至少部分地由聚合物组合物构成的平板电脑或手机或笔记本电脑底部的盖和表带的制作方法

文档序号:13039643阅读:273来源:国知局

本发明涉及至少部分地由聚合物组合物构成的平板电脑、手机或笔记本电脑底部的盖和表带。

平板电脑、手机或笔记本电脑底部的盖和表带的问题是它们与使用者的皮肤接触。就因为如此,它们在接触期间由于从皮肤转移到成型物品的表面的皮脂而变得肮脏。由于在盖或表带上存在皮脂,甚至吸引更多的污垢,从而盖或表带的外观变得不吸引人。聚合物组合物的机械性能也受使聚合物组合物溶胀的皮脂的负面影响。重要的是,聚合物组合物具有低硬度并且它是柔性的。然而,问题在于通过降低硬度且增加柔性,皮脂的摄取也会增加。

本发明的目标在于提供这样一种平板电脑、手机或笔记本电脑底部的盖和表带,其显示出降低的吸引皮脂的趋势,使得物品的良好外观得以保持较长时间。出人意料地,如果根据本发明的成型物体的聚合物组合物含有以下各项的话,则获得了这个目标:

(a)热塑性弹性体,以及

(b)1-30wt.%的环氧化增塑剂。

平板电脑、手机或笔记本电脑底部的盖和表带显示出减少的吸引皮脂的趋势。其同时具有低硬度并且是非常柔韧的。

热塑性弹性体

作为热塑性弹性体,使用从热塑性共聚酯弹性体、热塑性共聚酰胺弹性体和热塑性聚氨酯弹性体的组中选出的热塑性弹性体。组合物可以含有两种或甚至三种选自上组的热塑性弹性体。然而,优选地,组合物仅含有一种选自上组的热塑性弹性体。

热塑性聚氨酯弹性体可以通过二异氰酸酯与短链二醇和长链二醇(例如聚酯或聚醚二醇)的缩合来获得。包含二异氰酸酯和短链二醇的单体单元的聚合物链段是结晶硬段,衍生自长链二醇的链段是软段。最常用的二异氰酸酯是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。常用的短链二醇包括乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和1,4-二-β-羟基乙氧基苯。

共聚酯弹性体和共聚酰胺弹性体是具有弹性体特性的热塑性聚合物,其包含聚酯硬段或聚酰胺硬段和衍生自另一种聚合物的软段。共聚酯弹性体中的聚酯硬段通常由衍生自至少一种亚烷基二醇和至少一种芳香族或脂环族二羧酸的单体单元组成。共聚酰胺弹性体的聚酰胺硬段通常由来自至少一种芳香族和/或脂肪族二胺和至少一种芳香族或脂肪族二羧酸和或脂肪族氨基-羧酸的单体单元组成。

硬段通常由熔融温度或玻璃化温度(适用时)大大高于室温并且可以高达300℃或甚至更高的聚酯或聚酰胺组成。优选地,熔融温度或玻璃化温度是至少150℃,更优选地至少170℃或甚至至少190℃。仍更优选地,硬段的熔融温度或玻璃化温度在200-280℃或甚至220-250℃的范围内。软段通常由玻璃化转变温度大大低于室温的无定形聚合物段组成。优选地,无定形聚合物的玻璃化温度是至多0℃,更优选地至多-10℃或甚至至多-20℃。仍更优选地,软段的玻璃化温度在-20至-50℃或甚至-30至-60℃的范围内。

适合地,共聚酰胺弹性体是共聚醚酰胺弹性体。共聚醚酰胺弹性体例如可从法国埃尔夫阿托公司(elfatochem)获得,商品名为pebax。

优选地,热塑性弹性体是共聚酯弹性体。共聚酯弹性体的实例包括共聚酯酯弹性体、共聚碳酸酯酯弹性体或共聚醚酯弹性体;即分别具有衍生自聚酯、聚碳酸酯或聚醚的软段的共聚酯嵌段共聚物。共聚酯弹性体例如可从荷兰帝斯曼工程塑料有限公司(dsmengineeringplasticsb.v.)获得,商品名为arnitel。

适合的共聚酯酯弹性体描述于例如ep-0102115-b1中。

共聚醚酯弹性体具有衍生自至少一种聚亚烷基氧二醇的软段。共聚醚酯弹性体及其制备和特性是现有技术,例如详细描述于thermoplasticelastomers,第二版,第8章,carlhanserverlag(1996)isbn1-56990-205-4,handbookofthermoplastics,ed.o.otabisi,第17章,marceldekkerinc.,纽约,1997年,isbn0-8247-9797-3,和theencyclopediaofpolymerscienceandengineering,第12卷,75-117页(1988),johnwileyandsons以及其中提及的参考文献中。

在聚醚酯弹性体的硬段中的芳香族二羧酸适合地选自由如下组成的组:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸和4,4-联苯基二羧酸及其混合物。优选地,芳香族二羧酸包含对苯二甲酸,相对于二羧酸的总摩尔量,更优选地至少50摩尔%、仍更优选地至少90摩尔%由对苯二甲酸组成,或甚至完全由对苯二甲酸组成。

聚醚酯弹性体的硬段中的亚烷基二醇适合地选自由以下各项组成的组:乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,2-己烷二醇、1,6-六亚甲基二醇、1,4-丁烷二醇、苯二甲醇、环己烷二醇、环己烷二甲醇及其混合物。优选地,亚烷基二醇包含乙二醇和/或1,4丁烷二醇,相对于亚烷基二醇的总摩尔量,更优选地至少50摩尔%、仍更优选地至少90摩尔%由乙二醇和/或1,4丁烷二醇组成,或甚至完全由乙二醇和/或1,4丁烷二醇组成。

聚醚酯弹性体的硬段最优选地包含聚对苯二甲酸丁二醇酯段或甚至由其组成。

适合地,聚亚烷基氧二醇是基于环氧乙烷(oxirane)、氧杂环丁烷和/或氧杂环戊烷的均聚物或共聚物。聚亚烷基氧二醇可以基于的适合的环氧乙烷的实例是环氧乙烷(ethyleneoxide)和环氧丙烷。对应的聚亚烷基氧二醇均聚物分别被命名为聚乙二醇、聚环氧乙烷或聚环氧乙烷二醇(亦缩写为peg或peo)和聚丙二醇、聚环氧丙烷或聚环氧丙烷二醇(亦缩写为ppg或ppo)。聚亚烷基氧二醇可以基于的适合的氧杂环丁烷的实例是1,3-丙二醇。对应的聚亚烷基氧二醇均聚物被命名为聚(三亚甲基)二醇。聚亚烷基氧二醇可以基于的适合的氧杂环戊烷的实例是四氢呋喃。对应的聚亚烷基氧二醇均聚物被命名为聚(四亚甲基)二醇(ptmg)或聚四氢呋喃(pthf)。聚亚烷基氧二醇共聚物可以是无规共聚物、嵌段共聚物或其混合结构。适合的共聚物是例如环氧乙烷/聚环氧丙烷嵌段-共聚物(或eo/po嵌段共聚物),特别是环氧乙烷封端的聚环氧丙烷二醇。

聚亚烷基氧还可以基于亚烷基二醇或亚烷基二醇或低分子量聚亚烷基氧二醇的混合物或前述二醇的混合物的醚化产物。

共聚酯弹性体的另外的实例是包含二聚脂肪酸或其衍生物的单体单元的共聚酯弹性体。

二聚脂肪酸可以由单体不饱和脂肪酸通过齐聚反应获得。低聚物混合物例如通过蒸馏进一步处理,以产生具有高含量二聚脂肪酸的混合物。二聚脂肪酸中的双键可以通过催化加氢来饱和。这里使用的术语“二聚脂肪酸”涉及两种类型的(即饱和的和不饱和的)这些二聚脂肪酸。优选的是二聚脂肪酸是饱和的。

热塑性弹性体共聚物还可以含有二聚脂肪酸的衍生物的单体单元。例如,可以通过氢化二聚脂肪酸的羧酸基团或其酯基获得作为二聚脂肪酸的衍生物形式的二聚脂肪二醇。可以通过将羧酸基团或其酯基转化为酰胺基、腈基、胺基或异氰酸酯基来获得另外的衍生物。

二聚脂肪酸可以含有从32多至44个碳原子。优选地,二聚脂肪酸含有36个碳原子。

关于二聚脂肪酸的结构和特性的其他细节可见于公司unichema(艾默里希(emmerich),德国)的对应的说明书“pripolc36-dimeracid”或公司科宁(cognis)(杜塞尔多夫,德国)的手册“empoldimerandpoly-basicacids;technicalbulletin114c(1997)”。

优选地,使用含有二聚脂肪酸或衍生物的单体单元或聚四亚甲基二醇的软嵌段的共聚酯弹性体。

在共聚酯弹性体的生产中,二聚脂肪酸可以被用作单体或用作前体低聚物或聚合物。在一个实施例中,前体聚合物是由二聚脂肪酸和/或二聚脂肪二醇与二醇或二羧酸的任何组合形成的聚酯。在另一个实施例中,前体聚合物是由二聚脂肪酸和/或二聚脂肪二胺与形成聚酰胺的二胺或二羧酸的任何组合形成的聚酰胺。前体聚合物还可能的是聚酯-酰胺。

环氧化增塑剂

环氧化增塑剂的实例包括环氧化聚丁二烯、环氧化聚丁二烯嵌段共聚物、环氧化植物油、环氧化改性植物油,例如像酯化环氧化脂肪酸的油。

原则上,可以使用所有已知的环氧化酯化脂肪酸,像例如乙醇、2-乙基己醇的脂肪酸酯、二醇(例如乙二醇和丁二醇)的脂肪酯的酯或多官能醇(例如三羟甲基丙烷和季戊四醇)的酯。

优选地,使用环氧化植物油,更优选地使用环氧化亚麻籽油或妥尔油,最优选地使用环氧化大豆油或环氧化树脂酸辛酯(epoxydizedoctyltallate)。

如果环氧化增塑剂含有0.1wt.%与15wt.%之间、优选1wt.%与10wt.%之间、更优选2wt.%与8wt.%之间的环氧乙烷氧的话,则会获得好的结果。

环氧化植物油和改性油可以通过如下获得:用过氧酸氧化植物油和改性植物油。

如果组合物含有1wt.%-30wt.%的增塑剂的话,则会获得好的结果。优选地,聚合物组合物含有至少3wt.%、更优选至少6wt.%、甚至更优选至少9wt.%、甚至更优选至少12wt.%的增塑剂。优选地,聚合物组合物含有至多25wt.%、更优选至多20wt.%的增塑剂。

sebs

优选地,本发明的平板电脑、手机或笔记本电脑底部的盖和表带的聚合物组合物含有苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(sebs)。这是因为软接触和柔韧性已经得到改善。聚合物组合物可以含有至少1wt.%、优选至少2wt.%、更优选至少4wt.%、甚至更优选至少6wt.%的sebs。

聚合物组合物可以含有至多18wt.%、优选至多16wt.%、更优选至多14wt.%的sebs。

硅胶

甚至更优选地,组合物含有硅胶,优选聚二甲基硅氧烷。正因为如此,不仅软接触和柔韧性已经得到改善,并且抗刮性也已经得到改善。聚合物组合物可以含有至少1wt.%、优选至少2wt.%、更优选至少4wt.%、甚至更优选至少6wt.%的硅胶。

聚合物组合物可以含有至多18wt.%、优选至多16wt.%、更优选至多14wt.%的硅胶。

如果聚合物组合物含有sebs和硅胶两者,那么组分一起的wt.%优选地与单独的sebs或硅胶的那些相同。

聚合物组合物可以含有一种或多种添加剂。

适合的添加剂包括稳定剂(如抗氧化剂、紫外线吸收剂和热稳定剂)、抗冲改性剂、润滑剂、乳化剂、成核剂、填充剂、颜料、光亮剂、其他阻燃剂以及抗静电剂。适合的填充剂是例如碳酸钙、硅酸盐、滑石和炭黑。

在本发明的优选实施方案中,相对于聚合物组合物的总重量,聚合物组合物含有总量为0.01-20wt.%、更优选0.1-10wt.%、仍更优选0.2-5wt.%或甚至0.5-2wt.%的一种或多种添加剂。

优选地,聚合物组合物由热塑性弹性体、sebs和/或硅胶以及一种或多种添加剂组成。

表带获得了最佳结果。

将通过实施例进一步解释本发明。

使用的材料

tpe-1:包含聚丁烯硬嵌段和70wt.%聚四氢呋喃(pthf)软嵌段且具有2000kg/kmol的数均分子量的热塑性共聚醚酯。

tpe-2:包含聚丁烯硬嵌段和82wt.%聚四氢呋喃(pthf)软嵌段且具有3000kg/kmol的数均分子量的热塑性共聚醚酯。

eso:环氧化大豆油。

角鲨烯,>98%,由奥德里奇公司(aldrich)交付。

油酸,tech,90%,由奥德里奇公司交付。

测试

根据iso-527-1ba标准通过注射成型生产拉伸棒。

将棒在65℃在角鲨烯和油酸(皮脂中的两种主要组分)中浸渍72小时。

72小时之后,测定棒的重量增加,分别表示角鲨烯、油酸的吸收。

根据以下计算相对质量摄取:

m%摄取=(m1–m0)/m0x100%,其中m0是浸渍之前棒的质量并且m1是浸渍之后棒的质量。

比较实验a和b

如上所述,制备和测试tpe-1和tpe-2的棒。结果于表1中给出。

实验i

如上所述,制备和测试包含81wt.%的tpe-1和19wt.%的eso的组合物的棒。结果于表1中给出。

表1.

比较实验b的tpe-2具有比比较实验a的tpe-1更高量的软嵌段。因此,tpe-2的硬度低于tpe-1的硬度。从表1中的比较实验a与b之间的比较清楚的是,角鲨烯和油酸两者的吸收由于增加软嵌段的量都增加很多。

实施例i的组合物的吸收不仅比tpe-1(比较实验a)低,而且比比较实验b中tpe-2的吸收要低得多。最后的比较是重要的,因为比较实验b的聚合物具有与实施例i的组合物相同的硬度和柔韧性。

硬度和柔韧性是表带等的重要特性。

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