专利名称：具有降低倾斜的模制填充组合物及其制造方法
背景技术：
众所周知，向聚合材料中填加矿物填料，可提供具有改进物理性质的材料，如增加的刚度，填充矿物的聚合物材料，可通过包括注型在内的各种技术模制成制品。模制制品可以喷涂或进一步加工制造成精制产品。另外一些用途是需要优质外观表面的模制制品，而不必进一步加工，以避免增加成本，因此，这就要求模制制品的表面没有污点或其他缺陷。
在注塑中常遇到的一种缺陷是，填充的聚合物材料是倾斜的。倾斜表明，在模制制品的表面上出现斑纹或暗淡痕迹，尤其是邻近模口处。可以认为，当填充的聚合物材料注模进模穴中时会产生倾斜，材料受到因浇道和模口间的厚度或尺寸变化，注入压力，和从熔融态向模制温度的温度降落，所引起高的剪切应力。温度降落增加了填料的熔融粘度，尤其是在表面上，或者表明是倾斜的表皮。
这就要求减少或解除在模制矿物填充聚合物材料时所遇到的倾斜的表面缺陷，同时还要保持因填充聚合物材料制造的制品所具有的良好物理性能。
发明摘要通过含有如下聚合物材料的组合物可减轻上述现有技术中存在的缺点和不足，上述聚合材料包括聚(亚芳基醚)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酮、聚(链烯基芳香族)、聚(链烯基芳香族)共聚物、聚烯烃、二种或多种上述聚合物材料的混合物、或二种或多种上述聚合物材料的相容性混合物，矿物填料；和以组合物总重量计，大于或等于1重量份的碳黑；其中该组合物在模制后，基本上不呈现肉眼可检测的倾斜。
另一个实施方案是模制制品中减少倾斜的方法，该法包括模制一种包括如下聚合物材料的组合物，上述聚合物材料包括聚(亚芳基醚)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酮、聚(链烯基芳香族)、聚(链烯基芳香族)共聚物、聚烯烃、二种或多种上述聚合材料的混合物、或二种或多种上述聚合材料的相容性混合物；矿物填料；和以组合物的总重量计，大于或等于1重量份碳黑；其中，制品基本上不呈现肉限可检测的倾斜。
附图描述
图1是二种注入模制制品的照片。
优选实施方案的详述一方面，模制制品包含一种填充的聚合物材料，该填充的聚合物材料含有以填充聚合物的总重量计，大于或等于1重量份的碳黑，当将其与含有类似组合物，但不含有碳黑的模制制品比较时，该聚合物材料呈现减少的倾斜。不希望由任何特殊理论所约束，可以认为，当将填料注入模穴时，产生倾斜，并某些填料由聚合物材料中分离，附聚物引起表面缺陷。当填料进一步包含碳里时，碳黑起到外面润滑剂的作用，并降低填充聚合物材料熔融物与冷的模具表面之间的摩擦力，因此，通过降低倾斜量，而改进了模制制品的表面美观。
本文中所用的“倾斜”描述是在模制制品的表面缺陷，其表现为有关其周围表面的暗淡的斑纹或制品表面色泽苍白。在制品上倾斜的位置，一般靠近模口或模穴的入口处。倾斜可通过肉眼检测，60°光泽读数，和映象轮廓(raflection haze)测量而进行确定，可用ASTM D523测定60°光泽值，并用ASTM E430测定映象轮廓值。
在一个实施方案中，在模制后，由该组合物形成的制品在肉眼检测时基本上没有倾斜。术语“在肉眼检测时基本上没有倾斜”，意思是在肉眼检测时，制品在模口区和制品其余部分之间在外表上制品基本上呈现均匀。
在另一实施方案中，由该组合物形成的制品具有在距模口最远点测定的第一60°光泽值，和在模口处测定的第二60°光泽值，第一60°光泽值与第二60°光泽值的比率大于或等于约1。换句话说，直径为10.2厘米的圆盘具有在距模口约7.5厘米处测定的第一60°光泽值，和在距模口约2.5厘米处测定的第二60°光泽值，第一60°光泽值与第二60°光泽值的比率大于或等于约1。
在另一个实施方案中，由该组合物形成的制品具有在制品距模口最远点处测定的第1映象轮廓值，并在模口处测定的第2映象轮廓，第1映象轮廓与第2映象轮廓的比率大于或等于约1。换句话说，直径为10.2厘米的盘具有在距模口约7.5厘米处测定的第1映象轮廓值，和在距模口约2.5厘米处测定的第2映象轮廓值，第1映象轮廓与第2映象轮廓的比率大于或等于约1。
在另一个实施方案中，第一60°光泽值与第二60°光泽值的比率大于或等于约1，并且第1映象轮廓与第2个映象轮廓的比率大于或等于约1。
填充的聚合物材料可包含各种聚合物材料，包括聚(亚芳基醚)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酮、聚(链烯基芳香族)、聚(链烯基芳香族)共聚物、聚烯烃、二种或多种上述聚合物材料的混合物、或二种或多种上述聚合物材料的相容性混合物，优选的聚合物材料是聚(亚芳基醚)和聚酰胺的混合物，尤其是聚(亚芳基醚)和聚酰胺的相容性混合物。
术语聚(亚芳基醚)包括聚(亚苯基醚)(PPE)和聚(亚芳基醚)共聚物；接枝共聚物；聚(亚芳基醚)醚离聚物；和链烯基芳香族化合物、乙烯基芳香族化合物、和聚(亚芳基醚)的嵌段共聚物，等等；和含有上述至少一种的组合物，等等。众所周知聚(亚芳基醚)是包含许多下式结构单元的聚合物 其中对每一个结构单元，每个Q1单独地表示氢、卤素、伯或仲C1-C8烷基、苯基、C1-C8卤烷基、C1-C8氨烷基、C1-C8烃氧基、或C2-C8卤烃氧基，其中至少二个碳原子分隔卤素和氧原子，每个Q2单独地表示氢、卤素、伯或仲C1-C8烷基、苯基、C1-C8卤烷基、C1-C8氨烷基、C1-C8烃氧基、或C2-C8卤烃氧基，其中至少二个碳原子分隔卤素和氧原子。优选地每个Q1是烷基或苯基，特别是C1-C4烷基，而每个Q2单独地为氢或甲基。
聚(亚芳基醚)包括均聚物和共聚物二种，优选的均聚物是含有2，6-二甲基亚苯基醚单元的那些。适宜的共聚物包括无规共聚物，其包含例如，与2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚单元结合的单元，或从2，6-二甲基酚与2，3，6-三甲基酚共聚物衍生的共聚物。还包括含有如下部分的聚(亚芳基醚)，该部分通过接枝乙烯基单体或聚合物，诸如聚苯乙烯，以及偶合的聚(亚芳基醚)制备的，其中，偶合剂，诸如低分子量的聚碳酸酯，醌，杂环和缩甲醛，经过以公知方式与二个聚(亚芳基醚)链的羟基基团反应，生成高分子量的聚合物。适于作基质的聚(亚芳基醚)还包括以上任意的组合物。
聚(亚芳基醚)一般具有约3000～40000原子质量单位(AMU)的数均分子量，和约20000～80000AMU的重均分子量，其通过凝胶渗透色谱法测定，聚(亚芳基醚)一般具有约0.2～0.6每克分升(dl/g)的特性粘度，它在25℃下的氯仿中测量。在此范围内，特性粘度优选可达到约0.5dl/g，更好达到约0.47dl/g。在此范围内，特性粘度至少为约0.3dl/g。在组合物中也可以利用高特性粘度的聚(亚芳基醚)和低特性粘度的聚(亚芳基醚)。当使用二种特性粘度时，可根据所用的聚(亚芳基醚)的精确特性粘度和所要的最后物理特性而确定其正确比率。
聚(亚芳基醚)通常是通过至少一种单羟基芳香族化合物，诸如2，6-二甲苯酚或2，3，6-三甲基酚的氧化偶合而进行制备。对于这种偶合一般使用催化剂体系，它们通常含有至少一种重金属化合物，诸如铜、锰、或钴的化合物，也可以与其他各种材料组合使用。
根据上述，对于本领域的技术人员是显而易见的，本发明中预期可使用的聚(亚芳基醚)聚合物包括所有目前公知的，未考虑在结构单元中的变化。
用于本发明的特异性聚(亚芳基醚)聚合物包括如下，但不限于此，聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基)醚、聚(2,6-二乙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2,6-二月桂基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二苯基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二甲氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二乙氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲氧基-6-乙氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-十八烷氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二氯-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-苯基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-乙氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-氯-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二溴-1，4-亚苯基)醚、聚(3-溴-2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚，及其混合物，等。
组合物中聚(亚芳基醚)的存在量，以组合物的总重量计，为约5～约60重量份(pbw)。在此范围内，聚(亚芳基醚)的使用量少于或等于约50pbw，优选少于或等于约40pbw，更好少于或等于约30pbw，在此范围内聚(亚芳基醚)的优选量，大于或等于约10pbw，更好大于或等于15pbw，最好大于或等于约20pbw。
聚酰胺是如公知为尼龙一类的聚合物材料，其特征是存在酰胺基团(-C(O)NH-)。尼龙-6和尼龙-6，6一般是优选的聚酰胺，并可从许多商业渠道购得。然而，其他的聚酰胺，像尼龙-4、尼龙-4，6、尼龙-12、尼龙-6，10、尼龙-6，9、尼龙-6，12、尼龙6/6T和尼龙6，6/6T，具有低于约0.5重量％的三胺含量，以及其他，诸如非晶形尼龙在特殊的聚(亚芳基醚)-聚酰胺应用中也是有用的。各种聚酰胺混合物，以及各种聚酰胺的共聚物也是有用的。最佳的聚酰胺是聚酰胺-6和聚酰胺-6,6。
通过许多已知的方法可获得聚酰胺，诸如US.PNo.2071250、2071251、2130523、2130948、2241322、2312966和2512606中所描述的。例如，尼龙-6是己内酰胺的聚合产物。尼龙-6，6是己二酸和1，6-二氨基己烷的缩聚产物。同样，尼龙4，6-是己二酸和1，4-二氨基丁烷之间的缩聚产物。除了己二酸外，可用于制备尼龙的其他二酸包括壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、以及对苯二酸和间苯二酸，等等。其他可用的二胺包括间-亚二甲苯基二胺，二-(4-氨苯基)甲烷、二(4-氨基环己基)甲烷、2，2-二-(4-氨基苯基)丙烷、2，2-二-(4-氨基环己基)丙烷、其中，也可以使用己内酰胺与二酸和二胺的共聚物。
可使用具有高达约400每克毫升(ml/g)粘度的聚酰胺，优选使用具有约90～约350ml/g/粘度的，更好使用具有约110～约240ml/g粘度的，根据ISO307，在96wt％硫酸中，以0.5wt％的溶液进行测量。
组合物中可存在的聚酰胺量，以组合物的总重量计，为约95～约40pbw。在此范围内，可使用聚酰胺的量小于或等于约90pbw，优选是小于或等于约80pbw，更好是小于或等于约70pbw。在此范围内，聚酰胺的优选量大于或等于约45pbw，更好大于或等于约50pbw，最好大于或等于约60pbw。
该组合物还可包含一种相容性试剂，以改进聚(亚芳基醚)-聚酰胺混合物的物理特性，以及使聚酰胺组份能够使用更大份额。当用于本文时，“相容性试剂”的表达是指那些多功能性化合物，这些化合物可与聚(亚芳基醚)、聚酰胺，或，优选与二者进行反应。这种反应可以是化学的(例如接枝反应)或物理的(例如，影响分散相的表面特征)。这二种情况，所产生的聚(亚芳基醚)-聚酰胺组合物都是有改进的相容性，尤其是通过提高冲击强度，注塑汇合线强度和/或延伸率而证明。正如此处使用的说明词“相容的聚(亚芳基酰)-聚酰胺基质”是指那些与以上讨论的试剂具有物理或化学相容的组合物，以及那些物理相容的组合物，而不是例如在U.S.PNo3379792中所告知的那些试剂。
适宜的相容性试剂，例如包括液体二烯聚合物、环氧化合物、氧化的聚烯烃蜡、醌、有机硅烷化合物、多功能性化合物、聚羧酸、诸如柠檬酸，等等，通过一种或多种上述相容性试剂与聚(亚芳基醚)反应，而获得的功能化的聚(亚芳基醚)。
上述的相容性试剂可以单独使用或一种与另一种的各种组合使用。而且，在制备本发明的组合物时，它们可直接添加到熔融混合物中，或者与聚(亚芳基醚)和聚酰胺中的一种或二种，以及其他所用聚合物材料，预先反应。发现使用多种上述相容性试剂，尤其是多功能性化合物，可大大改进相容性，其中至少一部分相容性试剂，以熔融物或以适宜溶剂的溶液，与全部或部分的聚(亚芳基醚)预先反应。可以认为这种预反应可以引起相容性试剂与聚合物反应，随后使聚(亚芳基醚)功能化，正如以上提到的。例如，聚(亚芳基醚)可以与马来酐预先反应形成酐功能化的聚(亚芳基醚)，与未功能化的聚(亚芳基醚)相比，其改进了与聚酰胺的相容性。
制备组合物时，使用相容性试剂，最初使用量取决于所选择的具体相容性试剂，以及其要添加的具体聚合物体系。
组合物中可存在相容性试剂的量，以组合物的总重量计，为约0.1～约3pbw。在此范围内，相容性试剂的用量小于或等于约2pbw，优选小于或等于约1.6pbw，更好小于或等于约1.2pbw。在此范围内，相容性试剂的优选量大于或等于约0.3pbw，更好大于或等于约0.5pbw，最好大于或等于约0.7pbw。
组合物还含有一种或多种矿物填料，和任选的非矿物填料，诸如非矿物低纵横比填料，非矿物纤维填料，和聚合物填料。矿物填料的非限定实例包括氧化硅粉末，诸如熔融氧化硅、晶型氧化硅、天然氧化硅砂、和各种涂敷硅烷的氧化硅、氮化硼粉末、和硼-硅酸盐粉末、氧化铝和氧化镁(或镁氧)、硅灰石，包括表面处理的硅灰石、硅酸钙(例如，其二水合物或三水合物)、碳酸钙，包括白垩土、石灰石、大理石和合成的，沉淀的碳酸钙，一般以研磨颗粒状形式存在，常常含有98+％CaCO3，余者为其他无机物，诸如碳酸镁、氧化铁和铝-硅酸盐，表面处理的碳酸钙、滑石，包括纤维状的，模制件(modulor)、针形的和层状的滑石、高岭土，包括硬的、软的、煅烧的高岭土、和含有本领域公知的各种涂层以促进分散和相容性的高岭土、云母，包括金属化的云母和表面用氨基硅烷或丙烯酰硅烷涂层处理，以使复合混合物具有优良的物理性的云母、长石和霞石正长岩、硅酸盐球、烟灰、煤胞、铝硅酸镁盐、铝硅酸盐(包皮球体(armospheres))，包括硅烷化的和金属化的铝硅酸盐、石英、石英岩、珍珠岩、风化硅土、硅藻土、碳化硅、硫化钼、硫化锌、硅酸铝(富硅红柱)、合成的硅酸钙、硅酸锆、钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、和重晶石、颗粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜、和镍、片状填料和加强物，诸如玻璃片、片状碳化硅、二硼化铝、铝片、和钢片、加工的矿物纤维，诸如从至少含有以下一种混合物衍生的那些，即，硅酸铝、氧化铝、氧化镁、和半水硫酸钙；玻璃纤维，包括纺织玻璃纤维，诸如E，A，C，ECR，R，S，D和NE玻璃，和蒸汽生长的碳纤维，包括平均直径为约3.5～约500nm的那些碳纤维，如以下文献中描述的，Tibbetts等人的U.S.PNo4565684和5024818、Arakawa的4572813、Tennent的4663230和5165909、Komatsu等人的4816289、Arakawa等人的4876078、Tennent等人的5589152和Nahass等人的5591382中所描述的，等等。
优选的矿物填料包括平均颗粒尺寸等于或小于5mm，纵横比等于或大于3的无机填料。更为优选的矿物填料包括滑石、高岭石、云母(例如，绢云母、白云母和金云母)、绿泥石、蒙脱土、去油蒙脱石、和埃洛石。
组合物中矿物填料的存在量，以组合物的总重量计为约5～约50pbw。在此范围内，可使用小于或等于约45pbw的矿物填料，优选小于或等于约40pbw，更好小于或等于约35pbw，在此范围内，矿物填料的优选量，为大于或等于约10pbw，更好为大于或等于约15pbw，最好为大于或等于约20pbw，非矿物填料的用量，以组合物的总重量计为约95～约50pbw。
非矿物填料的非限量性实例，包括天然纤维、合成增强纤维、包括聚酯纤维，诸如聚对苯二甲酸乙二酯纤维、聚乙烯醇纤维、芳香聚酰胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维、对聚苯硫纤维、聚醚醚酮纤维，等等。
适宜的碳黑包括导电性碳黑和具有最小导电性的碳黑，并可由商业上获得。这种碳黑以各种商标名称出售，包括但不限于如下，即S.C.F(SuperConductive Furnace)、E.C.F(Electric Conductive Furnace)、Ketjen Black EC(由AKZO CO.Ltd获得)或乙炔黑。优选的碳黑是平均粒径小于约200纳米(nm)的碳黑，优选小于约100nm，更好小于约50nm。优选的碳黑也可具有大于约200m2/g的表面积，优选大于约400m2/g，更好大于约1000m2/g，在某些实施方案中，碳黑优于导电性碳黑。
组合物中碳黑的存在量，以组合物的总重量计为约1～约5.0pbw，在此范围内，碳黑的使用量小于或等于约4.0pbw，优选小于或等于约3.5pbw，更好小于或等于约3.0pbw。在此范围内，碳黑的优选用量大于或等于约1.2pbw，更好大于或等于约1.5pbw，最好大于或等于约1.9pbw。
不希望由任何特殊理论进行约束，但可以认为碳黑作为外润滑剂而发挥作用，它可降低含矿物填料的聚合物熔融物与冷模具表面之间的摩擦力，因此，通过降低倾斜量，改进了模制制品的表面美观。
组合物还可含有冲击改良剂，它包括天然的和合成的聚合物物质，该物质室温下为弹性体，实例包括，但不限于如下天然橡胶、丁二烯聚合物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物(包括无规共聚物、嵌段共聚物、和接枝共聚物)、异戊二烯聚合物、氯丁二烯聚合物、丁二烯-丙烯腈共聚物、异丁烯聚合物、异丁烯-丁二烯共聚物、异丁烯-异戊二烯共聚物、丙烯酸酯聚合物、乙烯丙烯共聚物、乙烯-丙烯二烯共聚物、聚硫橡胶、聚硫化物橡胶、聚氨酯橡胶、聚醚橡胶(例如，聚环氧丙烷)和表氯醇橡胶。
这些冲击改良剂可通过任何聚合方法制备，例如，乳液聚合和溶液聚合，并用任何催化剂，例如，过氧化物、三烷基铝、卤化锂、镍基催化剂。此外，可使用具有各种交联度、各种比率的微结构(例如，顺式结构、反式结构、和乙烯基团)和各种平均橡胶颗粒尺寸的冲击改良剂。可使用的共聚物可以是任何型式的共聚物，包括无规共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。此外，当制备这些冲击改良剂时，也可以与其他单体进行共聚，诸如烯烃、二烯、芳香族乙烯化合物、丙烯酸、丙烯酸酯、和甲基丙烯酸酯。这些共聚方法可包括任何方式，诸如无规共聚、嵌段共聚和接枝共聚。可以列出这些单体的实例，包括但不限于此，乙烯、丙烯、苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯、异丁烯、氯丁二烯、丁烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、乙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、和丙烯腈。此外，也可使用部分改进的冲击改良剂，实例包括羟基-或羧基终端改进的聚丁二烯，部分氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和部分氢化的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
组合物中冲击改良剂的存在量，以组合物的总重量计为约2～约25pbw。在此范围内，可以使用小于或等于约20pbw，优选小于或等于约15pbw，更好小于或等于约10pbw。在此范围内，优选用量大于或等于约3pbw，更好大于或等于约4pbw，最好大于或等于约5pbw。
为形成紧密的混合物，组合物的制备通常通过在如下条件下混合配料而获得。这种条件常常包括在单或双螺旋型挤压机或类似混合装置中混合，这种装置可对组份提供剪切力。最初可以将全部成分加入到处理系统中，或者，也可以将某些添加物与一种或多种重要组份，优选聚(亚芳基醚)和/或聚酰胺，预先配合，很明显，在与聚酰胺配合之前，通过最初预配合(亚芳基醚)和冲击改良剂，任选地与其他任何配料配合，有时可提高某些特性，诸如冲击强度和延伸度。优选是至少将约5wt％。优选至少约8wt％、最好至少约10wt％的聚酰胺与聚(亚芳基醚)一起加入。剩余部分的聚酰胺可通过下游入口供入。以此方式，可降低相容性组合物的粘度，而不会使其他关键的物理特性明显降低，在优选实施方案中，可将碳黑与部分聚酰胺预混合。
在处理中可使用分开的挤压机，这些组合物优选通过沿着其长度具有多个供料口的单螺旋挤压机制备，以调节各种组份的添加。通过挤压机的至少1个或多个通孔向熔融物提供真空，以去除组合物中挥发性杂质。这是大大有利的。本技术领域中的普通技术人员能够调整混合时间和温度，以及添加组份，而不用进行过度的实验。
该组合物适宜利用各种模制技术，例如诸如注模、吹塑、注入吹塑、拉伸吹塑、挤压、等等而制作制品或制品部件。
应当清楚该组合物和由本公开方法制得组合物制得的制品，都在本发明范围内。
意想不到地发现，向矿物填充的聚合组合物中添加少量的碳黑，可提供一种明显呈现降低倾斜程度的模制制品。正如以上提到的，模制制品中倾斜的降低或排除，可通过肉眼观测制品而加以确定。此外，制品的表面外观可按照其60°光泽和/或映象轮廓值进行测量。发现这些特性与模制制品所呈现的倾斜量极为相关。
所有列举的专利、专利申请、和其他参考文献以整体引入本文作为参考。利用如下非限定性实例进一步说明本发明。
实施例1-3、比较例1以下，除非另有说明，否则实施例和比较例中所用的材料列于表1。
表1
表2中列出了实施例组合物的配方，除非另有说明，否则所有用量都以重量份表示，实施例1-3(EX.1-3)的组合物，是通过将聚(亚苯基)与KG1651、矿物油、CA、IR1076、KI和CuI进行干混合制备(这种混合物此处描述为PPO干混物)。然后，将PPO干混物与其他原料，诸如滑石-MB、PA66、PA6、和CB-MB进行配合。通过将PPO干混物添加到30mm的Werner Ptleiderer双螺旋挤压机的供料口内，并在下游利用侧面供料器添加其他原料，而配合成组合物。挤压机上配有二个真空口，一个侧面供料器和反向刮板、向前刮板和中间的捏和器。挤压机按照表3中所列的温度状态，以350转/分钟的旋转速度(RPM)和每小时50磅(22.7kg/小时)的通过速度进行运行。
以2种方式描述实施例中的碳黑用量1.作为碳里装载量与整个组合物的量比较(以总重组合物计，0.4-2.0重量份，参看表4)，或2.聚酰胺-碳黑原批的装载量(2.0-10重量份的碳黑和聚酰胺原批对组合物的总重量，参看表2)。
以和实施例1-3相同的方式制备比较例1(C.Ex.1)，其中，删去碳黑。
表2
表3
在模制前，将组合物挤压、造粒，并在110℃下干燥4小时。通过具有299℃熔融温度和88℃模制温度的Van Dom 85T挤压机将样品模制成ISO试验样片。对模制片试验如下，其结果列于表4。
倾斜通过肉眼外观观测分析试验样片的表面外观，并根据存在的倾斜量(中等、轻微，或没有)进行评估。
映象轮廓按照ASTM E430-97，以20°反射角测量映像轮廓。利用BYKGardner 4601浊雾-光泽计(Haze-gloss meter)，对约3mm厚，直径4英寸(10.2cm)的Dynatup圆盘的距模口(体)3英寸(7.6cm)处和距模口(模口)1英寸(2.5cm)处进行测量。对每个实施例和比较例，获得的结果是4个试验样片的平均值，以对数表示映像轮廓值。体光雾与模口光雾的比率也示于表4。
60°光泽对约3mm厚，直径4英寸(10.2cm)的Dynatup圆盘的距模口(规定面积)3英寸(7.6cm)处和距模口面积(倾斜面积)1英寸(2.5cm)处，测量60°光泽。根据ASTM D523，利用BYK Gardner 4601光雾-光泽计测量光泽。对每个实施例和比较例，获得的结果是4个试验样片的平均值。体光泽与模口光泽的比率也列表4。
维卡软化温度根据ISO 306，并利用Atlas HDV3维卡试验器，对4mm厚的试验片，以每小时℃的单位测量软化温度。
悬臂梁式(Izod Notched)切口冲击强度根据ISO 180/1A利用TestingMachine Inc和3.17mm厚的试验片，测定试验样品的冲击强度。结果以每平方米千焦耳(KJ/m2)单位表示。
Dynatup根据ASTM D3763，利用Dyna tup8250，在23℃下进行Dynatup试验，结果以焦耳单位(J)表示。
TYS根据ISO 527，利用MTS 5/G测定拉伸屈服强度，结果以兆帕斯卡(MPa)表示。
TE根据ISO 527测定拉伸度(％)。
绕曲状态(Flex Mod)根据ISO 178，利用MTS 1125测量仪测定样品的弯曲模量，结果以MPa单位表示。
抗挠强度根据ISO 178，利用MTS 1125测量仪测量样品的抗挠强度，结果以MPa单位表示。
比重根据ISO 1183，利用比重计(Toyo seiki产)测定组合物的比重。
表4
正如表4结果所示，意想不到地发现，向填充的聚(亚苯基醚)-聚酰胺混合物中添加碳黑(大于或等于1重量份)，明显降低倾斜，同时，其物理特性，像冲击强度没有明显降低。
图1是二个注塑模制圆盘的照片。一个盘是由具有2重量份碳装载量的实施例3(50)的组合物制备的，另一个盘是由0.4重量份碳黑装载量的实施例l(40)的组合物制备的。正如所示，由实施例3(50)制备盘的模口面积(10)，导致模制制品基本上没有倾斜，实施例1(40)制备的盘，当与体面积(20)比较时，在模口面积(10)处出现一些倾斜(30)。因此，表明向聚(亚苯基醚)-聚酰胺组合物中添加大于或等于约1重份碳黑，在模制制品的倾斜量中产生意想不到的降低。而且，降低倾斜，对于模制的聚(亚苯基醚)-聚酰胺组合物的所要求的物理特性没有损失，正如表4所示悬臂梁式切口冲击强度，拉伸屈服强度，拉伸度、弯曲模量和抗挠强度的结果所示。
尽管参照最佳实施方案对本发明作了描述，但本技术领域中的技术人员应当理解对其要素所作的各种变化和等效替代，都不会偏离本发明的范围。此外，对于本发明内容所采用的特殊部位或材料作出的各种改进，都不会偏离本发明的基本范围。本发明并没有打算将发明限定在为实施该发明作为预期最佳模式而公开的特定实施方案中，因此本发明应包括落入权利要求范围内的所有实施方案。
权利要求
1.一种组合物，其包括以下部分，聚合物材料，包含聚(亚芳基醚)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酮、聚(链烯基芳香族)、聚(链烯基芳香族)共聚物、聚烯烃，上述的混合物，或上述聚合物材料的相容性混合物。矿物填料、和以组合物的总重量计，大于或等于1重量份的碳黑，其中，在模制后，由组合物形成的制品基本上没有肉眼可观测到的倾斜。
2.根据权利要求1的组合物，其中聚合物材料包含聚(亚芳基醚)和聚酰胺。
3.根据权利要求2的组合物，还包含有相容性试剂，其中该相容性试剂是液体二烯聚合物，环氧化合物、氧化的聚烯烃蜡、醌、有机硅烷化合物、多功能性化合物、聚羧酸、和包含至少一种上述相容性试剂的组合物。
4.根据权利要求1的组合物，其中由该组合物形成的制品具有在距模口最远点处测定的第一60°光泽值，和在模口处测定的第二60°光泽值，第一60°光泽值与第二60°光泽值的比率大于或等于约1而60°光泽值是按照ASTM D523测定。
5.根据权利要求1的组合物，其中，直径为10.2cm的圆盘具有在距模口约7.5cm处的测定的第一60°光泽值，和在距模口约2.5cm处的测定的第二60°光泽值，第一60°光泽值与第二60°光泽值的比率大于或等于约1，而60°光泽值是按照ASTM D523测定。
6.根据权利要求1的组合物，其中，直径为10.2cm的圆盘具有在距模口约2.5cm处测定的映像轮廓，和在距模口约7.6cm处测定的映像轮廓，第1映像轮廓与第2映像轮廓的比率大于或等于约1，映像轮廓值按ASTM E430进行测定。
7.根据权利要求1的组合物，其中由组合物形成的制品具有在制品上距模口最远点处测定的第1映像轮廓值，在模口处的测定的第2映像轮廓值，第1映像轮廓与第2映像轮廓的比率大于或等于约1，而映像轮廓值按ASTME430进行测定。
8.根据权利要求1的组合物，其聚(亚芳基醚)由许多个下式芳氧基重复单元形成 其中，对于每个结构单元，每个Q1单独地表示氢、卤素、伯或仲的C1-C8烷基、苯基、C1-C8卤烷基、C1-C8氨烷基、C1-C8烃氧基、或C2-C8卤烃氧基，其中至少二个碳原子分隔开卤素和氧原子，而每个Q2单独地表示氢、卤素、伯或仲的C1-C8烷基、苯基、C1-C8卤烷基、C1-C8氨烷基、C1-C8烃氧基、或C2-C8卤烃氧基，其中至少二个碳原子分隔开卤素和氧原子。
9.根据权利要求1的组合物，其中，聚(亚芳基醚)包括聚(2，6-三甲基-1，4-亚苯基醚、聚(2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二乙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二月桂基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二苯基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二甲氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二乙氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲氧基-6-乙氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-十八烷氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二氯-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-苯基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-乙氧基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-氯-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二溴-1，4-亚苯基)醚、聚(3-溴-2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚，或至少包含一种上述聚(亚芳基醚)的混合物。
10.根据权利要求1的组合物，其中聚酰胺包括尼龙-6、尼龙-6，6、尼龙-4、尼龙-4，6、尼龙-12、尼龙-6，10、尼龙-6，9、尼龙-6，12、尼龙6/6T、尼龙6，6/6T，或含有至少1种上述聚酰胺的混合物。
11.根据权利要求1的组合物，其中矿物填料包含滑石，云母，二氧化硅，硅灰石、高岭土，长石，或包含至少上述矿物填料中之一的混合物。
12.根据权利要求1的组合物，还含有冲击改良剂。
13.根据权利要求10的组合物，其中冲击改良剂包括天然橡胶、丁二烯聚合物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯聚合物、氯丁二烯聚合物、丁二烯-丙烯腈共聚物、异丁烯聚合物、异丁烯-丁二烯共聚物、异丁烯-异戊二烯共聚物、丙烯酸酯聚合物、乙烯丙烯共聚物、乙烯-丙烯二烯共聚物、聚硫橡胶、聚硫化物橡胶、聚氨酯橡胶、聚醚橡胶、表氯醇橡胶、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯或含有二种或多种上述冲击改良剂的混合物。
14.一种组合物，包含以下物质，约5～60重量份的聚(亚芳基醚)；约40～95重量份的聚酰胺；约0.1～2.0重量份的相容性试剂；约5～50重量份的矿物填料；和约1～5.0重量份的碳黑，其中所有用量都基于组合物的总重量，并直径10.2cm的圆盘具有在距模口约2.5cm处测定的第1映像轮廓，和在距模口约7.6cm处测定的第2映像轮廓值，第1映像轮廓与第2映像轮廓的比率大于或等于约1，映像轮廓值按照ASTM E430进行测定。
15.一种权利要求14组合物的反应产物。
16.一种权利要求15反应产物形成的制品。
17.一种组合物，其包含以下物质约5～60重量份的聚(亚芳基醚)；约40～95重量份的聚酰胺；约0.1～2.0重量份的相容性试剂；约5～50重量份的矿物填料、和约1～5.0重量份的碳黑，其中所有用量都基于组合物的总重量，直径为10.2cm的圆盘具有在距模口约7.5cm处测定的第一60°光泽值，和在距模口约2.5cm处测定的第二60°光泽值，第一60°光泽值与第二60°光泽值的比率大于或等于约0.95，60°光泽值是按ASTM D523进行测定。
18.一种权利要求17组合物的反应产物。
19.一种权利要求18反应产物形成的制品。
20.一种降低模制制品中的倾斜的方法，其包括模制一种组合物，该组合物含有聚合物材料，该聚合物材料包括聚(亚芳基醚)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酮、聚(链烯基芳香族)、聚(链烯基芳香族)共聚物、聚烯烃，上述二种或多种的混合物、或上述二种或多种的相容性混合物；矿物填料；和以形成制品的组合物总重量计，大于或等于1重量份的碳黑；其中，直径为10.2cm的圆盘具有在距模口7.5cm处测定的第一60°光泽值，和在距模口2.5cm处测定的第二60°光泽值，第一60°光泽值与第二60°光泽值的比率大于或等于约1，而60°光泽值按照ASTM D523进行测定。
21.根据权利要求20的方法，其中将碳黑与聚酰胺混合以形成第一混合物，将第一混合物与聚(亚芳基醚)、矿物填料、和相容性试剂混合，以形成组合物。
22.根据权利要求21的方法，其中，添加的聚酰胺与第一混合物混合。
23.根据权利要求20的方法，其中组合物是通过将碳黑与第一聚酰胺混合以形成第一混合物，将矿物填料与第二聚酰胺混合以形成第二混合物，将第一混合物和第二混合物与聚(亚芳基醚)和相容性试剂混合以形成组合物。
24.根据权利要求20的方法，其中模制是注模。
全文摘要
由含有碳黑，矿物填料、和聚合物料的组合物制备的模制制品，所述聚合物材料包括聚(亚芳基醚)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酮、聚(链烯基芳香族)、聚(链烯基芳香族)共聚物、聚烯烃、上述聚合物材料的混合物、或上述聚合物材料的相容性混合物。当与不含碳黑的相应组合物比较时，发现呈现降低的倾斜。也提供一种在模制制品中降低倾斜的方法。
文档编号C08L71/12GK1806009SQ200480016395
公开日2006年7月19日 申请日期2004年4月15日 优先权日2003年6月10日
发明者约翰尼斯·G·M·马西森, 丁绥北 申请人:通用电气公司