含有光敏添加剂的共混物的制作方法_4

文档序号:9438097阅读:来源:国知局
-甲基间苯二酪、5-苯基间苯二酪、或5-枯基间苯二酪;儿茶酪;对苯二酪;取代的对 苯二酪,如2-甲基对苯二酪、2-叔下基对苯二酪、2-苯基对苯二酪、2-枯基对苯二酪、或 2, 3, 5, 6-四甲基对苯二酪。双酪A常常是PC-Si共聚物的部分。
[0194] 共聚物的聚硅氧烷嵌可W衍生自含硅氧烷的二径基单体。一种示例性的硅氧烷单 体具有式值-1)的结构:
[0195]
[0196] 其中,每个Ar独立地是芳基;每个R独立地是烷基、烷氧基、締基、締氧基、芳基、芳 氧基、芳烷基,或烧芳基;D是2至约1000,具体地约2至约500,更具体地约10至约75的 平均值。在相转移条件之下,可W通过二径基芳香族化合物与例如a, ?-双-乙氧基-聚 二有机硅氧烷的反应获得此式的化合物。
[0197] 另一种示例性的硅氧烷单体具有式值-3)的结构:
[019引
[0199] 其中,每个R独立地是烷基、烷氧基、締基、締氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、或烧芳 基;D是2至约1000,具体地约2至约500,更具体地约10至约75的平均值;每个M独立地 是氯基、硝基、烷基、烷氧基、締基、締氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、或烧芳基;每个n独立地 是从0至4的整数;并且每个R2独立地是脂肪族基团。可W通过硅氧烷氨化物与脂肪族不饱 和一元酪反应获得此式的化合物。合适的脂肪族不饱和一元酪包括例如下子香酪、2-烷基 苯酪、4-締丙基-2-甲基苯酪、4-締丙基-2-苯基苯酪、4-締丙基-2-叔下氧基苯酪、4-苯 基-2-苯基苯酪、2-甲基-4-丙基苯酪、2-締丙基-4, 6-二甲基苯酪、2-締丙基-6-甲氧 基-4-甲基苯酪和2-締丙基-4, 6-二甲基苯酪。还可W使用包含上述中至少一种的混合 物。
[0200] 在共混物中的聚合物树脂(聚合物B)可W是聚碳酸醋树脂,该聚碳酸醋树脂在聚 合物主链中具有含有至少两个碳原子的脂肪族链作为重复单元。此树脂也可W被认为是 "柔段聚碳酸醋"(SS巧树脂。一般说来,SSP树脂是芳香族双官能化合物和脂肪族双官能化 合物的共聚物。芳香族双官能化合物可w具有,例如,先前描述的式度)-(J)中任一种的结 构作为上面的增链剂。在具体的实施方式中,芳香族双官能化合物是式度)的双酪。脂肪 族双官能化合物在主链中提供长脂肪族链并可W具有式巧)的结构。在SSP树脂中有用的 示例性的脂肪族二醇包括已二酸(n= 4)、癸二酸(n= 8)、和十二烧二酸(dodecanedioic acid)(n= 10)。
[020。 例如,可W通过双酪A、癸二酸、和对枯基苯酪的光气化形成SSP树脂。SSP树脂含 有碳酸醋连接和醋连接。
[0202] 在运方面,认为,光敏添加剂交联反应速率和和它的产量直接关联于聚合共混物 中的氨与酬比率。因而,共混物中更高的氨与酬比率,链-扩增反应/交联速率应当更高。 由于具有脂肪族嵌段的富氨SSP树脂存在,氨与酬比率是相对高的。因此,交联密度和所得 到的阻燃性和耐化学性应当非常适于此共混物。此外,SSP树脂具有良好的流动性。认为, 共混物应当也具有良好的流动,并且即使在交联之后也应当保持它的延展性能。
[0203] 在共混物中的聚合物树脂(聚合物B)可W是共聚醋聚合物或聚对苯二甲酸下二 醇醋(PBT)聚合物。共聚醋树脂是可商购的,例如来自于Eastman化学公司TRITAN商标下。 PBT树脂是可商购的,例如来自于SABICInnovativePlastics商标名VAL0X下。
[0204] 在共混物中的聚合物树脂(聚合物B)可W是双酪A均聚碳酸醋。运样的树脂是 可W获取的,例如来自于SABICInnovativePlastics的LEXAN。
[0205] 在共混物中的聚合物树脂(聚合物B)可W是聚苯乙締聚合物。运样的聚合物含 有唯一的聚苯乙締单体。因而,例如ABS和MBS不应当被认为是聚苯乙締聚合物。
[0206] 在共混物中的聚合物树脂(聚合物B)可W是热塑性聚醋。示例性的聚醋是PCTG, 其是衍生自对苯二甲酸、乙二醇、和环己二甲醇(CHDM)的反应的共聚物。PCTG共聚物可W 含有40-90mol%CHDM,具有补足剩余的10-60mol%的对苯二甲酸和乙二醇。
[0207] 在共混物中的聚合物树脂(聚合物B)可W是二甲基双酪环己烧-共-双酪A共 聚物,即DMBPC-BPA共聚物。此共聚物在下面示出:
[020引
[0209] 其中,DMBPC与BPA的摩尔比是m:n。此夕F,此符号旨在报导在DMBPC单元和BPA 单元之间的相对摩尔量,并且不应当被解释为表示共聚物(即运两个单元是无规分布的并 且不是嵌段)的结构。DMBPC通常是20mol%至90mol%,包括25mol%至60mol%的共聚 物。BPA通常是lOmol%至80mol%,包括40mol%至75mol%的共聚物。运些树脂具有高耐 擦伤性。
[0210] 还可W将其它传统添加剂(例如阻燃剂、热稳定剂、抗冲性能改性剂、紫外线稳定 添加剂、脱模剂、着色剂、有机和无机填料、丫-稳定剂等)添加至共混物中。
[0211] 不同类型的阻燃剂可W用作添加剂。在一种实施方式中,阻燃剂添加剂包括,例 如,阻燃剂盐,如全氣化的Ci-Cie烷基横酸醋的碱金属盐,如全氣下烧横酸钟巧imar盐)、 全氣辛烧横酸钟、全氣己烧横酸四乙锭、二苯讽横酸钟化s巧等,苯横酸钢、甲苯横酸钢 (NAT巧等;和通过反应形成的盐:例如碱金属或碱±金属(例如裡、钢、钟、儀、巧和领盐) 和无机酸络合物盐,例如,含氧阴离子,如碳酸的碱金属和碱±金属盐,如NazCA、KzCA、 1邑(:〇3、〔曰(:〇3、和8曰(:〇3或氣阴离子络合物,如^34巧6、8曰51。6、邸。4、1(34巧6、^巧4、1(251。6、和 /或NasA化等。化mar盐和KSSW及NATS,单独或与其它阻燃剂组合,在此公开的组合物 中是特别有用的。在某些实施方式中,阻燃剂不含有漠或氯。
[0212] 阻燃剂可选地是例如单体的或聚合的芳香族横酸醋或其混合物的无面类金属 盐。金属盐是,例如,碱金属或碱±金属盐或混合的金属盐。运些组的金属包含钢、裡、钟、 钢、飽、被、儀、巧、锁、巧、和领。阻燃剂的实例包括苯横酸飽和对甲苯横酸飽。参见例如, US3,933, 734、EP2103654,和US2010/0069543A1,其公开的内容通过引用将其全部内容结合 于此。
[0213] 阻燃剂另一有用的类是具有通式[(R)2SiO]y的环硅氧烷类,其中R是具有1至18 个碳原子的一价控或氣化控并且y是3至12的数字。氣化控的实例包括但不限于3-氣丙 基、3, 3, 3-=氣丙基、5, 5, 5, 4, 4, 3, 3-六氣戊基、氣苯基、二氣苯基和=氣甲苯基。合适的 环硅氧烷的实例包括但不限于八甲基环四硅氧烷、1,2, 3, 4-四甲基-1,2, 3, 4-四乙締基环 四硅氧烷、1,2, 3, 4-四甲基-1,2, 3, 4-四苯基环四硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、八丙基环四 硅氧烷、八下基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十四甲基环屯娃氧 烧、十六甲基环八硅氧烷、二十甲基环十硅氧烷、八苯基环四硅氧烷等。特别地有用的环娃 氧烧是八苯基环四硅氧烷。
[0214] 示例性的热稳定剂添加剂包括,例如,有机亚憐酸醋,如亚憐酸S苯醋、 S-(2, 6-二甲基苯基)亚憐酸醋、(混合的单-和二-壬基苯基)亚憐酸醋等等;麟酸 醋,如麟酸二甲苯醋等等;憐酸醋,如憐酸=甲醋等等;或包含上述热稳定剂中至少一种的 组合。基于100重量份的聚合共混物/组合物的聚合物组分,热稳定剂通常W0. 0001至1 重量份的量使用。
[0215] 脱模剂(MRA)将允许材料被快速地和有效地去除。脱模可W减少循环次数、缺陷、 和成品的褐变。在运些类型的材料之间有相当大的重叠,其可W包括,例如,邻苯二甲酸醋, 如二辛基-4, 5-环氧-六氨化邻苯二甲酸醋;=(辛氧基幾基乙基)异氯脈酸醋;硬脂酸甘 油醋;二-或多官能芳香族憐酸醋,如间苯二酪四苯基二憐酸醋(RD巧、对苯二酪的双(二 苯基)憐酸醋和双酪A的双(二苯基)憐酸醋;聚-a-締控;环氧大豆油;娃酬,包括娃酬 油;醋,例如,脂肪酸醋如硬脂酸烷基醋,例如,硬脂酸甲醋、硬脂酸硬脂醋,季戊四醇四硬脂 酸醋(PET巧等;硬脂酸甲醋与亲水性和疏水性非离子表面活性剂(包含聚乙二醇聚合物、 聚丙二醇聚合物、聚(乙二醇-共-丙二醇)共聚物、或包含前述二醇聚合物中至少一种的 组合)的组合,例如,在合适的溶剂中的硬脂酸甲醋和聚乙締-聚丙二醇共聚物;蜡,如蜂 蜡、褐煤蜡、石蜡等。基于100重量份的聚合物共混物/组合物的聚合物组分,此类物质的 用量通常是0. 001至1重量份,具体0. 01至0. 75重量份,更具体0. 1至0. 5重量份。
[0216] 聚合共混物可W改进最终产品的耐化学性。可W预期的是,产品可W具有任何 希望的形状(例如膜、板等)并且可用于许多不同的应用,例如在医疗、汽车、消费电子领 域中。发现增加的耐化学性可W针对409玻璃和表面清洁剂;医用酒精片;卡瓦液/卡瓦 抹布;卡瓦布;Cidex加液;次氯酸钢漂白剂;次氯酸钢抹布;Envirocide液;化巧ro液; 溫和盘皂和水;过氧化氨清洁消毒抹布;异丙醇抹布;MadaCide-1液;稀释的Mar-V-Cide液;Sani-Cloth漂白抹布;Sani-Cloth皿抹布;Sani-Cloth加抹布;次氯酸钢液;超级 Sani-Cloth抹布;Viraguard液和抹布;Virex256;WindexBlue;燃料C;甲苯;庚烧;乙 醇;异丙醇;Windex;机油;WD40 ;传动液;制动液;玻璃洗涂剂;柴油;汽油;香蕉船防晒剂 度ananaBoatSunscreen) (SPF30);皮脂;象牙盘皂;SCJohnsonFantasUk清洁器;旗牌 黄芥末;可口可乐;70%异丙醇;特级初棒橄揽油;凡±林润肤护手霜;Heinz番茄酱;卡夫 沙拉酱;化lorox化rmula409清洁剂;具有氨的SCJohnsonWindex清洁剂;丙酬;人工汗 液;Rruits&PassionQicina毙西&橄揽树护手霜;欧莱雅StudiolineMegagel发胶;美宝 莲唇膏;MaybellineExpertWear姻脂红-海滨李口红;普瑞尔洗手液;热黑咖啡;化lear; 化lorox抹布;角整締;栋桐酸酸;油酸;栋桐油酸;硬脂酸;和橄揽油。
[0217] 优选在交联之前,可W将在此公开的组合物/混合物形成、成形、模制、注射成型、 或挤出成产品,特别是薄壁产品,包括具有改进的阻燃性能和良好物理性能的高度透明的 薄壁产品。
[021引可W将共混物挤出成粒料,随后将其模制或挤出成产品。随后可W利用紫外线光 照射产品从而在链之间产生交联,导致改进的阻燃性和耐化学性。使用PC-Si共聚物在低 溫下提供良好的冲击强度和延展性,相信共混物即使在交联之后将保留运些性能。
[0219] 该组合物/共混物可W通过多种方式如注射成型、二次成型、共注射成型、挤出、 多层挤出、旋转成型、吹塑和热成型模制成有用形状的产物从而形成产品。所形成的产品随 后可能经受交联条件(例如,紫外线福射)从而进行聚碳酸醋交联。
[0220] 组合物可W用于提供材料和产品如但不限于,注射成型物品、膜、挤出的板、纤维、 粒料、柔性-膜、抗撕裂膜、和PVD层压材料。
[0221] 可W由组合物/共混物形成的产品包括手机和手机盖的各种组件、计算机壳体组 件、计算机壳体W及办公机器壳体和部件如监视器壳体和部件、计算机路由器、复印机、台 式打印机、大型办公/工业打印机、手持电子设备壳体如计算机或商业机器壳体、手持设备 壳体、灯具或家庭或办公室设备组件、加湿器壳体、溫控器壳体(溫度调节装置控制壳体, thermostatcontrolhousings)、空调封敞盘(airconditionerdrainpan)、室夕t'机東自 (outdoorc油inet)、电信外壳和基础结构、简单网络入侵检测系统(SNID巧设备、网络接口 设备、烟雾探测器、在增压空间中的组件和设备、医疗应用组件或设备(如医疗扫描仪、X射 线装备、和超声设备)、汽车内部或外部组件的组件、透镜(自动和非自动)如膜应用组件、 溫室组件、日光室组件、消防头盎、安全防护罩(safetyshield)、安全护目镜、抗冲击性的 玻璃、保护板(fendors)、防护板(fenders)、气累、电视膜(如不含面素成分的环保型膜)、 太阳能应用材料、玻璃层压材料、玻璃填充系统纤维、手持式电子设备外壳或部件(例如步 话机、扫描仪、媒体/MP3/MP4播放器、收音机、GI^S系统、电子书、写字板)、可佩带的电子设 备(例如智能手表、训练/跟踪设备、活动/睡眠监测系统、腕带、或眼镜)、手持工具外壳或 部件、智能电话外壳或部件、满轮叶片(例如,风力满轮)等。
[0222] 在某些实施方式中,可能包含组合物/共混物的产品包括汽车保险杠、其它汽车、 建筑和农业设备外部组件、汽车镜壳体(汽车后视镜壳体,automobilemirrorhousings)、 汽车格栅(automobilegrille)、汽车柱(automobilepillar)、汽车轮罩、汽车、建筑和 农业设备仪表板和装饰、建筑和农业格栅、汽车手套箱、汽车口五金(automobiledoor hardware)和其他内部装饰、汽车建筑和农业装备外部灯、发动机舱内的汽车部件、管道装 备、阀和累、空调加热和冷却部件、烙炉和热累部件、计算机部件、电子部件、投影仪部件、电 子显示器部件、复印机部件、扫描仪部件、电子打印机墨粉盒、吹风机、變斗、咖啡机、烘烤 机、洗衣机、微波炉、烤箱、电动工具、电气部件、照明部件、牙科器械和装备、医疗器械、炊 具、医疗器械托盘、动物笼、纤维、激光焊接医疗设备、手持电子设备外壳或部件(例如步话 机、扫描仪、媒体/MP3/MP4播放器、收音机、GI^S系统、电子书、写字板),可佩带的电子设备 (例如智能手表、训练/跟踪设备、活动/睡眠监测系统、腕带、或眼镜)、手持工具外壳或部 件、智能电话外壳或部件、和光纤。
[0223] 在某些实施方式中,可能包含组合物/共混物的产品包括汽车保险杠、其它汽车 外部组件、汽车镜壳体、汽车格栅、汽车柱、汽车轮罩、汽车仪表板和装饰、汽车手套箱、汽 车口五金和其它内部装饰、外部汽车装饰部件(如柱子)、汽车外部灯、在发动机舱内的汽 车部件、农用拖拉机或设备部件、建筑设备车辆或设备部件、建筑或农业装备格栅、船舶或 个人水上艇部件(marineorpersonalwatercraftpart)、全地形车辆(all-terrain vehicle)或全地形车辆部件、管道设备(plumbingequipment)、阀和累、空调加热和冷却 部件、烙炉和热累部件、计算机部件、电子部件、投影仪部件、电子显示器部件、复印机部件、 扫描仪部件、电子打印机墨粉盒、吹风机、變斗、咖啡机、烘烤机、洗衣机、微波炉、烤箱、电动 工具、电气部件、电子外壳、照明部件、牙科器械、医疗器械、医疗或牙科照明部件、航行器部 件、火车或铁轨部件、座椅组件、侧壁、天花板部件、炊具、医疗器械托盘、动物笼、纤维、激光 焊接的医疗设备、光纤、透镜(自动和非自动)、手机部件、溫室组件、日光室组件、消防头 盎、安全防护罩、安全眼镜、防护板、气累部件、手持电子设备外壳或部件(例如步话机、扫 描仪、媒体/MP3/MP4播放器、收音机、GI^S系统、电子书、写字板)、可佩带的电子设备(例如 智能手表、训练/跟踪设备、活动/睡眠监测系统、腕带、或眼镜)、手持工具外壳或部件、智 能电话外壳或部件、和满轮叶片。
[0224] 在某些实施方式中,产品是需要或必须包括具有化94 5VA等级性能材料的产品。 需要化94 5VA等级的产品包括,但不限于,计算机壳体、计算机壳体W及商业机器壳体和 部件(如监视器壳体和部件)、计算机路由器、复印机、办公桌面打印机、大型办公/工业打 印机、手持电子设备外壳(如计算机或商业机器外壳)、手持设备外壳、包括L邸器材或家庭 或办公室设备的灯具组件、加湿器壳体、溫控器壳体、空调排放盘、室外机箱、电信外壳和基 础结构、简单网络入侵检测系统(SNID巧设备、网络接口设备、烟雾探测器、在增压空间中 的组件和设备、医疗应用组件或设备(如医疗扫描仪、X射线装备、和超声设备)、电箱和外 壳、和电连接器。
[0225] 在某些实施方式中,产品是一种需要水热稳定性的产品,如风力满轮叶片,蒸汽可 消毒的医疗设备、食品服务托盘、器具、和装备。
[0226] 在某些实施方式中,产品是一种需要透明度、阻燃性和/或抗冲击性组合的产品。 例如,在某些实施方式中,产品可W是安全防护罩、安全护目镜、气体/燃料累壳、显示器窗 口或部件等。
[0227] 产品可W通过制造工艺而产生。该工艺可W包括步骤(a)提供如上所述的含 有光敏添加剂的共混物。随后在挤出机中例如在200-400°C、225-350°C、250-310°C、或 270-300°C下可W烙融来自于步骤(a)的共混物。随后步骤化)的烙融共混物可W被(c) 挤出,并且(d)该共混物可W被分离或切碎。制造的产品可W进一步由步骤(e)干燥共混 物和(f)烙融形成共混物而产生。随后产品可W经受在此所述的交联条件,W便进行光敏 添加剂的交联。在某些实施方式中,产品在制造之后没有立即受到交联条件的影响,而是在 W后交联,例如将产品放入日光时。
[022引光敏添加剂(PAA)可W与一种或多种聚合物基础树脂通过烙融共混或溶液共混 而共混从而形成聚合物组合物/共混物。随后可W通过各种已知的工艺(如溶液诱铸、型 材挤出、膜和/或板挤出、板泡沫挤出、注射成型、吹塑、热成形等)将含PAA的共混物形成 产品。随后将产品暴露于合适的波长和合适的剂量下的紫外线0JV)光(对于给予的应用, 该紫外光导致希望量的交联)中。根据最终用途的应用和希望的性能,在产品的一个或多 个表面上可W进行紫外线暴露。
[0229] 需要增强的性能的产品应当暴露于基本相同量的紫外线光。使用本领域已知的标 准方法可W完成暴露。例如,紫外线光可W来自于紫外线光的任何来源,如,但不限于,那些 由微波供电的灯、HID灯、和隶蒸气灯。在一些其它实施方式中,产品通过使用自然阳光而 暴露。暴露时间将取决于材料的应用和颜色。它的范围可W是从几分钟至几天。可替换 地,可W通过使用紫外线发射光源(如隶蒸气、高强度放电化ID)、或各种紫外线灯)完成交 联。例如,从制造商(如化reausNobleli曲t化sionUV)商购的紫外线灯用于紫外线固 化。紫外线发射光灯泡的非限制性实例包括隶灯化灯泡)、或金属面化物渗杂的隶灯泡值 灯泡、化灯泡、V灯泡)。还考虑产生紫外线光源的金属面化物的其它组合。示例性的灯泡 也可W通过安装紫外线-吸收材料W外的灯而产生并被认为是滤过的紫外线源。未渗杂隶 的弧光灯不用于福射。H灯泡具有200nm至320nm范围内的强输出。D灯泡具有320nm至 400nm范围内的强输出。V灯泡具有400nm至420nm范围内的强输出。
[0230] 使用紫外线光源(其中,有害波长(那些引起聚合物降解或过度黄变)是被去除 的或不存在的),运也可W是有利的。装备供应商(如化raeusNobleli曲t化sionUV)提 供具有不同光谱分布的灯。还可W滤过光从而去除有害的或不想要的波长的光。利用光学 滤波器可W完成运个,该光学滤波器用于选择性地传输或拒绝波长或波长范围。运些滤波 器商购于多个公司,如EdmundOptics或PraezisionsGlas&OptikGmbH。设计带通滤波器 从而传输一部分光谱,而拒绝所有其它波长。设计长波通边缘滤波器从而传输大于滤波器 截止波长的波长。短波通边缘滤波器用于传输小于滤波器截止波长的波长。各种类型的材 料,如棚娃酸盐玻璃,可用作长波通滤波器。例如,Schott和/或PraezisionsGlas&Optik Gm地具有W下长波通滤波器:WG225、WG280、WG295、WG305、WG320,它们分别具有约225、 280、295、305、和32011111的截止波长。运些滤波器可用于筛选掉有害的短波长,同时传输合 适波长用于交联反应。
[023。 紫外线波长可W分为四种不同的类别。UVA是指320nm至390nm的波长。UVB是 指280nm至320nm的波长。UVC是指250nm至260nm的波长。UW是指395nm至445nm的 波长。在一些实施方式中,滤过紫外线福射从而提供无法检测的UVC福射,正如使用EIT Power化ck所测定的。
[0232] 在具体的实施方式中,产品暴露于选择的紫外线光范围,该范围具有约280纳米 (nm)至约380nm、或约330nm至约380nm、或约280nm至约360nm、或约330nm至约360nm的 波长。在"选择的"光范围内的波长具有大于50%的内部透射率,具有在小于50%的内部 透射率范围之外的波长。透射率的变化可W发生在20nm范围内。选择的光范围的参考不 应被解释为说范围内的所有波长W100%传输,或范围之外的所有波长W0%传输。
[0233]暴露的产品将具有交联的外表面和内表面,它是轻度交联的或非交联的。外表面 可交联到运样的程度从而使外表面基本上不溶于用于原料树脂的常用溶剂。不溶物(不溶 解的组分)的百分比将取决于部件的几何形状和表面与体积的比率。
[0234] 提供W下实施例从而举例说明本公开内容的聚合共混物、产品、工艺和性能。运 些实施例仅仅是说明性的,并且并不打算将本公开限定于在此展示的材料、条件、或工艺参 数。 阳23引 连施例
[0236]使用的所有溶剂和试剂为分析级。
[0237]使用凝胶渗透色谱法(GPC),使用交联的苯乙締-二乙締基苯柱进行分子量测定 并使用设定在264皿下的UV-VIS检测器相对于聚碳酸醋参照物校准该分子量
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