含聚碳酸酯的组合物的制作方法

文档序号:14563124发布日期:2018-06-01 18:17阅读:157来源:国知局

本发明涉及聚碳酸酯共混组合物,并且具体地说涉及具有对中链甘油三酸酯(MCT)和/或其他流体的良好耐化学性的聚碳酸酯共混组合物。与通常的聚碳酸酯聚合物(诸如,双酚A的聚碳酸酯)相比,聚碳酸酯共混组合物优选地具有对MCT和/或其他流体的改进的耐化学性。

发明背景

当暴露于各种流体时,未配混的聚碳酸酯通常具有差的耐环境应力开裂性。可通过在浸入流体之前对聚碳酸酯施加应变来进行加速测试。使用各种混配方法已经实现了聚碳酸酯的耐环境应力开裂性的改进。然而,如在US 2011/0098366A1(以引用的方式并入本文)中所述,聚碳酸酯通常具有对甘油三酸酯的差的耐环境应力开裂性,并且因此不适合用于以下应用:诸如可能与甘油三酸酯接触的医疗装置;或包含甘油三酸酯组分的药物或其他制品的包装。

因而,仍需要在暴露于甘油三酸酯(例如,中链甘油三酸酯)时具有改进的耐环境应力开裂性的聚碳酸酯组合物。还需要具有对消毒清洁剂(例如,含季铵的消毒清洁剂)的良好耐受性的聚合物材料,诸如用于消毒来自肺结核的表面所采用的清洁剂。还需要具有对作为肿瘤药物递送流体所采用的流体(诸如紫杉醇)、对N,N-二甲基乙酰胺(例如,如作为白舒非(Busulfex)的溶剂所采用)、对二甲亚砜、对依托泊苷诸如Veepesid的良好耐受性的聚合物材料。

发明概述

使用根据本文教导的聚碳酸酯组合物(即,聚碳酸酯共混组合物)已经实现了改进的耐环境应力开裂性。本发明的一个方面涉及一种包含多种聚合物的共混物的组合物,该组合物包含:约40重量%至约98重量%的一种或多种碳酸酯聚合物;约0.1重量%至约10重量%的一种或多种相容剂,包括一种或多种烯烃;以及约0.1重量%至约10重量%的一种或多种烯烃弹性体;其中烯烃弹性体包含一种或多种α-烯烃,并且基于烯烃弹性体的总重量,烯烃弹性体的一种或多种α-烯烃的总浓度为95重量%至100重量%。优选的烯烃弹性体包含两种或更多种α-烯烃。相容剂优选地选自由以下组成的组:包含或基本上由丙烯酸酯单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、包含或基本上由丙烯酸单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、噁唑啉官能烯烃、包含或基本上由一种或多种烷基丙烯酸单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、包含或基本上由甲基丙烯酸缩水甘油酯和α-烯烃组成的共聚物或三元共聚物、包含顺丁烯二酸酐和一种或多种α-烯烃的共聚物以及具有主链和功能性接枝物的接枝聚合物,主链包含、基本上由或完全由一种或多种α-烯烃组成;其中功能性接枝物为顺丁烯二酸酐、丙烯酸酯、丙烯酸、噁唑啉或甲基丙烯酸缩水甘油酯或其组合。基于相容剂的总重量,烯烃在相容剂中的总浓度为约10重量%至小于95重量%。

优选的组合物(即,聚碳酸酯共混组合物)特征在于以下中的一项或任何组合:组合物包含约10重量%至约45重量%的一种或多种聚酯;碳酸酯聚合物的浓度为约70重量%或更少;或于组合物的总重量,聚酯和碳酸酯聚合物的合并浓度为约75重量%至约98重量%。优选的相容剂包括:包含或基本上由丙烯酸酯单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、包含或基本上由丙烯酸单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、噁唑啉官能烯烃、包含或基本上由一种或多种烷基丙烯酸单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、包含或基本上由甲基丙烯酸缩水甘油酯和α-烯烃组成的共聚物或三元共聚物、包含顺丁烯二酸酐和一种或多种α-烯烃的共聚物、接枝聚合物(例如,含烯烃接枝聚合物)或其任何组合。优选的接枝共聚物具有包含、基本上由或完全由一种或多种α-烯烃组成的主链并且还包含功能性接枝物。功能性接枝物优选地为顺丁烯二酸酐、丙烯酸酯、丙烯酸、噁唑啉或甲基丙烯酸缩水甘油酯。特别优选的相容剂为包含一种或多种α-烯烃和一种或多种丙烯酸烷基酯的共聚物。

详述

使用一种或多种工程树脂实现了改进的耐环境应力开裂性。当采用高浓度的工程树脂(例如,约75重量%或更多工程树脂)时,还实现了具有良好机械性质的组合物。组合物基于作为主要工程树脂的碳酸酯聚合物。耐环境应力开裂性的改进取决于一种或多种另外的组分的使用,诸如聚酯(例如,聚酯工程树脂)、含硅橡胶(诸如包括硅酮基团的橡胶)、相容剂或烯烃弹性体。

碳酸酯聚合物

它们可包含两种或更多种聚合物(例如,各自具有不同熔体流动速率的两种或更多种聚碳酸酯)的组合。碳酸酯聚合物可包含一种或多种支化聚合物、一种或多种线性聚合物或这两者。

在本发明中所采用的碳酸酯聚合物的实例包括芳族碳酸酯聚合物,诸如在美国专利号3,036,036;3,036,037;3,036,038以及3,036,039中所述的三苯甲基二醇碳酸酯;双(ar-羟基苯基)-亚烷基(也称为双酚A型二醇)的聚碳酸酯,包括它们的芳族取代衍生物和脂肪族取代衍生物,诸如在美国专利号2,999,83;3,028,365和3,334,154中所公开;以及衍生自诸如在美国专利号3,169,121中所述的其他芳族二醇的碳酸酯聚合物。碳酸酯聚合物可衍生自(1)两种或更多种不同的二元酚或(2)二元酚和乙二醇或羟基封端聚酯或酸封端聚酯或二元酸,这种情况下,需要的是碳酸酯共聚物或互聚物而不是均聚物。一种或多种碳酸酯聚合物可包含共混物,该共混物包含或基本上由一种或多种以上的碳酸酯聚合物组成。可在本发明中采用的碳酸酯聚合物的另外实例包括酯/碳酸酯共聚物,诸如在美国专利号3,169,121;4,105,633;4,156,069;4,225,556;4,260,731;4,287,787;4,330,662;4,355,150;4,360,656;4,374,973以及4,388,455中所述的那些。优选的碳酸酯聚合物包含双酚A的聚碳酸酯和衍生物,包括双酚A的共聚碳酸酯。作为进一步的说明,碳酸酯聚合物的实例在EP 0496258B1中描述,该文献以引用的方式并入本文。碳酸酯聚合物可包括如在美国专利号5,904,673中所述的碳酸酯聚合物,该文献以引用的方式并入本文。例如,这种特别优选的碳酸酯聚合物包含支化聚碳酸酯和线性聚碳酸酯的共混物。用于制备碳酸酯聚合物的方法是熟知的,例如,在以引用的方式整体并入本文的上述专利中所公开的一些适合的方法。

可通过任何适合的方法来制备本发明中使用的优选支链碳酸酯聚合物。例如,可通过在三元酚和/或四元酚的存在下,将二元酚与光气反应来制成优选支链碳酸酯聚合物。美国专利号3,544,514公开了方法细节并且此专利以引用的方式并入本文。可吹塑成型的树脂及其所需的性质在美国专利号4,652,602和4,474,999中教导,这些专利以引用的方式并入本文。还参见美国专利号6,613,869;5,597,887和5,198,527,这些专利均以引用的方式并入本文。例如,美国专利号6,613,869描述了一种可能的方法来制备支化聚碳酸酯,其依照该方法采用熔融酯交换方法,连同三官能支化剂(例如,1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷;3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚或两者))。

基于组合物的多种聚合物的总重量,碳酸酯聚合物优选地以约40重量%或更多、更优选约45重量%或更多、并且最优选约50重量%或更多的量存在。基于组合物的总重量,碳酸酯聚合物优选地以约98重量%或更少、更优选约96重量%或更少、甚至更优选约95重量%或更少,并且最优选约90重量%或更少的量存在。

如根据ISO 1133在300℃/1.2kg下测量的,优选的碳酸酯聚合物具有约0.5g/10min或更高、更优选约1.0g/10min或更高、甚至更优选约2g/10min或更高,并且最优选5g/10min或更高的熔体流动速率。优选的碳酸酯聚合物具有约150g/10min或更小、更优选约80g/10min或更小、甚至更优选约55g/10min或更小,并且最优选约35g/10min或更小的熔体流动速率。

碳酸酯聚合物优选地具有足够高的分子量从而使得聚合物不发脆。碳酸酯聚合物优选地具有足够低的分子量从而使得聚合物可易于处理(例如,可挤出和/或注射成型)。碳酸酯聚合物优选地表现约3,000或更多、更优选约6,000或更多、甚至更优选约10,000或更多,并且最优选约15,000或更多的重均分子量(Mw)。碳酸酯聚合物优选地表现约150,000或更少、更优选约80,000或更少、甚至更优选约50,000或更少,并且最优选约43,000或更少的重均分子量(Mw)。根据液相色谱法来确定如本文所采用的“重均分子量”,通过液相色谱法,0.02克样品通过将样品与10mL氯仿混合至少8小时来制备。然后混合物过滤穿过0.2μ注射器过滤器并且通过尺寸排阻色谱法(SEC)分析。对照具有已知分子量的参考材料来分析结果。使用两种混合床柱(例如,购自Varian公司),加上紫外线检测器(例如,色谱法吸光度检测器,诸如购自Applied Biosystems的型号757)来表征样品。将柱温保持在约35℃。样品的流速为约1ml/min。四氢呋喃洗脱液用于提供各自约15μl的样品量。用于分子量的量度单位通常为道尔顿。

可用于本文的碳酸酯聚合物的优选性质和特征通常将包括以下的至少一项或任何组合:约1800MPa或更大(更优选约2200MPa或更大)的挠曲模量(切线),按ASTM D790-07测定;约3000MPa或更小(更优选约2700MPa或更小)的挠曲模量;约105℃或更高(更优选约125℃或更高,并且最优选约130℃或更高)的载荷下变形温度(DTUL)(1.81MPa),按ASTM D648-07测定;约80%或更高(更优选约90%或更高并且最优选约100%或更高)的断裂拉伸伸长,按ASTM D638-03(ISO 527-1)测定;约300%或更少(例如,约200%或更少)的断裂拉伸伸长;约20kJ/m2或更大(更优选约45kJ/m2或更大并且最优选约75kJ/m2或更大)的缺口悬臂梁冲击强度,按ISO 180/A(在23℃下)测定;或约180kJ/m2或更小(例如,约130kJ/m2或更小)的缺口悬臂梁冲击强度。

商业可得的碳酸酯聚合物的实例包括购自Styron LLC或其分支机构的名称为的那些碳酸酯聚合物,诸如200系列或300系列(例如,300-10、301-10或201-10等级)。

碳酸酯聚合物(例如,双酚A的碳酸酯)与相容剂(例如,乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物)的重量比优选约10或更高、更优选约15或更高、甚至更优选约20或更高,并且最优选约30或更高。碳酸酯聚合物(例如,双酚A的碳酸酯)与相容剂(例如,乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物)的重量比优选约350或更小、更优选约250或更小、甚至更优选约150或更小,并且最优选约120或更小。当组合物采用一种或多种聚酯时,碳酸酯聚合物和聚酯总重量与相容剂重量的比率优选约10或更高、更优选约15或更高并且最优选约30或更高。此类组合物优选地具有约350或更小、更优选约250或更小并且最优选约120或更小的碳酸酯聚合物和聚酯总重量与相容剂重量的比率。

碳酸酯聚合物(例如,双酚A的碳酸酯)与烯烃弹性体(例如,丙烯-乙烯共聚物)的重量比优选约4或更高、更优选约7或更高、甚至更优选约10或更高,并且最优选约15或更高。碳酸酯聚合物(例如,双酚A的碳酸酯)与相容剂(例如,乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物)的重量比优选约250或更小、更优选约150或更小、甚至更优选约100或更小,并且最优选约70或更小。当组合物采用一种或多种聚酯时,碳酸酯聚合物和聚酯总重量与相容剂重量的比率优选约5或更高、更优选约8或更高并且最优选约16或更高。此类组合物优选地具有约250或更小、更优选约150或更小并且最优选约90或更小的碳酸酯聚合物和聚酯总重量与相容剂重量的比率。

聚酯与碳酸酯聚合物的重量比可以为约0或更高、约0.1或更高、约0.2或更高、约0.3或更高或约0.5或更高。优选地,聚酯与碳酸酯聚合物的重量比为约3或更小、更优选约2或更小、甚至更优选约1.5或更小、并且最优选约1.0或更小。

相容剂

组合物包含一种或多种相容剂,相容剂适合用于提高组合物中的两种不同聚合物之间的相容性。例如,相容剂可通过提高碳酸酯聚合物与含硅橡胶之间的相容性,提高碳酸酯聚合物与烯烃弹性体之间的相容性或两者来起作用。优选的相容剂提高碳酸酯聚合物与烯烃弹性体之间的相容性。相容剂优选地包含足够量的官能单体或其他官能团(例如,接枝官能团),从而使得相容剂具有相对良好的与碳酸酯聚合物的相容性(例如,相对于烯烃弹性体)。优选的官能单体和优选的官能团包括一个或多个氧原子、一个或多个氮原子或两者。

相容剂可包括:包含或基本上由丙烯酸酯单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、包含或基本上由丙烯酸单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、噁唑啉官能烯烃、包含或基本上由一种或多种烷基丙烯酸单体和一种或多种α-烯烃组成的共聚物、包含或基本上由甲基丙烯酸缩水甘油酯和α-烯烃组成的共聚物或三元共聚物、包含顺丁烯二酸酐和一种或多种α-烯烃的共聚物,以及具有主链和功能性接枝物的接枝聚合物,该主链包含、基本上由或完全由一种或多种α-烯烃组成;其中功能性接枝物为顺丁烯二酸酐、丙烯酸酯、丙烯酸、噁唑啉或甲基丙烯酸缩水甘油酯。

相容剂可包括包含一种或多种烯烃和一种或多种官能单体的共聚物。可用于相容剂的官能单体的实例包括丙烯酸酯(例如,丙烯酸烷基酯)、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯(例如,甲基丙烯酸缩水甘油酯)、顺丁烯二酸酐或其任何组合。优选的丙烯酸酯包括丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及丙烯酸丁酯。一种或多种烯烃优选地包括、基本上由或完全由一种或多种α-烯烃组成。优选的α-烯烃包括2至20个碳原子、更优选2-8个碳原子并且最优选2-6个碳原子。例如,一种或多种α-烯烃可包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯或其任何组合。乙烯和丙烯为特别优选的α-烯烃。基于相容剂的总重量,相容剂的一种或多种烯烃(例如,一种或多种α-烯烃)的浓度可以为约10重量%或更高、约20重量%或更高、约25重量%或更高、约40重量%或更高、约50重量%或更高、约60重量%或更高、约70重量%或更高、约75重量%或更高或约78重量%或更高。基于相容剂的总重量,相容剂的一种或多种烯烃(例如,一种或多种α-烯烃)的浓度可以为约95重量%或更低、约93重量%或更低、约90重量%或更低、或约85重量%或更低。特别优选的相容剂包含浓度为约10重量%至90重量%的一种或多种丙烯酸烷基酯和10重量%至90重量%的一种或多种α-烯烃。基于相容剂的总重量,丙烯酸烷基酯和α-烯烃的总量可以为约50重量%或更高、约80重量%或更高、约95重量%或更高、约98重量%或更高、或甚至约100重量%。例如,相容剂可包含、基本上由或完全由70重量%或更高的α-烯烃(例如,乙烯)和丙烯酸烷基酯(例如,丙烯酸乙酯)组成。

当不存在相容剂时,具有甚至低浓度烯烃弹性体的组合物在挤出后可显示桔皮样外观。相容剂优选地以足够的浓度存在,从而使得烯烃弹性体在组合物中的量可以为约0.5重量%或更高、约1.0重量%或更高、约1.5重量%或更高、约2.0重量%或更高或约2.5重量%或更高而在挤出后无桔皮样外观。相容剂的浓度优选地足够低,从而使得防止相容剂相分离成大型区块(例如,5μm或更大)。基于聚碳酸酯共混组合物的聚合物的总重量和/或基于聚碳酸酯共混组合物的总重量,相容剂可以约0.1重量%或更高、优选约0.25重量%或更高、更优选约0.50重量%或更高、甚至更优选约0.75重量%或更高、并且最优选约1重量%或更高的浓度存在。基于聚碳酸酯共混组合物的聚合物的总重量和/或基于聚碳酸酯共混组合物的总重量,相容剂可以约20重量%或更低、优选约15重量%或更低、更优选约10重量%或更低、甚至更优选约8重量%或更低、并且最优选约5重量%或更低的浓度存在。例如,相容剂可以0.1重量%至10重量%、1.0重量%至5.0重量%或2重量%至4重量%的浓度存在。

相容剂优选地具有约50℃或更高、更优选约60℃或更高,并且最优选约70℃或更高的熔融温度。相容剂优选地具有小于碳酸酯聚合物熔融温度的熔融温度。优选地,相容剂的熔融温度为约200℃或更低、更优选约150℃或更低、甚至更优选约130℃或更低,并且最优选约110℃或更低。可使用差示扫描量热法来测量相容剂的熔融温度。

相容剂可具有约0.1或更大、约0.5或更大、约2或更大或约5或更大的熔体流动速率。相容剂可具有约1000或更小、约100或更小、约40或更小或约30或更小的熔体流动速率。根据ASTM D1238测量熔体流动速率。应了解,用于测量熔体流动速率的条件将取决于相容剂的组成。例如,对于包含50重量%或更多乙烯的相容剂,将在190℃/2.16kg下测量熔体流动速率。对于包含50重量%或更多丙烯的相容,将在230℃/2.16kg下测量熔体流动速率。

优选地,组合物基本上不含或完全不含作为接枝共聚物的相容剂。如果采用,则基于相容性接枝共聚物和碳酸酯聚合物的总重量,任何相容性接枝共聚物的量优选约3重量%或更少、更优选约2重量%或更少、甚至更优选约1重量%或更少。

烯烃弹性体

当用于包含一种或多种聚碳酸酯聚合物的组合物时,烯烃弹性体出人意料地产生改进的耐化学性(例如,对MCT的耐受性)。烯烃弹性体优选地为在室温下的柔性材料。此类材料通常在环境条件下具有低结晶度。烯烃弹性体优选地具有足够低的结晶度,从而使得当组合物从熔融状态冷却时(诸如在形成来自组合物的一部分的步骤过程中)内部应力降低或最小化。烯烃弹性体在环境条件下可以为完全非晶形的或可具有一些结晶度。优选地,烯烃弹性体具有足够的结晶度从而使得纯烯烃弹性体可形成为自由流动的粒料。可通过任何领域已知的手段来实现烯烃弹性体的所需结晶度。例如,烯烃弹性体可以为均聚物或包含、基本上由或完全由两种或更多种α-烯烃组成的共聚物(例如,无规共聚物)。优选的共聚物包含主要单体和一种或多种次要单体,其中选择主要单体的浓度以实现所需结晶度。可通过任何领域已知的方法来聚合此类共聚物(例如,无规共聚物)。应了解,主要单体的量可取决于聚合方法(例如,由于一些聚合方法产生与其他方法相比更无规的单体分布)。用于制备无规共聚物的优选方法包括采用表征为单位点催化剂和/或表征为茂金属催化剂的催化剂的方法。

优选地选择烯烃弹性体从而使得其具有类似于相容剂结晶度的结晶度。烯烃弹性体结晶度与相容剂结晶度之间的差异的绝对值ΔXc优选约25%或更小、更优选约15%或更小、甚至更优选约10%或更小、甚至更优选约5%或更小,并且最优选约3%或更小。例如,具有15%结晶度的相容剂与具有20%结晶度的烯烃弹性体将具有ΔXc=5%。相容剂和烯烃弹性体可具有相同或不同结晶度。相容剂的晶体结构可与烯烃弹性体的晶体结构相同或不同。作为实例,烯烃弹性体可具有来自丙烯重复单位的晶体结构并且相容剂可具有来自乙烯重复单元的晶体结构。作为另一个实例,烯烃弹性体和相容剂两者可具有乙烯重复单元的晶体结构特征。

适合的烯烃弹性体包括烯烃嵌段共聚物,该烯烃嵌段共聚物包括具有相对高结晶度的硬嵌段和具有小于硬嵌段结晶度的结晶度的软嵌段。

可使用顺序聚合两个或更多个嵌段(例如,硬嵌段及然后软嵌段)的方法来制备烯烃嵌段共聚物。硬嵌段通常包含高浓度的布置在结构中的主要单体,从而使得硬嵌段具有足够的结晶度使得纯烯烃嵌段共聚物可作为粒料被储存而没有粒料团聚(例如,在用于聚烯烃热塑性塑料的通常储存条件下)。硬嵌段和软嵌段可包含基本上相同的单体组成或可包含不同的单体组成。例如,烯烃嵌段共聚物可包括具有α-烯烃(例如,丙烯)主要单体(或基本上由或完全由其组成)的嵌段,其中硬嵌段包含布置在相对高全同立构构型中的α-烯烃单体,并且软嵌段包含布置在较低全同立构构型(例如,在无规立构构型)中的α-烯烃。作为另一个实例,烯烃嵌段共聚物可包括具有相对高浓度的主要单体(例如,基本上由或完全由主要单体组成)的硬嵌段,并且软嵌段可具有相对低浓度的主要单体(例如,足够低浓度的主要单体从而使得软嵌段的结晶度降低或消除)。可通过本领域中已知的任何方法来制备烯烃嵌段共聚物。例如,可使用采用具有不同催化剂位点的多种催化剂或具有不同催化剂位点的一种催化剂的方法来制备烯烃嵌段共聚物,其中一个催化剂位点用于聚合硬嵌段并且第二个位点用于聚合软嵌段。这种方法优选地采用适合用于在一个催化剂位点处停止聚合步骤,从而使得聚合物可在不同催化剂位点处的第二聚合步骤中继续聚合的试剂。优选的烯烃嵌段聚合物每个聚合物分子包括平均两个或更多个硬嵌段(例如,三个或更多个硬嵌段)和平均一个或多个(例如,两个或更多个或三个或更多个)软嵌段。

优选的烯烃弹性体包括烯烃嵌段共聚物(例如,低级α-烯烃/α-烯烃互聚物,诸如乙烯/α-烯烃互聚物或乙烯/α-烯烃互聚物)、基本上线性或线性乙烯聚合物(“S/LEP”)、丙烯弹性体或其任何组合。

在高于约40℃的温度下,烯烃弹性体优选地具有一个或多个固体至液体的相变。例如,烯烃弹性体可以为具有熔融温度的半结晶聚合物。优选的烯烃弹性体具有约50℃或更高或60℃或更高的熔融温度。烯烃弹性体可具有约170℃或更低、约140℃或更低、约100℃或更低或约85℃或更低的熔融温度。烯烃弹性体的熔融温度可通过差示扫描量热法以约10℃/min的加热速率在已经以约10℃/min的速率从约220℃冷却至约0℃的样品上测量并且作为峰值熔融温度。

烯烃弹性体的特征在于低玻璃化转变温度(例如,约10℃或更低、约-10℃或更低或约-30℃或更低)。通常玻璃化转变温度为约-100℃或更高(例如,约-60℃或更高)。烯烃弹性体在室温下为相对柔性的(例如,与碳酸酯聚合物和/或聚酯相比,诸如通过挠曲模量根据ISO 178以2mm/min来测量)。烯烃弹性体可具有大于约2重量%、优选大于约3重量%、更优选大于约5重量%,并且最优选大于约7重量%(例如,大于约10重量%)的结晶度。第二烯烃弹性体可具有小于约44重量%、优选小于约40重量%、更优选小于约35重量%,并且最优选小于约30重量%(例如,小于约20重量%)的结晶度。例如,烯烃弹性体可具有约2重量%至约44重量%、优选约2重量%至约40重量%、更优选约5重量%至约35重量%,并且最优选约7重量%至约30重量%(例如,约10重量%至约20重量%)的结晶度。烯烃弹性体的结晶度可通过差示扫描量热法以约10℃/min的加热速率在已经以约10℃/min的速率从约220℃冷却至约0℃的样品上测量。

基于组合物的总重量,烯烃弹性体可以约0.1重量%或更多、优选约1重量%或更多、并且更优选约1.5重量%或更多,并且最优选约2.0重量%或更多的量存在。基于组合物的总重量,烯烃弹性体可以约10重量%或更少、优选约7.5重量%或更少、更优选约6.0重量%或更少,并且最优选约5.0重量%或更少的量存在。

优选的烯烃弹性体包含、基本上由或完全由一种或多种α-烯烃组成。基于烯烃弹性体的总重量,烯烃弹性体中的一种或多种α-烯烃的浓度可以为约80重量%或更高、优选约95重量%或更高、更优选约97重量%或更高,并且最优选约99重量%或更高。基于烯烃弹性体的总重量,烯烃弹性体中的一种或多种α-烯烃的总重量可以为约100重量%或更少或约99.5重量%或更少。特别优选的烯烃弹性体完全由一种或多种α-烯烃组成。作为实例,烯烃弹性体可包含两种α-烯烃(例如,乙烯和丙烯、乙烯和丁烯、乙烯和己烯、乙烯和辛烯、丙烯和丁烯、丙烯和己烯或丙烯和辛烯),其中基于烯烃弹性体的总重量,两种α-烯烃的总浓度为80重量%或更高、95重量%或更高、97重量%或更高或99重量%或更高。基于烯烃弹性体中单体单元的总数,一种或多种α-烯烃优选地包含具有约50摩尔百分比或更高的浓度的主要α-烯烃,并且基于烯烃弹性体的总重量,优选地具有约50重量%或更高的浓度。主要α-烯烃优选地选自由乙烯、丙烯、丁烯、己烯以及辛烯组成的组。更优选地,主要α-烯烃为乙烯或丙烯。具有乙烯主要α-烯烃的优选的烯烃弹性体通常具有聚乙烯的晶体特征。具有丙烯主要α-烯烃的优选的烯烃弹性体通常具有聚丙烯的晶体特征。

烯烃弹性体可采用一种或多种α-烯烃软热塑性塑料(例如,α-烯烃弹性体),诸如一种或多种线性乙烯共聚物(也称为“LEP”)、一种或多种基本上线性乙烯共聚物(也称为“SLEP”)或两者。如本文所用,“S/LEP”通常包括LEP和/或SEP。基本上线性乙烯共聚物和线性乙烯共聚物及其制备方法在美国专利号5,272,236和5,278,272中详尽描述,这些专利出于所有目的以引用的方式并入本文。优选的S/LEP包含、基本上由或完全由两种或更多种α-烯烃组成。基于S/LEP的总重量,此类聚合物包含具有约50重量%或更高浓度的主要α-烯烃。优选的S/LEP具有乙烯的主要α-烯烃和一种或多种次要α-烯烃。优选的次要α-烯烃为选自由丁烯、己烯和辛烯组成的组的共聚单体。例如,S/LEP可包含、基本上由或完全由乙烯、丁烯、己烯以及辛烯组成。特别优选的S/LEP包含乙烯和辛烯,并且更优选地基本上由或完全由乙烯和辛烯组成。优选的S/LEP包含浓度为约80重量%或更低、更优选约75重量%或更低,并且最优选约70重量%或更低的主要α-烯烃。可选择主要α-烯烃的浓度从而使得烯烃弹性体具有所需的结晶度,诸如根据本文教导的结晶度。作为实例,S/LEP可具有约2%至约14%、约3%至约11%或约4%至约9%的结晶度。

如根据ASTM D 792-00测量的,用于烯烃弹性体的S/LEP通常具有在约0.8至约0.9g/cm3(例如,约0.855至约0.895g/cm3)之间的密度。适合的S/LEP可具有至少0.850、优选至少0.855、更优选至少0.860、最优选至少0.867g/cm3的密度。S/LEP的密度可小于约0.908、优选小于约0.900、更优选小于约0.890,并且最优选小于约0.880g/cm3。密度如通过ASTM D 792-00测量来确定。适合的S/LEP可特征在于如根据ASTM D-1238-04(在190℃,2.16kg下)测量的至少约0.2、优选至少约0.5、更优选至少约1.0,并且还更优选至少约5g/10min的熔体指数。熔体指数还可以为约600g/10min或更小、优选约150g/10min或更小、更优选约80g/10min或更小,并且最优选约60g/10min或更小。

烯烃弹性体可包含或基本上由聚丙烯弹性体组成。基于聚丙烯弹性体的重量,适合的聚丙烯弹性体可含有浓度为大于约50重量%、优选大于约65重量%、更优选大于约70重量%,并且最优选大于约80重量%(例如,至少85重量%)的丙烯单体。基于聚丙烯弹性体的总重量,聚丙烯弹性体还可含有浓度为大于约5重量%、优选大于约7重量%、更优选大于约9重量%,并且最优选大于约12重量%的一种或多种另外的C2-12α-烯烃共聚单体(例如,包含乙烯或由乙烯组成,或包含丁烯或由丁烯组成的共聚单体)。例如,共聚单体含量可在聚丙烯弹性体组合物的约5重量%至约40重量%范围内,更优选在聚丙烯弹性体组合物的约7重量%至约30重量%范围内,并且还更优选在聚丙烯弹性体组合物的约9重量%至约15重量%范围内。聚丙烯弹性体优选地为半结晶的,其具有根据本文教导的结晶度。如通过差示扫描量热法以约10℃/min的加热速率在已经以约10℃/min的速率从约220℃冷却至约0℃的样品上测量的,适合的聚丙烯弹性体可具有约130℃或更低、优选约115℃或更低,并且最优选约100℃或更低的熔融温度。

丙烯弹性体优选地为包含或由丙烯主要单体和选自由乙烯、丁烯、己烯以及辛烯组成的组的一种或多种共聚单体组成的共聚单体。例如,丙烯弹性体可以为丙烯和乙烯、丁烯或辛烯的共聚物。最优选地,丙烯弹性体包含或基本上由丙烯与乙烯、丁烯或两者组成。

聚丙烯弹性体可表现出如根据ASTM D 2240-05测量的至少约40、更优选至少约50,还更优选至少约65的肖氏A硬度(即,计示硬度)。肖氏A硬度也可小于约97、优选小于约95、更优选小于约92,还更优选小于约85(例如,小于约80)。例如,聚丙烯弹性体可具有约40至约97、更优选约50至约95,并且还更优选约65至约95肖氏A的肖氏A硬度。适合的聚丙烯弹性体可具有如根据ASTM D1238在230℃/2.16kg下测量的至少0.5、优选至少约1、更优选至少约3,并且最优选至少约5g/10min的熔体流动速率。未加以限制的是,适合用于聚合物组合物的丙烯弹性体可具有小于约1500、优选小于约150、更优选小于约100,并且最优选小于约60g/10min的熔体流动速率。优选的是,聚丙烯弹性体表现出至少一些结晶度。例如,结晶度可以为聚丙烯弹性材料的至少约2重量%、优选至少约5重量%,并且还更优选至少约7重量%。未加以限制的是,适合的聚丙烯弹性体可具有小于约50重量%的结晶度。例如,丙烯弹性体的结晶度可小于聚丙烯弹性材料的约40重量%、优选小于约35重量%,更优选小于约28重量%,并且还更优选小于约20重量%。一般来说,适合的丙烯弹性体可具有约2重量%至约50重量%的结晶度。例如,结晶度可以在聚丙烯弹性材料的约2重量%至约40重量%、更优选约5重量%至约35重量%,并且还更优选约7重量%至约20重量%范围内。

如果丙烯弹性体为丙烯和乙烯的共聚单体(即,共聚单体为乙烯),则从上述应了解,所得的包含丙烯弹性体的优选的总组合物(即,聚合物组合物)将因此具有乙烯含量(即,总乙烯含量)。例如,在一个方面中,最终所得的组合物中的总乙烯含量可大于总体所得的组合物的约2重量%、优选大于总体所得的组合物的约3重量%、并且更优选大于总体所得的组合物的约4重量%。在本发明的此方面中,然而通常可以预料,乙烯在总体所得的组合物中的总浓度将小于总组合物的约35重量%、优选小于总组合物的约25重量%、更优选小于总组合物的约20重量%,并且还更优选小于总体所得的组合物的约10重量%。如果丙烯弹性体为丙烯和C4-C12α-烯烃(例如,丁烯、己烯或辛烯)的共聚单体,则从上述应了解,所得的包含丙烯弹性体的优选的总组合物(即,聚合物组合物)将因此具有总C4-C12α-烯烃。例如,在一个方面中,最终所得的组合物中的总C4-C12α-烯烃含量可大于总体所得的组合物的约2重量%、优选大于总体所得的组合物的约3重量%、并且更优选大于总体所得的组合物的约4重量%。在本发明的此方面中,然而通常可以预料,C4-C12α-烯烃在总体所得的组合物中的总浓度将小于总组合物的约35重量%、优选小于总组合物的约25重量%、更优选小于总组合物的约20重量%,并且还更优选小于总体所得的组合物的约10重量%。

未加以限制的是,可依据本教导采用的适合的丙烯弹性体包括在2002年5月6日提交的国际专利申请公布号WO 03/040201 A1、2002年5月5提交的公布的美国专利申请号2003/0204017以及2003年2月25日发布的美国专利号6,525,157中公开的那些,所有专利以引用的方式并入。例如,丙烯弹性体可以为低弹性的α-烯烃-丙烯共聚物,诸如在2003年2月25日发布的美国专利号6,525,157中教导的低弹性乙烯-丙烯共聚物(即,LEEP共聚物),此专利以引用的方式并入本文。如在2003年2月25日发布的美国专利号6,525,157中从第2栏第15行至第3栏第54行所描述的,诸如LEEP可以为(LEEP)共聚物,当在茂金属催化剂和活化剂存在下在一个单独稳态反应器中产生时,该(LEEP)共聚物显示惊人且意外的挠曲模量、拉伸强度和弹性平衡。此外,(LEEP)共聚物的这些和其他性质相对于常规聚合物共混物(诸如全同立构聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的共混物)显示惊人的差异。在一个实施方案中,(LEEP)共聚物包含5重量%或6重量%或8重量%或10重量%下限至20重量%或25重量%上限的乙烯衍生单元,和75重量%或80重量下限至95重量%或94重量%或92重量%或90重量%上限的丙烯衍生单元,重量百分比基于丙烯衍生单元和乙烯衍生单元的总重量。共聚物基本上不含二烯衍生单元。

可使用的丙烯弹性体的另一个实例为如美国专利申请公布号2003/0204017(2003年10月30日公布)中所述的含区域误差的丙烯-乙烯共聚物(即,R-EPE共聚物)。

如美国专利申请公布号2003/0204017(2003年10月30日公布)段落[0006]所公开的,R-EPE共聚物可表征为包含至少约60重量%(wt%)衍生自丙烯的单元、约0.1重量%-35重量%衍生自乙烯的单元以及0重量%至约35重量%衍生自一种或多种不饱和共聚单体的单元,其前提是衍生自乙烯和不饱和共聚单体的单元的合并重量%不超过约40。这些共聚物还表征为具有以下性质中的至少一种:(i)对应于约14.6和约15.7ppm处的区域误差的13C NMR峰,该峰的强度大致相等,(ii)当共聚物的共聚单体含量(即衍生自乙烯和/或不饱和共聚单体的单元)为至少约3重量%时,大于约1.4的B值,(iii)大于约-1.20的偏度指数Six,(iv)具有保持基本上相同的Tme和随着共聚物中共聚单体(即,衍生自乙烯和/或不饱和共聚单体的单元)的量增加而减小的Tmax的DSC曲线,以及(v)与用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)(Z-N)催化剂制备的可比较共聚物相比,报告更多γ形式晶体的X射线衍射图案。通常,此实施方案的共聚物的特征在于这些性质中的至少两个、优选至少三个、更优选至少四个,并且甚至更优选全部五个。

烯烃弹性体可包含烯烃嵌段共聚物。这样的嵌段共聚物可表征为具有多个嵌段的多嵌段聚合物,其包括具有相对高结晶度的硬嵌段和具有低于硬嵌段的结晶度的软嵌段。多嵌段聚合物(例如,多嵌段烯烃聚合物)可以为基本上包含一种(例如,一种)α-烯烃单体的均聚物,或包含两种α-烯烃单体的共聚物,包含三种或更多种单体的三元共聚物(其通常含有作为α-烯烃的至少两种单体并且甚至可含有三种α-烯烃)或可含有四种或更多种α-烯烃单体。多嵌段均聚物可含有具有相同单体的硬嵌段和软嵌段,嵌段的差异在于单体的规整性(例如,硬嵌段可具有比软嵌段更加规整定向的单体,从而使得硬嵌段具有较高结晶度)。烯烃嵌段共聚物可含有具有不同浓度单体的嵌段。例如,烯烃嵌段共聚物可具有一个或多个硬嵌段和一个或多个软嵌段,该一个或多个硬嵌段含有高浓度(例如,大于约80重量%、优选大于约90重量%、更优选大于约95重量%,并且最优选大于约99重量%,或甚至100重量%的烯烃嵌段共聚物)的第一α-烯烃单体和低浓度的第二α-烯烃单体,该一个或多个软嵌段含有比一个或多个硬嵌段中更低浓度的第一α-烯烃。优选地,第一α-烯烃为作为乙烯或丙烯的低级α-烯烃(LOA),从而使得烯烃嵌段共聚物为LOA/α-烯烃互聚物。未加以限制的是,烯烃嵌段共聚物可以为乙烯/α-烯烃互聚物或丙烯/α-烯烃互聚物。可用于第二聚合物组分的LOA/α-烯烃互聚物的实例在PCT国际专利公布号WO2006/102155A2(2006年3月15日提交)、WO2006/101966A1(2006年3月15日提交)和WO2006101932A2(2006年3月15日提交)中描述,所有这些专利明确地以引用的方式整体并入本文。

烯烃弹性体可包括乙烯/α-烯烃互聚物。此类互聚物可包含乙烯和呈聚合形式的一种或多种可共聚α-烯烃共聚单体,其特征在于化学或物理性质不同的两种或更多种聚合单体单元的多个嵌段或部分(嵌段互聚物),优选多嵌段共聚物。未加以限制的是,适合用于本发明聚合物组合物的示例性乙烯/α-烯烃互聚物可特征在于高于具有相同密度d的无规共聚物熔点的熔点Tm。例如,乙烯/α-烯烃互聚物可具有至少一个熔点Tm(以摄氏度计)和密度d(以克/立方厘米计),其中变量的数值对应于以下关系:Tm≥1000(d)-800,并且优选Tm≥-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2,并且更优选Tm≥-6288.1+13141(d)-6720.3(d)2,并且最优选Tm≥858.91-1825.3(d)+1112.8(d)2。优选地,适合用于本发明聚合物组合物的乙烯/α-烯烃互聚物具有约1.7至约3.5的Mw/Mn和至少一个熔点Tm(以摄氏度计)和密度d(以克/立方厘米计),其中变量的数值对应于以下关系:Tm≥1000(d)-800,并且优选Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2,并且更优选Tm≥-6288.1+13141(d)-6720.3(d)2,并且最优选Tm≥858.91-1825.3(d)+1112.8(d)2

可采用的烯烃弹性体的实例包括ENGAGETM聚烯烃弹性体(可商购于DOW CHEMICAL公司)、VERSIFYTM聚烯烃塑性体和聚烯烃弹性体(可商购于DOW CHEMICAL公司)、AFFINITYTM聚烯烃弹性体(可商购于DOW CHEMICAL公司)、INFUSETM烯烃嵌段共聚物(可商购于DOW CHEMICAL公司)、EXACTTM塑性体(可商购于EXXONMOBIL CHEMICAL公司)以及VISTAMAXXTM基于丙烯的弹性体(可商购于EXXONMOBIL CHEMICAL公司)。

聚酯

优选的组合物包含一种或多种聚酯。当用于与碳酸酯聚合物、烯烃弹性体和相容剂(并且优选地还包含硅橡胶)组合的组合物时,聚酯的使用可进一步改进组合物的耐化学性(例如,对中链甘油三酸酯的耐受性)。聚酯可以为均聚物或共聚物。适合的聚酯为半结晶的并且具有大于约3%的结晶度。优选的聚酯具有约80%或更小、更优选约60%或更小,并且最优选约40%或更小的结晶度。

优选的聚酯基于对苯二甲酸。聚酯可以为对苯二甲酸和烷基二醇(诸如,乙二醇或丁二醇)的聚合反应产物。用于聚合的酸可包括对苯二甲酸,可基本上由对苯二甲酸组成或可完全由对苯二甲酸组成。例如,聚酯可包含两种或更多种酸(例如,两种或更多种二酸)的混合物,诸如对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物。如果与对苯二甲酸组合采用,基于聚酯中酸的总量,间苯二甲酸的浓度优选约40摩尔%或更低、更优选约10摩尔%或更低,并且最优选约3摩尔%或更低。基于聚酯中酸的总量,间苯二甲酸的量可以为约摩尔%或更多、约0.3摩尔%或更多、约0.6摩尔%或更多或约1.0摩尔%或更多。未加以限制的是,聚酯可包含、基本上由或完全由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或这两者组成。优选地,聚酯包含、基本上由或完全由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚对苯二甲酸丁二醇酯)可以为均聚物或共聚物。优选的共聚物包含两种或更多种酸,包含两种或更多种醇或这两者。基于聚酯中二酸的总数,聚酯优选地包含约60摩尔%或更多、更优选约90摩尔%或更多、甚至更优选约97摩尔%或更多的对苯二甲酸。基于聚酯中二酸的总数,聚酯可包含约100%或更少、约99.7%或更少、约99.4%或更少或约99.0%或更少的对苯二甲酸。基于聚对苯二甲酸乙二醇酯中二醇的总数,优选的聚对苯二甲酸乙二醇酯包含约80摩尔%或更多、约90摩尔%或更多或约97摩尔%或更多的乙二醇。此类聚合物可包含浓度为约100摩尔%或更少、约99摩尔%或更少或约98摩尔%或更少的乙二醇。

优选的聚酯(例如,优选的聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有约0.5或更大、更优选约0.6或更大、甚至更优选约0.65或更大、并且最优选约0.70或更大的固有粘度。优选的聚酯(例如,优选的聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有约1.5或更小、更优选约1.0或更小、甚至更优选约0.95或更小、并且最优选约0.92或更小的固有粘度。聚酯的固有粘度可在二氯乙酸中的1%溶液中测量。优选的聚酯(例如,优选的聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有浓度为约300毫当量/千克或更低、更优选约100毫当量/千克或更低,并且最优选约40毫当量/千克或更低的羧酸端基。羧酸端基的量可以为约0毫当量/千克或更大、约10毫当量/千克或更大或约20毫当量/千克或更大。可使用在邻/间甲酚中的电位滴定来确定羧酸端基的浓度。基于聚酯的总重量,聚酯中二甘醇的浓度优选约4重量%或更低、更优选约2重量%或更低、并且最更优选约1重量%或更低。基于聚酯的总重量,聚酯中二甘醇的浓度可以为约0重量%或更高、约0.1重量%或更高、约0.3重量%或更高或约0.4重量%或更高。

优选的组合物包含一种或多种聚酯。基于组合物的总重量,聚酯的浓度(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯的浓度)优选约10重量%或更高、更优选约20重量%或更高、甚至更优选约25重量%或更高,并且最优选约30重量%或更高。基于组合物的总重量,聚酯的浓度(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯的浓度)优选约45重量%或更低、更优选约40重量%或更低。

相对于聚酯的浓度,组合物优选地包含高浓度的碳酸酯聚合物。例如,碳酸酯聚合物与聚酯的比率可以为约1.0或更大、优选约1.2或更大,并且更优选约1.4或更大。

一种或多种聚酯可任选地包含聚对苯二甲酸丁二醇酯。如果被采用,则基于组合物的总重量,聚对苯二甲酸丁二醇酯的量优选约10重量%或更少、更优选约5重量%或更少、甚至更优选约3重量%或更少,并且最优选约1重量%或更少。基于组合物的总重量,聚对苯二甲酸丁二醇酯的量可以为约0重量%或更多或约0.5重量%或更多。应了解,组合物可基本上不含或甚至完全不含聚对苯二甲酸丁二醇酯。

基于聚碳酸酯共混组合物中聚合物的总重量和/或基于聚碳酸酯共混组合物的总重量,聚碳酸酯和聚酯的总浓度优选约40重量%或更高、更优选约50重量%或更高、甚至更优选约75重量%或更高、甚至更优选约80重量%或更高、并且最优选约85重量%或更高。基于聚碳酸酯共混组合物中聚合物的总重量和/或基于聚碳酸酯共混组合物的总重量,聚碳酸酯和聚酯的总浓度优选约98重量%或更低、更优选约97重量%或更低、甚至更优选约96重量%或更低,并且最优选约95重量%或更低。

根据本文教导的可商购聚酯的实例为8906品牌聚酯树脂,其为具有约0.89dl/g固有粘度和约254℃熔融温度并且可购自M&G Polymers USA,LLC的聚对苯二甲酸乙二醇酯。根据本文教导可用的可商购聚酯的其他实例包括具有约0.85固有粘度的PET T49H聚对苯二甲酸乙二醇酯、具有约0.90固有粘度的PET F024聚对苯二甲酸乙二醇酯,和具有约0.89固有粘度的PET F019,全部可商购自INVISTA RESINS&FIBERS GMBH。

含硅橡胶

在本发明的优选方面中,组合物包含一种或多种含硅橡胶(即,含有硅原子的橡胶)。优选的含硅橡胶包括硅酮橡胶,诸如具有一个或多个硅氧烷的硅酮橡胶。硅酮橡胶可具有主链,该主链包括、基本上由或完全由具有以下结构的一个或多个硅氧烷基团组成:-(SiR1R2-0)-,其中R1和R2各自独立地选自由具有1至12个碳原子的烷基、氢和具有1至12个碳原子的芳基基团组成的组。硅酮橡胶可包括一个或多个接枝物。优选的接枝物包括能够降低硅酮橡胶与碳酸酯聚合物之间的表面张力;降低硅酮橡胶与聚酯之间的表面张力;与碳酸酯聚合物反应;与聚酯反应或其任何组合的单体、低聚物或聚合物。例如,硅酮橡胶可以为硅酮-丙烯酸橡胶,诸如包括硅酮核心和丙烯酸外壳的核-壳聚合物。作为实例,适合的硅酮-丙烯酸橡胶可以名称METABLEN S(例如,METABLEN S2200)商购自Mitsubishi Rayon。

基于组合物的总重量,优选的组合物包含浓度为约0.1重量%或更高、更优选约1重量%或更高、甚至更优选约2重量%或更高,并且最优选约4重量%或更高的含硅橡胶(例如,硅酮-丙烯酸橡胶)。含硅橡胶的量通常由于变色和/或成本考虑被限制。组合物优选地包含浓度为约20重量%或更低、更优选约15重量%或更低,并且最优选约12重量%或更低的含硅橡胶(例如,硅酮-丙烯酸橡胶)。

添加剂

本文聚合物共混组合物还可包含任何的各种已公开技术添加剂。作为实例,可能的是以各自已公开技术的量包含润滑剂、脱模剂、稳定剂(例如,抗氧化剂、热稳定剂、光(例如,IR、UV或两者)稳定剂或其任何组合)、染料、颜料、加工助剂、阻燃剂、有机或无机填充剂或纤维、增塑剂等的一种或任何组合。优选地,聚合物共混组合物将包含润滑剂、稳定剂或两者。优选的添加剂包括在含有碳酸酯聚合物的组合物(例如,包含约80重量%或更多聚碳酸酯的组合物)中所采用的那些,和在聚酯聚合物组合物(例如,包含约80重量%或更多聚对苯二甲酸乙二醇酯的组合物)中所采用的那些。优选地,添加剂的量应足以提供预期效果。作为实例,在将组合物加工成制品的至少一部分的过程中和/或在制品的寿命周期过程中,抗氧化剂的量应足以防止或减少氧化。

添加剂的实例包括可购自BASF化学公司的可商购稳定剂,诸如抗氧化剂和过程稳定剂以及光稳定剂。特别优选的添加剂包括1076(CAS号2082-79-3;十八烷基3,5-二(叔)-丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)和3030(CAS号178671-58-4;四(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸)季戊四醇酯。

添加剂的优选浓度为约0.05重量%或更高(例如,约0.10重量%或更高或约0.15重量%或更高)。添加剂的浓度优选为约10重量%或更低、约4重量%或更低或约1重量%或更低)。

根据本文教导的组合物优选地基本上由或完全由碳酸酯聚合物、相容剂、烯烃弹性体、任何聚酯、任何硅酮弹性体、任何添加剂以及任何填充剂组成。例如,基于组合物的总重量,碳酸酯聚合物、相容剂、烯烃弹性体、任何聚酯、任何硅酮弹性体、任何添加剂以及任何填充剂的总浓度优选约90重量%或更高、更优选95重量%或更高,并且最优选98重量%或更高或甚至约100重量%。

根据本文教导的组合物可用于可能接触甘油三酸酯(例如,中链甘油三酸酯)的制品、部件和装置,诸如医疗装置和/或包含甘油三酸酯的材料。例如,组合物可用于存储、制造或使用含有此类甘油三酸酯的药物。

优选的组合物基本上不含或完全不含有含苯乙烯的接枝共聚物。例如,基于苯乙烯接枝共聚物和碳酸酯聚合物的总重量,任何含苯乙烯的接枝共聚物的量优选约5重量%或更少、约3重量%或更少、约2重量%或更少、约1.5重量%或更少或约1重量%或更少。

使用适合用于根据ISO 527-2/50的拉伸测试的样本来测量对化学品(例如,测试流体)的环境耐受性。用1%应变将样本预应变并且浸入化学品中持续72小时。然后将样本移除并且根据ISO 527-2/50测试。还测试了未暴露于化学品的样本。测量暴露于化学品的样本和未暴露于化学品的样本的屈服拉伸强度、破坏拉伸强度、拉伸模量、屈服伸长率以及破坏伸长率。通过取得暴露于化学品的样本的属性的值与未暴露于化学品的样本的相同属性的值的比率并且乘以100%来确定保留率%。具有差环境耐受性的组合物在测试之前可能在拉伸夹具中断裂,或可能具有低机械性质保留率%。优选的组合物在拉伸测试之前不会断裂并且通常具有高的上述机械性质保留率。例如,上述机械性质中的一项或任何组合的保留率%可以为约70%或更大、优选约80%或更大、更优选约90%或更大,并且最优选约95%或更大。上述机械性质(屈服拉伸强度、破坏拉伸强度、拉伸模量、屈服伸长率以及破坏伸长率)中的一项或任何组合的保留率%优选约150%或更小、约130%或更小、约120%或更小或约110%或更小)。测试流体的实例包括甘油三酸酯(例如,中链甘油三酸酯)、醇(例如,包含70%异丙醇和30%水的醇)、Calvicide、漂白剂(例如,在水中的50%漂白剂溶液)、Cidex plus等。优选的组合物具有对中链甘油三酸酯的良好耐受性。例如,组合物可具有对中链甘油三酸酯的良好耐受性以及对一种或多种清洁和消毒流体的良好耐受性,一种或多种清洁和消毒流体通常用于医院环境,选自由70%异丙醇、Clavicide、50%漂白剂以及Cidex plus组成的组。优选地,聚碳酸酯共混组合物具有对消毒清洁剂(例如,含季铵的消毒清洁剂)的良好耐受性,诸如Tb等级消毒清洁剂(可商购自Wisconsin的DIVERSEY公司)。更优选地,组合物具有对中链甘油三酸酯和对包含季铵的消毒清洁剂(例如,Tb)两者的良好耐受性。组合物可进一步耐受依托泊苷(例如,Veposid)、紫杉醇、含N,N-二甲基乙酰胺的溶液(例如,具有N,N-二甲基乙酰胺溶剂的Busulfex)、二甲亚砜(例如,RIMSO-50)或其任何组合。因此,组合物在与医疗装置相关的外部外壳中具有特别有用的应用。

根据本文教导的组合物可作为包含组合物所有组分的混合物而制备。这样,组合物可作为包含适合用于在通常聚合物成形设备(诸如用于挤出过程(型材挤出、片材挤出或其他)、模制过程、吹塑成型过程、热成形过程或其任何组合)中处理的所有组分的混合物(例如,以聚合物粒料的形式)而提供。应理解,组分可在两种或更多种不同材料中提供,诸如在两种或更多种不同材料的干共混物中,其中最终组合物在熔体共混步骤(诸如采用螺杆和机筒组件的熔体共混步骤)中制备。例如,熔体共混步骤可以在挤出过程、吹塑成型过程或注射成型过程中。作为说明,碳酸酯聚合物的粒料可连同包含组合物其他组分(并且任选地包含碳酸酯聚合物的一部分)的混合物的粒料一起被馈入具有螺杆和机筒组件的部件(part)成型机中。这样,随着两种或更多种不同材料的料粒沿着螺杆和机筒组件移动,可在部件成型机的螺杆和机筒组件中的熔融和共混过程中首次实现最终组合物。

本文叙述的任何数值包括从以一个单元递增的下限值至上限值的所有值,其条件是在任何下限值与任何较高值之间存在至少2个单元的分离。作为实例,如果有证据表明组分的量或过程变量(例如像温度、压力、时间等)的值为例如1至90、优选20至80,更优选30至70,则其意图是在本说明书中已经清楚地列举了诸如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于1的值,一个单元视情况而定被认为为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是明确意图的实例,而且认为所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能的组合在本申请中可以相似的方式明确陈述。可以看到,本文表达为“重量份”的量的教导还考虑以重量%表示的相同范围。因此,在关于“所得聚合物共混组合物的‘x’重量份”的范围的本发明详述中的表达也考虑所得聚合物共混组合物的“x”重量%的相同叙述量的范围教导。

除非另外说明,否则所有范围包括两个端点和在端点之间的所有数字。与范围一起使用的“约”或“近似”适用于范围的两个端点。因此,“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”,包括至少指定端点。

所有文章和参考文献(包括专利申请和公布)的公开内容出于所有的目的以引用的方式并入。术语“基本上由……组成”描述了应包括所指定的元素、成分、组分或步骤,以及不从实质上影响本发明的基本与新颖特征的此类其他元素、成分、组分或步骤的组合。使用术语“包含”或“包括”描述本文元素、成分、组分或步骤的组合也考虑基本上由该元素、成分、组分或步骤组成的实施方案。

多个元素、成分、组分或步骤可通过单个集成的元素、成分、组分或步骤而提供。或者,单个集成元素、成分、组分或步骤可以分为单独的元素、成分、组分或步骤。“一种”或“一个”元素、成分、组分或步骤的公开不用于排除另外的元素、成分、组分或步骤。

应理解,上述描述意图为说明性而非限制性的。通过阅读以上描述,许多实施方案以及除了实施例以外的许多应用对于本领域技术人员而言将为显而易见的。因此不应参照以上描述来确定本发明的范围,而应参照所附权利要求书连同权利要求书赋予的等效物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容出于所有的目的以引用的方式并入。在以下权利要求中对于本文公开的主题的任何方面的省略并不是对这个主题的放弃,也不应该看作发明人没有将这个主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

实施例

通过将具有如根据ISO 1133在300℃/1.2kg下测量的约10g/10min的熔体流动速率的双酚A线性聚碳酸酯熔融共混来制备实施例1,其中1076抗氧化剂和3030稳定剂如表1所示。将组合物成形为具有约2mm厚度的板块。由板块制备用于根据ISO 527-2/50来测试的拉伸样本。用1%弯曲应变使十个样本预应变并且浸入MCT-A中链甘油三酸酯流体中持续3天。3天后,将浸入的样本从流体移除并且根据ISO 527-2/50进行测试。还测试了未暴露于流体的样本。拉伸测试结果在表1中示出。

MCT-A为来自CRAYHON RESEARCH作为超纯MCT油并且基于椰子的中链甘油三酸酯。己酸(C6)的浓度为最大2%,辛酸(C8)的浓度为65%-80%,癸酸(C10)的浓度为23%-33%,并且C12或以上的浓度为最大2.5%。C8-C10的浓度为最小95%。

使用与实施例1相同的方法来制备并测试实施例2,所不同的是组合物还包含VERSIFYTM3401和AMPLIFYTMEA 101,这两者均可商购自DOW CHEMICAL公司。组合物和拉伸性质在表1中示出。

使用与实施例1相同的方法来制备并测试实施例3,所不同的是组合物还包含8906聚对苯二甲酸乙二醇酯和S2200硅酮-丙烯酸橡胶(其为核-壳橡胶)。组合物和拉伸性质在表1中示出。

使用与实施例1相同的方法来制备并测试实施例4,所不同的是组合物还包含VERSIFYTM3401和AMPLIFYTMEA 101,这两者均可商购自DOW CHEMICAL公司,并且还包含8906聚对苯二甲酸乙二醇酯和S2200硅酮-丙烯酸橡胶(其为核-壳橡胶)。组合物和拉伸性质在表1中示出。

使用与实施例3相同的方法来制备并测试实施例5,所不同的是聚碳酸酯的浓度降低并且硅酮-丙烯酸橡胶的浓度提高。组合物和拉伸性质在表1中示出。

使用与实施例4相同的方法来制备并测试实施例6,所不同的是聚碳酸酯的浓度降低并且硅酮-丙烯酸橡胶的浓度提高。组合物和拉伸性质在表1中示出。

还在包含季铵的Tb等级消毒清洁剂(商购自DIVERSEY公司)中测试了实施例6的耐环境应力开裂性。Tb为包含二乙二醇丁醚(5重量%-10重量%)、正烷基二甲基苄基氯化铵(0.1重量%–1.5重量%)以及正烷基二甲基乙基苄基氯化铵(0.1重量%-1.5重量%)的消毒清洁剂。Tb具有约12.2的pH和约1.012的比重。将样品以1%预应变并且浸入流体中持续3天。在两组样品上进行测量,具有以下结果:拉伸屈服:46.3和47.0MPa;破坏拉伸强度:49.3和50.8MPa,屈服伸长率:4.5%和4.6%,破坏伸长率:161%和175%,拉伸模量:1945和1960MPa,测试之前的样品断裂百分比:0%和0%。此材料具有对Tb的良好耐受性。

在Cavicide流体中测量实施例6的ESCR耐受性。将样品以1%预应变并且浸泡72小时。样品的机械测试得到以下测量值:拉伸屈服:46.2MPa;破坏拉伸强度:48.3MPa,屈服伸长率:4.7%,破坏伸长率:167%,拉伸模量:1975MPa,以及测试之前的样品断裂百分比:0%。此材料具有对卡瓦液(Cavicide)的良好耐受性。

表1.

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