CN1890322A - 聚亚芳基醚组合物和模塑方法 - Google Patents
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Abstract
一种低光泽度热塑性组合物,其包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂和包含丙烯腈的聚合物凝胶。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年10月10日提出的临时申请60/510,249的优先权,其在此引入作为参考。
背景技术
本公开涉及聚亚芳基醚组合物。具体地,本发明涉及聚亚芳基醚/聚苯乙烯组合物。
现在比以往更需要具有独特的颜色和外观的塑料。例如,现在通常可以得到具有可交换的塑料盖的移动电话。这些盖带来了各种颜色和/或特殊效果,使消费者能够选择其电话的美学式样。实际应用中的许多其他注射模塑塑料产品,例如电脑、膝上型电脑、立体声、商业设备、汽车内部件等等,也将得益于具有独特的颜色和外观。颜色和各种美学效果,例如闪光、闪烁、刷涂的金属、金属状外观、真金属外观及其他角度位变异构的效果,是通过使用视觉效应添加剂而在热塑塑料组合物中产生的。
视觉效应添加剂的引入可能对许多美学和物理性能具有重要的影响。包合视觉效应添加剂常常可能降低材料的冲击强度。此外,视觉效应添加剂的引入可能在成品中导致可见的流线、流痕或者熔合线。这样的流线、流痕或者熔合线可能在产品中产生不美的线纹。流线、流痕和/或熔合线在具有高光泽罩面的制品中是更显著的。类似地,指纹及其他与接触有关的瑕疵(源于处理)在具有高光泽罩面的制品上是更明显的。
过去,经常通过使用涂层、纹饰或者类似的表面定向技术来获得希望的美学效果,例如低的光泽度。令人遗憾地,涂层可能出现刮痕、片落或者脱层,对制品的美观性具有不利影响。此外,涂层和纹饰能够降低视觉效应添加剂的视觉冲击,并且通常要求附加的加工步骤,使得生产成本相应提高,并且有时可能对环境产生不利影响。
因此,本领域中需要低光泽度塑料组合物,特别是包含视觉效应添加剂并且具有优异的抗冲击强度的低光泽度塑料组合物。
发明内容
上述需要通过一种低光泽度热塑性组合物得到满足,该组合物包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂和包含丙烯腈的聚合物凝胶。
在另一个实施方案中,制造低光泽度热塑性制品的方法包括在低于或等于大约315℃的熔融温度下模塑包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂和任选的含丙烯腈的聚合物凝胶的热塑性组合物,其中在模塑之后,在没有纹饰的情况下所述制品的60°光泽度值为低于或等于大约60%。
详细说明
低光泽度热塑性组合物包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂和含丙烯腈的聚合物凝胶。低光泽度组合物可以任选地包含聚硅氧烷微球体。聚合物凝胶可以以母料的形式加入所述组合物。在某些实施方案中,所述低光泽度组合物还包含至少一种视觉效应添加剂,并且根据视觉效应添加剂的选择,所述组合物可以获得刷涂的金属外观。在模塑之后,所述组合物的60°光泽度值低于或等于大约60%,优选低于或等于大约50%,并且更优选低于或等于大约30%。低光泽度值降低了模塑制品(project)中的流线、流痕和熔合线的可见性,并且减少了暂时的表面瑕疵例如指纹的出现。此外,包含视觉效应添加剂的组合物具有可与不包含视觉效应添加剂的类似的组合物相比的抗冲击强度。
术语聚亚芳基醚包括聚苯醚(PPE)和聚亚芳基醚共聚物;接枝共聚物;聚亚芳基醚醚离聚物;和烯基芳族化合物、乙烯基芳族化合物和聚亚芳基醚等等的嵌段共聚物;和包含上述的至少一种的混合物;等等。聚亚芳基醚本身是已知的聚合物,其包含多个通式(I)的结构单元:
其中,对于每个结构单元,每个Q1独立地是氢、卤素、伯或者仲低级烷基(例如包含最多7个碳原子的烷基)、苯基、卤代烷基、氨基烷基、烃氧基、卤代烃氧基,其中至少两个碳原子将所述卤素和氧原子分离,等等;并且,每个Q2独立地是氢、卤素、伯或者仲低级烷基、苯基、卤代烷基、烃氧基、卤代烃氧基,其中至少两个碳原子将所述卤素和氧原子分离,等等。优选,每个Q1是烷基或者苯基,特别地C1-4烷基,并且每个Q2是氢。
包括均聚物和共聚物聚亚芳基醚两者。优选的均聚物是包含2,6-二甲基亚苯基醚单元的那些。适合的共聚物包括无规共聚物,其包含例如这样的单元以及2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或者衍生自2,6-二甲基苯酚与2,3,6-三甲基苯酚的共聚的共聚物。还包括这样的聚亚芳基醚,其包含通过接枝乙烯基单体或者聚合物例如聚苯乙烯制备的部分,以及偶联的聚亚芳基醚,其中偶联剂例如低分子量聚碳酸酯、醌、杂环和缩甲醛以已知的方式与两个聚亚芳基醚链的羟基基团反应,产生较高分子量的聚合物。聚亚芳基醚还包括包含上述的至少一种的混合物。
聚亚芳基醚通常具有大约3,000-40,000原子质量单位(amu)的数均分子量,和大约20,000-80,000amu的重均分子量,如通过凝胶渗透色谱法测定的。聚亚芳基醚可以具有大约0.10到大约0.60分升/克(dl/g)、优选大约0.29到大约0.48dl/g的特性粘度,如在氯仿中在25℃下测量的。还可以混合使用高特性粘度聚亚芳基醚和低特性粘度聚亚芳基醚。当使用两种特性粘度时,精确比率的确定在某种程度上取决于使用的聚亚芳基醚的精确的特性粘度和所希望的最终的物理性能。
聚亚芳基醚通常通过至少一种单羟基芳族化合物例如2,6-二甲苯酚或者2,3,6-三甲基苯酚的氧化偶联进行制备。通常将催化剂体系用于这类偶联;它们通常包含至少一种重金属化合物,例如铜、锰或者钴化合物,通常与各种其他的材料结合使用。
对于许多目的,特别有用的聚亚芳基醚是包含具有至少一个含氨基烷基的末端基团的分子的那些。氨基烷基基团通常位于羟基基团的邻位。包含这类末端基团的产品可以通过作为氧化偶联反应混合物的组分之一引入适当的伯或者仲一元胺例如二丁胺或者二甲胺来制备。同样经常存在的是4-羟基联苯末端基团,其通常从其中存在副产品二苯酚合苯醌的反应混合物中获得,特别是在铜-卤化物-仲或者叔胺体系中。相当比例的聚合物分子,通常占聚合物重量的多至大约90%,可以包含所述含氨基烷基的末端基团和4-羟基联苯末端基团的至少一种。
基于以上描述,对于本领域技术人员而言显而易见的是,所考虑的聚亚芳基醚树脂可以包括许多目前已知的那些聚亚芳基醚树脂,尽管在结构单元或者辅助的化学特性方面存在变化。
所述组合物包含基于组合物总重量为大约5到大约95重量百分数的聚亚芳基醚。在该范围内,所述组合物可以包含低于或等于大约85,优选低于或等于大约80,并且更优选低于或等于大约75重量百分数的聚亚芳基醚。此外,在该范围内,所述组合物可以包含大于或等于大约20,优选大于或等于大约25,并且更优选大于或等于大约30重量百分数的聚亚芳基醚。
所述组合物包含橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂。橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂包含衍生自至少一种烯基芳族单体的聚合物,其中所述烯基芳族单体具有以下通式:
其中,R1是氢、低级烷基或者卤素;Z1是乙烯基、卤素或者低级烷基;并且p为0到5。优选的烯基芳族单体包括苯乙烯、氯代苯乙烯和乙烯基甲苯。橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂还包含共混物和/或接枝物形式的橡胶改性剂。橡胶改性剂可以是至少一种C4-C10非芳族二烯烃单体,例如丁二烯或者异戊二烯的聚合产品。橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂包含大约70到大约95重量百分数的聚烯基芳族化合物树脂和大约5到大约30重量百分数的橡胶改性剂,优选大约75到大约90重量百分数的聚烯基芳族化合物树脂和大约10到大约25重量百分数的橡胶改性剂。
高度优选的橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂包括苯乙烯-丁二烯共聚物,其包含大约75到大约85重量百分数的聚烯基芳族化合物树脂和大约15到大约25重量百分数的橡胶改性剂。这些苯乙烯-丁二烯共聚物,亦称高抗冲聚苯乙烯,是市场上可得到的,例如通用电气公司的GEH1897,和Chevron化学公司的BA5350。
在某些实施方案中,优选的是橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂由颗粒状橡胶相组成,其中橡胶粒子的平均尺寸为大约0.5到大约4.0微米直径。
所述组合物包含基于组合物总重量为大约5到大约95重量百分数的橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂。在该范围内,所述组合物可以包含低于或等于大约85,优选低于或等于大约80,并且更优选低于或等于大约75重量百分数的橡胶改性聚烯基芳族化合物树脂。此外,在该范围内,所述组合物可以包含大于或等于大约15,优选大于或等于大约20,并且更优选大于或等于大约25重量百分数的橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂。
包含丙烯腈的聚合物凝胶通过丙烯腈聚合物与基于丙烯腈聚合物的总重量为大约0.01到大约10重量百分数的多环氧化物和酸催化剂的熔融配混以形成丙烯腈凝胶来制造,其中酸催化剂例如是Ti(OR)4、RSO3H、无机酸、BF3、胺或者卤化锌。然后明胶产品可以与少量的水混合,以降低凝胶化产品的黄色。丙烯腈聚合物可以是基于以下的一种或多种的那些:丙烯腈或者被取代的丙烯腈,其单独地或者与单乙烯基芳族化合物混合使用,甲基丙烯酸C1-C4脂族醇酯,和/或酰亚胺化的马来酸酐衍生物,其是未被取代的或者被烷基或者芳基基团取代的。这些丙烯腈共聚物的实例包括丙烯腈或者被取代的丙烯腈与C1-C4丙烯酸酯、苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯等等的一种或多种的共聚物。优选丙烯腈共聚物包含至少大约5%重量,更优选至少大约15%重量,和最优选至少大约20%重量的丙烯腈单体,基于丙烯腈聚合物总重量。在一个实施方案中,聚合物凝胶包含大约20到大约30%重量丙烯腈单体和大约70到大约80%重量苯乙烯单体,基于丙烯腈聚合物总重量。丙烯腈聚合物和共聚物可以通过乳液、本体、悬浮、本体-悬浮或者溶液聚合方法制备,这些在本领域中是众所周知的。这类丙烯腈共聚物还可以是橡胶改性的,例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-EPDM(乙烯-丙烯-二烯单体)-苯乙烯(AES)和丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)树脂。优选,丙烯腈聚合物包含低于1重量百分数的橡胶,基于丙烯腈聚合物总重量,并且更优选不含橡胶。多环氧化物优选包含二环氧化物。各种二环氧化物描述在美国专利2,890,209中。
聚合物凝胶优选是大约0.1到大约5%交联的,更优选大约0.2到大约2%交联的。此外聚合物凝胶或者聚合物凝胶母料,正如如下所述的,优选具有大约0.5到大约50微米,更优选大约1到大约10微米的颗粒尺寸。
聚合物凝胶优选与基质树脂例如聚苯乙烯或者聚碳酸酯共混形成母料。聚碳酸酯是优选的,因为对模塑制品的光泽度有较大的影响,并且衍生自碳酸衍生物与芳族、脂族或者混合的二醇的反应。聚碳酸酯可以通过光气与二醇在适当的氯化氢受体存在下反应或者通过二醇和碳酸酯之间的酯交换反应来生产。聚碳酸酯可以由各式各样的起始原料制成,然而商业上生产的并且在此优选的主要的聚碳酸酯是双酚A型聚碳酸酯,该聚碳酸酯可以通过缩合使双酚A与光气反应来制造。同样优选的是双酚A型聚碳酸酯与溴化双酚A型聚碳酸酯的均聚物和/或共聚物的共混物。
母料可以包含基质树脂和聚合物凝胶,其重量比分别为大约25∶75到大约75∶25,重量比为大约50∶50是优选的。
所述组合物可以包含基于组合物总重量为大约1到大约15重量百分数的聚合物凝胶母料。在该范围内,所述组合物可以包含低于或等于大约12,优选低于或等于大约10,并且更优选低于或等于大约7重量百分数的聚合物凝胶母料。此外,在该范围内,所述组合物可以包含大于或等于大约2,优选大于或等于大约3,并且更优选大于或等于大约4重量百分数的聚合物凝胶母料。
任选的聚硅氧烷微球体通常具有小于或等于100微米的直径并且包含聚硅氧烷。在一个实施方案中,聚硅氧烷微球体包含聚甲基硅倍半氧烷并且具有大约0.5到大约10微米的尺寸分布。优选的聚硅氧烷微球体包含聚甲基硅倍半氧烷并且是市场上可得到的来自GeneralElectric,Pittsfield,Massachusetts的Tospearl。
当使用时,聚硅氧烷微球体的存在量基于组合物总重量为大约0.5到大约10重量百分数。在该范围内,微球体可以大于或等于大约1.0,优选大于或等于大约2重量百分数的量存在。此外在该范围内,微球体可以小于或等于大约9,优选小于或等于大约8重量百分数的量存在。
所述组合物可以包含一种或多种视觉效应添加剂,常常被称为视觉效应颜料。视觉效应添加剂可以以包封形式、非包封形式存在,或者层压成包含聚合物树脂的粒子。视觉效应添加剂的某些非限制性实例是铝,铝薄片,金,银,铜,镍,钛,不锈钢,硫化镍,硫化钴,硫化锰,金属氧化物,白云母,黑云母,珠光云母,合成云母,用二氧化钛涂覆的云母,金属-涂覆的玻璃薄片,以及颜料涂覆的玻璃薄片。所述视觉效应添加剂可以具有高或低的纵横比,并且可以包含多于1的小平面。
有用的染料和着色剂包括二萘嵌苯红,溶剂蓝35,溶剂蓝36,分散紫26,溶剂绿3,Amaplast橙LFP,二萘嵌苯红,Morplas红36,颜料白6,颜料红101,颜料黄138,溶剂紫13,稀土铝酸盐(发光颜料),有机干涉颜料,以及基于片状结构的干涉颜料。还可以使用荧光染料,包括但不限于永久粉红R(色指数颜料红181,来自Clariant公司),Hostasol红5B(色指数#73300,CAS#522-75-8,来自Cariant公司)和Macrolex荧光黄10GN(色指数溶剂黄160∶1,来自Bayer公司)。还考虑到可以使用以下颜料,例如二氧化钛,硫化锌,炭黑,铬酸钴,钛酸钴,硫化镉,氧化铁,磺基硅酸钠铝,磺基硅酸钠,铬锑钛金红石,镍锑钛金红石,和氧化锌。还可以使用角度位变异构的颜料,该颜料根据视角而变色。还可以使用在配混和/或共混期间保持分散的硬颗粒颜料。正如本领域技术人员能够容易理解的,可能希望使用视觉效应添加剂的混合物以获得希望的美学效果。
优选的视觉效应添加剂包括铝薄片和云母,并且甚至更优选的是高纵横比铝薄片、云母或者其混合物。在某些实施方案中,优选的是铝薄片和/或云母具有大约5到大约300微米,优选5到大约100微米,并且更优选5到大约50微米的平均尺寸。
所述组合物可以包含基于组合物总重量为大约0.1到大约10重量百分数的至少一种视觉效应添加剂。在该范围内,所述组合物可以包含小于或等于大约5,优选小于或等于大约3,并且更优选小于或等于大约2重量百分数的视觉效应添加剂。同样在该范围内,所述组合物可以包含大于或等于大约0.2,优选大于或等于大约0.3,并且更优选大于或等于大约0.4重量百分数的视觉效应添加剂。
所述组合物可以进一步包含一种或多种增强剂,包括低纵横比填料,纤维填料,和聚合物填料。填料的非限制性实例包括二氧化硅粉末,例如熔凝二氧化硅,结晶二氧化硅,天然硅砂,和各种硅烷涂覆的二氧化硅;滑石,包括纤维状、modular、针状和层状滑石;玻璃球,中空的和实心的,以及表面处理的玻璃球;高岭土,包括硬的、软的和煅烧高岭土;云母,包括敷金属云母和用氨基硅烷或者丙烯酰基硅烷涂层进行表面处理的云母,以为配混的共混物提供好的物理性能;长石和霞石正长岩;硅酸盐球;煤胞;fillite;铝硅酸盐(armospheres),包括硅烷化的和敷金属的铝硅酸盐;石英;石英岩;珍珠岩;硅藻石;硅藻土;金刚砂;硫化钼;硫化锌;硅酸铝(富铝红柱石);合成硅酸钙;硅酸锆;钛酸钡;钡铁氧体;硫酸钡和重晶石;颗粒或者纤维状的铝,铜,锌,铜和镍;石墨,例如石墨粉;薄片填料和增强剂,例如玻璃薄片,薄片化金刚砂,二蹦化铝,铝薄片,和钢薄片;处理的矿物纤维,例如衍生自包含硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水化物的至少一种的共混物的那些;天然纤维包括木屑,纤维素,棉花,剑麻,黄麻,淀粉,软木粉,木质素,花生壳,谷物,稻壳;合成的增强纤维,包括聚酯纤维例如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚乙烯醇纤维、芳族聚酰胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、硼纤维、陶瓷纤维例如碳化硅,来自铝、硼和硅的混合氧化物的纤维;单晶纤维或者“晶须”包括碳化硅纤维,氧化铝纤维,碳化硼纤维,铁纤维,镍纤维,铜纤维;玻璃纤维,包括纺织玻璃纤维例如E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃,和石英;蒸汽-增长碳纤维,包括平均直径为大约3.5到大约500纳米的那些,如例如Tibbetts等的美国专利4,565,684和5,024,818、Arakawa的4,572,813;Tennent的4,663,230和5,165,909、Komatsu等的4,816,289、Arakawa等的4,876,078、Tennent等的5,589,152和Nahass等的5,591,382等等中所述的。某些增强剂还可能起视觉效应添加剂的作用,并且某些视觉效应添加剂也可能起增强剂的作用。
此外,所述组合物还可以任选地包含各种添加剂,例如抗氧化剂、脱模剂、紫外线吸收剂、稳定剂例如光稳定剂及其他稳定剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂以及上述的两种或多种的混合物。
阻燃剂包括有机磷酸酯;与氢氧化镁结合的硼酸锌;以及与胺官能化的硅氧烷流体结合的硼磷酸盐。有机磷酸酯类材料通常是优选的。有机磷酸酯优选是通式(II)的芳族磷酸酯化合物:
其中,每个R可以是相同的或者不同的,并且是烷基、环烷基、芳基、烷基取代的芳基、卤素取代的芳基、芳基取代的烷基、卤素或者任何上述物质的混合物,条件是至少一个R是芳基。
实例包括苯基双十二烷基磷酸酯,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,磷酸双(2-乙基己基)苯基酯,三(壬基苯基)磷酸酯,二(十二烷基)对甲苯基磷酸酯,磷酸三甲苯酯,磷酸三苯酯,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,等等。优选的磷酸酯是其中每个R是芳基的那些。特别优选的是磷酸三苯酯,其可以是未被取代的或者被取代的,例如异丙基化的磷酸三苯酯。
可选择地,有机磷酸酯可以是二或者多官能化合物,或者具有以下通式(III)、(IV)或者(V)的聚合物:
包括其混合物,其中R8、R3和R5独立地是烃基;R2、R4、R6和R7独立地是烃基或者烃氧基;X1、X2和X3是卤素;m和r是0或者1到4的整数,并且n和h为1到30。
实例包括间苯二酚、氢醌和双酚-A的各自的双二苯基磷酸酯,或者其聚合的对应物。
上述的二和多官能团芳族磷酸酯的制备方法描述在英国专利2,043,083中。
作为聚苯醚树脂的阻燃剂,另一组有用的阻燃剂包括某些环状的磷酸酯,例如二苯基季戊四醇二磷酸酯,如Axelrod在美国专利4,254,775中描述的。
优选的磷酸酯阻燃剂包括基于间苯二酚的那些,例如间苯二酚四苯基二磷酸酯,以及基于双酚的那些,例如双酚A四苯基二磷酸酯。同样优选的是上述的哌嗪型磷酰胺。包含被取代的苯基基团的磷酸酯同样是优选的。在特别优选的实施方案中,有机磷酸酯选自丁基化三苯基磷酸酯,间苯二酚四苯基二磷酸酯,双酚A四苯基二磷酸酯,和包含上述的至少一种的混合物。
卤化的材料也可能是有用的阻燃剂。这些材料优选是芳族卤素化合物和通式(VI)的树脂:
其中R9是亚烷基、烷叉基或者环脂族键,例如,亚甲基,亚乙基,亚丙基,异亚丙基,异丙叉基,亚丁基,异亚丁基,亚戊基,亚环己基,亚环戊基,等等;选自以下的键:氧醚;羰基;胺;含硫键,例如硫醚、亚砜、砜;含磷键;等等。R9还可以由两个或更多亚烷基或者烷叉基键组成,所述两个或更多亚烷基或者烷叉基键通过基团连接,该基团例如是芳族、氨基、醚、羰基、硫醚、亚砜、砜、含磷键等等。由R9表示的其他基团是本领域技术人员能够想到的,包括美国专利4,692,490和4,191,685中公开的那些。
Ar和Ar’是单或者多碳环芳族基团,例如亚苯基、亚联苯基、三亚苯基、亚萘基等等。Ar和Ar’可以是相同的或者不同的。
Y是取代基,选自有机、无机或者有机金属基团。由Y表示的取代基包括(1)卤素,例如氯、溴、碘、氟,或者(2)通式OE的醚基团,其中E是类似于X的一价烃基,或者(3)由R表示的类型的一价烃基团,或者(4)其他的取代基,例如硝基、氰基等等,所述取代基是基本上惰性的,条件是存在至少一个并且优选两个卤素原子/芳基核。
X是一价烃基团,实例如下:烷基,例如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,癸基等等;芳基基团,例如苯基,萘基,联苯基,二甲苯基,甲苯基等等;芳烷基基团例如苄基,乙基苯基;环脂族基团例如环戊基、环己基等等;以及其中含惰性取代基的一价烃基团。应当理解,如果使用多于一个X,它们可以是相同的或者不同的。
字母d表示从1到相当于包括Ar或者Ar’的芳香环上被取代的可替换氢的数目的最大值的整数。字母e表示由R上的可替换氢的数目控制的从0到最大值的整数。字母a、b和c表示包括0的整数。当b不是0时,a或c都不可以是0。另外,a或者c,但不是两者,可以是0。当b是0时,芳族基通过直接碳-碳键连接。
芳族基团Ar和Ar’上的羟基和Y取代基可以在芳族环上的邻、间或者对位变化,并且所述基团可以彼此之间处于任何可能的几何关系中。
在上述通式范围内包括的是双酚,其中以下是代表性的化合物: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-碘代苯基)-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(3,5-二氯苯基)-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;2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)-丙烷;2,2-双(3-溴代-4-羟苯基)-丙烷。
这些及其他适用的双酚的制备在本领域中是已知的。它们最通常通过两摩尔的酚与一摩尔的酮或者醛缩合来制备。代替上述实例中的二价脂族基,可以是被取代的氧、硫、硫氧基等等。
在上述结构式内包括的是:1,3-二氯苯、1,4-二溴苯、1,3-二氯-4-羟基苯和联苯例如2,2’-二氯联苯、多溴代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等。
同样有用的是低聚的和聚合的卤代芳族化合物,例如双酚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,也可以与所述阻燃剂一起使用。
所述组合物可以包含基于组合物总重量为大约2到大约40重量百分数的阻燃剂。在该范围内,所述组合物可以包含大于或等于大约5和优选大于或等于大约8重量百分数的阻燃剂。同样在该范围内,所述组合物可以包含基于组合物总重量为低于大约30和优选小于或等于大约20重量百分数的阻燃剂。
所述组合物的组分在适用于生产紧密共混物的条件下被共混。所述组分可以使用高剪切装置例如挤出机共混。在与其他成分混合之前,可以将干燥的成分预混合,或者可以在挤出机的进料喉处加入。当使用颗粒添加剂例如铝薄片或者玻璃纤维时,将颗粒添加剂在下游加入可能是有利的,以防止或者限制破裂。作为溶体或者母料加入颗粒添加剂,以改进分散和减少粉尘也可能是有利的。所述组合物可以被成型为制品,或者形成小球用于后续处理。
令人惊奇地,发现包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂、任选的低光泽度添加剂和任选的视觉效应添加剂的组合物,可以通过使用低于或等于大约290℃、优选低于或等于277℃的熔融温度将组合物模塑而模塑成具有低光泽度的制品。模具温度优选低于或等于大约90℃,更优选低于或等于大约80℃。得到的制品具有的60°光泽度值低于或等于大约60%,优选低于或等于大约50%,并且更优选低于或等于大约30%。这些光泽度值反映了在平滑的模具(没有纹饰)中的模塑。
包含阻燃剂的组合物可以使用低于或等于大约221℃、通常大约193到大约221℃的熔融温度进行模塑。模具温度优选低于或等于大约65℃,更优选低于或等于大约55℃。得到的制品具有的60°光泽度值低于或等于大约60%,优选低于或等于大约50%,并且更优选低于或等于大约30%。这些光泽度值反映了在平滑的模具(没有纹饰)中的模塑。
在另一个实施方案中,包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂和聚合物凝胶的组合物,在大约260到大约315℃的熔融温度下通过模塑该组合物,可以被模塑成具有低光泽度的制品。模具温度优选低于或等于大约90℃,更优选低于或等于大约80℃。得到的制品具有的60°光泽度值低于或等于大约60%,优选低于或等于大约50%,并且更优选低于或等于大约30%。这些光泽度值反映了在平滑的模具(没有纹饰)中的模塑。
在包含阻燃剂和聚合物凝胶的组合物中,可用于模塑的熔融温度是大约204℃到大约232℃。模具温度优选低于或等于大约65℃,更优选低于或等于大约55℃。这些光泽度值反映了在平滑的模具(没有纹饰)中的模塑。
在某些实施方案中,注射速度可能影响模塑制品的光泽度值。优选的是使用低于或等于大约10.2厘米/秒的注射速度,更优选低于或等于大约5.1厘米/秒,并且最优选低于或等于大约2.5厘米/秒。
对于60°光泽度为低于或等于大约30%的低光泽度制品,光泽度测量与60°光泽度值大于大约30%时相比可能具有较高的标准偏差。在这些情况下,通过在85°测量光泽度水平可以获得具有较低的标准偏差的值。在此描述的组合物具有的85°光泽度值低于或等于大约95%,优选低于或等于大约70%,并且更优选低于或等于大约65%。
借助于以下非限制性实施例进一步举例说明本发明。
实施例
以下实施例使用列在表1中的材料进行。
组分 | 描述/商品名/供应者 |
HIPS II | 具有10.5重量百分数的聚丁二烯含量的橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂。可购自GE Plastics。 |
HIPS III | 具有22.4重量百分数的聚丁二烯含量的橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂。可购自GE Huntsman and Chevron。 |
PC SAN | 包含丙烯腈的聚合物凝胶的聚碳酸酯基母料,包含50重量百分数聚碳酸酯和50重量百分数包含丙烯腈的聚合物凝胶,基于母料总重量 |
RDP | 间苯二酚二磷酸酯 |
PPO | 在氯仿中在25℃下测量的特性粘度为0.4到0.5分升/克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚) |
实施例1-6
根据示于表2中的配方制造组合物,其中的值是份/百份的聚亚芳基醚和橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂。作为基于母料总重量包含75重量百分数聚苯乙烯和25重量百分数铝薄片的聚苯乙烯母料加入铝薄片(名义中值粒径为18微米)。示于表2中的重量仅仅反映了铝的重量。所述组合物还包含低于3重量百分数的添加剂(稳定剂,脱模剂,等等)。
使用以下模塑条件将所述组合物模塑成二英寸(5.1厘米)乘三英寸(7.6厘米)试板。模塑条件I:熔融温度=288℃;模具温度=77℃。模塑条件II:熔融温度=299℃;模塑温度=88℃。模塑条件III:熔融温度=321℃;模塑温度=88℃。然后使用BYK Gardner雾度/光泽度仪测量试板的60°光泽度水平。还根据ASTM D256测试组合物的切口伊佐德强度。数据示于表2中。切口伊佐德值单位为焦耳/米。
表2.
1* | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
PPO | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
HIPS II | 50 | 50 | 25 | 25 | 0 | 0 |
HIPS III | 0 | 0 | 25 | 25 | 50 | 50 |
AI | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
PC SAN | 0 | 5 | 2 | 5 | 2 | 5 |
在模塑条件I下的60°光泽度 | 29.8 | 11.4 | 19.6 | 11.9 | 14.3 | 12.8 |
在模塑条件II下的60°光泽度 | 25.8 | 22.3 | 21 | 18.8 | 22.7 | 13.8 |
在模塑条件III下的60°光泽度 | 80.3 | 52.7 | 60 | 33 | 32.7 | 45.9 |
切口伊佐德 | 144 | 102 | 134 | 112 | 150 | 134 |
*对比实施例
包含丙烯腈的聚合物凝胶的加入导致光泽度的显著降低,特别是在高温模塑条件下。具有22.4重量百分数的聚丁二烯含量的橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂的使用显示了甚至更大的光泽度降低。值得注意的是,甚至当组合物经受高于315℃的熔融温度时也能获得低光泽度。
实施例7-9
根据示于表3中的配方制造组合物,其中的值是份/百份的聚亚芳基醚和橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂。作为基于母料总重量包含75重量百分数聚苯乙烯和25重量百分数铝薄片的聚苯乙烯母料加入铝薄片(名义中值粒径为36微米)。示于表3中的重量仅仅反映了铝的重量。所述组合物还包含低于3重量百分数的添加剂(稳定剂,脱模剂,等等)。使用以下模塑条件将所述组合物模塑成二英寸(5.1厘米)乘三英寸(7.6厘米)试板。模塑条件IV:溶体温度=210℃;模塑温度=54℃。模塑条件V:溶体温度=221℃;模具温度=66℃。模塑条件VI:溶体温度=232℃;模具温度=77℃。然后使用BYK Gardner雾度/光泽度仪测量试板的60°光泽度水平。还根据ASTM D256测试组合物的切口伊佐德强度。数据示于表3中,切口伊佐德值单位是焦耳/米。
表3.
7 | 8 | 9 | |
PPO | 50 | 50 | 50 |
RDP | 20 | 20 | 20 |
HIPS II | 30 | 30 | 30 |
AI | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
PC SCN | 2 | 5 | 10 |
在模塑条件IV的60°光泽度 | 11.8 | 11.2 | 9.3 |
在模塑条件V的60°光泽度 | 11.4 | 16.5 | 15.9 |
在模塑条件VI的60°光泽度 | 25 | 29.8 | 31.1 |
切口伊佐德 | 75 | 54 | 43 |
*对比实施例
实施例7-9显示了在包含阻燃剂的组合物中可以获得低光泽度面层。
虽然已经显示和描述了优选的实施方案,但是在不背离本发明的精神和范围下,可以进行各种修正和替换。因此,应当理解,仅仅以例证和非限制性方式对本发明进行了描述。在此引用的所有美国专利在此并入本文作为参考。
Claims (18)
1.一种低光泽度热塑性组合物,其包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂和包含丙烯腈的聚合物凝胶,其中所述组合物在模塑之后具有的60°光泽度值低于或等于大约60。
2.权利要求1的组合物,其中橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂包含大约70到大约95重量百分数的聚烯基芳族化合物树脂和大约5到大约30重量百分数的橡胶改性剂。
3.权利要求1-2任何一项的组合物,其中橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂包含橡胶相,该橡胶相具有平均尺寸为大约0.5到大约4.9微米直径的橡胶粒子。
4.权利要求1-3任何一项的组合物,其还包含聚碳酸酯、增强剂、聚硅氧烷微球体、阻燃剂或者上述两种或多种的混合物。
5.权利要求1-4任何一项的组合物,其中所述聚合物凝胶是大约0.1到大约5%交联的。
6.权利要求1-5任何一项的组合物,其还包含视觉效应添加剂。
7.权利要求6的组合物,其中视觉效应添加剂包括平均粒子尺寸为大约5到大约300微米的铝薄片。
8.一种模塑具有低光泽度的制品的方法,包括在低于或等于大约290℃的熔融温度下模塑包含聚亚芳基醚和橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂的组合物,其中所述制品具有低于或等于大约60的60°光泽度值。
9.权利要求8的方法,其还包括使用低于或等于大约90℃的模具温度和低于或等于大约10.2厘米/秒的注射速度。
10.权利要求8-9任何一项的方法,其中所述组合物还包含含有丙烯腈的聚合物凝胶。
11.权利要求8-10任何一项的方法,其中所述组合物还包含至少一种视觉效应添加剂。
12.权利要求8-11任何一项的方法,其中所述组合物还包含阻燃剂,并且熔融温度为低于或等于大约221℃。
13.一种模塑具有低光泽度的制品的方法,其包括在大约260到大约315℃的熔融温度下模塑包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂和包含丙烯腈的聚合物凝胶的组合物,其中所述制品具有的60°光泽度值低于或等于大约60。
14.权利要求13的方法,其还包括使用低于或等于大约90℃的模具温度和低于或等于大约10.2厘米/秒的注射速度。
15.权利要求13-14任何一项的方法,其中所述组合物还包含至少一种视觉效应添加剂。
16.一种模塑具有低光泽度的制品的方法,其包括在大约204℃到大约232℃的熔融温度下模塑包含聚亚芳基醚、橡胶改性的聚烯基芳族化合物树脂、阻燃剂和包含丙烯腈的聚合物凝胶的组合物,其中所述制品具有的60°光泽度值低于或等于大约60。
17.权利要求16的方法,其还包括使用低于或等于大约65℃的模具温度和低于或等于大约10.2厘米/秒的注射速度。
18.一种制品,其包含权利要求1-7任何一项的组合物或者通过权利要求8-17任何一项的方法制造的组合物。
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