专利汇可以提供聚酯树脂组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且具有足够的抗热冲击性能的热塑性 树脂 ,当对由其制得的嵌入模制品施加常规 温度 变化时不会遭到破坏,该组合物是通过将热塑性聚酯树脂(A)与基于组合物总量的1—25wt%的赋予抗冲击性能的 试剂 (B),基于组合物总量的1—50wt%的 无机填料 (C)和基于组合物总量的0.1—10wt%的芳族多价 羧酸 酯(D)掺混所获得的。,下面是聚酯树脂组合物专利的具体信息内容。
1、聚酯树脂组合物,它包括:
15-97.9wt%,基于组合物总量的,热塑性聚酯树脂(A),
1-25wt%,基于组合物总量的,抗冲击性赋予剂(B),
1-50wt%,基于组合物总量的,无机填料(C)和
0.1-10wt%,基于组合物总量的,芳族多价羧酸酯(D)。
2、权利要求1的组合物,其中热塑性聚酯树脂(A)主要包括聚对 苯二甲酸丁二醇酯。
3、权利要求1的组合物,其中芳族多价羧酸酯(D)是选自1,2,4- 苯三酸酯和均苯四酸酯的至少一种物质。
4、权利要求1的组合物,其中抗冲击性赋予剂(B)是选自热塑性 弹性体和核壳聚合物的至少一种物质。
5、权利要求4的组合物,其中热塑性弹性体是选自烯烃-,苯乙 烯-,聚酯-,聚酰胺-和聚氨酯-型弹性体中的至少一种。
6、权利要求1的组合物,其中抗冲击性赋予剂(B)是一种接枝共 聚物,其中乙烯与不饱和羧酸烷基酯的共聚物与主要由下面通式(1) 表示的重复单元构成的至少一种聚合物或共聚物以支化或交联结构 实现化学键接: 其中R表示氢或低级烷基,X表示选自-COOH,-COOCH3,-COOC2H5, -COOC4H9,-COOCH2CH(C2H5)C4H9,苯基和-CN的一个或多个基团。
7、嵌入模制品,它是由权利要求1的组合物与金属或无机固体 的嵌入模塑而制得的。
嵌入模塑方法是其中金属或无机固体(下面简写为金属)被包埋 入树脂中来利用树脂的性能和金属的材料性能的一种模塑方法。它适 用于各种领域,如汽车部件和电器和电子部件,而且目前是通用模塑 方法中的一种。然而,由于在树脂和金属之间膨胀和收缩效率(所谓 线性膨胀系数)是极其不同的,具有薄的树脂部分、具有在厚度上有 较大的变化的部分或具有由金属构成的锐角的模塑制品会遭遇许多 麻烦,如在模塑加工后即开裂和在使用中因温度变化而开裂。所以, 目前模塑制品的使用和形式是极其受限制的。
最近,用树脂在发动机周围形成部件的方法在汽车工业领域中也 有较大发展,而且嵌入模塑制品用于主要的部件。尤其,用热塑性聚 酯树脂包裹由例如铝、铜、铁和青铜制成的金属部件所制得的嵌入模 塑制品被人们研究用于点火系统和分配器(distributor)的部件。然 而,这些嵌入式模塑制品需要具有较高的能力,因为嵌入部件具有复 杂的结构,树脂的厚度在许多部位都不相同,另外,因为靠近发动机 使用而使温度变化太大。所以,由于这些理由,能够长时间承受温度 在较高温度和较低温度之间的变化的树脂,即具有优异热冲击性能的 树脂是近来非常需要的。
鉴于上述问题,本发明人进行了深入的研究来获得具有优异热冲 击性能的热塑性树脂,该树脂使得能够提供一种不会因温度变化而开 裂的嵌入模塑制品。结果,现已发现,主要包括热塑性聚酯树脂和含 有复合在其中的赋予抗冲击性能的试剂,无机填料和芳族酯化合物的 一种组合物在热冲击性能上表现非常优异,通过该组合物制得的嵌入 模塑制品具有充分的耐热冲击性能,由常见的温度变化不会引起开 裂,据此完成了本发明。
即本发明是一种聚酯树脂组合物,通过将热塑性聚酯树脂(A)与 下面组分掺混所获得的:
基于组合物总量的1-25wt%的抗冲击性赋予试剂(B),
基于组合物总量的1-50wt%的无机填料(C)和
基于组合物总量的0.1-10wt%的芳族多价羧酸酯(D),
以及是一种由聚酯树脂组合物与金属或无机固体的嵌入模塑方 法获得的嵌入模塑制品。
换句话说,组合物包括(A),1-25wt%的(B),1-50wt%的无机填料 (C)和0.1-10wt%的(D),它们全部基于组合物的总量。(A)的量可以 是15-97.9wt%,相对于100wt%的组合物。
下面将详细描述本发明。首先,热塑性聚酯树脂(A)(它是本发明 中的基础树脂)是例如通过二羧酸化合物与二羟基化合物的缩聚反 应,羟基羧酸化合物的缩聚反应,和其三元化合物的缩聚反应获得的 聚酯,并可以是均聚酯和共聚酯中任何一种。构成这里所使用热塑性 聚酯树脂(A)的二羧酸化合物的例子包括已知的二羧酸,如对苯二甲 酸,间苯二甲酸,萘二羧酸,联苯二羧酸,二苯基醚二羧酸,二苯基 乙烷二羧酸,环己烷二羧酸,己二酸和癸二酸,及其烷基、烷氧基或 卤素取代的化合物。这些二羧酸化合物也能够以一种可形成酯的衍生 物如低级醇酯如二甲酯的形式用于聚合反应。
而且,构成本发明的热塑性聚酯树脂(A)的二羟基化合物的例子 包括羟基化合物,如乙二醇,丙二醇,丁二醇,新戊基二醇,氢醌, 间苯二酚,二羟基联苯,萘二醇,二羟基苯基醚,环己烷二醇,2,2- 双(4-羟基苯基)丙烷和二乙氧基化双酚A,聚氧化亚烷基二醇及其烷 基、烷氧基或卤素取代的化合物,它们当中的一种或多种能够添加进 去。羟基羧酸化合物的例子包括羟基羧酸,如羟基苯甲酸,羟基萘甲 酸和二亚苯基羟基羧酸,及其烷基、烷氧基或卤素取代的化合物。另 外,也能够使用这些化合物的可形成酯的衍生物。在本发明中,这些 化合物当中的一种或多种都可以使用。除了上述化合物外,通过使用 少量三官能团单体如1,2,4-苯三酸、1,3,5-苯三酸、均苯四酸、季 戊四醇和三羟甲基丙烷所获得的具有支化或交联结构的聚酯也可以 使用。
在本发明中,通过使用上述化合物作为单体组分由缩聚获得的任 何一种热塑性聚酯都能够用作本发明的组分(A),它们能够单独或以 两种或多种的结合物使用。优选使用聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯,更 优选聚对苯二甲酸丁二醇酯和包括对苯二甲酸酯作为主要组分的共 聚物。在本发明中,热塑性聚酯可根据已知方法如交联和接枝聚合来 改性。
在本发明中使用的抗冲击性赋予试剂(B)的代表性例子,可列举 热塑性弹性体和核壳聚合物。这些热塑性弹性体是能够与热塑性聚酯 树脂熔化混合的聚合物物质的通用名称,因为它们在常温下是具有橡 胶状弹性的固体,但在加热它们时会降低其粘度。
热塑性弹性体的类型没有特别的限制,例如可列举烯烃、苯乙 烯、聚酯、聚酰胺和聚氨酯型弹性体。
优选作为烯烃型弹性体的是主要包括乙烯和/或丙烯的共聚物, 其特定例子包括但不限于乙烯-丙烯共聚物,乙烯-丁烯共聚物,乙烯 -辛烯共聚物,乙烯-丙烯-丁烯共聚物,乙烯-丙烯-二烯共聚物,乙 烯-丙烯酸乙酯共聚物,乙烯-乙酸乙烯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸缩 水甘油基酯共聚物。在烯烃型弹性体中,优选使用的是通过将(a-1) 乙烯-不饱和羧酸烷基酯共聚物或(a-2)由α-烯烃和α,β-不饱和酸 的缩水甘油基酯组成的烯烃型共聚物与一种或多种(b)主要包括由 下面通式(1)表示的重复单元的聚合物或共聚物以支化或交联结构实 现化学键接所获得的接枝共聚物: 其中R表示氢或低级烷基,X表示选自-COOH,-COOCH3,-COOC2H5, -COOC4H9,-COOCH2CH(C2H5)C4H9,苯基和-CN的一个或多个基团。
该接枝共聚物尤其具有改进热冲击性能的作用,并特别适合用作 抗冲击性赋予试剂。乙烯-不饱和羧酸烷基酯共聚物(a-1)的特定例子 包括无规共聚物,如乙烯-丙烯酸共聚物,乙烯-甲基丙烯酸共聚物, 乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,乙烯-乙 酸乙烯共聚物和乙烯-乙酸乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,而且这些共聚物 可以混合使用。作为属于构成烯烃型共聚物(a-2)的一种单体的α-烯 烃,可列举乙烯、丙烯和丁烯-1,乙烯是优选使用的。属于构成组分 (a-2)的另一种单体的α,β-不饱和酸的缩水甘油基酯是由下面通式 (2)表示的化合物,其实例包括丙烯酸缩水甘油基酯,甲基丙烯酸缩 水甘油基酯和乙基丙烯酸缩水甘油基酯,尤其甲基丙烯酸缩水甘油基 酯是优选使用的: 其中R1表示氢或低级烷基。
α-烯烃(例如乙烯)和α,β-不饱和酸的缩水甘油基酯通常由众 所周知的自由基聚合反应进行共聚获得共聚物(a-2)。链段(a-2)适宜 由70-99wt%的α-烯烃和30-1wt%的α,β-不饱和酸的缩水甘油基酯 组成。
然而,与烯烃型共聚物(a-1)或(a-2)进行接枝聚合的聚合物或共 聚物(b)是由通式(1)表示的一种重复单元组成的均聚物或由通式(1) 表示的两种或多种重复单元组成的共聚物。其例子包括聚甲基丙烯酸 甲酯,聚丙烯酸乙酯,聚丙烯酸丁酯,聚丙烯酸2-乙基已基酯,聚苯 乙烯,聚丙烯腈,丙烯腈-苯乙烯共聚物,丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲 酯共聚物和丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物,和丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲 酯是尤其优选的。这些聚合物或共聚物(b)也是由对应的乙烯基单体 的自由基聚合反应制得。
在本发明中使用的接枝共聚物具有其本身的特征:上述烯烃型共 聚物(a-1)或(a-2)或(共)聚合物(b)不会单独使用,而是具有支化或 交联结构的接枝共聚物,其中共聚物(a-1)或(a-2)与(共)聚合物(b) 至少经过一个点实现化学键接,以及通过形成接枝结构,如下文所述 能够获得显著的效果,而这不是简单地通过将组分(a-1)、(a-2)或(b) 单独用来配料所能获得的。此时,适宜的是用于构成接枝共聚物的组 分(a-1)或(a-2)与(b)的比率是95∶5-5∶95(按重量),优选80∶20- 20∶80。
在本发明中使用的接枝共聚物的生产可由任何众所周知的方法 进行,如链转移方法和离子放射辐射方法。然而,最优选的是聚合物 相互之间的接枝反应,其中由组分(b)的单体与可自由基(共)聚合的 有机过氧化物的共聚合所制得的接枝前体在主链组分颗粒中进行熔 融捏合。这样的理由是接枝效率高和由热引起的二级凝聚不会发生, 导致各项能力更加有效地表现出来。
作为苯乙烯型弹性体,可列举由主要包括乙烯基芳族化合物如苯 乙烯的聚合物嵌段以及主要包括共轭二烯化合物的没有被氢化和/或 已氢化的聚合物嵌段组成的嵌段共聚物。构成该嵌段共聚物的乙烯基 芳族化合物是选自苯乙烯,α-甲基苯乙烯,乙烯基甲苯,对-叔丁基 苯乙烯,二乙烯基苯,对-甲基苯乙烯和1,1-二苯基苯乙烯中的至少 一种,其中苯乙烯是优选的。共轭二烯化合物是选自丁二烯,异戊二 烯,1,3-戊二烯,2,3-二甲基-1,3-丁二烯,pyrelyrene,3-丁基- 1,3-辛二烯,苯基-1,3-丁二烯中的至少一种,其中丁二烯,异戊二 烯和其混合物是优选的。这里所指的嵌段共聚物是由主要包括乙烯基 芳族化合物的聚合物嵌段A和主要包括共轭二烯烃化合物的聚合物嵌 段B组成的嵌段共聚物,乙烯基芳族化合物与共轭二烯烃化合物的共 聚合比率是5/95-70/30,尤其优选10/90-60/40。
在本发明中使用的嵌段共聚物的数均分子量是在5000- 600000、优选10000-500000范围内,分子量分布[重均分子量(Mw) 与数均分子量(Mn)的比率]是10或10以下。嵌段共聚物的分子结构 可以是线性,支化,星形或其结合物。其实例包括具有诸如A-B-A, B-A-B-A,(A-B-)4Si和A-B-A-B-A之类结构的乙烯基芳族化合物-共 轭二烯化合物嵌段共聚物。此外,嵌段共聚物的共轭二烯化合物的不 饱和键可以部分地加以氢化。
作为生产在本发明中使用的嵌段共聚物的方法,可以采用任何方 法,只要获得具有上述结构的共聚物。例如,根据JP-B No.40-23798, 43-17979和56-28925中所述的方法,乙烯基芳族化合物-共轭二烯 化合物嵌段共聚物能够使用锂催化剂等在惰性溶剂中合成。此外,根 据JP-B No.42-8704,43-6636和59-133203中所述的方法,氢化反 应能够在氢化催化剂存在下在惰性溶剂中进行以获得可用于本发明 中的部分氢化的嵌段共聚物。
上述嵌段共聚物能够被环氧化而获得可用于本发明中的环氧改 性嵌段共聚物。本发明中的环氧改性嵌段共聚物能够由上述嵌段共聚 物与环氧化试剂如氢过氧化物和过酸在惰性溶剂中反应而获得。氢过 氧化物包括过氧化氢,叔丁基过氧化氢和枯烯过氧化物。过酸包括过 甲酸,过乙酸,过苯甲酸和过三氟乙酸。其中过乙酸是优选的环氧化 试剂,因为它能够在工业上大量、便宜和高度稳定地生产。
如果有必要,在环氧化反应中使用催化剂。例如,对于过酸的情 况,碱如碳酸钠和酸如硫酸能够用作催化剂。此外,对于氢过氧化物 的情况,钨酸和氢氧化钠的混合物能够与氢过氧化物一起使用,或六 羰基钼能够与叔丁基过氧化氢一起使用以获得催化效果。环氧化试剂 的量没有严格的规定,在各情况下的最佳量是由可变因素如所使用的 各环氧化试剂、所需要的环氧化程度和所使用的各嵌段共聚物决定 的。
惰性溶剂能够用于降低原料的粘度,通过稀释来稳定环氧化试剂 等。对于过酸的情况,能够使用芳族化合物如醚和酯。特别优选的溶 剂是己烷,环己烷,甲苯,苯,乙酸乙酯,四氯化碳和氯仿。环氧化 反应条件没有严格的规定。能够使用的反应温度范围是由所使用的环 氧化试剂的反应活性决定的。例如,对于过乙酸的情况,反应温度优 选是0-70℃。在0℃或更低的温度下,反应缓慢,和在70℃和更高 温度下,会有过乙酸的分解。在属于氢过氧化物的一个例子的叔丁基 氢过氧化物/二氧化钼二乙酰基乙酸盐体系中,由于同样的原因, 优选的温度范围是20-150℃。反应混合物的特定处理是不需要的, 例如理想地混合物被搅拌2-10个小时。所制备的环氧改性共聚物的 分离能够由合适的方法来进行,例如从弱溶剂沉淀的方法,在搅拌下 将共聚物倾入水中和通过蒸馏除去溶剂的方法,以及直接除去溶剂的 方法。
上述环氧改性嵌段共聚物的环氧当量优选是140-2700g/mol,和 特别优选200-2000g/mol。当环氧当量超过2700g/mol时,相容性 不太够,趋向于发生相分离。另一方面,当低于140g/mol时,在聚 合物的分离中,凝胶化物质等的副反应趋向于发生。
聚酯型弹性体的例子包括但不限于包括由芳族聚酯如聚对苯二 甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯组成的硬链段及由聚醚如聚 乙二醇和聚四亚甲基二醇或由脂族聚酯如聚己二酸乙二醇酯、聚己二 酸丁二醇酯和聚己内酯组成的软链段的嵌段共聚物。
聚酰胺型弹性体的例子包括但不限于由包括尼龙6,尼龙66,尼 龙11或尼龙12的硬链段和包括聚醚或脂族聚酯的软链段组成的嵌段 共聚物。
聚氨酯型弹性体的例子包括但不限于包括由二异氰酸酯如4,4’- 二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰 酸酯和六亚甲基二异氰酸酯与二醇如乙二醇和四亚甲基二醇反应获 得的聚氨酯所组成的硬链段及由聚醚如聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚 甲基二醇或由脂族聚酯如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯和聚 己内酯组成的软链段的那些嵌段共聚物。
另一方面,核壳聚合物是具有多层结构和优选其中具有1.0μm或 更小的平均粒度的橡胶层被玻璃状树脂包裹的一种核壳型接枝共聚 物。核壳型共聚物的橡胶层具有1.0μm或更小的平均粒度,和优选的 范围是0.2-0.6μm。如果橡胶层的平均粒度是超过1.0μm,则改进抗 热冲击性能的效果不充分。作为这一核壳型共聚物的橡胶层,通过硅 型、二烯型或丙烯酸型弹性体单种或由其中选择的两种或多种弹性体 组分的共聚合/接枝共聚合获得的那些都能够使用。
硅型弹性体是由有机基硅氧烷单体的聚合生产的,所使用的有机 基硅氧烷的例子包括六甲基三环硅氧烷,八甲基环硅氧烷,十甲基五 环硅氧烷,十甲基六环硅氧烷,三甲基三苯基硅氧烷,四甲基苯基环 四硅氧烷,和八苯基环四硅氧烷。丙烯酸橡胶是由丙烯酸酯如丙烯酸 丁酯和少量可交联单体如二丙烯酸丁二醇酯的聚合反应获得的。
作为以上所述的丙烯酸酯,除了丙烯酸丁酯外,还可列举丙烯酸 甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丙酯,丙烯酸己酯和丙烯酸2-乙基己基酯。 作为可交联单体,有多元醇和丙烯酸的酯类如除了二丙烯酸丁二醇酯 还有二甲基丙烯酸丁二醇酯和三羟甲基丙烷,乙烯基化合物如二乙烯 基苯,丙烯酸乙烯基酯和甲基丙烯酸乙烯基酯,和烯丙基化合物如丙 烯酸烯丙基酯,甲基丙烯酸烯丙基酯,苹果酸二烯丙基酯,富马酸二 烯丙基酯,羟甲基丁二酸二烯丙基酯,苹果酸单烯丙基酯,富马酸单 烯丙基酯和氰脲酸三烯丙基酯。二烯型橡胶的例子包括由丁二烯单体 聚合所获得的聚丁二烯。
对于用核壳型共聚物的玻璃状树脂形成的壳层,使用乙烯型共聚 物。由选自芳族乙烯基单体、乙烯基氰化物单体、甲基丙烯酸酯单体 和丙烯酸酯单体的至少一种单体进行聚合或共聚合获得乙烯基型聚 合物。该核壳型共聚物的橡胶和壳层通常是由接枝共聚合来键接的。 如果必要,接枝共聚合反应是通过添加接枝交联剂和然后形成壳层来 实现的,在橡胶层聚合时接枝交联剂与橡胶层反应,赋予橡胶层以反 应活性基团。作为接枝交联剂,对于硅氧烷型橡胶的情况,可使用具 有乙烯基键的有机基硅氧烷或具有硫醇的有机基硅氧烷。优选使用丙 烯酰氧基硅氧烷,甲基丙烯酰氧基硅氧烷和乙烯基硅氧烷。
以上所述的核壳聚合物的例子包括由Kaneka Corp.制造的Kane Ace FM,由Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造的Metabrene W-300, W-530,S-2001,由Rohm & Haars制造的Acryloid KM-323,KM-330, 由Kureha Chemical Industry Co.,Ltd.制造的Paraloid EXL- 2311,-2602,-3211,和由Takeda Chemical Industry Ltd.制造 的Staphyloid P-3267(全部是商标)。
在本发明中组分(B)的抗冲击性赋予试剂的配料量是整个组合物 的1-25wt%,优选2-20wt%和更优选3-15wt%。当组分(B)的量太 低时,本发明预计的高热冲击性能是无法获得的,当太高时,机械性 能如刚性受到影响。抗冲击性赋予剂能够单独使用或以两种或多种的 混合物使用。
在本发明中使用的组分(C)的无机填料是为了减少模制品的模塑 收缩系数和线性膨胀系数和改进高、低热冲击性能的主要组分,依据 预定目标来使用纤维或非纤维形式(例如粉末、片)的各种填料。作为 这些填料的纤维状填料,有玻璃纤维,具有非圆形截面的玻璃纤维如 扁平纤维,石棉纤维,碳纤维,硅石纤维,硅石.氧化铝纤维,氧化 锆纤维,氮化硼纤维,氮化硅纤维,硼纤维,钛酸钾纤维,以及金属 纤维物质如不锈钢,铝,钛,铜和黄铜。尤其,典型纤维状填料是玻 璃纤维或碳纤维。另一方面,作为粉末状填料,可列举炭黑,硅石, 石英粉,玻璃珠,玻璃粉,硅酸钙,高岭土,滑石,粘土,硅藻土, 硅酸盐类如硅灰石,金属氧化物类如氧化铁,氧化钛,氧化锌和氧化 铝,金属碳酸盐如碳酸钙和钛酸镁,金属硫酸盐如硫酸钙和硫酸钡, 以及碳化硅,氮化硅,氮化硼和各种金属粉末。作为片状填料,可列 举云母,玻璃片和各种金属箔片。这些无机填料可以单独使用或以两 种或多种的混合物使用。当使用这些无机填料时,如果需要,它们预 先用施胶剂或表面处理剂进行处理。
在本发明中无机填料(C)的配料量是整个组合物的1-50wt%,和 优选10-45wt%,更优选20-40wt%。当该量太低时,改进抗热冲击 性的效果显得较低,和当太高时,模塑操作变得困难。
在本发明中使用的芳族多价羧酸酯(D)是由以下通式表示的组 分: 其中X表示-COOR,R表示烷基,n是整数2-4,在各X上的各R可 以相同或不同。
更优选地,尤其当n是3或更高时,耐热性是高的。作为组分(D), 例如1,2,4-苯三酸和均苯四酸作为优选例子来列举。作为构成这一烷 基酯的烷基,可列举三辛基,三异癸基,三(2-乙基己基)和三丁基, 上述烷基酯是由这些烷基中的至少一种组成。这些芳族多价羧酸酯能 够单独使用或结合使用。
在本发明中芳族多价羧酸酯(D)的配料量是整个组合物的0.1- 10wt%,优选0.5-7wt%,尤其优选1-5wt%。当该量太低时,热冲击 性能不够,和当太高时,会遇到诸多问题如物理性能(例如刚性)受到 损害以及芳族酯渗出到模制品的表面上。
在本发明中,除了上述组分外,其它热塑性树脂组分也能够少量 附带使用,这取决于预定目的。这里可使用的其它热塑性树脂可以是 任何树脂,只要它在较高温度下稳定。例如,聚酰胺,聚碳酸酯,聚 苯硫醚,聚苯醚,聚缩醛,丙烯腈-苯乙烯树脂,丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯树脂,聚砜,聚醚砜,聚醚酰亚胺,聚醚铜,和氟树脂。这些热 塑性树脂也能够以两种或多种结合使用。
此外,在本发明的树脂组合物中,能够配入一般被加入到热塑性 树脂和热固性树脂中的已知物质,即,稳定剂如抗氧化剂和紫外线吸 收剂,抗静电剂,着色剂如染料和颜料,润滑剂,脱模剂,和结晶促 进剂,和晶体成核剂,为的是赋予与预定目的相适应的所需性能。
本发明的组合物可容易地由用于制备常规树脂组合物的已知设 施和方法来制备。任何方法能够使用。例如,方法i)各组分被混合, 混合物被捏合和由挤出机挤出来制备粒料,然后将粒料模塑加工,方 法ii)一旦制备具有不同组成的粒料,这些粒料以给定的量进行混合 并进行模塑加工,在模塑加工之后获得了具有预定组成的模制品,和 方法iii)相应组分当中的一种或多种直接加入到模塑机中。此外,优 选的是树脂组分的一部分被制成细粉末,与其它组分一起添加和混 合,以实现这些组分的均匀混料。
本发明所指的嵌入模制品是通过预先将金属及类似物放入模塑 用的金属模具中和然后在外围填充上述树脂组合物所获得的复合模 塑制品。为了在模具中填充树脂,现有注塑方法,挤塑方法,压塑方 法等,但注塑方法是常用的。由于嵌入到树脂中的材料是用于补偿树 脂的缺陷且同时利用其性能的目的,当与树脂接触时不变形和不熔化 的那些都可以使用。所以,主要包括金属如铝、镁、铜、铁、黄铜及 其合金或无机固体如玻璃和陶瓷,且预先模制加工成棒材、针、螺钉 等形状的那些都可以使用。
如以上所述,本发明的组合物在热冲击性能上极其优异,通过使 用该组合物模塑加工的嵌入模制品能够长时间承受高和低温度变化 并适合用于汽车部件,尤其发动机附近的部件。
下面的实施例用于详细说明本发明,但不限定本发明的范围。
热冲击性能的评价按以下方法来进行。即,在250℃的筒体温度, 70℃的模具温度,20秒的注射时间和10秒的冷却时间下将树脂组合 物的粒料进行嵌入注塑到模具中以制备试样(模具具有长度22mm、宽 度22mm和高度51mm的棱柱形,其中插入了长度18mm、宽度18mm和 高度30mm的铁芯),使得一些树脂部分的最低厚度可以到1mm,从而 生产出嵌入模制品(下面简称试件)。在模塑后,使用热冲击室在140 ℃下对试件加热1.5小时,然后,冷却至-40℃和保持1.5小时,然 后再次加热至140℃。进行热冲击试验,其中上述加热、冷却和加热 步骤作为一个周期来进行。测量在10个试件中发生了开裂时的周期 数,平均值记录为热冲击寿命,然后评价热冲击性能。热冲击寿命有 较高的值说明有较高的热冲击性能。 实施例1-18和对比实施例1-10
具有表1-3中所示组成的组分(A)-(D)通过挤出机熔化和捏合 而获得粒料。然后,按以上所述来评价热冲击性能。评价结果总结在 表1-3中。
所使用组分的细节表示在下面。
(A)热塑性聚酯树脂
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT);特性粘度0.75,由Polyplastic Co.,Ltd.制造。
(B)抗冲击性赋予试剂
(B1)热塑性弹性体树脂(E/EA-g-BA/MMA);
70重量份的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和30重量份的甲基丙烯酸甲 酯-丙烯酸丁酯共聚物的接枝共聚物;由NOF Corp.制造,商品名: Modiper A5300
(B2)丙烯酸核壳聚合物;由Kureha Chemical Industry Co., Ltd.制造,商品名:Paraloid EXL-2311
(B3)乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(E/EA);由Nippon Unicar Co., Ltd.制造,商品名:Eveflex EEA A713
(B4)甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(MBS);由 Kureha Chemical Industry Co.,Ltd.制造,商品名:Paraloid EXL-2602
(B5)热塑性弹性体树脂(EGMA-g-MMA);
70重量份的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油基酯(85∶15)和30重量份 的甲基丙烯酸甲酯共聚物的接枝共聚物;由NOF Corp.制造,商品名: Modiper A4200
(B6)环氧改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ESBS);由 Daicel Chemical Industries,Ltd.制造,商品名:Epofriend A1010
(C)无机填料
(C1)玻璃纤维(直径10μm)
(C2)玻璃片(厚度:约3μm,中值粒度:约300μm)
(D)芳族多价羧酸酯
(D1)1,2,4-苯三酸烷基酯;由Daihachi Chemical Industry Co.,Ltd.制造,商品名:TOTM
(D2)均苯四酸烷基酯;由Asahi Denka Kogyo K.K.制造,商品 名:Adekasizer UL-100
表1 实施例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 组合物 (wt%) (A)PBT 62 60 62 59 57 59 57 57 57 62 62 57 57 (B1)E/EA-g-BA/MMA 5 5 5 10 10 10 10 10 10 (B2)核壳聚合物 5 5 10 10 (B3)E/EA (B4)MBS (B5)EGMA-g-MMA (B6)ESBS (C1)玻璃纤维 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 (C2)玻璃片 30 30 (D1)1,2,4-苯三酸酯 3 5 1 3 3 3 3 (D2)均苯四酸酯 3 1 3 3 3 3 热冲击寿命(周期) 285 314 292 302 350 310 355 295 303 315 330 390 398
表2 实施例 14 15 16 17 18 组合物 (wt%) (A)PBT 62 62 62 62 57 (B1)E/EA-g-BA/MMA 10 (B2)核壳聚合物 (B3)E/EA 5 (B4)MBS 5 (B5)EGMA-g-MMA 5 (B6)ESBS 5 (C1)玻璃纤维 30 30 30 30 15 (C2)玻璃片 15 (D1)1,2,4-苯三酸酯 (D2)均苯四酸酯 3 3 3 3 3 热冲击寿命(周期) 280 254 301 290 328
表3 对比实施例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 组合物 (wt%) (A)PBT 70 65 60 65 67 67 65 65 65 65 (B1)E/EA-g-BA/MMA 5 10 (B2)核壳聚合物 5 (B3)E/EA 5 (B4)MBS 5 (B5)EGMA-g-MMA 5 (B6)ESBS 5 (C1)玻璃纤维 30 30 30 30 30 30 30 30 30 (C2)玻璃片 30 (D1)1,2,4-苯三酸酯 3 (D2)均苯四酸酯 3 热冲击寿命(周期) 40 161 131 170 85 90 135 120 165 159
如表3中所示,对比实施例1与对比实施例2-4和7-10进行 对比,说明通过添加抗冲击性赋予剂可改进热冲击性能,对比实施例 1与对比实施例5和6进行对比说明通过添加芳族多价羧酸酯也在某 种程度上改进了热冲击性能。另一方面,从表1和2中所示的实施例 中可以清楚地看出,当抗冲击性赋予剂和芳族多价羧酸酯一起使用 时,获得了更高的热冲击性能,它远远高于从各自的热冲击性能改进 效果所预计的。
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