技术摘要：
本发明涉及一种组合物，其包含：‑(A)具有刚性嵌段和柔性嵌段的共聚物(TPE)，‑(B)非交联的聚硅氧烷有机硅，优选非交联的有机基聚硅氧烷，‑任选地，(C)改进所述TPE和所述有机硅之间的相容性的增容剂，所述增容剂(C)选自聚烯烃或多种聚烯烃的混合物。
背景技术：
热塑性弹性体聚合物(TPE)，例如热塑性聚氨基甲酸酯(聚氨酯)(TPU)或具有聚酰 胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物(PEBA)，被用于多种应用例如体育运动、电子设备、光学器件、 机动车辆和家用电器中。它们典型的硬度为从25至80肖氏D。它们的主要优点是它们的可加 工性(也就是说，在注射模塑和挤出中的易使用性)、它们的弹性体机械性质、它们的高回弹 性、它们良好的冲击强度和它们的低密度。 但是，现有的TPE具有某些局限性： –不可能达到(以肖氏D计的)硬度小于25肖氏D，即(以肖氏A计的)硬度小于80肖氏 A，同时保持良好的可加工性，尤其是在注射模塑中； –观察到低分子量组分的渗出，特别是对于具有高含量的柔性聚醚嵌段的柔性等 级品，特别是由于硬聚酰胺嵌段和柔性聚醚嵌段之间的有限的相容性； –它们表现出有限的耐磨性； –它们表现出对油性组分(例如皮脂)的低耐化学性； –它们表现出对污垢，也就是说对由外部产品导致的颜色转移的有限的耐受性； –它们具有有限的热机械耐受性； –它们的触觉性质不完全令人满意。 相比之下，基于有机硅的材料由于以下许多优点而通常用于大众消费应用中： –低硬度(<80肖氏A)； –良好的触觉性质； –良好的耐化学性，特别是对皮脂； –良好的热机械性质。 它们的可加工性是它们的主要缺点，因为需要长的周期时间。它们的机械性质(撕 裂强度，耐磨性)受到限制。另外，它们与其它热塑性材料的结合或相容性通常是弱的，或需 要使用底漆或增容剂。 因此，需要一种用于制造在以下方面之间表现出良好折衷的材料的不具有上述各 种缺点的聚合物体系： -TPE材料的柔性和耐久性：足以重复日常使用的耐磨性和撕裂强度、耐化学性和 机械强度，以及 -使用者期望的吸 引力以 及柔软和丝滑的触感 (手感) (尤其是“桃皮 (peachskin)”)。 本发明目标是以下性质中的至少一些、实际上甚至大多数，其测量标准在下文中 在该说明书的表2中规定： 4 CN 111601852 A 说 明 书 2/21 页 -硬度，瞬时(肖氏A)<80 -硬度，15s(肖氏A)<75 -拉伸测试，25％应变下的应力(MPa)<2.0 -拉伸测试，100％应变下的应力(MPa)<4.0 -拉伸测试，断裂应力(MPa)>10 -拉伸测试，断裂伸长率(％)>500 -弯曲模量(MPa)<或＝12 -撕裂强度(kN/m)>40 -泰伯(Taber)耐磨性-H18砂轮(以mg/1000转计的重量损失计)<50 -泰伯耐磨性-CS10砂轮(以mg/1000转计的重量损失) -23℃下的压缩残余应变(％)<20 -易加工性和易脱模性。 -可再循环性 -密度<1.00 -耐渗出性 -耐化学性(包括皮脂) -耐污渍和污垢性。
技术实现要素：
因此，本发明的主题是一种组合物，其包含： -(A)具有刚性嵌段和柔性嵌段的共聚物(TPE)， -(B)非交联的有机硅，也就是说聚硅氧烷，例如线型聚二甲基硅氧烷，优选聚有机 基硅氧烷， -任选地，(C)增容剂，其改进所述TPE和所述有机硅之间的相容性，并且有利地选 自聚烯烃或多种聚烯烃的混合物。 有利地，所述刚性嵌段包括选自以下的至少一个嵌段：聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚 酯以及其共聚物。有利地，所述柔性嵌段包括选自以下的至少一个嵌段：聚醚、聚酯、聚硅氧 烷、聚烯烃、聚碳酸酯以及其共聚物。 优选地，所述嵌段共聚物选自具有聚酯嵌段和聚醚嵌段的共聚物、具有聚氨基甲 酸酯嵌段和聚醚嵌段的共聚物以及具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物，并且优选地其是 具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物。 根据一个实施方式，TPE(A)相对于有机硅(B)的重量比为从10:90至95:5、优选50: 50至90:10、实际上甚至还更好地从60:40至85:15。 优选地，本发明的组合物包含，按重量计： -从55％至95％的共聚物(A)，优选从60％至80％， -从5％至45％的有机硅(B)，优选从10％至40％， 任选地 -从0％至45％的增容剂(C)，优选从5％至30％， -从0％至15％的添加剂(D)，优选0.1％至10％， 5 CN 111601852 A 说 明 书 3/21 页 相对于所述组合物的总重量，其为100％。 因此确定有机硅的重量百分比，以改进产品的耐磨性、触感和耐污性性质。该解决 方案还使得可消除关于最柔性的TPE所观察到的渗出现象并且有助于产品的使用，所述有 机硅限制了该混合物对金属壁的粘附。 根据一个实施方式，在共聚物(A)中柔性嵌段是聚醚嵌段，并且优选是聚四亚甲基 二醇嵌段。 根据一个实施方式，在共聚物(A)中刚性嵌段是聚酰胺嵌段，并且优选是PA 11或 PA 12嵌段。 根据一个实施方式，所述柔性嵌段、特别是聚醚嵌段的数均摩尔质量Mn大于800g/ mol、优选大于1000g/mol、优选大于1200g/mol、优选大于1400g/mol、优选大于1600g/mol、 优选大于1800g/mol和优选大于或等于2000g/mol。 有利地，共聚物(A)中的刚性嵌段、特别是聚酰胺嵌段对柔性嵌段、特别是聚醚嵌 段的重量比小于或等于1.2、优选小于或等于1、优选小于或等于0.8和优选小于或等于0.5。 根据一个实施方式，本发明的组合物另外包含一种或多种添加剂(D)。 本发明还涉及制造以上组合物的工艺，其包括产生至少一种嵌段共聚物(A)和非 交联的有机硅的混合物。根据一个实施方式，该工艺在用于在熔融状态下混合的装置中、优 选在双螺杆挤出机中，优选在约150℃至250℃、优选160℃至220℃的温度下进行。 本发明还涉及包括至少一个具有根据本发明的组合物的部件的制品。 根据一个实施方式，所述制品通过涉及根据本发明的组合物的注射模塑、包覆成 型、挤出或共挤出的阶段的制造工艺来制造。 根据本发明的组合物的应用有利地包括快速消费品，其包含暴露于日常磨损的柔 性部件(鞋类，汽车中的内部装饰部件)、与皮肤经常接触的部件(玻璃(眼镜)、医疗、电子设 备)或与工业经常接触的部件(传送带)。 根据一个实施方式，所述制品是电气或电子制品，其包括由根据本发明的组合物 制造的外壳或保护性外壳，所述制品优选为便携式计算机、便携式电话或平板电脑。 本发明使得可克服现有技术的缺点。特别地，本发明提供了结合TPE和有机硅的有 利性质并且特别是如下性质的组合物： –良好的可成型性(在注射模塑和挤出中)， –弹性体机械性质 –高回弹性， –低密度， –低硬度， –良好的耐磨性， –良好的压缩性质， –良好的触觉和审美性质； –良好的耐化学性，特别是对皮脂； –高的热机械性质； –对其它材料的良好的粘附性质，所述其它材料例如：聚酰胺，包括与填料(例如玻 璃纤维)混合的聚酰胺；聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)；共聚醚酯(COPE)；热塑性聚氨基甲酸酯 6 CN 111601852 A 说 明 书 4/21 页 (TPU)；聚碳酸酯(PC)；ABS和PC/ABS。 这通过提供基于TPE(优选地基于PEBA)以及基于非交联的有机硅的根据本发明的 组合物的形式的热塑性弹性体来实现。 已证明使用其中柔性嵌段、优选聚醚嵌段具有相对高摩尔质量的共聚物(A)特别 有利。不希望受理论束缚，认为所述聚醚嵌段有助于与根据本发明的组合物的非交联的有 机硅的相容性。
本发明涉及一种组合物，其包含：‑(A)具有刚性嵌段和柔性嵌段的共聚物(TPE)，‑(B)非交联的聚硅氧烷有机硅，优选非交联的有机基聚硅氧烷，‑任选地，(C)改进所述TPE和所述有机硅之间的相容性的增容剂，所述增容剂(C)选自聚烯烃或多种聚烯烃的混合物。
背景技术：
热塑性弹性体聚合物(TPE)，例如热塑性聚氨基甲酸酯(聚氨酯)(TPU)或具有聚酰 胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物(PEBA)，被用于多种应用例如体育运动、电子设备、光学器件、 机动车辆和家用电器中。它们典型的硬度为从25至80肖氏D。它们的主要优点是它们的可加 工性(也就是说，在注射模塑和挤出中的易使用性)、它们的弹性体机械性质、它们的高回弹 性、它们良好的冲击强度和它们的低密度。 但是，现有的TPE具有某些局限性： –不可能达到(以肖氏D计的)硬度小于25肖氏D，即(以肖氏A计的)硬度小于80肖氏 A，同时保持良好的可加工性，尤其是在注射模塑中； –观察到低分子量组分的渗出，特别是对于具有高含量的柔性聚醚嵌段的柔性等 级品，特别是由于硬聚酰胺嵌段和柔性聚醚嵌段之间的有限的相容性； –它们表现出有限的耐磨性； –它们表现出对油性组分(例如皮脂)的低耐化学性； –它们表现出对污垢，也就是说对由外部产品导致的颜色转移的有限的耐受性； –它们具有有限的热机械耐受性； –它们的触觉性质不完全令人满意。 相比之下，基于有机硅的材料由于以下许多优点而通常用于大众消费应用中： –低硬度(<80肖氏A)； –良好的触觉性质； –良好的耐化学性，特别是对皮脂； –良好的热机械性质。 它们的可加工性是它们的主要缺点，因为需要长的周期时间。它们的机械性质(撕 裂强度，耐磨性)受到限制。另外，它们与其它热塑性材料的结合或相容性通常是弱的，或需 要使用底漆或增容剂。 因此，需要一种用于制造在以下方面之间表现出良好折衷的材料的不具有上述各 种缺点的聚合物体系： -TPE材料的柔性和耐久性：足以重复日常使用的耐磨性和撕裂强度、耐化学性和 机械强度，以及 -使用者期望的吸 引力以 及柔软和丝滑的触感 (手感) (尤其是“桃皮 (peachskin)”)。 本发明目标是以下性质中的至少一些、实际上甚至大多数，其测量标准在下文中 在该说明书的表2中规定： 4 CN 111601852 A 说 明 书 2/21 页 -硬度，瞬时(肖氏A)<80 -硬度，15s(肖氏A)<75 -拉伸测试，25％应变下的应力(MPa)<2.0 -拉伸测试，100％应变下的应力(MPa)<4.0 -拉伸测试，断裂应力(MPa)>10 -拉伸测试，断裂伸长率(％)>500 -弯曲模量(MPa)<或＝12 -撕裂强度(kN/m)>40 -泰伯(Taber)耐磨性-H18砂轮(以mg/1000转计的重量损失计)<50 -泰伯耐磨性-CS10砂轮(以mg/1000转计的重量损失) -23℃下的压缩残余应变(％)<20 -易加工性和易脱模性。 -可再循环性 -密度<1.00 -耐渗出性 -耐化学性(包括皮脂) -耐污渍和污垢性。
技术实现要素：
因此，本发明的主题是一种组合物，其包含： -(A)具有刚性嵌段和柔性嵌段的共聚物(TPE)， -(B)非交联的有机硅，也就是说聚硅氧烷，例如线型聚二甲基硅氧烷，优选聚有机 基硅氧烷， -任选地，(C)增容剂，其改进所述TPE和所述有机硅之间的相容性，并且有利地选 自聚烯烃或多种聚烯烃的混合物。 有利地，所述刚性嵌段包括选自以下的至少一个嵌段：聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚 酯以及其共聚物。有利地，所述柔性嵌段包括选自以下的至少一个嵌段：聚醚、聚酯、聚硅氧 烷、聚烯烃、聚碳酸酯以及其共聚物。 优选地，所述嵌段共聚物选自具有聚酯嵌段和聚醚嵌段的共聚物、具有聚氨基甲 酸酯嵌段和聚醚嵌段的共聚物以及具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物，并且优选地其是 具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物。 根据一个实施方式，TPE(A)相对于有机硅(B)的重量比为从10:90至95:5、优选50: 50至90:10、实际上甚至还更好地从60:40至85:15。 优选地，本发明的组合物包含，按重量计： -从55％至95％的共聚物(A)，优选从60％至80％， -从5％至45％的有机硅(B)，优选从10％至40％， 任选地 -从0％至45％的增容剂(C)，优选从5％至30％， -从0％至15％的添加剂(D)，优选0.1％至10％， 5 CN 111601852 A 说 明 书 3/21 页 相对于所述组合物的总重量，其为100％。 因此确定有机硅的重量百分比，以改进产品的耐磨性、触感和耐污性性质。该解决 方案还使得可消除关于最柔性的TPE所观察到的渗出现象并且有助于产品的使用，所述有 机硅限制了该混合物对金属壁的粘附。 根据一个实施方式，在共聚物(A)中柔性嵌段是聚醚嵌段，并且优选是聚四亚甲基 二醇嵌段。 根据一个实施方式，在共聚物(A)中刚性嵌段是聚酰胺嵌段，并且优选是PA 11或 PA 12嵌段。 根据一个实施方式，所述柔性嵌段、特别是聚醚嵌段的数均摩尔质量Mn大于800g/ mol、优选大于1000g/mol、优选大于1200g/mol、优选大于1400g/mol、优选大于1600g/mol、 优选大于1800g/mol和优选大于或等于2000g/mol。 有利地，共聚物(A)中的刚性嵌段、特别是聚酰胺嵌段对柔性嵌段、特别是聚醚嵌 段的重量比小于或等于1.2、优选小于或等于1、优选小于或等于0.8和优选小于或等于0.5。 根据一个实施方式，本发明的组合物另外包含一种或多种添加剂(D)。 本发明还涉及制造以上组合物的工艺，其包括产生至少一种嵌段共聚物(A)和非 交联的有机硅的混合物。根据一个实施方式，该工艺在用于在熔融状态下混合的装置中、优 选在双螺杆挤出机中，优选在约150℃至250℃、优选160℃至220℃的温度下进行。 本发明还涉及包括至少一个具有根据本发明的组合物的部件的制品。 根据一个实施方式，所述制品通过涉及根据本发明的组合物的注射模塑、包覆成 型、挤出或共挤出的阶段的制造工艺来制造。 根据本发明的组合物的应用有利地包括快速消费品，其包含暴露于日常磨损的柔 性部件(鞋类，汽车中的内部装饰部件)、与皮肤经常接触的部件(玻璃(眼镜)、医疗、电子设 备)或与工业经常接触的部件(传送带)。 根据一个实施方式，所述制品是电气或电子制品，其包括由根据本发明的组合物 制造的外壳或保护性外壳，所述制品优选为便携式计算机、便携式电话或平板电脑。 本发明使得可克服现有技术的缺点。特别地，本发明提供了结合TPE和有机硅的有 利性质并且特别是如下性质的组合物： –良好的可成型性(在注射模塑和挤出中)， –弹性体机械性质 –高回弹性， –低密度， –低硬度， –良好的耐磨性， –良好的压缩性质， –良好的触觉和审美性质； –良好的耐化学性，特别是对皮脂； –高的热机械性质； –对其它材料的良好的粘附性质，所述其它材料例如：聚酰胺，包括与填料(例如玻 璃纤维)混合的聚酰胺；聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)；共聚醚酯(COPE)；热塑性聚氨基甲酸酯 6 CN 111601852 A 说 明 书 4/21 页 (TPU)；聚碳酸酯(PC)；ABS和PC/ABS。 这通过提供基于TPE(优选地基于PEBA)以及基于非交联的有机硅的根据本发明的 组合物的形式的热塑性弹性体来实现。 已证明使用其中柔性嵌段、优选聚醚嵌段具有相对高摩尔质量的共聚物(A)特别 有利。不希望受理论束缚，认为所述聚醚嵌段有助于与根据本发明的组合物的非交联的有 机硅的相容性。
