CN106084710A - 热塑性树脂组合物及使用其的模制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热塑性树脂组合物及使用其的模制品,具体地涉及一种聚碳酸酯树脂组合物以及使用其制造的用于机动车部件的模制品。该热塑性树脂组合物包含:(A)聚碳酸酯树脂;(B)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物,包括(B‑1)包含具有230nm至380nm的平均粒径的橡胶聚合物的第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物以及(B‑2)包含具有60nm至200nm的平均粒径的橡胶聚合物的第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物;(C)芳族乙烯基‑乙烯基氰共聚物;以及(D)(甲基)丙烯酸类共聚物。该热塑性树脂组合物在热稳定性和光泽度方面可以具有优异特性。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性树脂组合物以及使用其制造的模制品。
背景技术
聚碳酸酯是广泛用于塑料工业的工程塑料。
由于庞大的分子结构,如双酚A,聚碳酸酯可以具有150℃的玻璃化转变温度(Tg),从而可以表现出高的耐热性,并且在碳酸酯基团中的羰基基团具有高的旋转移动性从而可以给予聚碳酸酯柔韧性和刚度。此外,聚碳酸酯是具有优异的透明度的无定形聚合物,并且在抗冲击性以及与其他树脂的相容性方面可以表现出优异特性。
然而,聚碳酸酯具有较差的流动性并且通常以与各种树脂的合金的形式使用以弥补可使用性和后可加工性。
在这种合金之中,聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)合金在耐用性、耐热性、和抗冲击性方面可以具有优异特性,并且将其用于各种领域如电气/电子产品、光学装置、机动车组件、建筑材料、诊疗器械、食品容器、及其他真实世界的材料。例如,PC/ABS合金可以容易地用于发射大量热量的大型模制品,如机动车组件、计算机外壳、或者办公设备。
根据需要,在注射模制之后,可以使一些模制品经受沉积。在塑料材料的沉积中,通常在注射模制产品的表面涂覆之后进行沉积过程。
目前,已经研发了直接沉积方法,其中省去沉积之前的模制品的表面涂覆以克服环境问题。在这种方法中,注射模制品的表面特性成为影响沉积的主要原因。
常规地,已经使用模制法如迅速的热循环模制(RHCM)调节注射模制品的表面的光泽度。然而,由于较长注射模制时间,这种方法在生产力上具有局限性。在另一方法中,可以减少热塑性树脂组合物中的橡胶聚合物的量以获得具有高光泽度表面的模制品。然而,由于减小的橡胶量,该方法在特性如冲击强度上具有恶化的问题。
因此,对于具有优异的光泽度和热稳定性同时保持树脂组合物的固有特性的热塑性树脂组合物存在需要。
发明内容
示例性实施方式提供了热塑性树脂组合物以及使用其制造的用于机动车部件的模制品,该热塑性树脂组合物可以表现出改善的热稳定性和光泽度同时具有优异的特性如抗冲击性、透明度、和可着色性。
在示例性实施方式中,热塑性树脂组合物包含:(A)聚碳酸酯树脂;(B)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物,包括(B-1)包含具有230nm至380nm的平均粒径的橡胶聚合物的第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物以及(B-2)包含具有60nm至200nm的平均粒径的橡胶聚合物的第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物;(C)芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物;以及(D)(甲基)丙烯酸类共聚物。
热塑性树脂组合物可以包含:基于聚碳酸酯树脂(A)、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)、和(甲基)丙烯酸类共聚物(D)的总重量,65wt%至85wt%的聚碳酸酯树脂(A);2wt%至15wt%的橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B);2wt%至25wt%的芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C);以及5wt%至30wt%的(甲基)丙烯酸类共聚物(D)。
橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)可以包含重量比为1:0.25至1:4的第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B-1)和第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B-2)。
橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)可以包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(g-ABS)。
芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)可以包含苯乙烯-丙烯腈共聚物。
(甲基)丙烯酸类共聚物(D)可以包含甲基丙烯酸甲酯共聚物。
(甲基)丙烯酸类共聚物(D)可以包含甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(MSAN)。
芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)与甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(MSAN)的重量比可以是在1:0.25至1:4的范围内。
(甲基)丙烯酸类共聚物(D)可以包含甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(g-MABS)。
在示例性实施方式中,使用如以上阐述的热塑性树脂组合物制造用于机动车部件的模制品。
该模制品具有通过以下方法测量的900ppm或更少的挥发性气体产生量:在该方法中,将由热塑性树脂组合物制备的5g的颗粒放置在皮氏培养皿中,以及用玻璃嵌板盖上所述培养皿,并在250℃下在热板上加热3小时,随后测量玻璃嵌板的重量增加。
该模制品可以具有根据ASTMD523在20°的反射角下测量的95GU至110GU的光泽度以及在60°的反射角下测量的90GU至105GU的光泽度。
当模制品包含黑色着色剂时,该模制品可以具有通过国际照明委员会(CIE)Lab色度***测量的小于29的亮度(L)。
具体实施方式
由以下实施方式的详细说明,本发明的以上及其他方面、性质、和优势将变得清晰可见的。应理解,本发明并不限于以下实施方式并且可以以不同的方式进行包含,而且通过本领域技术人员提供该实施方式以完全地公开和彻底的理解本发明。本发明的范围仅仅由权利要求进行限定。
除非在本文中另有限定,在本文中使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有如同由本发明所属于的领域的技术人员普遍理解相同的含义。此外应进一步理解的是,诸如在通用词典中定义的那些的术语,不应以理想化或者过度形式化的意义进行解释,除非在本文中明确规定如此定义。
在下文中,将详细描述本发明的实施方式。
根据示例性实施方式,热塑性树脂组合物包含:(A)聚碳酸酯树脂;(B)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物;(C)芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物;以及(D)(甲基)丙烯酸类共聚物。
现在,将更详细地描述根据本发明的热塑性树脂组合物的每种组分。
(A)聚碳酸酯树脂
聚碳酸酯树脂(A)可以是包含碳酸酯键的聚酯并且在没有限制的情况下,可以包含在树脂组合物的领域中可利用的任何聚碳酸酯树脂。
例如,可以通过将从光气、氢卤酸酯(halogen acid ester)、碳酸酯、以及它们的组合中选择的化合物与由式1表示的一种或多种二元酚反应来制备该聚碳酸酯树脂:
其中A1是单键、取代的或未取代的直链或支链的C1至C30亚烷基基团、取代的或未取代的C2至C5的亚烯基基团、取代的或未取代的C2至C5的烷叉基基团、取代的或未取代的直链或支链的C1至C30卤代亚烷基基团、取代的或未取代的C5至C6的亚环烷基基团、取代的或未取代的C5至C6的亚环烯基基团、取代的或未取代的C5至C10的环烷叉基基团、取代的或未取代的C6至C30的亚芳基基团、取代的或未取代的直链或支链的C1至C20亚烷氧基基团、氢卤酸酯基团、碳酸酯基团、-CO-、-S-、和-SO2-;R1和R2是相同或不同的并且各自独立地是取代的或未取代的C1至C30的烷基基团或者取代的或未取代的C6至C30的芳基基团;并且n1和n2是相同或不同的并且各自独立地是0至4的整数。如在本文中所使用的,术语“取代的”是指用卤素基团、C1至C30的烷基基团、C1至C30的卤代烷基基团、C6至C30的芳基基团、和/或C1至C20的烷氧基基团取代官能团中的氢原子。
可以将由式1表示的至少两种二元酚组合形成聚碳酸酯树脂的重复单元。
二元酚的实例可以包括但不限于:对苯二酚、间苯二酚、4,4'-二羟基苯基、2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷(还称为“双酚A”)、2,4-双-(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、双(4-羟基苯基)-甲烷、1,1-双-(4-羟基苯基)-环己烷、2,2-双-(3-氯-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3-甲基-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二溴-4-羟基苯基)-丙烷、双(4-羟基苯基)-亚砜、双(4-羟基苯基)-酮、双(4-羟基苯基)-醚等以及它们的组合。在示例性实施方式中,二元酚可以是2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3-甲基-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷、和/或1,1-双-(4-羟基苯基)-环己烷。例如,二元酚可以包括2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷。
聚碳酸酯树脂可以包括由至少两种不同的二元酚制备的共聚物的混合物。
此外,聚碳酸酯树脂可以包括直链的聚碳酸酯树脂、支链的聚碳酸酯树脂和/或聚酯碳酸酯共聚物树脂。
直链的聚碳酸酯树脂的实例可以包括双酚A聚碳酸酯树脂。支链的聚碳酸酯树脂的实例可以包括由多官能团的芳族化合物如偏苯三酸酐和偏苯三酸与一种或多种二元酚和碳酸酯反应而制备的树脂。可以通过双官能羧酸与一种或多种二元酚和碳酸酯的反应来制备聚酯碳酸酯共聚物树脂,其中,碳酸酯可以是碳酸二芳酯如碳酸二苯酯和/或者碳酸亚乙基酯。
聚碳酸酯树脂具有10,000g/mol至100,000g/mol,例如14,000g/mol至40,000g/mol的重均分子量。在重均分子量的这个范围内,聚碳酸酯树脂组合物可以具有优异的抗冲击性和流动性。进一步地,为了满足期望的流动性,聚碳酸酯树脂可以是具有不同重均分子量的至少两种聚碳酸酯树脂的混合物。
基于聚碳酸酯树脂(A)、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)、和(甲基)丙烯酸类共聚物(D)的总重量(100wt%),热塑性树脂组合物可以以65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、或85wt%的量包含聚碳酸酯树脂(A)存在。此外,聚碳酸酯树脂(A)可以以以上数值中的任一个至以上数值中的另一个的量存在。例如,基于聚碳酸酯树脂(A)、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)和(甲基)丙烯酸类共聚物(D)的总重量(100wt%),聚碳酸酯树脂(A)可以以65wt%至85wt%以及作为另一个实例70wt%至80wt%的量存在。在此范围内,使用树脂组合物制造的模制品在外观和机械强度方面可以表现出优异特性。
(B)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物
橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)可以具有核-壳结构,其包含由橡胶聚合物形成的核以及通过接枝与围绕核的橡胶聚合物接技-可共聚的乙烯基单体形成的壳。
橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以包含两种橡胶改性的乙烯基接枝共聚物,其中的橡胶聚合物具有不同的平均粒径。
为方便起见,将两种橡胶改性的乙烯基接枝共聚物分别称为“第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物”(B-1)以及“第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物”(B-2)。
尽管粒径可以表示为通过使用测量方法定量的一组的平均尺寸,但是粒径的常规表示可以包括代表分布的最大值的众数直径(mode diameter)、相当于积分分布曲线的中间值的中值直径、各种平均直径(数量平均直径、长度平均直径、面积平均直径、质量平均直径、体积平均直径等)等。除非另有说明,否则在本文中使用的粒径是指D50(在50%的分布率下的直径),其是数量平均粒径。
可以通过将与橡胶聚合物接技可共聚的接技-可共聚的芳族乙烯单体与和芳族乙烯单体可共聚的单体共聚合来制备橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)。
在第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物中,橡胶聚合物可以具有230nm至380nm,例如250nm至350nm的平均粒径。
第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(g-ABS)。例如,可以通过将苯乙烯和丙烯腈接枝至聚丁二烯橡胶聚合物核形成壳来制备第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。在此,可以通过乳化过程、悬浮过程等等进行接枝。
每个基于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物的总重量(100wt%),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物可以包含10wt%至60wt%的聚丁二烯橡胶聚合物、20wt%至80wt%的苯乙烯以及5wt%至45wt%的丙烯腈,其中,苯乙烯和丙烯腈形成丙烯腈-苯乙烯共聚物的重复单元。
在一些实施方式中,第一丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物可以以10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59或60wt%的量包含丁二烯橡胶聚合物。另外,根据本发明的一些实施方式,丁二烯橡胶聚合物可以以从上述量中任一个至上述量中另外一个的量存在。
在一些实施方式中,第一丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物可以以20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80wt%的量包含苯乙烯。另外,根据本发明的一些实施方式,苯乙烯可以以从上述量中任一个至上述量中另外一个的量存在。
在一些实施方式中,第一丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物可以以5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44或45wt%的量包含丙烯腈。另外,根据本发明的一些实施方式,丙烯腈可以以从上述量中任一个至上述量中另外一个的量存在。
在第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物中,橡胶聚合物可以具有60nm至200nm、例如80nm至180nm的平均粒径。
第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(g-ABS),并且它们的制备方法是与上述相同的。
橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以包含重量比为1:0.25、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1.0、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2.0、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9、1:3.0、1:3.1、1:3.2、1:3.3、1:3.4、1:3.5、1:3.6、1:3.7、1:3.8、1:3.9、或1:4.0的第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物和第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。此外,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以具有以大于或等于以上数值中的一个以及小于或等于以上数值中的一个的重量比的第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物和第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。
例如,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以包含重量比为1:0.25至1:4、以及作为另一个实例1:0.3至1:3的的第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物和第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。
在第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物与第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物的重量比的这个范围内,使用树脂组合物通过注射模制制造的制品可以在表面光泽度和热稳定性方面表现出优异特性。
基于聚碳酸酯树脂、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物、和(甲基)丙烯酸类共聚物的总重量(100wt%),热塑性树脂组合物可以以2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、或15wt%的量包含橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。此外,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以以上数值中的任一个至以上数值中的另一个的量存在。例如,基于聚碳酸酯树脂、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物和(甲基)丙烯酸类共聚物的总重量(100wt%),橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以2wt%至15wt%以及作为另一个实例3wt%至12wt%的量存在。在橡胶改性的乙烯基接枝共聚物的量的这个范围内,该树脂组合物可以在聚碳酸酯树脂和橡胶改性的乙烯基接枝共聚物之间表现出优异的相容性。
(C)芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物
芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)可以具有70,000g/mol至400,000g/mol、例如80,000g/mol至200,000g/mol的重均分子量。
在示例性实施方式中,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)可以包含苯乙烯-丙烯腈共聚物。
可以由60wt%至80wt%、例如70wt%至80wt%的芳族乙烯基化合物与20wt%至40wt%、例如20wt%至30wt%的乙烯基氰化合物的共聚合形成芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物。
在一些实施方式中,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物可以以60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80wt%的量包含芳族乙烯基化合物。另外,根据本发明的一些实施方式,芳族乙烯基化合物可以以从上述量中的任一个至上述量中的另一个的量存在。
在一些实施方式中,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物可以以20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40wt%的量包含乙烯基氰化合物。另外,根据本发明的一些实施方式,乙烯基氰化合物可以以从上述量中的任一个至上述量中的另一个的量存在。
当包含上述范围的量的每种单体时,该热塑性树脂组合物可以表现出改善的抗冲击性,并且使用该树脂组合物通过注射模制制造的制品可以具有相当大改善的外观。
基于聚碳酸酯树脂、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物、和(甲基)丙烯酸类共聚物的总重量(100wt%),热塑性树脂组合物可以以2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、或25wt%的量包含芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物。此外,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物可以以以上数值中的任一个以及以上数值中的另一个的量存在。例如,基于聚碳酸酯树脂、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物、和(甲基)丙烯酸类共聚物的总重量,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物可以以2wt%至25wt%、例如2wt%至20wt%的量存在。在芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物的量的这个范围内,该树脂组合物在聚碳酸酯树脂和橡胶改性的乙烯基接枝共聚物之间的相容性以及可涂饰性方面可以表现出优异特性。
(D)(甲基)丙烯酸类共聚物
(甲基)丙烯酸类共聚物可以是包含(甲基)丙烯酸类化合物作为共聚合单体的共聚物并且用于改善使用根据本发明的热塑性树脂组合物制造的制品的光泽度。例如,(甲基)丙烯酸类共聚物(D)可以包含甲基丙烯酸甲酯共聚物。
举例来说,(甲基)丙烯酸类共聚物可以包含甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(MSAN)。
在根据本发明的热塑性树脂组合物中,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物与甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物的重量比可以是1:0.25、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1.0、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2.0、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9、1:3.0、1:3.1、1:3.2、1:3.3、1:3.4、1:3.5、1:3.6、1:3.7、1:3.8、1:3.9、或1:4.0。此外,在热塑性树脂组合物中,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物与甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物的重量比可以在以上数值中的一个至以上数值中的一个的范围内。例如,在热塑性树脂组合物中,芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物与甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物的重量比可以在1:0.25至1:4的范围内。
此外,(甲基)丙烯酸类共聚物可以包含甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(g-MABS)。
基于聚碳酸酯树脂、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物、和(甲基)丙烯酸类共聚物的的总重量(100wt%),热塑性树脂组合物可以以5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、或30wt%的量包含(甲基)丙烯酸类共聚物。此外,(甲基)丙烯酸类共聚物可以以以上数值中的任一个以及以上数值中的另一个的量存在。例如,(甲基)丙烯酸类共聚物可以以基于聚碳酸酯树脂、橡胶改性的乙烯基接枝共聚物、芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物和(甲基)丙烯酸类共聚物的总重量(100wt%)的5wt%至30wt%以及作为另一个实例7wt%至25wt%的量存在。
根据需要,热塑性树脂组合物可以进一步地包含一种或多种添加剂。添加剂的实例可以包括但不限于阻燃剂、滑润剂、增塑剂、热稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、着色剂等。取决于最终模制品的期望特性,可以单独或以混合物使用这些添加剂。
阻燃剂用于降低易燃性并且阻燃剂可以包含磷酸酯/盐化合物、亚磷酸酯/盐化合物、膦酸酯/盐化合物、聚硅氧烷、磷腈化合物、亚膦酸酯/盐化合物、和/或三聚氰胺化合物中的至少一种,但不限于此。
润滑剂用于润滑在加工、模制和/或挤出期间接触聚碳酸酯树脂组合物的金属的表面以促进树脂组合物的流动和/或移动,并可以包括任何本领域已知的任何典型的润滑剂。
增塑剂用于改善聚碳酸酯树脂组合物的柔韧性、可加工性、和/或者膨胀性,并可以包括本领域已知的任何典型的增塑剂。
热稳定剂用于在高温下在捏合和/或模制中抑制聚碳酸酯树脂组合物的热解,并可以包括本领域已知的的任何典型的热稳定剂。
抗氧化剂用于抑制和/或阻断聚碳酸酯树脂组合物和氧之间的化学反应,从而防止由于树脂组合物的分解树脂组合物的固有特性的损失,并可以包括苯酚类、亚磷酸酯/盐类、硫醚类和/或胺类抗氧化剂中的至少一种,但不限于此。
光稳定剂用于抑制和/或者阻断由于UV光所引起的分解的聚碳酸酯树脂组合物的变色和/或者机械特性的损失并且可以包括受阻酚类光稳定剂、二苯甲酮类光稳定剂、和/或苯并***类光稳定剂中的至少一种,但不限于此。
着色剂可以包括任何典型的颜料和/或者染料。
添加剂可以以基于100重量份的热塑性树脂组合物的0.1重量份至15重量份的量存在。
可以通过用于制备树脂组合物的任何典型的已知方法制备根据本发明的热塑性树脂组合物。例如,将以上组分、以及可选地一种或多种其他添加剂可以混合,随后在挤出机中熔融挤出,从而制备以颗粒形式的树脂组合物。
根据其他示例性实施方式,可以使用如以上阐述的热塑性树脂组合物制造模制品。该热塑性树脂组合物可以表现出优异的热稳定性和光泽度。因此,在没有使用涂覆加工的情况下,可以有效地实现在使用热塑性树脂组合物通过注射模制制造的制品上的沉积。
该模制品可以具有优异的光泽度。,模制品可以具有根据ASTM D523在20°的反射角下测量的95GU至110GU、例如98GU至110GU的光泽度,并且可以具有在60°的反射角下测量的90GU至105GU、例如95GU至105GU的光泽度。
此外,该模制品可以具有优异的可着色性。该模制品可以具有通过国际照明委员会(CIE)Lab色度***对包含黑色着色剂的试样上测量的小于29、例如小于28的亮度(L)。
使用分光光度计(CM-3600D,Konica Minolta Co.,Ltd.)在包括镜面反射分量(SCI)的模式下测量亮度(L)。在此,更高的亮度值表示更亮的色域,其意味着相对黑色较低的可着色性。
另外,该模制品可以具有优异的热稳定性,从而可以降低在高温下挥发性气体的产生。如在本文中所使用的,可以通过雾化测试测量热稳定性。
具体地,在雾化测试中,将由热塑性树脂组合物制备的5g的颗粒放置在皮氏培养皿中,接着用玻璃嵌板盖住并且在250℃下在热板上加热3小时,随后测量玻璃嵌板的重量,从而发现在高温下挥发性气体的产生量。
根据本发明的模制品可以具有通过雾化测试测量的900ppm或更少、例如450ppm或更少的挥发性气体产生量。
此外,如以上描述的,进行雾化测试之后,通过测量遗留3小时后的玻璃嵌板的浊度值,可以评估模制品的浊度特性。降低的浊度值表示沉积在玻璃嵌板上的挥发性气体的降低量从而浊度特性更佳。
根据本发明的模制品在雾化测试之前和之后可以具有3%至18%的玻璃嵌板的浊度值差。这是指模制品具有优异的浊度特性。
根据本发明的模制品在光泽度、可着色性和热稳定性方面可以具有优异的特性,从而可以无限制地用作要求优异的光泽度、可着色性、和热稳定性的模制品。例如,模制品作为用于机动车灯或者透镜的遮光板可以是有用的,其是在注射模制之后要求沉积处理的模制品。
实施例
以下,将描述用于证明根据本发明的热塑性树脂组合物的有利效果的测试结果。
用于以下实施例和比较例的组分的详情如下:
(A)聚碳酸酯树脂
使用具有20,000g/mol的重均分子量的聚碳酸酯树脂(Samsung SDI)。
(B)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物
(B-1)使用由45wt%的聚丁二烯橡胶聚合物核以及55wt%的壳(Samsung SDI)组成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物。在此,该壳是由71wt%的苯乙烯和29wt%的丙烯腈组成的苯乙烯-丙烯腈共聚物,并且该聚丁二烯橡胶聚合物具有300nm的平均粒径。
(B-2)使用由45wt%的聚丁二烯橡胶聚合物核以及55wt%的壳组成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(Samsung SDI)。在此,该壳是由71wt%的苯乙烯和29wt%的丙烯腈组成的苯乙烯-丙烯腈共聚物,并且该聚丁二烯橡胶聚合物具有130nm的平均粒径。
(C)芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物
使用包含24wt%的丙烯腈以及76wt%的苯乙烯并且具有150,000g/mol的重均分子量的芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(Samsung SDI)。
(D)(甲基)丙烯酸类共聚物
(D-1)使用包含5wt%的丙烯腈、20wt%的苯乙烯、以及75wt%的甲基丙烯酸甲酯并且具有100,000g/mol的重均分子量的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(SamsungSDI)。
(D-2)使用由55wt%的聚丁二烯橡胶聚合物核以及45wt%的壳组成的甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(Samsung SDI)。在此,该壳是由20wt%的苯乙烯、10wt%的丙烯腈、以及70wt%的甲基丙烯酸甲酯组成的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物,并且聚丁二烯橡胶聚合物具有240nm的平均粒径。
根据如在表1中列出的量比率制备实施例和比较实施例的热塑性树脂组合物。每种组分的量表示为基于热塑性树脂组合物的总重量的重量%(wt%)。
表1
将100重量份在表1中列出的组分与1重量份的炭黑(Hi-black 50L,OrionEngineered Carbons Co.,Ltd.)干燥混合并且以一致的量连续地引入至双螺旋式挤出机(L/D=29,φ=45mm),随后熔融/捏和,从而制备颗粒。在此,设置机筒温度为250℃。此后,将制粒的聚碳酸酯树脂组合物在80℃下干燥2小时,随后使用6oz.注射机在260℃的汽缸温度以及60℃的模制温度下注射模制,从而制备用于特性评估的试样。
评估在实施例和比较实施例中制备的热塑性树脂组合物的抗冲击性、热稳定性、光泽度、雾度特性、和可着色性。如下是用于各种评估项目的评估方法,并且在表2中示出了结果。
1)抗冲击性:悬臂梁式冲击强度
根据ASTM D256在23℃下测量由实施例和比较实施例的聚碳酸酯树脂组合物制备的1/4"厚度的缺口悬臂梁式试样的悬臂梁式冲击强度。
2)热稳定性:雾化测试
将由实施例和比较实施例的聚碳酸酯树脂组合物制备的5g的颗粒放置在皮氏培养皿中,接着用玻璃嵌板盖住并且在250℃下在热板上加热3小时,随后在3小时之后测量玻璃嵌板的重量,从而发现挥发性气体的产生量。
3)光泽度
根据ASTM D523在20°和60°的反射角下对由实施例和比较实施例的聚碳酸酯树脂组合物制备的并且具有9cm×5cm×0.2cm尺寸的每个试样测量光泽度。
4)浊度特性:浊度
将由实施例和比较实施例的聚碳酸酯树脂组合物制备的5g的颗粒放置在皮氏培养皿中,接着用玻璃嵌板覆盖并且在250℃下在热板上加热3小时,随后在3小时之后测量玻璃嵌板的浊度值,从而比较由沉积在玻璃板上的挥发性气体所引起的浊度产生的程度。使用浊度计(NDH5000,Nippon Denshoku Industries)测量浊度。
5)可着色性:亮度(L)
使用分光光度计(CM-3600D,Konica Minolta Co.,Ltd.)以包括镜面反射分量(SCI)的模式对具有9cm×5cm×0.2cm的尺寸的试样测量亮度(L)。
表2
从表1和2中可以看出,实施例的热塑性树脂组合物在抗冲击性、热稳定性、光泽度、浊度、和可着色性方面具有优异特性。
因此,可以看出,热塑性树脂组合物的每种组分的种类和量以及包括在橡胶改性的乙烯基接枝共聚物中的橡胶聚合物的平均粒径的范围是显著影响根据本发明的热塑性树脂组合物的抗冲击性、热稳定性、光泽度、浊度、和可着色性的因素。
在虽然以上已经描述了一些实施方式,但是应当理解的是,这些实施方式仅是为了说明提供而不能以任何方式解释为限制本发明,并且在不脱离本发明的精神和范围的前提下本领域技术人员可以做出各种修改、改变、替换和等效的实施方式。因此,本发明的范围应当由随附的权利要求和其等效物限定。
Claims (13)
1.一种热塑性树脂组合物,包含:
(A)聚碳酸酯树脂;
(B)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物,包括(B-1)包含具有230nm至380nm的平均粒径的橡胶聚合物的第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物以及(B-2)包含具有60nm至200nm的平均粒径的橡胶聚合物的第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物;
(C)芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物;以及
(D)(甲基)丙烯酸类共聚物。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,基于所述聚碳酸酯树脂(A)、所述橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)、所述芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)、和所述(甲基)丙烯酸类共聚物(D)的总重量,包含:
65wt%至85wt%的所述聚碳酸酯树脂(A);
2wt%至15wt%的所述橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B);
2wt%至25wt%的所述芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C);以及5wt%至30wt%的所述(甲基)丙烯酸类共聚物(D),
其中,所述热塑性树脂组合物中的各个组分的重量百分比之和等于100wt%。
3.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,所述橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)包含重量比为1:0.25至1:4的所述第一橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B-1)和所述第二橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B-2)。
4.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,所述橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(B)包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物。
5.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,所述芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)包含苯乙烯-丙烯腈共聚物。
6.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(D)包含甲基丙烯酸甲酯共聚物。
7.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(D)包含甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物。
8.根据权利要求7所述的热塑性树脂组合物,其中,所述芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(C)与所述甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物的重量比在1:0.25至1:4的范围内。
9.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(D)包含甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物。
10.一种使用根据权利要求1至9中任一项所述的热塑性树脂组合物制造的用于机动车部件的模制品。
11.根据权利要求10所述的用于机动车部件的模制品,其中,所述模制品具有通过以下方法测量的900ppm或更少的挥发性气体产生量:在所述方法中,将由所述热塑性树脂组合物制备的5g的颗粒放置在皮氏培养皿中,以及用玻璃嵌板盖上所述培养皿,并在250℃下在热板上加热3小时,随后测量所述玻璃嵌板的重量增加。
12.根据权利要求10所述的用于机动车部件的模制品,其中,所述模制品具有根据ASTMD523在20°的反射角下测量的95GU至110GU的光泽度以及在60°的反射角下测量的90GU至105GU的光泽度。
13.根据权利要求10所述的用于机动车部件的模制品,其中,当所述模制品包含黑色着色剂时,所述模制品具有通过国际照明委员会Lab色度***测量的小于29的亮度。
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Granted publication date: 20180529 |
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