CN117242135A - 耐划痕聚碳酸酯组合物 - Google Patents
耐划痕聚碳酸酯组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117242135A CN117242135A CN202280031015.7A CN202280031015A CN117242135A CN 117242135 A CN117242135 A CN 117242135A CN 202280031015 A CN202280031015 A CN 202280031015A CN 117242135 A CN117242135 A CN 117242135A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- scratch
- thermoplastic composition
- amide wax
- aliphatic amide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 title claims abstract description 56
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 title description 9
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 41
- 150000008431 aliphatic amides Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 29
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- -1 amide compound Chemical class 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920000402 bisphenol A polycarbonate polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 4
- LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(N)=O LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- HNUFCQUTJXHEPI-UHFFFAOYSA-N n-methyloctadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NC HNUFCQUTJXHEPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940037312 stearamide Drugs 0.000 claims description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 32
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 8
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N diphenyl carbonate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC(=O)OC1=CC=CC=C1 ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229920005669 high impact polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000004797 high-impact polystyrene Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N tristearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWFGDXZQZYMSMJ-UHFFFAOYSA-N Octadecansaeure-heptadecylester Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC GWFGDXZQZYMSMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920007019 PC/ABS Polymers 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920011250 Polypropylene Block Copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241000276425 Xiphophorus maculatus Species 0.000 description 1
- OCKWAZCWKSMKNC-UHFFFAOYSA-N [3-octadecanoyloxy-2,2-bis(octadecanoyloxymethyl)propyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)(COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC OCKWAZCWKSMKNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012445 acidic reagent Substances 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229940075507 glyceryl monostearate Drugs 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 239000001788 mono and diglycerides of fatty acids Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKBWPOSQERPBFI-UHFFFAOYSA-N octadecyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC NKBWPOSQERPBFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006120 scratch resistant coating Substances 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/20—Carboxylic acid amides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
- C08L91/06—Waxes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/30—Applications used for thermoforming
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及热塑性组合物,其包含90.0至99.9wt.%的芳香族聚碳酸酯;0.1至5.0wt.%的具有在80℃至115℃的范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡,以及任选的0.01至5.0wt.%的至少一种添加剂。
Description
本发明涉及包含芳香族聚碳酸酯和脂肪族酰胺蜡的热塑性组合物。本发明进一步涉及包含此种组合物或者由此种组合物组成的制品。
聚碳酸酯是众所周知的材料并且通常展现出良好的机械和光学特性。典型的应用包括光学介质载体、汽车嵌装玻璃、OVAD(户外车辆和装置)外部应用、挤出片材、透镜以及水瓶。聚碳酸酯或基于聚碳酸酯的组合物还可以用于电子器具、消费电子应用等的壳体。
包含芳香族聚碳酸酯的组合物具有优异的外观、机械特性和尺寸稳定性,广泛用于各种领域。此种热塑性聚合物组合物的流行可以归因于它们的特性平衡以及良好的熔体流动特性(注射模制工艺的重要要求)、加上具有竞争力的价格。这些组合物在诸如汽车的内部和外部零件、电子装置的壳体等领域中特别有用。
然而,与许多聚合物一样,常规芳香族聚碳酸酯均聚物的耐划痕性和耐磨性对于某些应用而言可能是不够的。鉴于此,在本领域中已经建立了用于提供聚合物制品的耐划痕表面的替代解决方案。一种解决方案是使用聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)作为相应制品的基础聚合物,因为它具有优异的耐划痕特性。然而,PMMA并不总是成本有效的解决方案并且/或者由于机械特性等其他原因而可能不是聚碳酸酯的合适替代品。上面提及的问题的另外的替代方案是在聚合物制品的表面上施用耐划痕涂料(例如,UV可固化涂料)。然而,这种方法的成本效益也较低,并且此外需要额外的加工步骤,从而导致更高的循环时间。可替代地,现有技术中也提到了将帮助改进耐划痕性的添加剂用于各种聚合物。某些无机或有机添加剂的添加可以改进聚碳酸酯的耐划痕性和耐刮擦性,但常常不期望地导致透明度降低和/或雾度增加。
US 5,731,376披露了通过包含聚有机硅氧烷而具有改进的耐划痕性的聚丙烯嵌段共聚物。这些组合物可以进一步包含脂肪酸酰胺。
US 5,585,420披露了包含板状无机填料的耐划痕聚烯烃组合物。这些组合物可以进一步包含高橡胶乙烯-丙烯共聚物、脂肪酸酰胺、聚有机硅氧烷或环氧树脂。
US 7,462,670 B2描述了包含聚碳酸酯(PC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或PC/ABS共混物、或离聚物以及添加剂组合的耐划痕聚合物基材组合物。所提及的添加剂组合是羧酸试剂官能化的烯烃聚合物。
JP 2019-131661披露了聚碳酸酯树脂组合物和由其组成的模制制品,该聚碳酸酯树脂组合物能够制造具有增强的耐磨性同时保持表面的透明度和亲水性的高品质模制制品。该聚碳酸酯树脂组合物含有聚碳酸酯树脂(A)和脂肪族酸酰胺(B)。该聚碳酸酯树脂(A)含有衍生自由下式(1)表示的二羟基化合物的结构单元。该脂肪族酸酰胺(B)具有带有官能团的烷基末端。
US 5,554,302披露了组合物,该组合物包含与脱模有效量的具有下式的化合物混合的芳香族碳酸酯聚合物
其中R1、R2和R3相同或不同,并且是具有1至25个碳原子(包括限值)的烷基,前提是酰胺在聚合物加工条件下是基本上不可挥发的。
US2020/0165430披露了耐划痕热塑性聚合物组合物(P),这些组合物包含90至99.9wt.%的至少一种基于苯乙烯的共聚物,0.1至10wt.%的脂肪族酰胺蜡添加剂,以及任选至少一种着色剂、染料、颜料和/或另外的添加剂,该脂肪族酰胺蜡添加剂包含至少一种具有在80℃至115℃范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡组合物。
本发明的目的是提供具有改进的耐划痕性和/或耐刮擦性的聚碳酸酯组合物。
更具体地说,本发明的目的是提供具有改进的耐划痕性和/或耐刮擦性的聚碳酸酯组合物,所述组合物具有良好的光学特性,诸如透明度和雾度。
本发明的诸位发明人出人意料地发现,包含芳香族聚碳酸酯和特定脂肪族酰胺蜡的组合物与不含所述脂肪族酰胺蜡的其他方面相同的组合物相比表现出改进的耐划痕和耐刮擦行为。
尽管不希望受到束缚,但本发明的诸位发明人认为特定的脂肪族酰胺蜡起到迁移至表面的耐划痕剂的作用,其中它形成薄的润滑层,该润滑层进而降低表面摩擦,从而导致改进的耐划痕性和耐刮擦性。
因此,本发明涉及热塑性组合物,该组合物包含基于组合物的总重量:(A)90.0至99.9wt.%的芳香族聚碳酸酯,(B)0.1至5.0wt.%的具有在80℃至115℃范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡,以及任选的(C)0.01至5.0wt.%的至少一种添加剂。
通过应用本发明,至少部分地满足了前述目的。
聚碳酸酯(成分A)
聚碳酸酯是众所周知的材料并且通常展现出良好的机械和光学特性。聚碳酸酯通常是使用两种不同的技术制造的。在称为界面技术或界面工艺的第一种技术中,使光气与双酚A(BPA)在液相中反应。用于制造聚碳酸酯的另一种众所周知的技术是所谓的熔融技术,有时也称为熔融酯交换或熔融缩聚技术。在熔融技术或熔融工艺中,使双酚(典型地为BPA)与碳酸酯(典型地为碳酸二苯酯(DPC))在熔融相中反应。已知通过熔融酯交换工艺获得的聚碳酸酯在结构上不同于通过界面工艺获得的聚碳酸酯。在该方面应特别注意的是,所谓的“熔融聚碳酸酯”典型地具有最小量的弗里斯支化(Fries branching),其通常不存在于“界面聚碳酸酯”中。除此之外,熔融聚碳酸酯典型地具有更高数量的酚羟基端基,而通过界面工艺获得的聚碳酸酯典型地是封端的并且具有至多150ppm、优选至多50ppm、更优选至多10ppm的酚羟基端基。
根据本发明,优选的是,聚碳酸酯包含芳香族双酚A聚碳酸酯均聚物(本文也称为双酚A聚碳酸酯)或者由其组成。优选地,本文所披露的本发明的聚碳酸酯包含基于聚碳酸酯总量至少60wt.%、优选至少90wt.%的双酚A聚碳酸酯。更优选地,组合物中的聚碳酸酯基本上包含双酚A聚碳酸酯或者由双酚A聚碳酸酯组成。根据本发明的芳香族聚碳酸酯优选不包含共聚物,诸如像聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物或者聚碳酸酯-聚酯共聚物。进一步优选的是,除了芳香族聚碳酸酯之外,如本文所披露的组合物不包含非芳香族聚碳酸酯。
在一方面,聚碳酸酯是界面聚碳酸酯。在另一方面,聚碳酸酯是熔融聚碳酸酯。在又另一方面,聚碳酸酯是20-80wt.%的界面聚碳酸酯和80-20wt.%的熔融聚碳酸酯的混合物。聚碳酸酯可以是两种或更多种分子量不同但其他方面相同的聚碳酸酯的混合物。
优选的是,聚碳酸酯具有使用凝胶渗透色谱法用聚碳酸酯标准物确定的15,000至60,000g/mol的重均分子量。
本发明还可以扩展到包含热塑性组合物和至少一种另外的聚合物组分的模制组合物。该另外的聚合物组分可以是以下中的一种或多种:丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯/丙烯腈共聚物(SAN)、丙烯腈/苯乙烯/丙烯腈共聚物(ASA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、不饱和聚酯(UPES)、聚酰胺(PA)、热塑性尿烷(TPU)、聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚氯乙烯(PVC)。
基于该模制组合物的重量,模制组合物包含99-50wt.%、优选90-60wt.%的热塑性组合物以及1-50wt.%、优选10-40wt.%的一种或多种另外的聚合物。优选的是,基于该模制组合物的重量,模制组合物中热塑性组合物的量为至少60wt.%、更优选至少70wt.%、甚至更优选至少80wt.%或者至少90wt.%。另外的聚合物组分的量可以是基于该模制组合物的重量至多40wt.%、优选至多30wt.%、甚至更优选至多20wt.%或者至多10wt.%。模制组合物可以包含基于该模制组合物的重量99-90wt.%的热塑性组合物以及10-1wt.%的另外的聚合物组分。
在本发明的背景下,优选的是,热塑性组合物的量是相对高的,其中模制组合物中热塑性组合物的量为基于模制组合物的重量至少60wt.%或者至少70wt.%。
技术人员将理解,模制组合物可以包含常规的着色剂、添加剂和/或填料,这些着色剂、添加剂和/或填料可以以优选基于模制组合物的重量0.1-20wt.%的量存在。着色剂可以以低量(诸如10-10000ppm)包含在模制组合物中。
脂肪族酰胺蜡(成分B)
热塑性组合物包含基于该热塑性组合物的总重量0.1至5.0wt.-%的脂肪族酰胺蜡。优选地,热塑性组合物包含0.2-3.0wt.%、更优选0.5-2.0wt.%的脂肪族酰胺蜡(B)。脂肪族酰胺蜡(B)具有在80℃至115℃、优选90℃至110℃、并且最优选100℃至108℃的范围内的熔点。脂肪族酰胺蜡的熔点是根据ASTM D127-19(滴熔点法)确定的。优选地,脂肪族酰胺蜡包含伯脂肪族酰胺蜡或更优选仲脂肪族酰胺蜡或者由伯脂肪族酰胺蜡或更优选仲脂肪族酰胺蜡组成。更优选地,脂肪族酰胺蜡包含具有式R1-CONH-R2的酰胺化合物或者由其组成,其中R1和R2各自独立地选自具有1至30个碳原子、优选12至24个碳原子、特别是16至20个碳原子的脂肪族饱和或不饱和烃基团。
在特定优选实施例中,脂肪族酰胺蜡包含衍生自硬脂酸的至少一种酰胺化合物(即其中R1表示具有17个碳原子的脂肪族饱和烃基团的至少一种酰胺化合物)或者其组成。在这种情况下,R2优选表示具有16至20个碳原子的脂肪族饱和烃基团。
脂肪族酰胺蜡不包含N-甲基硬脂酰胺和/或硬脂酰胺或者不由其组成。
优选的是,脂肪族酰胺蜡不是具有下式的化合物
其中R1、R2和R3相同或不同,并且是具有1至25个碳原子的烷基。
其他添加剂
热塑性组合物可以任选地进一步包含0.01至5.0wt.-%、优选0.1至2.0wt.%的至少一种添加剂。该组合物中使用的典型添加剂可以包含以下中的一种或多种:染料、颜料、抗氧化剂、稳定剂或着色剂。
示例性添加剂还可以包括以下中的一种或多种:流动改性剂、填料、增强剂(例如,玻璃纤维或玻璃薄片)、增塑剂、润滑剂、脱模剂(特别是单硬脂酸甘油酯、四硬脂酸季戊四醇酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸十八醇酯)、抗静电剂、防雾剂、抗微生物剂、着色剂(例如,染料或颜料)、单独使用或与防滴落剂(诸如聚四氟乙烯(PTFE)或者PTFE包封的苯乙烯-丙烯腈共聚物(也称为TSAN))组合使用的阻燃剂。
可以将这些添加剂在制造操作的任何阶段进行混合,但优选在早期阶段混合,以便尽早从所添加物质的稳定作用(或其他特定作用)中获益。
还提供了包含这些组合物的成型、成形或模制的制品。这些组合物可以通过多种方法,诸如注射模制、压缩模制、吹塑模制、挤出和热成形模制成制品。制品的一些实例包括汽车和车辆车身面板诸如保险杠外罩和保险杠、或用于电气设备的壳体。在特定应用中,本发明涉及厚度为0.1-6mm、优选2-5mm的片材,并且其中所述片材由本文所披露的热塑性组合物组成。此种片材可以用于其中耐划痕性是重要特性的应用中。例如,此类片材可以用于(汽车)嵌装玻璃应用或触摸面板应用中。
在另一种应用中,热塑性组合物可以用于制造家具制品,诸如凳子、椅子、沙发或桌子。
因此,本发明涉及一种制品,其包含本文披露的组合物或由本文披露的组合物组成。更具体地,本发明涉及车辆车身零件或电气设备的壳体,其包含本文所披露的组合物或者由本文所披露的组合物组成。同样地,本发明涉及车辆或电气设备,其包括所述车辆车身零件或所述壳体。本发明涉及本文所披露的组合物用于制造制品诸如汽车零件的用途。
组合物
根据本发明,热塑性组合物包含基于该组合物的总重量:(A)90.0至99.9wt.%的芳香族聚碳酸酯,(B)0.1至5.0wt.%的具有在80℃至115℃范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡,以及任选的(C)0.01至5.0wt.%的至少一种添加剂。
芳香族聚碳酸酯的量优选是95.0-99.8wt.%,并且脂肪族酰胺蜡的量优选是0.2-3.0wt.%、更优选是0.2-2.0wt.%、甚至更优选是0.5-1.7wt.%。
优选的是,脂肪族酰胺蜡包含具有式R1-CONH-R2的酰胺化合物或者由其组成,其中R1和R2各自独立地选自具有16至20个碳原子的脂肪族饱和或不饱和烃基团。
为避免疑义,技术人员将理解热塑性组合物的总重量将为100wt.%,并且总计不形成100wt.%的材料的任何组合都是不现实的,并且不符合本发明。因此,构成本文所披露的热塑性组合物的组分总计为100wt.%。
在一方面,本发明进一步涉及如本文所披露并且具有在如根据ASTM D127-19确定的80℃至115℃范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡在热塑性组合物中用于改进耐划痕性的用途,该热塑性组合物包含基于该热塑性组合物的重量(A)90.0至99.9wt.%的芳香族聚碳酸酯、(B)0.1至5.0wt.%的所述脂肪族酰胺蜡以及(C)任选的0.01至5.0wt.%的至少一种添加剂,或者该热塑性组合物由芳香族聚碳酸酯组成。
特性
出人意料地发现,如上文所描述的脂肪族酰胺蜡向包含芳香族聚碳酸酯均聚物的热塑性组合物中的添加导致良好的耐划痕和耐刮擦特性,同时保持透明度和较低的雾度。
因此,本发明还涉及具有在80℃至115℃范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡在热塑性组合物中用于改进耐划痕性的用途,该热塑性组合物包含芳香族聚碳酸酯或者由芳香族聚碳酸酯组成。
根据本发明,如本文所披露的热塑性组合物具有如通过如下文所描述的纳米划痕测试确定的在48mN剖面载荷(profile load)下小于0.3μm的压头深度和≥50%的划痕恢复率:
纳米划痕测试
使用Nano-XP(KLA公司,美国米尔皮塔斯(Milpitas,USA))对测试试样进行纳米划痕测试。在此纳米压头中,允许尖端垂直于样品表面移动的最大距离为约1.5mm。在此整个范围内,位移分辨率优于0.1nm。此***的最大载荷能力为500mN,精度优于1μN。在典型的纳米划痕实验中,将压头以载荷渐增(load-ramping)的模式沿着表面拖动。使用三面Berkovich形金刚石压头以面朝前的模式进行划痕测试。典型的划痕实验分四个阶段进行(V.Jardret,P.Morel,“Viscoelastic effects on the scratch resistance ofpolymers:relationship between mechanical properties and scratch properties atvarious temperatures[对聚合物耐划痕性的粘弹性影响:不同温度下机械特性与划痕特性之间的关系]”,Prog.Org.Coat.[有机涂料进展],48,322,(2003));初始剖面、划痕段、剩余剖面和横剖面。
在初始剖面中,通过在要进行划痕的预定位置处用50mN的载荷对表面进行预仿形(pre-profiling)来获得表面形态。然后压头回到其初始位置,并通过将垂直载荷从50mN增加到120mN来开始划痕实验。以50mN的载荷沿相同路径进行划痕后剖面测定(post scratchprofile),以测量沟槽中的剩余变形。最后,在预定位置进行横剖面测定(本实验在48mN剖面载荷下进行),以评估变形。测试参数的优化在下一节中进行讨论。对每个样品做出五道划痕,并在对这些测试取平均值后报告参数。本研究中使用的测试参数如表1所示。
图1示出了划痕实验期间的典型横剖面,其中“A”是指划痕宽度,“B”是指总划痕深度(即,压头深度),“C”是指剩余划痕深度,并且“D”是指划痕堆积高度。
表1:用于进行纳米划痕测试的优化划痕参数。
最大载荷 | 120mN |
剖面载荷 | 48mN |
划痕速度 | 10μm/s |
划痕长度 | 500μm |
剖面载荷 | 50μN |
尖端 | Berkovich(正面,直径约0.05μm) |
进一步地,如本文所披露的热塑性组合物在500次循环的如下文所述的摩擦色牢度测试仪刮擦测试(Crockmeter Mar test)之后具有≤4的Δ雾度和至少90%的透射比:
摩擦色牢度测试仪刮擦测试:
使用自动摩擦色牢度测试仪(印度的Globetex Industries公司)对模制样品进行摩擦色牢度测试仪刮擦测试。对此,将9N的力持续施用于突出的16mm丙烯酸指状物上,该指状物覆盖有用金属环保持在适当位置的耐磨织物。将一块50mm x 50mm的毛毡(测试织物公司(Test Fabric Inc.))放置在丙烯酸指状物与耐磨织物(来自测试织物公司的Linen L-61U)之间。将臂状物以50mm的长度在样品上划过。
在刮擦测试前后测量样品的雾度和透射比,以计算Δ透射率和Δ雾度。使用来自BYK Gardner(德国的BYK加德纳有限公司(BYK Gardner GmbH))的雾度测试仪(Haze-gardplus)测量雾度和透射率(ASTM D1003标准)。试样尺寸为3mm厚的60mm x 60mm方形片。
Δ雾度通过以下等式给出:
Δ雾度=|刮擦测试后的雾度%-刮擦测试前的雾度%|
Δ透射率通过以下等式给出:
Δ透射率=|刮擦测试后的透射率%-刮擦测试前的透射率%|
现在将在以下非限制性实例的基础上进一步阐明本发明。
实例
通过在L/D为41的Werner Pfleiderer 25毫米(mm)同向旋转啮合双螺杆挤出机上挤出来制备热塑性组合物。组合物的组分及其来源列于表2中。将所有组分干混并添加到挤出机的喉部。将挤出机的机筒温度设置在150℃与260℃之间。在配混期间,在施用于熔体100毫巴(mbar)-800毫巴的真空的情况下,使该材料维持在55%-60%的扭矩下运行。在离开模头之后将组合物粒化。
所有样品均在模制机设置在40℃-280℃并且模具设置在100℃的情况下通过注射模制来模制。
表2:组合物的组分及其来源
表3:根据本发明的热塑性PC组合物的配方以及相应的物理和划痕特性
表3中的量是以基于组合物总重量的重量百分比计。在所有实例中,组分的总量等于100重量百分比。表3显示,与不包含根据本发明的脂肪族酰胺蜡的其它方面相同的组合物相比,根据本发明的热塑性组合物表现出改进的耐划痕特性(剩余划痕深度、划痕堆积高度、恢复率%、总划痕深度以及划痕宽度)。
划痕性能结果也汇总在表3以及图2-图5中。样品1是不含耐划痕添加剂的比较例(CE1),并且样品2-样品7是在存在不同耐划痕添加剂的情况下的后续实例。
划痕深度和宽度越小,并且划痕恢复率%越高,则组合物的划痕性能越好。
样品3和4(包含脂肪族酰胺蜡的组合物)表现出更好的划痕性能。此外,与原始芳香族聚碳酸酯(样品1)相比,具有脂肪族酰胺蜡的组合物的划痕恢复率%显著提高。通常恢复率越高,划痕性能越好。脂肪族酰胺蜡的压头深度和划痕堆积高度也较低。如从图6中明显的是,较低的堆积高度有助于降低划痕的可见度。
图7示出了如测试方法中描述的500次循环的刮擦测试前后透射率%和雾度%的变化。在刮擦后所观察到的透射率上没有观察到显著变化。对于含有脂肪族酰胺蜡的样品,观察到几乎六倍好的Δ雾度(图6)。在此类组合物中,刮擦性能也与划痕性能一并得到改进。图7:如上文所述使用亚麻作为刮擦元件用摩擦色牢度测试仪进行500次循环的刮擦测试后的Δ透射率%和Δ雾度%。
在某些应用比如汽车中的嵌装玻璃和器具的触摸面板中,透明度和雾度是重要的特征,应当在改进划痕性能的同时进行保留。从以上结果明显的是,包含脂肪族酰胺蜡的芳香族聚碳酸酯组合物在不损害透明度和雾度的情况下表现出改进的划痕和刮擦性能。
**********
Claims (12)
1.一种热塑性组合物,其包含基于所述组合物的重量:
(A)90.0至99.9wt.%的芳香族聚碳酸酯,
(B)0.1至5.0wt.%的具有在如根据ASTM D127-19确定的80℃至115℃范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡,以及
(C)任选的0.01至5.0wt.%的至少一种添加剂。
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物,其中所述脂肪族酰胺蜡包含具有式R1-CONH-R2的酰胺化合物或者由其组成,其中R1和R2各自独立地选自具有1至30个碳原子、优选16至20个碳原子的脂肪族饱和或不饱和烃基团。
3.根据权利要求1至2中任一项或多项所述的热塑性组合物,其中所述脂肪族酰胺蜡的量为0.2-3.0wt.%、优选0.5-2.0wt.%。
4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的热塑性组合物,其中所述芳香族聚碳酸酯包含双酚A聚碳酸酯均聚物或者由其组成。
5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的热塑性组合物,其中所述热塑性组合物具有如通过说明书中所描述的纳米划痕测试所确定的在48mN剖面载荷下小于0.3μm的压头深度和≥50%的划痕恢复率。
6.根据权利要求1至5中任一项或多项所述的热塑性组合物,其中所述脂肪族酰胺蜡不包含N-甲基硬脂酰胺和/或硬脂酰胺或者不由其组成。
7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的热塑性组合物,其中在500次循环的摩擦色牢度测试仪刮擦测试之后,所述热塑性组合物具有根据说明书中阐述的方法确定的≤4的Δ雾度和根据说明书中阐述的方法确定的至少90%的透射比,其中Δ雾度由以下等式给出:
Δ雾度=|刮擦测试后的雾度%-刮擦测试前的雾度%|。
8.一种模制组合物,其包含如权利要求1至7中任一项或多项所述的热塑性组合物和至少一种另外的聚合物组分,其中基于所述模制组合物的重量,所述模制组合物中热塑性组合物的量为至少60wt.%、更优选至少70wt.%、甚至更优选至少80wt.%。
9.一种制品,其包含如权利要求1至7中任一项或多项所述的热塑性组合物或者如权利要求8所述的模制组合物或者由如权利要求1至7中任一项或多项所述的热塑性组合物或者如权利要求8所述的模制组合物组成,其中,优选地,所述制品是车辆车身零件或用于电气设备的壳体。
10.一种车辆或电气设备,其包括如权利要求9所述的制品。
11.如权利要求1至7中的任一项或多项所述的组合物或如权利要求8所述的模制组合物用于制造制品、优选汽车零件的用途。
12.具有在如根据ASTM D127-19确定的80℃至115℃范围内的熔点的脂肪族酰胺蜡在热塑性组合物中用于改进耐划痕性的用途,所述热塑性组合物包含基于所述组合物的重量(A)90.0至99.9wt.%的芳香族聚碳酸酯、(B)0.1至5.0wt.%的所述脂肪族酰胺蜡以及(C)任选的0.01至5.0wt.%的至少一种添加剂。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21171883 | 2021-05-03 | ||
EP21171883.8 | 2021-05-03 | ||
PCT/EP2022/060699 WO2022233597A1 (en) | 2021-05-03 | 2022-04-22 | Scratch - resistant polycarbonate composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117242135A true CN117242135A (zh) | 2023-12-15 |
Family
ID=75787013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280031015.7A Pending CN117242135A (zh) | 2021-05-03 | 2022-04-22 | 耐划痕聚碳酸酯组合物 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240218157A1 (zh) |
EP (1) | EP4334392A1 (zh) |
KR (1) | KR20240004684A (zh) |
CN (1) | CN117242135A (zh) |
WO (1) | WO2022233597A1 (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4554302A (en) * | 1985-01-02 | 1985-11-19 | General Electric Company | Aromatic polycarbonate containing N,N-dialkyl amide mold release agent |
US5731376A (en) | 1991-07-29 | 1998-03-24 | Imperial Chemical Industries Plc | Scratch resistant polymer compositions and articles |
GB9302069D0 (en) | 1993-02-03 | 1993-03-24 | Ici Plc | Scratch resistant polymer compositions |
US5554302A (en) | 1995-03-30 | 1996-09-10 | Baker Hughes Incorporated | Core blow nozzle |
US7462670B2 (en) | 2005-09-22 | 2008-12-09 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Scratch resistant polymer compositions |
EP3658619B1 (en) | 2017-07-26 | 2022-12-21 | INEOS Styrolution Group GmbH | Scratch-resistant styrene copolymer composition containing amide wax |
JP7114915B2 (ja) | 2018-01-30 | 2022-08-09 | 三菱ケミカル株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる成形品 |
-
2022
- 2022-04-22 CN CN202280031015.7A patent/CN117242135A/zh active Pending
- 2022-04-22 EP EP22724727.7A patent/EP4334392A1/en active Pending
- 2022-04-22 KR KR1020237040957A patent/KR20240004684A/ko unknown
- 2022-04-22 US US18/288,240 patent/US20240218157A1/en active Pending
- 2022-04-22 WO PCT/EP2022/060699 patent/WO2022233597A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022233597A1 (en) | 2022-11-10 |
KR20240004684A (ko) | 2024-01-11 |
EP4334392A1 (en) | 2024-03-13 |
US20240218157A1 (en) | 2024-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101481194B1 (ko) | 증가된 응력 균열 저항성을 갖는 조성물 | |
KR101297159B1 (ko) | 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 | |
US8962728B2 (en) | Weathering-resistant, colored moldings with improved gloss and wipe resistance | |
US9587058B2 (en) | Transparent thermoplastic resin composition | |
US8084550B2 (en) | Low gloss thermoplastic composition | |
EP3658622B1 (en) | Scratch-resistant styrene copolymer composition containing modified organopolysiloxane compounds | |
CN101759974A (zh) | 一种低气味、抗静电、高韧性聚碳酸酯组合物 | |
KR20130046154A (ko) | 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 | |
US20130158161A1 (en) | Polycarbonate Resin Composition with Mar Resistance and Scratch Resistance | |
KR20130078747A (ko) | 열가소성 수지 조성물 | |
JP2013133362A (ja) | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および成形品 | |
US10822492B2 (en) | Thermoplastic resin composition and molded product containing same | |
JP6810635B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品 | |
JP5875945B2 (ja) | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および成形品 | |
EP3658619B1 (en) | Scratch-resistant styrene copolymer composition containing amide wax | |
CN117242135A (zh) | 耐划痕聚碳酸酯组合物 | |
CN110036072B (zh) | 聚碳酸酯树脂组合物 | |
JP6810636B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品 | |
CN109563270B (zh) | 包含聚丙烯酸酯-聚硅烷嵌段共聚物的组合物 | |
CN115244129B (zh) | 热塑性树脂组合物、其制备方法以及包含其的成型品 | |
JP2013133361A (ja) | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および成形品 | |
KR20160057558A (ko) | 자동차 내장용 내화학성 폴리실록산-폴리카보네이트 수지조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
JP6618239B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる成形品 | |
CN111548619A (zh) | 树脂组合物、其制造方法以及成型品 | |
KR20220083612A (ko) | 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |