聚碳酸酯組合物的制作方法
【專利摘要】一種組合物包含至少一種聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和玻璃纖維。所述組合物顯示出優(yōu)良的流動性、美觀性和沖擊性能。
【專利說明】聚碳酸酯組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及具有優(yōu)良流動特性、高沖擊性能和優(yōu)良美學(xué)價(jià)值的聚碳酸酯組 合物。本文還公開了用于制備和/或使用所述聚碳酸酯組合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯(PC)是來源于雙酚和光氣的合成工程熱塑性樹脂或它們的衍生物。它 們是直鏈碳酸聚酯并且可以由二羥基化合物和碳酸二酯或碳酰齒或者通過酯交換形成。聚 碳酸酯是一類有用的聚合物,其具有多種有益性質(zhì)。
[0003] 近年來,消費(fèi)性電子產(chǎn)品市場顯著增長。最近的設(shè)計(jì)集中在纖細(xì)性,其具有更薄的 壁并且具有寬大的顯示板。用于這些移動裝置(例如移動式電話)的已知組合物可能會顯 示出易斷性和/或破裂性,難看的表面和/或不良的流動性。
[0004] 由于顧客的多種"對質(zhì)量苛刻的"要求,因此需要具有優(yōu)良流動特性、美觀性和結(jié) 合了堅(jiān)硬度的沖擊性能的聚碳酸酯組合物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本文公開了顯示出優(yōu)良流動性、美觀性和沖擊性能的多種組合物。所述組合物通 常包含至少一種聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和玻璃纖 維。
[0006] 在一些實(shí)施方式中,公開了組合物,其包含:第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚 物;聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和玻璃纖維;其中所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚 物的重均分子量為約15000至約40000。所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以低于所述第一 聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物重量百分比的量存在。所述組合物具有根據(jù)ISO 178測 量的至少3000MPa的撓曲模量。
[0007] 所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的酯重復(fù)單元可以衍生自癸二酸。
[0008] 所述組合物可以含有最高達(dá)約65wt%,或者最高達(dá)約75wt%的所述第一聚(脂肪 族酯)_聚碳酸酯共聚物。
[0009] 所述組合物有時(shí)還可以包含第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物,其中所述第二 聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重均分子量大于所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共 聚物的重均分子量。所述組合物可以具有根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔 體體積速率。第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物的重量比可以為至少2:1,或至少4:1。第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以 具有約30000至約40000的重均分子量。當(dāng)存在第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物時(shí), 第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物可以具有約15000至約25000的重均分子量。所述 組合物可以包含約15至約75wt%的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。所述組合物可 以包含約5至約50wt %的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。
[0010] 所述組合物可以含有約5至約35wt %的玻璃纖維。
[0011] 所述組合物可以顯示出根據(jù)ASTM D2457(在60° )測量的至少40的光澤度。
[0012] 在具體的實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓 曲模量;根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;和根據(jù)ASTM D256測 量的至少150J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0013] 在其它實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘 的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測量的 約150J/m至約300J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0014] 在其它具體的實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少 4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測量的至少200J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0015] 在其它實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘 的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3500MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測量的 至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0016] 在一些其它實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少9cm3/10 分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測 量的至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0017] 所述組合物可以含有約5至約25wt %的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
[0018] 脂肪族酯可以衍生自總計(jì)具有8至12個(gè)碳原子的脂肪族二羧酸,如癸二酸。
[0019] 第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物可以含有約2至約13mol %的脂肪族酯單 元。第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以含有約87至約98m〇l%的衍生自雙酚-A的 碳酸酯單元。脂肪族酯單元可以衍生自癸二酸。
[0020] 所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段鏈長度可以為約30至約100,如約 35至約55。聚娃氧燒-聚碳酸酯共聚物可以具有大于0至約25wt%的娃氧燒嵌段含量,包 括約15wt%至約25wt%。作為另外一種選擇,所述組合物可以具有少于3. 5wt%的總軟嵌 段含量。在其它實(shí)施方式中,所述組合物包含約〇. 5wt %至約6wt %的衍生自聚硅氧烷-聚 碳酸酯共聚物的硅氧烷。
[0021] 在所述聚碳酸酯組合物中使用的玻璃纖維可以更具體地為非結(jié)合玻璃纖維。
[0022] 還公開了由這些組合物制成的制品,其中所述制品具有厚度為至少0. 3_并且小 于Imm的壁。所述壁的厚度可以為(例如)0? 3mm至0.5mm。所述制品可以是手機(jī)、MP3播 放器、計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、照相機(jī)、錄像機(jī)、平板電腦、手持受話器、廚房電器或者電氣殼體 的一部分。
[0023] 在其它實(shí)施方式中,公開了組合物,其包含:第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚 物;第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物;聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和玻璃纖維;其中 所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物具有約15000至約25000的重均分子量;并且其 中所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物具有約30000至約40000的重均分子量。所述 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以小于所述第一和第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物合并 的重量百分比的量存在。所述組合物具有根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量。
[0024] 所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物可以均包含衍生自癸二酸的酯單元。
[0025] 所述組合物可以包含約55至約85wt %的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物和 第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物。
[0026] 所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物的重量比可以為約3:2至約15:1,或約2:1至約4:1。
[0027] 所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物可以含有約4至約7mol %的脂肪族酯 單元。所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物可以含有約93至約96m〇l%的衍生自雙 酚-A的碳酸酯單元。脂肪族酯單元可以衍生自癸二酸。
[0028] 所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物可以含有約7至約13mol %的脂肪族酯 單元。所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物可以含有約87至約93m〇l%的衍生自雙 酚-A的碳酸酯單元。脂肪族酯單元可以衍生自癸二酸。
[0029] 所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物兩者均可以含有衍生自癸二酸的脂肪族酯單元和衍生自雙酚-A的碳酸酯單元。
[0030] 在多個(gè)實(shí)施方式中,還公開了組合物,其包含:約35wt%至約75wt%的重均分子 量約15000至約25000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物;約5wt %至約30wt %的 重均分子量約30000至約40000的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物;約9wt %至約 20wt%的聚娃氧燒-聚碳酸酯共聚物;和約10wt%至約20wt%的非結(jié)合玻璃纖維。所述第 一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物均包含衍 生自癸二酸的酯單元。所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D2457(在60° )測量的至少40的光 澤度。
[0031] 在具體的實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少2cm3/10分 鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D256測量的 至少90J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度;和根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤 度。
[0032] 所述組合物可以包含約50至約65wt %的第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物。
[0033] 所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物的重量比可以為約3:2至約15:1,包括約2:1至約4:1。
[0034] 還公開了組合物,其包含:重均分子量約15000至約40000的第一聚(脂肪族 酯)_聚碳酸酯共聚物;以少于所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量百分比的 量存在的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和玻璃纖維;其中所述組合物具有根據(jù)ISO 178測 量的至少3000MPa的撓曲模量;并且其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測 量的至少40的光澤度。
[0035] 所述組合物可以含有約10wt%至約20wt%的玻璃纖維。作為另外一種選擇,所述 組合物可以顯示出根據(jù)ASTM D2457(在60° )測量的至少60的光澤度。
[0036] 所述組合物還可以包含第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物;其中所述第一聚 (脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物具有約15000至約25000的重均分子量;其中所述第二聚 (脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物具有約30000至約40000的重均分子量;并且其中所述聚硅 氧烷-聚碳酸酯共聚物以少于所述第一和第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的合并的 重量百分比的量存在。
[0037] 所述組合物可以顯示出根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤度;根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔 體體積速率;和根據(jù)ASTM D256測量的至少150J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0038] 作為另外一種選擇,所述組合物可以顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10 分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3500MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D256測量 的至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度;和根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光 澤度。
[0039] 在其它實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少9cm3/10分鐘 的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D256測量的 至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度;和根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤 度。
[0040] 所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以含有約2至約13mol %的脂肪族 酯單元,包括約6至約Smol%。第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以含有約87至約 98mol %的衍生自雙酚-A的碳酸酯單元。脂肪族酯單元可以衍生自癸二酸。
[0041] 還公開了由這些組合物制成的制品,具體地,其中所述制品是手機(jī)、MP3播放器、計(jì) 算機(jī)、筆記本電腦、照相機(jī)、錄像機(jī)、平板電腦、手持受話器、廚房電器或者電氣殼體的一部 分。
[0042] 在實(shí)施方式中,還公開了組合物,其包含:重均分子量約15000至約25000的第 一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物;重均分子量約30000至約40000的第二聚(脂肪族 酯)_聚碳酸酯共聚物;聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和約IOwt%的玻璃纖維;其中所述第 一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量 比為至少2:1 ;并且其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少9cm3/10分鐘的熔 體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D256測量的至少 250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度;和根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤度。
[0043] 所述組合物可以含有最高達(dá)約65wt %的所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚 物。還公開了由這些組合物制成的制品。
[0044] 在實(shí)施方式中,還公開了由組合物制成的制品,其包含:重均分子量約15000至約 25000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物;重均分子量約30000至約40000的第二聚 (脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物;聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和約20wt %的玻璃纖維;其 中所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物 的重量比為至少1:1 ;并且其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分 鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少5000MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測量 的至少190J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0045] 公開了組合物的多種實(shí)施方式,其包含:重均分子量約15000至約25000的第一聚 (脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物;重均分子量約30000至約40000的第二聚(脂肪族酯)-聚 碳酸酯共聚物;聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和約30wt %的玻璃纖維;其中所述第一聚(月旨 肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量比為至少 1:1 ;并且其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速 率;根據(jù)ISO 178測量的至少5500MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測量的至少90J/m的 缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
[0046] 在更具體的實(shí)施方式中,所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10 分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少6000MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測 量的至少150J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。還公開了由這些組合物制成的制品。
[0047] 還公開了組合物,其包含:約36wt %的重均分子量約15000至約25000的第一聚 (脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物;約24wt %的重均分子量約30000至約40000的第二聚(脂 肪族酯)_聚碳酸酯共聚物;約20wt %的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和約20wt %的玻璃纖 維;其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根 據(jù)ISO 178測量的至少500MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D256測量的至少150J/m的缺口懸 臂梁沖擊強(qiáng)度;和根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤度。
[0048] 這些及其它非限制特性將在下文中更具體地描述。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 通過參考以下對所期望的實(shí)施方式和其中所包括的實(shí)例的詳細(xì)說明,可以更容易 地理解本發(fā)明。在以下說明書和所附的權(quán)利要求中,將提及多個(gè)術(shù)語,這些術(shù)語應(yīng)定義為具 有以下含義。
[0050] 除非上下文中另外明確規(guī)定,否則單數(shù)形式的"一個(gè)"、"一種"和"該"包括復(fù)數(shù)指 示物。
[0051] 如在說明書和權(quán)利要求中所使用的,術(shù)語"包含"可以包括實(shí)施方式"由...組成" 和"基本上由..?組成"。
[0052] 本發(fā)明申請的說明書和權(quán)利要求中的數(shù)值,特別是當(dāng)它們涉及聚合物或聚合物組 合物時(shí),反映可以含有各個(gè)不同特性的聚合物的組合物的平均值。此外,除非有相反的說 明,應(yīng)理解數(shù)值包括了當(dāng)簡化為與所說明數(shù)值的不同小于本發(fā)明申請中用于確定數(shù)值所述 的類型的常規(guī)測量技術(shù)的實(shí)驗(yàn)誤差的有效數(shù)字和數(shù)值的相同數(shù)值時(shí)相同的數(shù)值。
[0053] 本文所公開的所有范圍包括所列舉的端點(diǎn)并且是可獨(dú)立組合的(例如,"2克至10 克"的范圍包括端點(diǎn)2克和10克以及所有中間值)。本文所公開的范圍端點(diǎn)和任何值不局 限于精確的范圍或數(shù)值;它們是足夠不精確的以包括與這些范圍和/或數(shù)值近似的值。
[0054] 如本文所使用的,可以應(yīng)用近似語言來修飾可以改變但不會導(dǎo)致它所涉及的基本 功能變化的任何定量表示。因此,在一些情況下,通過術(shù)語或多個(gè)術(shù)語如"約"和"基本上" 修飾的值可以不限于所指明的精確的值。在至少一些情況下,近似語言可以對應(yīng)于測量所 述值的儀器的精確度。修飾詞"約"還應(yīng)被認(rèn)為公開了通過兩個(gè)端點(diǎn)的絕對值所限定的范 圍。例如,"約2至約4"的表達(dá)還公開了范圍"2至4"。
[0055] 使用標(biāo)準(zhǔn)命名描述化合物。例如,將未被任何指明基團(tuán)所取代的任何位置理解為 其化合價(jià)被所指明的鍵或氫原子填充。不在兩個(gè)字母或符號之間的破折號用于表 示取代基的連接點(diǎn)。例如,醛基-CHO通過羰基的碳連接。
[0056] 術(shù)語"脂族"是指非環(huán)狀的直鏈或支鏈原子陣列并且其化合價(jià)至少為一。脂族基 團(tuán)定義包含至少一個(gè)碳原子。原子陣列可以在主鏈中包括雜原子,如氮、硫、硅、硒和氧,或 者可以只由碳和氫組成。脂族基團(tuán)可以是取代的或未取代的。示例性脂族基團(tuán)包括(但不 限于)甲基、乙基、異丙基、異丁基、羥甲基(_CH 20H)、巰基甲基(_CH2SH)、甲氧基、甲氧羰基 (CH3OCO-)、硝基甲基(-CH 2NO2)和硫代羰基。
[0057] 術(shù)語"烷基"是指只由碳和氫組成的直鏈或支鏈原子陣列。原子陣列可以包含單 鍵、雙鍵或三鍵(通常稱為烷烴、烯烴或炔烴)。烷基可以是取代的(即一個(gè)或多個(gè)氫原子 被替換)或是未取代的。示例性烷基包括(但不限于)甲基、乙基和異丙基。應(yīng)注意烷基 是脂肪族的亞組。
[0058] 術(shù)語"芳香族"是指化合價(jià)至少為一并且包含至少一個(gè)芳基的原子陣列。原子陣 列可以包括雜原子,如氮、硫、硒、硅和氧,或者可以只由碳和氫組成。芳香族基團(tuán)可以是取 代的或未取代的。示例性芳香族基團(tuán)包括(但不限于)苯基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、萘基 和聯(lián)苯基。
[0059] 術(shù)語"芳基"是指完全由碳原子和氫原子組成的芳香族基團(tuán)。當(dāng)結(jié)合碳原子的數(shù) 字范圍描述芳基時(shí),不應(yīng)將其解釋為包括取代的芳香族基團(tuán)。例如,短語"含有6至10個(gè)碳 原子的芳基"應(yīng)解釋為僅表示苯基(6個(gè)碳原子)或萘基(10個(gè)碳原子),并且不應(yīng)解釋為 包括甲基苯基(7個(gè)碳原子)。應(yīng)注意芳基是芳香族的亞組。
[0060] 術(shù)語"脂環(huán)族"是指環(huán)狀但非芳香族的原子陣列。脂環(huán)族基團(tuán)可以在環(huán)中包括雜 原子,如氮、硫、硒、硅和氧,或者可以只由碳和氫組成。脂環(huán)族基團(tuán)可以包含一個(gè)或多個(gè)非 環(huán)組分。例如,環(huán)己基甲基(C 6H11CH2-)是脂環(huán)族官能團(tuán),其包含環(huán)己基環(huán)(環(huán)狀的,但不是 芳香族的原子陣列)和亞甲基基團(tuán)(非環(huán)組分)。脂環(huán)族基團(tuán)可以是取代的或未取代的。 示例性脂環(huán)族基團(tuán)包括(但不限于)環(huán)丙基、環(huán)丁基、1,1,4, 4-四甲基環(huán)丁基、哌啶基和 2, 2, 6, 6-四甲基哌啶基。
[0061] 術(shù)語"環(huán)烷基"是指環(huán)狀但不是芳香族的原子陣列,并且它只由碳和氫組成。環(huán)烷 基可以是取代的或未取代的。應(yīng)注意環(huán)烷基是脂環(huán)族的亞組。
[0062] 在以上定義中,術(shù)語"取代的"是指指定基團(tuán)上的至少一個(gè)氫原子被另一個(gè)官能團(tuán) 取代,如烷基、鹵素、-〇H、-CN、-N0 2、-COOH等。
[0063] 對于移動裝置薄且大的部件設(shè)計(jì),需要高模量材料以支撐機(jī)身和顯示面板。高撓 曲模量反映堅(jiān)硬度,或者換言之,模制部件將維持其形狀。高延展性和優(yōu)良流動特性反映聚 合物組合物可以傾注到用于形成部件形狀的模具中的容易程度。通過向聚合物組合物中加 入礦物填料可以獲得較高的堅(jiān)硬度。然而,礦物填料的加入降低了聚合物組合物的延展性 和流動特性。在高填料加載量時(shí),在室溫下,即使高抗沖擊性聚合物,如聚碳酸酯也變的易 斷。提高堅(jiān)硬度的另一種常規(guī)方法是通過提高聚合物的重均分子量,但是這通常也會降低 流動特性并且使其難以填充復(fù)雜或薄壁模具。另一個(gè)考慮與美觀性有關(guān);具有從表面突出 的礦物填料的模制部件是難看的。良好的流動特性通過降低可以導(dǎo)致破裂的模內(nèi)應(yīng)力還可 以有助于生產(chǎn)。模制部件的破裂降低了總生產(chǎn)得率。
[0064] 本發(fā)明一般地涉及顯示出良好流動特性、良好美觀性質(zhì)和良好沖擊性能的平衡的 聚碳酸酯組合物。所述聚碳酸酯組合物包含(A)至少一種聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚 物、(B)聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和(C)玻璃纖維。這些成分的協(xié)同組合提供了優(yōu)良的 沖擊延展性和表面美觀性。
[0065] 如本文所使用的,術(shù)語"聚碳酸酯"和"聚碳酸酯聚合物"是指具有式(1)所表示 的重復(fù)結(jié)構(gòu)碳酸酯單元的組合物:
[0066] t I _R1-O-Ji-O- (I )
[0067] 其中R1基團(tuán)總數(shù)的至少約60%為芳香族有機(jī)基團(tuán)并且它其余的基團(tuán)為脂族、脂環(huán) 族或芳香族基團(tuán)。酯單元(-C00-)不認(rèn)為是碳酸酯單元,而碳酸酯單元也不認(rèn)為是酯單元。 在一個(gè)實(shí)施方式中,每個(gè)R 1為芳香族有機(jī)基團(tuán),例如,式(2)所表示的基團(tuán):
[0068] -A1-Y1-A2- (2)
[0069] 其中每個(gè)A1和A2為單環(huán)二價(jià)芳基,并且Y1為具有將A1和A 2分開的一個(gè)或兩個(gè)原 子的橋連基團(tuán)。在示例性實(shí)施方式中,一個(gè)原子將A1和A2開。這類基團(tuán)的說明性非限制實(shí) 例包括-〇_、-S-、-S (0) -、-S (0) 2_、-C (0)-、亞甲基、環(huán)己基-亞甲基、2- [2. 2. 1]-雙環(huán)庚叉 基、乙叉基、異丙叉基、新戊叉基、環(huán)己叉基、環(huán)十五烷叉基、環(huán)十二烷叉基和金剛烷叉基。橋 連基團(tuán)Y 1可以是烴類基團(tuán)或飽和烴基團(tuán),如亞甲基、環(huán)己叉基或異丙叉基。
[0070] 可以通過具有式HO-R1-OH的二羥基化合物的界面反應(yīng)來產(chǎn)生聚碳酸酯,其中R 1為 如上定義的。界面反應(yīng)中適合的二羥基化合物包括式(A)所表示的二羥基化合物以及式 (3)所表示的二羥基化合物
[0071] HO-A1-Y1-A2-OH (3)
[0072] 其中YW和A2為如上定義的。還包括由通式⑷所表示的雙酚化合物:
[0073]
【權(quán)利要求】
1. 一種組合物,其包含: 重均分子量為約15, OOO至約40, OOO的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 以少于所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量百分比的量存在的聚硅氧 烷-聚碳酸酯共聚物;和 玻璃纖維; 其中所述組合物具有根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的酯 重復(fù)單元衍生自癸二酸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的組合物,其包含最高達(dá)約75wt %的所述第一聚 (脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的組合物,還包含第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共 聚物; 其中所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重均分子量大于所述第一聚(脂肪 族酯)_聚碳酸酯共聚物的重均分子量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物,其中所述組合物具有根據(jù)ASTM D1238測量的至少 4cm3/10分鐘的熔體體積速率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物與所 述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量比為至少2:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物,其中所述第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物具有 約30, 000至約40, 000的重均分子量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物,其包含約15wt%至約75wt%的所述第一聚(脂肪族 酯)_聚碳酸酯共聚物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物,其包含約5wt%至約50wt%的所述第二聚(脂肪族 酯)_聚碳酸酯共聚物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的組合物,其包含約5wt%至約35wt%的所述玻璃 纖維。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D2457(在60° )測量的至少40的光澤度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;和根據(jù)ASTM D256測量的至少150J/m的 缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲 模量;和根據(jù)ASTM D256測量的約150J/m至約300J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲 模量;和根據(jù)ASTM D256測量的至少200J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3500MPa的撓曲 模量;和根據(jù)ASTM D256測量的至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少9cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲 模量;和根據(jù)ASTM D256測量的至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的組合物,其包含約5wt%至約25wt%的所述聚 硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述脂肪族酯衍生自具有總計(jì)8 至12個(gè)碳原子的脂肪族二羧酸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸 酯共聚物含有約2mol%至約13mol%的脂肪族酯單元。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物含 有約87Π 1011%至約98Π 1011%的衍生自雙酚-A的碳酸酯單元。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物,其中所述脂肪族酯單元衍生自癸二酸。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物 的硅氧烷嵌段鏈長度為約35至約55。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物 的硅氧烷嵌段鏈長度為約30至約100。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物 具有約15wt%至約25wt%的硅氧烷嵌段含量。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1-24中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物 具有大于0至約25wt%的硅氧烷嵌段含量。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1-25中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物具有少于3. 5wt%的 總軟嵌段含量。
27. 根據(jù)權(quán)利要求1-26中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物包含約0. 5wt%至約 6wt %的來源于所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷。
28. 根據(jù)權(quán)利要求1-27中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述玻璃纖維是非結(jié)合玻璃纖 維。
29. 由根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的組合物制成的制品,所述制品具有厚度為至 少0· 3mm并小于Imm的壁。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的制品,其中所述制品是手機(jī)、MP3播放器、計(jì)算機(jī)、筆記本電 腦、照相機(jī)、錄像機(jī)、平板電腦、手持受話器、廚房電器或者電氣殼體的一部分。
31. -種組合物,其包含: 重均分子量為約15, 000至約25, 000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 重均分子量為約30, 000至約40, 000的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 以少于所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸 酯共聚物的合并的重量百分比的量存在的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和 玻璃纖維; 其中所述組合物具有根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物和 所述第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物均包含衍生自癸二酸的酯單元。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31-32中任一項(xiàng)所述的組合物,其包含約55wt %至約85wt %的所述 第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31-33中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳 酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量比為約1. 5至約15。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31-34中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳 酸酯共聚物含有約4m〇l%至約7m 〇l%的脂肪族酯單元。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物含 有約93Π 1011%至約96Π 1011%的衍生自雙酚-A的碳酸酯單元。
37. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的組合物,其中所述脂肪族酯單元衍生自癸二酸。
38. 根據(jù)權(quán)利要求31-37中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第二聚(脂肪族酯)-聚碳 酸酯共聚物含有約7m〇l%至約13m 〇l%的脂肪族酯單元。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的組合物,其中所述第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物含 有約87Π 1011%至約93Π 1011%的衍生自雙酚-A的碳酸酯單元。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的組合物,其中所述脂肪族酯單元衍生自癸二酸。
41. 根據(jù)權(quán)利要求31-40中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳 酸酯共聚物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物含有衍生自癸二酸的脂肪族酯單 元和衍生自雙酚-A的碳酸酯單元。
42. -種組合物,其包含: 約35wt %至約75wt %的重均分子量為約15,000至約25,000的第一聚(脂肪族 酯)_聚碳酸酯共聚物; 約5wt %至約30wt %的重均分子量為約30, 000至約40, 000的第二聚(脂肪族酯)-聚 碳酸酯共聚物; 約9wt %至約20wt %的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和 約IOwt %至約20wt %的非結(jié)合玻璃纖維; 其中所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物均包含衍生自癸二酸的酯單元; 其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤度。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的 至少2cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;和根據(jù) ASTM D256測量的至少90J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42-43中任一項(xiàng)所述的組合物,其包含約50wt%至約65wt%的所述 第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物。
45. 根據(jù)權(quán)利要求42-44中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳 酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量比為約1. 5至約15。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物與 所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的重量比為約2至約4。
47. -種組合物,其包含: 重均分子量為約15, 000至約40, 000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 以少于所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的重量百分比的量存在的聚硅氧 烷-聚碳酸酯共聚物;和 玻璃纖維; 其中所述組合物具有根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;并且其中所述組 合物顯示出根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤度。
48. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,其中所述組合物含有約10wt%至約20wt%的玻璃 纖維。
49. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D2457(在 60° )測量的至少60的光澤度。
50. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,還包含第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物具有約15, 000至約25, 000的重均分 子量; 其中所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物具有約30, 000至約40, 000的重均分 子量;和 其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以少于所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚 物和所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物的合并的重量百分比的量存在。
51. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至 少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;并且其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D256測量的至少 150J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
52. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的 至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3500MPa的撓曲模量;和根據(jù) ASTM D256測量的至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
53. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的 至少9cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;和根據(jù) ASTM D256測量的至少250J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
54. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物含 有約6mol%至約8mol%的脂肪族酯單元。
55. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物含 有約2mol%至約13mol%的脂肪族酯單元。
56. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的組合物,其中所述第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物含 有約87Π 1011%至約98Π 1011%的衍生自雙酚-A的碳酸酯單元。
57. 根據(jù)權(quán)利要求54或55中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述脂肪族酯單元衍生自癸二 酸。
58. 由根據(jù)權(quán)利要求47-57中任一項(xiàng)所述的組合物制成的制品。
59. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的制品,其中所述制品是手機(jī)、MP3播放器、計(jì)算機(jī)、筆記本電 腦、照相機(jī)、錄像機(jī)、平板電腦、手持受話器、廚房電器或者電氣殼體的一部分。
60. -種組合物,其包含: 重均分子量為約15, 000至約25, 000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 重均分子量為約30, 000至約40, 000的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和 約IOwt %的玻璃纖維; 其中所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物的重量比為至少2:1 ;和 其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少9cm3/10分鐘的熔體體積速率;根 據(jù)ISO 178測量的至少3000MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D256測量的至少250J/m的缺口懸 臂梁沖擊強(qiáng)度;和根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤度。
61. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的組合物,其含有最高達(dá)約65wt %的所述第一聚(脂肪族 酯)_聚碳酸酯共聚物。
62. -種由根據(jù)權(quán)利要求60或61中任一項(xiàng)所述的組合物制成的制品。
63. -種由組合物制成的制品,所述組合物包含: 重均分子量為約15, 000至約25, 000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 重均分子量為約30, 000至約40, 000的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和 約20wt%的玻璃纖維; 其中所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物的重量比為至少1:1 ;和 其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根 據(jù)ISO 178測量的至少5000MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測量的至少190J/m的缺口 懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
64. -種組合物,其包含: 重均分子量為約15, 000至約25, 000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 重均分子量為約30, 000至約40, 000的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物; 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和 約30wt%的玻璃纖維; 其中所述第一聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物與所述第二聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯 共聚物的重量比為至少1:1 ;和 其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根 據(jù)ISO 178測量的至少5500MPa的撓曲模量;和根據(jù)ASTM D256測量的至少90J/m的缺口 懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
65. 根據(jù)權(quán)利要求64所述的組合物,其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的 至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根據(jù)ISO 178測量的至少6000MPa的撓曲模量;和根據(jù) ASTM D256測量的至少150J/m的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
66. -種由根據(jù)權(quán)利要求64或65中任一項(xiàng)所述的組合物制成的制品。
67. -種組合物,其包含: 約36wt %的重均分子量為約15, 000至約25, 000的第一聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共 聚物; 約24wt %的重均分子量為約30, 000至約40, 000的第二聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共 聚物; 約20wt %的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物;和 約20wt%的玻璃纖維; 其中所述組合物顯示出根據(jù)ASTM D1238測量的至少4cm3/10分鐘的熔體體積速率;根 據(jù)ISO 178測量的至少500MPa的撓曲模量;根據(jù)ASTM D256測量的至少150J/m的缺口懸 臂梁沖擊強(qiáng)度;和根據(jù)ASTM D2457 (在60° )測量的至少40的光澤度。
【文檔編號】C08L69/00GK104321380SQ201280073127
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月16日
【發(fā)明者】楊劍, 安德里斯·J·P·范茨爾, 羅伯特·迪爾克·范德格蘭佩爾, 崔鐘民 申請人:沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料Ip私人有限責(zé)任公司