,这将是进一步的优点。
发明内容
提供了一种组合物,包含:聚碳酸酯和含银抗微生物剂,所述含银抗微生物剂包括银锌沸石(silver zinc zeolite)粉末。
在一个方面,组合物包含:均聚碳酸酯;聚(碳酸酯-硅氧烷),基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)具有30-70wt%、优选35-65wt%的硅氧烷含量,基于组合物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-10wt%的总硅氧烷的量存在;抗微生物剂,其中抗微生物剂是银锌沸石粉末,基于组合物的总重量,以有效提供至多达1000ppm的元素银(elemental silver,单质银)的量存在;以及任选地,添加剂组合物。
在另一方面,制备方法包括组合上述组分以形成组合物。
在又一个方面,制品包含上述组合物。
在又一方面,制品的制造方法包括将上述组合物模制、挤出、或成形为制品。
通过以下详细描述、实施例和权利要求举例说明上述和其他特征。
具体实施方式
微生物感染仍然是多个领域的关注点,特别是在卫生保健环境中。银是已知的抗微生物剂并且还展现出对真菌和病毒的抑制作用。当考虑手持式和/或医疗产品时,增加的几何复杂性可能使得它们被有效地清洁困难并且耗时,从而潜在地提供细菌扩散的增加的机会。然而,将含银抗微生物剂掺入聚合物组合物中可能不利地影响组合物的其他性能,特别是耐化学性。提供了包含抗微生物剂的聚碳酸酯组合物,其中抗微生物剂是银锌沸石,其可以提供耐化学性和良好的机械性能。具体地,提供了包括下述的组合的组合物:均聚碳酸酯;聚(碳酸酯-硅氧烷),基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)具有30-70wt%的硅氧烷含量,其中基于组合物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-10wt%的硅氧烷的量存在;以及抗微生物剂,其中抗微生物剂是银锌沸石,基于组合物的总重量,其以有效提供至多达1000份每百万份(ppm)的元素银的量存在。
组合物可以包含聚碳酸酯和抗微生物剂,其中抗微生物剂为银锌沸石。下面更详细地讨论组合物的各个组分。
如在本文中使用的,“聚碳酸酯”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的聚合物:
其中,R1基团总数的至少60%包含芳香族部分,并且其余量是脂肪族、脂环族、或芳香族的。在一个方面,每个R1是C6-30芳香族基团,即,包含至少一个芳香族部分。R1可以衍生自式HO-R1-OH、特别是式(2)的芳香族二羟基化合物:
HO-A1-Y1-A2-OH(2)
其中,A1和A2各自是单环二价的芳香族基团,并且Y1是单键或具有将A1与A2分开的一个或多个原子的桥连基。在一个方面,一个原子将A1与A2分开。优选地,每个R1可以衍生自式(3)的双酚:
其中,Ra和Rb各自独立地是卤素、C1-12烷氧基、或C1-12烷基,并且p和q各自独立地是0-4的整数。应当理解,当p或q小于4时,环的每个碳的化合价由氢填充。同样在式(3)中,Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基,其中,桥连基和每个C6亚芳基的羟基取代基在C6亚芳基上彼此邻位、间位、或对位(优选地对位)布置。在一个方面,桥连基Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、或C1-60有机基团。有机桥连基可以是环状的或非环状的、芳香族的或非芳香族的,并且可以进一步包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以布置1-60有机基团使得连接至其的C6亚芳基各自连接至共同的烷叉基碳或连接至C1-60有机桥连基的不同碳。在一个方面,p和q各自是1,并且Ra和Rb各自是C1-3烷基,优选甲基,布置在每个亚芳基上的羟基的间位。
在一个方面,Xa是C3-18环烷叉基;式-C(Rc)(Rd)-的C1-25烷叉基,其中Rc和Rd各自独立地是氢、C1-12烷基、C1-12环烷基、C7-12芳基烷基、C1-12杂烷基、或环状C7-12杂芳基烷基;或式-C(=Re)-的基团,其中Re是二价C1-12烃基。这些类型的基团包括亚甲基、环己基甲叉基、乙叉基、新戊叉基、和异丙叉基、以及2-[2.2.1]-双环庚叉基、环己叉基、3,3-二甲基-5-甲基环己叉基、环戊叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。
在另一方面,Xa是C1-18亚烷基;C3-18亚环烷基;稠合的C6-18亚环烷基;或式-J1-G-J2-的基团,其中J1和J2是相同或不同的C1-6亚烷基,并且G是C3-12环烷叉基或C6-16亚芳基。
例如,Xa可以是式(4)的取代的C3-18环烷叉基:
其中,Rr、Rp、Rq、和Rt各自独立地是氢、卤素、氧、或C1-12烃基;Q是直键(directbond);碳;或二价氧、硫、或-N(Z)-,其中Z是氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基、C6-12芳基、或C1-12酰基;r是0-2,t是1或2,q是0或1,并且k是0-3,条件是Rr、Rp、Rq、和Rt中的至少两个一起是稠合的脂环族、芳香族、或杂芳香族环。应当理解的是,当稠环是芳香族的时,式(4)中所示的环将具有不饱和碳-碳键,其中,环是稠合的。当k是1并且q是0时,式(4)中所示的环包含4个碳原子,当k是2时,式(4)中所示的环包含5个碳原子,并且当k是3时,环包含6个碳原子。在一个方面,两个相邻基团(例如,Rq和Rt一起)形成芳香族基团,以及在另一方面,Rq和Rt一起形成一个芳香族基团并且Rr和Rp一起形成第二芳香族基团。当Rq和Rt一起形成芳香族基团时,Rp可以是双键氧原子,即酮,或Q可以是-N(Z)-,其中Z是苯基。
双酚,其中Xa是式(4)的环烷叉基,可以用于制备包含式(1a)的苯并吡咯酮碳酸酯单元的聚碳酸酯:
其中,Ra、Rb、p和q如式(3)中,R3各自独立地是C1-6烷基,j是0-4,并且R4是氢、C1-6烷基、或取代或未取代的苯基,例如被至多达五个C1-6烷基取代的苯基。例如,苯并吡咯酮碳酸酯单元具有式(1b):
其中,R5是氢、任选地被至多达五个5C1-6烷基取代的苯基、或C1-4烷基。在一方面,在式(1b)中,R5是氢、甲基、或苯基,优选苯基。其中R5是苯基的碳酸酯单元(1b)可以衍生自2-苯基-3,3’-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮,或N-苯基酚酞双酚(“PPPBP”))。
这种类型的其他双酚碳酸酯重复单元是式(1c)和(1d)的靛红碳酸酯单元:
其中,Ra和Rb各自独立地是卤素、C1-12烷氧基、或C1-12烷基,p和q各自独立地是0-4,并且Ri是C1-12烷基、任选地被1-5个C1-10烷基取代的苯基、或任选地被1-5个C1-10烷基取代的苄基。在一个方面,Ra和Rb各自是甲基,p和q各自独立地是0或1,并且Ri是C1-4烷基或苯基。
衍生自其中Xa是取代或未取代的C3-18环烷叉基的双酚(3)的双酚碳酸酯单元的其他实例包括式(1e)的环己叉基桥连的双酚:
其中,Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基,Rg是C1-12烷基,p和q各自独立地是0-4,并且t是0-10。在一个具体方面,每个Ra和Rb中的至少一个布置在环己叉基桥连基的间位。在一个方面,Ra和Rb各自独立地是C1-4烷基,Rg是C1-4烷基,p和q各自是0或1,并且t是0-5。在另一个具体方面,Ra、Rb和Rg各自是甲基,p和q各自是0或1,并且t是0或3,优选是0。在又一个方面,p和q各自是0,每个Rg是甲基,以及t是3,使得Xa是3,3-二甲基-5-甲基环己叉基。
衍生自其中Xa是取代或未取代的C3-18环烷叉基的双酚(3)的其他双酚碳酸酯单元的实例包括式(1f)的金刚烷基单元和式(1g)的芴基单元
其中,Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基,并且p和q各自独立地是1-4。在一个具体方面,每个Ra和Rb中的至少一个布置在环烷叉基桥连基的间位。在一个方面,Ra和Rb各自独立地是C1-3烷基,并且p和q各自是0或1;优选地,Ra、Rb各自是甲基,p和q各自是0或1,并且当p和q是1时,甲基布置在环烷叉基桥连基的间位。包含单元(1a)至(1g)的碳酸酯可用于制备具有高玻璃化转变温度(Tg)和高热变形温度的聚碳酸酯。
式HO-R1-OH的其他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Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基、或卤素取代的C6-10芳基,并且n是0-4。卤素通常是溴。
式(3)的双酚化合物的具体实例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(在下文中“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-2-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)、以及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。也可以使用组合。在一个具体方面,聚碳酸酯是线性均聚物,其衍生自双酚A,其中在式(3)中每个A1和A2是对亚苯基以及Y1是异丙叉基。
聚碳酸酯可以具有如在25℃下在氯仿中测定的0.3-1.5分升/克(dl/gm)、优选0.45-1.0dl/gm的特性粘度。聚碳酸酯可以具有10,000-200,000g/mol、优选20,000-100,000g/mol的重均分子量(Mw),如通过使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并且校准至聚苯乙烯的凝胶渗透色谱法(GPC)测量的,并且针对聚碳酸酯进行计算的。GPC样品以1mg/ml的浓度进行制备并且以1.5ml/min的流速进行洗脱。
组合物可以包含线性或支化均聚碳酸酯。在一些方面,均聚碳酸酯是双酚A均聚碳酸酯。组合物可以包含具有26,000-40,000克/摩尔的重均分子量的第一双酚A均聚碳酸酯、具有15,000-25,000克/摩尔的重均分子量的第二双酚A均聚碳酸酯、或它们的组合,各自如使用聚苯乙烯标准品通过凝胶渗透色谱法测量的并且针对聚碳酸酯计算的。均聚碳酸酯可以包括单一的均聚碳酸酯或者两种或更多种均聚碳酸酯的组合。当存在两种均聚碳酸酯时,一种均聚碳酸酯与另一种均聚碳酸酯的比率可以在1:15-15:1、1:12-12:1、1:10-10:1、1:4-4:1、1:3-3:1、1:2-2:1的范围内,或两种均聚碳酸酯可以按1:1的比率存在。各自基于组合物的总重量,均聚碳酸酯可以以1-99wt%、10-99wt%、20-99wt%、30-99wt%、40-99wt%、50-99wt%、60-99wt%、或70-99wt%存在。
除了均聚碳酸酯之外(其中聚合物中的每个R1是相同的),术语“聚碳酸酯”还包括在碳酸酯中包含不同R1部分的共聚物(“共聚碳酸酯”),以及包含碳酸酯单元和其他类型的聚合物单元如酯单元或硅氧烷单元的共聚物。
组合物可以包含聚碳酸酯共聚物。共聚物的具体类型是聚(酯-碳酸酯),也称为聚酯-聚碳酸酯。除了式(1)的重复碳酸酯单元之外,这种共聚物进一步包含式(7)的重复单元:
其中,J是衍生自二羟基化合物(包括其反应性衍生物)的二价基团,并且可以是,例如,C1-10亚烷基、C6-20亚环烷基、C5-20亚芳基、或聚氧亚烷基,其中亚烷基包含2-6个碳原子,优选2、3、或4个碳原子;并且T是衍生自二羧酸(包括其反应性衍生物)的二价基团,并且可以是,例如,C2-20亚烷基、C5-20亚环烷基、或C6-20亚芳基。可以使用包含不同T或J基团的组合的共聚酯。聚酯单元可以是支化的或线性的。
在一个方面,J是具有直链、支链、或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基,例如,亚乙基、正亚丙基、异亚丙基、1,4-亚丁基、1,4-亚环己基、或1,4-亚甲基环己烷。在另一个方面,J衍生自式(3)的双酚,例如,双酚A。在另一个方面,J衍生自式(6)的芳香族二羟基化合物,例如,间苯二酚。
可用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯基)乙烷、4,4'-二羧基二苯基醚、4,4'-双苯甲酸、或它们的组合。还可以存在包含稠环的酸,如1,4-、1,5-、或2,6-萘二甲酸。具体的二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、1,4-环己烷二羧酸、或它们的组合。具体的二羧酸包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合,其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比是91:9-2:98。
具体的酯单元包括对苯二甲酸乙二酯;对苯二甲酸正丙二酯;对苯二甲酸正丁二酯;对苯二甲酸1,4-环己烷二亚甲基酯;以及衍生自间苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二酚(ITR)的酯单元。在共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地变化,例如1:99-99:1,优选10:90-90:10,更优选25:75-75:25,或2:98-15:85,其取决于最终组合物的所期望的性能。具体的聚(酯-碳酸酯)是包括双酚A碳酸酯单元和双酚A间苯二甲酸酯-双酚A对苯二甲酸酯酯单元的那些,根据碳酸酯单元和酯单元的摩尔比,通常也称为聚(碳酸酯-酯)和聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)。
聚碳酸酯可以是芳香族聚(酯-碳酸酯)。除了式(1)的重复碳酸酯单元之外,这种聚碳酸酯进一步包含式(3)的重复酯单元:
其中,J是衍生自芳香族二羟基化合物(包括其反应性衍生物)的二价基团,如式(2)的双酚,例如,双酚A;并且T是衍生自芳香族二羧酸(包括其反应性衍生物)、优选间苯二甲酸或对苯二甲酸的二价基团,其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比是91:9-2:98。可以使用包含不同T或J基团的组合的共聚酯。聚酯单元可以是支化的或线性的。
在一个方面,J衍生自式(2)的双酚,例如,双酚A。在另一个方面,J衍生自芳香族二羟基化合物,例如,间苯二酚。基团J的一部分,例如至多达20摩尔%(mol%)可以是具有直链、支链或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基,例如亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、1,4-亚丁基、1,4-亚环己基或1,4-亚甲基环己烷。优选地,所有J基团是芳香族的。
可用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯基)乙烷、4,4'-二羧基二苯基醚、4,4'-双苯甲酸、或它们的组合。还可以存在包含稠环的酸,如1,4-、1,5-、或2,6-萘二甲酸。具体的二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、或它们的组合。具体的二羧酸包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合,其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比是91:9-2:98。基团T的一部分,例如至多达20mol%可以是脂肪族的,例如衍生自1,4-环己烷二羧酸。优选地,所有T基团是芳香族的。
在聚碳酸酯中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地变化,例如1:99-99:1,优选10:90-90:10,更优选25:75-75:25,或2:98-15:85,这取决于最终组合物的所期望的性能。
具体的聚(酯-碳酸酯)是包括双酚A碳酸酯单元和双酚A间苯二甲酸酯/双酚A对苯二甲酸酯酯单元的那些,即,式(4a)的聚(双酚A碳酸酯)-共-(双酚A-苯二甲酸酯):
其中,x和y分别表示双酚A碳酸酯单元和双酚A间苯二甲酸酯/双酚A对苯二甲酸酯酯单元的wt%。通常,单元作为嵌段存在。在一个方面,聚碳酸酯中碳酸酯单元x与酯单元y的重量比为1:99-50:50、或5:95-25:75、或10:90-45:55。包含35-45wt%的碳酸酯单元和55-65wt%的酯单元的式(5)的共聚物,其中酯单元的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比为45:55-55:45,通常被称为聚(碳酸酯-酯)(PCE)。包含15-25wt%的碳酸酯单元和75-85wt%的酯单元的共聚物,其中酯单元具有98:2-88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比,通常被称为聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)。
在另一个方面,高热聚(酯-碳酸酯)是式(4b)的聚(碳酸酯-共-单芳基化酯),其包括芳香族碳酸酯单元(1)和重复单芳基化酯(monoarylate ester)单元
其中,R1如式(1)中所定义,并且每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基、或卤素取代的C6-10芳基,并且n是0-4。优选地,每个Rh独立地是C1-4烷基,并且n是0-3、0-1、或0。碳酸酯单元x与酯单元z的摩尔比可以是99:1-1:99、或98:2-2:98、或90:10-10:90。在一个方面中,x:z的摩尔比是50:50-99:1、或1:99-50:50。
在一个方面,高热聚(酯-碳酸酯)包括芳香族酯单元和单芳基化酯单元,其源自间苯二甲酸和对苯二甲酸(或其反应性衍生物)的组合与间苯二酚(或其反应性衍生物)的反应,以提供间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯(“ITR”酯单元)。基于聚碳酸酯中酯单元的总摩尔数,ITR酯单元可以以大于或等于95mol%、优选大于或等于99mol%、以及还更优选大于或等于99.5mol%的量存在于高热聚(酯-碳酸酯)中。优选的高热聚(酯-碳酸酯)包含双酚A碳酸酯单元,以及衍生自对苯二甲酸、间苯二甲酸和间苯二酚的ITR酯单元,即,式(c)的聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯):
其中,x:z的摩尔比是98:2-2:98、或90:10-10:90。在一个方面中,x:z的摩尔比是50:50-99:1、或1:99-50:50。基于共聚物中酯单元的总摩尔数,ITR酯单元可以大于或等于95mol%、优选大于或等于99mol%并且还更优选大于或等于99.5mol%的量存在于聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯-间苯二酚对苯二甲酸酯)中。基于共聚物中单元的总摩尔数,其他碳酸酯单元、其他酯单元、或它们的组合可以以1-20mol%的总量存在,例如式(5)的单芳基碳酸酯单元和式(3a)的双酚酯单元:
其中,在上述式中,Rh各自独立地是C1-10烃基,n是0-4,Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基,p和q各自独立地是0-4的整数,并且Xa是单键;-O-;-S-;-S(O)-;-S(O)2-;-C(O)-;或式-C(Rc)(Rd)-的C1-13烷叉基,其中Rc和Rd各自独立地是氢或C1-12烷基;或式-C(=Re)-的基团,其中Re是二价C1-12烃基。双酚酯单元可以是式(3b)的双酚A苯二甲酸酯单元:
在一个方面,聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯)(4c)包含1-90mol%的双酚A碳酸酯单元、10-99mol%的间苯二酚间苯二甲酸酯-间苯二酚对苯二甲酸酯单元、和任选的1-60mol%的间苯二酚碳酸酯单元、间苯二甲酸-对苯二甲酸-双酚A苯二甲酸酯单元、或它们的组合。在另一个方面,聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯)(6)包含10-20mol%的双酚A碳酸酯单元、20-98mol%的间苯二酚间苯二甲酸酯-间苯二酚对苯二甲酸酯单元、和任选的1-60mol%的间苯二酚碳酸酯单元、间苯二甲酸-对苯二甲酸-双酚A苯二甲酸酯单元、或它们的组合。
高热聚(酯-碳酸酯)可以具有2,000-100,000g/mol、优选3,000-75,000g/mol、更优选4,000-50,000g/mol、更优选5,000-35,000g/mol并且还更优选17,000-30,000g/mol的Mw。使用GPC,使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱,以1毫克/毫升的样品浓度,校准至聚苯乙烯进行分子量测定,并且针对聚碳酸酯进行计算。用二氯甲烷作为洗脱剂以1.0ml/min的流速洗脱样品。
聚(酯-碳酸酯)的具体实例是衍生自线性C6-20脂肪族二羧酸(包括其反应性衍生物)、具体地线性C6-12脂肪族二羧酸(包括其反应性衍生物)的聚(脂肪族酯-碳酸酯)。具体的二羧酸包括正己二酸(肥酸)、正癸二酸(皮脂酸)和α,ω-C12二羧酸如十二烷二酸(DDDA)。具体的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯具有式(8):
其中,每个R1可以相同或不同,并且如式(1)中所述,m为4-18,优选为4-10,并且酯单元与碳酸酯单元的平均摩尔比x:y为99:1-1:99,包括13:87-2:98、或9:91-2:98、或8:92-2:98。在一个具体方面,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物包含双酚A癸二酸酯单元和双酚A碳酸酯单元,具有例如2:98-8:92、例如6:94的平均摩尔比x:y。
聚(脂肪族酯-碳酸酯)可以具有15,000-40,000g/mol、包括20,000-38,000g/mol的重均分子量(使用聚苯乙烯标准品通过GPC测量并且针对聚碳酸酯计算)。
聚碳酸酯可以通过如界面聚合和熔融聚合的方法制造,其是已知的,并且例如描述于WO 2013/175448 A1和WO 2014/072923 A1中。在聚合期间可以包括封端剂(也称为链终止剂或链封端剂)以提供端基,例如单环酚如苯酚、对氰基苯酚和C1-22烷基取代的苯酚如对枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯、和对叔丁基苯酚、二元酚的单醚如对甲氧基苯酚、二元酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯、脂肪族一元羧酸的官能化氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯、和单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、对枯基苯基氯甲酸酯和甲苯氯甲酸酯。可以使用不同端基的组合。支化聚碳酸酯嵌段可以通过在聚合过程中添加支化剂来制备,例如偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对-羟基苯基乙烷、靛红-双酚、三酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(对-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基苯二甲酸酐、苯均三酸、和二苯甲酮四羧酸。可以以0.05-2.0wt.%的水平添加支化剂。可以使用包括线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的组合。
在聚合期间可以包括封端剂(也称为链终止剂或链封端剂)以提供端基。基于聚碳酸酯的期望性能选择封端剂(以及因此端基)。示例性封端剂通过下述举例说明:单环酚如苯酚和C1-22烷基取代的苯酚如对枯基苯酚,间苯二酚单苯甲酸酯,以及对叔丁基苯酚,二酚的单醚,如对甲氧基苯酚,和具有支链烷基取代基(具有8至9个碳原子)的烷基取代的苯酚,4-取代的-2-羟基二苯甲酮和它们的衍生物,水杨酸芳基酯,二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯,2-(2-羟基芳基)-苯并三唑和它们的衍生物,2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪和它们的衍生物,单羧酸氯化物如苯甲酰氯,C1-22烷基取代的苯甲酰氯,甲苯酰氯,溴苯甲酰氯,肉桂酰氯,以及4-桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺基苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride,4-纳迪酰亚胺基苯甲酰氯),多环的单羧酸氯化物(如偏苯三酸酐氯化物),以及萘甲酰氯,脂肪族单羧酸的官能化氯化物,如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯,以及单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯,烷基取代的氯甲酸苯酯,对枯基苯基氯甲酸酯,以及甲苯氯甲酸酯。可以使用不同端基的组合。
在聚合过程中,通过添加支化剂可以制备支化聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括含有选自以下的至少三种官能团的多官能有机化合物:羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、以及上述官能团的混合物。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对-羟基苯基乙烷、靛红-双酚、三酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(对-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基苯二甲酸酐、均苯三酸和二苯甲酮四羧酸。可以以0.05-2.0wt%的水平添加支化剂。可以使用包括线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的组合。
组合物可以包含聚(碳酸酯-硅氧烷),在本领域中也称为聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。聚硅氧烷嵌段包含如式(10)中的重复二有机硅氧烷单元
其中,每个R独立地为C1-13单价有机基团。例如,R可以是C1-13烷基、C1-13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芳基亚烷基氧基、C7-13烷基亚芳基、或C7-13烷基亚芳基氧基。上述基团可以被氟、氯、溴、或碘、或它们的组合完全地或部分地卤代。在一个方面,当期望透明的聚(碳酸酯-硅氧烷)时,R未被卤素取代。在同一共聚物中可以使用前述R基团的组合。
取决于组合物中每种组分的类型和相对量、组合物的期望性能、和类似的考虑,式(10)中E的值可以广泛地变化。通常,E具有2-1,000、优选2-500、2-200、或2-125、5-80、或10-70的平均值。在一个方面,E具有10-80或10-40的平均值,以及在又一方面,E具有40-80或40-70的平均值。在E具有较低值,例如小于40时,可以期望使用相对较大量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。相反,当E具有例如大于40的较高值时,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)共聚物的组合,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。
在一个方面,聚硅氧烷嵌段具有式(11):
其中,E和R是如式(10)所定义的;每个R可以是相同或不同的,并且如以上所定义;并且Ar可以相同或不同,并且是取代或未取代的C6-30亚芳基,其中键直接连接至芳香族部分。式(11)中的Ar基团可以衍生自C6-30二羟基亚芳基化合物,例如式(3)或(6)的二羟基亚芳基化合物。二羟基亚芳基化合物是1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基硫醚)、以及1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。
在另一个方面,聚硅氧烷嵌段具有式(13):
其中,R和E如上所述,并且每个R5独立地是二价C1-30有机基团,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。在一个具体方面,聚硅氧烷嵌段具有式(14):
其中,R和E如以上所定义。式(14)中的R6是二价C2-8脂肪族基团。式(14)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芳烷基、C7-12芳烷氧基、C7-12烷基芳基、或C7-12烷基芳氧基,其中每个n独立地为0、1、2、3或4。
在一个方面,M是溴或氯,烷基如甲基、乙基、或丙基,烷氧基如甲氧基、乙氧基、或丙氧基,或芳基如苯基、氯苯基、或甲苯基;R6是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;并且R是C1-8烷基,卤代烷基如三氟丙基,氰基烷基,或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一个方面,R是甲基、或甲基和三氟丙基的组合、或甲基和苯基的组合。在又一个方面,R是甲基,M是甲氧基,n是1,并且R6是二价C1-3脂肪族基团。具体的聚硅氧烷嵌段具有下式:
或它们的组合,其中E具有2-200、2-125、5-125、5-100、5-50、20-80、或5-20的平均值。
式(14)的嵌段可以衍生自相应的二羟基聚硅氧烷,其进而可以制备以实现硅氧烷氢化物和脂肪族不饱和一元酚(如丁香酚、2-烷基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚)之间的铂催化加成。然后可以制备聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物,例如,通过Hoover的欧洲专利申请公开号0 524 731A1,第5页,制备2的合成程序。
透明的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物包含衍生自双酚A的碳酸酯单元(1),和重复硅氧烷单元(14a)、(14b)、(14c)、或它们的组合(优选式14a),其中E具有4-50、4-15、优选5-15、更优选6-15、并且还更优选7-10的平均值。透明共聚物可以使用美国专利申请号2004/0039145A1中描述的管式反应器方法中的一种或两者来制备,或美国专利号6,723,864中描述的方法可以用于合成聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可以包含50-99wt%的碳酸酯单元和1-50wt%的硅氧烷单元。在此范围内,聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可以包含70-98wt%、更优选75-97wt%的碳酸酯单元和2-30wt%、更优选3-25wt%的硅氧烷单元。
在一个方面,使用了共混物,尤其是下式的双酚A均聚碳酸酯以及双酚A嵌段和丁香酚封端的聚二甲基硅氧烷嵌段的聚(碳酸酯-硅氧烷)嵌段共聚物的共混物:
其中,x是1-200,优选5-85,优选10-70,优选15-65,并且更优选40-60;x是1-500,或10-200,并且z是1-1000,或10-800。在一方面,x是1-200,y是1-90并且z是1-600,并且在另一方面,x是30-50,y是10-30并且z是45-600。聚硅氧烷嵌段可以无规地分布或控制分布在聚碳酸酯嵌段中。
在一个方面,基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物包含10wt%或更少、优选6wt%或更少、并且更优选4wt%或更少的聚硅氧烷,并且通常是光学透明的。在另一个方面,基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物包含10wt%或更多、优选12wt%或更多、并且更优选14wt%或更多的聚硅氧烷共聚物,通常是光学不透明的。
聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有2,000-100,000g/mol、优选5,000-50,000g/mol的重均分子量,如通过使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱,在1毫克/毫升的样品浓度下,并且针对聚苯乙烯校准的凝胶渗透色谱法测量的,并且对于聚碳酸酯计算的。
聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有在300℃/1.2kg下测量的1-50立方厘米/10分钟(cc/10min)、优选2-30cc/10min的熔体体积流动速率。可以使用具有不同流动性能的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合来实现总体期望的流动性能。
当在组合物中使用基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量具有30-70wt%的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)时,本文提供的组合物可以提供良好的耐化学性、机械性能、和冲击强度。在此范围内,基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有35-70wt%或35-65wt%、更优选35-55wt%、甚至更优选35-45wt%的硅氧烷含量。
聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有21,000-50,000g/mol的重均分子量。在此范围内,重均分子量可以是25,000-45,000g/mol,或30,000-45,000g/mol,或32,000-43,000g/mol,或34,000-41,000g/mol,或35,000-40,000g/mol。重均分子量可以通过使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱,在1毫克/毫升的样品浓度下,并且使用聚苯乙烯标准品的凝胶渗透色谱法测量,并且针对聚碳酸酯计算。
在一个方面,组合物包含小于或等于5wt%或小于或等于1wt%、或小于或等于0.1wt%的具有小于30wt%的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)。在一些方面,组合物不包含具有小于30wt%的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)。
各自基于组合物的总重量,具有30-70wt%硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)可以以有效提供2-10wt%或2-8wt%的总硅氧烷含量的量存在于组合物中。
组合物可以基本上不含除了均聚碳酸酯和具有30-70wt%硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)之外的聚碳酸酯。如在本文中使用的,在上下文中,“基本上不含”是指组合物具有小于5wt%、小于1wt%、小于0.5wt%、小于0.1wt%、或小于0.01wt%的除了均聚碳酸酯和具有30-70wt%硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)之外的聚碳酸酯。在某些方面,除了均聚碳酸酯和具有30-70wt%硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)之外的聚碳酸酯不存在。例如,组合物可以基本上不含或排除聚酯、聚(酯-碳酸酯)、不同于聚(碳酸酯-硅氧烷)的共聚碳酸酯或它们的组合。
在一个方面,组合物包含抗微生物剂,其包括银锌沸石。银锌沸石颗粒可具有如通过扫描电子显微镜或扫描透射电子显微镜测定的小于5微米的平均直径。
基于组合物的总重量,可以以有效提供至多达1000份每百万份(ppm)的元素银的量包含抗微生物剂(其为银锌沸石)。在此范围内,基于组合物的总重量,可以以有效提供25至1000ppm、50至1000ppm、75至1000ppm、100至1000ppm、150至1000ppm、大于245至1000ppm、25至小于490ppm、50至小于490ppm、75至小于490ppm、100至小于490ppm、或150至小于490ppm的元素银的量包含抗微生物剂。
可以使用添加剂组合物,其包含一种或多种经选择以实现所需性质的添加剂,条件是还选择所述添加剂以不显著不利地影响组合物的所需性质。在用于形成组合物的组分的混合期间,可以在合适的时间混合添加剂组合物或单独的添加剂。添加剂在聚碳酸酯中可以是可溶的或不可溶的。添加剂组合物可以包含抗冲改性剂、流动改性剂、填料(例如,颗粒状聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃、碳、矿物、或金属)、增强剂(例如,玻璃纤维)、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、UV吸收添加剂、增塑剂、润滑剂、离型剂(如脱模剂)、抗静电剂、防雾剂、着色剂(例如,染料或颜料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂(例如,PTFE封装的苯乙烯-丙烯腈共聚物(TSAN))、或它们的组合。例如,可以使用热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常,以通常已知有效的量使用添加剂。例如,各自基于组合物的聚合物的总重量,添加剂组合物(除了任何抗冲改性剂、填料、或增强剂之外)的总量可以是0.001-10.0wt%、或0.01-5wt%。
在一个方面,包含抗微生物的组合物可以基本上不含抗冲改性剂,例如不同于具有30-70wt%的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的硅酮类抗冲改性剂,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物,丙烯腈-丁二烯,苯乙烯共聚物等,或它们的组合。如在本文中使用的,“基本上不含抗冲改性剂”是指各自基于组合物的总重量的小于1wt%、小于0.1wt%、或小于0.01wt%。在一些方面,不存在抗冲改性剂。
组合物可以具有良好的耐化学性。在一个示例性的方面,相比于相同组合物的未暴露的参考样品,在23℃的温度和1%应变下,在暴露于SANI-CLOTH AF3持续72小时以后,根据ASTM D543,聚碳酸酯组合物可以具有至少90%的屈服拉伸应力保持率(yieldtensile stress retention)和在80-139%之间的断裂伸长率保持率(elongation atbreak retention)。
还提供了包含组合物的成型的、成形的、或模制的制品。通过各种方法,如注射模制、挤出、旋转模制、吹塑和热成形,可以将组合物模制成有用的成型制品。制品的一些实例包括计算机和商用机器外壳如用于监视器的外壳,手持电子设备外壳如用于蜂窝电话的外壳,电连接器,和照明器材、装饰物、家用电器等的组件。此外,组合物可以用于医疗应用中,诸如用于医疗中使用的组件,诸如,例如像手持式设备。
本公开内容通过以下实施例进一步说明,所述实施例是非限制性的。
实施例
在实施例中使用以下组分。除非另有具体说明,基于组合物的总重量,每种组分的量是以wt%计。
使用表1中所示的材料。
表1
如下所述制备测试样品并且使用以下测试方法。
典型的配混程序描述如下:将所有原料预共混,然后使用双螺杆挤出机挤出。将组合物熔融捏合、挤出、通过水浴冷却并造粒。典型的挤出概况列于表2中。
表2
参数 | 单位 | |
混配机类型 | 无(NONE) | T10 |
料筒尺寸 | mm | 26 |
区1温度 | °F | 350 |
区2温度 | °F | 400 |
区3温度 | °F | 500 |
区4温度 | °F | 520 |
区5温度 | °F | 530 |
区6温度 | °F | 540 |
区7温度 | °F | 550 |
区8温度 | °F | 550 |
区9温度 | °F | 550 |
模头(Die)温度 | °F | 550 |
螺杆转速 | rpm | 300-500 |
吞吐量 | kg/h | 75 |
扭矩 | % | 65-70 |
真空1 | 巴 | 22 |
熔体温度 | °F | 580 |
使用注射模制,在120℃下干燥挤出的粒料3小时后,将挤出的粒料模制成测试样品(参数参见表3)。
表3
样品制备和测试方法描述于表4中。
表4
实施例1-4
表5示出了比较例1-4的组成和性能。
表5
*比较例
表5示出了包含BPA均聚碳酸酯(PC-2)、聚(碳酸酯-硅氧烷)(PC-Si-1,PC-Si-2)的组合的组合物。尽管具有抗微生物沸石负载的银和锌复合物的那些组合物(AMA-1,参见比较例2和4)以及不存在沸石负载的银和锌复合物的那些组合物(比较例1和3)的机械性能相似,但是对于比较例2和4,在模制之后出现严重变色。
实施例5-13
表6示出了比较例5-6和8-13以及实施例7的组成和性能。
表6
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*比较例
在表7中,ESCR测试的“通过”指示在室温、1%应变下使用恒定应变方法(ASTMD543)用Sani-Cloth测试样品3天之后:(1)拉伸应力保持率高于90%,并且(2)断裂伸长率保持率是在80-139%之间。
表7示出了包括线性BPA均聚碳酸酯(PC-1和PC-2)和聚(碳酸酯-硅氧烷)(PC-Si-2)的组合的组合物。添加含银抗微生物剂作为母料(AMA-MB-1、AMA-MB-2、和AMA-MB-3、和AMA-MB-4)不会不利地影响机械性能或导致当以粉末形式添加抗微生物剂时观察到的严重变色(比较例1-4)。在表6所示的组合物中,具有较低负载量的抗微生物沸石负载的银和锌复合母料(AMA-MB-1)的组合物提供所需的耐化学性(将实施例7与比较例5-6和8-13进行比较)。
总之,实施例7可以提供所要求的性能和耐化学性两者,其在组合物中具有银锌沸石作为抗微生物剂。具有其他银添加剂的实施例(参见比较例9,银纳米颗粒,以及比较例10-13,磷酸银玻璃)不能提供足够的耐化学性。比较例5和6,其中不存在含银抗微生物剂,但是存在不同的颜料(即,分别为TiO2和炭黑)均通过耐化学性测试。与比较例5相比,比较例10-13在组合物中具有相同量的TiO2,并且与比较例6相比,比较例7-9在组合物中具有相同量的炭黑。因此,不能提供足够的耐化学性可归因于使用不包含银锌沸石粉末的特定银抗微生物剂,而不是颜料。
本公开进一步涵盖以下方面。
方面1:一种组合物,包含:均聚碳酸酯;聚(碳酸酯-硅氧烷),基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)具有30-70wt%、优选35-65wt%的硅氧烷含量;抗微生物剂,其中抗微生物剂是银锌沸石粉末;以及任选地,添加剂组合物,其中基于组合物的总重量,抗微生物剂以有效提供至多达1000ppm的元素银的量存在,并且其中基于组合物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-10wt%的总硅氧烷的量存在。
方面2:根据方面1a或方面1b的组合物,其中组合物的模制样品具有:与相同组合物的未暴露的参考样品相比,在23℃的温度、1%应变下,在暴露于SANI-CLOTH AF3持续72小时后,根据ASTM D543的至少90%的屈服拉伸应力保持率和80-139%的断裂伸长率保持率;和根据ISO22196、JIS Z 2801、ASTM E2180或它们的组合的至少95%的抗微生物率。
方面3:根据前述方面中任一项的组合物,基于组合物的总重量,包含70-99wt%的均聚碳酸酯。
方面4:根据前述方面中任一项的组合物,其中基于组合物的总重量,银锌沸石粉末以有效提供小于490ppm的元素银的量存在。
方面5:根据前述方面中任一项的组合物,其中基于组合物的总重量,银锌沸石粉末以有效提供25ppm至小于490ppm的元素银的量存在。
方面6:根据前述方面中任一项的组合物,其中聚(碳酸酯-硅氧烷)具有35至55wt%硅氧烷的硅氧烷含量。
方面7:根据前述方面中任一项的组合物,其中银锌沸石颗粒具有通过扫描电子显微镜或扫描透射电子显微镜测定的小于5微米的平均直径。
方面8:根据前述方面中任一项的组合物,其中基于组合物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-8wt%、优选2-6wt%的总硅氧烷的量存在。方面9:根据前述方面中任一项的组合物,其中均聚物包括具有26,000-40,000克/摩尔的重均分子量的第一线性双酚A均聚碳酸酯、具有15,000-25,000克/摩尔的重均分子量的第二线性双酚A均聚碳酸酯、或它们的组合,各自使用聚苯乙烯标准品通过凝胶渗透色谱法测量并且针对聚碳酸酯计算。
方面10:根据前述方面中任一项的组合物,其中聚(碳酸酯-硅氧烷)包含双酚A碳酸酯重复单元和聚(二甲基硅氧烷)重复单元。
方面11:根据前述方面中任一项的组合物,其中组合物不包含具有小于30wt%的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)。
方面12:根据前述方面中任一项的组合物,其中基于组合物的总重量,添加剂组合物以0.01-10wt%存在并且包含抗冲改性剂、填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂、或它们的组合。
方面13a:根据前述方面中任一项的组合物,包含线性双酚A均聚碳酸酯;聚(碳酸酯-硅氧烷),基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)具有30-70wt%、优选35-65wt%硅氧烷的硅氧烷含量,基于组合物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-10wt%的总硅氧烷的量存在;抗微生物剂,其中抗微生物剂是银锌沸石粉末,基于组合物的总重量,所述银锌沸石粉末以有效提供至多达1000ppm的元素银的量存在;任选地,添加剂组合物。
方面13b:根据前述方面中任一项的组合物,包含线性双酚A均聚碳酸酯;聚(碳酸酯-硅氧烷),基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)具有30-70wt%、优选35-65wt%硅氧烷的硅氧烷含量,基于组合物的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-10wt%的总硅氧烷的量存在;抗微生物剂,其中抗微生物剂是银锌沸石粉末,基于组合物的总重量,所述银锌沸石粉末以有效提供小于490ppm的元素银的量存在;任选地,添加剂组合物。
方面14:一种制品,包含根据前述方面中任一项的组合物,优选地其中,制品是保健产品的组件。
方面15:一种用于形成根据方面14的制品的方法,包括模制、浇铸或挤出组合物以提供制品。
可替代地,组合物、方法和制品可以包含本文公开的任何合适的材料、步骤或组分,由其组成或基本上由其组成。可以另外地、或可替代地配制组合物、方法、和制品以便不含或基本上不含任何材料(或物种)、步骤、或组分,这些材料(或物种)、步骤、或组分对于实现组合物、方法、和制品的功能或目的不是必要的。
本文公开的所有范围包括端点,并且端点可彼此独立地组合(例如,“至多达25wt%,或更具体地,5wt%-20wt%”的范围包括端点和“5wt%-25wt%”范围的所有中间值等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性,而是用于区分一个元件与另一个元件。除非在本文中另外指出或与上下文明显矛盾,否则术语“一个”和“一种”和“该”不表示数量的限制,而是解释为覆盖单数和复数。除非另有明确说明,否则“或”是指“和/或”。贯穿说明书提及“一些方面”、“一个方面”等是指结合该方面描述的特定要素包括在本文描述的至少一个方面中,并且可以或可以不存在于其他方面。此外,应当理解,所描述的要素可在各个方面中以任何合适的方式结合。“它们的组合”是开放的并且包括任何组合,其包含所列出的组分或性质中的至少一种,任选地连同未列出的类似或等同的组分或性质。
除非在本文中指出相反,否则所有测试标准均为从本申请的申请日起生效的最新标准,或者如果要求优先权,则为测试标准出现的最早优先权申请的申请日。
除非另外定义,在此使用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。所有引用的专利、专利申请、以及其他参考文献通过引用以其全部内容结合在此。然而,如果本申请中的术语与结合的参考文献中的术语相矛盾或冲突,则来自本申请的术语优先于来自结合的参考文献的冲突术语。
使用标准命名法描述化合物。例如,未被任何指示基团取代的任何位置应理解为使其化合价被如所指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如,-CHO通过羰基的碳连接。
术语“烷基”是指支链或直链、不饱和的脂肪族烃基,例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、以及正己基和仲己基。“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链单价烃基(例如,乙烯基(-HC=CH2))。“烷氧基”是指经由氧连接的烷基(即,烷基-O-),例如甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“亚烷基”是指直链或支链的、饱和的、二价脂肪族烃基(例如,亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。“亚环烷基”是指二价环状亚烷基-CnH2n-x,其中x是被环化替代的氢的数目。“环烯基”是指具有一个或多个环以及在该环中的一个或多个碳-碳双键的单价基团,其中所有的环成员是碳(例如,环戊基和环己基)。“芳基”是指包含指定数目的碳原子的芳香族烃基,如苯基、环庚三烯酮、茚满基、或萘基。“亚芳基”是指二价芳基。“烷基亚芳基”是指被烷基取代的亚芳基。“芳基亚烷基”是指被芳基取代的亚烷基(例如,苄基)。前缀“卤代”是指包括氟、氯、溴、或碘取代基中的一个或多个的基团或化合物。可以存在不同卤素基团(例如,溴和氟)或仅氯基团的组合。前缀“杂”是指化合物或基团包括为杂原子的至少一个环成员(例如,1、2或3个杂原子),其中杂原子各自独立地是N、O、S、Si、或P。“取代的”是指化合物或基团被至少一个(例如,1、2、3或4个)取代基取代来代替氢,所述取代基可以各自独立地是C1-9烷氧基,C1-9卤代烷氧基、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、C1-6烷基磺酰基(-S(=O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(=O)2-芳基)、巯基(-SH),氰硫基(-SCN)、甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)、C3-12环烷基、C2-12烯基、C5-12环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基、C4-12杂环烷基以及C3-12杂芳基,条件是不超过取代原子的正常化合价。基团中指示的碳原子数不包括任何取代基。例如,-CH2CH2CN是被腈取代的C2烷基。
Claims (15)
1.一种组合物,包含:
均聚碳酸酯;
聚(碳酸酯-硅氧烷),基于所述聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)具有30-70wt%、优选35-65wt%的硅氧烷含量,基于所述组合物的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-10wt%的总硅氧烷的量存在;
抗微生物剂,其中,所述抗微生物剂是银锌沸石粉末,并且基于所述组合物的总重量,所述抗微生物剂以有效提供至多达1000ppm的元素银的量存在,以及
任选地,添加剂组合物。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述组合物的模制样品具有与相同组合物的未暴露的参考样品相比,在23℃的温度、1%的应变下,在暴露于SANI-CLOTH AF3持续72小时后,根据ASTMD543的至少90%的屈服拉伸应力保持率和80-139%的断裂伸长率保持率;以及
根据ISO22196、JIS Z 2801、ASTM E2180、或它们的组合的至少95%的抗微生物率。
3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,包含
基于所述组合物的总重量,70-99wt%的所述均聚碳酸酯。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述银锌沸石粉末以有效提供小于490ppm的元素银的量存在。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述银锌沸石粉末以有效提供25ppm至小于490ppm的元素银的量存在。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)具有35至55wt%硅氧烷的硅氧烷含量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,银锌沸石颗粒具有通过扫描电子显微镜或扫描透射电子显微镜测定的小于5微米的平均直径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-8wt%、优选2-6wt%的总硅氧烷的量存在。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,均聚物包括:
具有26,000-40,000克/摩尔的重均分子量的第一线性双酚A均聚碳酸酯,
具有15,000-25,000克/摩尔的重均分子量的第二线性双酚A均聚碳酸酯,
或它们的组合,
各自使用聚苯乙烯标准品通过凝胶渗透色谱法测量并且针对聚碳酸酯计算。
10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)包含双酚A碳酸酯重复单元和聚(二甲基硅氧烷)重复单元。
11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,所述组合物不包含具有小于30wt%的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述添加剂组合物以0.01-10wt%存在并且包含抗冲改性剂、填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、不同于银锌沸石粉末的抗微生物剂、着色剂、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂、或它们的组合。
13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,包含
线性双酚A均聚碳酸酯;
聚(碳酸酯-硅氧烷),基于所述聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)具有30-70wt%、优选35-65wt%硅氧烷的硅氧烷含量,基于所述组合物的总重量,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2-10wt%的总硅氧烷的量存在;
抗微生物剂,其中,所述抗微生物剂是银锌沸石粉末,基于所述组合物的总重量,所述银锌沸石粉末以有效提供小于490ppm的元素银的量存在;
任选地,添加剂组合物。
14.一种制品,包含前述权利要求中任一项所述的组合物,优选地其中,所述制品是保健产品的组件。
15.一种用于形成根据权利要求14所述的制品的方法,包括模制、浇铸或挤出所述组合物以提供所述制品。
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