TWI621658B - 具增強之光澤度之聚合物與聚合物摻合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種聚碳酸酯組成物,其含有羥基氫氧化鋁,其展現增強的光澤度。此效果見於聚碳酸酯摻合物或聚碳酸酯及聚酯之摻合物。當在入射角20度下,此添加劑有效提升具有光澤度低於80之聚合物或聚合物摻合物之光澤度。

Description

具增強之光澤度之聚合物與聚合物摻合物
本申請案請求基於35 USC § 119(e)之於2013年3月13日提出申請的案號:61/778,568之美國專利申請案,其發明名稱為「具增強之光澤度之聚合物與聚合物摻合物」,其全部揭示內容在此併入做為參考。
本發明主要係關於塑料,及更具體係關於具有增強之光澤度之聚合物及聚合物摻合物。
光澤是基於光與表面的物理特性的作用,係表面將光反射於鏡面方向的能力。影響光澤的因素為材料的折射率、入射角及該表面的形貌。透過刻意粗糙化材料的表面,降低材料的光澤相對簡單;相反的,當該表面的品質已達其實際限制,提升材料的光澤相對較困難。
因此,本發明提供一種聚碳酸酯組成物,其含有羥基氫氧化鋁,其展現增進的光澤度。此效果見於聚碳酸酯摻合物或聚碳酸酯及聚酯之摻合物。當在入射角20度下,此添加劑有效提升具有光澤度低於80之聚合物或聚合物摻合物之光澤度。
這些及其他本發明的優點和益處將在下文的發明內容中顯而易見。
現在將依說明性而非限制性目的描述本發明。除了在操作實例中或另有指明,在所有情況下在本說明書中所有表示數量、百分比等的數字理解為以”約”修飾。除了另有指明,當量及分子量在本文中以道耳頓(Da)為單位,分別為數目平均當量及數目平均分子量。
本發明提供一種熱塑性模塑組成物,包含:A)50至98wt.%芳香性聚(酯)碳酸酯,其具有至少25,000之重量平均分子量;B)阻燃劑;C)1至20wt.%具有核-殼形態的一種接枝(共)聚合物,其包含含有聚合的(甲基)丙烯酸烷基酯的接枝殼,及含有互相穿透且不可分離之聚有機矽氧烷及聚丙烯酸(甲基)烷基酯的複合橡膠核心,其中所述核心為粒子狀,具有中值粒子大小為介於0.05至5微米、玻璃轉化溫度低於0℃,且其中聚有機矽氧烷/聚丙烯酸(甲基)烷基酯/剛性殼之重量比為5-90/5-90/5-15;D)大於零wt.%至7.0wt.%氧化鋁,其中wt.%之加總為100,及其中相較於類似但未包含氧化鋁者,該組成物在20度下展現增進的光澤度。
A.聚碳酸酯
使用於本發明文中之術語聚碳酸酯係關於均聚碳酸酯及共聚碳酸酯(包括聚酯碳酸酯)。
聚碳酸酯為已知且製備方法已公開於例如U.S.Pat.Nos.3,030,331;3,169,121;3,395,119;3,729,447;4,255,556;4,260,731;4,369,303, 4,714,746 and 6,306,507,此些參考文獻全體皆引用作為本說明書的揭示內容。該聚碳酸酯較佳為重量平均分子量10,000至200,000,更佳為20,000至80,000,且根據ASTM D-1238其熔體流動速率在300℃為1至65g/10min,較佳為2至35g/10min。其可能例如透過已知的兩相介面製程,以碳酸衍生物例如光氣及二羥基化合物之聚縮合反應製備(見German Offenlegungsschriften 2,063,050;2,063,052;1,570,703;2,211,956;2,211,957 and 2,248,817;French Patent 1,561,518;and the monograph by H.Schnell,"Chemistry and Physics of Polycarbonates",Interscience Publishers,New York,New York,1964)。
在本文中,適合用於製備本發明的聚碳酸酯之二羥基化合物符合結構式(1)或(2)。
其中,A表示1至8個碳原子的伸烷基團、2至8個碳原子的亞烷基團、5至15個碳原子的環伸烷基團、5至15個碳原子的環亞烷基團、單鍵、羰基、氧原子、硫原子、-SO-或SO2,或符合以下結構之自由基
e和g皆表示數字0至1;Z表示F、Cl、Br或C1-C4的烷基,及如果數個Z自由基為一芳基自 由基的取代基,其可為相同或不同基團。
d表示從0至4的整數;及f表示從0至3的整數。
在本發明的實施中實用的二羥基化合物為對苯二酚、間苯二酚、雙-(羥苯基)-烷、雙-(羥苯基)-醚、雙-(羥苯基)-酮、雙-(羥苯基)-亞碸、雙-(羥苯基)-硫醚、雙-(羥苯基)-碸,及α,α-雙-(羥苯基)-二異丙基苯,及其核烷基化化合物。這些及進一步適合的芳香性二羥基化合物描述於例如U.S.Pat.Nos.5,105,004;5,126,428;5,109,076;5,104,723;5,086,157;3,028,356;2,999,835;3,148,172;2,991,273;3,271,367及2,999,846,此些參考文獻全體皆引用作為本說明書的揭示內容。
進一步的適合的雙酚的實施例為2,2-雙-(4-羥苯基)-丙烷(雙酚A)、2,4-雙-(4-羥苯基)-2-甲基-丁烷、1,1-雙-(4-羥苯基)-環己烷、α,α'-雙-(4-羥苯基)-對-二異丙基苯、2,2-雙-(3-甲基-4-羥苯基)-丙烷、2,2-雙-(3-氯-4-羥苯基)-丙烷、雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-甲烷、2,2-雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-丙烷、雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-硫醚、雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-亞碸、雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-碸、二羥基-二苯基酮、2,4-雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-環己烷、α,α'-雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-對-二異丙基-苯、1,1-雙-(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、4,4’-二羥基聯苯及4,4'-磺醯基二苯酚。特別優選的雙酚的實施例為2,2-雙-(4-羥苯基)-丙烷、2,2-雙-(3,5-二甲基-4-羥苯基)-丙烷、1,1-雙-(4-羥苯基)-環己烷及4,4’-二羥基聯苯。最佳的雙酚為2,2-雙-(4-羥苯基)-丙烷(雙酚A)。
本發明的聚碳酸酯在其結構中具有衍生於一個或以上的芳香性二羥基化合物之單元。
本發明的聚碳酸酯亦可能透過在其中縮合小量的,例如0.05至2.0mol%(相對於該雙酚)的聚羥基化合物作為支化劑進行支化。適合於本文中之該聚碳酸酯的支化劑為已知及包括公開於U.S. Pat.Nos.4,185,009;5,367,044;6,528,612;及6,613,869的試劑,此些參考文獻全體皆引用作為本說明書的揭示內容。較佳的支化劑包括靛紅聯二甲酚及1,1,1-三-(4-羥苯基)乙烷(THPE)。
此類型的聚碳酸酯已描述於例如German Offenlegungsschriften 1,570,533;2,116,974及2,113,374;British Patents 885,442及1,079,821,及U.S.Pat.No.3,544,514。下列為一些可能用於此目的之聚羥基化合物的實施例:間苯三酚;4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羥苯基)-庚烷;1,3,5-三-(4-羥苯基)-苯;1,1,1-三-(4-羥苯基)-乙烷;三-(4-羥苯基)-苯基甲烷;2,2-雙-[4,4-(4,4'-二羥基二苯基)]-環己基-丙烷;2,4-雙-(4-羥基-1-異亞丙基)-苯酚;2,6-雙-(2'-二羥基-5'-甲基芐基)-4-甲基-苯酚;2,4-二羥基苯甲酸;2-(4-羥苯基)-2-(2,4-二羥基-苯基)-丙烷及1,4-雙-(4,4'-二羥基三苯基甲基)-苯。其他的一些多官能化合物為2,4-二羥基-苯甲酸、1,3,5-苯三甲酸、三聚氯化氰及3,3-雙-(4-羥苯基)-2-氧基-2,3-二氫吲哚。
除了上述該聚縮合製程,其他用於製備本發明的聚碳酸酯之製程為在均相中聚縮合及轉酯化。適合的該製程公開於U.S.Pat.Nos.3,028,365;2,999,846;3,153,008;及2,991,273,此些參考文獻全體皆引用作為本說明書的揭示內容。
較佳的用於製備聚碳酸酯之製程為介面聚縮合製程。可能使用之其他用於生成本發明的聚碳酸酯之合成方法公開於例如U.S.Pat.No.3,912,688,參考文獻全體皆引用作為本說明書的揭示內容。
適合的聚碳酸酯樹酯為可商購自例如Bayer MaterialScience商標名為MAKROLON。
B.熱塑性聚酯
在本發明中多種聚酯可用作該熱塑性聚酯,但特別優選的係透過聚合雙官能羧酸及二醇組分而得之熱塑性聚酯。
芳香性二羧酸例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二甲酸等可用作該雙官能羧酸,且根據需要可使用其混合物。其中,以成本的角度來看對苯二甲酸為特別優選。並在不失去本發明之效果的範圍內,亦可使用其他雙官能羧酸例如脂肪族二羧酸例如草酸、丙二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二甲酸及環己烷二甲酸,以及其酯改性衍生物。
經常被使用者可毫無困難的作為二醇組分被使用,例如具有2至15個碳原子之直鏈脂肪族及環脂肪族之二醇,例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、伸丁二醇、新戊二醇、二甘醇、環己烷二甲醇、庚-1,7-二醇、辛-1,8-二醇、新戊二醇、癸-1,10-二醇等;聚乙二醇;二元苯酚例如二羥基二芳基烷例如可被稱為雙酚-A的2,2-雙(4-羥苯基)、雙(4-羥苯基)甲烷、雙(4-羥苯基)萘基甲烷、雙(4-羥苯基)苯基甲烷、雙(4-羥苯基)-(4-異丙基苯基)甲烷、雙(3,5-二氯-4-羥苯基)甲烷、雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、1-萘基-1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、1-苯基-1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、1,2-雙(4-羥苯基)乙烷、2-甲基-1,1-雙(4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)丙烷、1-乙基-1,1-雙(4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二氯-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二溴-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-氯-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-氟-4-羥苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥苯基)丁烷、1,4-雙(4-羥苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥苯基)戊烷、4-甲基-2,2-雙(4-羥苯基)戊烷、2,2-雙(4-羥苯基)己烷、4,4-雙(4-羥苯基)庚烷、2,2-雙(4-羥苯基)壬烷、1,10-雙(4-羥苯基)癸烷、1,1-雙(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷及2,2-雙(4-羥苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷;二羥基二芳基環烷例如1,1-雙(4-羥苯基)環己烷、1,1-雙(3,5-二氯-4-羥苯基)環己烷及1,1-雙(4-羥苯基)環癸烷;二羥基二芳基碸例如雙(4-羥苯基)碸及雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)碸、雙(3-氯-4-羥苯基)碸;二羥基二芳基醚例如雙(4-羥苯基)醚及雙(3-5-二甲基-4-羥苯基)醚;二羥基二芳基酮例 如4,4'-二羥基二苯基酮及3,3',5,5'-四甲基-4,4-二羥基二苯基酮;二羥基二芳基硫醚例如雙(4-羥苯基)硫醚、雙(3-甲基-4-羥苯基)硫醚及雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)硫醚;二羥基二芳基亞碸例如雙(4-羥苯基)亞碸;二羥基聯苯例如4,4'-二羥基聯苯;二羥基芳基芴例如9,9-雙(4-羥苯基)芴;二羥基苯例如羥基醌、間苯二酚及甲基羥基醌;及二羥基萘例如1,5-二羥基萘及2,6-二羥基萘。且根據需要可合併使用兩種或以上的二醇。
在一個具體實施方式中,該聚酯為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚(1,4-環己烷二甲酸-1,4-環己二甲酯)、聚(對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯)、聚(對苯二甲酸-環己二甲酯-共-乙二酯)或包含至少一種前述聚酯的組合。在本發明中聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)特別適合作為該聚酯。
熱塑性聚酯可在存在或不存在由鈦、鍺、銻等為代表的普通聚合催化劑下產出,且可透過介面聚合、熔融聚合等產出。
只要不失去該模塑項目的性質,可用於本發明的熱塑性聚酯之分子量不受限制,且需要根據其使用之熱塑性聚酯的種類進行最佳化。然而,透過GPC測量及以聚苯乙烯計算之重量平均分子量較佳為10,000至200,000,且特別適合為20,000至150,000。如果其重量平均分子量介於上述範圍內,該模塑項目模塑時有良好的機械性質,並且成型性極佳。如果使用重量平均分子量小於10,000的熱塑性聚酯,該樹酯的機械性質不令人滿意,例如該模塑項目的機械性質不令人滿意。另一方面,如果該重量平均分子量超過200,000,則成型性下降,例如在模塑時熔融黏度上升。
C.接枝(共)聚合物
本發明文中適合的接枝(共)聚合物具有核/殼構造。其可能透過在複合橡膠核上接枝聚合(甲基)丙烯酸烷基酯,視情況伴隨可共聚合的乙烯基單體得到。包括互相穿透且不可分離的互穿型網型 (IPN)聚合物之複合橡膠核其玻璃轉化溫度低於0℃,較佳為低於-20℃,尤其為低於-40℃。基於組成物重,成分C於本發明的組成物中的含量為1至20、較有利為2至15、較佳為5至12、最佳為7至10wt.%。
較佳的核為含有聚矽氧烷及丙烯酸丁基酯的聚矽氧烷-(甲基)丙烯酸烷基酯之互穿型網型(IPN)聚合物。該殼為剛性相,較佳為聚合的甲基丙烯酸甲基酯。聚矽氧烷/(甲基)丙烯酸烷基酯/剛性殼之重量比為5-90/5-90/5-15。
該橡膠核心具有中值粒子大小(d50值)為0.05至5,較佳為0.1至2微米,尤其為0.1至1微米。該中值可由超速離心機之測量決定。(W.Scholtan,H.Lange,Kolloid,Z.und Z.Polymere 250(1972),782-1796).
聚矽氧丙烯酸酯複合橡膠中之聚有機矽氧烷成分可透過乳化聚合有機矽氧烷及多官能交聯劑製備。亦可能藉由加成適合的不飽和有機矽氧烷將接枝活性位插入該橡膠。
該有機矽氧烷通常為環狀,該較佳的環結構含有3至6個矽原子。實施例包括六甲基環三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、十甲基環五矽氧烷、十二甲基環六矽氧烷、三甲基三苯基環三矽氧烷、四甲基四苯基環四矽氧烷、八苯基環四矽氧烷,其可單獨或以兩種或以上之化合物的混合物使用。
適合的交聯劑為三或四官能矽烷分子。較佳的實施例包括三甲氧基甲基矽烷、三乙氧基苯基矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四-正丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷。
透過引入符合下列任一結構之化合物,接枝活性位可能被包含於聚矽氧丙烯酸酯橡膠的聚有機矽氧烷成分。
CH2=CH-SiR5nO(3-n)/2 (GI-3)
其中R5 表示甲基、乙基、丙基或苯基、R6 表示氫或甲基、n 表示0、1或2,及p 表示1至6。
(甲基)丙烯酰氧基矽烷為用於生成結構(GI-1)較佳的化合物。較佳的(甲基)丙烯酰氧基矽烷包括β-甲基丙烯酰氧基乙基-二甲氧基-甲基-矽烷、γ-甲基丙烯醯基-氧基-丙基甲氧基-二甲基-矽烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-二甲氧基-甲基-矽烷,γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基-矽烷,γ-甲基丙烯酰氧基-丙基-乙氧基-二乙基-矽烷,γ-甲基丙烯酰氧基丙基-二乙氧基-甲基-矽烷,γ-甲基丙烯酰氧基-丁基-二乙氧基-甲基-矽烷。
乙烯基矽氧烷,尤其為四甲基-四乙烯基-環四矽氧烷適合用於生成結構GI-2。例如對-乙烯基苯基-二甲氧基-甲基矽烷適合用於生成結構GI-3。γ-巰基丙基二甲氧基-甲基矽烷,γ-巰基丙基甲氧基-二甲基矽烷,γ-巰基丙基-二乙氧基甲基矽烷等適合用於生成結構(GI-4)。該化合物的用量至高為10%,較佳為0.5至5.0%(基於聚有機矽氧烷重)。
聚矽氧丙烯酸酯複合橡膠中之丙烯酸酯成分可能從(甲基)丙烯酸烷基酯、交聯劑及接枝活性單體單元製備。較佳的(甲基)丙烯酸烷基酯之實施例包括丙烯酸烷基酯,例如丙烯酸甲基酯、丙烯 酸乙基酯、丙烯酸正丙基酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯-2-乙基己基酯及甲基丙烯酸烷基酯,例如甲基丙烯酸己基酯、甲基丙烯-2-乙基己基酯、甲基丙烯酸正十二烷基酯,較佳為丙烯酸正丁基酯。
多官能化合物可能用作於交聯劑。實施例包括二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸-1,3-丁二醇酯及二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯。
下列化合物單獨或其混合物可能用於插入接枝活性位:甲基丙烯酸烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯、異氰脲酸三烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯。甲基丙烯酸烯丙酯亦可能作為交聯劑。基於丙烯酸酯橡膠成分重,此些化合物可能的用量為0.1至20%。
根據本發明用於該組成物較佳的聚矽氧丙烯酸酯複合橡膠的生產方法,及其與單體的接枝描述於例如U.S.Pat.Nos.4,888,388及4,963,619,兩參考文獻全體皆引用作為本說明書的揭示內容。
在接枝基底(此為C.1)上的接枝聚合可能於懸浮液、分散液或乳液中進行。較佳為連續或不連續乳化聚合。該接枝聚合在自由基引發劑(例如過氧化物、偶氮化合物、過氧化氫、過氧硫酸鹽、過氧磷酸鹽)的存在下進行,可根據情況使用陰離子乳化劑,例如羰陽離子鹽(carboxonium salts)、磺酸鹽或有機硫酸鹽。
該接枝殼(C.2)可能由以下的混合物形成C.2.1 0至80%、較佳為0至50%、更佳為0至25%(基於接枝殼重)的乙烯基芳香性化合物或環上取代的乙烯基芳香性化合物(例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯,對-甲基苯乙烯)、乙烯基氰化物(例如丙烯腈及甲基丙烯腈),及C.2.2 100至20%、較佳為100至50%、更佳為100至75%(基於接枝殼重)的至少一種單體,選自(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯(例如甲基丙烯酸甲基酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸三級丁基酯)及不飽和羧酸之衍生物(例如酸酐及醯亞胺)(例如順丁烯二酸酐及N-苯基順丁烯二醯亞胺)。
較佳的接枝殼包括一個或以上的(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯,尤其為甲基丙烯酸甲基酯。特別適合的接枝(共)聚合物可從Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.購得商標名為METABLEN SX-005。
D.玻璃纖維
在多種非限定實施方式中,聚碳酸酯組成物可能包含玻璃纖維,例如連續玻璃纖維繩(continuous strands)(紗束(rovings))、長玻璃纖維、切股玻璃纖維繩(chopped glass strands)及其任意組合。玻璃纖維可能包含E-玻璃纖維,A-玻璃纖維或C-玻璃纖維。玻璃纖維的直徑可能為5μm至25μm或任何介於其中的範圍,例如6μm至20μm或7μm至15μm。長玻璃纖維的長度可能為5mm至50mm或任何介於其中的範圍,例如5mm至30mm或7mm至25mm。長玻璃纖維被描述於例如WO-A 2006/040087,此參考文獻全體皆引用作為本說明書的揭示內容。切股玻璃纖維繩的平均長度可能為至少約50μm,並且在多種非限定實施方式中,用於聚碳酸酯組成物的切股玻璃纖維繩中,至少70wt.%的長度可能為約60μm。
玻璃纖維可能為上漿(sized)或未上漿(non-sized)玻璃纖維。如用於本文中與玻璃纖維有關之術語”漿料”,係關於摻入聚碳酸酯組成物前用於塗布玻璃纖維表面的化學組成物。漿料填充玻璃纖維的孔隙並提供保護及潤滑玻璃纖維的覆蓋層或釉料。漿料亦可能修飾玻璃纖維的表面性質及可能具有在摻入玻璃纖維時提升玻璃纖維及聚合物基質之相容性的作用。
非限定漿料組成物可能包含環氧類聚合物及視情況包含助黏劑或其他非環氧類聚合物。例如基於漿料組成物的總重,漿料組成物可能包含50至100wt.%的環氧類聚合物及0至50wt.%的助黏劑及/或非環氧類聚合物。基於漿料組成物的總重,漿料組成物可能包含環氧類聚合物及助黏劑在任何介於其中的範圍,例如70至100wt.%或80至100wt.%的環氧類聚合物及0至30wt.%或0至20wt.%的助黏劑及/或非環氧類聚合物。在多種非限定實施方式 中,漿料組成物只包含環氧類聚合物及視情況包含助黏劑(即該漿料組成物不含其他非環氧類聚合物)。
在多種非限定實施方式中,漿料組成物可能包含含有環氧樹酯、環氧酯樹酯(epoxy resin ester)、環氧樹酯聚氨酯(epoxy resin polyurethane)或其任意組合。例如epoxy-based聚合物可能包含含有環氧氯丙烷及具有至少兩個羥基團的芳香性醇,例如雙酚A之反應產物的環氧樹酯。可選的非環氧類聚合物可能包括例如聚氨酯、聚烯、含丙烯酸酯的聚合物、含苯乙烯的聚合物、聚醯胺及其任意組合。
非限定漿料組成物可能包含含有矽烷化合物的助黏劑。適合的矽烷化合物包括例如含有至少一種選自胺基、環氧基、羧酸基、乙烯基、巰基及其任意組合之官能基的矽烷。此些官能基可能具有鍵結至含有漿料組成物之環氧類聚合物的作用。矽烷亦可能含有一至三個具有與玻璃纖維鍵結之作用的烷氧基。以此方式,該矽烷增進環氧類聚合物與玻璃纖維表面的黏著性。適合的矽烷實施例包括但不限於乙烯基三氯矽烷;乙烯基三乙氧基矽烷;乙烯基三甲氧基矽烷;γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基矽烷;β-(3,4-環氧環己基)乙基-三甲氧基矽烷;γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane);N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基矽烷;γ-胺丙基三乙氧基矽烷;N-苯基-γ-胺丙基三甲氧基矽烷;γ-巰基丙基三甲氧基矽烷;γ-氯丙基三甲氧基矽烷及其任意組合。
在特定的實施方式中,基於玻璃纖維及漿料組成物之總重,包含環氧類聚合物及視情況包含助黏劑的漿料組成物可能的用量將使得漿料組成物之碳含量為0.1至1wt.%。基於玻璃纖維及漿料組成物之總重,漿料組成物可能的用量將使得漿料組成物之碳含量為0.2至0.8wt.%或0.3至0.7wt.%。
在多種非限定實施方式中,本發明的組成物可能包括大於零wt.%至10.0wt.%玻璃纖維、更佳為0.5wt.%至5.0wt.%、特別 優選為1.0wt.%至3.0wt.%、最佳為1.0wt.%至1.5wt.%玻璃纖維,其中wt.%在所有情況下系基於總組成物重,其包括任何在玻璃纖維重中的上漿組成物重。
E.礬土
在多種非限定實施方式中,聚碳酸酯組成物可能包含礬土粒子。在本文中,術語”礬土”係關於多種礦物形式的氧化鋁/氫氧化鋁。術語礬土包括,例如剛玉(Al2O3)、軟水鋁石(γ-AlO(OH))、硬水鋁石(α-AlO(OH))及三水鋁石(Al(OH)3)(即α-三水鋁石(bayerite)、三斜三水鋁石(doyleite)及諾三水鋁石(nordstrandite))及其任意組合。術語礬土亦包括多種相及多晶型的氧化鋁/氫氧化鋁。
非限定聚碳酸酯組成物可能包含具有粒子大小(d50)小於150μm、小於100μm或小於50μm的礬土粒子。例如礬土粒子的粒子大小(d50)可能介於25μm至150μm的範圍,或任何介於其中的範圍,例如25μm至100μm、25μm至75μm、30μm至70μm或30μm至50μm。適合的礬土粒子之非限定實施例包括例如可自Sasol North America Inc.,Houston,Texas,USA購得名為PURAL、CATAPAL、DISPERAL、DISPAL、PURALOX、CATALOX、及CERALOX之礬土粒子。
非限定實施方式包括包含大於零wt.%至7.0wt.%礬土粒子的組成物,較佳為0.5wt.%至5.0wt.%,最佳為0.5wt.%至1.0wt.%之礬土粒子,其中wt.%在所有情況下係基於總組成物重。
F.硼酸鹽化合物
於本發明文中適合的硼化合物在含有硼原子的情況下不具體限定。實施例包括硼酸、氧化硼及硼酸鹽。該硼酸鹽包括硼酸鋅例如四硼酸鋅、偏硼酸鋅及基本硼酸鋅(basic zinc borate)、硼酸鋇例如正硼酸鋇、偏硼酸鋇、二硼酸鋇及四硼酸鋇、硼酸鉛、硼酸鎘及硼酸鎂。此硼化合物可能單獨或以其二種或以上的組合作為混合物使用。
較佳的硼化合物為硼酸鋅。較佳的硼酸鋅具有化學通式mZnO‧nB2O3‧xH2O,其中x/m/n的比值約為0-7/1-5/2-6。此硼酸鹽已知且可商購。其平均粒子直徑介於2至10μm、較佳為4至6μm、或者8至10μm。粒子大小和粒子直徑總表示平均粒子直徑。
G.其他成分
本發明的組成物可能進一步包括在含有聚(酯)碳酸酯之熱塑性模塑組成物文中之已知功能的添加劑。其包括任意一個或以上的潤滑劑、脫模劑,例如四硬酯酸辛戊四酯、成核劑、抗靜電劑、熱穩定劑、光穩定劑、水解穩定劑、填充劑、強化劑、著色劑或顏料,以及進一步包括阻燃劑或阻燃增效劑所組成群組者。
本發明的組成物可使用傳統設備及下裂傳統程序製備。
本發明的組成物可用於透過任何透過熱塑性程序例如射出成型、擠製成型和吹氣成型生成模塑製品。
實施例
透過下列實施例進一步說明但不限制本發明。除了另有指明,所有數量中以”份”及”百分比”為單位者應理解為以重量計。在下述製備該組成物中,下列成分之用量在表I中給出:PC-A 具有根據ASTM D 1238熔體流動速率約為4g/10min(在300℃,1.2Kg)的雙酚-A基均聚碳酸酯,可商購自Bayer MaterialScience商標名為MAKROLON 3208;PC-B 雙酚A基分枝均聚碳酸酯,重量平均分子量33000至36500、熔體流動指數根據ASTM D-1238為3.5g/10min(300℃/1.2kg),可商購自Bayer MaterialScience商標名為MAKROLON 1239 PTT 聚對苯二甲酸丙二酯,可商購自Shell商標名為CORTERRA聚合物200;PET 聚對苯二甲酸乙二酯,可商購自Eastman Chemical 商標名為PET 12822;彈性體A 甲基丙烯酸甲基酯(MMA)接枝性矽氧烷(Si)-丙烯酸丁基酯(BA)複合橡膠,其具有MMA殼及Si-BA核,Si/BA/MMA之重量比為80/10/10;彈性體B 甲基丙烯酸甲基酯(MMA)接枝性矽氧烷(Si)-丙烯酸丁基酯(BA)複合橡膠,其具有MMA殼及Si-BA核,Si/BA/MMA之重量比為10/80/10;阻燃劑A 雙酚二磷酸苯基酯,可商購自Chemtura商標名為REOFOS BAPP;阻燃劑B 雙酚-A雙(磷酸二苯基酯),可商購自Ablemarle商標名為NCENDEX P 30;阻燃劑C 以苯乙烯丙烯腈(SAN)封裝的聚四氟乙烯(PTFE),可商購自Chemtura商標名為BLENDEX 449;硼酸鋅 具有平均粒子直徑為5微米,可商購自Chemtura商標名為ZB-467;礬土 羥基氧化鋁,可商購自Sasol North America Inc.商標名為PURAL 200;玻璃纖維 切股玻璃纖維繩,可商購自Owens Corning商標名為CRATEC 415A-17C;及穩定劑 苯并三唑類紫外線吸收劑,可商購自Adeka Palmarole商標名為ADK STAB LA-31。
在製備舉例的組成物中,該成分及添加劑於雙螺桿擠出機(twin screw extruder)ZSK 30在溫度曲線120至300℃下熔融複合。得到的團塊在強制空氣對流烘箱(forced air convection oven)中於120℃下4至6小時進行烘乾。得到的部分被射出模塑。(熔融溫度265至285℃,模塑溫度約75℃)。
光澤(20度下)依照ASTM D523的程序測量。
如參照表I可理解當加入小量的礬土於含有聚對苯二甲酸丙二酯(實施例1與實施例2)或聚對苯二甲酸乙二酯(實施例3與實施例4)的組成物時,觀察到光澤度的增加。
如參照表II可理解當加入小量的礬土於含有組成物的玻璃纖維時,亦觀察到光澤度的增加。L,a,and b色值依據ASTM E313決定於實施例5與實施例6,列於下表II中。
本發明的上述實施例提供說明性而非限制性的目的。對於本領域技術人員而言顯而易見的,此所述的實施方式可能有多種修飾或修改的方法而不脫離本發明的精神及範圍。本發明的範圍由所附的權利要求來衡量。
此處描述主題的各方面載於下列各請求項:
1.一種熱塑性模塑組成物,包含:A)50至98wt.%芳香性聚(酯)碳酸酯,其具有至少25,000之重量平均分子量;B)阻燃劑;C)1至20wt.%具有核-殼形態的一種接枝(共)聚合物,其包含含有聚合的(甲基)丙烯酸烷基酯的接枝殼,及含有互相穿透且不可分離之聚有機矽氧烷及聚丙烯酸(甲基)烷基酯的複合橡膠核心,其中所述核心為粒子狀,具有中值粒子大小為介於0.05至5微米、玻璃轉化溫度低於0℃,且其中聚有機矽氧烷/聚丙烯酸(甲基)烷基酯/剛性殼之重量比為5-90/5-90/5-15;D)大於零wt.%至7.0wt.%氧化鋁,其中wt.%之加總為100,及其中相較於類似但未包含氧化鋁者,該組成物在20度下展現增進的光澤度。
2.如請求項1之組成物,其進一步包括從大於零wt.%至10.0wt.%的玻璃纖維。
3.如請求項1之組成物,其進一步包括1wt.%至30wt.%的一種熱塑性聚酯。
4.如請求項3之組成物,其中該熱塑性聚酯選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚(1,4-環己烷二甲酸-1,4-環己二甲酯)、聚(對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯)、聚(對苯二甲酸-環己二甲酯-共-乙二酯)或其組合所組成物之群組。
5.如請求項1之組成物,其中該聚碳酸酯為線狀。
6.如請求項1之組成物,其中聚碳酸酯為分支狀。
7.如請求項1之組成物,其中(甲基)丙烯酸烷基酯為丙烯酸丁基酯。
8.如請求項1之組成物,進一步包括硼化合物。
9.如請求項8之組成物,其中該硼化合物為硼酸鋅。
10.如請求項1之組成物,進一步包含至少一種選自由潤滑劑、脫模劑、成核劑、抗靜電劑、熱穩定劑、水解穩定劑、光穩定劑、著色劑、顏料、填充劑、強化劑、除了成分E以外的阻燃劑以及阻燃增效劑所組成群組者。

Claims (10)

  1. 一種熱塑性模塑組成物,包含:A)50至98wt.%芳香性聚(酯)碳酸酯,其具有至少25,000之重量平均分子量;B)阻燃劑;C)1至20wt.%具有核-殼形態的一種接枝(共)聚合物,其包含含有聚合的(甲基)丙烯酸烷基酯的接枝殼,及含有互相穿透且不可分離之聚有機矽氧烷及聚丙烯酸(甲基)烷基酯的複合橡膠核,其中所述核為粒子狀,具有中值粒子大小為介於0.05至5微米、玻璃轉化溫度低於0℃,且其中聚有機矽氧烷/聚丙烯酸(甲基)烷基酯/剛性殼之重量比為5-90/5-90/5-15;D)大於0wt.%至7.0wt.%氧化鋁,其中wt.%之加總為100,及其中相較於類似但未包含氧化鋁者,該組成物在20度展現增強的光澤度。
  2. 如請求項1之組成物,其進一步包括從大於0wt.%至10.0wt.%的玻璃纖維。
  3. 如請求項1之組成物,其進一步包括1wt.%至30wt.%的熱塑性聚酯。
  4. 如請求項3之組成物,其中該熱塑性聚酯選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚(1,4-環己烷二甲酸-1,4-環己二甲酯)、聚(對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯)、聚(對苯二甲酸-環己二甲酯-共-乙二酯)或其組合所組成物之群組。
  5. 如請求項1之組成物,其中該聚碳酸酯為線狀。
  6. 如請求項1之組成物,其中聚碳酸酯為分支狀。
  7. 如請求項1之組成物,其中(甲基)丙烯酸烷基酯為丙烯酸丁基酯。
  8. 如請求項1之組成物,進一步包括硼化合物。
  9. 如請求項8之組成物,其中該硼化合物為硼酸鋅。
  10. 如請求項1之組成物,進一步包含至少一種選自由潤滑劑、脫模劑、成核劑、抗靜電劑、熱穩定劑、水解穩定劑、光穩定劑、著色劑、顏料、填充劑、強化劑、除了成分B以外的阻燃劑以及阻燃增效劑所組成群組者。
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