玻璃纤维热塑性复合材料制造技术

技术编号:1616365 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种半透明的组合物,包括芳香族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二甲酸1,4-环己烷二亚甲基酯)(在下文中称作(PCCD)),PC和PCCD的重量比范围是30-85的PC比70-15的PCCD,且玻璃纤维的长度至少约为0.75mm,玻璃纤维的含量占组合物的约1-约50wt%,其中PC/PCCD混合物的折射率与玻璃纤维的折射率在约1.540-约1.570的范围内相匹配。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2005年6月17日提交的美国临时申请序列号60/691492的优选权,该临时申请的内容在此全部被引入作为参考。
技术介绍
玻璃纤维热塑性复合材料被广泛应用在工业中,但由于它们通常是不透明的/半透明的,因此由其所制备的物品丧失了良好的表面外观和色深度。这些物品也很难获得视觉效果。我们已经发现了一种新的复合材料,该复合材料具有增强的玻璃纤维混合物的清晰度和透明度,以致于提高了它们的着色性能和表面外观。该复合材料为视觉效应提供了一个较好的平台。尽管减少了聚碳酸酯的量并且增加了聚酯的量,但保持了重要的和令人吃惊的较高的机械性能。专利技术概述根据本专利技术,有一种透明的或半透明的组合物,包括a.芳香族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二甲酸1,4-环己烷二亚甲基酯)(在下文中称作(PCCD)),PC和PCCD的重量比范围是30-85的PC比70-15的PCCD,b.长度至少约为0.75mm的玻璃纤维,玻璃纤维的含量占组合物的约1-约50wt%,c.PC/PCCD混合物的折射率与玻璃纤维的折射率在约1.540-约1.570的范围内相匹配。本专利技术的另一个方面是一种共聚酯碳酸酯与PCCD和玻璃纤维的组合,其中除了折射率是1.508-约1.585之外,共聚酯碳酸酯与PCCD的重量比和玻璃纤维的最小长度及Wt.%与前面公开的范围相同。共聚酯碳酸酯中的酯优选是芳香二甲酸和二醇例如双酚A的残基。特别优选的是来自芳香二甲酸例如对苯二甲酸和二醇例如间苯二酚即1,3-间苯二酚的残基的酯键。专利技术详述通过使二羟酚和碳酸酯前体反应,可以制得本专利技术中所使用的芳香族聚碳酸酯。用于提供这种芳香族碳酸酯聚合物的二羟酚是包含两个羟基官能团的单环或多环芳香化合物,其中每个羟基都直接连在芳香环的碳原子上。典型的二羟酚是2,2-二(4-羟苯基)丙烷;对苯二酚;间苯二酚;2,2-二(4-羟苯基)戊烷;2,4′-(二羟基二苯基)甲烷;二(2-羟苯基)甲烷;二(4-羟苯基)甲烷;1,1-二(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;芴酮双酚,1,1-二(4-羟苯基)乙烷;3,3-二(4-羟苯基)戊烷;2,2-二羟基联苯;2,6-二萘酚;二(4-羟基二苯基)砜;二(3,5-二乙基-4-羟苯基)砜;2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷;2,4′-(二羟基二苯基)砜;5′-氯-2,4′-二羟基二苯基砜;二-(4-羟苯基)二苯基砜;4,4′-二羟基二苯基醚;4,4′-二羟基-3,3′-二氯二苯基醚;4,4-二羟基-2,5-二苯基醚等。在上述聚碳酸酯的制备中使用的其它二羟酚被公开在美国专利Nos.2,999,835;3,038,365;3,334,154;和4,131,575中。可以通过已知方法制备芳香族聚碳酸酯;例如,例如和如上所述的,通过使二羟酚和碳酸酯前体例如碳酰氯,根据上述引用的文献和美国专利号4,123,436中提出的方法反应,或通过酯交换反应方法例如美国专利号3,153,008中公开的,以及本领域技术人员公知的其它方法反应。在本专利技术聚碳酸酯混合物的制备中,如果是碳酸酯共聚物或互聚物而不是均聚物被期望使用,那么可能使用两种或更多种不同的二羟酚或二羟酚与二元醇或与羟基-或酸-封端的聚酯或与二元酸形成的共聚物。支化聚碳酸酯也是有用的,例如美国专利号4,001,184中描述的。也可以使用线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的混合物。而且,在本专利技术的实施中,上述材料中的任意混合物可以用于提供芳香族聚碳酸酯。一种芳香族碳酸酯是均聚物,例如由2,2-二(4-羟苯基)丙烷(双酚-A)和碳酰氯形成的均聚物,它可以从通用电气公司商品名称LEXAN Registered TM商购获得。在聚合过程中,通过添加支化剂可以制备支化聚碳酸酯。这些支化剂是熟知的,可以包括包含至少三个官能团的多官能有机化合物,其中三个官能团可以是羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基和它们的混合物。具体的实例包括苯偏三甲酸、苯偏三甲酸酐、苯偏三甲酸三氯化物、三-对-羟基苯基乙烷、靛红-二-苯酚,三-苯酚TC(1,3,5-三((对-羟苯基)异丙基)苯)、三-苯酚PA(4(4(1,1-二(对-羟苯基)乙基)α、α-二甲基苯甲基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三甲酸和二苯甲酮四甲酸。支化剂可以以约0.05-2.0重量百分比的水平添加。支化剂和制备支化的聚碳酸酯的方法在美国专利Nos.3,635,895;4,001,184;和4,204,047中描述了。因为相对高的熔体流动是混合物的重要特征,所以优选具有相对低至中等特性粘度(IV)的芳香族聚碳酸酯,并且在25℃时在二氯甲烷中测定的IV是约42-约50ml/g。优选的IV是约44-约48ml/g,更优选是约46.5-约47.5ml/g。在组合物中使用的芳香族聚碳酸酯的量占组合物的约50-约80wt.%,优选约55-约75%wt.%。优选的芳香族聚碳酸酯是具有高或最高光学纯度的双酚A聚碳酸酯,例如可从GE Plastics获得的OQ1030、OQ3820等。这是一种用对异丙基酚封端的芳香族聚碳酸酯,在二氯甲烷中用气相色谱法测定该芳香族聚碳酸酯的分子量是约17,000-约37,000和折射率是1.586。除聚碳酸酯以外,共聚酯碳酸酯也可以在本专利技术中使用或者用来替代聚碳酸酯。通过二甲酸优选芳香族二甲酸和二醇分子例如双酚A或间苯二酚的残基,可以提供酯键。优选的酯键是由芳香族二甲酸,例如对苯二甲酸、异酞酸或其混合物和间苯二酚例如1,3-间苯二酚的残基形成。优选具有酯基嵌段的共聚酯碳酸酯。几十年以来,那些分子在聚合物领域中是熟知的。优选的材料被公开在专利例如美国专利6,559,270B1和6,627,303B1中。这些材料通过GEAdvanced materials作为Sollx树脂被出售。上述涉及的PCCD是聚(1,4-环己烷二甲酸1,4-环己烯二亚甲基酯),有时候也指具有下式的重复单元的聚(1,4-亚环己基-二甲醇-1,4-二甲酸酯) 和用各种二醇或聚四氢呋喃共聚单体对PCCD进行的修饰。使用的PCCD是从Eastman Chemical获得的标准PCCD。它的分子量是约41,000-60,000,折射率为约1.506-约1.508。可以使用的玻璃纤维是任意的纤维和当与树脂一起联合使用时能够满足折射率的涂层。可以使用折射率为约1.558的标准E纤维。此外,也可以使用具有其它折射率的玻璃纤维,例如非碱金属基硼硅酸盐玻璃、碱土基硼硅酸盐玻璃、碱铅硅酸盐玻璃和具有高氧化锆含量的几种玻璃。组合物的约1-约50wt.%优选约5-约30wt.%是玻璃纤维。玻璃纤维的最小长度是约0.75mm以上,优选约1.0mm以上。这种玻璃组合物可以在很多要求良好的机械性能结合良好的光学和美学性能的应用中使用。这样应用的实例包括注射模塑、挤出成膜和复合材料应用例如连续的纤维挤出和拉挤成型加工。在美国专利5,039,566和美国专利5,665,450中可以找到这种应用类型的实例。除了本专利技术的上述组份之外,还可以存在其它的树脂。例如,通常可以存在包括下式的结构单元的聚酯树脂组份 其中每个R1独立地是二价脂肪烃、脂环烃或芳香烃或聚氧化烯基团,或它们的混合物,并且每个A1独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半透明的或透明的复合材料组合物,包括a.芳香族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二甲酸-1,4-环己烷二亚甲基酯)(PCCD),PC与PCCD的重量比范围是30-85的PC比70-15的PCCD,b.长度至少约为0.75mm的玻璃纤维,玻璃纤维的含量占组合物的约1-约50wt%,c.聚碳酸酯和PCCD的折射率与玻璃纤维的折射率密切匹配,并且折射率在约1.540-约1.570的范围。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:SK加加DD阿诺尔德S查克拉瓦蒂KS高塔姆
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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