靜電耗散性聚碳酸酯組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及靜電耗散性聚碳酸酯組合物，其是通過(guò)將芳族聚碳酸酯聚合物與熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物和包含第二熱塑性聚氨酯的增容劑組分相組合來(lái)制備的。這種第二熱塑性聚氨酯是下面的反應(yīng)產(chǎn)物：(a)至少一種多元醇中間體，(b)至少一種二異氰酸酯和(c)至少一種增鏈劑，其中(a)多元醇中間體包括聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其組合。
【專利說(shuō)明】靜電耗散性聚碳酸酯組合物
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及靜電耗散性聚碳酸酯組合物，其是通過(guò)將芳族聚碳酸酯聚合物與熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物和包含第二熱塑性聚氨酯的增容劑組分相組合來(lái)制備的。這種增容劑是(a)至少一種多元醇中間體，(b)至少一種二異氰酸酯和(C)至少一種增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物，其中(a)多元醇中間體包括聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其組合。
[0002]發(fā)明背景
[0003]本發(fā)明涉及靜電耗散性聚碳酸酯組合物，其包括適于注射模塑應(yīng)用的組合物。
[0004]聚碳酸酯(PC)持續(xù)成為主要的工程熱塑體之一，這歸因于它的韌性、透明性、高熱撓曲性、尺寸穩(wěn)定性、良好的電特性和阻燃能力的平衡。PC通常用于注射模塑應(yīng)用中。
[0005]熱塑性聚氨酯(TPU)是獨(dú)特的熱塑性彈性體，具有優(yōu)異的耐磨性、突出的低溫性能、優(yōu)異的機(jī)械性能、非常良好的撕裂強(qiáng)度、高彈性、高透明性、良好的耐油和耐油脂性。
[0006]如果組合這兩種材料的強(qiáng)度，則將獲得巨大的協(xié)同作用。但是，歸因于PC相對(duì)高的熔融粘度(即，低的熔體流動(dòng))，這些材料通常在280-300°C模制，其比TPU的安全加工溫度高了大約50°C。因此，組合這些材料的嘗試導(dǎo)致了所形成的組合物在它們曝露于PC組分所需的加工溫度時(shí)嚴(yán)重的降解。另外，PC和TPU之間差的相容性經(jīng)常導(dǎo)致由這樣的組合物制成的模制件的分層和差的 表面質(zhì)量。
[0007]需要這樣的組合物，其組合了 PC和TPU的性能，同時(shí)避免了通常由這樣的組合物所形成的組分差的相容性而導(dǎo)致的模制件中的高溫降解和分層和差的表面質(zhì)量的問(wèn)題。本發(fā)明涉及這樣的組合物。
[0008]還需要這樣組合物具有良好的靜電耗散性(ESD)性能。目前，抗靜電劑或者導(dǎo)電填料(例如炭黑)必須加入許多組合物中，來(lái)使得它們用于不同的應(yīng)用如包裝應(yīng)用，這里需要良好的ESD性能。用固有耗散性的組合物代替必須包含導(dǎo)電填料或者抗靜電劑的組合物將產(chǎn)生更安全永久的ESD保護(hù)和更高的潔凈度。本發(fā)明涉及這樣的組合物。
[0009]在ESD敏感性電子裝置的生產(chǎn)中還需要例如硬磁盤驅(qū)動(dòng)器，用于具有良好的ESD性能、良好的潔凈度性能(很少到?jīng)]有填料)、良好的機(jī)械性能和良好的熱性能的材料，其可以注塑成型。本發(fā)明涉及這樣的組合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明涉及組合物，其組合了 PC和TPU的性能，同時(shí)避免了通常由這樣的組合物所形成的組分差的相容性而導(dǎo)致的模制件中的高溫降解和分層和差的表面質(zhì)量的問(wèn)題。本發(fā)明提供了有效相容的PC/TPU合金，其可以適于模制應(yīng)用。本發(fā)明還提供了相容的PC/TPU合金，這里該TPU是固有耗散性聚合物(IDP)。在這樣的實(shí)施方案中，由這樣的組合物模制的制品具有永久的靜電耗散(ESD)性能和因此能夠提供良好的ESD保護(hù)給敏感的電子部件，例如用于硬磁盤驅(qū)動(dòng)器和其他類似裝置的生產(chǎn)。
[0011]本發(fā)明提供一種靜電耗散性熱塑性組合物，其包含:(i)芳族聚碳酸酯聚合物；
(ii)熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和(iii)包含不同于組分(ii)的熱塑性聚氨酯的增容劑。這個(gè)第二熱塑性聚氨酯包含(a)至少一種多元醇中間體，(b)至少一種二異氰酸酯和(C)至少一種增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物，其中(a)多元醇中間體包括聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其組合。該組合物可以進(jìn)一步包括一種或多種性能添加劑。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步提供到這里，該增容劑包括(a)至少一種聚己內(nèi)酯多元醇，(b)至少一種二異氰酸酯和(C)至少一種亞烷基二醇增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物。本發(fā)明仍然進(jìn)一步提供增容劑，其包括(a)至少一種聚碳酸酯多元醇，(b)至少一種二異氰酸酯和(C)至少一種亞烷基二醇增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物 。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步提供了所述組合物，這里該組合物具有根據(jù)ASTM D-648在66psi下測(cè)量的至少100°c的熱變形溫度；根據(jù)ASTM D-257在50%相對(duì)濕度下測(cè)量的1E6-1E13歐姆/平方的表面電阻率，根據(jù)ASTM D-257在50%相對(duì)濕度下測(cè)量的1E6-1E13歐姆.厘米的體積電阻率，或者其任意組合。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步提供成形聚合物制品，其包含此處所述任何靜電耗散性熱塑性組合物。在一些實(shí)施方案中，該制品是通過(guò)注射模塑制備的。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明不同的特征和實(shí)施方案將在下面作為非限定性說(shuō)明來(lái)描述。
[0016]本發(fā)明提供一種靜電耗散性熱塑性組合物，其包含:(i)芳族聚碳酸酯聚合物；
(ii)熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和(iii)增容劑包含不同于組分(ii)的熱塑性聚氨酯的增容劑。這種增容劑使得本發(fā)明的組合物成功的組合了芳族聚碳酸酯聚合物和熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物，產(chǎn)生了一種組合物，其也可以稱作PC/TPU合金，其不遭受在產(chǎn)生這樣的組合的組合物中典型的存在的缺點(diǎn)，所述缺點(diǎn)包括但不限于由這樣的材料制成的模制件中的高溫降解和分層和差的表面質(zhì)量。
[0017]聚碳酸酯聚合物
[0018]本發(fā)明的聚碳酸酯聚合物組分是芳族聚碳酸酯聚合物。該芳族聚碳酸酯聚合物沒(méi)有過(guò)度限制
[0019]聚碳酸酯通常是二醇和在一些實(shí)施方案中是二羥基或者多羥基酚如雙酚A與碳酸、光氣等的反應(yīng)產(chǎn)物。聚碳酸酯通常具有重復(fù)的碳酸酯基團(tuán)，即，-O-C(O)-O-,并且通常具有連接到該碳酸酯基團(tuán)上的-Ar-基團(tuán)，這里Ar是芳族環(huán)，其可以包含烴基取代基。引用美國(guó)專利N0.3070563，并且在此引入作為聚碳酸酯的例子的參考。聚碳酸酯是公知的，并且描述在許多專利和其他技術(shù)參考文獻(xiàn)中。在一些實(shí)施方案中，該聚碳酸酯或者至少該聚碳酸酯的重復(fù)單元可以用式表征:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種靜電耗散性熱塑性組合物，其包含: (i)芳族聚碳酸酯聚合物； (?)熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和 (iii)增容劑，其包含不同于組分(ii)的熱塑性聚氨酯，并且包含以下的反應(yīng)產(chǎn)物:(a)至少一種多元醇中間體，(b)至少一種二異氰酸酯，和(C)至少一種增鏈劑，其中(a)多元醇中間體包括聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其組合。
2.權(quán)利要求1的組合物，其進(jìn)一步包含: (iv)—種或多種性能添加劑。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所述芳族聚碳酸酯聚合物包括聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、或者聚碳酸酯共混物、或者其組合。
4.權(quán)利要求2的組合物，其中該聚碳酸酯共混物包括聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、或者其組合，所述聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、或者其組合與聚酯聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、或者其組合共混。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的組合物，其中所述熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物是通過(guò)將(a)至少一種多元醇中間體與(b)至少一種二異氰酸酯和(C)至少一種增鏈劑反應(yīng)來(lái)制備的； 其中該多元醇中間體包括聚酯多元醇、聚環(huán)氧乙烷、或者其組合。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中所述聚酯多元醇得自至少一種二亞烷基二醇和至少一種二羧酸或者其酯或酸酐。`
7.權(quán)利要求5的組合物，其中所述聚環(huán)氧乙烷包括聚乙二醇、聚丙二醇、或者其組合。
8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的組合物，其中所述熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物進(jìn)一步包含離子添加劑。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的組合物，其中所述熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物包含(a)至少一種多元醇中間體、(b)至少一種二異氰酸酯、和(C)至少一種增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物，和 其中該二異氰酸酯不同于用于制備組分(iii)的二異氰酸酯，該多元醇中間體不同于用于制備組分(iii)的多元醇中間體，或者以上組合；和 其中所述熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物進(jìn)一步包含離子液體。
10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的組合物，其中所述增容劑包含(a)至少一種聚己內(nèi)酯多元醇、(b)至少一種二異氰酸酯、和(C)至少一種亞烷基二醇增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物。
11.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的組合物，其中所述增容劑包含(a)至少一種聚碳酸酯多元醇、(b)至少一種二異氰酸酯、和(C)至少一種亞烷基二醇增鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物。
12.權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的組合物，其中所述增容劑是使用以下制備的:(b)二異氰酸酯，其包括4，4’ -亞甲基二苯基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯、或者其組合，和(c)增鏈劑，其包括1，4-丁二醇、1，6-己二醇、或者其組合。
13.權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的組合物，其進(jìn)一步包含(iv)—種或多種添加劑，其中所述一種或多種添加劑包括蠟、抗氧化劑、水解穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、染料、阻燃劑、增強(qiáng)填料、顏料、或者其組合。
14.權(quán)利要求13的組合物，其中所述增強(qiáng)填料選自玻璃纖維、玻璃珠、碳纖維、滑石、碳酸鈣、或者其組合。
15.權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)的組合物，其中該整體組合物是30-80重量％的芳族聚碳酸酯；10-40重量％的熱塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和1.5-8重量％的增容劑。
16.權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)的組合物，其具有根據(jù)ASTMD-648在66psi下測(cè)量的至少100°C的熱變形溫度。
17.權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)的組合物，其具有根據(jù)ASTMD-257在50%相對(duì)濕度下測(cè)量的1E6-1E13歐姆/平方的表面電阻率，或者根據(jù)ASTM D-257在50%相對(duì)濕度下測(cè)量的1E6-1E13歐姆.厘米的體積電阻率，或者以上的組合。
18.一種成形聚合物制品，其包含權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)的靜電耗散性熱塑性組合物。
19.權(quán)利要求18的成形聚合物制品，其中所述制品是通過(guò)注射模塑制備的。
20.權(quán)利要求18的成形聚合物制品，其中所述制品包括:用于電子部件或零件的包裝材料、用于潔凈室的結(jié)構(gòu)部件、用于潔凈室中的零件或者工具、電線涂層、電纜外套、或者其組合。
21.一種靜電耗散性熱塑性組合物，其包含: (i)芳族聚碳酸酯聚合物； (?)熱塑性聚氨酯系固有 耗散性聚合物；和 (iii)增容劑； 其中該組合物具有根據(jù)ASTM D-648在66psi下測(cè)量的至少100°C的熱變形溫度；根據(jù)ASTM D-257在50%相對(duì)濕度下測(cè)量的1E6-1E13歐姆/平方的表面電阻率，或者根據(jù)ASTMD-257在50%相對(duì)濕度下測(cè)量的1E6-1E13歐姆.厘米的體積電阻率，或者以上的組合。
【文檔編號(hào)】C08L69/00GK103547629SQ201280024640
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月21日
【發(fā)明者】盧啟威, 曹飛娜 申請(qǐng)人:路博潤(rùn)高級(jí)材料公司