聚碳酸酯-聚酯組合物、制造方法及其制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明用于提供改進(jìn)的性能平衡的包括聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和環(huán)氧官能的嵌段共聚物的組合物，所述性能包括熱老化性能與抗沖擊性。由該組合物模塑得到的制品可有利地用于機(jī)動(dòng)車應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】聚碳酸酯-聚酯組合物、制造方法及其制品
[0001]發(fā)明背景
[0002]相對(duì)于單獨(dú)的聚碳酸酯或聚酯的性能，聚酯與聚碳酸酯的共混物可以提供一些改進(jìn)。聚碳酸酯是在需要韌性的部件中可使用的工程塑料，但是在多種其它性能(如可加工能力和耐應(yīng)力開(kāi)裂性)方面可以有所改進(jìn)。
[0003]聚酯可以提供改進(jìn)的耐熱性?？箾_改性劑的添加可以在沖擊行為方面提供聚碳酸酯-聚酯組合物進(jìn)一步的改進(jìn)?？梢约尤胂鹉z，以在低溫改進(jìn)沖擊性能。還已知包括聚酯樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂和縮水甘油酯抗沖改性劑的抗沖改性熱塑性共混物。例如，美國(guó)專利5，112，913和5，369，154公開(kāi)了用于模塑其中需要光滑、無(wú)缺陷表面外觀的機(jī)動(dòng)車組件的該組合物。在一些情況下，已知有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷疇區(qū)向含聚碳酸酯的組合物賦予了較高的沖擊強(qiáng)度。
[0004]盡管由已知的抗沖改性的聚酯-聚碳酸酯共混物模塑得到的制品可以提供良好的沖擊性能，但是已發(fā)現(xiàn)制品的耐候性在一些應(yīng)用中是不足的。美國(guó)專利5，981，661公開(kāi)了包括聚酯樹(shù)脂和聚碳酸酯樹(shù)脂的共混物的熱塑性組合物，其采用有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯、縮水甘油酯抗沖改性劑、和阻燃用量的鹵代阻燃劑進(jìn)行改性。該組合物可以顯示出阻燃性、抗沖擊性(尤其是在_20°C的改進(jìn)的低溫抗沖擊性)和提高的耐候性的期望組合，特別是在長(zhǎng)期暴露于UV輻射之后。
[0005]美國(guó)專利7，309，730陳述到，盡管美國(guó)專利5，981，661的組合物提供了提高的耐候性，但是高用量的縮水甘油基抗沖改性劑可通過(guò)在抗沖改性劑中的縮水甘油基和在聚酯中的羧基之間的反應(yīng)而引起不期望的粘度增加。美國(guó)專利7，309，730進(jìn)一步地聲明了，此外，縮水甘油基抗沖改性劑是效率低于核-殼型橡膠的抗沖改性劑。
[0006]美國(guó)專利7，309，730公開(kāi)了包括聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯、有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、丙烯酸類核殼抗沖改性劑和二氧化鈦的聚合物共混物，已發(fā)現(xiàn)所述共混物提供了可用作用于制品(例如電子設(shè)備的外殼)的耐候性模塑組合物的性能。此外，耐候性涉及在UV光中的長(zhǎng)期暴露，且耐候性是基于其中使組合物的試樣在氙弧老化試驗(yàn)機(jī)中經(jīng)受光的試驗(yàn)。
[0007] 申請(qǐng)人:現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)由原本具有良好的沖擊強(qiáng)度的聚酯-聚碳酸酯共混物模塑得到的制品在經(jīng)受熱老化和/或水老化(hydroaging)之后可快速地老化且喪失大部分它們?cè)镜臎_擊強(qiáng)度。具體地， 申請(qǐng)人:已發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)的聚碳酸酯-聚酯共混物中，熱老化之后的沖擊性能有所不足。對(duì)于暴露于熱的模塑制品，例如，在機(jī)動(dòng)車應(yīng)用中的外殼或其它組件等，該問(wèn)題可能是尤其明顯的。
[0008]因此，需要在耐候性方面，特別是在關(guān)于熱老化的耐候性方面顯示出更進(jìn)一步的改進(jìn)的聚酯-聚碳酸酯共混物。對(duì)于用于形成暴露于氣候的制品(例如，用于戶外使用的電子器件或機(jī)械中的模塑的外殼)的模塑組合物，這些進(jìn)一步的改進(jìn)是尤其期望的。
[0009]基于以上，本發(fā)明的目的在于開(kāi)發(fā)顯示出改進(jìn)的性能平衡的聚碳酸酯-聚酯共混物，所述性能包括改進(jìn)的與沖擊強(qiáng)度有關(guān)的熱老化性能，同時(shí)至少保留了其它期望的性能(如低溫延性和水穩(wěn)定性(hydrostability))。[0010]發(fā)明概述
[0011]令人驚訝地發(fā)現(xiàn)向聚碳酸酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的共混物中添加有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和環(huán)氧官能的嵌段共聚物的組合會(huì)顯著地改進(jìn)組合物的熱老化沖擊性能，同時(shí)保持其它性能的期望的平衡。具體地，本發(fā)明旨在包括以下物質(zhì)的熱塑性組合物，基于該組合物的總重量:
[0012](a) 20wt.% 至 50wt.% 的聚碳酸酯；
[0013](b) 15wt.%至50wt.%的聚酯，包括15wt.%至45wt.%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和Owt.%至12wt.%的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；
[0014](c)20wt.%至35?1:.%的有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物,包括1wt.%至40wt.%的聚二有機(jī)基硅氧烷單元；
[0015](d) 2wt.%至20wt.%的共聚酯碳酸酯；
[0016](e) Iwt.%至5界1:.%的環(huán)氧官能的嵌段共聚物；其中組分(a)至(e)的wt.%均基于組分(a)至(e)的總重量，組分(a)至(e)的總重量為整個(gè)所述組合物的至少75wt.% ；
[0017](f)0.1wt.%至1wt.%的添加劑,基于整個(gè)組合物,包括選自抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、著色劑、猝滅劑和脫模劑的至少一種化合物；
[0018](g) Owt.%至15wt.%的填料,基于所述組合物的總重量。
[0019]在另一實(shí)施方式中，基于所述組合物的總重量，熱塑性組合物包括:
[0020](a) 25wt.% 至 45wt.% 的聚碳酸酯；
[0021](b) 15wt.%至50wt.%的聚酯，包括20wt.%至40wt.%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和Owt.%至1wt.%的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；
[0022](c) 20wt.%至3(^丨.％的有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括15wt.%至25wt.%的聚二有機(jī)基硅氧烷單元；
[0023](d)5wt.%至15wt.%的共聚酯碳酸酯；
[0024](e)2wt.%至4wt.%的包括甲基丙烯酸縮水甘油酯單元的環(huán)氧官能的嵌段共聚物，其中組分(a)至(e)的wt.%均基于組分(a)至(e)的總重量，組分(a)至(e)的總重量為整個(gè)所述組合物的至少80wt.% ；
[0025](f) lwt.%至1wt.%的添加劑，包括選自抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、著色劑、猝滅劑和脫模劑的至少一種化合物；
[0026](g)0wt.%至1wt.%的填料,基于所述組合物的總重量。
[0027]在另一實(shí)施方式中，基于所述組合物的總重量，熱塑性組合物包括:
[0028](a) 25wt.%至45wt.%的雙酹A聚碳酸酯；
[0029](b)20wt.%至40wt.%的聚酯，包括20wt.%至30wt.%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和Iwt.%至1wt.%的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；
[0030](c)約21wt.%至27?七％的有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括約15wt.%至25wt.%的聚二有機(jī)基硅氧烷單元,具有下式:
[0031]
【權(quán)利要求】
1.熱塑性組合物，基于所述組合物的總重量，其包括: (a)20wt.%M 60wt.%的聚碳酸酯； (b)15wt.%至50wt.%的聚酯，包括15wt.%至45wt.%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和Owt.%至12wt.%的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯； (c)20wt.%至35?1:.%的有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括1wt.%至40wt.%的聚二有機(jī)基硅氧烷單元； (d)2wt.%至20wt.%的共聚酯碳酸酯； (e)0.5wt.%至6?1:.%的環(huán)氧官能的嵌段共聚物,其中組分(a)至(e)中每一個(gè)的wt.%均基于組分(a)至(e)的總重量，組分(a)至(e)的總重量為整個(gè)所述組合物的至少75wt.% ； (f)0.1wt.%至1wt.%的添加劑,基于所述組合物的總重量,包括選自抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、著色劑、粹滅劑和脫模劑的至少一種化合物；和 (g)0wt.%至15wt.%的填料,基于所述組合物的總重量。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中在暴露于140°CI, 000小時(shí)之后，由所述組合物制備的制品保持了 100%延性。
3.權(quán)利要求1-2的任一項(xiàng)的組合物，其中在暴露于80°C和80%相對(duì)濕度500小時(shí)之后，由所述組合物制備的制品保持了 100%延性。
4.權(quán)利要求1-3的任一項(xiàng)的組合物，其中由所述組合物制備的制品顯示了:(i)在模塑之后于23°C、0°C和-20°C在缺口伊佐德沖擊試驗(yàn)以及多軸沖擊試驗(yàn)二者中的100%延性，(ii)在140°C熱老化至多1000小時(shí)之后在缺口伊佐德沖擊試驗(yàn)以及多軸沖擊試驗(yàn)二者中的100%延性，和(iii)在80°C和80%濕度水老化至多500小時(shí)之后在缺口伊佐德沖擊試驗(yàn)以及多軸沖擊試驗(yàn)二者中的100%延性。
5.權(quán)利要求1-4的任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物顯示出在23°C根據(jù)ASTMD256在由所述組合物模塑得到且厚度為3.2的樣品條上測(cè)量的缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度為大于500J/m ;在_20°C根據(jù)ASTM D256在由所述組合物模塑得到且厚度為3.2的樣品條上測(cè)量的缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度為大于500J/m ;和，在140°C熱老化至多1000小時(shí)之后，在23°C根據(jù)ASTMD256在由所述組合物模塑得到且厚度為3.2的樣品條上測(cè)量的缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度為大于 500J/m。
6.權(quán)利要求1-5的任一項(xiàng)的組合物，其中聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)的存在量為20wt.%至40wt.% ,聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)的存在量為Iwt.%至1wt.%。
7.權(quán)利要求1-6的任一項(xiàng)的組合物，其中所述有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物具有下式:
8.權(quán)利要求1-7的任一項(xiàng)的熱塑性組合物，基于所述組合物的總重量，其包括:(a)25wt.%至45wt.%的聚碳酸酯； (b)15wt.%至50wt.%的聚合物,包括20wt.%至40wt.%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和0wt.%至1wt.%的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯； (c)20wt.%至30丨1:.%的有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括15wt.%至25wt.%的聚二有機(jī)基硅氧烷單元； (d)5wt.%至15wt.%的共聚酯碳酸酯； (e)Iwt.%至5wt.%的包括甲基丙烯酸縮水甘油酯單元的環(huán)氧官能的嵌段共聚物，其中組分(a)至(e)中每一個(gè)的重量百分?jǐn)?shù)均基于組分(a)至(e)的總重量，組分(a)至(e)的總重量為整個(gè)所述組合物的至少80wt.% ； (f)0.1wt.%至5?^.%的添加劑,基于所述組合物的總重量,包括選自抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、著色劑、粹滅劑和脫模劑的至少一種化合物； (g)0wt.%至1wt.%的填料,基于所述組合物的總重量； 其中所述組合物顯示了:⑴在模塑之后于23°C、0°C和-20°C在缺口伊佐德沖擊試驗(yàn)以及多軸沖擊試驗(yàn)二者中的100%延性，(ii)在140°C熱老化至多1000小時(shí)之后在缺口伊佐德沖擊試驗(yàn)以及多軸沖擊試驗(yàn)二者中的100%延性，和(iii)在80°C和80%濕度水老化至多500小時(shí)之后在缺口伊佐德沖擊試驗(yàn)以及多軸沖擊試驗(yàn)二者中的100%延性。
9.權(quán)利要求1-7的任一項(xiàng)的熱塑性組合物，基于所述組合物的總重量，其包括: (a)25wt.%至45wt.%的雙酹A聚碳酸酯； (b)20wt.%至40wt.%的聚酯，包括20wt.%至30wt.%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和1wt.%至1wt.%的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯； (c)約22wt.%至27wt.%的有機(jī)基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物,包括約15wt.%至25wt.%的聚二有機(jī)基硅氧烷單元且具有下式:
10.包括權(quán)利要求1-9的 任一項(xiàng)的組合物的制品。
【文檔編號(hào)】C08L67/02GK104039890SQ201280066897
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月19日
【發(fā)明者】Y.朱, J.G.M.范吉斯伯根, J.H.G.M.洛梅杰, V.朱伊卡, T.丁 申請(qǐng)人:沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司