專(zhuān)利名稱:熔體中具有改進(jìn)的電導(dǎo)率的透明熱塑性組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及熱塑性樹(shù)脂,更具體涉及具有改進(jìn)的電導(dǎo)率的透明熱塑性組合 物。
背景技術(shù):
JP 2008-115253描述了一種抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物,該組合物據(jù)稱具有極佳 的熱穩(wěn)定性和透明度。聚碳酸酯組合物含有憐鹽和抗氧化劑,或者含有亞磷酸鹽和抗氧化 劑。JP 2008-115250提供了一種抗靜電性聚碳酸酯樹(shù)脂組合物,該組合物據(jù)稱具有極 佳的熱穩(wěn)定性和透明度。聚碳酸酯樹(shù)脂含有雙甘油脂肪酸酯、亞磷酸鹽和抗氧化劑。JP 2008-081708描述了一種由以下組分制備的抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物 (A) 100重量份的聚碳酸酯樹(shù)脂,(B)O. 1-20重量份的特定有機(jī)磺酸的憐鹽作為抗靜電劑和 (C)O. 01-0. 8重量份的特定紫外吸收劑。由該組合物制備的模塑制品據(jù)稱具有透明性,較低 的初始脫色,并且還據(jù)稱擁有優(yōu)異的抗靜電性和耐光性。JP 2007-277337揭示了一種組合物,該組合物據(jù)稱由以下組分構(gòu)成100重量份 的芳族聚碳酸酯樹(shù)脂(組分A),其由特定的重復(fù)單元組成;5-100重量份的聚醚酯(組分 B),其由以下組分組成(Bi)不具有磺酸基的芳族二羧酸和/或其酯,(B2)含有磺酸基的芳 族二羧酸和/或其酯,(B3)2-10C的二醇和(B4)聚(氧化烯)二醇。所得聚碳酸酯樹(shù)脂組 合物據(jù)稱具有極佳的耐熱性和持久的抗靜電性。JP 2007-153932描述了一種由以下組分制備的聚碳酸酯樹(shù)脂組合物聚碳酸酯 樹(shù)脂,和多羥基醇脂肪酸酯的硼酸酯和/或其鹽。JP 2007-063361提供由以下組分制備的抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物100重量份 的聚碳酸酯樹(shù)脂(組分A),0.01-4重量份的低分子量磺酸鹽(組分B)和0. 001-1重量份的 磷酸酯(組分C)。該抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物據(jù)稱還包含0. 01-5重量份的具有磺酸鹽基 團(tuán)的聚醚酯和/或具有磺酸鹽基團(tuán)的聚酯(組分D),位阻酚類(lèi)抗氧化劑,磷酯(phosphorous ester)抗氧化劑和紫外吸收劑。由該組合物制備的模塑制品據(jù)稱特別適合作為車(chē)輛的透明 部件。美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)第2007/049703號(hào)描述了基本透明的抗靜電且抗沖的模塑組 合物以及由該組合物制備的制品。該組合物包括聚碳酸酯樹(shù)脂和脂環(huán)族聚酯樹(shù)脂與抗靜 電聚合物材料的易混溶混合物,其中聚碳酸酯和脂環(huán)族聚酯樹(shù)脂的混合物以適當(dāng)?shù)谋壤?在,從而基本匹配抗靜電聚合物材料的折射率,能夠使該組合物以及由該組合物制備的任 何制品基本是透明的。該組合物據(jù)稱可用于電氣設(shè)備、電子設(shè)備、電子封裝和衛(wèi)生保健等領(lǐng) 域中的各種制品。JP 2006-257177提供一種抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物,該組合物據(jù)稱具有極佳的 透明度,該組合物由以下組分制備100重量份的聚碳酸酯樹(shù)脂(A),0. 1-7重量份的抗靜電 劑⑶和0. 1-5重量份的聚己內(nèi)酯(C)。KR 2004-056713描述了一種不透明聚碳酸酯樹(shù)脂組合物,該組合物通過(guò)將100份的基本樹(shù)脂、5-20份的抗靜電炭黑和0. 3-1. 0份的熱穩(wěn)定劑配制在一起制得,所述基本樹(shù) 脂包含40-80%的聚碳酸酯樹(shù)脂和20-60%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂。該組合物據(jù) 稱具有極佳的抗靜電性、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。該組合物僅限于得到黑色的不透明產(chǎn)品。JP 2005-272663描述了 一種抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物,該組合物通過(guò)將100重 量份的聚碳酸酯樹(shù)脂(A)與0. 5-5重量份的抗靜電劑(B)和0. 0001-1. 0重量份的特定的 酰亞胺鋰鹽(C)配制在一起制得,所述抗靜電劑(B)包含特定的憐鹽作為活性組分。所得 組合物據(jù)稱能提供耐熱性和透明度極佳的抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物。美國(guó)專(zhuān)利第7,220,792號(hào)揭示了一種耐水性長(zhǎng)效抗靜電熱塑性組合物,該組合物 含有約100重量份的熱塑性聚合物,例如聚碳酸酯或其摻混物,約0. 1-10重量份的抗靜電 劑和約0. 1-10重量份的聚硅氧烷-聚醚共聚物。JP 2005-146225提供了 一種抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物,該組合物包含100重量 份的聚碳酸酯樹(shù)脂(A)和與之結(jié)合的0. 1-7重量份的抗靜電劑(B),以及0. 0001-0. 1重量 份的全氟烷磺酸金屬鹽(C),所述抗靜電劑(B)包含作為有效成分的憐鹽。所得組合物據(jù) 稱耐熱性和透明度極佳。JP 2004-083831描述了一種聚碳酸酯樹(shù)脂,該樹(shù)脂的特征是包含(A)95_99. 9質(zhì) 量%的聚碳酸酯樹(shù)脂和(B)O. 1-5質(zhì)量%的全氟酰亞胺金屬鹽。所得透明聚碳酸酯樹(shù)脂組 合物據(jù)稱具有阻燃性,無(wú)附著的灰塵,并且具有持續(xù)的抗靜電性能。JP 2003-176404提供由以下組分制備的抗靜電聚碳酸酯樹(shù)脂組合物(A) 100 重量份的聚碳酸酯樹(shù)脂(組分a),(B)O. 05-5重量份的特定苯磺酸憐鹽(組分b)和 (C)O. 001-0. 8重量份的特定的芳族磺酸金屬鹽(組分c)。所得組合物據(jù)稱在干熱處理后 具有極佳的抗靜電性能,并且該抗靜電性能持久,該組合物還具有高溫度/高濕度條件下 (濕熱處理)的極佳透明性,并且透明性不下降,以及極佳的色調(diào)和模塑過(guò)程中的耐模塑加 熱性。JP 2003-055544描述了一種由以下組分制備的聚碳酸酯樹(shù)脂組合物100重量份 的聚碳酸酯樹(shù)脂和0. 1-100重量份的無(wú)機(jī)導(dǎo)電物質(zhì)。所得組合物據(jù)稱具有極佳的導(dǎo)電性和 抗靜電性,并且提供外觀良好的模塑產(chǎn)品,而對(duì)聚碳酸酯樹(shù)脂的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)如機(jī)械強(qiáng)度、耐熱 性、尺寸穩(wěn)定性無(wú)任何不利影響。美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)第2003/031844號(hào)描述了一種多層結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有至少兩個(gè) 熱塑性層,其中至少一層含有一種或多種抗靜電化合物。該抗靜電化合物選自全氟烷基磺 酸鹽,例如全氟烷基磺酸銨鹽,全氟烷基磺酸憐鹽和全氟烷基磺酸锍鹽。該多層結(jié)構(gòu)可選自 膜、實(shí)心片材和多壁片。美國(guó)專(zhuān)利第5,360,658號(hào)提供一種由熱塑性聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯和 炭黑生產(chǎn)的擠出型抗靜電聚碳酸酯片材,以及生產(chǎn)這種片材的方法。JP 49-011949提供一種含0. l_5phr脂肪酸單甘油酯的抗靜電聚碳酸酯組合物。 但是,所報(bào)導(dǎo)的霧度值較高。美國(guó)專(zhuān)利第6,914,092號(hào)提供一種適合為所揭示的塑料提供抗靜電性的試劑。已 經(jīng)發(fā)現(xiàn),在塑料樹(shù)脂(特別是熱塑性樹(shù)脂)中引入少量有機(jī)全氟烷基磺酸鹽可以有效地實(shí) 現(xiàn)該目的。本領(lǐng)域中存在的一個(gè)問(wèn)題是熱塑性材料是電絕緣體。在塑料中引入銅之類(lèi)的導(dǎo)電材料可以提高電導(dǎo)率。但是,金屬填料會(huì)導(dǎo)致透明基質(zhì)中出現(xiàn)不透明。因此,為了減輕該問(wèn) 題,在本領(lǐng)域中仍然需要具有改進(jìn)的電導(dǎo)率但對(duì)透明度無(wú)負(fù)面影響的透明熱塑性材料。發(fā)明概述因此,本發(fā)明提供一種具有改進(jìn)的導(dǎo)電率的透明熱塑性組合物。該透明熱塑性組 合物包含聚碳酸酯和聚酯樹(shù)脂的透明摻混物,或透明共聚酯碳酸酯樹(shù)脂,或透明聚酯樹(shù)脂。通過(guò)以下本發(fā)明的詳細(xì)描述可以清楚地了解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)和益處。發(fā)明詳述現(xiàn)在,為了說(shuō)明而非限制的目的描述本發(fā)明。除非在操作實(shí)施例中或者另有說(shuō)明, 否則,說(shuō)明書(shū)中使用的所有表示數(shù)量、百分量等的數(shù)字應(yīng)理解為在所有情況中前有詞“約” 修飾。本發(fā)明提供一種透明熱塑性模塑組合物,該組合物含有選自透明共聚酯碳酸酯 樹(shù)脂,聚碳酸酯樹(shù)脂與聚酯樹(shù)脂的透明摻混物,透明聚酯樹(shù)脂中的一種組分;以組合物的重 量為基準(zhǔn)計(jì)0. 005-2重量%的通式(I)的全氟烷基磺酸鹽(RA-SO3-)nXn+(I),其中R表示全 氟化的具有1-30個(gè)碳原子的直鏈或支鏈碳鏈,A表示直接鍵或芳香核,η表示整數(shù)1或2, X表示選自元素周期表第1族或第2族的金屬元素;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)0-5重量% 的單硬脂酸甘油酯(GMS);其中依據(jù)ASTM D-1003測(cè)得的透明熱塑性模塑組合物的總透光 率大于84%,依據(jù)ASTM D-257測(cè)得的電阻率(在277°C,在100伏起電1000秒后)小于 2.5E+06ohm_mo本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)透明熱塑性模塑組合物的方法,該方法包括將以下組分組 合選自透明共聚酯碳酸酯樹(shù)脂,聚碳酸酯樹(shù)脂與聚酯樹(shù)脂的透明摻混物,透明聚酯樹(shù)脂 中的一種組分;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)0.005-2重量%的通式(I)的全氟烷基磺酸鹽 (RA-SCV)nXn+(I),其中R表示全氟化的具有1-30個(gè)碳原子的直鏈或支鏈碳鏈,A表示直接 鍵或芳香核,η表示整數(shù)1或2,X表示選自元素周期表第1族或第2族的金屬元素;以組合 物的重量為基準(zhǔn)計(jì)0-5重量%的單硬脂酸甘油酯(GMS);其中依據(jù)ASTMD-1003測(cè)得的透明 熱塑性模塑組合物的總透光率大于84%,依據(jù)ASTMD-257測(cè)得的電阻率(在277°C,在100 伏起電1000秒后)小于2. 5E+06ohm-m。本發(fā)明還提供一種改進(jìn)透明熱塑性模塑組合物的電導(dǎo)率的方法,該方法包括將以 下組分組合選自透明共聚酯碳酸酯樹(shù)脂,聚碳酸酯樹(shù)脂與聚酯樹(shù)脂的透明摻混物,透明聚 酯樹(shù)脂中的一種組分;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)0.005-2重量%的通式(I)的全氟烷基磺 酸鹽(RA-S03_)nXn+(I),其中R表示全氟化的具有1-30個(gè)碳原子的直鏈或支鏈碳鏈,A表示 直接鍵或芳香核,η表示整數(shù)1或2,X表示選自元素周期表第1族或第2族的金屬元素;以 組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)0-5重量%的單硬脂酸甘油酯(GMS);其中依據(jù)ASTM D-1003測(cè)得 的組合物的總透光率大于84%,依據(jù)ASTM D-257測(cè)得的電阻率(在277°C,在100伏起電 1000 秒后)小于 2. 5E+06ohm-m。適用于制備本發(fā)明組合物的聚碳酸酯樹(shù)脂是作為線型或支化樹(shù)脂的均聚碳酸酯 和共聚碳酸酯以及它們的混合物。文中所用的術(shù)語(yǔ)“聚碳酸酯”包括均聚碳酸酯如BPA聚 碳酸酯,由兩種或更多種不同二羥酚得到的共聚碳酸酯,以及包括衍生自一種或多種二羥 酚的結(jié)構(gòu)單元和一種或多種二元酸衍生結(jié)構(gòu)單元的共聚酯碳酸酯。二元酸例如包括十二烷 二酸、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸?!熬埘ァ卑ň埘ズ凸簿埘ァC绹?guó)專(zhuān)利第4,983,706號(hào)描述了 一種制備共聚酯碳酸酯的方法。聚碳酸酯的重均分子量?jī)?yōu)選為10,000-200, 000,更優(yōu)選為20,000-80,000,根據(jù) ASTM D-1238在300°C和1. 2千克砝碼條件下,聚碳酸酯的熔體流動(dòng)速率優(yōu)選為1_65克/10 分鐘,更優(yōu)選為2-35克/10分鐘。它們可以例如通過(guò)已知的二相界面法由碳酸衍生物(例 如光氣)和二羥基化合物通過(guò)縮聚反應(yīng)制得(參見(jiàn)德國(guó)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)2,063,050、2,063,052、 1,570,703,2, 211,956,2, 211,957 和 2,248,817 ;法國(guó)專(zhuān)利 1,561,518 ;以及 H. Schnell 的 專(zhuān)論“聚碳酸酯化學(xué)和物理(Chemistry and Physics of Polycarbonates) ”,Interscience Publishers,紐約,紐約,1964)。在本發(fā)明中,適用于制備本發(fā)明的聚碳酸酯的二羥基化合物符合以下結(jié)構(gòu)式(1) 或⑵。
權(quán)利要求
1.一種透明熱塑性模塑組合物,其包含選自下組的一種組分透明共聚酯碳酸酯樹(shù)脂,聚碳酸酯樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂的透明摻混 物,和透明聚酯樹(shù)脂;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì),約0.005-2重量%的通式(I)的全氟烷基磺酸鹽 (RA-SCV)nXn+ ⑴,其中R表示具有1-30個(gè)碳原子的全氟化的直鏈或支鏈碳鏈,A表示直接鍵或芳香核,η 表示1或2的整數(shù),X表示選自元素周期表第1族或第2族的金屬元素;和 以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì),約0-5重量%的單硬脂酸甘油酯(GMS), 其中,該透明熱塑性模塑組合物依據(jù)ASTM D-1003測(cè)得的總透光率大于約84%,依據(jù) ASTM D-257測(cè)得的電阻率(在277°C,在100伏起電1000秒后)小于約2. 5E+06ohm_m。
2.如權(quán)利要求1所述的透明熱塑性模塑組合物,其特征在于,所述聚碳酸酯選自下組 均聚碳酸酯,共聚碳酸酯和共聚酯碳酸酯。
3.如權(quán)利要求1所述的透明熱塑性模塑組合物,其特征在于,所述金屬元素X選自下 組Li、Na、K、Cs、Ca、Mg 禾口 Ba。
4.如權(quán)利要求1所述的透明熱塑性模塑組合物,其特征在于,所述全氟烷基磺酸鹽選 自下組全氟丁磺酸鋰、全氟丁磺酸鈉、全氟丁磺酸鉀、全氟丁磺酸銫、全氟丁磺酸鎂、全氟 丁磺酸鈣、全氟丁磺酸鋇。
5.如權(quán)利要求1所述的透明熱塑性模塑組合物,其特征在于,所述全氟烷基磺酸鹽在 組合物中的含量約為0. 005-2重量%。
6.如權(quán)利要求1所述的透明熱塑性模塑組合物,其特征在于,所述單硬脂酸甘油酯 (GMS)在組合物中的含量約為0. 03-1重量%。
7.如權(quán)利要求1所述的透明熱塑性模塑組合物,其特征在于,所述聚酯選自下組聚 (對(duì)苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇酯)(“PCT”),聚(對(duì)苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇-共-乙二醇酯) (“PCTG”),二醇改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(“PETG”),聚(1,4_環(huán)己烷二甲基-1,4-環(huán) 己烷-二羧酸酯)(“PCXD”)以及它們的混合物。
8.一種制備透明熱塑性模塑組合物的方法,該方法包括將以下組分組合選自下組的一種組分透明共聚酯碳酸酯樹(shù)脂,聚碳酸酯樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂的透明摻混 物,和透明聚酯樹(shù)脂;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì),約0.005-2重量%的通式(I)的全氟烷基磺酸鹽 (RA-SCV)nXn+ ⑴,其中R表示具有1-30個(gè)碳原子的全氟化的直鏈或支鏈碳鏈,A表示直接鍵或芳香核,η 表示1或2的整數(shù),X表示選自元素周期表第1族或第2族的金屬元素;和 以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì),約0-5重量%的單硬脂酸甘油酯(GMS), 其中,該透明熱塑性模塑組合物依據(jù)ASTM D-1003測(cè)得的總透光率大于約84%,依據(jù) ASTM D-257測(cè)得的電阻率(在277°C,在100伏起電1000秒后)小于約2. 5E+06ohm_m。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述聚碳酸酯選自下組均聚碳酸酯、共聚 碳酸酯和共聚酯碳酸酯。
10.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述金屬元素X選自下組Li、Na、K、Cs、 Ca、Mg 禾口 Ba。
11.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述全氟烷基磺酸鹽選自下組全氟丁磺 酸鋰、全氟丁磺酸鈉、全氟丁磺酸鉀、全氟丁磺酸銫、全氟丁磺酸鎂、全氟丁磺酸鈣、全氟丁 磺酸鋇。
12.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述全氟烷基磺酸鹽在組合物中的含量約 為0. 005-2重量%。
13.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述單硬脂酸甘油酯(GMS)在組合物中的 含量約為0. 03-1重量%。
14.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述聚酯選自下組聚(對(duì)苯二甲酸環(huán)己 烷二甲醇酯)(“PCT”),聚(對(duì)苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇-共-乙二醇酯)(“PCTG”),二醇 改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(“PETG”),聚(1,4_環(huán)己烷二甲基-1,4-環(huán)己烷-二羧酸酯) (“PCCD,,)以及它們的混合物。
15.一種改進(jìn)透明熱塑性模塑組合物的電導(dǎo)率的方法,該方法包括將以下組分組合選自下組的一種組分透明共聚酯碳酸酯樹(shù)脂,聚碳酸酯樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂的透明摻混物,和透明聚酯樹(shù)脂;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì),約0.005-2重量%的通式(I)的全氟烷基磺酸鹽(RA-SCV)nXn+ ⑴,其中R表示具有1-30個(gè)碳原子的全氟化的直鏈或支鏈碳鏈,A表示直接鍵或芳香核,η 表示1或2的整數(shù),X表示選自元素周期表第1族或第2族的金屬元素;和以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì),約0-5重量%的單硬脂酸甘油酯(GMS),其中,該組合物依據(jù)ASTM D-1003測(cè)得的總透光率大于約84%,依據(jù)ASTM D-257測(cè)得 的電阻率(在277°C,在100伏起電1000秒后)小于約2. 5E+06ohm_m。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述聚碳酸酯選自下組均聚碳酸酯、共 聚碳酸酯和共聚酯碳酸酯。
17.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述金屬元素X選自下組Li、Na、K、Cs、 Ca、Mg 禾口 Ba。
18.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述全氟烷基磺酸鹽選自下組全氟丁磺 酸鋰、全氟丁磺酸鈉、全氟丁磺酸鉀、全氟丁磺酸銫、全氟丁磺酸鎂、全氟丁磺酸鈣、全氟丁 磺酸鋇。
19.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述全氟烷基磺酸鹽在組合物中的含量 約為0. 005-2重量%。
20.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述單硬脂酸甘油酯(GMS)在組合物中的 含量約為0. 03-1重量%。
21.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述聚酯選自下組聚(對(duì)苯二甲酸環(huán)己 烷二甲醇酯)(“PCT”),聚(對(duì)苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇-共-乙二醇酯)(“PCTG”),二醇 改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(“PETG”),聚(1,4_環(huán)己烷二甲基-1,4-環(huán)己烷-二羧酸酯) (“PCCD,,)以及它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種透明熱塑性模塑組合物,該組合物由以下組分制得選自透明共聚酯碳酸酯樹(shù)脂,聚碳酸酯樹(shù)脂與聚酯樹(shù)脂的透明摻混物,透明聚酯樹(shù)脂中的一種組分;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)約0.005-2重量%的通式(I)的全氟烷基磺酸鹽(RA-SO3-)nXn+(I),其中R表示全氟化的具有1-30個(gè)碳原子的直鏈或支鏈碳鏈,A表示直接鍵或芳香核,n表示整數(shù)1或2,X表示選自元素周期表第1族或第2族的金屬元素;以組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)約0-5重量%的單硬脂酸甘油酯(GMS);其中依據(jù)ASTM D-1003測(cè)得的透明熱塑性模塑組合物的總透光率大于約84%,依據(jù)ASTM D-257測(cè)得的電阻率(在277℃,在100伏起電1000秒后)小于約2.5E+06ohm-m。
文檔編號(hào)C08K5/09GK102131869SQ200980134155
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者J·P·曼森, 李向陽(yáng) 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)有限公司