静电耗散性聚碳酸酯组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及静电耗散性聚碳酸酯组合物，其是通过将芳族聚碳酸酯聚合物与热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物和包含第二热塑性聚氨酯的增容剂组分相组合来制备的。这种第二热塑性聚氨酯是下面的反应产物：(a)至少一种多元醇中间体，(b)至少一种二异氰酸酯和(c)至少一种增链剂，其中(a)多元醇中间体包括聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其组合。
【专利说明】静电耗散性聚碳酸酯组合物
发明领域
[0001]本发明涉及静电耗散性聚碳酸酯组合物，其是通过将芳族聚碳酸酯聚合物与热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物和包含第二热塑性聚氨酯的增容剂组分相组合来制备的。这种增容剂是(a)至少一种多元醇中间体，(b)至少一种二异氰酸酯和(C)至少一种增链剂的反应产物，其中(a)多元醇中间体包括聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其组合。
[0002]发明背景
[0003]本发明涉及静电耗散性聚碳酸酯组合物，其包括适于注射模塑应用的组合物。
[0004]聚碳酸酯(PC)持续成为主要的工程热塑体之一，这归因于它的韧性、透明性、高热挠曲性、尺寸稳定性、良好的电特性和阻燃能力的平衡。PC通常用于注射模塑应用中。
[0005]热塑性聚氨酯(TPU)是独特的热塑性弹性体，具有优异的耐磨性、突出的低温性能、优异的机械性能、非常良好的撕裂强度、高弹性、高透明性、良好的耐油和耐油脂性。
[0006]如果组合这两种材料的强度，则将获得巨大的协同作用。但是，归因于PC相对高的熔融粘度(即，低的熔体流动)，这些材料通常在280-300°C模制，其比TPU的安全加工温度高了大约50°C。因此，组合这些材料的尝试导致了所形成的组合物在它们曝露于PC组分所需的加工温度时严重的降解。另外，PC和TPU之间差的相容性经常导致由这样的组合物制成的模制件的分层和差的 表面质量。
[0007]需要这样的组合物，其组合了 PC和TPU的性能，同时避免了通常由这样的组合物所形成的组分差的相容性而导致的模制件中的高温降解和分层和差的表面质量的问题。本发明涉及这样的组合物。
[0008]还需要这样组合物具有良好的静电耗散性(ESD)性能。目前，抗静电剂或者导电填料(例如炭黑)必须加入许多组合物中，来使得它们用于不同的应用如包装应用，这里需要良好的ESD性能。用固有耗散性的组合物代替必须包含导电填料或者抗静电剂的组合物将产生更安全永久的ESD保护和更高的洁净度。本发明涉及这样的组合物。
[0009]在ESD敏感性电子装置的生产中还需要例如硬磁盘驱动器，用于具有良好的ESD性能、良好的洁净度性能(很少到没有填料)、良好的机械性能和良好的热性能的材料，其可以注塑成型。本发明涉及这样的组合物。
【发明内容】
[0010]本发明涉及组合物，其组合了 PC和TPU的性能，同时避免了通常由这样的组合物所形成的组分差的相容性而导致的模制件中的高温降解和分层和差的表面质量的问题。本发明提供了有效相容的PC/TPU合金，其可以适于模制应用。本发明还提供了相容的PC/TPU合金，这里该TPU是固有耗散性聚合物(IDP)。在这样的实施方案中，由这样的组合物模制的制品具有永久的静电耗散(ESD)性能和因此能够提供良好的ESD保护给敏感的电子部件，例如用于硬磁盘驱动器和其他类似装置的生产。
[0011]本发明提供一种静电耗散性热塑性组合物，其包含:(i)芳族聚碳酸酯聚合物；
(ii)热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和(iii)包含不同于组分(ii)的热塑性聚氨酯的增容剂。这个第二热塑性聚氨酯包含(a)至少一种多元醇中间体，(b)至少一种二异氰酸酯和(C)至少一种增链剂的反应产物，其中(a)多元醇中间体包括聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其组合。该组合物可以进一步包括一种或多种性能添加剂。
[0012]本发明进一步提供到这里，该增容剂包括(a)至少一种聚己内酯多元醇，(b)至少一种二异氰酸酯和(C)至少一种亚烷基二醇增链剂的反应产物。本发明仍然进一步提供增容剂，其包括(a)至少一种聚碳酸酯多元醇，(b)至少一种二异氰酸酯和(C)至少一种亚烷基二醇增链剂的反应产物 。
[0013]本发明进一步提供了所述组合物，这里该组合物具有根据ASTM D-648在66psi下测量的至少100°c的热变形温度；根据ASTM D-257在50%相对湿度下测量的1E6-1E13欧姆/平方的表面电阻率，根据ASTM D-257在50%相对湿度下测量的1E6-1E13欧姆.厘米的体积电阻率，或者其任意组合。
[0014]本发明进一步提供成形聚合物制品，其包含此处所述任何静电耗散性热塑性组合物。在一些实施方案中，该制品是通过注射模塑制备的。
【具体实施方式】
[0015]本发明不同的特征和实施方案将在下面作为非限定性说明来描述。
[0016]本发明提供一种静电耗散性热塑性组合物，其包含:(i)芳族聚碳酸酯聚合物；
(ii)热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和(iii)增容剂包含不同于组分(ii)的热塑性聚氨酯的增容剂。这种增容剂使得本发明的组合物成功的组合了芳族聚碳酸酯聚合物和热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物，产生了一种组合物，其也可以称作PC/TPU合金，其不遭受在产生这样的组合的组合物中典型的存在的缺点，所述缺点包括但不限于由这样的材料制成的模制件中的高温降解和分层和差的表面质量。
[0017]聚碳酸酯聚合物
[0018]本发明的聚碳酸酯聚合物组分是芳族聚碳酸酯聚合物。该芳族聚碳酸酯聚合物没有过度限制
[0019]聚碳酸酯通常是二醇和在一些实施方案中是二羟基或者多羟基酚如双酚A与碳酸、光气等的反应产物。聚碳酸酯通常具有重复的碳酸酯基团，即，-O-C(O)-O-,并且通常具有连接到该碳酸酯基团上的-Ar-基团，这里Ar是芳族环，其可以包含烃基取代基。引用美国专利N0.3070563，并且在此引入作为聚碳酸酯的例子的参考。聚碳酸酯是公知的，并且描述在许多专利和其他技术参考文献中。在一些实施方案中，该聚碳酸酯或者至少该聚碳酸酯的重复单元可以用式表征:
[0020]
【权利要求】
1.一种静电耗散性热塑性组合物，其包含: (i)芳族聚碳酸酯聚合物； (?)热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和 (iii)增容剂，其包含不同于组分(ii)的热塑性聚氨酯，并且包含以下的反应产物:(a)至少一种多元醇中间体，(b)至少一种二异氰酸酯，和(C)至少一种增链剂，其中(a)多元醇中间体包括聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者其组合。
2.权利要求1的组合物，其进一步包含: (iv)—种或多种性能添加剂。
3.权利要求1的组合物，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、或者其组合。
4.权利要求2的组合物，其中该聚碳酸酯共混物包括聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、或者其组合，所述聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯共聚物、或者其组合与聚酯聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、或者其组合共混。
5.权利要求1-4任一项的组合物，其中所述热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物是通过将(a)至少一种多元醇中间体与(b)至少一种二异氰酸酯和(C)至少一种增链剂反应来制备的； 其中该多元醇中间体包括聚酯多元醇、聚环氧乙烷、或者其组合。
6.权利要求5的组合物，其中所述聚酯多元醇得自至少一种二亚烷基二醇和至少一种二羧酸或者其酯或酸酐。`
7.权利要求5的组合物，其中所述聚环氧乙烷包括聚乙二醇、聚丙二醇、或者其组合。
8.权利要求1-7任一项的组合物，其中所述热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物进一步包含离子添加剂。
9.权利要求1-8任一项的组合物，其中所述热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物包含(a)至少一种多元醇中间体、(b)至少一种二异氰酸酯、和(C)至少一种增链剂的反应产物，和 其中该二异氰酸酯不同于用于制备组分(iii)的二异氰酸酯，该多元醇中间体不同于用于制备组分(iii)的多元醇中间体，或者以上组合；和 其中所述热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物进一步包含离子液体。
10.权利要求1-9任一项的组合物，其中所述增容剂包含(a)至少一种聚己内酯多元醇、(b)至少一种二异氰酸酯、和(C)至少一种亚烷基二醇增链剂的反应产物。
11.权利要求1-9任一项的组合物，其中所述增容剂包含(a)至少一种聚碳酸酯多元醇、(b)至少一种二异氰酸酯、和(C)至少一种亚烷基二醇增链剂的反应产物。
12.权利要求1-11任一项的组合物，其中所述增容剂是使用以下制备的:(b)二异氰酸酯，其包括4，4’ -亚甲基二苯基二异氰酸酯、二环己基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯、或者其组合，和(c)增链剂，其包括1，4-丁二醇、1，6-己二醇、或者其组合。
13.权利要求1-12任一项的组合物，其进一步包含(iv)—种或多种添加剂，其中所述一种或多种添加剂包括蜡、抗氧化剂、水解稳定剂、UV稳定剂、染料、阻燃剂、增强填料、颜料、或者其组合。
14.权利要求13的组合物，其中所述增强填料选自玻璃纤维、玻璃珠、碳纤维、滑石、碳酸钙、或者其组合。
15.权利要求1-15任一项的组合物，其中该整体组合物是30-80重量％的芳族聚碳酸酯；10-40重量％的热塑性聚氨酯系固有耗散性聚合物；和1.5-8重量％的增容剂。
16.权利要求1-15任一项的组合物，其具有根据ASTMD-648在66psi下测量的至少100°C的热变形温度。
17.权利要求1-16任一项的组合物，其具有根据ASTMD-257在50%相对湿度下测量的1E6-1E13欧姆/平方的表面电阻率，或者根据ASTM D-257在50%相对湿度下测量的1E6-1E13欧姆.厘米的体积电阻率，或者以上的组合。
18.一种成形聚合物制品，其包含权利要求1-17任一项的静电耗散性热塑性组合物。
19.权利要求18的成形聚合物制品，其中所述制品是通过注射模塑制备的。
20.权利要求18的成形聚合物制品，其中所述制品包括:用于电子部件或零件的包装材料、用于洁净室的结构部件、用于洁净室中的零件或者工具、电线涂层、电缆外套、或者其组合。
21.一种静电耗散性热塑性组合物，其包含: (i)芳族聚碳酸酯聚合物； (?)热塑性聚氨酯系固有 耗散性聚合物；和 (iii)增容剂； 其中该组合物具有根据ASTM D-648在66psi下测量的至少100°C的热变形温度；根据ASTM D-257在50%相对湿度下测量的1E6-1E13欧姆/平方的表面电阻率，或者根据ASTMD-257在50%相对湿度下测量的1E6-1E13欧姆.厘米的体积电阻率，或者以上的组合。
【文档编号】C08L69/00GK103547629SQ201280024640
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年4月19日 优先权日:2011年4月21日
【发明者】卢启威, 曹飞娜 申请人:路博润高级材料公司