专利名称：具有改善的低温延展性的热塑性组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及热塑性组合物，更具体地，涉及在冰点以下的温度具有改善的延展性的热塑性组合物。
背景技术：
聚碳酸酯和聚酯，尤其是聚(亚烷基二羧酸酯)，及其共混物是广泛使用的聚合物种类，部分地因为它们优异的物理性质(包括高冲击强度)。然而，这些材料经常具有耐候性缺陷(即，长期暴露于紫外线会导致泛黄)和在冰点以下的温度的耐冲击性缺陷。美国专利6，583，256和6，559，270披露了制备嵌段共聚酯碳酸酯共聚物的方法和它们在聚合物共混物中的用途。在USP 6，583，256中，至少一种聚合度为至少4的嵌段共聚酯碳酸酯、至少一种聚(亚烷基二羧酸酯)和至少一种抗冲改性剂的热塑性组合物具有改善的耐候性，使得在长时间暴露于紫外线照射时降低泛黄和光泽损失。也披露了共混有其它聚合物如聚碳酸酯的这些组合物。USP 6，559，270披露了嵌段共聚酯碳酸酯本身的组合物。因此，对于降低黄度，嵌段共聚酯碳酸酯的使用是已知的。为了解决冲击行为，聚碳酸酯和聚酯的共混物通常含有抗冲改性橡胶。对于低温应用，经常提高抗冲改性橡胶的浓度以提供与例如环境温度应用相比相似的耐冲击性。然而，较高的抗冲改性橡胶浓度可降低总体共混物的流动速率，由此使得加工更加困难。可选择地，提高共混物中的聚合物的分子量提供改善的较低温度冲击性能；但是再次，由于总体共混物的流速降低，加工变得更加困难。因此，仍需要开发聚酯和/或聚碳酸酯的改善的聚合物共混物，其具有改善的低温冲击性质，同时继续具有希望的流动性质以易于加工。本发明的主要目的就是提供这种聚合物共混物。
发明内容
本发明基于以下发现共混有其它聚合物如聚酯和聚碳酸酯的嵌段共聚酯碳酸酯和抗冲改性剂的组合具有低温冲击性能，因为这些材料的热塑性组合物和由其制成的制品在0°c或更低温度可延展，以及与不含包含与芳化嵌段(arylate blocks)交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯的第二热塑性组合物相比呈现出较低的韧脆性转变温度。 在本发明的一个方面，具有改善的低温冲击性能的热塑性组合物包含下列组分及其任何反应产物a) 3-50重量％的至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯，所述芳化嵌段包含来自至少一种1，3_ 二羟基苯部分(moiety)和至少一种芳族二羧酸的结构单元；b) 4-16重量％的至少一种抗冲改性剂；和c) 34-93重量％的至少一种聚酯或至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物；其中所述热塑性组合物在0°C或更低温度可延展，以及与不含至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯的第二热塑性组合物相比呈现出较低的韧脆性转变温度。在本发明的另一方面，热塑性组合物具有改善的低温冲击性能以及包含下列组分及其任何反应产物a) 3-50重量％的至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯，所述芳化嵌段包含来自至少一种1，3- 二羟基苯部分和至少一种芳族二羧酸的结构单元；b)4-16重量％的至少一种抗冲改性剂；和c) 34-93重量％的至少一种聚酯或至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物；其中与第二热塑性组合物相比，所述热塑性组合物的韧脆性转变温度降低至少5 度，所述第二热塑性组合物包含(i)所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯和(ii)所述至少一种聚酯或共混物，以及不含所述至少一种抗冲改性剂。在另一种实施方案中，披露了包含所述热塑性组合物的制品。
具体实施例方式意料不到地发现，通过向抗冲改性聚酯或抗冲改性聚酯-聚碳酸酯共混物的热塑性组合物添加嵌段共聚酯碳酸酯(其通常已知用于防止紫外线降解)，提高了低温冲击性能，而对流动没有任何显著影响。更加意料不到地观察到含有聚酯-聚碳酸酯共混物、嵌段共聚酯碳酸酯和抗冲改性剂的热塑性组合物在低于0°c的温度的能量吸收超过不含嵌段共聚酯碳酸酯的任何抗冲改性聚合物在低于0°c的温度的能量吸收。本申请使用的术语“可延展”在涉及热塑性组合物时是指热塑性组合物在0°C的冲击能根据ISO test 180大于25千焦/平方米，或者在0°C的冲击能根据ASTM D-256大于 350焦耳/米。术语“韧脆性转变温度(DBT) ”是指这样的温度，S卩，在该温度树脂组合物的冲击能的值根据ISO test 180转变至小于25千焦/平方米或者根据ASTM D256转变至小于350焦耳/米。本申请使用的术语“烷基”是指直链或支链的一价烃基；“亚烷基”是指直链或支链的二价烃基；“烷叉”是指直链或支链的二价烃基，且两个化合价在一个共同的碳原子上； “烯基”是指具有至少两个通过碳-碳双键连接的碳的直链或支链的一价烃基；“环烷基”是指非芳族的一价的单环或多环的烃基，其具有至少三个碳原子，“亚环烷基”是指具有至少三个碳原子的非芳族的脂环族二价烃基，其具有至少一个不饱和度；“芳基”是指在一个或多个芳环中仅含碳的芳族一价基团；“亚芳基”是指在一个或多个芳环中仅含碳的芳族二价基团；“烷基芳基”是指取代有如上定义的烷基的芳基，4-甲基苯基为示例性烷基芳基；“芳基烷基”是指取代有如上定义的芳基的烷基，苄基为示例性芳基烷基；“酰基”是指通过羰基碳桥(_C( = 0)-)连接的具有指定数目碳原子的如上定义的烷基；“烷氧基”是指通过氧桥 (-0-)连接的具有指定数目碳原子的如上定义的烷基；以及“芳氧基”是指通过氧桥(-0-) 连接的具有指定数目碳原子的如上定义的芳基。如果没有另外说明，前述基团各自可以是未取代的或取代的，条件是取代基不显著不利地影响化合物的合成、稳定性或应用。本申请使用的术语“取代的”是指指定原子或基团上的任何一个或多个氢被另一基团所代替，条件是未超过指定原子的正常化合价。当取代基是氧代(也即，=0)，那么原子上的两个氢被代替。取代基和/或变量的组合是允许的，条件是取代基不显著不利地影响化合物的合成或应用。在一种实施方案中，本发明为具有改善的低温冲击性能的热塑性组合物，其包含下列组分及其任何反应产物
a) 3-50重量％的至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯，所述芳化嵌段包含来自至少一种1，3- 二羟基苯部分和至少一种芳族二羧酸的结构单元； b) 4-16重量％的至少一种抗冲改性剂；和c) 34-93重量％的至少一种聚酯或至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物；其中所述热塑性组合物在0°C或更低温度可延展，以及与不含所述至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯的第二热塑性组合物相比呈现出较低的韧脆性转变温度。在一种实施方案中，所述组合物呈现出的韧脆性转变温度与不含所述至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯的第二热塑性组合物相比至少低5°C。在一种实施方案中，与不含所述至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯的第二热塑性组合物相比，所述韧脆性转变温度可低5°C -50 °C (或更多)。在另一种实施方案中，所述具有改善的低温冲击性能的热塑性组合物包含下列组分及其任何反应产物a) 3-50重量％的至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯，所述芳化嵌段包含来自至少一种1，3- 二羟基苯部分和至少一种芳族二羧酸的结构单元，和b) 4-16重量％的至少一种抗冲改性剂；和c) 34-93重量％的至少一种聚酯或至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物；其中所述热塑性组合物的韧脆性转变温度与第二热塑性组合物相比至少低5度， 所述第二热塑性组合物包含(i)所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯和(ii)所述至少一种聚酯或所述共混物，以及不包含所述至少一种抗冲改性剂。所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯具有式(1)中所示的结构以及披露在美国专利申请Pub. No. 2007/0155913A1中，将其全部内容通过引用的方式并入本文
权利要求
1.具有改善的低温冲击性能的热塑性组合物，其包含下列组分及其任何反应产物a)3-50重量％的至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯，所述芳化嵌段包含来自至少一种1，3- 二羟基苯部分和至少一种芳族二羧酸的结构单元；b)4-16重量％的至少一种抗冲改性剂；和c)34-93重量％的至少一种聚酯或至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物；其中所述热塑性组合物在0°C或更低温度可延展，以及与不含所述至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯的第二热塑性组合物相比，所述热塑性组合物呈现较低的韧脆性转变温度。
2.权利要求1的组合物，其中所述有机碳酸酯嵌段选自双酚A碳酸酯嵌段、未取代间苯二酚碳酸酯嵌段及其混合物。
3.权利要求1-2中的任一项的组合物，其中所述芳化嵌段包含与间苯二甲酸酯或对苯二甲酸酯或其混合物组合的未取代间苯二酚或取代间苯二酚中的至少一种。
4.权利要求1-3中的任一项的组合物，其中所述共聚酯碳酸酯包含双酚A碳酸酯嵌段和间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚芳化嵌段。
5.权利要求1-4中的任一项的组合物，其中所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯的存在量为3-30重量％。
6.权利要求1-5中的任一项的组合物，其中所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯的存在量为3-10重量％。
7.权利要求1-6中的任一项的组合物，其中所述抗冲改性剂选自共轭二烯的丙烯酸类接枝聚合物、共轭二烯的甲基丙烯酸类接枝聚合物和丙烯酸酯弹性体。
8.权利要求7的组合物，其中所述抗冲改性剂与乙烯基芳族化合物共聚。
9.权利要求7的组合物，其中所述抗冲改性剂为甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的核/壳共聚物或丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的核/壳共聚物。
10.权利要求1-9中的任一项的组合物，其中所述至少一种聚酯选自聚(对苯二甲酸 1，4_ 丁二醇酯)、聚(对苯二酸三亚甲基酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸1， 4- 丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)、聚(环己烷二甲醇-共聚-乙二醇-对苯二甲酸酯)和聚(1，4_环己烷二羧酸1，4_环己烷二甲基酯)，及其混合物。
11.权利要求10的组合物，其中所述至少一种聚酯为聚(对苯二酸亚丁基酯)。
12.权利要求10的组合物，其中所述至少一种聚酯为聚(环己烷二甲醇-共聚-乙二醇-对苯二甲酸酯)。
13.权利要求1-12中的任一项的组合物，其中所述至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和双酚A聚碳酸酯。
14.权利要求1-13中的任一项的组合物，其中所述至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物包括聚(环己烷二甲醇-共聚-乙二醇-对苯二甲酸酯)和双酚A聚碳酸酯。
15.权利要求1-14中的任一项的组合物，其中所述聚碳酸酯为双酚A聚碳酸酯。
16.权利要求1-15中的任一项的组合物，其中所述组合物还包含阻燃组分。
17.制品，其由权利要求1-16中的任一项的组合物制成。
18.具有改善的低温冲击性能的热塑性组合物，其包含下列组分及其任何反应产物a)3-50重量％的至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯，所述芳化嵌段包含来自至少一种1，3- 二羟基苯部分和至少一种芳族二羧酸的结构单元；b)4-16重量％的至少一种抗冲改性剂；和c)34-93重量％的至少一种聚酯或至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物；其中与第二热塑性组合物相比，所述热塑性组合物的韧脆性转变温度至少降低5度， 所述第二热塑性组合物包含(i)所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯和(ii)所述至少一种聚酯或所述共混物，以及不含所述至少一种抗冲改性剂。
19.权利要求18的组合物，其中所述碳酸酯嵌段选自双酚A碳酸酯嵌段、未取代间苯二酚碳酸酯嵌段及其混合物。
20.权利要求18-19中的任一项的组合物，其中所述芳化嵌段包含与间苯二甲酸酯或对苯二甲酸酯或其混合物组合的未取代间苯二酚或取代间苯二酚中的至少一种。
21.权利要求18-20中的任一项的组合物，其中所述共聚酯碳酸酯包含双酚A碳酸酯嵌段和间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚芳化嵌段。
22.权利要求18-21中的任一项的组合物，其中所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯的存在量为3-30重量％。
23.权利要求18-22中的任一项的组合物，其中所述至少一种嵌段共聚酯碳酸酯的存在量为3-10重量％。
24.权利要求18-23中的任一项的组合物，其中所述抗冲改性剂为共轭二烯的丙烯酸类接枝聚合物、共轭二烯的甲基丙烯酸类接枝聚合物或丙烯酸酯弹性体。
25.权利要求对的组合物，其中所述抗冲改性剂与乙烯基芳族化合物共聚。
26.权利要求M的组合物，其中所述抗冲改性剂选自甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的核/壳共聚物或丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的核/壳共聚物。
27.权利要求1816中的任一项的组合物，其中所述至少一种聚酯选自聚(对苯二甲酸 1，4_ 丁二醇酯)、聚(对苯二酸三亚甲基酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸1， 4- 丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)、聚(环己烷二甲醇-共聚-乙二醇-对苯二甲酸酯)和聚(1，4_环己烷二羧酸1，4_环己烷二甲基酯)，及其混合物。
28.权利要求27中的组合物，其中所述至少一种聚酯为聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
29.权利要求27的组合物，其中所述至少一种聚酯为聚(环己烷二甲醇-共聚-乙二醇-对苯二甲酸酯)。
30.权利要求18-29中的任一项的组合物，其中所述至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和双酚A聚碳酸酯。
31.权利要求18-30中的任一项的组合物，其中所述至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物包括聚(环己烷二甲醇-共聚-乙二醇-对苯二甲酸酯)和双酚A聚碳酸酯。
32.权利要求18-31中的任一项的组合物，其中所述聚碳酸酯为双酚A聚碳酸酯。
33.权利要求18-32中的任一项的组合物，其中所述组合物还包含阻燃组分。
34.制品，其由权利要求18-33中的任一项的组合物制成。
35.具有改善的低温冲击性能的热塑性组合物，其包含下列组分及其任何反应产物a) 3-50重量％的至少一种包含与芳化嵌段交替存在的有机碳酸酯嵌段的嵌段共聚酯碳酸酯，所述芳化嵌段包含来自至少一种1，3- 二羟基苯部分和至少一种芳族二羧酸的结构单元；b)4-16重量％的至少一种抗冲改性剂；和c)34-93重量％的至少一种选自聚(对苯二甲酸1，4-丁二醇酯)和聚(环己烷二甲醇-共聚-乙二醇-对苯二甲酸酯)的聚酯或所述至少一种聚酯和至少一种聚碳酸酯的共混物；其中所述热塑性组合物在0°C或更低温度可延展。
全文摘要
本发明提供特殊的热塑性组合物，其含有聚酯或聚酯和聚碳酸酯的共混物、抗冲改性剂和嵌段共聚酯碳酸酯，在冰点或在冰点以下保持可延展性，在0℃或低于0℃呈现大于25千焦/平方米的冲击能量。
文档编号C08L67/02GK102257067SQ200980151452
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月22日 优先权日2008年12月29日
发明者伯纳达斯.A.G.施劳文, 施里亚斯.查克拉瓦蒂, 罗伯特.D.范德格拉姆佩尔, 金胜度 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司