專利名稱：靜電分散樹脂組合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有實質(zhì)上透明性的熱塑性永久的靜電分散組合物。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及具有優(yōu)異透明性和耐沖擊性的永久的靜電分散組合物。由于聚合樹脂的強(qiáng)度-重量比高并易于加工，所以適合于許多用途。然而，聚合樹脂就其性質(zhì)來說是絕緣的，因此當(dāng)受摩擦力如摩擦?xí)r，塑料上產(chǎn)生靜電荷。它們不能分散這樣的靜電荷，因而導(dǎo)致它們吸收灰塵和外來的顆粒，由此損壞了由該樹脂制成的模塑部件的外觀。另外，靜電荷的積累使聚合樹脂不能在某些電器和電子用途中使用。因此，人們希望聚合樹脂具有抗靜電性(即，靜電傳導(dǎo)性)，并且在加工這些材料所用的升溫情況下，仍能保持這些性能。
具有抗靜電性的聚合樹脂和制品，代表性的制備方法是在混合過程中使抗靜電劑直接與聚合樹脂摻合。不幸的是，抗靜電劑隨時遷移至制品的表面層上，由于表面層的磨耗而降低了抗靜電性。因此，一直保留對穩(wěn)定的抗靜電組合物的需求，組合物中的抗靜電劑在高溫加工和其使用過程中，在整個聚合樹脂中均能保持良好的分散狀態(tài)。另外，人們希望所述抗靜電組合物透明，以便能用于重要性在于能看見被包裝零件的電子包裝中。
發(fā)明概述含有聚合的樹脂和靜電分散樹脂的抗靜電組合物經(jīng)常是不透明的，尤其在電子包裝應(yīng)用中不合乎要求。特別是為了獲得透明的產(chǎn)品，往聚碳酸酯樹脂中添加靜電分散聚合物是非常困難的。
按照一具體實施方案，基本上透明的抗靜電、耐沖擊的模塑組合物，其中含有的聚碳酸酯樹脂、脂環(huán)族聚酯樹脂以及抗靜電聚合材料的可混溶合物占主要的重量百分比，其中，聚碳酸酯和脂環(huán)族聚酯樹脂的混合物以適當(dāng)?shù)谋壤嬖?，為的是使與抗靜電聚合材料的折射率基本匹配。按照另一具體實施方案，組合物可以含有另外的可混溶的樹脂，該另外的可混溶樹脂與聚碳酸酯和聚酯樹脂一起形成與抗靜電聚合材料的折射率基本匹配的混合物。按照具體實施方案，人們希望模塑組合物中以不混溶樹脂的形式存在的另外組分，具有的折射率與抗靜電聚合材料的折射率基本匹配。由于組合物具有優(yōu)異的抗靜電性、耐沖擊性和透明性，所以，組合物可以用于電器和電子裝置、電子包裝和要求抗灰塵性能的用途。
最佳實施方式的詳細(xì)說明按照具體實施方案，把約MV2000～約6000泊的各種粘度的脂環(huán)族樹脂(優(yōu)選聚(環(huán)己烷-1，4-二亞甲基環(huán)己烷-1，4二羧酸酯)，以下稱PCCD)與具有約1.52～約1.44(RI)折射率的特定的聚合的靜電分散材料，優(yōu)選聚醚酯酰胺一起添加，以及添加具有約22000～約30000重均分子量的芳族聚碳酸酯樹脂，制成一種具有高沖擊性的清亮、抗靜電組合物。合乎要求的脂環(huán)族聚酯樹脂具有的折射率，低于聚合的抗靜電材料的折射率，而合乎要求的聚碳酸酯具有的折射率，大于抗靜電材料的折射率。選擇脂環(huán)族聚酯樹脂和聚碳酸酯樹脂的比例，以便使所得到的可混溶混合物的折射率與抗靜電聚合材料的折射率基本匹配。優(yōu)選可混溶混合物的折射率不超出所用聚合的抗靜電材料約0.005單位，更優(yōu)選不超出0.003單位。
術(shù)語芳族聚碳酸酯樹脂，含有芳族碳酸酯鏈單元并包括具有通式(I)結(jié)構(gòu)單位之組分，所述通式(I)為 其中，R1基團(tuán)總數(shù)中至少約60％是芳族有機(jī)原子團(tuán)，而其余部分是脂族、脂環(huán)族、或芳族原子團(tuán)。優(yōu)選的是R1是芳族有機(jī)原子團(tuán)，更優(yōu)選的是通式(II)的原子團(tuán)，所述通式(II)為-A1-Y1-A2-(II)其中，每個A1和A2各為單環(huán)、二價的芳基原子團(tuán)，而Y1是具有把A1和A2分開的一個或兩個原子的橋聯(lián)原子團(tuán)。在舉例說明的實施方案中，一個這樣的原子能把A1和A2分開。Y1說明性的但非限制性實例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)、亞甲基、環(huán)己基-亞甲基、2-[2，2，1]-雙環(huán)亞庚基、亞乙基、異亞丙基、亞新戊基、環(huán)亞己基、環(huán)亞戊基、環(huán)亞癸基和亞金剛烷基。橋聯(lián)原子團(tuán)Y1可以是烴基或飽和的烴基如亞甲基、環(huán)亞己基或異亞丙基。
聚碳酸酯樹脂是通過碳酸酯前體與二羥基化合物反應(yīng)產(chǎn)生的。作為用于本發(fā)明的術(shù)語“二羥基化合物”，包括例如具有下列通式(III)的雙酚化合物 其中，Ra和Rb分別代表鹵原子，例如氯或溴，或一價的烴基，優(yōu)選具有1～10個碳原子，并且可以是相同的或不同的；p和q各任選0～4的整數(shù)；優(yōu)選的是，Xa代表通式(IV)的基團(tuán)中的一種 或 其中，Rc和Rd分別獨立地表示氫原子或一價的線性或環(huán)狀烴基，而Re是二價的烴基。
一些適當(dāng)?shù)亩u基化合物的說明性、非限制性實例，包括公開在美國專利4,217,438中的二羥基取代的芳族烴，引入本文作為參考。由通式(III)表示的雙酚化合物類型的具體實例的非全部目錄包括1，1-二(4-羥基苯基)甲烷；1，1-二(4-羥基苯基)乙烷；2，2-二(4-羥基苯基)丙烷(以下稱“雙酚A”或“BPA”)；2，2-二(4-羥基苯基)丁烷；2，2-二(4-羥基苯基)辛烷；1，1-二(4-羥基苯基)丙烷；1，1-二(4-羥基苯基)正丁烷；二(4-羥基苯基)苯基甲烷；2，2-二(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷；1，1-二(4-羥基-t-丁基苯基)丙烷；二(羥基芳基)鏈烷烴如2，2-二(4-羥基-3-溴苯基)丙烷；1，1-二(4-羥基苯基)環(huán)戊烷烴；和二(羥基芳基)環(huán)烷如1，1-二(4-羥基苯基)環(huán)己烷。也可以使用兩種或更多種不同的二元酚。
典型的碳酸酯前體包括羰基鹵化物，例如碳酰氯(光氣)和碳酰溴；二鹵代甲酸酯，例如二元酚如雙酚A、氫醌等的二鹵代甲酸酯等，以及乙二醇如1，2-亞乙基二醇和新戊二醇的二鹵代甲酸酯；和碳酸二芳基酯，如碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯和碳酸二萘酯。
術(shù)語“抗靜電分散聚合物”(以下稱抗靜電聚合物)既與熔融加工成聚合樹脂的一些材料有關(guān)，又與市售聚合物和制品上噴涂以改進(jìn)傳導(dǎo)性和整個物理性能有關(guān)。代表性的是，單元的抗靜電劑是單硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、乙氧化胺、伯、仲和叔胺、乙氧化醇、硫酸烷基酯、烷基芳基硫酸酯、烷基磷酸酯、烷基胺硫酸酯、季銨鹽、季銨樹脂、咪唑啉衍生物、脫水山梨醇酯、乙醇胺、甜菜堿和上述的混合物。
典型的聚合的抗靜電聚合物是共聚酯酰胺、聚醚-聚酰胺、聚醚酰胺嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、含聚亞烷基二醇部分的聚氨基甲酸酯、聚醚酯及其混合物。聚合的抗靜電材料是合乎要求的，因為它們有典型的良好的熱穩(wěn)定性，并且可以以純態(tài)或與其它聚合樹脂的摻合物狀態(tài)在熔融態(tài)下進(jìn)行加工。聚醚酰胺、聚醚酯和聚醚酯酰胺包括嵌段共聚物和接枝共聚物，這兩者都是通過聚酰胺形成化合物和/或聚酯形成化合物以及含聚烯化氧單元的化合物反應(yīng)獲得的。聚酰胺形成化合物包括氨基羧酸，如ω-氨基己酸、ω-氨基庚酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基壬酸、ω-氨基癸酸、1，1-氨基十一酸和1，2-氨基十二酸；內(nèi)酰胺如ε-己內(nèi)酰胺和庚內(nèi)酰胺；肼與二元羧酸的鹽，如六亞甲基二胺己二酸鹽、六亞甲基二胺癸二酸鹽和六亞甲基二胺間苯二甲酸鹽；以及這些聚酰胺形成化合物的混合物。合乎要求的聚酰胺形成化合物是己內(nèi)酰胺、1，2-氨基十二酸或六亞甲基二胺與己二酸的混合物。
優(yōu)選的抗靜電材料是聚合的抗靜電劑。通常抗靜電聚合物的使用量為總組合物的約0.015～約25wt％，優(yōu)選約5～約20wt％，更優(yōu)選的是約5～約10wt％。市售的抗靜電材料包括來自Sanyo Chemical的Pelestat NC7530(聚醚酯酰胺)，其RI約為1.531；由Atofina(Pebax MV1074)制造的，從CIBASPECIALTY CHEMICALS買到的IRGASTAT P16，其RI＝1.508；PelestatNC632l(由Tomen制造，美國Sanyo Chemical銷售，RI＝1.51)；具有與PelestatNC632l相同折射率的Peletat 6500，鹽或電解質(zhì)小分子加往其中能提高其導(dǎo)電性。
脂環(huán)族聚酯是脂族二酸或化學(xué)等效物(chemical equivaleents)，和脂族二醇或化學(xué)等效物的縮合產(chǎn)物。該脂環(huán)族聚酯可以由脂族二酸和脂族二醇的混合物制成，但必須含有至少50摩爾％的環(huán)二酸和/或環(huán)二醇成分，若有剩余部分，則為線性脂族二酸和/或二醇。環(huán)狀成分對于賦予聚酯以良好的剛性以及允許透明摻合物的形成是必須的，因為其對與聚碳酸酯樹脂的相互反應(yīng)起促進(jìn)作用。以重量計，脂環(huán)族聚合物優(yōu)選至少8重量％的脂環(huán)族二醇和/或脂環(huán)族二羧酸或其化學(xué)等效物，而其余部分為線性脂族二醇和/或線性脂族二酸或其等效物。
脂環(huán)族聚酯中的脂環(huán)族原子團(tuán)優(yōu)選由1，4-環(huán)己二酸衍生，并且優(yōu)選反式異構(gòu)體的形式大于70摩爾％。脂環(huán)族原子團(tuán)R來自1，4-環(huán)己基一級二醇如1，4-環(huán)己基二甲醇，優(yōu)選反式異構(gòu)體形式大于70摩爾％。
用于制備本發(fā)明脂環(huán)族聚酯樹脂的其它二醇是脂環(huán)族鏈烷二醇，以及含有2～12個碳原子。所述二醇的例子包括但不限于1，2-亞乙基二醇；丙二醇，即，1，2-和1，3-丙二醇；2，2-二甲基-1，3-丙二醇；2-乙基、2-甲基、1，3-丙二醇；1，3-和1，5-戊二醇；一縮二丙二醇；2-甲基-1，5-戊二醇；1，6-己二醇；二甲醇萘烷，二甲醇(dimethanol)雙環(huán)辛烷；1，4-環(huán)己烷二甲醇，特別是其順式-和反式-異構(gòu)體；2，2，4，4-四甲基-1，3-環(huán)丁二醇(TMCBD)，三甘醇；1，10-癸烷二醇；以及前述化合物的任意混合物。優(yōu)選的是脂環(huán)族二醇或其化學(xué)等效物，特別是1，4-環(huán)己烷二甲醇或其化學(xué)等效物可作為二醇成分使用。
二醇的化學(xué)等效物包括酯，如二烷基酯、二芳基酯等。
用于制備脂族聚酯樹脂的二酸優(yōu)選脂環(huán)族二酸。這意指包括具有兩個其中之一與飽和碳連接的羧基的羧酸。優(yōu)選二酸是單環(huán)或雙環(huán)的脂族酸，例如十氫萘二羧酸、降冰片烯二羧酸、雙環(huán)辛烷二羧酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸或化學(xué)等效物，最優(yōu)選反式-1，4-環(huán)己烷二羧酸或化學(xué)等效物。線性二羧酸如己二酸、壬二酸、二羧基十二烷酸和丁二酸也是有效的。
制備環(huán)己烷二羧酸及其化學(xué)等效物，例如，通過使用合適的催化劑如負(fù)載于載體如炭或氧化鋁上的銠，在合適的溶劑中如水或乙酸，對環(huán)芳族二酸和相應(yīng)的衍生物如異萘酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸或萘酸進(jìn)行氫化。見Friefelder等人，有機(jī)化學(xué)雜志(Journal of Organic Chemistry)，31，3438(1966)；美國專利2,675,390和4,754,064。還可以在反應(yīng)條件下采用炭或二氧化硅上負(fù)載的鈀或銠催化劑，使用至少部分溶解苯二甲酸的惰性液體介質(zhì)制備所述化合物。見美國專利2,888,484和3,444,237。
采用氫化法時，典型的是所獲得的兩種異構(gòu)體中羧基處于順式-或反式位置上。分離順式-和反式異構(gòu)體可以借助于結(jié)晶法，使用或不用溶劑，例如正庚烷，或者借助于蒸餾法。順式異構(gòu)體傾向于更好的摻合；然而，反式異構(gòu)體具有較高的熔化和結(jié)晶溫度，因此是優(yōu)選的。順式-和反式異構(gòu)體的混合物在本發(fā)明中同樣是有效的。
當(dāng)使用異構(gòu)體的混合物或者一種以上的二酸或二醇時，可以把共聚酯或兩種聚酯的混合物作本發(fā)明脂環(huán)族聚酯樹脂使用。
這些二酸的化學(xué)等效物包括酯、烷基酯，例如，二烷基酯、二芳基酯、酐、鹽、酰基氯、酰基溴等。優(yōu)選化學(xué)等效物包括脂環(huán)族二酸的二烷基酯，最有利的化學(xué)等效物包括酸的二甲酯，特別是二甲基-1，4-環(huán)己烷-二羧酸酯。
優(yōu)選的脂環(huán)族聚酯是具有通式II重復(fù)單元的聚(環(huán)己烷-1，4-二亞甲基環(huán)己烷-1，4-二羧酸酯)，也稱作聚(1，4-環(huán)己烷-二甲醇-1，4-二羧酸酯)(PCCD)，所述通式(II)為 通常聚酯的聚合反應(yīng)是在適量的合適催化劑如鈦酸四(2-乙基己基)酯的存在下以熔融態(tài)進(jìn)行操作，鈦基于最終產(chǎn)品，典型為約50～200ppm是合適的量。
用于本發(fā)明透明模塑組合物中的優(yōu)選脂族聚酯，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約為50℃，更優(yōu)選約80℃，最優(yōu)選約100℃。
另外，本發(fā)明期待的上述聚酯，是約1～約50重量％的來自聚合的脂族酸和/或聚合的脂族多元醇單元形成的共聚酯。脂族多元醇包括二元醇，如聚(乙二醇)或聚(丁二醇)。這樣的聚酯可以按照例如美國專利2,465,319和3,047,539進(jìn)行制造。
用于本發(fā)明中的聚碳酸酯包括經(jīng)由碳酸酯鏈鍵合的二元酚Art的二價殘基，并且優(yōu)選由下列通式表示
其中，A是含有1～約15個碳原子的二價烴原子團(tuán)，或者是含有1～約15個碳原子的取代的二價烴原子團(tuán)；各X獨立地選自氫、鹵素和一價的烴原子團(tuán)如1～約8個碳原子的烷基、6～約18個碳原子的芳基、7～約14個碳原子的芳烷基、1～8個碳原子的烷氧基；而m為0或1，n為0～約5的整數(shù)。Art可以是單芳環(huán)如氫醌或間苯二酚，或多芳環(huán)如雙酚或雙酚A。
所使用的二元酚是已知的，并且認(rèn)為反應(yīng)性基團(tuán)是酚羥基。所用的一些典型的二元酚是雙酚，如雙(4-羥基苯基)甲烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷(也稱為雙酚-A)、2，2-雙(4-羥基-3，5-二溴苯基)丙烷；二元酚醚如雙(4-羥基苯基)醚、雙(3，5-二氯-4-羥基苯基)醚；p，p′-二羥基二苯基和3，3′-二氯-4，4′-二羥基聯(lián)苯；二羥基芳基砜如雙(4-羥基苯基)砜、雙(3，5-二甲基-4-羥基苯基)砜、二羥基苯如間苯二酚、氫醌、鹵代-和烷基-取代的二羥基苯如1，4-二羥基-2，5-二氯苯、1，4-二羥基-3-甲基苯；以及二羥基二苯基硫化物和亞砜如雙(4-羥基苯基)硫化物、雙(4-羥基苯基)亞砜和雙(3，5-二溴-4-羥基苯基)亞砜。各種其它的二元酚都是可以得到的，并且公開在美國專利2,999,835、3,028,365和3,153,008中；所有這些專利都作為參考引入本文。當(dāng)然，使用兩種或多種不同的二元酚或二元酚與乙二醇的組合物是可能的。
碳酸酯前體典型的是羰基鹵化物、二芳基碳酸酯或二鹵代甲酸酯。羰基鹵化物包括，例如碳酰溴、碳酰氯及其混合物。二鹵代甲酸酯包括二元酚的二鹵代甲酸酯，如2，2-二(4-羥基苯基)-丙烷的二氯代甲酸酯、氫醌等，或乙二醇的二鹵代甲酸酯等。盡管所有上述的碳酸酯前體都是有用的，但是碳酰氯也稱為光氣和碳酸二苯酯是優(yōu)選的。
制造芳族聚碳酸酯可以通過任何方法如通過二元酚與碳酸酯前體，如光氣、鹵代甲酸酯或碳酸酯以熔融態(tài)或溶液進(jìn)行反應(yīng)。美國專利4,123,436介紹了用光氣的反應(yīng)，而美國專利3,153,008介紹了酯交換法。
優(yōu)選的聚碳酸酯是由能導(dǎo)致產(chǎn)生低雙折射的樹脂的二元酚制成，例如具有側(cè)芳基或杯狀芳基的二元酚。
苯基-二(4-羥基苯基)乙烷(乙酰苯雙酚)二苯基-二(4-羥基苯基)甲烷(二苯甲酮雙酚)
2，2-雙(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷2，2-雙(3，5-二苯基-4-羥基苯基)丙烷；雙-(2-苯基-3-甲基-4-羥基苯基)丙烷；2，2′-二(羥基苯基)芴；1，1-二(5-苯基-4-羥基苯基)環(huán)己烷；3，3′-二苯基-4，4′-二羥基二苯醚；2，2-二(4-羥基苯基)-4，4-二苯基丁烷；1，1-二(4-羥基苯基)-2-苯基乙烷；2，2-二(3-甲基-4-羥基苯基)-1-苯基丙烷；6，6′-二羥基-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺(雙)二氫化茚；其它典型的用于制備聚碳酸酯的二元酚在U.S.2,999,835、3,028,365、3,334,154和4,131,575中已作了介紹。支鏈聚碳酸酯也是有效的，如美國專利3,635,895和4,001,184中所介紹的那些。聚碳酸酯摻合物包括線性聚碳酸酯和支鏈聚碳酸酯的摻合物。
還有可能使用兩種或多種不同的二元酚，或者二元酚與脂族二羧酸的共聚物；二聚體酸、十二烷二羧酸、己二酸、壬二酸，最終是碳酸酯共聚物或共聚體，而不是制備本發(fā)明的聚碳酸酯混合物所希望使用的均聚物。最優(yōu)選脂族C5～C12的二酸共聚物。
優(yōu)選的聚碳酸酯最好是具有特性粘數(shù)(在25℃于二氯甲烷中測量)范圍在約0.30～1.00dl/gm的高分子量芳族碳酸酯聚合物。聚碳酸酯可以是支鏈的，也可以是非支鏈的，用凝膠滲透色譜法測量，通常其重均分子量約10,000～約100,000，優(yōu)選約20,000～約50,000?？梢栽O(shè)想聚碳酸酯具有多種已知的端基。
在本發(fā)明的實地應(yīng)用中可以使用任意的抗沖擊改良劑。假若抗沖擊改良劑與聚碳酸酯/脂環(huán)族聚酯的可混溶混合物不混溶，則合乎要求的抗沖擊改良劑具有與抗靜電聚合材料折射率相匹配的折射率。往本發(fā)明組合物中可添加基本上是無定形的抗沖擊改良劑共聚物樹脂，其數(shù)量處于約1和30重量％之間，并且可以包含若干不同的橡膠改性劑中的一種，如接枝或芯殼橡膠或這些改性劑的兩種或多種的組合物。合適的改性劑已知有丙烯酸類橡膠、ASA橡膠、二烯橡膠、有機(jī)硅氧烷橡膠、EPDM橡膠、SBS或SEBS橡膠、ABS橡膠和縮水甘油酯抗沖擊改良劑。
術(shù)語丙烯酸類橡膠改性劑指的是具有交聯(lián)或部分交聯(lián)的(甲基)丙烯酸酯橡膠芯相的多級、芯-殼、共聚體改性劑，優(yōu)選丙烯酸丁酯。與這種交聯(lián)的丙烯酸酯芯有關(guān)的是丙烯酸或苯乙烯樹脂的外殼，優(yōu)選互穿橡膠芯相的甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯。樹脂殼中少量摻入其它單體如丙烯腈或(甲基)丙烯腈，可以另外提供合適的抗沖擊改良劑。當(dāng)形成樹脂相的單體進(jìn)行聚合并在預(yù)聚的和交聯(lián)的(甲基)丙烯酸類橡膠相存在下交聯(lián)時可以提供互穿網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選的橡膠是具有接枝或芯殼結(jié)構(gòu)的橡膠組分，該組分Tg低于0℃，優(yōu)選介于-40～-80℃，由聚烷基丙烯酸酯或用PMMA或SAN接枝的聚烯烴構(gòu)成。優(yōu)選橡膠含量至少為40wt％，最優(yōu)選介于約60～90wt％。
典型的市售橡膠是從Rohm & Hass得到的丁二烯芯-殼聚合物，例如ParaloidEXL2600。典型的是，抗沖擊改良劑包括具有丁二烯基橡膠芯的兩段聚合物，且第二段是單一的甲基丙烯酸甲酯或與苯乙烯的組分一起進(jìn)行聚合。其它有代表性的橡膠是ABS型Blendex336和415，它是從GESpecialty Chemicals得到的。所使用的合乎要求的橡膠，若與聚碳酸酯/脂環(huán)族聚酯摻合物不混溶，則具有與抗靜電聚合材料相匹配的折射率，或者，若與聚碳酸酯/脂環(huán)族聚酯摻合物可混溶，則以適當(dāng)比例使用，以便使所獲得的混合物具有與聚合抗靜電材料相匹配的折射率。
抗沖擊改良劑，假若使用的話，應(yīng)當(dāng)具有基本上與抗靜電聚合物相同的折射率(RI)。還應(yīng)當(dāng)與其它組分相容。
本發(fā)明優(yōu)選的聚碳酸酯、脂環(huán)族聚酯組合物包含(A)以脂環(huán)族聚酯樹脂(PCCD)與聚碳酸酯樹脂的比例為約1.0～約2，優(yōu)選約1.6～約1.9為條件，20～80重量％的聚碳酸酯和脂環(huán)族聚酯樹脂的摻合物，其中脂環(huán)族聚酯包含(a)至少一種脂環(huán)族C2～C12鏈烷二醇，最好的是C6～C12脂環(huán)族二醇或其化學(xué)等效物；和(b)至少一種脂環(huán)族二酸，最好的是C6～C12二酸或其化學(xué)等效物的反應(yīng)產(chǎn)物；(B)0.01～約25重量％，優(yōu)選約5～20重量％，以及更優(yōu)選的是約5～10重量％的靜電分散聚合物；以及任意的(C)1～30％，優(yōu)選5～20重量％的包括基本無定形的抗沖擊改良劑。
組合物的摻合方法可以通過常規(guī)技術(shù)來完成。優(yōu)選的聚酯和聚碳酸酯以選自與靜電分散聚合物的折射率相匹配的量進(jìn)行預(yù)混。組分典型的是粉末狀或顆粒狀，因此先擠壓摻合物，再粉碎成顆?；蚶谀Ｋ艿钠渌螤睢８鹘M分可以采用任意有效的方式混合，例如通過干混合或在擠壓機(jī)內(nèi)以熔融態(tài)混合或采用其它摻合的方法。
在含有脂環(huán)族聚酯樹脂和聚碳酸酯樹脂的熱塑性組合物中，優(yōu)選的是使用穩(wěn)定劑或猝滅劑材料。催化劑猝滅劑是能抑制存在于樹脂中的任何催化劑活性的試劑。催化劑猝滅劑于美國專利5,441,997中作了詳細(xì)地介紹。選擇恰當(dāng)?shù)拟鐒┮员苊獗景l(fā)明所述組合物著色和透明度下降是人們所要求的。
包括猝滅劑在內(nèi)的穩(wěn)定劑種類優(yōu)選是能提供透明和無色產(chǎn)品的那些。典型的是，所述穩(wěn)定劑的用量為0.001～約10重量％，優(yōu)選含量為0.005～約2重量％。優(yōu)選的穩(wěn)定劑包括有效量的酸式磷酸鹽；具有至少一個酸性氫的酸式、烷基、芳基或混合的亞磷酸鹽；IB或IIB族金屬的磷酸鹽；磷的含氧酸，金屬酸式焦磷酸鹽或其混合物。用作穩(wěn)定劑的特殊化合物的適用性和確定作為穩(wěn)定劑的用量，很容易通過制備聚酯樹脂成分和聚碳酸酯的混合物加以確定，并且同時確定對熔融物粘度、氣體的產(chǎn)生或顏色的穩(wěn)定性或共聚體形成的影響。酸式磷酸鹽包括磷酸二氫鈉、磷酸鋅、磷酸氫鉀、磷酸二氫鈣等。
IB或IIB族金屬的磷酸鹽包括磷酸鋅等。磷的含氧酸包括亞磷酸、磷酸、多磷酸或次磷酸。
最優(yōu)選的猝滅劑是磷的含氧酸或酸式有機(jī)磷化合物。無機(jī)酸式磷化合物也可以作猝滅劑使用，但是它們導(dǎo)致光霧或透明度的下降。最優(yōu)選的是猝滅劑是磷酸、亞磷酸或其部分酯。
實施例下列實施例用來說明本發(fā)明而不是用來限制本發(fā)明的范圍。在享舍爾高速混合器中通過干混合適當(dāng)量的物料，制備摻合物。把干摻合物在30mmWerner和Pfleiderer雙螺桿擠出機(jī)中擠出。靜電分散聚合物和含PCCD的聚碳酸酯線材如表所示。實施例中所用的抗靜電分散聚合物是具有RI約為1.531的聚醚酯酰胺(來自Sanyo Chemical的Pelestat NC7530)。往本例摻合物中添加分別為0.07和0.1標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定量的磷酸單鋅和亞磷酸酯。使來自擠出機(jī)的含熱塑性樹脂組合物的透明抗靜電線材在水浴中冷卻、造粒、干燥，并用85噸Van Dom注塑機(jī)進(jìn)行注塑成型，得到試驗樣品。
按ASTM D790測定樣品的撓曲強(qiáng)度和彎曲模量，按ASTM D638測定拉伸強(qiáng)度和伸長，按ASTM D256進(jìn)行切口沖擊試驗。按ASTM D648，在0.5″×0.125″×5″的棒上測定熱變形溫度(HDT)，測定條件是負(fù)荷264磅/英寸2(psi)，于248°F1小時，于554°F完成。光霧用Color-Edge 7000型儀器測定。計算下列樣品的摻合物的折射率為～1.535(PC～1.58，PCCD～1.506以及具有RI～1.531的Pelestat NC7530)。表中的PCCD/PC比例為1.8～1。結(jié)果如下表1實施例
用摻合物生產(chǎn)的透明和無色零件。
下表2示出當(dāng)PCCD/PC比例處于下表2所示范圍時，摻合物的性能。
表2對比例
正如上述表2所述，沒有抗靜電分散聚合樹脂的實驗C4的％光霧相當(dāng)?shù)?5.1％)。然而，組合物沒有靜電分散性能。另外值得注意的是，即使PCCD/PC的比例為2.6時，與PCCD/PC摻合比例1.8～2對比，光霧％特別高。PCCD/PC的比例優(yōu)選低于約2，更優(yōu)選約2～約1.6，尤其優(yōu)選約1.9～約1.7。另外，熱變形溫度HDT，顯著低于本發(fā)明的組合物表1的實驗1～3。為了降低熱變形，上述優(yōu)選比例同樣也是合乎要求的。
盡管本發(fā)明是參照最佳實施方案予以說明的，但所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可以作出各種變更和為本發(fā)明要素所取代的等效方案。另外，可以作出許多符合本發(fā)明教導(dǎo)但不偏離本發(fā)明范圍的特殊情況或材料的改進(jìn)方案。因此，可以把本發(fā)明延伸至不限于作為完成本發(fā)明所預(yù)定的最佳方式而公開的特定具體實施方案，但本發(fā)明將包括所有附上的權(quán)利要求書中所列的范圍。
權(quán)利要求
1.一種透明永久的靜電分散組合物，其中包含配合的透明芳族聚碳酸酯樹脂、可混溶的透明脂環(huán)族共聚酯以及足夠量能賦予所述組合物以靜電分散性能的靜電分散聚合物，所述芳族聚碳酸酯、所述脂環(huán)族共聚酯和所述靜電分散聚合物，各具有預(yù)定的折射率，其中所述靜電分散聚合物的所述折射率具有介于所述聚碳酸酯樹脂和所述脂環(huán)族共聚酯樹脂之間的折射率，所述聚碳酸酯樹脂和所述脂環(huán)族共聚酯樹脂在與所述靜電分散聚合物的折射率基本匹配的所述靜電組合物中存在，所述脂環(huán)族共聚酯包含選自下列反應(yīng)的產(chǎn)物(1)至少80重量％的脂環(huán)族二醇，其余部分則為線性脂族二醇，或組合的線性脂族二醇和線性脂族二酸，或上述的化學(xué)等效物；(2)至少80重量％的脂環(huán)族二羧酸，其余部分則為線性脂族二酸，或組合的線性脂族二酸和線性脂族二醇，或上述的化學(xué)等效物；和(3)至少80重量％的脂環(huán)族二醇和至少80重量％的脂環(huán)族二羧酸的混合物，其余部分則為線性脂族二醇或線性脂族二酸或這兩者的混合物，或上述的化學(xué)等效物。
2.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，脂環(huán)族共聚酯與聚碳酸酯的比例約2.0～約1.6，并且聚碳酸酯和脂環(huán)族共聚酯的總重量為組合物總量的20～80％重量。
3.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，靜電分散聚合物的存在量為組合物總重量的0.01～約25重量％。
4.按權(quán)利要求3所述的組合物，其中，靜電分散聚合物的存在量為5～15重量％。
5.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，脂環(huán)族二醇是由2～12個碳原子的脂環(huán)族鏈烷二醇制備的。
6.按權(quán)利要求5所述的組合物，其中，脂環(huán)族鏈烷二醇是1，4-環(huán)己烷一級二醇。
7.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，脂環(huán)族二酸是由具有至少兩個羧基而其中每一個與飽和碳相連接的二羧酸制備的。
8.按權(quán)利要求7所述的組合物，其中，二酸選自十二氫萘二羧酸、降冰片烯二羧酸、二環(huán)辛烷二羧酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸及其化學(xué)等效物中的單環(huán)和二環(huán)脂族酸。
9.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，脂環(huán)族共聚酯是聚(1，4-環(huán)己烷-二甲醇-1，4-二羧酸酯)。
10.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，靜電分散聚合物選自共聚酯酰胺、聚醚-聚酰胺、聚醚酰胺嵌段共聚物、聚醚酯-酰胺嵌段共聚物、含聚烷基亞烷基二醇部分的聚氨基甲酸酯、聚醚酯及其混合物。
11.按權(quán)利要求10所述的組合物，其中，靜電分散聚合物是聚酯酰胺。
12.按權(quán)利要求10所述的組合物，其中，靜電分散聚合物是聚醚酯酰胺。
13.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，組合物另外還含有抗沖擊改良劑，其中，抗沖擊改良劑具有與權(quán)利要求1組合物折射率同樣的折射率。
14.按權(quán)利要求13所述的組合物，其中，抗沖擊改良劑是橡膠改性劑。
15.按權(quán)利要求14所述的抗沖擊改良劑，其中，抗沖擊改良劑是具有至少部分交聯(lián)的(甲基)丙烯酸橡膠芯相和含丙烯酸樹脂外殼的芯-殼改性劑。
16.按權(quán)利要求1所述的組合物，其中，組合物的折射率為1.52～1.54。
17.一種實質(zhì)上透明的抗靜電、耐沖擊的模塑組合物，其包含大部分重量百分比的聚碳酸酯樹脂和脂環(huán)族聚酯樹脂和抗靜電聚合物材料的可混溶混合物，其中聚碳酸酯和脂環(huán)族聚酯樹脂以合適的比例存在，以與抗靜電聚合材料的折射率基本匹配。
18.按權(quán)利要求17所述的實質(zhì)上透明的抗靜電模壓組合物，其中，包括另外的可混溶樹脂，而所述可混溶樹脂與聚碳酸酯和聚酯樹脂一起形成與抗靜電聚合材料的折射率基本匹配的混合物。
19.按權(quán)利要求17所述的實質(zhì)上透明的抗靜電模壓組合物，其中，包括存在于模塑組合物中的另外的不可混溶的樹脂，合乎要求的所述另外的不可混溶樹脂具有與抗靜電聚合材料的折射率基本匹配的折射率。
全文摘要
一種實質(zhì)上透明的抗靜電、耐沖擊的模塑組合物，其中包含聚碳酸酯樹脂和脂環(huán)族聚酯樹脂以及抗靜電聚合材料的可混溶混合物，其中所述聚碳酸酯和脂環(huán)族聚酯樹脂的混合物以適當(dāng)比例存在，以與抗靜電聚合材料的折射率基本相匹配。
文檔編號C08L77/12GK1745139SQ200380109529
公開日2006年3月8日 申請日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者邁克爾·C·默里 申請人:通用電氣公司