增強的聚碳酸酯擠出級的制作方法
【專利摘要】在實施方式中,用于制備熱塑性組合物的方法,包括:熔融聚合聚碳酸酯,擠出和熔融過濾聚碳酸酯以形成熔融過濾的聚碳酸酯;形成包含熔融過濾的聚碳酸酯、0.03至0.05wt%的三酰甘油脫模劑;和0.10至0.14wt%的UV穩定劑的熱塑性組合物;其中,重量百分數是基于組合物的總重量;以及擠出該熱塑性組合物。
【專利說明】増強的聚碳酸酯擠出級
【背景技術】
[0001] 考慮到聚碳酸酯的非常均衡的特性,如實際的抗沖擊性、像玻璃一樣的透明性和 可模制性,其可以用于多種應用。在注射模制應用中,有效的脫模(mold release)是能夠高 效加工為成形制品的關鍵特性。因此,在部件的脫模過程中,期望較低的剝離力(釋放力, release force)。通過向熱塑性組合物添加脫模劑可以實現較低的剝離力。脫模劑還有助 于提供一致的可加工性。
[0002] 多種材料(如,聚酯)具有期望的脫模性能。然而,與聚碳酸酯聚合物相比,這些材 料具有差的機械特性,如沖擊性能。進一步地,這些材料難以加工,因為對于片材應用,它們 具有有限的熱成型性和/或用于注射模制部件的不充分的熔體流動性。
[0003] 適當的脫模(脫模劑,mold release)不僅有利于加工,而且在加工過程中應當是 穩定的和惰性的,以這種方式使得其將不會與聚合物和其他組分反應,并且及時防止由于 降解引起的變色。適當的脫模劑不應當在注射模制過程中在模具表面形成沉淀,也不應當 在擠出過程中在輯壓延機(roll calendar)上形成沉淀,并且因此,在引起審美缺陷的部件 的表面上是可見的。同樣,當需要時,添加劑應當保持透明性。
[0004] 在一些應用中,常規的脫模劑,如四硬脂酸季戊四醇酯(PETS)提供了可接受的脫 模行為。然而,對于相對大的部件或難處理的型材(difficult profile),脫模行為通常并 不充分。不充分的脫模行為導致不規則的加工或高的剝離力,可能導致噴出部件變形。
[0005] 進一步地,已經觀察到在擠出過程中,聚碳酸酯型材可以受積垢(plate-out)的影 響,并且振動可以出現在表面上,出現有關整個產品的質量問題。已經發現某些添加劑類型 是這些問題的根本原因。
[0006] 通過在聚碳酸酯組合物中使用一些添加劑,如脫模劑、抗氧化劑和紫外(UV)穩定 劑,優化擠出之后的可加工性和顏色穩定性/耐候性。上述那些成分以它們之間的組合進行 使用,提供了具有加工之后的良好的顏色穩定性、改善的透光性和擠出過程中最佳行為的 聚碳酸酯。
[0007]因此,仍然需要提供良好的脫模特性(釋放特性,release property),同時在加工 過程中保持或改善其他特性的熱塑性組合物。例如,仍然需要這樣的熱塑性組合物,其具有 良好的脫模特性與較低的剝離力、改善的顏色穩定性,以及通過擠出的可加工性,同時避免 任何表面振動或積垢問題的。這些和其他需要通過本公開的多個方面得到滿足。
【發明內容】
[0008] 本公開總體上涉及熱塑性組合物、用于制備熱塑性組合物的方法以及使用其的制 品。
[0009] 在實施方式中,用于制備熱塑性組合物的方法包括:熔融聚合聚碳酸酯,擠出和熔 融過濾聚碳酸酯以形成熔融過濾的聚碳酸酯;形成包含熔融過濾的聚碳酸酯、0.03至 0.05wt %的三酰甘油脫模劑和0.10至0.14wt %的UV穩定劑的熱塑性組合物;其中,重量百 分數是基于組合物的總重量;以及擠出該熱塑性組合物。
[0010] 通過以下【具體實施方式】舉例說明上述和其他特征。
【具體實施方式】
[0011] 通過參考以下【具體實施方式】、實施例、附圖和權利要求以及它們之前和之后的描 述,可以更容易理解本公開。然而,在公開和描述本組合物、制品、裝置、系統和/或方法之 前,應當理解的是,除非另有說明,否則本公開不限于所公開的具體組合物、制品、設備、系 統和/或方法,其本身當然可以改變。還應理解本文所使用的術語僅出于描述特定方面的目 的,而不旨在進行限制。
[0012] 以其最好的、目前已知的方面,還提供了本公開的以下描述以便能夠以最佳的目 前已知的方面的形式教導本公開。為此,相關領域技術人員將認識并且了解的是可以對本 文描述的本公開的各個方面做出改變和修改,同時仍獲得本公開的有益結果。還顯而易見 的是,可以通過選擇本公開的一些特征而不利用其他特征來得到本公開的一些益處。因此, 相關領域技術人員將認識到對本公開的許多修改和改變是可能的,并且在某些情況下甚至 可以是期望的,并且因此其還是本公開的一部分。因此,提供以下描述作為本公開的原理的 說明,而并非對其進行限制。
[0013] 本公開涵蓋本公開的要素的各種組合,例如,來自從屬于相同的獨立權利要求的 從屬權利要求中要素的組合。
[0014] 本文提到的所有出版物通過引證結合到本文中以公開和描述與所引用的出版物 有關的方法和/或材料。
[0015] 還應理解本文所使用的術語僅出于描述特定方面的目的,而不旨在進行限制。如 在說明書和權利要求書中所使用的,術語"包含"可以包括"由……組成"和"基本上由…… 組成"的方面。除非另外定義,本文使用的所有技術和科學術語具有與本發明所屬領域技術 人員通常理解的相同的含義。在本說明書和在所附權利要求中,將會提到本文定義的多個 術語。
[0016] 除非上下文中另有明確規定,說明書和所附權利要求書中使用的單數形式"一 個"、"一種"和"該"包括復數指示物。因此,例如,提及"一種聚碳酸酯"包括兩種或更多種此 類聚碳酸酯的混合物。此外,例如提及的填料包括一種以上填料。
[0017] 貫穿說明書,提及"一種實施方式"、"另一實施方式"、"實施方式"等,以及"一個方 面"、"在另一方面"等是指結合實施方式描述的特定要素(例如,特性、性質和/或特征)包括 在本文中所描述的至少一種實施方式中,并且可以或可以不存在于其他實施方式中。此外, 應理解的是,在各種實施方式中以任何合適的方式可以結合所描述的要素。
[0018] 范圍在本文中可以表示為從"約" 一個特定值和/或至"約"另一特定值。當表達這 樣的范圍時,在另一方面包括從一個特定值和/或至另一特定值。類似地,當值表示為近似 時,通過前面的"約"的使用,應該理解的是,該特定值形成在另一方面。將進一步理解的是, 每個范圍的端點是重要的,既與另一端點相關又獨立于另一端點。還應當理解存在多個本 文所公開的值,并且除了該值本身外,每個值也在本文中作為該特定值的"約"值在本文中 公開。例如,如果公開了值"10",那么也公開了"約10"。還應當理解的是,還公開了兩個特定 單元之間的每個單元。例如,如果公開了 10和15,那么也公開了 11、12、13和14。
[0019]如本文使用的術語"可選的"或"可選地"是指描述的事件、條件、組成或情況可以 發生或可以不發生,以及描述包括這樣的情況,其中所述事件或和情況可以發生以及,其中 所述事件或情況可以不發生。
[0020] 如本文所使用的,術語或短語"有效的"、"有效量"或"有效條件"是指能夠執行這 樣的功能或特性(有效量的表達為用于該功能或特性)的這類量或條件。如將在以下指出 的,取決于公認的變量,如采用的材料和觀察到的加工條件,所需的精確量或特定條件可以 從一個方面變化至在另一方面。因此,并不總是可以指定精確的"有效量"或"有效條件"。然 而,應當理解的是,本領域技術人員僅使用常規實驗將容易確定適當的有效量。
[0021] 公開了用于制備本公開的所公開的組合物的組分以及在本公開的方法中使用的 組合物本身。本文公開了這些材料和其他材料,并且應當理解的是,當公開這些材料的組 合、子集、相互作用、組等時,盡管不能明確地公開這些化合物的每種不同的個體和整體的 組合和排列,但是本文明確地考慮并描述了它們中的每一種。例如,如果公開并討論了特定 的化合物,并且討論了對包含所述化合物的多種分子可以進行的多種修改,除非明確指出 相反,那么特別考慮了可能的化合物和修改的每種組合和排列。因而,如果公開了一類分子 A、B和C以及一類分子D、E和F,并且公開了和組合分子A-D的實例,那么即使沒有單獨地列舉 每一個,每種都是單獨和整體考慮的意義組合, 為是公開的。同樣,也公開了這些中的任意子集或組合。因此,例如認為公開了 A-E、B-F和C-E的子組。這個概念適用于本申請的所有方面,包括,但不限于制備和使用本公開的組合物 的方法中的步驟。因此,如果存在多個可以進行的另外的步驟,那么應理解的是,這些另外 的步驟中的每一個都可以利用本公開的方法的任何具體方面或方面的組合來進行。
[0022] 在說明書和所附權利要求中提及的組合物或制品中的特定要素或組分的重量份, 表示該要素或組分與組合物或制品(以重量份表達)中任何其它要素或組分之間的重量關 系。因此,在包含2重量份的組分X和5重量份的組分Y的組合物中,X和Y以2:5的重量比存在, 并且無論在化合物中是否包含另外的組分都以這種比例存在。
[0023] 除非明確指出為相反,否則組分的重量百分數是基于包含組分的制劑或組合物的 總重量。例如,如果認為組合物或制品中的特定元素或組分具有8重量百分數(wt%),那么 應當理解的是,該百分數是相對于100%的總組成百分數。
[0024] 使用標準命名法描述化合物。例如,將沒有由任何指定基團代替的任何位置理解 為具有由如指定的鍵、或氫原子填充的它們的化合價。使用并不在兩個字母或符號之間的 短線來指示取代基的連接點。例如,-CH0通過羰基的碳附接。除非另有定義,本文使用 的技術術語和科學術語具有與本公開所屬領域的技術人員所通常理解的相同的含義。
[0025] 本文所使用的術語"烷基基團"是1至24個碳原子的支鏈或直鏈飽和烴基,如甲基、 乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十 六烷基、二十烷基、二十四烷基等。"低級烷基"基團是包含1至6個碳原子的烷基。
[0026] 本文所使用的術語"烷氧基"是通過單個端部醚鍵連接的烷基基團;即,可以將"烷 氧基"基團定義為-0R,其中R是如以上定義的烷基。"低級烷氧基"是包含1至6個碳原子的烷 氧基。
[0027]本文所使用的術語"烯基基團"是具有2至24個碳原子并且包括至少一個碳碳雙鍵 的結構式的烴基。不對稱結構,如(AB)C = C(CD)旨在包括E和Z異構體兩者。這可以在其中存 在不對稱的烯烴的本文的結構式中推斷,或者其可以通過鍵明確地表示。
[0028] 本文所使用的術語"羰基基團"由式C = 0表示。
[0029] 如本文所使用的,術語"數均分子量"或"Μη"可以互換使用,并是指樣品中所有聚 合物鏈的統計平均分子量,且由下式定義:
[0031]其中,Mi是鏈的分子量,并且化是該分子量的鏈的數目。可以通過本領域技術人員 所熟知的方法確定聚合物,如聚碳酸酯聚合物或聚碳酸酯-PMMA共聚物的Μη。應理解的是, 如本文所使用的,Μη通過凝膠滲透色譜法測量并且用聚碳酸酯標準校準。例如,可以使用交 聯苯乙烯-二乙烯基苯柱,以1毫克/毫升的樣品濃度并且使用適當的流動相溶劑進行凝膠 滲透色譜法。
[0032]如本文所使用的,術語"重均分子量"或"Mw"可以互換使用,并且由下式定義:
[0034]其中,Mi是鏈的分子量,并且Ni是該分子量的鏈的數目。與Μη相比,在確定對分子量 平均值的貢獻時,Mw考慮了給定鏈的分子量。因此,給定鏈的分子量越大,鏈對于Mw的貢獻 越大。應當理解的是,如本文中所使用的,Mw是由凝膠滲透色譜測量的。在一些情況下,Mw由 凝膠滲透色譜測量并且使用聚碳酸酯標準來校正。可以使用交聯的苯乙烯-二乙烯基苯柱, 在1毫克/毫升的樣品濃度并且在適當的流動相溶劑下進行凝膠滲透色譜法。
[0035]如本文所使用的,術語"多分散性指數"或"PDI"可以互換使用,并由下式定義:
[0037] PDI具有等于或大于1的值,但當聚合物鏈接近均勻鏈長時,PDI接近1。
[0038]本文所使用的術語"聚碳酸酯"或"聚碳酸酯類"包括但不限于共聚碳酸酯、均聚碳 酸酯和(共)聚酯碳酸酯。
[0039]貫穿說明書,用在提及聚合物的成分中的術語"殘基"和"結構單元"是同義的。
[0040] 用在公開的熱塑性組合物的制備中的本文中公開的每種組分材料是可商購的和/ 或用于生產其的方法對于本領域技術人員來說是已知的。
[0041] 應當理解的是,本文所公開的組合物具有特定的功能。本文公開了對于實施所公 開的功能的某些結構要求,并且應當理解的是,存在可以實施與所公開結構相關的相同功 能的多種結構,并且這些結構一般實現相同的結果。
[0042] 本公開總體上涉及熱塑性組合物,并且更特別地,涉及包含脫模劑的熱塑性組合 物。為此,根據本公開的方面,公開了通常包含聚碳酸酯和脫模劑的熱塑性組合物。在進一 步的方面,熱塑性組合物包含聚碳酸酯聚合物和三酰甘油脫模劑。
[0043] 在一方面,熱塑性組合物包含:
[0044] a.聚碳酸酯聚合物;和
[0045] b.相對于熱塑性組合物的總重量,0.03wt %至0. lwt %的量的三酰甘油脫模劑;和
[0046] c. UV穩定劑,包含2-[ 2-羥基-3,5-二(1,1-二甲基芐基苯基)-2H-苯并三唑;2,2 ' -亞甲基雙(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3_四甲基丁基)苯酚);或季戊四醇四(2-氰 基-3,3-二苯基丙烯酸酯);或包含前述的至少一種的組合;其中,相對于熱塑性組合物的總 重量,UV穩定劑是0.05wt%至0.4wt%。
[0047] 組合物包含第一組分聚碳酸酯聚合物。
[0048] 如本文所使用的,術語"聚碳酸酯"包括具有重復結構碳酸酯單元的均聚碳酸酯和 共聚碳酸酯。在一方面,聚碳酸酯可以包含任何聚碳酸酯材料或材料的混合物,例如,如在 美國專利號7,786,246中所列舉的,其以其整體結合于此用于公開多種聚碳酸酯組合物和 方法的特定目的。
[0049] 在一方面,如本文所公開的,聚碳酸酯可以是脂肪族二醇類聚碳酸酯。在另一方 面,聚碳酸酯可以包含源自二羥基化合物(如,例如不同于脂肪族二醇的雙酚)的碳酸酯單 J L· 〇
[0050] 在多個方面,聚碳酸酯可以包含含有兩種或更多種不同的碳酸酯單元的共聚物。 例如,聚碳酸酯共聚物可以包含衍生自1,1_雙(4-羥基苯基)甲基苯基甲烷(雙AP)和第二 種,化學上不同的二羥基單體,如雙酚(例如,雙酚A)的重復碳酸酯單元。可替換地,聚碳酸 酯共聚物可以包含衍生自2-苯基-3,3-雙(4-羥基苯基)苯并吡咯酮(也稱為N-苯基酚酞雙 酚、3,3-雙(4-羥基苯基)-2-苯基異吲哚啉-1 -酮或"PPPBP")和第二種化學上不同的二羥基 單體,如雙酚(例如,雙酚A(BPA))的重復碳酸酯單元。在另一方面,聚碳酸酯聚合物包含聚 碳酸酯共聚物,該聚碳酸酯共聚物由含有BPA并且含有二甲基雙酚環己酮(DMBPC)、至少一 種異山梨醇或至少一種脂肪族二醇的單體形成。在進一步的方面,聚碳酸酯共聚物包含含 有癸二酸、對苯二甲酸或間苯二甲酸的至少一種酸單體。在更進一步的方面,聚碳酸酯聚合 物包括由包含BPA的單體和包含癸二酸、對苯二甲酸或間苯二甲酸的酸形成的聚碳酸酯共 聚物。
[0051 ]在一方面,聚碳酸酯衍生自雙酚A單體。在另一方面,聚碳酸酯衍生自至少兩種單 體的共混物,其中單體中的至少一種是雙酸A。
[0052]聚碳酸酯類樹脂選自聚碳酸酯或包含聚碳酸酯的樹脂共混物。因此,在一方面,將 聚碳酸酯用作組合物中的基礎樹脂。包含芳香族碳酸酯鏈單元的聚碳酸酯包括具有式(I) 的結構單元的組合物:
[0054]其中,R1基團是芳香族、脂肪族或脂環族基團。R1可以是芳香族有機基團,并且,在 可替換的方面,可以是式(II)的基團:
[0055] H-A2- (II)
[0056] 其中,A1和A2中的每個是單環二價芳基基團,并且Y1是具有0、1或2個原子的橋連基 團用于將A 1和A2分隔開。在示例性的方面,原子將A1與A2分隔。這種類型的基團的說明性實 例是-0-、-3、-5(0)-、-5(02)-、-(:(0)-、亞甲基、環己基-亞甲基、2-[2.2.1]-雙環庚叉基 (bieyeloheptylidene)、乙叉基(ethylidene)、異丙叉基(isopropylidene)、新戊叉基 (neopentylidene)、環己叉基(cyclohexylidene)、環十五燒叉基 (cyclopentadecylidene)、環十二燒叉基(cyclododecylidene)、金剛燒叉基 (adamantylidene)等。在另一方面,零個原子將A 1與A2分隔,說明性實例是雙酸。橋連基團Y1 可以是烴基或飽和烴基,如亞甲基、環己叉基或異丙叉基。
[0057] 可以通過碳酸酯前體與二羥基化合物的Schotten-Bauman界面反應制備聚碳酸 酯。通常,將堿水性溶液如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣等與含有二羥基化合物的不溶于 水的有機溶劑,如苯、甲苯、二硫化碳或二氯甲烷混合。可以使用相轉移劑來促進反應。可以 單獨地或以混合物向反應混合物中添加分子量調節劑。也可以單獨地或以混合物添加隨即 描述的支化劑。
[0058]聚碳酸酯可以通過其中只有一個原子將A1和A2分隔的界面反應聚合物前體,如二 羥基化合物制備。如本文所使用的,術語"二羥基化合物"包括,例如具有如下通式(III)的 雙酚化合物:
[0060]其中R^Rb各自獨立地表示氫、鹵素原子或單價烴基;!)和(1各自獨立地是0至4的整 數;并且Xa表示式(IV)的基團中的一種:
[0062]其中R^Rd各自獨立地表示氫原子或單價直鏈或環狀烴基,并且Re是二價烴基。 [0063]可以由式(IV)表示的該類雙酚化合物的實例包括雙(羥基芳基)烷烴系列,如1,1 -雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1 -雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(或雙酚A)、2, 2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)辛烷、1,1 -雙(4-羥基苯基)丙烷、1,1 -雙(4-羥基苯基)正丁烷、雙(4-羥基苯基)苯基甲烷、2,2_雙(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷、1,1_雙 (4-羥基-叔丁基苯基)丙烷、2,2_雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷等;雙(羥基芳基)環烷烴系列, 如1,1-雙(4-羥基苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷等,或包含前述雙酚化合物中 至少一種的組合。
[0064] 可以由式(III)表示的其他雙酚化合物包括其中X是-〇-、_S-、-S〇-或-S02-的那 些。這類雙酚化合物的一些實例是雙(羥基芳基)醚,如4,4 二羥基二苯基醚、4,4 二羥 基-3,3 二甲基苯基醚等;雙(羥基二芳基)硫醚,如4,4 二羥基二苯基硫醚、4,4 二羥 基-3,3 二甲基二苯基硫醚等;雙(羥基二芳基)亞砜,如4,4 二羥基二苯基亞砜、4,4 二 羥基-3,3 二甲基二苯基亞砜等;雙(羥基二芳基)砜,如4,4 二羥基二苯基砜、4,4 二羥 基_3,3'_二甲基二苯基砜等;或包含前述雙酚化合物中的至少一種的組合。
[0065]可以用在聚碳酸酯的縮聚中的其他雙酚化合物由式(V)表示:
[0067]其中,Rf是具有1至10個碳原子的烴基的鹵素原子或鹵素取代的烴基;η是值0至4。 當η至少是2時,1^可以相同或不同。可以由式(IV)表示的雙酚化合物的實例是間苯二酚,取 代的間苯二酚化合物,如3-甲基間苯二酚、3-乙基間苯二酚、3-丙基間苯二酚、3-丁基間苯 二酚、3-叔丁基間苯二酚、3-苯基間苯二酚、3-枯基間苯二酚、2,3,4,6_四氟間苯二酚、2,3, 4,6_四溴間苯二酚等;兒茶酚;氫醌;取代的氫醌,如3-甲基氫醌、3-乙基氫醌、3-丙基氫醌、 3-丁基氫醌、3-叔丁基氫醌、3-苯基氫醌、3-枯基氫醌、2,3,5,6-四甲基氫醌、2,3,5,6-四叔 丁基氫醌、2,3,5,6_四氟氫醌、2,3,5,6_四溴氫醌等;或包含前述雙酚化合物中的至少一種 的組合。
[0068]還可以使用由下式(VI)表示的雙酚化合物,如2,2,2',2'_四氫_3,3,3',3四甲基-1,Γ -螺雙-[IH-茚]-6,6 ' -二醇。
[0070] 在一方面,雙酚化合物是雙酸A。
[0071] 典型的碳酸酯前體包括碳酰鹵,例如碳酰氯(光氣)和碳酰溴;雙-鹵代甲酸酯,例 如二元酚如雙酚A、氫醌等的雙-鹵代甲酸酯,和二醇如乙二醇和新戊二醇的雙-鹵代甲酸 酯;和碳酸二芳酯,如碳酸二苯酯、碳酸二(甲苯基)酯和碳酸二(萘基)酯。在一方面,界面反 應的碳酸酯前體是碳酰氯。
[0072] 在選擇使用碳酸酯共聚物而不是均聚物的情況下,也可以采用獲得自兩種或更多 種不同的二元酚或者二元酚和二醇的共聚物與羥基封端或酸封端的聚酯或與二元酸或與 羥基酸或與脂肪族二酸的聚合的聚碳酸酯。脂肪族二酸可以具有2至40個碳原子,例如十二 烷二酸。
[0073] 在組合物中也可以使用支鏈聚碳酸酯,以及直鏈聚碳酸酯和支鏈聚碳酸酯的共混 物。支鏈聚碳酸酯可以通過在聚合過程中添加支化劑或者當通過副反應原位形成的熔融方 法制備聚碳酸酯時添加支化劑進行制備。這些支化劑可以包括含有至少三個官能團的多官 能有機化合物,這些官能團可以是羥基、羧基、羧酸酐、鹵代甲酰基以及包含前述支化劑的 至少一種的組合。特定的實例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-對羥基苯基乙 烷、靛紅-雙酚、三-苯酚TC(1,3,5-三((對-羥基苯基)異丙基)苯)、三-苯酚PA(4(4(1,1 -雙 (對-羥基苯基)-乙基)α苯基基1二甲基芐基)苯酚)、4-氯甲酰基鄰苯二甲酸酐、苯均三酸、 二苯甲酮四羧酸等,或包含前述支化劑的至少一種的組合。基于給定層中的聚碳酸酯的總 重量,可以以〇. 05至2. Owt %的水平添加支化劑。
[0074] 在一方面,可以通過二羥基化合物和碳酸二酯之間的熔融縮聚反應制備聚碳酸 酯。可以用于制備碳酸二苯酯的碳酸二酯的實例是碳酸二苯酯、雙(2,4_二氯苯基)碳酸酯、 雙(2,4,6_三氯苯基)碳酸酯、雙(2-氰基苯基)碳酸酯、雙(鄰-硝基苯基)碳酸酯、碳酸二甲 苯酯、碳酸間甲酚基酯、碳酸二萘酯、雙(二苯基)碳酸酯、雙(甲基水楊基)碳酸酯、碳酸二乙 酯、碳酸二甲酯、碳酸二丁酯、碳酸二環己酯等,或包含前述碳酸二酯中的至少一種的組合。 在一方面,碳酸二酯是碳酸二苯酯或雙(甲基水楊基)碳酸酯。
[0075] 可以通過熔融聚合方法來制備聚碳酸酯。術語"熔融聚合條件"理解為是指在酯交 換催化劑存在下影響二羥基化合物(例如,芳香族二羥基化合物)和碳酸酯化合物之間的反 應所必須的那些條件。雖然,在該方法中通常不會使用溶劑,并且反應物芳族二羥基化合物 和碳酸酯化合物處于熔融狀態,但是該二羥基化合物和/或碳酸酯化合物可以作為溶劑混 合物,如與丙酮的混合物添加到聚合單元中。反應溫度可以是100°C至350°C,或150°C至325 °C,或180°C至310°C。壓力可以是處于大氣壓、超大氣壓(supra-atmospheric pressure), 或從反應初始階段的大氣壓至15托的壓力范圍以及稍后階段的降低的壓力,例如0.2至15 托。反應時間通常為0.1小時至10小時。
[0076]該熔融聚合方法可以是間歇式或連續式熔融方法。在兩種情況下,所使用的熔融 聚合條件可以包括兩個或更多個不同的反應階段,例如,第一反應階段,其中起始芳香族二 羥基化合物和碳酸二芳酯轉化成低聚聚碳酸酯,以及第二反應階段,其中在第一反應階段 中形成的低聚聚碳酸酯轉化為高分子量聚碳酸酯。這類"階段的"聚合反應條件尤其適合用 于連續的聚合系統,其中在第一反應器皿中低聚起始單體并將在其中形成的低聚聚碳酸酯 連續地輸送至在其中將低聚聚碳酸酯轉化為高分子量聚碳酸酯的一個或多個下游反應器。 一般,在低聚階段,制備的低聚聚碳酸酯具有1,〇〇〇至7,500道爾頓的數均分子量(Μη)。在一 個或多個隨后的聚合階段中,該聚碳酸酯的數均分子量可以增加到8,000至25,000g/mol (使用聚碳酸酯標準)。
[0077]可以在聚合中采用一種或多種酯交換催化劑。這種催化劑包括式(R3)4Q+X的相轉 移催化劑,其中每個R3相同或不同,并且是&-1()烷基基團;Q是氮或磷原子;并且X是鹵素原子 或(^- 8烷氧基或C6-18芳氧基。酯交換催化劑包括四丁基氫氧化銨、甲基三丁基氫氧化銨、四 丁基乙酸銨、四丁基氫氧化鱗、四丁基乙酸鱗、四丁基苯酚鱗或包含前述的至少一種的組 合。催化劑可以包含式NaKHP〇4的磷酸鉀鈉。
[0078] 在熔融酯交換聚合制備聚碳酸酯中所用的催化劑可以包括α和/或β催化劑。β催化 劑一般是揮發性的并且在高溫下降解,因此可以用于早期低溫聚合階段。
[0079] 可能的一種或多種β催化劑可以包括季銨化合物、季鱗化合物或包含前述的至少 一種的組合。季銨化合物可以是結構(R4)4N+X_的化合物,其中每個R 4相同或不同,并且是 烷基、C4-2Q環烷基或C4-2Q芳基;并且)Γ是有機或無機陰離子,例如氫氧根、鹵離子 (hal ide)、乙酸根、苯酸鹽離子(phenoxide)、羧酸根、磺酸根、硫酸根、甲酸根、碳酸根或碳 酸氫根。有機季銨化合物的實例包括四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化胺、四甲基乙酸銨、四 甲基甲酸銨、四丁基乙酸胺和包含前述的至少一種的組合。常常使用四甲基氫氧化銨。
[0080] 季鱗化合物可以是結構(R5)4P+X_的化合物,其中每個R5相同或不同,并且是(^ 20烷 基、C4-2Q環烷基或C4-2Q芳基;并且)Γ是有機或無機陰離子,例如氫氧根、鹵離子、羧酸根、磺酸 根、硫酸根、甲酸根、碳酸根或碳酸氫根。其中,X_是多價陰離子,如碳酸根或硫酸根,應當理 解,在季銨和季鱗結構中的正電荷和負電荷恰好平衡。例如,其中R 2()至R23各自是甲基并且Γ 是碳酸根。應當理解的是)Γ表示2(C〇f)。有機季鱗化合物的實例包括四甲基氫氧化鱗、四 甲基乙酸鱗、四甲基甲酸鱗、四丁基氫氧化鱗、四丁基乙酸鱗(TBPA)、四苯基乙酸鱗、苯酚四 苯基鱗和包含前述的至少一種的組合。常常使用TBPA。
[0081] 所采用的β催化劑的用量通常基于該聚合反應中所采用的二羥基化合物的總摩爾 數。當提及β催化劑,例如鱗鹽,與在聚合反應中使用的所有二羥基化合物的比率時,方便地 是指每摩爾二羥基化合物(一種或多種)的鱗鹽的摩爾數,意味著鱗鹽的摩爾數除以反應混 合物中存在的各單種二羥基化合物的摩爾數之和。反應混合物中每總摩爾數的二羥基化合 物,采用的β催化劑(例如,有機銨鹽或磷鹽)的量可以是lxl(T 2至lxl(T5,例如lxl(T2至1x10 ―4,或 1x10-3 至 1x10-4 摩爾。
[0082] α催化劑一般比β催化劑更加熱穩定并且更少揮發。幾乎所有的α催化劑(例如,大 于80wt%、確切地大于90%)耐受聚合過程。為此,這種催化劑可用于催化該聚合過程的下 游,如擠出機中的其它(且通常是不希望的)反應。
[0083] α催化劑可以包含堿金屬離子或堿土金屬離子。這些離子的來源包括堿土金屬氫 氧化物,如氫氧化鎂和氫氧化鈣。堿金屬離子的來源可以包括堿金屬氫氧化物,如通過以下 舉例說明:氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀和包含前述的至少一種的組合。堿土金屬氫氧化 物的實例是氫氧化鈣、氫氧化鎂和包含前述的至少一種的組合。在這些之中,氫氧化鈉是特 別期望的。堿土金屬和堿金屬離子的其他可能的來源包括羧酸鹽(如,醋酸鈉)和乙二胺四 乙酸(EDTA)的衍生物(如EDTA四鈉鹽,以及EDTA鎂二鈉鹽),以及包含前述的至少一種的組 合。例如,α催化劑可以包含羧酸的一種或多種堿金屬鹽、羧酸的一種或多種堿土金屬鹽或 包含前述的至少一種的組合。在另一實施例中,α催化劑包含Na 2Mg EDTA或其鹽。
[0084] 一般可以以足以提供每摩爾采用的二羥基化合物lxl(T2至lxl(T8摩爾,例如lxl(T 3 至1x10-8摩爾,特別地1x10-4至1x10-7摩爾金屬氫氧化物的量使用α催化劑。
[0085] α酯交換催化劑還可以或者可替代地包含非揮發性的無機酸的一種或多種鹽。例 如,α催化劑可以包含非揮發性的無機酸的一種或多種鹽,如NaH 2P03、NaH2P〇4、Na2HP03、 NaHC03、Na2C03、KH2P〇4、CsH 2P〇4、Cs2HP〇4、Cs2C03和包含前述的至少一種的組合。可替代地,或 另外地,α酯交換催化劑可以包含磷酸的混合堿金屬鹽,如NaKHP〇4、CsNaHP〇4、CsKHP〇4和包 含前述的至少一種的組合。
[0086] 例如,可以將猝滅劑添加至將完成反應的擠出機以降低催化劑的活性。猝滅劑包 含硼酸酯(例如,B (0CH3) 3、B (OCH2CH3) 3和B (0C6H6) 3、硼酸鋅、磷酸硼、硬脂酸鋁、硅酸鋁、碳酸 鋯、(^-(:12燒氧化鋯、羥基羧酸鋯、磷化鎵、銻化鎵、氧化鍺、Ci-Cw有機鍺化合物、C4_C 32四有 機錫化合物、C6-C32六有機化合物(例如[(C6H 60) Sn (CH2CH2CH2CH3) 2 ] 20)、Sb2〇3、氧化銻、Cr C32烷基鋪、氧化祕、C1-C12烷基祕、乙酸鋅、硬脂酸鋅、C1-C32烷氧基鈦和氧化鈦、磷酸、亞磷 酸、次磷酸、焦磷酸、多磷酸、硼酸、氫氯酸、氫溴酸、硫酸、亞硫酸、己二酸、壬二酸、十二烷 酸、L-抗壞血酸、天冬氨酸、苯甲酸、甲酸、乙酸、檸檬酸、谷氨酸、水楊酸、尼克酸、富馬酸、馬 來酸、草酸、苯亞磺酸、Ci-Cu二烷基硫酸酯(例如,硫酸二甲酯和硫酸二丁酯)、式心30 31?2的 烷基磺酸酯,其中Ri是氫、烷基、C6-C18芳基或C7_C 19烷芳基,并且烷基、C6-C18 芳基或C7-C19烷芳基(例如,苯磺酸酯、對-甲苯磺酸酯、甲苯磺酸酯、二乙基苯磺酸酯、正丁 基苯磺酸酯、辛基苯磺酸酯和苯基苯磺酸酯、甲基對-甲苯磺酸酯、乙基對-甲苯磺酸酯、正 丁基對-甲苯磺酸酯、辛基對-甲苯磺酸酯和苯基對-甲苯磺酸酯,特別是甲苯磺酸烷基酯, 如正丁基甲苯磺酸酯),式(R aS0〇 (PRb4)+的磺酸鱗鹽,其中Ra是氫、烷基、C6-C18芳基 或C7_C 19燒芳基,并且Rb各自獨立地是氫、Ci-Cu烷基或C6-C18芳基、式A^W-SOsX^的磺酸 衍生物,其中具有化合價m的烴基,Y 1是單鍵或氧原子,X1是式-CR15R16R17的仲烷基 或叔烷基、一當量的金屬陽離子、銨陽離子(例如,NRb 3+,其中每個妒獨立地是氫、烷基 或C6-C18芳基)或鱗(例如,PRb/,其中每個0獨立地是氫、烷基或C 6-C18芳基),其中R15 是氫原子或具有1至5個碳原子的烷基,R16是氫原子、具有1至5個碳原子的苯基基團或烷基 基團,并且R 17與R15相同或不同并且具有與R15相同的定義,條件是R15、R 16和R17中的兩個不能 是氫原子,并且m是1至4的整數,條件是在Y1是單鍵時,在m量中的所有X 1不能是一當量的金 屬陽離子,式的化合物,其中A2是二價烴基,+X2是仲、叔或季銨陽離子或仲(例 如,叔或季鱗陽離子,并且Υ 1是單鍵或氧原子,式Ah+X^R-YlSOnn的化合物,其中Α3是具 有化合價η的&-〇4〇經基,+X3是仲、叔或季銨陽離子(例如,NRb3+,其中每個0獨立地是氫、&-C 12烷基或C6-C18芳基),或仲、叔或季鱗陽離子(例如,PRb4+,其中每個Rb獨立地是氫、&-& 2烷 基或C6-C18芳基),R是單價Q-C*烴基,η是2至4的整數,并且Y1是單鍵或氧原子,式P-Ad 1-A4-(Ad2-A5)^化合物,其中A5是單價或二價Ci-Uo烴基,A 4是二價&-C40烴基,Ad1和Ad2中的 每個獨立地是選自-s〇 2-o-s〇2-、-S02-0-C0-和-C0-0-S02-的酸酐基團,并且1是0或1,條件 是當1是0時,-(Af-A 5):是氫原子或A4和A5之間的鍵,其中A5是二價烴基或單鍵,具有式 RaRbN-A-S03Rc的氨基磺酸酯,其中R#R b各自獨立地是氫、CrCu烷基、C6-C22芳基、〇7-&9烷 芳基或RjPRb任一單獨地或組合地形成具有N的芳香族或非芳香族雜環化合物(例如,吡咯 基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、咔唑基、喹啉基、咪唑基、哌嗪基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、吡咯 啉基、剛噪基、嘌呤基、吡咯烷基等),R。是氫,并且厶是&-(: 12烷基、C6-C18芳基或Cn_C19烷芳基 (例如,化合物,如N- (2-羥基乙基)哌嗪-N ' -3-丙磺酸、1,4,-哌嗪雙(乙磺酸)和5-二甲基胺 基-1-萘磺酸)、SRaRbRcN +-A-S03-的銨基磺酸酯,其中Ra、Rb各自獨立地是氫、烷基、&-C 12芳基、〇7-&9燒芳基或R4PRb任一單獨地或組合地,形成具有N的芳香族或非芳香族雜環 化合物(例如,吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、咔唑基、喹啉基、咪唑基、哌嗪基、噁唑基、噻 唑基、吡唑基、吡咯啉基、剛噪基、嘌呤基、吡咯烷基等),R。是氫、并且A是d-C 12烷基、C6-C18 芳基或C7-C19烷芳基、磺化的聚苯乙烯、丙烯酸甲酯-磺化苯乙烯共聚物和包含前述的至少 一種的組合。猝滅劑可以包含化合物,例如甲苯磺酸烷基酯,如甲苯磺酸正丁酯和亞磷酸的 組合。
[0087] -般而言,聚碳酸酯的熔融聚合利用可以包括以下各項的聚合單元:混合器、緩沖 容器、低聚容器、聚合容器、擠出機、洗滌器(scrubber)、過濾器或包括前述的一種或多種的 組合。該熔融聚合單元可以包括聚合容器、熔體過濾器和擠出機,其中熔體過濾器位于擠出 機的上游。熔融聚合單元可以包括第一和第二平行線路,其中第一平行線路連接到位于擠 出機上游的熔體過濾器,并且其中第二平行線路連接到位于第二擠出機上游的第二熔體過 濾器。
[0088] 聚合可以發生于聚合容器中,或者一系列可以具有升高的溫度和真空度的聚合容 器中。該初始聚合容器可以是低聚單元。在最后的聚合容器(也稱為最后的聚合單元)之后, 該聚合物可以擠出,并在熔體過濾器中進行過濾。
[0089] 可以將一種或多種添加劑(例如,脫模劑,如GTS和紫外吸收劑中的一種或兩種)添 加到熔體過濾的聚碳酸酯并擠出。
[0090] 在一方面,聚碳酸酯是熔融聚碳酸酯。在另一方面,聚碳酸酯是界面聚碳酸酯。在 進一步的方面,熔融聚碳酸酯指由熔融聚合方法制備的聚碳酸酯。在更進一步的方面,界面 聚碳酸酯指由界面聚合方法制備的聚碳酸酯。
[0091] 在一方面,聚碳酸酯可以包括不同等級的聚碳酸酯。聚碳酸酯可以具有可以結合 或可以不結合至聚合物中的不同的另外的官能團。例如,聚碳酸酯可以選自可商購自 SABIC's Innovative Plastics business的PC 105和/或PC 175。另外的官能團的非限制 性實例可以包括芳香族基團、苯基基團(例如,雙酚A(BPA))、烷基基團、鹵素基團或酰胺基 團。
[0092] 聚碳酸酯可以是高粘度聚碳酸酯,例如,高粘度聚碳酸酯可以具有在300攝氏度 (°〇/1.2千克(1^)下根據45了101238-04或150 1133測量的小于或等于10克/10分鐘(8/ lOmin),特別地小于或等于6g/10min的熔體體積速率(MVR)。聚碳酸酯可以是低粘度的聚碳 酸酯,例如低粘度的聚碳酸酯可以具有在300攝氏度(°C )/1.2千克(kg)下根據ASTM D1238-04或ISO 1133測量的大于或等于10克/10分鐘(g/10min),特別地大于或等于15g/10min,更 特別地大于或等于20g/10min的熔體體積速率(MVR)。
[0093] 聚碳酸酯可以,例如通過熔融方法制備,其中MVR為根據ASTM D1238-04或ISO 1133 在 300 攝氏度(°C)/1.2 千克(kg)下的 2g/10min 至 250g/10min。在一方面,根據 ASTM D1238-04 或 ISO 1133 在 300°C/1.2kg 下,MVR 是 2g/10min 至 10g/10min。在另一方面,根據 ASTM D1238-04或ISO 1133在300°C/1.2kg下,熔體流動速率(MFR)是2g/10min至250g/ 10min。在進一步方面,根據ASTM D1238-04或ISO 1133在300°C/1.2kg下,MFR是2g/10min至 10g/10min。在進一步方面,根據ASTM D1238-04或ISO 1133在300°C/1.2kg下,MFR是 10g/ 10min至300g/10min。在進一步方面,根據ASTM D1238-04或ISO 1133在300°C/1.2kg下,MFR 是5·5g/10min至7·5g/10min〇
[0094] 例如,聚碳酸酯可以通過熔融方法制備并且可以具有高于50%,特別地大于80%, 更特別地80%至小于100%,例如85至95%或80至95%的封端水平[以%表示的苯酚端基與 總端基(0H+苯酚)量的比值]。例如可以通過熔融方法制備聚碳酸酯且其可以具有65至71 % 的封端水平。
[0095]聚碳酸酯,例如可以通過熔融方法制備并且可以具有大于或等于60mol%,更特別 地大于或等于80mol %,更特別地大于或等于90mol %的封端水平,其中封端是酚端基基于 端基的總摩爾數的百分數摩爾比。特別地,通過以下等式確定封端水平百分數(EC%):
[0097]其中,ppm 0H是以ppm為單位的羥基端基的量以及Μη是基于聚碳酸酯標準的以道 爾頓為單位的數均分子量。可以通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)確定ppm 0Η,例如在 Perkin Elmer FTIR Spectrum One設備上通過將0.5克(g)聚碳酸酯樣品溶解于25毫升 (mL)干燥氯仿中,使用單變量校準測量3,584厘米-Hcnf 1)波長處的吸光度,并通過用該吸 光度除2,779〇1^處的吸光度標準化該吸光度。聚碳酸酯可以具有65至71%的封端水平。 [0098]在一方面,聚碳酸酯的多分散指數(PDI)是1.9至2.6。
[0099]在一方面,聚碳酸酯具有來自以下結構的小于按重量計6,000份每百萬(ppm),特 別地小于2,000ppm,更特別地1,000至1,200ppm的支化(branching)。
[0101]聚碳酸酯可以包含具有Fries水平小于按重量計500份每百萬(ppm),特別地小于 或等于400ppm的熔融聚碳酸酯。
[0102] 在另一方面,聚碳酸酯具有包括在美國專利號7,084,233(通過該引證將其結合于 此用于支化教導)中公開的結構的支化。
[0103] 在一方面,使用標準物測量聚碳酸酯聚合物的數均分子量。在另一方面,標準物是 聚苯乙烯。因此,當提及"聚苯乙烯基礎"時,該提及表示使用的標準物。
[0104] 在一方面,聚碳酸酯聚合物包括數均分子量(Μη)為15,000至150,000,特別地20, 000至60,000,更特別地20,000至30,000,例如24,000至26,000g/mol (聚苯乙烯基礎)的聚 碳酸酯聚合物。在進一步的方面,聚碳酸酯聚合物包括數均分子量為27,000至80,000g/m〇l (聚苯乙烯基礎)的聚碳酸酯聚合物。在一方面,聚碳酸酯聚合物包括數均分子量(Μη)為10, 000至20,000,特別地12,000至15,000,例如12,000至13,00(^/111〇1(聚碳酸酯基礎)的聚碳 酸酯聚合物。
[0105] 聚碳酸酯聚合物可以具有13,000至15,000g/mol(聚碳酸酯基礎)的重均分子量。 聚碳酸酯聚合物可以具有10,〇〇〇至40,000g/mol,特別地25,000至35,000,例如28,000至 30,000g/m 〇l的重均分子量(聚碳酸酯基礎)。聚碳酸酯聚合物可以具有40,000至80,000g/ mol,特別地50,000至70,000,例如56,000至60,000g/mol的重均分子量(聚碳酸酯基礎)。
[0106] 在更進一步的方面,聚碳酸酯聚合物包括數均分子量為27,000至80,000g/mol (聚 苯乙烯基礎)的BPA聚碳酸酯。在另一方面,聚碳酸酯共聚物可以包含與,例如二甲基雙酚環 己酮(DMBPC)、異山梨醇、脂肪族二醇或酸(例如,癸二酸)組合的BPA,其中數均分子量為27, 000至80,000g/mol(聚苯乙烯基礎)。
[0107] 在一方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,聚碳酸酯占至少5wt%。在進一 步的方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,組合物包含大于或等于90wt%,特別地大 于或等于91wt %,更特別地大于或等于95wt %,仍更特別地大于或等于99.5wt %的聚碳酸 酯。在進一步的方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,聚碳酸酯占至少99wt%。在另 一方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,總聚碳酸酯量是5wt%至99.7wt%。在進一 步的方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,總聚碳酸酯量是lwt%至99.7wt%。在更 進一步的方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,總聚碳酸酯量是lwt%至99.92wt%。 在又進一步的方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,總聚碳酸酯量是lwt %至 99.5wt%。在另一方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,總聚碳酸酯量是lwt%至 99.91wt%。在進一步的方面,相對于熱塑性組合物的總重量百分數,總聚碳酸酯量是lwt% 至99.47wt%。
[0108] 公開的組合物還包含第二組分。第二組分是三酰甘油脫模劑。
[0109] 在一方面,組合物包含式(I)的脫模劑:
[0111] 其中,Ri、R2和R3可以是具有8至20個碳原子和0至6個不飽和度(unsaturation)的 相同或不同的烴鏈。
[0112] 在一方面,心、R2和R3獨立地選自C8-C 2Q烷基、C8-C2Q鹵代烷基、C8-C2Q多鹵代烷基 (polyhaloalky 1)、C8-C2Q稀經和C8-C2Q烷氧基。在另一方面,Ri、R2和R3獨立地選自C17H35,并 且在另一方面,均是C17H35。
[0113]在一方面,三酰甘油脫模劑包含三硬脂酸甘油酯(GTS)。在室溫下,GTS是具有72至 75°C的熔點的固體,這有利于處理脫模劑。該完全酯化的甘油分子作為單硬脂酸甘油酯 (GMS)不含游離的羥基基團,因此,并未促進熱塑性組合物的降解。比PETS小的分子GTS保留 了足夠的流動性以部分迀移至熔體的表面,提供比PETS更好的脫模性,并且具有比GMS更低 的積垢(Plate-out)。
[0114]在一方面,三酰甘油脫模劑是熱塑性組合物中的唯一脫模劑。在另一方面,三硬脂 酸甘油酯是熱塑性組合物中的唯一脫模劑。在進一步的方面,熱塑性組合物包含在熱塑性 組合物中的單種脫模劑。
[0115] 在一方面,相對于熱塑性組合物的總重量,三酰甘油脫模劑以0.01重量百分數至 0.5重量百分數的量存在。在另一方面,相對于熱塑性組合物的總重量,三酰甘油脫模劑以 0.03重量百分數至0.1重量百分數的量存在。在又進一步的方面,相對于熱塑性組合物的總 重量,三酰甘油脫模劑以0.03重量百分數至0.05重量百分數的量存在。
[0116] 在一方面,相對于熱塑性組合物的總重量,三酰甘油脫模劑以0.01至0.05重量百 分數,特別地〇. 01至小于〇. 05重量百分數,更特別地0.01至0.04重量百分數,仍更特別地 0.03至0.04重量百分數的量存在。相對于熱塑性組合物的總量,三酰甘油脫模劑可以以 0.03至0.05,特別地0.03至小于0.05重量百分數的量存在。在另一方面,相對于熱塑性組合 物的總重量,三硬脂酸甘油酯以0.01重量百分數%至〇.5重量百分數的量存在。在進一步的 方面,相對于熱塑性組合物的總重量,三硬脂酸甘油酯以0.05重量百分數至0.4重量百分數 的量存在。在另一方面,相對于熱塑性組合物的總重量,三硬脂酸甘油酯以0.03重量百分數 至0.1重量百分數的量存在。在又進一步的方面,相對于熱塑性組合物的總重量,三硬脂酸 甘油酯以0.03重量百分數至0.05重量百分數的量存在。
[0117] 組合物可以不含除了三酰甘油脫模劑之外的脫模劑。其中,其他脫模劑的實例包 括單酰甘油,如單硬脂酸甘油酯;聚烯烴,如飽和的聚(α)低聚物和飽和的聚(1-癸烯)低 聚物;線性低密度聚乙烯(LLDPE);酸酯,如二辛基-4,5_環氧-六氫鄰苯二甲酸酯;三_(辛氧 基羰基乙基)異氰脲酸酯;環氧化大豆油;硅酮,包括硅油;酯,例如脂肪酸酯,如硬脂酸烷基 酯,例如,硬脂酸甲酯、硬脂酸硬脂酯、四硬脂酸季戊四醇酯等;硬脂酸甲酯與包含以下親水 和疏水的非離子型表面活性劑的組合:聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物、聚(乙二醇-共-丙二醇)共聚物,或包含至少前述二醇聚合物中至少一種的組合,例如,溶劑中的硬脂酸甲 酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物;蠟,如蜂蠟、褐煤蠟以及石蠟;以下示出的結構(Α)和(Β)的 烷基酰胺,烷基酰胺包括伯酰胺、ChN-烷基酰胺和仲酰胺;直鏈或支鏈C 12-36烷基羧酸、 芥酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、花生四烯酸、山崳酸、二十四烷酸和 C2-6亞烷基二胺的C6-2Q雙酰胺或前述烷基酰胺的至少一種的組合;
[0119] 其中1^或1^1是(:1-3()烷基基團并且妒、1^和F 1獨立地是HSCho烷基基團并且#是 C2-6烷基基團;其中,基于組合物的總重量,組合物可以包含小于或等于0.01重量百分數,特 別地0重量百分數的總量的非三酰甘油脫模劑的脫模劑。
[0120] 在一方面,熱塑性組合物進一步包含紫外(UV)穩定劑。
[0121] 在另一方面,UV穩定劑包含2-[2_羥基-3,5-二(1,1_二甲基芐基苯基)]-2H-苯并 三唑、2,2'_亞甲基雙(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3_四甲基丁基)苯酚)或季戊四醇 四(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯)或包含前述的至少一種的組合。在進一步的方面,UV穩定 劑包含2-苯并三唑基-4-叔辛基苯酚。
[0122] UV穩定劑包括,例如羥基二苯甲酮;羥基苯并三唑;羥基苯并三嗪;氰基丙烯酸酯; 草酰替苯胺;和苯并噁嗪酮。UV穩定劑的實例是2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲 基丁基)-苯酚(CYAS0RB?5411); 2-羥基-4-正-辛氧基二苯甲酮(CYAS0RB?531); 2-[4,6-雙 (2,4_ 二甲基苯基)-1,3,5_ 三嗪-2-基]-5-(辛氧基)苯酚(0¥4301^*1164);2,2'-(1,4-亞苯 基)雙(紐-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(0¥4301^*群-3638) ;1,3-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰 基)氧基]-2,2-雙[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL? 3030);2, 2 '-(1,4-亞苯基)二(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮);1,3-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧 基],2-雙[[(2-氛基-3,3-二苯基丙稀酰基)氧基]甲基]丙烷;2-(2 羥基-5 叔辛基苯 基)苯并三唑;2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚;1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6_五甲基-4-哌啶 基)_癸二酸酯;雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯;2-( 2-羥基-5-甲基苯基)苯并 三唑、2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑;2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮;納米尺寸的無 機材料,如氧化鈦、氧化鈰和氧化鋅,所有粒徑都小于100納米;等,或包含前述UV穩定劑的 至少一種的組合。UV穩定劑可以包含商品名TINUVIN?下的一種或多種UV穩定劑。UV穩定劑 可以包含2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚。
[0123] 在一方面,相對于熱塑性組合物的總重量,UV穩定劑以0.05wt %至10wt %的量存 在。在另一方面,相對于熱塑性組合物的總重量,UV穩定劑以0.05wt %至0.5wt %的量存在。 在進一步的方面,相對于組合物的總重量,UV穩定劑以0.05wt %至0.4wt %的量存在。在進 一步的方面,相對于組合物的總重量,UV穩定劑以0.1 Owt %至0.14wt %的量存在。
[0124] 公開的組合物進一步可選地包含在聚合物樹脂的制備中常規使用的一種或多種 添加劑,條件是添加劑不會不利地影響獲得的組合物的期望特性。也可以使用添加劑的混 合物。在混合用于形成復合材料混合物的組分的過程中,可以在合適的時間混合這種添加 劑。例如,公開的組合物可以包含一種或多種填料、穩定劑、催化劑猝滅劑、染色劑(tint)、 阻燃劑、抗沖改性劑、著色劑和/或脫模劑。在一方面,組合物進一步包含選自抗氧化劑、阻 燃劑、無機填料、催化劑猝滅劑、染色劑和穩定劑的一種或多種可選的添加劑。在另一方面, 組合物進一步包含熱穩定劑、催化劑猝滅劑或染色劑,或包含前述的至少一種的組合。組合 物可以不含抗靜電劑和阻燃劑中的一種或兩種。
[0125] 熱穩定劑包含,例如有機亞磷酸酯,如亞磷酸三苯酯、三-(2,6_二甲基苯基)亞磷 酸酯、三-(2,4_二-叔丁基苯基)亞磷酸酯、三-(混合的單-和二-壬基苯基)亞磷酸酯等;膦 酸酯,如膦酸二甲基苯酯等、磷酸酯,如磷酸三甲酯等,或包含前述熱穩定劑的至少一種的 組合。除了任何填料之外,基于100重量份的總組合物,通常以0.01至0.5重量份的量使用熱 穩定劑。在一方面,基于100重量份的總組合物,可以以〇. 0001至〇. 04重量份的量使用熱穩 定劑。
[0126] 抗氧化劑包括,例如有機亞磷酸酯,如三(壬基苯基)亞磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基 苯基)亞磷酸酯、雙(2,4_二-叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、二硬酯基季戊四醇二亞磷 酸酯等;烷基化的單酚或多酚;多酚與二烯烴的烷基化反應產物,如四[亞甲基(3,5_二-叔 丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯]甲烷等;對甲酚或二環戊二烯的丁基化反應產物;烷基化氫醌; 羥基化硫代二苯醚;烷叉基-雙酚;芐基化合物;β-( 3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸與一 元或多元醇的酯;β-(5-叔丁基-4-羥基-3-甲基苯基)-丙酸與一元或多元醇的酯;硫烷基或 硫芳基化合物的酯,如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、雙十三烷基硫代二丙酸 酯、十八烷基-3-(3,5_二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5_二-叔丁 基-4-羥基苯基)丙酸酯等;β-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸的酰胺等或包含前述抗 氧化劑的至少一種的組合。除任意填料之外,基于100重量份的總組合物,通常以0.01至0.5 重量份的量使用抗氧化劑。
[0127] 染色劑包括,例如1,8_雙((4-甲基苯基)氨基)-9,10_蒽二酮(紫色);1_(對-甲基 苯胺)-4_羥基蒽醌(紫色);或銅,(29Η,31Η-酞花青(2-)-appaN29,kappaN30,kappaN31, kappaN32)-,(SP-4_l)-(藍色)。
[0128] 增塑劑包括,例如鄰苯二甲酸酯,如二辛基-4,5-環氧-六氫鄰苯二甲酸酯、三_(辛 氧基羰基乙基)異氰脲酸酯、三硬脂酸甘油酯、環氧化大豆油等,或包含前述增塑劑的至少 一種的組合。除了任何填料之外,基于100重量份的總組合物,通常以0.5至3.0重量份的量 使用增塑劑。
[0129] 抗靜電劑包括,例如十八烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等,或前述抗靜電劑的組 合。在一方面,碳纖維、碳納米纖維、碳納米管、炭黑或前述的任意組合可以用于包含化學抗 靜電劑的聚合樹脂中,使得組合物變得靜電耗散。同樣,熱塑性組合物可以不含抗靜電劑, 例如,可以不含十八烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、碳纖維、碳納米纖維、碳納米管、炭黑。
[0130] 潤滑劑包括,例如脂肪酸酯,如烷基硬脂基酯,例如,硬脂酸甲酯等;硬脂酸甲酯和 親水性和疏水性表面活性劑的混合物,例如合適的溶劑中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙 二醇共聚物,該親水性和疏水性表面活性劑包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物以及包 含前述的至少一種的共聚物;或包含前述潤滑劑中的至少一種的組合。除了任何填料之外, 基于1〇〇重量份的總組合物,通常以0.1至5重量份的量使用滑潤劑。
[0131] 發泡劑包括,例如低沸點鹵代烴和產生二氧化碳的那些;在室溫下是固體并且當 加熱至高于其分解溫度的溫度時產生氣體,如氮、二氧化碳、氨氣的發泡劑,如偶氮二甲酰 胺、偶氮二甲酰胺的金屬鹽、4,4'_氧雙(苯磺酰肼)、碳酸氫鈉、碳酸銨等,或包含前述發泡 劑的至少一種的組合。基于100重量份的總組合物(除任何填料之外),通常以1重量份至20 重量份的量使用發泡劑。
[0132] 此外,可以將改善流動性和其他特性的材料,如低分子量烴樹脂添加至組合物。低 分子量烴樹脂的特別有用的種類是衍生自石油(: 5至(:9進料的那些,其源于石油裂化獲得的 不飽和(:5至(: 9單體。非限制性的實例包括烯烴,例如戊烯、己烯、庚烯等;二稀,例如戊二烯、 已二烯等;環烯烴和環二烯烴,例如環戊烯、環戊二烯、環己烯、環己二烯、甲基環戊二烯等; 環二稀經二稀(cyclic diolefin diene),例如二環戊二稀、甲基環戊二稀二聚體等;和芳 香烴,例如乙烯基甲苯、茚、甲基茚等。此外,樹脂可以是部分或完全氫化的。
[0133] 在本公開中,公開的熱塑性組合物可以表現出,例如保持的或改善的機械、熱和形 態特性。在一方面,熱塑性組合物保持了良好的機械特性,同時保持了相對低的材料成本。
[0134] 在本公開中,期望由降解引起的低變色和由添加劑的揮發性引起的低表面缺陷。 在進一步的方面,熱塑性組合物表現出在模制件的表面上的審美缺陷的減少。之前,在加工 過程中,揮發性化合物迀移至熱塑性組合物的表面,在模具表面上形成固體沉積。因此,在 最終產品的表面上可能出現不期望的痕跡。在一方面,熱塑性組合物利用揮發性較低的化 合物,在表面上表現出較少的固體沉積,并且在表面上顯示出較少的痕跡。
[0135] 在一方面,在擠出過程中,組合物并沒有表現出可檢測的表面振動(vibration)。 表面振動測試包括目測板表面以確定板是否表現出波動(waviness)。該波動由校準器產生 的片材的振動引起。由于熱塑性組合物和擠出機校準器之間過度粘連,使得起源于擠出的 熱塑性組合物的上表面的表面缺陷引起振動。
[0136] 可以使用摩擦系數(friction coefficient)示出脫模特性,因為摩擦系數影響注 射模制部件的脫模特性。在大多數注射模制工藝中,剝離力必須克服由模腔中部件的粘附 (靜摩擦系數)導致的和在較低的滑動摩擦系數下部件滑出空腔引起的最大摩擦力。因此, 脫模特性測量為相對于循環時間的摩擦力,并且將其記錄為摩擦系數。使用具有25毫米 (mm)的螺桿直徑和40mm/秒(s)的注射速度的注射模制機Arburg 370,評價脫模性能。在300 °C/100°C熔融/模制溫度下測量脫模過程中的摩擦系數。測試標準是UL International TTC GmbH。
[0137] 在一方面,熱塑性組合物的摩擦系數小于0.58。在另一方面,熱塑性組合物的摩擦 系數是0.1至0.5,例如0.25至0.5。
[0138] 在加工過程中,積垢是迀移出聚碳酸酯本體的物質,并且因此,沉積物形成在擠出 型材和/或模頭孔的表面上。在一方面,積垢小于〇.lg。在另一方面,積垢小于〇.〇5g。在進一 步的方面,積垢是0. 〇〇lg至0.02g。
[0139] 在一方面,可以加工具有GTS的熱塑性組合物,使其具有有關流動性、沖擊特性、視 覺審美的脂肪酸的特性,以及聚碳酸酯聚合物的著色性。
[0140] 在一方面,GTS允許制備具有非常低的摩擦系數和降低的黃度指數,同時針對相對 較大的部件的注射模制而言允許充分的流動(這對于利用純聚碳酸酯樹脂是困難的)并且 保留實際的沖擊性的熱塑性組合物。
[0141] 隨著時間的推移,包含聚碳酸酯的常規的熱塑性組合物易于受變色的影響。參數 變化(A )黃度指數(dYi或dE)是測量顏色穩定性通常使用的參數。這些參數還表現出熱塑 性組合物的熱老化穩定性。通常,使用熱塑性組合物在120°C下持續5,000小時評估這些參 數。對于該測試,黃化表示老化性能的惡化。在一方面,與不具有脫模劑的對照的熱塑性組 合物相比,熱塑性組合物的顏色穩定性表現出較低的黃度指數(Yi)。在另一方面,熱塑性組 合物的Yi小于10,特別地小于或等于5。
[0142]在加工過程中,閃點(flash point)(Fp)確定脫模劑的揮發性。熱塑性組合物的閃 點越低,表面缺陷作為結果的積垢的可能性越高。在一方面,Fp或積垢至少是250°C。在另一 方面,Fp或積垢是250°C至400°C。在進一步的方面,Fp是250°C至350°C。
[0143]在一方面,組合物表現出的缺口懸臂梁沖擊能與三酰甘油脫模劑不存的情況下由 相同的參考組合物形成的模制品所表現出的缺口懸臂梁沖擊能相等。在一方面,與三酰甘 油脫模劑不存在的情況下由相同的對照組合物形成的模制品所表現出的相比,組合物表現 出大至少10%的缺口懸臂梁沖擊能。在另一方面,與三酰甘油脫模劑不存在的情況下由相 同的對照組合物形成的模制品所表現出的相比,組合物表現出大至少100%的缺口懸臂梁 沖擊能。
[0144] 在一方面,根據ASTM D256-2010,由組合物形成的模制品表現出100%的百分數延 展性。在另一方面,根據ASTM D256-2010,由組合物形成的模制品表現出至少90%的百分數 延展性。在進一步的方面,根據ASTM D256-2010,由組合物形成的模制品表現出至少80 %的 百分數延展性。在更進一步的方面,根據ASTM D256-2010,由組合物形成的模制品表現出至 少50%的百分數延展性。熱塑性組合物可以具有根據43了10256-2010,在-10°(:下,使用 3.2mm厚的模制的懸臂梁缺口沖擊(INI)棒確定的大于40千焦/平方米(kj/m 2 ),特別地大于 50kJ/m2的缺口懸臂梁沖擊。
[0145] 本文公開的共混的熱塑性組合物或化合物提供了穩健的鍍覆性能,同時保持良好 的機械特性(例如,高于400焦(J)/米(m)的懸臂梁沖擊強度)。可以通過各種測試,如懸臂梁 測試、Charpy測試、Gardner測試等根據多個標準(例如ASTM D256)來進行機械特性的評估。 可以通過范圍從最佳性能(例如,"最好")至最差性能的性能排序或鍍覆排序,測量鍍覆性 能的穩健性。可以在各種水平上劃分排序。在一方面,鍍覆排序可以具有針對最佳性能的 "10"等級和針對最差性能的"0"的等級。
[0146] 聚碳酸酯組合物可以具有使用3.2mm厚的樣品,使用ASTM D1003-00,程序B,使用 CIE標準光源C,利用單向觀察確定的大于90%的透光度。因此,當聚碳酸酯組合物具有這種 透光度時,在本文中將其稱為"光學等級"組合物。
[0147] 在一方面,用于制備熱塑性組合物的方法包括:(1)形成包含以下的共混組合物: (i)聚碳酸酯聚合物和(ii)三酰甘油脫模劑,以及(2)擠出共混組合物。
[0148] 在一方面,用于制備熱塑性組合物的方法,包括:(1)熔融聚合聚碳酸酯;(2)擠出 并熔融過濾聚合的聚碳酸酯;(3)形成包含以下各項的共混組合物:(i)熔融過濾的聚碳酸 酯聚合物,(ii)三酰甘油脫模劑(如基于組合物的總重量,0.03至0.05wt%的量的三硬脂酸 甘油酯),和(iii)UV穩定劑(如基于組合物的總重量,在商品名TINUVIN?下的0.10至 0.14wt%的量的UV穩定劑);以及(4)擠出該共混組合物。熔融過濾聚碳酸酯僅發生在形成 共混組合物之前。聚合的聚碳酸酯可以具有65至71 %的封端比,按重量計1000至1200ppm的 支化水平,根據ASTM D1238-04或ISO 1133在300°C/1.2kg下5.5至7.5g/10min的MVR,和 13, 000至15,000g/mol的重均分子量或數均分子量(聚苯乙烯基礎或聚碳酸酯基礎)。該方法可 以進一步包括由共混組合物形成多層片材(multi-wall sheet)。
[0149] 在另一方面,三酰甘油脫模劑包括三硬脂酸甘油酯。
[0150] 在一方面,該方法包括由形成的共混組合物形成模制品。在進一步的方面,在部件 的脫模過程中,與三硬脂酸甘油酯脫模劑不存在的情況下由相同的對照組合物形成的模制 品所表現出的相比,該模制品表現出較低的剝離力。在另一方面,與三硬脂酸甘油酯脫模劑 不存在的情況下由相同的對照組合物形成的模制品所表現出的相比,該模制品在模制品的 表面上表現出較少的審美缺陷。
[0151] 在一方面,該方法包括添加多種添加劑以確保最終產品的正確的一組特性。可以 將多種添加劑結合在添加劑包中或可以單獨地添加。例如,添加劑可以包括熱穩定劑、催化 劑猝滅劑、染色劑(tint),或包含前述的至少一種的組合。在一方面,可以作為固體母料將 添加劑包添加至最后的擠出機中。在另一方面,可以進料添加劑以建立添加劑和振動之間 的相互關系。例如,已經進料了多種脫模劑和/或UV穩定劑以建立脫模劑和振動之間的相互 關系。
[0152] 在一方面,熱塑性組合物以片材(例如,實心片材或多層片材)的形式擠出。在另一 方面,擠出的產品是以膜的形式。在另一方面,擠出膜等級是該組合物的應用。在進一步的 方面,對于擠出,聚合物具有大于50%,特別地大于80 %,更特別地80%至95%的封端水平 [以%表示的苯酚端基與總端基(0H+苯酚)量的比值]。在進一步的方面,擠出過程持續至少 三個小時。在另一方面,擠出過程持續至少十個小時。在擠出過程中,通過尋找振動可以觀 察到擠出的產品。進一步地,可以監控擠出產品的積垢。
[0153] 在一方面,將產生的材料送至擠出管線(extrusion line),以用作多層片材上的 蓋層(頂部和底部)。
[0154] 在一方面,制品由共混組合物形成。進一步地,制品可以是注射模制部件。在進一 步的方面,制品是較大的制品,如飛機部件。在一方面,制品是擠出件。在又進一步的方面, 制品包括飛機部件、電氣部件、電子應用部件、食品用品(food service item)部件、醫療裝 置部件、動物籠部件、電氣連接器部件、用于電氣設備的外殼、電動機部件、配電設備部件、 通信設備部件、計算機部件以及建筑應用部件。在進一步的方面,擠出產品是實心片材、多 層片材或膜的形式。
[0155] 在一方面,模制品具有1.2mm至2.0mm的厚度。在進一步的方面,模制品具有1.6_ 的厚度。在另一方面,t吳制品具有2.8mm至3.5mm的厚度。例如,_吳制品具有3.2mm的厚度。
[0156] 再進一步,可以使用獲得的復合材料混合物提供任何期望的成形的、成型的或模 制的制品。例如,通過各種各樣的方法,如注射模制、擠出、旋轉模制、吹塑、熱成型以及包括 前述的至少一種的組合,將復合材料混合物模制成有用的成形制品。如上所述,公開的復合 材料特別適用于制備電子組件和設備。因此,根據一些方面,公開的復合材料可以用來形成 制品,如印刷電路板的載體、預燒測試座(burn in test sockets)、用于硬盤驅動器的柔性 支架等。
[0157] 形成的制品包括,例如計算機和商用機器殼體、家用器具、托盤、板、把手、頭盔、機 動車部件(如儀表板、杯架、手套箱、內部覆蓋物)等。在各個進一步的方面,形成的制品包 括,但不限于食品用品、醫療裝置、動物籠、電氣連接器、用于電氣設備的外殼、電動機部件、 配電設備、通信設備、計算機等,其中可以將裝置模制在卡扣配合連接器中(snap fit connector)。在進一步的方面,制品包括外部車身面板(exterior body panel)和用于戶外 車輛和設備(包括汽車)的部件;保護的圖形,如標識牌;戶外的外殼,如遠程通信和電氣連 接盒;以及建筑應用,如屋頂部分、墻板和釉料(glazing)。制品可以是包含公開的聚碳酸酯 的多層制品并且可以包括無論是天然的或是人造的在它們的壽命過程中都將暴露于UV光 的制品,并且可以是戶外制品,即,旨在用于戶外用途的那些。合適的制品通過以下舉例說 明:外殼、殼體以及面板,例如:用于戶外車輛和裝置的部件;用于電氣和電信裝置的外殼; 戶外家具;飛行器組件;船和船用設備,包括裝飾件、外殼和殼體;舷外馬達殼體;測深儀殼 體、私人船只;噴射式滑雪板(jet-skis);池;礦泉療養地(spas);熱槽(hot-tub);臺階;臺 階覆蓋物;建筑與構造應用,如釉料、屋頂、窗、地面、裝飾性窗戶裝璜或加工;用于圖片、繪 畫、海報以及類似的顯示物品的加工的玻璃罩;墻板(wall panel)和門;受保護的圖形;戶 外以及室內的標記;用于自動取款機(ATM)的罩、殼體、面板和部件;用于草坪和花園拖拉 機、割草機和工具(包括草坪和花園工具)的外殼、殼體、板和部件;窗和門裝飾物;運動器材 和玩具;用于雪地機動車的外殼、殼體、面板和部件;休閑車面板及組件;操場設備;由塑料-木材的組合制備的制品;高爾夫球場標記物;公用設施井蓋(utility pit cover);計算機 殼體;臺式機殼體;便攜式計算機殼體;筆記本計算機殼體;掌上型計算機殼體;監視器殼 體;打印機殼體;鍵盤;傳真機殼體;復印機殼體;電話機殼體;手機殼體;無線電發送器殼 體;無線電接收機殼體;燈具;照明電器;網絡接口裝置殼體;變壓器殼體;空調器殼體;用于 公共交通的包層或座位;用于火車、地鐵或公共汽車的包層或座位;儀表殼體;天線殼體;用 于碟形衛星天線(satellite dish)的覆層;涂覆的頭盔與私人防護設備;涂覆的合成或天 然的紡織品;涂覆的照相膠片和照相印刷品;涂覆的涂漆制品;涂覆的染色制品;涂覆的熒 光制品;涂覆的泡沫制品等應用。
[0158] 在一方面,本公開涉及包含公開的共混聚碳酸酯組合物的制品。在進一步的方面, 將包含公開的共混聚碳酸酯組合物的制品用于機動車應用。在仍進一步的方面,用于機動 車應用的制品選自儀表板、高空操作臺、內部裝飾、中央操縱臺、面板、四開板(quarter pane 1 )、搖板、裝飾物、擋泥板、門、車箱蓋、行李箱蓋、罩、閥蓋(bonnet )、屋頂、保險桿、儀表 板、格柵、小殼體(minor housing)、柱貼花(pillar appliques)、包層、車身防擦條(body side molding)、輪圈蓋(wheel cover)、輪轂罩(hubcap)、門把手、擾流板(spoiler)、窗框、 頭燈遮光板、頭燈、后燈、后燈殼體、后燈遮光板、牌照板殼體(license plate enclosure)、 行李架和踏腳板。在又進一步的方面,用在機動車應用中的制品選自座椅、座椅靠背、貨艙 地板、門板、方向盤、無線電揚聲器格柵、儀器面板擋板、轉向柱(steering column)、流水 槽、能量吸收器、腳踢板、反射鏡殼體、格柵口加固板(grille opening reinforcement)、臺 階、艙口蓋、旋鈕、按鍵以及杠桿。在更進一步的方面,用在機動車應用中的制品選自座椅、 座椅靠背、貨艙地板、門板、方向盤、無線電揚聲器格柵、儀器面板擋板、轉向柱、流水槽、能 量吸收器、腳踢板、反射鏡殼體、格柵口加固板、臺階、艙口蓋、旋鈕、按鍵以及杠桿。在更進 一步的方面,制品選自儀表板、高空操作臺、內部裝飾物、中央操縱臺、面板、四開板、搖板、 裝飾物、擋泥板、門、車箱蓋、行李箱蓋、罩、閥蓋、屋頂、保險桿、儀表板、格柵、小殼體、柱貼 花、包層、車身防擦條、輪圈蓋、輪轂罩、門把手、擾流板、窗框、頭燈遮光片材、頭燈、后燈、后 燈殼體、后燈遮光板、牌照板殼體、行李架、踏腳板、座椅、座椅靠背、貨艙地板、門板、方向 盤、無線電揚聲器格柵、儀器面板擋板、轉向柱、流水槽、能量吸收器、腳踢板、反射鏡殼體、 格柵口加固板、臺階、艙口蓋、旋鈕、按鍵和杠桿。
[0159] 在各方面,本公開涉及包含公開的組合物的制品。在進一步的方面,制品用在電氣 和電子應用中。在仍進一步的方面,制品選自用于手機和手機外殼的組件、用于電池的組 件、用于計算機殼體的組件、計算機殼體和商用機器殼體,如用于監控器的殼體、手提式電 子裝置殼體,如手機的殼體、電氣連接器和照明器材的組件、裝飾品、家用器具、屋頂、溫室、 日光室、游泳池圍欄、發光二極管(LED)和導光板、擠出的膜和片材制品等。在又進一步的方 面,組合物在薄壁制品,如用于電子設備的殼體的制備中特別有用。在仍進一步的方面,可 以由組合物形成的物品的其他實例包括電子部件,如繼電器(relay)、電池、電容器以及殼 體,消費電子產品,如用于筆記本計算機、臺式機、塢站、PDA、數碼相機、臺式機和電信部件 (如,用于基站終端部件)的殼體和部件。
[0160] 實施例
[0161] 提出下列實施例從而為本領域技術人員提供了如何實施和評估本文中所公開和 要求保護的組合物的完整公開和說明,并且其旨在是完全示例性的并且不旨在限制本公開 內容。除非另外指出,份是指重量份,溫度以°(:表示或是環境溫度,并且壓力是大氣壓或接 近大氣壓。
[0162] 在以下實施例中,制備并且測試本公開的熱塑性組合物。在以下實施例中,采用PC 103R作為高粘度聚碳酸酯。PC 103R是商業產品;BPA聚碳酸酯樹脂通過熔融聚合方法制備, 具有根據ASTM D1238-04或ISO 1133在300°C/1.2kg的5-8g/10min的MVR,獲得自 SABIC創新 塑料商業(SABIC's Innovative Plastics business)。
[0163] 實施例1:
[0164] 高粘度聚碳酸酯PC 103R用三種不同的脫模劑配制:
[0165] a)四硬脂酸季戊四醇酯(PETS),0.1至0.4wt%。
[0166] b)三硬脂酸甘油酯(GTS),0.03 至 0.05wt%。
[0167] c)聚-α稀經(ΡΑ0),0·09至0·4wt%。
[0168] 在不同的時間段下,制備了多個批次(lots)并且將其送至擠出管線,然后以多層 片材的形式擠出。每種材料擠出最少3小時。收集并且分析關于表面振動的數據。
[0169] 結果:
[0170] 表1示出了用于多層片材擠出的高粘度聚碳酸酯的多個批次的數據。包含脫模劑 而非三硬脂酸甘油酯的制劑表現出表面振動,而包含三硬脂酸甘油酯的那些并沒有表現出 表面振動。
[0171 ]表1:擠出的型材上的表面振動的目測結果。
[0173] 實施例2:
[0174] 用包含以下列出的脫模劑、UV穩定劑以及熱穩定劑中的一種或多種的五種不同的 添加劑包(package)配制高粘度聚碳酸酯PC 103R。
[0175] 脫模劑:
[0176] a)四硬脂酸季戊四醇酯,0.2至0.4wt %。
[0177] b)三硬脂酸甘油酯,0 · 03至0 · 05wt %。
[0178] UV穩定劑
[0179] a)UVl-2_[2-羥基-3,5-二(1,1-二甲基芐基苯基)]-2H_苯并三唑,0· 2至0· 3wt%。
[0180] b)UV2-2,2 ' -亞甲基雙(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-( 1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚), 0 · 1至0 · 18wt%。
[0181] c)UV3-季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯),0.1至0.18wt%。
[0182] 熱穩定劑:三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯(HS)0 · 0075至0 · 03wt %。
[0183] 將制備的材料送至擠出制備線,并且隨后用作多層片材上的蓋層(頂部和底部)。 每次運行持續超過10個小時,并且在運行過程中使得管線設置保持不變以對于所有樹脂而 言具有相同設置。在每種樹脂之后,停止管線用于清洗。
[0184] 結果
[0185] 表2示出了在添加 UV穩定劑下,每種脫模劑對表面振動的影響。三硬脂酸甘油酯類 材料沒有在片材表面上表現出任何振動,而即使利用各種UV穩定劑,其他脫模劑也在片材 表面上表現出振動。
[0186] 表2:擠出的型材上的表面振動的目測結果。
[0190] UV5411 是 2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(〇丫厶501^? 5411)。1111360是可商購的UV吸收劑。
[0191] 測試表3的制劑并且將結果列出在以下表4中。在加工過程中,積垢是迀移出聚碳 酸酯本體的物質,并且因此,沉積物形成在擠出型材和/或模頭孔的表面上。
[0192] 在8000次注射(shot)、清洗壓模以及洗滌來自壓模表面的沉積物之后,通過確定 壓模重量確定積垢。在清洗之后,再次確定壓模重量,并且積垢或沉積物的重量等于清洗之 前的重量減去清洗之后的重量。使用包含小于或等于200ppm的水的樣品確定積垢。
[0193] 表4:具有TOTS+UV5411的標準PC103R相對于具有GTS和Tin360的重新配制的 PC103R的組成數據。
[0195] 實施例4-7:沖擊性保持
[0196] 根據43了10256-2010,在各種溫度下使用3.2臟厚的模制的缺口懸臂梁沖擊棒,對 具有不同的脫模劑的聚碳酸酯組合物進行缺口懸臂梁沖擊測試。結果示出在表5中,其中D 表示具有大于50kJ/m2的缺口懸臂梁沖擊值的延性樣品,B表示具有小于30kJ/m2的缺口懸臂 梁沖擊值的脆性樣品,DB表示具有40kJ/m 2至50kJ/m2的缺口懸臂梁沖擊值的樣品,并且BD表 示具有30kJ/m2至40kJ/m 2的缺口懸臂梁沖擊值的樣品。缺口懸臂梁沖擊強度用于比較塑料 材料的抗沖擊性并且確定了缺口懸臂梁沖擊強度。
[0198] 表5示出了包含GTS和PETS的組合的組合物在低溫下具有改善的沖擊特性,其中與 僅包含PETS的實施例4相比,包含PETS和GTS的實施例5在-10°C具有改善的特性。表5進一步 示出了僅包含GTS作為脫模劑的實施例7在所有溫度下是延性的。
[0199] 在實施方式中,熱塑性組合物可以包含:聚碳酸酯聚合物和三酰甘油脫模劑。
[0200] 以下列出了本組合物的一些實施方式、制備其的方法以及由其制造的制品。
[0201 ]實施方式1:熱塑性組合物,包含:熔融聚碳酸酯聚合物;基于組合物的總重量, 0.01至0.05重量百分數的脫模劑,其中脫模劑包含三酰甘油,并且其中,組合物不含硬脂酸 硬脂酯、單硬脂酸甘油酯以及四硬脂酸季戊四醇酯。
[0202] 實施方式2:熱塑性組合物,包含:熔融聚碳酸酯,其中熔融聚碳酸酯具有65至71 % 的封端比;基于組合物的總重量,0.03至0.05重量百分數的脫模劑,其中脫模劑包含三酰甘 油;和基于組合物的總重量,0.10至0.14重量百分數的UV穩定劑。
[0203] 實施方式3:根據權利要求1-2中任一項的組合物,其中組合物不含硬脂酸硬脂酯、 單硬脂酸甘油酯和四硬脂酸季戊四醇酯。
[0204] 實施方式4:根據權利要求1-3中任一項的方法,其中聚碳酸酯聚合物具有按重量 計1000至1200ppm的支化水平。
[0205] 實施方式5:根據權利要求1-4中任一項的組合物,其中聚碳酸酯聚合物具有根據 ASTM D1238-04在300°C/1·2kg下5·5至7·5g/10min的MVR。
[0206] 實施方式6:根據權利要求1-5中任一項的組合物,其中聚碳酸酯聚合物具有28, 000至30,000或13,000至18,000g/mol的重均分子量(聚碳酸酯基礎)。
[0207] 實施方式7:根據權利要求1-6中任一項的組合物,其中脫模劑是三酰甘油。
[0208] 實施方式8:根據權利要求1-7中任一項的組合物,其中組合物不含不是三酰甘油 的脫模劑。
[0209] 實施方式9:根據權利要求1-8中任一項的組合物,其中在擠出過程中,共混組合物 具有小于〇.lg的積垢測量值。
[0210] 實施方式10:根據權利要求1-9中任一項的組合物,其中三酰甘油脫模劑包括三硬 脂酉支甘油醋。
[0211] 實施方式11:根據權利要求1-10中任一項的組合物,其中UV穩定劑包括2-[2_羥 基-3,5-二(1,1_二甲基芐基苯基)]-2H-苯并三唑;2,2'_亞甲基雙(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3_四甲基丁基)苯酚);2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚;季戊四醇四(2-氰 基-3,3-二苯基丙烯酸酯);2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚;或包 含前述的至少一種的組合。
[0212] 實施方式12:根據前述權利要求1-11中任一項的組合物,其中UV穩定劑包含2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚。
[0213] 實施方式13:根據權利要求1-12中任一項的組合物,其中組合物進一步包含熱穩 定劑、催化劑猝滅劑、染色劑或包含前述的至少一種的組合。
[0214] 實施方式14:根據前述權利要求1-13中任一項的組合物,其中組合物具有使用 3.2mm厚的樣品,使用ASTM D1003-00,程序B,使用ClE標準光源C,利用單向觀察確定的大于 90%的透光度。
[0215] 實施方式15:用于制備熱塑性組合物的方法,包括:形成權利要求1-14中任一項的 組合物,其中組合物是共混組合物;以及擠出該組合物。
[0216] 實施方式16:用于制備熱塑性組合物的方法,包括:熔融聚合聚碳酸酯,擠出并熔 融過濾聚碳酸酯以形成熔融過濾的聚碳酸酯;形成包含熔融過濾的聚碳酸酯、0.03至 0.05wt %的三酰甘油脫模劑和0.10至0.14wt %的UV穩定劑的熱塑性組合物;其中,重量百 分數是基于組合物的總重量;以及擠出該熱塑性組合物。
[0217] 實施方式17:根據實施方式1中任一項的方法,進一步包括由熱塑性組合物形成多 層片材。
[0218] 實施方式18:根據實施方式15-17中任一項的方法,其中組合物不含硬脂酸硬脂 酯、單硬脂酸甘油酯和四硬脂酸季戊四醇酯。
[0219] 實施方式19:根據實施方式15-18中任一項的方法,其中聚碳酸酯具有按重量計 1000至1200ppm的支化水平和/或其中,聚碳酸酯具有根據ASTM D1238-04在300°C/1.2kg下 5.5至7.58/1〇11^11的贈1?。
[0220]實施方式20:根據實施方式15-19中任一項的方法,其中組合物不含除三酰甘油之 外的脫模劑。
[0221]實施方式21:根據實施方式15-20中任一項的方法,其中三酰甘油脫模劑包含三硬 脂ffe甘油醋。
[0222]實施方式22:根據實施方式15-21中任一項的方法,其中UV穩定劑包含2-(2H-苯并 三唑-2-基)-對-甲酚。
[0223]實施方式23:根據實施方式15-22中任一項的方法,其中組合物具有使用3.2mm厚 的樣品,使用ASTM D1003-00,程序B,使用CIE標準光源C,利用單向觀察確定的大于90%的 透光度。
[0224] 實施方式24:根據實施方式15-23中任一項的方法,其中共混組合物在擠出期間沒 有表現出視覺上可檢測的作為波紋的表面振動。
[0225] 實施方式25:根據實施方式15-24中任一項的方法,包括在添加任何三酰甘油之前 僅熔融過濾熔融聚碳酸酯。
[0226] 實施方式26:根據實施方式15-25中任一項的方法,其中聚碳酸酯具有65至71 %的 封端比,按重量計1000至1200ppm的支化水平,根據ASTM D1238-04或ISO 1133在300°C/ 1 · 2kg下5 · 5至7 · 5g/10min的MVR,20,000至60,000g/mol的數均分子量(聚苯乙烯基礎),和 40,000至80,000g/mol的重均分子量(聚苯乙烯基礎)。
[0227] 實施方式27:根據實施方式15-26中任一項的方法,其中組合物在擠出期間沒有表 現出視覺上可檢測的如波紋的表面振動。
[0228] 實施方式18:根據實施方式15-27中任一項的方法,其中擠出組合物形成以實心片 材、多層片材或膜形式的產品。
[0229] 實施方式29:根據實施方式15-28中任一項的方法,進一步包括由組合物形成模制 品。
[0230]實施方式30:根據實施方式15-29中任一項的方法,進一步包括在添加任何三酰甘 油之前熔融過濾熔融聚碳酸酯。
[0231] 實施方式31:根據實施方式15-30中任一項的方法,包括在添加任何三酰甘油之前 僅熔融過濾熔融聚碳酸酯。
[0232] 實施方式32:由實施方式1-14中任一項的組合物或由實施方式15-31中任一項的 方法制品所形成的制造的制品。
[0233] 實施方式33:根據實施方式32的制品,其中制品包括飛機部件、電氣部件、電子應 用部件、食品用品部件、醫療裝置部件、動物籠部件、電氣連接器部件、用于電氣設備的外 殼、電動機部件、配電設備部件、通信設備部件、計算機部件或建筑應用部件。
[0234] 實施方式34:根據實施方式32-33中任一項的制品,其中制品是多層片材。
[0235] 實施方式35:根據實施方式34的制品,其中多層片材包括大于或等于2個橫向層和 從橫向層中的一個延伸至相鄰橫向層的肋狀物(rib)。
【主權項】
1. 一種用于制備熱塑性組合物的方法,包括: 熔融聚合聚碳酸酯, 擠出并熔融過濾所述聚碳酸酯以形成熔融過濾的聚碳酸酯; 形成包含以下各項的所述熱塑性組合物: 所述熔融過濾的聚碳酸酯, 0.03至0.05wt %的三酰甘油脫模劑;和 0 · 10至0 · 14wt %的UV穩定劑; 其中,重量百分數是基于所述組合物的總重量;以及 擠出所述熱塑性組合物。2. 根據權利要求1所述的方法,進一步包括由所述熱塑性組合物形成多層片材。3. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述組合物不含硬脂酸硬脂酯、單硬 脂酸甘油酯和四硬脂酸季戊四醇酯。4. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述聚碳酸酯具有按重量計1000至 1200ppm的支化水平,和/或其中所述聚碳酸酯具有根據ASTM D1238-04在300°C/1.2kg下 5.5至7.58/1〇11^11的贈1?。5. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述組合物不含除所述三酰甘油之外 的脫模劑。6. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述三酰甘油脫模劑包括三硬脂酸甘 油酯。7. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述UV穩定劑包括2-(2H-苯并三唑-基卜對-甲酸。8. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述組合物具有使用3.2_厚的樣品, 使用ASTM D1003-00,程序B,使用CIE標準光源C,利用單向觀察確定的大于90%的透光度。9. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述共混組合物在擠出期間沒有表現 出視覺上可檢測的作為波紋的表面振動。10. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,僅包括在添加任何三酰甘油之前熔融過 濾熔融的聚碳酸酯。11. 根據前述權利要求中任一項所述的方法,其中所述聚碳酸酯具有以下各項中的一 種或多種:65至71%的封端比,按重量計1000至1200??111的支化水平,根據43了101238-04或 ISO 1133 在300°C/1.2kg下 5.5至7.5g/10min 的 MVR,20,000至 60,000g/mol 的數均分子量 (聚苯乙烯基礎),以及40,000至80,000g/mol的重均分子量(聚苯乙烯基礎)。12. 根據權利要求1-10中任一項所述的方法,其中熔融的聚碳酸酯具有大于50%、或大 于80%、或80%至小于100%、或85%至95%的封端水平。13. -種由通過前述權利要求中任一項所述的方法制備的組合物形成的制造的制品。14. 根據權利要求13所述的制品,其中所述制品是多層片材。15. 根據權利要求14所述的制品,其中所述多層片材包括大于或等于2個橫向層和從所 述橫向層中的一個延伸至相鄰橫向層的肋狀物。
【文檔編號】C08L69/00GK105992795SQ201580008598
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月4日
【發明人】馬爾科·龍卡利亞, 伊格納西奧·維克·費爾南德斯, 賴因·莫勒魯斯·法貝爾, 克里斯蒂安納斯·約翰內斯·雅各布斯·馬斯, 科內利斯·揚·瑪麗亞·賴肯
【申請人】沙特基礎工業全球技術有限公司