具有改进的物理特性的薄壁可模制的导电组合物以及其用途制造技术

本披露涉及展示了导电特性以及改进的机械和物理特性的热塑性组合物。在此披露的还是用于制造所披露的组合物的方法以及包含该组合物的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的物理特性的薄壁可模制的导电组合物以及其用途相关申请本申请要求于2014年10月22日提交的美国专利申请号62/067,248的权益，出于任何和所有目的该专利申请的内容以其全文并入本文。
本披露涉及展示了电导率和静电消散特性，同时保持改进的物理特性如流动、延展性和冲击强度的聚丙烯组合物。专利技术背景典型地，热塑性聚合物组合物的电导率可以通过将导电填充剂引入到聚合物基质内来实现。这些导电材料还可以充当静电消散材料并防止潜在危险电荷的积聚。
技术实现思路
当将填充剂引入到树脂组合物内时，所获得的电导率或静电消散能力可伴随有对该组合物的其他物理特性的不利影响。高填充剂负载导致差的流动特性，这反而可以降低该组合物的加工性。低流动特别地降低了薄壁模制能力。在本领域中对于导电聚合物复合材料存在需要，这些复合材料提供了薄壁可模制性并且具有良好的流动、脱模性能、延展性和艾佐德(Izod)冲击强度特性。在各个方面中在此所披露的是具有改进的流动、延展性和冲击强度的薄壁可模制的导电热塑性组合物。以上描述的和其他缺陷由以下组合物来满足，该组合物包含：(a)从约75wt.％至约84wt.％的聚丙烯聚合物组分，其中该聚丙烯聚合物组分包括聚丙烯共聚物和聚丙烯均聚物；(b)从约15wt.％至约25wt.％的导电填充剂组分；(c)从约0.01wt.％至约0.05wt.％的聚合物链改性剂组分；以及从约0.5wt.％至约1wt.％的脱模添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过约100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于该组合物的总重量，并且其中该组合物具有(i)小于约200ohm/sq的表面电阻率；(ii)在23℃下测量的大于约300J/m的缺口艾佐德冲击强度；(iii)在缺口和无缺口艾佐德冲击试验中的100％延展性；(iv)在190℃和2.16kg负荷下的大于约15cm3/10min的熔体体积速率；和(v)由小于500psi的喷出压力展示的良好的脱模性能。在各个方面，本披露涉及包含在此披露的组合物的物品。例如，所披露的组合物涉及包含所披露的组合物的薄壁物品。在这方面，薄壁是当与其长度和宽度相比时的更窄的产品的部分。如在此所披露的，薄壁可以具有小于约3mm的标称厚度。该薄壁的物品可以被加工用于许多领域中，例如作为用于消费电子设备的外壳。在另一方面，本披露涉及制备薄壁可模制的导电热塑性组合物的方法。虽然可以在如系统法定类的具体法定类中描述且要求保护本专利技术的方面，但这仅是为了方便并且本领域技术人员将理解，可以在任何法定类中描述并且要求保护本专利技术的每个方面。除非另有明确陈述，否则决不旨在的是在此列举的任何方法或方面被解释为要求其步骤以特定顺序进行。因而，在方法权利要求不确切地陈述在这些步骤有待被限制为特定顺序的权利要求书或说明书中时，决不旨在的是在任何方面顺序被推断。这适用于用于解释的任何可能的非明确基础，包括关于步骤或操作流程的安排的逻辑事件，衍生自语法组织或标点符号的清晰含义，或说明书中描述的方面的数目或类型。具体实施方式所披露的热塑性组合物包含：(a)从约75wt.％至约84wt.％的聚丙烯聚合物组分，其中该聚丙烯聚合物组分包括聚丙烯共聚物和聚丙烯均聚物；(b)从约15wt.％至约25wt.％的导电填充剂组分；(c)从约0.01wt.％至约0.05wt.％的聚合物链改性剂组分；以及从约0.5wt.％至约1wt.％的脱模添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过约100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于该组合物的总重量。所披露的热塑性组合物可以具有(i)小于约200ohm/sq的表面电阻率；(ii)在23℃下测量的大于约300J/m的缺口艾佐德冲击强度；(iii)在缺口和无缺口艾佐德冲击试验中的100％延展性；(iv)在190℃和2.16kg负荷下的大于约15cm3/10min的熔体体积速率；和(v)由小于500psi的喷出压力展示的良好的脱模性能。在加入导电填充剂时，传统上合适的绝缘体、聚合物树脂可以被制成导电的或静电消散的。此类材料的添加可以产生在该聚合物基质内的颗粒的系统，该聚合物基质允许电荷导电通过绝缘聚合物。然而，导电填充剂的高负载通常导致具有差的流动、延展性和冲击特性的复合聚合物组合物，这最终负面影响该聚合物的加工。所披露的组合物提供了导电填充的热塑性组合物，同时保持高流动、适当的脱模性、改进的缺口和无缺口艾佐德冲击强度、以及良好的延展性。所披露的组合物满足这些和其他需要，其中该组合物包含：(a)从约75wt.％至约84wt.％的聚丙烯聚合物组分，其中该聚丙烯聚合物组分包括聚丙烯共聚物和聚丙烯均聚物；(b)从约15wt.％至约25wt.％的导电填充剂组分；以及(c)从约0.01wt.％至约0.05wt.％的聚合物链改性剂组分；以及(d)从约0.5wt.％至约1wt.％的脱模添加剂；其中所有组分的组合重量百分比值不超过约100wt.％，其中所有重量百分比值基于该组合物的总重量，并且其中所披露的组合物可以具有(i)小于约200ohm/sq的表面电阻率；(ii)在23℃下的至少约300J/m的缺口艾佐德冲击强度；(iii)在缺口和无缺口艾佐德冲击试验中的100％延展性；在190℃下并且在2.16kg负荷下的大于约15cm3/10min的熔体体积速率；和由小于500psi的喷出压力展示的良好的脱模性能。在一个方面，该聚丙烯均聚物可以具有如根据约230℃的温度并且在2.16kg负荷下测量的大于约25g/10min的熔体流动指数。该聚丙烯共聚物可以具有在约230℃的温度下并且在2.16kg负荷下的超过约10g/10min的熔体流动指数以及在室温下测量的大于约180J/m的缺口艾佐德冲击强度。在另外的方面，该导电填充剂可以是炭黑。该模具添加剂可以是季戊四醇硬脂酸酯。所披露的本专利技术组合物展示了导电特性同时保持冲击强度、流动和延展性。在一些方面，所披露的组合物可以展示改进的脱模性能。该组合物可以包含脱模添加剂。例如，该组合物可以包含以该组合物的总重量的从约0.2wt.％至约2wt.％的量的脱模添加剂。作为另一个实例，这些组合物可以包含作为模具添加剂的季戊四醇硬脂酸酯。如在此使用的，术语“导电填充剂”或“导电添加剂”是指任何添加剂或填充剂，该任何添加剂或填充剂典型地是无机的并且具有高于聚合物基质的电导率并且可以帮助增加聚合物材料的电导率(如果被引入到聚合物配制品内)并且使该聚合物能够用于静电消散应用中。普通导电填充剂包括碳纳米管、碳纤维、炭黑、金属填充剂、涂有金属涂层的非导电填充剂、或非金属填充剂。聚丙烯聚合物组分如在此使用的，术语“聚丙烯”是指包含基于该聚丙烯的重量至少95wt.％的衍生自丙烯的重复单元(即，--CH2--CH(CH3)--单元)的聚合物。在一些实施例中，该聚丙烯可以包含基于该聚丙烯的重量至少98wt.％的衍生自丙烯的重复单元。当该聚丙烯是丙烯与另一种可共聚单体的共聚物时，其他可共聚单体可以是例如乙烯、C4-C12烯烃、丙烯酸C1-C6-烷基酯、甲基丙烯酸C1-C6-烷基酯、或前述单体中的两种或更多种的混合物。在某些方面，该聚丙烯可以是丙烯的均聚物。该聚丙烯可以是间同立构的、全同立构的或无规立构的。例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种展示出导电和静电消散特性的热塑性组合物，所述热塑性组合物包含：从约78wt.％至约81wt.％的聚丙烯聚合物组分，其中所述聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯共聚物和聚丙烯均聚物；从约18wt.％至约22wt.％的炭黑；从约0.03wt.％至约0.05wt.％的过氧化物；以及从约0.5wt.％至约1wt.％的脱模添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过约100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.22 US 62/067,2481.一种展示出导电和静电消散特性的热塑性组合物，所述热塑性组合物包含：从约78wt.％至约81wt.％的聚丙烯聚合物组分，其中所述聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯共聚物和聚丙烯均聚物；从约18wt.％至约22wt.％的炭黑；从约0.03wt.％至约0.05wt.％的过氧化物；以及从约0.5wt.％至约1wt.％的脱模添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过约100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。2.一种展示出导电和静电消散特性的热塑性组合物，包含：从约75wt.％至约84wt.％的聚丙烯聚合物组分，其中所述聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯共聚物和聚丙烯均聚物；从约15wt.％至约25wt.％的导电填充剂组分；从约0.01wt.％至约0.05wt.％的聚合物链改性剂添加剂组分；以及从约0.2wt.％至约2wt.％的脱模添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过约100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。3.如权利要求1-2中任一项所述的热塑性组合物，其中所述聚丙烯均聚物占小于所述聚丙烯聚合物组分的总重量的一半。4.如权利要求1-2中任一项所述的热塑性组合物，其中所述聚丙烯均聚物以所述聚丙烯聚合物组分的总重量的从约25wt.％至约35wt.％的量存在并且其中所述聚丙烯共聚物组分以所述聚丙烯聚合物组分的总重量的从约65wt.％至约75wt.％的量存在。5.如权利要求1-4中任一项所述的热塑性组合物，其中所述聚丙烯均聚物具有如根据ASTM1238在约230℃的温度下并且在2.16kg负荷下测量的大于约25g/10min的熔体流动指数。6.如权利要求1-5中任一项所述的热塑性组合物，其中所述聚丙烯共聚物具有根据ASTMD256测量的在室温下测量的大于约180J/m的缺口艾佐德冲击强度。7.如权利要求1-6中任一项所述的热塑性组合物，其中所述聚丙烯共聚物具有根据ASTM1238在约230℃的温度下并且在2.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·摩尼如扎门，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL