专利名称:聚(亚芳基醚)组合物、方法和制品的制作方法
专利说明聚(亚芳基醚)组合物、方法和制品
背景技术:
含有聚(亚芳基醚)和苯乙烯类嵌段共聚物的组合物是已知的,并且因为它们相对于任一单独的树脂类型都有改善的性质而非常受重视。例如,授权给Lauchlan的美国专利3,660,531描述了聚苯醚与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的共混物,并且教导该共混物显示出改善的熔体加工性质以及冲击强度,而不损害未改性的聚苯醚的理想的热变形温度和挠曲模量。作为另一例子,授权给Shiraki等的美国专利5,234,994描述聚苯醚、乙烯基芳族烃和共轭二烯的嵌段共聚物和聚苯乙烯的共混物。描述到,该共混物提供改善的透明度、抗冲击性、表面硬度、耐热性和光泽。仍然作为另一实例,授权给Adedeji等的美国专利6,274,670描述包括聚苯醚树脂、非弹性苯乙烯类树脂和不饱和的弹性苯乙烯类嵌段共聚物的组合物。当所述非弹性苯乙烯类树脂是具有至少50wt%苯乙烯的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物时,这些组合物是半透明的,并显示出增强的加工性。
因此,虽然已知聚(亚芳基醚)和苯乙烯类树脂的一些半透明共混物,但是目前这些树脂的用途受到它们相对低的延性的限制。因此,在包装和医疗保健工业中尤其需要显示出改善的光学透明性和延性的平衡的组合物。
发明内容
一种实施方式是显示出改善的光学性质和延性的平衡的热塑性组合物。所述组合物包括聚(亚芳基醚)和烯基芳族单体与共轭二烯的星形嵌段共聚物(radial block copolymer);其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量小于或等于约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所述组合物显示出至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
另一实施方式是由以下物质组成的组合物聚(亚芳基醚);烯基芳族单体与共轭二烯的星形嵌段共聚物;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;任选地,均聚苯乙烯;任选地,至少一种光学增强添加剂,其选自α-羟基酮、未取代的或取代的三烃基亚磷酸酯,和式(I)、(II)或(III)的羧酸化合物,
和它们的水合物和酐,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地选自氢和任选地取代有一个或多个取代基的C1-C12烃基,所述取代基选自羟基、酮、醚的氧,和羧酸;和任选的添加剂,选自稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合;其中所述组合物显示出至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
另一实施方式是组合物,其包括聚(亚芳基醚),其特性粘度为约0.3至约0.6分升每克,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;和苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述未氢化的星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70∶30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所述组合物显示出约45至约75的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
另一实施方式是由以下物质组成的组合物聚(亚芳基醚),其特性粘度为约0.3至约0.6分升每克,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70∶30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;任选的均聚苯乙烯;任选的至少一种光学增强添加剂,其选自苯偶姻,亚磷酸三癸基酯(tridecylphosphite),和柠檬酸;以及任选的添加剂,其选自稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合;其中所述组合物显示出约45至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
另一实施方式是组合物,其包括约80至约95wt%的聚(亚芳基醚),其特性粘度为约0.3至约0.6分升每克,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;和约5至约20wt%的苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所有的重量百分比基于组合物的总重量;并且其中所述组合物显示出约45至约75的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTMD256标准测得。
另一实施方式是由以下物质组成的组合物约80至约95wt%的聚(亚芳基醚),其特性粘度为约0.3至约0.6分升每克,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;约5至约20wt%的苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;任选的约2至约15wt%的均聚苯乙烯;任选的约0.2至约5wt%的至少一种光学增强添加剂,其选自苯偶姻、亚磷酸三癸基酯,和柠檬酸;以及任选的约0.1至约10wt%的添加剂,选自稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合;其中所有的重量百分比基于组合物的总重量;并且其中所述组合物显示出约45至约75的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
另一实施方式是制备热塑性组合物的方法,包括熔融捏合聚(亚芳基醚)和烯基芳族单体与共轭二烯的星形嵌段共聚物;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;和其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70∶30重量/重量匀质共混物具有至少约200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所述组合物显示出至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D1003标准测得,和至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
另一实施方式是制备热塑性组合物的方法,包括熔融捏合聚(亚芳基醚),形成熔融的聚(亚芳基醚);和将所述熔融的聚(亚芳基醚)与烯基芳族单体和共轭二烯的星形嵌段共聚物熔融捏合;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70∶30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所述组合物显示出约45%至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
其它实施方式,包括含有所述组合物的制品,在下文中详细描述。
具体实施例方式 一种实施方式是组合物,其包括聚(亚芳基醚)和烯基芳族单体与共轭二烯的星形嵌段共聚物;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量小于或等于约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D256标准测得;其中所述组合物显示出至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D 1003标准测得,和至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。本发明的发明人已经发现,该组合物相对于现存的聚(亚芳基醚)组合物显示出显著提高的光学透明性和延性的平衡。
对于整个组合物,透光百分率可为至少约50%,或者至少约60%,或者至少约70%。已经观测到至少高达75%的透光百分率值。百分比雾度值可为小于约25%,或者小于约20%,或者小于约15%,或者小于约10%。已经观测到至少低至4%的百分比雾度值。缺口伊佐德冲击强度可为至少约65焦耳每米,或者至少约75焦耳每米。已经观测到至少高达125焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度值。
该组合物包括聚(亚芳基醚)。在一些实施方式中,聚(亚芳基醚)包括下式的重复结构单元,
其中对于每个结构单元,Z1各自独立地为卤素,未取代或取代的C1-C12烃基(条件是所述烃基不是叔烃基)、C1-C12烃基硫基、C1-C12烃基氧基,或其中至少两个碳原子将卤素和氧原子隔开的C2-C12卤代烃基氧基;和Z2各自独立地为氢、卤素、未取代或取代的C1-C12烃基(条件是所述烃基不是叔烃基)、C1-C12烃基硫基、C1-C12烃基氧基,或其中至少两个碳原子将卤素和氧原子隔开的C2-C12卤代烃基氧基。
本申请所用的术语“烃基”,无论是单独使用,还是作为另一术语的前缀、后缀或片段(fragment),都是指仅含有碳和氢的残基。所述残基可为脂肪族或芳族、直链、环状、双环、支化的、饱和的、或不饱和的。它也能够含有脂肪族、芳族、直链、环状、双环、支化的、饱和的和不饱和的烃部分的组合。但是,当烃基描述为“取代的”时,它可在取代部分的碳和氢上含有杂原子。因此,当具体地描述为取代的时,所述烃基也可含有卤素原子、硝基、氰基、羰基、羧酸基团、酯基、氨基、酰胺基、磺酰基、次硫酰基(sulfoxyl group)、磺酰胺基、氨磺酰基、羟基、烷氧基等,它可在烃基的主链中含有杂原子。
在一些实施方式中,聚(亚芳基醚)包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元,2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合。
聚(亚芳基醚)可包括具有含氨基烷基-端基的分子,所述端基通常位于羟基的邻位。也常常存在的是四甲基二苯酚合苯醌(TMDQ)端基,其通常从存在四甲基二苯酚合苯醌副产物的反应混合物中获得。聚(亚芳基醚)可以是均聚物、共聚物、接枝共聚物、离子聚合物或嵌段共聚物的形式,以及包括至少一种前述形式的组合。
在一种实施方式中,组合物基本上不含酸-或酐官能化的聚(亚芳基醚)。如本申请中所用的,当组合物描述为“基本上不含”某一组分时,术语“基本上不含”是指所述组合物包括小于0.5wt%的所指出的组分。更具体地,所述组合物可包括小于0.1wt%的所指出的组分,或者没有有意地添加所指出的组分。在另一实施方式中,所述组合物包括酸-或酐-官能化的聚(亚芳基醚),例如马来酸酐官能化的聚(亚芳基醚),但是所述酸-或酐-官能化的聚(亚芳基醚)的量足够小,不足以显著影响组合物的加工性。
对聚(亚芳基醚)的分子量或分子量分布没有特别限制。在一种实施方式中,聚(亚芳基醚)的特性粘度为约0.05至约1.0分升每克,在25℃在氯仿中测得。在上述约0.05至约1.0分升每克的范围内,聚(亚芳基醚)的特性粘度可为至少约0.1分升每克,或至少约0.2分升每克,或至少约0.3分升每克。也在该范围内,聚(亚芳基醚)的特性粘度可为至多约0.8分升每克,或者至多约0.6分升每克。
除了聚(亚芳基醚)之外,组合物还包括烯基芳族单体和共轭二烯的星形嵌段共聚物,其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元,其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量小于或等于约70,000原子质量单位,并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得。本申请所用的术语“星形嵌段共聚物”是指支化的聚合物,包括聚(共轭二烯)嵌段,聚(烯基芳族)嵌段,和用作星形嵌段共聚物的支化点或半径(radius)的偶联剂的残基。更具体地,在所述星形嵌段共聚物结构中,多个聚(共轭二烯)聚合物链,常常为三个或更多,分别一端共价键合至偶联剂残基,并且另一端共价键合至所述聚(烯基芳族化合物)的嵌段。在一些实施方式中,所述星形嵌段共聚物由聚(共轭二烯)嵌段,聚(烯基芳族化合物)嵌段,和偶联剂残基组成。例如,星形嵌段共聚物可不含有源自其它可共聚单体的残基。
用于形成星形嵌段共聚物的烯基芳族单体可具有以下结构
其中R1和R2各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,或C2-C8烯基;R3和R7各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,氯原子,或溴原子;和R4-R6各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,或C2-C8烯基;或R3和R4一起与中心芳环形成萘基,或者R4和R5一起与中心芳环形成萘基。合适的烯基芳族单体包括例如苯乙烯,氯苯乙烯如对氯苯乙烯,甲基苯乙烯如α-甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯,及其组合。在一些实施方式中,烯基芳族单体是苯乙烯。
用于形成星形嵌段共聚物的共轭二烯可为例如1,3-丁二烯,2-甲基-1,3-丁二烯,2-氯-1,3-丁二烯,2,3-二甲基-1,3-丁二烯,1,3-戊二烯,1,3-己二烯,及其组合。在一些实施方式中,共轭二烯是1,3-丁二烯。在一些实施方式中,共轭二烯是2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)。
偶联剂可为能够连接至少三个嵌段共聚物的任何化合物。这种化合物的实例是多乙烯基芳族化合物;多环氧化合物(包括环氧化的大豆油);多异氰酸酯化合物;多亚胺化合物;多醛化合物;多酮化合物;多卤化物;多酐化合物;和多酯化合物。偶联剂的量通常为组合物总重量的约0.1至约1wt%。
所述星形嵌段共聚物包括50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元。在该范围内,星形嵌段共聚物的烯基芳族化合物含量可为至少约60wt%,或者至少约65wt%。也在该范围内,烯基芳族化合物含量可为至多约70wt%。
星形嵌段共聚物的数均分子量小于或等于约70,000原子质量单位。在一些实施方式中,所述数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位。在该范围内,所述数均分子量可为小于或等于65,000原子质量单位,或者小于或等于60,000原子质量单位。星形嵌段共聚物的数均分子量可通过凝胶渗透色谱使用聚苯乙烯标样测定。
如上所述,所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得。所述70:30共混物的缺口伊佐德值可为至少约300焦耳每米,或者至少约350焦耳每米,或者至少约400焦耳每米。本发明人已经观察到,一些可商购的星形嵌段共聚物不满足这些标准,并且由它们制备的组合物延性较差、光学性质较差,或者二者都较差。
在一些实施方式中,星形嵌段共聚物不是氢化的(“未氢化的”)。具体地,由共轭二烯的聚合反应得到的所述聚(共轭二烯)嵌段中的残余脂肪族不饱和度没有因为氢化而减少。
在一些实施方式中,星形嵌段共聚物是小于5%交联的,基于星形嵌段共聚物中脂肪族碳碳双键的总数。具体地,不意图通过用能够在不同星形嵌段共聚物分子的聚(共轭二烯)嵌段之间形成共价交联的辐射或化学试剂处理星形嵌段共聚物而使其交联。
制备星形嵌段共聚物的方法在本领域中是已知的,包括描述于例如以下文献中的方法授权给Zelinski等的美国专利3,281,383,授权给Kitchen等的3,639,517,授权给Bi等的4,180,530,和授权给Ahmed等的6,127,487。合适的星形嵌段共聚物也可例如从Chevron Phillips Chemical Company以K-Resin KK38购得。
聚(亚芳基醚)和星形嵌段共聚物在组合物中的量可以宽泛地变化。例如,在一些实施方式中,该组合物包括约10至约99wt%的聚(亚芳基醚)和约1至约90wt%的星形嵌段共聚物,基于组合物的总重量。在一些实施方式中,组合物包括约50至约99wt%的聚(亚芳基醚)和约1至约50wt%的星形嵌段共聚物,基于组合物的总重量。
在一些实施方式中,组合物包括约80至约99wt%的聚(亚芳基醚)和约1至约20wt%的星形嵌段共聚物,基于组合物的总重量。在该范围内,聚(亚芳基醚)的量可为至少约85wt%,或者至少约90wt%;它也可为至多约95wt%。也在该范围内,星形嵌段共聚物的量可为至少约5wt%;它也可为至多约15wt%,或者至多约10wt%。
组合物可任选地还包括烯基芳族单体的均聚物。合适的均聚物包括无规立构和间同立构均聚苯乙烯。当存在时,烯基芳族单体的均聚物的用量可为约2至约15wt%,基于组合物的总重量。
虽然包括聚(亚芳基醚)和星形嵌段共聚物的组合物固有地显示出良好的光学透明性,但是本发明人已经发现可通过添加某些添加剂进一步提高组合物的光学性质。因此,组合物可任选地包括至少一种光学增强添加剂,其选自α-羟基酮、未取代的或取代的三烃基亚磷酸酯,和式(I)、(II)或(III)的羧酸化合物,
以及它们的水合物和酐,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地选自氢和任选地取代有一个或多个取代基的C1-C12烃基,所述取代基选自羟基(-OH),酮(-C(=O)-),醚的氧(-O-),和羧酸(-CO2H)。可将所述任选的二价酮和醚的氧取代基加入到式(I)、(II)或(III)的主链或取代基中。
α-羟基酮具有以下通式,
其中R9是任选地取代有羟基或酮基的C1-C12烃基;R10是氢或任选地取代有羟基或酮基的C1-C12烃基。合适的α-羟基酮包括例如羟基丙酮(1-羟基-2-丙酮;Chemical Abstracts Service(CAS)Reg.No.116-09-6),乙偶姻(3-羟基-2-丁酮;CAS Reg.No.513-86-0),2-羟基苯乙酮(CAS Reg.No.528-24-1),苯偶姻(2-羟基-2-苯基苯乙酮=CAS Reg.No.119-53-9),2-羟基-1-苯基-2-对甲苯基-乙酮(CAS Reg.No.2431-02-9),等,及其组合。
三烃基亚磷酸酯可具有通式P(OR11)3,其中R11各自独立地为C1-C18烃基。在一些实施方式中,每个R11独立地为C6-C18烷基。合适的三烃基亚磷酸酯包括例如亚磷酸三辛基酯,亚磷酸三癸基酯,亚磷酸三-十二烷基酯,亚磷酸苯基二癸基酯,亚磷酸癸基二苯基酯,亚磷酸三苯酯,亚磷酸三甲苯酯,等,及其组合。合适的三烃基亚磷酸酯还包括螺二亚磷酸酯例如3,9-双[2,4-双(1,1-二甲基乙基)苯氧基]-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺[5.5]十一烷(CAS Reg.No.26741-53-7;可以以商标名IRGAFOS 126购自Ciba)。
如上所述,所述羧酸化合物包括具有式(I)、(II)或(III)的那些,
以及它们的水合物和酐,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地选自氢和任选地取代有一个或多个取代基的C1-C12烃基,所述取代基选自羟基,酮,醚的氧,和羧酸。合适的羧酸化合物包括例如乌头酸(CASReg.No.499-12-7),松蕈(三)酸(CAS Reg.No.666-99-9),柠檬酸(CAS Reg.No.77-92-9),柠康酸(CAS Reg.No.498-23-7),富马酸(CAS Reg.No.110-17-8),衣康酸酐(CAS Reg.No.2170-03-8),苹果酸(CAS Reg.No.6915-15-7),马来酸(CAS Reg.No.110-16-7),等,及其组合。
在一些实施方式中,组合物包括苯偶姻,柠檬酸和亚磷酸三癸基酯中的至少一种。在一些实施方式中,组合物包括苯偶姻,柠檬酸,和亚磷酸三癸基酯。
在一些实施方式中,包括一种或多种光学增强添加剂的组合物显示出约45%至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D 1003标准测得。在上述范围内,透光百分率可为至少约50%,或者至少约60%,或者至少约70%。在上述范围内,百分比雾度可为小于或等于20%,或者小于或等于15%,或者小于或等于10%。
组合物可任选地还包括一种或多种添加剂。这些添加剂包括例如稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、金属减活剂、防粘连剂,等,及其组合。添加剂可添加的量应该不会不可接受地影响组合物的期望的物理性质。例如,组合物可包括约0.1至约10wt%的添加剂,基于组合物的总重量。
在一些实施方式中,组合物还包括填料。填料优选为不影响组合物期望的光学性质的填料。因此,在一些实施方式中,组合物包括填料,所述填料包括小于5wt%的任一尺寸大于200纳米的粒子。所述填料可基本上不含任一尺寸大于200纳米的粒子。这些填料可包括例如纳米滑石,火成二氧化硅,和纳米粘土。
在一些实施方式中,组合物不包括除了以上指出的那些之外的聚合物组分。例如,组合物可排除聚酯,聚酰胺,聚碳酸酯,所述星形嵌段共聚物之外的嵌段共聚物,环氧取代的聚合物(包括环氧取代的聚(亚芳基醚)),和水溶性聚合物(例如Ito的欧洲专利申请1,512,725 A1中描述的那些)。
一种实施方式是组合物,其由以下物质组成聚(亚芳基醚);烯基芳族单体和共轭二烯的星形嵌段共聚物;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少约200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;任选的均聚苯乙烯;任选的至少一种光学增强添加剂,其选自α-羟基酮,未取代的或取代的三烃基亚磷酸酯,和式(I),(II)或(III)的羧酸化合物,
以及它们的水合物和酐,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地选自氢和任选地取代有一个或多个取代基的C1-C12烃基,所述取代基选自羟基、酮、醚的氧,和羧酸;和任选的添加剂,其选自稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合。其中所述组合物显示出至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D 1003标准测得,和至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
一种实施方式是组合物,包括聚(亚芳基醚),其特性粘度为约0.3至约0.6分升每克,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元,2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;和苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述未氢化的星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所述组合物显示出约45至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。在一些实施方式中,组合物还包括约0.2至约5wt%的选自苯偶姻、亚磷酸三癸基酯和柠檬酸的至少一种光学增强添加剂。
一种实施方式是组合物,其由以下物质组成聚(亚芳基醚),其具有约0.3至约0.6分升每克的特性粘度,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述未氢化的星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70∶30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;任选的均聚苯乙烯;任选的选自苯偶姻,亚磷酸三癸基酯和柠檬酸的至少一种光学增强添加剂;和任选的添加剂,所述添加剂选自稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合;其中所述组合物显示出约45至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
一种实施方式是组合物,包括约80至约95wt%的聚(亚芳基醚),其特性粘度为约0.3至约0.6分升每克,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元,2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;和约5至约20wt%的苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述未氢化的星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所有的重量百分比都基于组合物的总重量;和其中其中所述组合物显示出约45至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。在一些实施方式中,该组合物还包括约0.2至约5wt%的选自苯偶姻、亚磷酸三癸基酯和柠檬酸的至少一种光学增强添加剂。
一种实施方式是组合物,由下面物质组成约80至约95wt%的聚(亚芳基醚),其具有约0.3至约0.6分升每克的特性粘度,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元,2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;约5至约20wt%的苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述未氢化的星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTMD256标准测得;任选的约2至约50wt%的均聚苯乙烯;任选的约0.2至约5wt%的选自苯偶姻、亚磷酸三癸基酯和柠檬酸至少一种光学增强添加剂;和任选的约0.1至约10wt%的添加剂,所述添加剂选自稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合;其中所有的重量百分比基于组合物的总重量;并且其中所述组合物显示出约45至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTMD 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
一种实施方式是制备热塑性组合物的方法,包括熔融捏合聚(亚芳基醚);和烯基芳族单体和共轭二烯的星形嵌段共聚物;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;和其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少约200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得,其中所述组合物显示出至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D1003标准测得,和至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。在一些实施方式中,所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70∶30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得。
适合通过熔融捏合制备匀质共混物的装置包括例如双辊磨(two-rollmill),班伯利密炼机,和单螺杆或双螺杆挤出机。
在一些实施方式中,熔融捏合包括使用双螺杆挤出机。
另一实施方式是制备热塑性组合物的方法,包括熔融捏合聚(亚芳基醚),形成熔融的聚(亚芳基醚);和将所述熔融的聚(亚芳基醚)与烯基芳族单体和共轭二烯的星形嵌段共聚物熔融捏合;其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;并且其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;其中所述组合物显示出约45%至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D 1003标准测得,和约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
其它实施方式包括由任何上述组合物形成的制品。该组合物可用于这样的产品,包括例如动物笼,食品包装,片材,膜,墨水盒,盘,软管,和管道。
通过以下非限制性实施例进一步说明本发明。
星形嵌段共聚物的NMR表征 本实施例描述通过质子核磁共振谱(1H NMR)和13C核磁共振谱(13CNMR)表征两种星形嵌段共聚物。第一种星形嵌段共聚物以K-Resin KK38从Chevron Phillips Chemical Company购得,并且根据它的制造商,具有9.0克/10分钟的熔体流动速率,在200℃和5千克载荷下测得。第二嵌段星形嵌段共聚物以K-Resin KR05从Chevron Phillips Chemical Company购得,并且根据它的制造商,具有7.5克/10分钟的熔体流动速率,在200℃和5千克载荷下测得。每个嵌段共聚物的1HNMR光谱在氘化氯仿中得到。对聚(共轭二烯)嵌段和聚(烯基芳族化合物)嵌段的1HNMR共振的积分(Integration)表明KK38含有68wt%的聚苯乙烯,KRO5含有73wt%的聚苯乙烯,基于各个嵌段共聚物的总重量。
实施例1-4,对比例1-6 这些实施例说明,与包括其它嵌段共聚物的组合物相比,包括特定的星形嵌段共聚物的本发明的组合物显示出改善的冲击强度。组分和量示于表1中。所有的量以重量份给出。聚(亚芳基醚)是聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚),其特性粘度为约0.46分升每克,购自GE Plastics(表1中的“PPE”)。抗氧化剂季戊四醇四(3-十二烷基硫基丙酸酯)以SEENOX412S购自ShiproKasei Kaisha(表1中的“抗氧化剂”)。苯乙烯含量为68wt%并且熔体流动速率为9.0克/10分钟(在200℃和5千克载荷下测得)的星形嵌段共聚物以K-Resin KK38购自Chevron Phillips Chemical Company(表1中的“KK38”)。被它的制造商描述为“多臂的”并且苯乙烯含量为75wt%和熔体流动速率为11.4克/10分钟(在200℃和5千克载荷下测得)的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物以KRATON
D1493购自Kraton Polymers(表1中的“D1493”)。被它的制造商描述为“多臂的”并且苯乙烯含量为75wt%和熔体流动速率为11克/10分钟(在200℃和5千克载荷下测得)的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物以KRATON
MD6459购自Kraton Polymers(表1中的“MD6459”)。
对于每种组合物,除了嵌段共聚物之外,所有的组分都是干混的,并且添加到双螺杆挤出机的进料喉。嵌段共聚物通过10-机筒挤出机的机筒7中的侧加料器(side-stuffer)添加。已经发现,在下游添加嵌段共聚物,而不是在进料喉添加,可改善得到的组合物的冲击强度。从进料喉到模头的机筒温度为前两个机筒中分别为250和290℃,剩余的机筒中和模头处为300℃。挤出机操作于约350转每分钟,并且进料速率为约16千克每小时(约35磅/小时)。挤出机在机筒10处有施加了20-25英寸的水真空(water vacuum)的真空通风口。螺杆的设计在机筒2至4中具有较强烈的混合,在侧加料器的下游机筒9中具有相对温和的混合。
每种组合物的性能值列于表1中。缺口伊佐德冲击强度根据ASTM D256方法A在23℃使用0.907千克(2.00磅)的锤和具有缺口的样品进行测量,缺口使得最初的1.27厘米(0.5英寸)深度的至少1.02厘米(0.4英寸)保持在缺口之下;在做出缺口之后将样品在23℃适应24小时。最大载荷的Dynatup能量、失效能量、总能量,和最大载荷根据ASTM D 3763标准在23℃使用Instron Dynatup Model 8250测得。所有的Dynatup能量值都以焦耳(J)计,Dynatup最大载荷值以牛顿(N)计。每种性质值的标准偏差表示对每个试验的三个样品的评价。在表1中,在“失效模式”一行中,“B”表示脆性失效(试验样品粉碎成至少两个部分),“D”表示延性失效(试验样品被完全刺穿),和“DB”表示延性-脆性失效(试验样品被刺穿,伴有一些碎裂)。结果表明,与相应的对比例相比,本发明的实施例1-3显示出显著改善的冲击强度。实施例4没有相应的对比例,但是它也显示出优良的冲击强度。
表1
实施例5-12,对比例7-10 这些实施例说明,与相应的不含这些减少雾度的添加剂的组合物相比,包括α-羟基酮、三烃基亚磷酸酯和羧酸化合物的组合的本发明的组合物显示出改善的(减少的)百分比雾度。组分和量示于表2中。所有的量以重量份给出。聚(亚芳基醚),KK38星形嵌段共聚物,和SEENOX抗氧化剂与实施例1-4中所述的那些相同。苯偶姻以产品号04-666购自Aceto Chemical。亚磷酸三癸基酯购自Dover Chemical Company(表1中的“TDP”)。无水柠檬酸购自Cargill(表1中的“CA”)。
如实施例1-4中所述混配组合物。
百分比雾度根据ASTM D1003-00标准在23℃和3.200毫米的厚度测得。每种组合物的百分比雾度值示于表2中。结果表明,与相应的不含这些添加剂的对比例相比,本发明的减少雾度的添加剂给所有本发明的实施例提供百分比雾度的显著降低。百分比雾度是与光学透明性这一主观性质相关的客观性质。
表2
实施例13-22 这些实施例说明α-羟基酮、三烃基亚磷酸酯和羧酸化合物在减少雾度和增加含有聚(亚芳基醚)和星形嵌段共聚物的组合物的透光百分率方面的效果。制备10个组合物,包括三对重复试验(实施例9和12,实施例13和17,实施例16和18)。组分类型和量(以重量份计)总结于表3中。
如上所述测量百分比雾度。透光百分率根据ASTM D 1003标准在3.2毫米的厚度测得。示于表3中的结果表明最低的(最理想的)雾度值与仅添加苯偶姻(实施例21)或苯偶姻和柠檬酸的组合(实施例15)相关。最高的(最理想的)透光百分率与苯偶姻和亚磷酸三癸基酯的组合(实施例19)。
表3
实施例23-30,对比例11-14 这些实施例说明另外的本发明的共混物,包括与相对高比例的星形嵌段共聚物组分的共混物。也包括的是对比例,其使用星形嵌段共聚物,所述星形嵌段共聚物不满足本发明的组合物中所用的星形嵌段共聚物的一个或多个标准。
聚(亚芳基醚)、KK38星形嵌段共聚物、苯偶姻和亚磷酸三癸基酯与实施例1-4中所用的那些相同。苯乙烯含量为75wt%并且熔体流动速率为7.5克/10分钟(在200℃和5千克载荷下测得)的星形嵌段共聚物以K-ResinKR05购自Chevron Phillips Chemical Company(表4中的“KR05”)。受阻酚抗氧化剂以IRGANOX1010购自Ciba Geigy(表4中的“抗氧化剂”)。组分类型和量(以重量份计)总结于表4中。如实施例1-4中所述混配组合物。以焦耳每米(J/m)计的缺口伊佐德冲击强度在23℃根据ASTM D 256方法A测得。缺口伊佐德值的不确定性(uncertainties)反映每个组合物的三个样品的测量值(measurements)。
比较实施例23-25(含有KK38作为星形嵌段共聚物)的结果与对比例11-13(含有KR05作为星形嵌段共聚物)的结果表明,具有KK38的样品显示出显著的和出乎意料的较大的冲击强度。
实施例27-30的结果表明,即使使用较低水平的KK38星形嵌段共聚物(小于20wt%,基于组合物的总重量),也观察到冲击强度的显著增加。
表4
本说明书使用实施例来披露本发明,包括最佳实施方式,以使得本领域任何技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可专利范围受权利要求书所限定,可包括本领域技术人员想到的其它实施例。这种其它实施例也意图包括在权利要求的范围内,条件是它们具有与权利要求的文字表述无区别的结构元素,或者是它们包括与权利要求的文字表述基本上相同的等价结构元素。
将所引用的所有专利、专利申请和其它参考文献的全部内容并入本申请作为参考。但是,如果本申请中的术语与所并入的参考文献的术语相反或冲突,那么本申请的术语优先于有冲突的所并入参考文献的术语。
本申请所披露的所有的范围都包括端点,并且端点可以独立地相互结合。
除非本申请明确另外指出或与上下文明显矛盾,否则,在本发明的说明书的上下文中(尤其是在所附权利要求的上下文中)使用的术语"一个","一种"和"该"(a,an,the)以及类似的指示物,应该解释为涵盖单数和复数。此外,还应该指出,本申请所用的术语"第一"、"第二"等不表示任何顺序、量或重要性,而是用于元素间的彼此区分。与数量联用的修饰语“约”包括所述的值,并且具有上下文所述的含义(例如,它包括与特定量的测量值相关的误差等级)。
权利要求
1.组合物,包括
聚(亚芳基醚);和
烯基芳族单体和共轭二烯的星形嵌段共聚物;
其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自所述烯基芳族单体的重复单元;
其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量小于或等于70,000原子质量单位;和
其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;
其中所述组合物显示出
至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,
小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度,根据ASTM D1003标准测得,和
至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
2.权利要求1的组合物,还包括至少一种光学增强添加剂,其选自α-羟基酮、未取代的或取代的三烃基亚磷酸酯,和式(I)、(II)或(III)的羧酸化合物,
以及它们的水合物和酐,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地选自氢和任选地取代有一个或多个取代基的C1-C12烃基,所述取代基选自羟基、酮、醚的氧,和羧酸。
3.权利要求1或2中任一项的组合物,其显示出
约45至约80%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D1003标准测得,
约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和
约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D256标准测得。
4.权利要求1-3中任一项的组合物,其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTMD256标准测得。
5.权利要求1-4中任一项的组合物,其中所述聚(亚芳基醚)包括下式的重复结构单元,
其中对于每个结构单元,Z1各自独立地为卤素,未取代或取代的C1-C12烃基条件是所述烃基不是叔烃基、C1-C12烃基硫基、C1-C12烃基氧基,或其中至少两个碳原子将卤素和氧原子隔开的C2-C12卤代烃基氧基;和Z2各自独立地为氢、卤素、未取代或取代的C1-C12烃基条件是所述烃基不是叔烃基、C1-C12烃基硫基、C1-C12烃基氧基,或其中至少两个碳原子将卤素和氧原子隔开的C2-C12卤代烃基氧基。
6.权利要求1-5中任一项的组合物,其中所述聚(亚芳基醚)包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元,2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合。
7.权利要求1-6中任一项的组合物,其中所述烯基芳族单体具有以下结构,
其中R1和R2各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,或C2-C8烯基;R3和R7各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,氯原子,或溴原子;和R4-R6各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,或C2-C8烯基;或R3和R4一起与中心芳环形成萘基,或R4和R5一起与中心芳环形成萘基。
8.权利要求1-7中任一项的组合物,其中所述烯基芳族单体是苯乙烯。
9.权利要求1-8中任一项的组合物,其中所述共轭二烯选自1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯,及其组合。
10.权利要求1-9中任一项的组合物,其中所述共轭二烯是1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯,或其组合。
11.权利要求1-10中任一项的组合物,其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量小于或等于65,000原子质量单位。
12.权利要求1-11中任一项的组合物,其中所述星形嵌段共聚物是未氢化的星形嵌段共聚物。
13.权利要求1-12中任一项的组合物,其中所述星形嵌段共聚物是小于5%交联的。
14.权利要求1-13中任一项的组合物,包括约80至约99wt%的聚(亚芳基醚)和约1至约20wt%的星形嵌段共聚物,其中所有的重量百分比都基于组合物的总重量。
15.权利要求1-14中任一项的组合物,还包括均聚苯乙烯。
16.权利要求1-15中任一项的组合物,还包括选自苯偶姻、亚磷酸三癸基酯和柠檬酸的至少一种光学增强添加剂。
17.权利要求1-16中任一项的组合物,还包括选自以下的添加剂稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合。
18.权利要求1-17中任一项的组合物,还包括填料,所述填料包括小于5wt%的任一尺寸大于200纳米的粒子。
19.权利要求1-18中任一项的组合物,
其中所述聚(亚芳基醚)存在的量为约80至约99wt%;
其中所述聚(亚芳基醚)具有约0.3至约0.6分升每克的特性粘度,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;
其中所述星形嵌段共聚物存在的量为约1至约20wt%;
其中所述星形嵌段共聚物是苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;
其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;
其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;
其中所述未氢化的星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;
其中所有的重量百分比都基于组合物的总重量;和
其中所述组合物显示出
约45至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D1003标准测得,
约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和
约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D256标准测得。
20.制备热塑性组合物的方法,包括熔融捏合权利要求1-19任一项的热塑性组合物。
21.由权利要求1-19中任一项的热塑性组合物制成的制品。
22.制备热塑性组合物的方法,包括
熔融捏合
聚(亚芳基醚);和
烯基芳族单体和共轭二烯的星形嵌段共聚物;
其中所述星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自烯基芳族单体的重复单元;
其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;和
其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有至少约200焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得,
其中所述组合物显示出
至少45%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,
小于或等于30%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D1003标准测得,和
至少50焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D 256标准测得。
23.权利要求22的方法,还包括至少一种光学增强添加剂,其选自α-羟基酮、未取代的或取代的三烃基亚磷酸酯,和式(I)、(II)或(III)的羧酸化合物,
以及它们的水合物和酐,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地选自氢和任选地取代有一个或多个取代基的C1-C12烃基,所述取代基选自羟基、酮、醚的氧,和羧酸。
24.权利要求22或23中任一项的方法,其显示出
约45至约80%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D1003标准测得,
约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和
约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D256标准测得。
25.权利要求22-24中任一项的方法,其中所述星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得。
26.权利要求22-25中任一项的方法,其中所述聚(亚芳基醚)包括具有下式的重复结构单元,
其中对于每个结构单元,每个Z1独立地为卤素、未取代的或取代的C1-C12烃基条件是所述烃基不是叔烃基、C1-C12烃基硫基、C1-C12烃氧基,或其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C2-C12卤代烃氧基;并且每个Z2独立地为氢、卤素、未取代的或取代的C1-C12烃基条件是所述烃基不是叔烃基、C1-C12烃基硫基、C1-C12烃氧基,或其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C2-C12卤代烃氧基。
27.权利要求22-26中任一项的方法,其中所述聚(亚芳基醚)包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合。
28.权利要求22-27中任一项的方法,其中所述烯基芳族单体具有以下结构,
其中R1和R2各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,或C2-C8烯基;R3和R7各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,氯原子,或溴原子;和R4-R6各自独立地表示氢原子,C1-C8烷基,或C2-C8烯基;或R3和R4一起与中心芳环形成萘基,或R4和R5一起与中心芳环形成萘基。
29.权利要求22-28中任一项的方法,其中所述烯基芳族单体是苯乙烯。
30.权利要求22-29中任一项的方法,其中所述共轭二烯选自1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯,及其组合。
31.权利要求22-30中任一项的方法,其中所述共轭二烯是1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯,或其组合。
32.权利要求22-31中任一项的方法,其中所述星形嵌段共聚物的数均分子量小于或等于65,000原子质量单位。
33.权利要求22-32中任一项的方法,其中所述星形嵌段共聚物是未氢化的星形嵌段共聚物。
34.权利要求22-33中任一项的方法,其中所述星形嵌段共聚物是小于5%交联的。
35.权利要求22-34中任一项的方法,包括约80至约99wt%的聚(亚芳基醚)和约1至约20wt%的星形嵌段共聚物,其中所有的重量百分比都基于组合物的总重量。
36.权利要求22-35中任一项的方法,还包括均聚苯乙烯。
37.权利要求22-36中任一项的方法,还包括选自苯偶姻、亚磷酸三癸基酯和柠檬酸的至少一种光学增强添加剂。
38.权利要求22-37中任一项的方法,还包括选自以下的添加剂稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、防静电剂、发泡剂、矿物油、碳黑、金属减活剂、防粘连剂,及其组合。
39.权利要求22-38中任一项的方法,还包括填料,所述填料包括小于5wt%的任一尺寸大于200纳米的粒子。
40.权利要求22-39中任一项的方法,
其中所述聚(亚芳基醚)存在的量为约80至约99wt%;
其中所述聚(亚芳基醚)具有约0.3至约0.6分升每克的特性粘度,在25℃在氯仿中测得,并包括2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元,或其组合;
其中所述星形嵌段共聚物存在的量为约1至约20wt%;
其中所述星形嵌段共聚物是苯乙烯和丁二烯的未氢化的星形嵌段共聚物;
其中所述未氢化的星形嵌段共聚物具有50至约75wt%的源自苯乙烯的重复单元;
其中所述未氢化的星形嵌段共聚物的数均分子量为约50,000至约70,000原子质量单位;
其中所述未氢化的星形嵌段共聚物和特性粘度为0.46分升每克的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的70:30重量/重量匀质共混物具有约200至约410焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在25℃根据ASTM D 256标准测得;
其中所有的重量百分比都基于组合物的总重量;和
其中所述组合物显示出
约45至约75%的透光百分率,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D1003标准测得,
约4至约27%的百分比雾度,在23℃和3.2毫米的厚度根据ASTM D 1003标准测得,和
约50至约180焦耳每米的缺口伊佐德冲击强度,在23℃根据ASTM D256标准测得。
全文摘要
组合物包括聚(亚芳基醚)和具有特定性质的星形嵌段共聚物。所述组合物显示出改善的光学透明性和延性的平衡,这使得它尤其可用于包装应用。
文档编号C08L71/00GK101506304SQ200780030742
公开日2009年8月12日 申请日期2007年7月5日 优先权日2006年8月18日
发明者金·鲍尔福, 桦 郭, 维杰·梅塔 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司