可混溶的聚碳酸酯聚酯共混物的制作方法

专利名称：可混溶的聚碳酸酯聚酯共混物的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种可混溶的热塑性树脂组合物、合成该组合物的方法及由其制造的制品。
聚碳酸酯是一种用于需要透明度、高韧性和在一些情况下好的耐热性的部件的有用的工程塑料。然而，聚碳酸酯还具有一些重要的缺陷，例如差的化学和应力裂化抗性、对通过γ辐射杀菌差的抗性和差的加工性。聚酯与聚碳酸酯的共混物提供了优于单独基于其中一种树脂的那些而具有改进的性能的热塑性组合物。此外，这类共混物通常比单独的聚碳酸酯更加成本有效。
所有两种聚合物的组合物中，透明、可混溶的很少，说明书中使用的术语＂可混溶＂是指这样的组合物其是分子水平上的混合物并实现了紧密的聚合物-聚合物相互作用。可溶混的组合物是透明的，而非不透明的。另外，由两种或更多种组分组成的可混溶共混物的差示扫描量热法试验只检测到单一的玻璃化转变温度(Tg)，因此PC与聚酯的溶混性赋予了共混物所需的透明度。已经开发了非常少的透明聚碳酸酯/聚酯共混物。美国专利Nos.4,619,976和4,645,802披露了基于双酚A聚碳酸酯与聚(对苯二甲酸1，4-亚丁酯)、聚(对苯二甲酸1，4-亚环己基二亚甲酯)的聚酯和选择的聚(对苯二甲酸1，4-亚环己基二亚甲酯)的共聚酯和共聚(酯-酰亚胺)的透明共混物。美国专利No.4,786,692披露了双酚A聚碳酸酯与对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇和1，4-环己烷二甲醇的聚酯的透明共混物。美国专利Nos.4,188,314和4,391,954披露了双酚A聚碳酸酯与聚(1，4-亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯-共-邻苯二甲酸酯)的透明共混物。当与未共混的双酚A聚碳酸酯相比，这些聚酯共混物确实具有改进的化学抗性和熔体加工性。然而，基于这些组合物的双酚A聚碳酸酯共混物的好的耐热性和冲击强度显著降低。US4,188,314、US4,125,572；US4,391,954；US4,786,692；US4,897,453和5,478,896涉及芳族聚碳酸酯和聚环己烷二甲醇邻苯二甲酸酯的共混物。US4,125,572涉及一种聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和脂族/脂环族间/对苯二甲酸酯树脂的共混物。美国专利No.6,281,299披露了一种制备透明的聚酯/聚碳酸酯组合物的方法，其中在将双酚A聚合成聚碳酸酯之后将聚酯送入反应器。
聚碳酸酯与包含少于约10mol％的对二甲苯二醇的聚酯的透明共混物已经披露于美国专利US5942585和US4564541中。在US2005019784A1和EP0183141A2中教导了将用少于约40mol％的任何其他二醇比如对二甲苯二醇改性的聚酯与聚碳酸酯共混以得到透明共混物。日本专利JP07188523和JP07188525披露了具有对二甲苯二醇以及抗冲改性剂比如丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的聚碳酸酯聚酯共混物。
一直需要在保留良好机械和热性质的同时光学性能和耐溶剂性良好平衡的聚碳酸酯聚酯共混物。
发明简述 根据本发明的一种实施方案，公开了一种热塑性树脂组合物，其包括衍生自至少一种取代的或未取代的聚碳酸酯和聚酯的结构单元，其中该聚酯包含衍生自至少大于40mol％二甲苯二醇(xylene glycol)的结构单元，该组合物是可混溶的。同时公开了一种制备所述热塑性组合物的方法和由所述组合物获得的制品。
根据以下叙述、实施例和从属权利要求，本发明的各种其它特征、方面和优点将更为清楚。
发明详细说明 通过参照以下本发明的优选实施方案的详细描述和其中包括的实施例，可以更容易理解本发明。在本说明书和后面的权利要求中，将提及许多将被定义为具有以下含义的术语。
单数形式“一”、“一个”和“一种”包括复数对象，除非上下文另外清楚地说明。
“任选的”或“任选地”是指随后描述的情形或情况可以或可以不出现，并且该描述包括其中所述情形出现的情况和没有出现的情况。
本文中使用的术语“聚碳酸酯”是指引入衍生自一种或多种二羟基芳族化合物的结构单元的聚碳酸酯，并且包括共聚碳酸酯和聚酯。
本文中使用的术语“PCCD”被定义为聚(环己烷-1，4-二亚甲基环己烷-1，4-二羧酸酯)。
本文中使用的术语“BPA”是指双酚A。
本文中使用的“组合”包括混合物、共聚物、反应产物、共混物、复合物等。
除了在工作例之外或者在另外说明的情况下，在本说明书和权利要求中使用的涉及组分的数量、反应条件等的所有数字或措词将被理解为在所有情况下由术语“约”修饰。各种数值范围被披露于本专利申请中。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小与最大值之间的每一数值。除非另外清楚地说明，本申请中指定的各个数值范围是近似值。
本文使用的术语“脂族基团”是指指化合价至少为1且由直链或支化原子排列构成的非环状的有机基团。该原子排列可包括杂原子如氮、硫、硅、硒和氧，或可只由碳和氢组成。脂族基团可以是是取代或为取代的。取代的脂族基团定义为包含至少一个取代基的脂族基团。取代的脂族基团可以包括至多为脂族基团上可用于取代的位置数目的取代基。脂族基团上可存在的取代基包括但不限于卤素原子，例如氟、氯、溴和碘。取代的脂族基团包括三氟甲基、六氟亚异丙基、氯甲基、二氟亚乙烯基、三氯甲基、溴乙基、溴三亚甲基(如-CH2CHBrCH2-)等。为了方便起见，术语未取代的脂族基团在此定义为作为构成“非环状的直链或支化原子排列”的一部分，包括大范围的官能团。未取代的脂族基团的实例包括烯丙基、氨基羰基(即-CONH2)、羰基、2，2-二氰基亚异丙基(即-CH2C(CN)2CH2-)、甲基(即-CH3)、亚甲基(即-CH2-)、乙基、乙烯基、甲酰基(即-CHO)、己基、六亚甲基、羟甲基(即-CH2OH)、巯基甲基(即-CH2SH)、甲基硫代(即-SCH3)、甲基硫代甲基(即-CH2SCH3)、甲氧基、甲氧基羰基(即-CH3OCO-)、硝基甲基(即-CH2NO2)、硫代羰基、三甲基甲硅烷基(即(CH3)3Si-)、叔丁基二甲基甲硅烷基、3-三甲氧基甲硅烷基丙基(即(CH3O)3SiCH2CH2CH2-)、乙烯基、亚乙烯基等。脂族基团定义为包含至少一个碳原子。C1-C10脂族基团包含含有至少一个但不超过10个碳原子的取代或未取代脂族基团。
本文使用的术语“芳族基团”是指化合价至少为1且包含至少一个芳基的原子排列。该化合价至少为1且包含至少一个芳基的原子排列可包括杂原子如氮、硫、硒、硅和氧，或可只由碳和氢组成。本文使用的术语“芳族基团”包括但不限于苯基、吡啶基、3呋喃基、噻吩基、萘基、亚苯基与联苯基。本文使用的芳族基团包含至少一个芳基。所述芳基总是为具有4n+2个“离域”电子的环状结构，其中“n”是等于1或更大的整数，如苯基(n＝1)、噻吩基(n＝1)、呋喃基(n＝1)、萘基(n＝2)、薁基(n＝2)、蒽基(n＝3)等所示的。所述芳族基团也可包括非芳族部分。例如，苄基是包含苯环(芳基)和亚甲基(非芳族部分)的芳族基团。同样地，四氢萘基是包含稠合到非芳族部分-(CH2)4-上的芳基(C6H3)的芳族基团。为了方便起见，这里将术语“芳族基团”定义为包括大范围的官能团如烷基、烯基、炔基、卤代烷基、卤代芳族基团、共轭二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧基、酰基(例如羧酸衍生物如酯和酰胺)、胺基、硝基等。例如，4-甲基苯基是包含甲基的C7芳族基团，甲基是为烷基的官能团。同样地，2-硝基苯基是包含硝基的C6芳族基团，硝基为官能团。芳族基团包括卤化芳族基团如4-三氟甲基苯基、六氟亚异丙基双(4-苯-1-基氧基)(即-OPhC(CF3)2PhO-)、4-氯甲基苯-1-基、3-三氟乙烯基-2-噻吩基、3-三氯甲基苯-1-基(即3-CCl3Ph-)、4-(3-溴丙-1-基)苯-1-基(即4-BrCH2CH2CH2Ph-)等。芳族基团的其它实例包括4-烯丙氧基苯-1-氧基、4-氨基苯-1-基(即4-H2NPh-)、3-氨基羰基苯-1-基(即NH2COPh-)、4-苯甲酰基苯-1-基、二氰基亚甲基双(4-苯-1-基氧基)(即-OPhC(CN)2PhO-)、3-甲基苯-1-基、亚甲基双(4-苯-基氧基)(即-OPhCH2PhO-)、2-乙基苯-1-基、苯基乙烯基、3-甲酰基-2-噻吩基、2-己基-5-呋喃基、六亚甲基-1，6-双(4-苯-1-基氧基)(即-OPh(CH2)6PhO-)、4-羟基甲基苯-1-基(即4-HOCH2Ph-)、4-巯基甲基苯-1-基(即4-HSCH2Ph-)、4-甲基硫代苯-1-基(即4-CH3SPh-)、3-甲氧基苯-1-基、2-甲氧基羰基苯-1-基氧基(即甲基水杨基)、2-硝基甲基苯-1-基(即2-NO2CH2Ph)、3-三甲基甲硅烷基苯-1-基、4-叔丁基二甲基甲硅烷基苯-1-基、4-乙烯基苯-1-基、亚乙烯基双(苯基)等。所述术语“C3-C10芳族基团”包括包含至少3个但不超过10个碳原子的芳族基团。所述芳族基团1-咪唑基(C3H2N2-)表示C3芳族基团。苄基(C7H7-)表示C7芳族基团。
本文使用的术语“脂环族基团”用来指定化合价至少为1且为环状但不为芳族的原子排列的基团。本文定义的“脂环族基团”不包含芳基。“脂环族基团”可包含一个或多个非环部分。例如，环己基甲基(C6H11CH2-)是包含环己基环(其原子排列为环状但不为芳族)和亚甲基(非环部分)的脂环族基团。所述脂环族基团可包括杂原子如氮、硫、硒、硅和氧，或可只由碳和氢组成。为了方便起见，本文限定术语“脂环族基团”包括大范围的官能团如烷基、烯基、炔基、卤代烷基、共轭二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧基、酰基(例如羧酸衍生物如酯和酰胺)、胺基、硝基等。例如，4-甲基环戊-1-基是包含甲基的C6脂环族基团，甲基是为烷基的官能团。同样地，2-硝基环丁-1-基是包含硝基的C4脂环族基团，硝基为官能团。脂环族基团可包含一个或多个可相同或不同的卤原子。卤原子包括如氟、氯、溴和碘。包含一个或多个卤原子的脂环族基团包括2-三氟甲基环己-1-基、4-溴二氟甲基环辛-1-基、2-氯二氟甲基环己-1-基、六氟亚异丙基-2，2-双(环己-4-基)(即-C6H10C(CF3)2C6H10-)、2-氯甲基环己-1-基、3-二氟亚甲基环己-1-基、4-三氯甲基环己-1-基氧基、4-溴二氯甲基环己-1-基硫代、2-溴甲基环戊-1-基、2-溴丙基环己-1-基氧基(即CH3CHBrCH2C6H10-)等。脂环族基团的其它实例包括4-烯丙氧基环己-1-基、4-氨基环己-1-基(即H2NC6H10-)、4-氨基羰基环戊-1-基(即NH2COC5H8-)、4-乙酰氧基环己-1-基、2，2-二氰基亚异丙基双(环己-4-基氧基)(即-OC6H10C(CN)2C6H10O-)、3-甲基环己-1-基、亚甲基双(环己-4-基氧基)(即-OC6H10CH2C6H10O-)、1-乙基环丁-1-基、环丙基乙烯基、3-甲酰基-2-四氢呋喃基、2-己基-5-四氢呋喃基、六亚甲基-1，6-双(环己-4-基氧基)(即-OC6H10(CH2)6C6H10O-)、4-羟基甲基环己-1-基(即4-HOCH2C6H10-)、4-巯基甲基环己-1-基(即4-HSCH2C6H10-)、4-甲基硫代环己-1-基(即4-CH3SC6H10-)、4-甲氧基环己-1-基、2-甲氧基羰基环己-1-基氧基(2-CH3OCOC6H10O-)、4-硝基甲基环己-1-基(即NO2CH2C6H10-)、3-三甲基甲硅烷基环己-1-基、2-叔丁基二甲基甲硅烷基环戊-1-基、4-三甲氧基甲硅烷基乙基环己烯-1-基(如(CH3O)3SiCH2CH2C6H10-)、4-乙烯基环己-1-基、亚乙烯基双(环己基)等。术语“C3-C10脂环族基团”包括包含至少3个但不超过10个碳原子的脂环族基团。脂环族基团2-四氢呋喃基(C4H7O-)表示C4脂环族基团。环己基甲基(C6H11CH2-)表示C7脂环族基团。
根据本发明的一种实施方案，公开了一种热塑性树脂组合物，包括衍生自至少一种取代的或未取代的聚碳酸酯和聚酯的结构单元，其中该聚酯包含衍生自至少大于40mol％二甲苯二醇的结构单元并且其中该组合物是可混溶的，同时公开了一种制备所述热塑性组合物的方法和由所述组合物获得的制品。
本发明组合物的一种组分是芳族聚碳酸酯。适用于本发明的芳族聚碳酸酯树脂、制备聚碳酸酯树脂的方法和聚碳酸酯树脂在热塑性模塑化合物中的应用是本领域公知的，通常参见美国专利Nos.3,169,121、4,487,896和5,411,999，这些的相应披露内容各自在此引入作为参考。
可用于本发明中的聚碳酸酯包含式(I)的重复单元
其中R1是衍生自式HO-D-OH的二羟基芳族化合物的二价芳族基团，其中D具有下式的结构
其中A1表示芳族基团，包括但不限于亚苯基、亚联苯基、亚萘基等。在一些实施方案中，E可以是烷撑或烷叉，包括但不限于，亚甲基、乙撑、乙叉、丙撑、丙叉、异丙叉、丁撑、丁叉、异丁叉、戊撑、戊叉、异戊叉等。在另一些实施方案中，当E是烷撑或烷叉基团时，其也可以由通过不同于烷撑或烷叉的部分连接的两个或多个烷撑或烷叉组成，所述部分包括，但不限于芳族连接基；叔氮连接基；醚连接基；羰基连接基；含硅连接基、硅烷、甲硅烷氧基；或含硫连接基，包括但不限于硫化物、亚砜、砜等；或者含磷连接基，包括但不限于氧膦基、膦酰基等。在另一些实施方案中，E可以是脂环族基团，包括但不限于，环戊叉、环己叉、3，3，5-三甲基环己叉、甲基环己叉、2-[2.2.1]-双环庚叉、新戊叉、环十五烷叉、环十二烷叉、金刚烷叉等；含硫连接基，包括但不限于硫化物、亚砜或砜；含磷连接基，包括但不限于氧膦基或膦酰基；醚连接基；羰基；叔氮基；或含硅连接基，包括但不限于硅烷或甲硅烷氧基。R1在每次出现时独立地包括单价烃基，包括但不限于，链烯基、烯丙基、烷基、芳基、芳烷基、烷芳基或环烷基。在多个实施方案中，R1的单价烃基可以是卤素取代的，特别是氟或氯取代的，例如在二氯烷叉，特别是谐-二氯烷叉中那样。Y1在每次出现时可以独立地是无机原子，包括但不限于卤素(氟、溴、氯、碘)；含有多于一个无机原子的无机基团，包括但不限于硝基；有机基团，包括但不限于单价烃基，包括但不限于链烯基、烯丙基、烷基、芳基、芳烷基、烷芳基或环烷基，或者氧基，包括但不限于OR2，其中R2是单价烃基，包括但不限于烷基、芳基、芳烷基、烷芳基或环烷基；仅仅需要Y1是惰性的并且不被用于制备聚合物的反应物和反应条件影响。在一些特定实施方案中，Y1包括卤素基团或C1-C6烷基。字母“m”表示从0并且包括0到A1上可用于取代的可替代的氢数目的任意整数；“p”表示从0并且包括0到E上可用于取代的可替代的氢数目的整数；“t”表示等于至少1的整数；“s”表示等于0或1的整数；和“u”表示包括0的任意整数。
在其中D由上式(II)表示的二羟基取代的芳族烃中，当存在多于一个Y1取代基时，它们可以相同或不同。对于R1取代基同样如此。在式(II)中“s”为0并且“u”不为0的情况下，芳环通过共价键直接连接，没有插入烷叉或其它桥。在烃残基的两个或多个环碳原子被Y1和羟基取代的情况下，芳核残基A1上的羟基和Y1的位置可以在邻、间或对位上变化并且该组合可以为相邻、不对称或对称的关系。在一些特定实施方案中，参数“t”、“s”和“u”各自具有1的值；两个A1基团是未取代的亚苯基；并且E是烷叉例如异丙叉。在一些特定实施方案中，两个A1基团是对亚苯基，尽管均可以是邻或间-亚苯基或者一个是邻或间-亚苯基并且另一个是对-亚苯基。
在二羟基取代的芳族烃的一些实施方案中，E可以是未取代的烷叉。合适的这类二羟基取代的芳族烃包括式(III)的那些
其中每一R4独立地是氢、氯、溴或C1-30单价烃基或烃氧基，每一Z是氢、氯或溴，条件是至少一个Z是氯或溴。
合适的二羟基取代的芳族烃还包括式(IV)的那些
其中每一R5独立地如上文中定义，并且Rg和Rh独立地是氢或C1-30烃基。
在本发明的一些实施方案中，可以使用的二羟基取代的芳族烃包括在美国专利Nos.2,991,273、2,999,835、3,028,365、3,148,172、3,153,008、3,271,367、3,271,368和4,217,438中通过名称或结构式(通用的或特定的)披露的那些。在本发明的另一些实施方案中，二羟基取代的芳族烃包括双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)亚砜、1，4-二羟基苯、4，4’-氧二苯酚、2，2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、4，4’-(3，3，5-三甲基环己叉)二苯酚；4，4’-双(3，5-二甲基)二苯酚、1，1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷；4，4-双(4-羟基苯基)庚烷；2，4’-二羟基联苯基甲烷；双(2-羟基苯基)甲烷；双(4-羟基苯基)甲烷；双(4-羟基-5-硝基苯基)甲烷；双(4-羟基-2，6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷；1，1-双(4-羟基苯基)乙烷；1，2-双(4-羟基苯基)乙烷；1，1-双(4-羟基-2-氯苯基)乙烷；2，2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3-乙基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3，5-二甲基苯基)丙烷；3，5，3’，5’-四氯-4，4’-二羟基苯基丙烷；双(4-羟基苯基)环己基甲烷；2，2-双(4-羟基苯基)-1-苯基丙烷；2，4’-二羟基苯基砜；二羟基萘；2，6-二羟基萘；氢醌；间苯二酚；C1-3烷基取代的间苯二酚；甲基间苯二酚、儿茶酚、1，4-二羟基-3-甲基苯；2，2-双(4-羟基苯基)丁烷；2，2-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷；1，1-双(4-羟基苯基)环己烷；4，4’-二羟基联苯；2-(3-甲基-4-羟基苯基-2-(4-羟基苯基)丙烷；2-(3，5-二甲基-4-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)丙烷；2-(3-甲基-4-羟基苯基)-2-(3，5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷；双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)甲烷；1，1-双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)乙烷；2，2-双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)丙烷；2，4-双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷；3，3-双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)戊烷；1，1-双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)环戊烷；1，1-双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)环己烷；双(3，5-二甲基-4-羟基苯基)亚砜、双(3，5-二甲基-4-羟基苯基)砜和双(3，5-二甲基苯基-4-羟基苯基)硫化物。在一种特定实施方案中，二羟基取代的芳族烃包括双酚A。
在二羟基取代的芳族烃的一些实施方案中，当E是烷撑或烷叉基团时，所述基团可以是与带有一个羟基取代基的一个或多个芳基相连的一个或多个稠环的一部分。合适的这类二羟基取代的芳族烃包括含有例如由式(V)表示的茚满结构单元的那些，该化合物是3-(4-羟基苯基)-1，1，3-三甲基茚满-5-醇，和包含例如由式(VI)表示的茚满结构单元的那些，该化合物为1-(4-羟基苯基)-1，3，3-三甲基茚满-5-醇
在包含一个或多个作为稠环一部分的烷撑或烷叉的合适的这类二羟基取代的芳族烃当中，还包括具有式(VII)的2，2，2’，2’-四氢-1，1’-螺环双[1H-茚]二醇
其中每一R6独立地选自单价烃基和卤素；R7、R8、R9和R10各自独立地是C1-6烷基；R11和R12各自独立地是H或C1-6烷基；并且每一n独立地选自0-3(包括0和3在内)的值的正整数。在一种特定实施方案中，2，2，2’，2’-四氢-1，1’-螺环双[1H-茚]二醇是2，2，2’，2’-四氢-3，3，3’，3’-四甲基-1，1’-螺环双[1H-茚]-6，6’-二醇(有时称为“SBI”)。也可以使用衍生自前述二羟基取代的芳族烃的任一种的混合物的碱金属盐的混合物。
在本发明的多个实施方案中使用的术语“烷基”意在表示含有碳和氢原子并且任选地含有除了碳和氢之外的原子例如选自周期表的15、16和17族的原子的线型烷基、支化烷基、芳烷基、环烷基、双环烷基、三环烷基和多环烷基。术语“烷基”还包括醇盐基团的烷基部分。在多个实施方案中，正态和支化烷基是含有1-约32个碳原子的那些，并且作为例举的非限定例子包括任选地被一个或多个选自C1-C32烷基、C3-C15环烷基或芳基取代的C1-C32烷基；和任选地被一个或多个选自C1-C32烷基的基团取代的C3-C15环烷基。一些特定的说明性例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基。环烷基和双环烷基的一些例举的非限定性例子包括环丁基、环戊基、环己基、甲基环己基、环庚基、双环庚基和金刚烷基。在多个实施方案中，芳烷基是含有7-约14个碳原子的那些；这些包括，但不限于苄基、苯基丁基、苯基丙基和苯基乙基。在多个实施方案中，在本发明的多个实施方案中使用的芳基是含有6-18个环碳原子的那些取代或未取代的芳基。这些芳基的一些例举的非限定性例子包括任选地被一个或多个选自C1-C32烷基、C3-C15环烷基或芳基的基团取代的C6-C15芳基。芳基的一些特定说明性例子包括取代或未取代的苯基、联苯基、甲苯基和萘基。
也可以使用包含两种或更多种羟基取代的烃的混合物。在一些特定实施方案中，可以使用至少两种单羟基取代的烷烃的混合物，或至少一种单羟基取代的烷烃和至少一种二羟基取代的烷烃的混合物，或至少两种二羟基取代的烷烃的混合物，或至少两种单羟基取代的芳烃的混合物，或至少两种二羟基取代的芳烃的混合物，或至少一种单羟基取代的芳烃和至少一种二羟基取代的芳烃的混合物，或者至少一种单羟基取代的烷烃和至少一种二羟基取代的芳烃的混合物。
在仍然另一种实施方案中，聚碳酸酯树脂是得自于双酚A和光气的线型聚碳酸酯树脂。在一种选择性实施方案中，聚碳酸酯树脂是两种或更多种聚碳酸酯树脂的共混物。
芳族聚碳酸酯可以熔体、溶液或者通过本领域公知的界面聚合技术制备。例如，可以通过将双酚A与光气、碳酸二丁酯或碳酸二苯酯反应而制备芳族聚碳酸酯。这类芳族聚碳酸酯也可商购获得。在一种实施方案中，芳族聚碳酸酯树脂可从General Electric Company商购获得，例如LEXANTM双酚A型聚碳酸酯树脂。
优选的聚碳酸酯优选为具有约0.30-约1.00分升/克的特性粘度(在25℃在二氯甲烷中测量)的高分子量芳族碳酸酯聚合物。聚碳酸酯可以是支化或未支化的并且通过凝胶渗透色谱测量，通常将具有约10,000-约200,000，优选约20,000-约100,000的重均分子量。我们认为聚碳酸酯可以具有各种已知的端基。
典型的这类聚酯树脂包括结晶的聚酯树脂，例如得自于含有2-约20个碳原子的脂族或脂环族二醇或其混合物和至少一种芳族二羧酸的聚酯树脂。优选的聚酯得自于脂族二醇和芳族二羧酸并且具有根据结构式(VIII)的重复单元
其中R13和R14在每次出现时独立地是单价烃基，脂族、芳族和脂环族基团。在一种实施方案中，R14是包含得自于含有2-约20个碳原子的脂族或脂环族二醇或其混合物的脱羟基化残基的烷基，并且R13是包含得自于芳族二羧酸的脱羧基化残基的芳族基团。该聚酯是这样一种缩合产物，其中R14是包含具有C1-C30碳原子的二醇或其化学等价物的芳族、脂族或脂环族基团的残基，并且R13是得自于包含C1-C30碳原子的二酸或其化学等价物的芳族、脂族或脂环族基团的脱羧基化残基。聚酯树脂通常通过二醇或二醇等价组分与二酸或二酸化学等价组分的缩合或者酯交换聚合而获得。
二酸意在包括具有各自可用于制备本发明的聚酯树脂的两个羟基的羧酸，优选为脂族、芳族、脂环族。二酸的例子是脂环族或双脂环族酸，例如十氢化萘二羧酸、均二苯代乙烯二羧酸、降冰片烯二羧酸、双环辛烷二羧酸、1，4-环己烷二羧酸或化学等价物，并且最优选的是反式-1，4-环己烷二羧酸或化学等价物。也可以使用线型二羧酸比如己二酸、壬二酸、二羧基十二烷二酸和琥珀酸。这些二酸的化学等价物包括酯、脂族酯例如二脂族酯、二芳族酯、酐、盐、酸氯化物、酸溴化物等。由其可以衍生出脱羧基化残基R1的芳族二羧酸的例子是每分子含有单个芳环的酸，例如间苯二甲酸或对苯二甲酸、1，2-二(对-羧基苯基)乙烷、4，4’-二羧基二苯醚、4，4’-联苯甲酸和其混合物，以及含有稠环的酸例如1，4-、1，5-或2，6-萘二羧酸。优选的二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、均二苯代乙烯二羧酸、萘二羧酸等，和包含至少一种前述二羧酸的混合物。
多价羧酸的例子包括，但不限于，芳族多价羧酸、芳族氧羧酸、脂族二羧酸和脂环族二羧酸，包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1，5-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸、联苯甲酸、磺基对苯二甲酸、5-磺基间苯二甲酸、4-磺基邻苯二甲酸、4-磺基萘-2，7-二羧酸、5-[4-磺基苯氧基]间苯二甲酸、磺基对苯二甲酸、对-氧基苯甲酸、对-(羟基乙氧基)苯甲酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、富马酸、马来酸、衣康酸、六氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、苯偏三酸、苯均三酸和苯均四酸。这些可以金属盐和铵盐等形式使用。
在本发明的一种实施方案中，聚酯衍生自包含二甲苯二醇的结构单元。在本发明的一种实施方案中，聚酯衍生自包含选自邻二甲苯二醇、间二甲苯二醇和对二甲苯二醇中的至少一种的结构单元。在本发明的一种实施方案中，聚酯衍生自包含对二甲苯二醇的结构单元。在一种实施方案中，二甲苯二醇以至少大于约40mol％的量存在。在另一种实施方案中，二甲苯二醇以约50-100mol％的量存在。在仍然另一种实施方案中，对二甲苯二醇为约100mol％。
在一种实施方案中，聚酯可以任选地包含含有2-12个碳原子的直链、支化或脂环族二醇。这类二醇的例子包括，但不限于乙二醇；丙二醇，即1，2-和1，3-丙二醇；2，2-二甲基-1，3-丙二醇；2-乙基-、2-甲基-1，3-丙二醇；1，3-和1，5-戊二醇；一缩二丙二醇；2-甲基-1，5-戊二醇；1，6-己二醇；二甲醇萘烷；二甲醇双环辛烷；1，4-环己烷二甲醇和特别的其顺式和反式异构体；三甘醇；1，10-癸二醇；和前述任一种的混合物。在一种实施方案中，二醇包括这些二醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、氢醌、间苯二酚、三亚甲基二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、六亚甲基二醇、十亚甲基二醇、1，4-环己烷二甲醇或新戊二醇。二醇的化学等价物包括酯，例如二烷酯、二芳酯等。
在一种实施方案中，聚酯可以任选地包含多价醇，该多价醇包括，但不限于脂族多价醇、脂环族多价醇和芳族多价醇，包括乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、一缩二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、1，4-环己烷二醇、1，4-环己烷二甲醇、螺环二醇、三环癸二醇、三环癸烷二甲醇、间二甲苯二醇、邻二甲苯二醇、1，4-亚苯基二醇、双酚A、己内酯聚酯和多元醇。另外，就通过将多元羧酸和多元醇分别或者组合聚合得到的聚酯树脂而言，也可以使用通过使用能够封端的普通化合物将聚合物链末端的极性基团封端得到的树脂。
优选的聚酯通过将对二甲苯二醇组分和包含至少约0.1mol％，优选至少约95mol％的对苯二甲酸的酸组分或其形成聚酯的衍生物共聚得到。优选的二醇-对二甲苯二醇组分可以包含至多约100mol％，优选至多约5mol％的另外的二醇，例如乙二醇、三亚甲基二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、六亚甲基二醇、十亚甲基二醇、环己烷二甲醇、新戊二醇等，和包含至少一种前述二醇的混合物。优选的酸组分可以包含至多约100mol％，优选至多约50mol％的另一种酸例如间苯二甲酸、2，6-萘二羧酸、2，7-萘二羧酸、1，5-萘二羧酸、4，4’-二苯基二羧酸、4，4’-二苯氧基乙烷二羧酸、癸二酸、己二酸等和其形成聚酯的衍生物，以及包含至少一种前述酸或酸衍生物的混合物。
嵌段共聚酯树脂组分也可以使用，并且可以通过(a)直链或支链聚(对苯二甲酸亚烷酯)和(b)线型脂族二羧酸和任选的芳族二元酸例如对苯二甲酸或间苯二甲酸与一种或多种直链或支链二元脂族二醇的共聚酯的酯交换制备。当高熔体强度重要时，尤其有用的是支化的高熔体粘度树脂，其包括基于酸单元的少量例如至多5mol％的含有至少三个形成酯的基团的支化组分。该支化组分可以是在聚酯的酸单元部分中或者在二醇单元部分中提供支化的一类，或者其可以是包括酸和醇官能团的混合支化剂。这类支化组分的例子是三羧酸例如苯均三酸和其低级烷基酯等；四羧酸例如苯均四酸和其低级烷基酯等；或者优选为多元醇，并且尤其优选为四醇例如季戊四醇；三醇例如三羟甲基丙烷；二羟基羧酸；和羟基二羧酸以及衍生物，例如羟基对苯二甲酸二甲酯等。支化的聚(对苯二甲酸亚烷酯)和它们的制备描述于例如Borman的美国专利No.3,953,404中。除了对苯二甲酸单元之外，也可以存在少量例如0.5-15mol％的其他芳族二羧酸例如间苯二甲酸或萘二羧酸，或者脂族二羧酸例如己二酸，以及微量的不同于衍生自1，4-丁二醇的那些的二醇组分例如乙二醇或亚环己基二甲醇等，以及微量的三官能或更高的支化组分，例如季戊四醇、苯均三酸三甲酯等。
在本发明的一种实施方案中，聚酯可以是由作为硬链段的热塑性聚酯和作为软链段的聚亚烷基二醇组成的聚醚酯嵌段共聚物。其还可以是由选自以下的至少一种二羧酸芳族二羧酸例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸、萘-2，7-二羧酸、二苯基-4，4-二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸或3-磺基间苯二甲酸，脂环族二羧酸例如1，4-环己烷二羧酸，脂族二羧酸例如琥珀酸、草酸、己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸或二聚酸，和其形成酯的衍生物；选自以下的至少一种二醇脂族二醇例如1，4-丁二醇、乙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇或十亚甲基二醇，脂环族二醇例如1，1-环己烷二甲醇、1，4-环己烷二甲醇或三环癸烷二甲醇，和其形成酯的衍生物；和选自以下的至少一种聚(氧化烯)二醇得到的三组分共聚物平均分子量约400-5000的聚乙二醇或聚(1，2-和1，3-环氧丙烷)二醇、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物，和环氧乙烷-四氢呋喃共聚物。
基于组合物的总重量，聚酯可以约1-约99wt％的量存在于组合物中。在该范围内，优选使用至少约25wt％，甚至更优选至少约30wt％的聚酯。优选的聚酯优选具有约0.1-约1.5分升/克的特性粘度(在25℃下在60∶40的苯酚/四氯乙烷溶剂混合物中测量)。聚酯是支化或未支化的，并且通过使用95∶5重量百分比的氯仿/六氟异丙醇混合物的凝胶渗透色谱测量，通常将具有约5,000-约150,000，优选约8,000-约95,000的重均分子量。
聚酯组分可以通过本领域那些技术人员公知的方法，例如通过缩合反应制备。缩合反应可以通过使用催化剂来促进，催化剂的选择由反应物的性质决定。本文中使用的各种催化剂是本领域中非常公知的并且过于大量而不在这里单独提及。然而一般而言，当使用二羧酸化合物的烷基酯时，优选酯交换类型的催化剂例如于正丁醇中的Ti(OC4H9)6。
在一种实施方案中，本发明的组合物可以包含恰好所需量的抗冲改性剂，其能够保持由透射比大于大约60％所代表的透明度的。
本发明的组合物不包含显著量的(appreciable amount)抗冲改性剂，例如聚乙烯、聚丙烯、MBS、ABS、丙烯酸类橡胶、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸离子聚合物、聚异戊二烯、聚丁二烯或聚烷撑醚二醇(polyalkylene ether glycol)或核-壳抗冲改性剂。在一种实施方案中，所述抗冲改性剂的量低于约5％。在一种实施方案中，所述抗冲改性剂的量低于约2％。在一种实施方案中，本发明的组合物中没有所述抗冲改性剂。显著量的抗冲改性剂指的是超过5％的量。
在本发明的一种实施方案中，该热塑性树脂组合物可以任选地包含稳定添加剂。在另一种实施方案中，稳定添加剂可以是用于本发明以终止聚合反应的淬灭剂。淬灭剂是抑制可能存在于树脂中的任何催化剂的活性以防止加快的热塑性物质的互聚和分解的试剂。通过制备聚酯树脂组分和聚碳酸酯的混合物并且测定对熔体粘度、气体生成或颜色稳定性或者互聚物的形成的影响，可以容易地确定特定化合物用作稳定剂的适用性和作为稳定剂使用多少量。在一种实施方案中，淬灭剂例如为含磷化合物、含硼的酸、脂族或芳族羧酸，即其分子包含至少一个羧基、酐、多元醇的有机化合物。
在本发明的一种实施方案中，可以使用催化剂。该催化剂可以是现有技术中普遍使用的任一种催化剂，例如碱土金属氧化物如氧化镁、氧化钙、氧化钡和氧化锌；碱金属和碱土金属盐；路易斯催化剂例如锡或钛化合物；含氮化合物例如四烷基氢氧化铵，比如使用磷鎓类似物例如四烷基磷鎓氢氧化物或乙酸盐。路易斯酸催化剂和该催化剂可以同时使用。
可以列举一些无机化合物例如碱金属例如钠、钾、锂、铯等和碱土金属例如钙、镁、钡等的氢氧化物、氢化物、酰胺、碳酸盐、磷酸盐、硼酸盐等作为碱金属或碱土金属化合物的例子。例子包括硬脂酸钠、碳酸钠、乙酸钠、碳酸氢钠、苯甲酸钠、己酸钠或油酸钾。
在本发明的一种实施方案中，催化剂选自磷鎓盐或铵盐(不基于任何金属离子)的其中一种而用于改进的水解稳定性能。在本发明的另一种实施方案中，催化剂选自以下的其中一种硬脂酸钠、苯甲酸钠、乙酸钠和四丁基磷鎓乙酸盐。在本发明的仍然另一种实施方案中，催化剂独立地选自硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、乙酸钠、乙酸钙、乙酸锌、乙酸镁、乙酸锰、乙酸镧、乙酰丙酮化镧、苯甲酸钠、四苯基硼酸钠、二丁基氧化锡、三氧化锑、聚苯乙烯磺酸钠、PBT离聚物、异丙醇钛和硫酸氢四铵及其混合物。在一种选择性实施方案中，这里所述的催化剂可以是具有形式M(OR10)q的化合物，其中M是碱土或碱金属、金属或过渡金属例如钠、钾、锂、铯等，和碱土金属例如钙、镁、钡等，金属和过渡金属比如铝、镁、锰、锌、钛、镍，并且R10可以是脂族或芳族有机化合物例如甲基、乙基、丙基、苯基等，并且q为对应于化合物的金属价态。
在一种实施方案中，催化剂包括但不限于Ti、Zn、Ge、Ga、Sn、Ca、Li和Sb的金属盐和螯合物。其他已知的催化剂也可用于该逐步生长聚合。催化剂的选择由反应物的性质决定。在本发明的一种实施方案中，反应混合物包含至少两种催化剂。这里使用的各种催化剂是本领域非常公知的并且过于大量而不在此单独提及。可用于以上方法的催化剂的几种例子包括，但不限于钛醇盐，例如四甲基、四乙基、四(正丙基)、四异丙基和四丁基钛酸酯；二烷基锡化合物例如二月桂酸二(正丁基)锡、氧化二(正丁基)锡和二乙酸二(正丁基)锡；和金属例如镁、钙、锗、锌、锑等的氧化物、乙酸盐和硫酸盐。在一种实施方案中，催化剂是钛醇盐。催化剂以使得能够形成共聚物的有效量使用并且并不关键，并且取决于使用的催化剂。一般而言，催化剂以约10-约500ppm，优选小于约300ppm并且最优选约20-约300ppm的浓度范围使用。
在另一种实施方案中，可以任选地将催化剂淬灭剂加入反应混合物。淬灭剂的选择实质上是避免热塑性组合物的颜色形成和透明度损失。在本发明的一种实施方案中，催化剂淬灭剂是含磷衍生物，例子包括但不限于二亚磷酸酯、膦酸酯、偏磷酸；芳基次膦酸和芳基膦酸；多元醇；羧酸衍生物和其组合。加入热塑性组合物中的淬灭剂的量为有效地稳定热塑性组合物的量。在一种实施方案中，基于所述热塑性树脂组合物的总量，该量为至少约0.001wt％，优选至少约0.01wt％。使用的淬灭剂的量因此是有效地稳定这里的组合物但不足以显著不利地影响所述组合物的大多数有利性能的量。
本发明的组合物可以进一步包括不防碍前面提到的所需性能但可增加其它有利性能的添加剂，例如抗氧化剂、增强材料、着色剂、脱模剂、填料、成核剂、UV光以及热稳定剂、润滑剂等等。
其他另外的组分可以包括抗氧剂和UV吸收剂以及其他稳定剂。抗氧剂包括i)烷基化单酚，例如2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基-4，6-二甲基苯酚、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2，6-二叔丁基-4-正丁基苯酚、2，6-二叔丁基-4-异丁基苯酚、2，6-二环戊基-4-甲基苯酚、2-(α-甲基环己基)-4，6-二甲基苯酚、2，6-二(十八烷基)-4-甲基苯酚、2，4，6-三环己基苯酚、2，6-二叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚；ii)烷基化的氢醌，例如2，6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚、2，5-二叔丁基氢醌、2，5-二叔戊基氢醌、2，6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚；iii)羟基化硫代二苯醚；iv)亚烷基双酚；v)苄基化合物，例如1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2，4，6-三甲基苯；vi)酰基氨基酚，例如4-羟基-月桂酸苯胺；vii)β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯酚)丙酸与一元或多元醇的酯；viii)β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与一元或多元醇的酯；vii)β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与一元或多元醇例如与甲醇、二甘醇、十八烷醇、三甘醇、1，6-己二醇、季戊四醇、新戊二醇、三(羟乙基)异氰脲酸酯、硫代二甘醇、N，N-双(羟乙基)草酸二酰胺的酯。一般而言，UV吸收剂和光稳定剂包括i)2-(2’-羟基苯基)苯并三唑，例如5’-甲基-、3’，5’-二叔丁基-、5’-叔丁基-、5’-(1，1，3，3-四甲基丁基)-、5-氯-3’，5’-二叔丁基-、5-氯-3’-叔丁基-5’-甲基-、3’-仲丁基-5’-叔丁基-、4’-辛氧基-3’，5’-二叔戊基-3’，5’-双(α，α-二甲基苄基)-衍生物；ii)2-羟基二苯甲酮，例如4-羟基-4-甲氧基-、4-辛氧基、4-癸氧基-、4-十二烷氧基-、4-苄氧基-、4，2’，4’-三羟基-和2’-羟基-4，4’-二甲氧基衍生物；和iii)取代和未取代的苯甲酸的酯，例如水杨酸苯酯、4-叔丁基苯基水杨酸酯、水杨酸辛基苯酯、二苯甲酰基间苯二酚、双(4-叔丁基苯甲酰基)间苯二酚、苯甲酰基间苯二酚、2，4-二叔丁基苯基-3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯和十六烷基-3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯。
该组合物可以进一步包含一种或多种抗滴落剂，其在树脂经受燃烧条件时防止或延迟树脂滴落。这类试剂的具体例子包括硅油、二氧化硅(也充当增强填料)、石棉和原纤类含氟聚合物。含氟聚合物的例子包括氟化聚烯烃，例如聚(四氟乙烯)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚(氯三氟乙烯)等，和包含至少一种前述抗滴落剂的混合物。优选的抗滴落剂是聚(四氟乙烯)。当使用时，基于组合物的总重量，抗滴落剂以约0.02-约2wt％，并且更优选约0.05-约1wt％的量存在。
可以使用染料或颜料以赋予背景颜色。染料通常是可溶于树脂基质中的有机材料，而颜料可以是有机络合物或者甚至无机化合物或络合物，其通常不溶于树脂基质。这些有机染料和颜料包括以下种类和例子炉炭黑、氧化钛、硫化锌、酞菁蓝或绿、蒽醌染料、猩红色3b色淀、偶氮化合物和酸偶氮颜料、喹吖啶酮、铬酞菁吡咯、卤代酞菁、喹啉、杂环染料、哌啶酮染料、蒽二酮染料、噻吨染料、parazolone染料、聚甲川染料和其他。
出于美学观点，可以使用特殊视觉效果的彩色颜料。所述成分可以包括金属效果颜料、金属氧化物涂敷的金属颜料、层状石墨颜料、层状二硫化钼颜料、珠光云母颜料、金属氧化物涂敷的云母颜料、有机效果颜料、层状光干涉颜料、聚合物全息颜料或液晶干涉颜料。优选地，效果颜料是金属效果颜料，其选自铝、金、黄铜和铜金属效果颜料；特别是铝金属效果颜料。作为选择，优选的效果颜料为珠光云母颜料或大粒度的、优选小片型的有机效果颜料，其选自铜酞菁蓝、铜酞菁绿、咔唑二噁嗪、二酮吡咯并吡咯、亚氨基异吲哚啉、亚氨基异吲哚啉酮、偶氮和喹吖啶酮效果颜料。
合适的着色颜料可以包含在树脂共混物中。所述颜料包括有机颜料，其选自偶氮、偶氮甲碱、甲川、蒽醌、酞菁、紫环酮(perinone)、苝、二酮基吡咯并吡咯、硫靛蓝、二噁嗪亚氨基异吲哚啉、二噁嗪、亚氨基异吲哚啉酮、喹吖啶酮、黄烷士林、阴丹士林、蒽嘧啶(anthrapyrimidine)和喹吖酞酮(quinophthalone)颜料、或它们的混合物或固溶体；特别是二噁嗪、二酮基吡咯并吡咯、喹吖啶酮、酞菁、阴丹士林或亚氨基异吲哚啉酮颜料、或它们的混合物或固溶体。
特别关注的着色有机颜料包括包括C.I.颜料红202、C.I.颜料红122、C.I.颜料红179、C.I.颜料红170、C.I.颜料红144、C.I.颜料红177、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料棕23、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄147、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙48、C.I.颜料橙49、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫37、C.I.颜料紫19、C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、或它们的混合物或固溶体。
合适的着色颜料还包括无机颜料；特别是选自以下的那些金属氧化物、锑黄、铬酸铅、硫酸铬酸铅、钼酸铅、群青蓝、钴蓝、锰蓝、氧化铬绿、水合氧化铬绿、钴绿和金属硫化物、例如硫化铈或硫化镉、硫硒化镉、锌铁尖晶石、钒酸铋以及混合金属氧化物。
最优选地，着色颜料是透明有机颜料。特别关注其中着色颜料是粒度范围在0.2μm以下、优选0.1μm以下的透明有机颜料的颜料组合物。例如，特别关注含有以下成分作为透明有机颜料的本发明颜料组合物以其品红和红色的透明喹吖啶酮，透明黄色颜料，例如异吲哚啉酮或黄色喹吖啶酮/喹吖啶酮醌固溶体，透明铜酞菁蓝和卤化铜酞菁绿，或高度饱和的透明二酮基吡咯并吡咯或二噁嗪颜料。
通常经由通过已知的干法或湿法混合技术将颜料与填料共混来制备颜料组合物。例如，在颜料准备工序的结束步骤中湿法混合各组分，或者通过将填料共混入水性颜料淤浆中，然后将该淤浆混合物过滤、干燥和微粉化。
在优选的方法中，在产生差不多均匀的颜料与填料混合物的任意合适装置中将颜料与填料干法共混。所述装置例如是受到旋转或摇动的容器例如烧瓶或转鼓，或者是特定的共混装置例如来自W.Bachofen，CH-4002 Basel的TURBULA混合器或来自Patterson-Kelley Division，East Stroudsburg，Pa.18301的P-K TWIN-SHELL INTENSIFIER BLENDER。颜料组合物通常以粉末形式使用，将其混入有待着色的高分子量的有机组合物例如涂料组合物中。该颜料组合物由或基本上由填料和着色颜料以及颜料组合物的常规添加剂组成。这些常规添加剂包括质地形成剂和/或防絮凝剂。
典型地，添加剂通常的存在量是大约0到大约1.5wt％，基于树脂的量。在另一种实施方案中，添加剂通常的存在量是大约0.01到大约0.5wt％，基于树脂的量。
本发明的热塑性树脂的组成范围是大约90到10wt％的聚碳酸酯组分、10到大约90wt％的聚酯组分。在又一种实施方案中，聚碳酸酯的存在量是至少大约40wt％。在一种实施方案中，聚碳酸酯的存在量是介于大约90和大约5wt％之间，基于组合物的总重量。在又一种实施方案中，聚碳酸酯的存在量是介于大约80和大约20wt％之间，基于组合物的总重量。在一种实施方案中，组合物包含大约75-25wt％的聚碳酸酯和25-75wt％的聚酯组分。
本发明的组合物是一种可混熔组合物，可混熔组合物是透明的、而非不透明的。另外，对于由两种或更多种组分组成的可混熔共混物。差示扫描量热法试验仅测定出单一的玻璃化转变温度(Tg)。在本发明的一种实施方案中，组合物在大约400nm到大约800nm的区域透射大约大于60％的光。在另一种实施方案中，组合物在大约400nm到大约800nm的区域透射介于大约65到大约99％的光。
在本发明的一种实施方案中，该组合物通过熔体方法制备。该方法可以是连续的聚合方法，其中所述反应以连续方式在至少2个串联或平行的反应器的反应器串中进行，并且这里所述的反应物和不包括催化剂的添加剂全部被加入第一反应器或者该串中的任一个反应器中。在一种个选择性实施方案中，该方法可以是间歇聚合方法，其中反应以间歇方式在单个容器或者多个容器中进行，并且取决于反应器的数目和工艺条件，反应可以两级或更多级进行。在一种选择性实施方案中，该方法可以在半连续聚合方法中进行，其中反应以间歇方式进行。在一种实施方案中，连续加入添加剂。在另一种实施方案中，反应以连续方式进行，其中连续取出聚合物并且以间歇过程加入反应物或添加剂。
在本发明的一种实施方案中，在一种实施方案中该方法可以在惰性气氛中进行。在另一种实施方案中，该方法可以在氮气、氩气或二氧化碳气氛中进行。惰性气氛可以是氮气或氩气或者二氧化碳。各个组分的加热可以在约90℃-约230℃的温度下进行。在一种实施方案中，通过在约225-350℃的温度下挤出将本发明的共混物-聚碳酸酯、聚酯聚合足够量的时间以制得特征在于单个Tg的组合物。在一种实施方案中，该方法可以任选地在约0.01kPa-大气压的压力下进行。在仍然另一种实施方案中，真空为0.01kPa-80kPa。在一种实施方案中，聚酯通过废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯(瓶废料)与对二甲苯二醇的酯交换得到。
反应可以任选地在溶剂的存在下或者在没有溶剂的纯条件下进行。用于根据本发明的上述方法的有机溶剂应该能够在25℃下将聚酯和聚碳酸酯溶解到至少0.01g/ml的程度并且在大气压下应该具有140-290℃的沸点。溶剂的优选例子包括，但不限于酰胺溶剂，特别是N-甲基-2-吡咯烷酮；N-乙酰基-2-吡咯烷酮；N，N’-二甲基甲酰胺；N，N’-二甲基乙酰胺；N，N’-二乙基乙酰胺；N，N’-二甲基丙酸酰胺；N，N’-二乙基丙酸酰胺；四甲基脲；四乙基脲；六甲基磷三酰胺；N-甲基己内酰胺等。也可以使用其他溶剂，例如二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷、四氢呋喃、二乙醚、二噁烷、苯、甲苯、氯苯、邻-二氯苯等。
在一种实施方案中，该组合物可以通过传统的共混技术制备。组合物的制备可以采用已知用于热塑性物质共混的任一种共混操作，例如在捏合机例如Banbury混合机或挤出机中共混。为了制备组合物，可以通过任何已知的方法将组分混合。一般而言，有两个不同的混合步骤预混步骤和熔融混合步骤。在预混步骤中，将干燥组分混合在一起。预混步骤通常使用转筒混合机或带式共混机进行。然而如果需要，可以使用高剪切混合机例如Henschel混合机或者类似的高强度设备制备预混物。预混步骤通常之后是熔体混合步骤，其中将预混物熔融并且重新作为熔体混合。作为选择，可以省略预混步骤，并且可以优选通过多进料系统将原料直接加入熔体混合设备的进料段中。在熔体混合步骤中，通常在单螺杆或双螺杆挤出机、Banbury混合机、双辊研磨机或类似设备中将组分熔体捏合。
在本发明的一种实施方案中，可以通过溶液方法制备该组合物。该溶液方法包括将所有组分溶解在常用溶剂(或者)溶剂混合物中并且沉淀在非溶剂中或者在室温下或者至少约50℃-约80℃的更高温度下将溶剂蒸发。在一种实施方案中，可以将反应物与相对挥发的溶剂，优选有机溶剂混合，该溶剂对聚合物基本惰性并且将不会侵蚀和负面影响聚合物。一些合适的有机溶剂包括二乙酸乙二醇酯、丁氧基乙醇、甲氧基丙醇、低级链烷醇、氯仿、丙酮、二氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃等。在本发明的一种实施方案中，非溶剂是选自一元醇例如乙醇、甲醇、异丙醇和丁醇以及具有1-约12个碳原子的低级醇的至少一种。在一种实施方案中，溶剂是氯仿。
在一种实施方案中，将组分预先复合、粒化并且然后模塑。预先复合可以在常规设备中进行。例如，在将聚酯组合物预先干燥(例如在约120℃下约4小时)之后，可以与干燥的组分共混物一起送入单螺杆挤出机，使用的螺杆具有长的过渡段以确保合适的熔融。作为选择，可以在进料口将树脂和添加剂送入具有相互啮合的同向旋转螺杆的双螺杆挤出机并且可以在下游送入增强添加剂(和其他添加剂)。可以通过标准技术将预先复合的组合物挤出并且切割成模塑复合物例如常规的颗粒、片材等。然后可以在常规用于热塑性组合物的任何设备例如Newbury型注塑机中伴随着在约230℃-约280℃下的常规机筒温度和在约55℃-约95℃下的常规模具温度将组合物模塑。
例如通过将组合物粒化或者研磨，熔融的聚酯混合物可以粒状形式获得。可以通过各种方式通过多种不同的方法将本发明的组合物模塑成有用的制品以提供有用的模塑产品，例如注塑、挤出、旋转模塑、泡沫塑料模塑、压延机模塑以及吹塑和热成型、压实、熔融纺丝形式的制品。可由本发明的热塑性组合物制得的各种制品的非限定例子包括接线盒、电子设备、计算机、建筑和结构、户外设备。由本发明的组合物制得的制品可广泛用于家用物品例如食品容器和碗、家用器具，以及薄膜、接线盒、电子设备、计算机、建筑和结构、户外设备、卡车和汽车中。在一种实施方案中，可以将该聚酯与其他常规聚合物共混。
实施例 不需要进一步修饰，我们相信本领域技术人员利用本文中的描述可以将本发明应用至其最完全的程度。包括了以下实施例以在实践所要求的发明中提供给本领域那些技术人员另外的指导。提供的实施例仅仅是有助于教导本申请的工作的代表。尽管在这里仅仅解释和描述了本发明的某些特征，但许多改进和改变将对于本领域那些技术人员而言是显然的。因此，这些实施例不意在以任何方式限制如附属的权利要求中定义的发明。
在以下实施例中，玻璃化转变温度(Tg)的数值通过差示扫描量热法(DSC)以20℃/min的加热速率测定。重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯标样，使用氯仿作为溶剂进行测定。GPC柱是可购自PolymerLaboratories的尺寸为300毫米(mm)X 7.5mm的混合-C柱。黄色指数或YI在Gardner色度计型号XL-835测定。透射百分比和雾度是根据试验方法ASTMD-1003进行测定的。耐化学性是根据ISO 4599进行评估的，是将一个挤出试件(厚度＝2.5mm)固定在1％扭转夹具并且暴露于各种溶剂中2天测定其断裂伸长率。拉伸性能例如屈服应力、屈服应变、断裂应力、断裂应变是使用ISO527标准在Instron上测定的。表观检查的进行是记录任何外观的变化、裂纹、裂缝、变色等等。
表1 PXI和PXD的制备一般工艺 聚合反应是在一个装有侧臂、顶端搅拌马达驱动的机械搅拌器和装有旋阀的小侧壁的圆柱形玻璃反应器中进行的，侧臂用来吹扫氮气以及用于施加真空。反应器被排气和用氮气吹扫3遍以除去痕量的氧气和水气。组分PXG、DMT和DMCD装入反应器中。反应器用氮气吹扫并恢复到常压，内容物被加热直至得到透明的熔体并且保持在氮气中和大约100转/min的恒定搅拌条件下。通过小侧臂200ppm的异丙醇钛(IV)作为催化剂在180℃下被加入，酯交换反应进行同时甲醇通过侧臂被馏出。熔体的温度以分段的方式从180℃增加到200℃到230℃再增加到250℃并且在下氮气下搅拌大约1小时。反应器的压力在大约250℃的温度下以分段的方式从大约900毫米汞柱降低到700、500、300、100、50、25和10毫巴。施加大约0.5到0.1毫巴的真空并且聚合持续大约30到45分钟。聚合结束之后，反应器内部压力通过氮气吹扫被恢复到常压。聚合物通过施加氮气压力收集，聚合物通过折断反应器底部的螺纹接管作为线料收集。聚合物在室温下溶于PhOH/TCE(3/2)溶剂混合物半小时并且在25℃下测定特性粘度。
共混物的制备溶液法 实施例1到8由购自General Electric Company的

聚碳酸酯树脂作为聚碳酸酯与PXI/PXD聚酯制备共混物。共混物通过溶剂流延法得到。已知量的聚酯和PC被溶于氯仿溶剂(50ml)形成均一溶液。使溶液在室温下蒸发。薄膜在真空下、大约50-60℃的适当温度下干燥大约12小时以保证全部溶剂被蒸发。制备的共混物薄膜的玻璃化转变温度(Tg)被记录并且Tg数值再次被记录，数据列于表1。共混物具有介于大约90℃到大约122℃的玻璃化转变温度，依赖于共混物的组成。
共混物的制备熔体法 实施例9到12由购自General Electric Company的

聚碳酸酯树脂作为聚碳酸酯与PXI/PXD聚酯制备共混物。共混物通过混合已知重量的聚碳酸酯和聚酯得到。熔体共混使用熔融混合器具进行，该器具具有空腔和活塞用于在设定温度下混合共混物。器具被预加热到260℃，共混混合物被注入空腔。将其在空气中熔融并且通过活塞搅拌混合3分钟。共混物熔体通过活塞冲压，得到具有轻微颜色的透明线料。制备的共混物线料的玻璃化转变温度(Tg)被记录并且线料的Tg数值被再记录。数据被列于表1和2。共混物具有介于大约90℃到大约122℃的玻璃化转变温度，依赖于共混物的组成(发明人请包括使用催化剂的实验) 聚合物的特性粘度通过Ubhellode粘度计使用重量比为60∶40的苯酚四氯乙烷混合物被测定，该测定是在25℃下进行的。
表2 基于组合物表3得到 表3 *基于组合物得到 通过溶液和熔体法得到的PXI和PXD与PC的共混物列于表2和3。两种方法得到的所有共混物都显示单一的Tg，其表明这些聚酯和聚碳酸酯的溶混性。在该组合物中，随着PC的浓度由20％增加到80％，共混物的Tg线性增加。
表4 共混组合物连同其性能一起被列于表4。所有得到的共混物显示出透明度，这表明这些聚酯和聚碳酸酯的溶混性。根据表4，显然PCCD和PCTG聚酯和PC的配方具有良好的拉伸强度和断裂伸长率，而PXD和PC的共混物在保持其透明度的同时相比PCCD和PCTG与PC的共混物在异丙醇中显示更好的耐化学性。共聚酯PXBT与聚碳酸酯也形成了透明的共混物(实施例16)。当实施例16的组合物暴露于油酸时未观察到可见裂缝。
虽然本发明在典型的实施方案中作了举例说明和描述，但并不会限制所示细节，因为在不背离本发明总精神的情况下可以进行任何修改和替换。因此，本领域的专业人员根据这里公开的本发明可以想到进一步修改的和等效的方案，所有这些修改的和等效的方案都被包括在本发明以下权利要求所限定的精神和范围之内，这里提到的所有专利和出版物都通过引用被引入这里。
权利要求
1、一种热塑性树脂组合物，包含:
(a)至少一种取代的或未取代的聚碳酸酯，
(b)包含衍生自至少大于40mol％二甲苯二醇的结构单元的聚酯；其中所述组合物是可混溶的。
2、如权利要求1所述的组合物，其中所述组合物不包含显著量的选自以下的抗冲改性剂:聚乙烯、聚丙烯、MBS、ABS、丙烯酸类橡胶、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸离子聚合物、聚异戊二烯、聚丁二烯或聚烷撑醚二醇。
3、如权利要求1所述的组合物，其中所述聚碳酸酯包含如下结构式的重复单元:
其中R是衍生自式HO-D-OH的二羟基芳族化合物的二价芳族基团，其中D具有下式的结构:
其中A1表示芳族基团；E包括含硫连接基、硫化物、亚砜、砜；含磷连接基、氧膦基、膦酰基；醚连接基；羰基；叔氮基；含硅连接基；硅烷；甲硅烷氧基；脂环族基团；环戊叉、环己叉、3，3，5-三甲基环己叉、甲基环己叉、2-[2.2.1]-双环庚叉、新戊叉、环十五烷叉、环十二烷叉、金刚烷叉；烷撑或烷叉基团，该基团可以任选的是与带有一个羟基取代基的一个或多个芳族基团相连的一个或多个稠环的一部分；不饱和的烷叉基团；或者两个或多个由不同于烷撑或烷叉的部分相连的烷撑或烷叉基团，所述部分选自:芳族连接基；叔氮连接基；醚连接基；羰基连接基；含硅连接基、硅烷、甲硅烷氧基；含硫连接基、硫化物、亚砜、砜；含磷连接基、氧膦基和膦酰基；
R1在每次出现时独立地包含单价烃基团、链烯基、烯丙基、烷基、芳基、芳烷基、烷芳基或环烷基；
Y1在每次出现时独立地选自无机原子、卤素；无机基团、硝基；有机基团、单价烃基、链烯基、烯丙基、烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和烷氧基；
字母“m”表示从0并且包括0到A1上可用于取代的可替代的氢数目的任意整数；
字母“p”表示从0并且包括0到E上可用于取代的可替代的氢数目的整数；
字母“t”表示等于至少1的整数；
字母“s”表示等于0或1的整数；和
“u”表示包括0的任意整数。
4、如权利要求3所述的组合物，其中衍生出D的二羟基芳族化合物是双酚A。
5、如权利要求1所述的组合物，其中所述聚酯衍生自包含至少一种取代的或未取代的二酸和二甲苯二醇的结构单元。
6、如权利要求5所述的组合物，其中所述二酸选自:线型二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二甲酸、脂环族酸、双脂环族酸、十氢萘二羧酸、降冰片烯二羧酸、双环辛烷二羧酸、1，4-环己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、二羧基十二烷酸、均二苯代乙烯二羧酸、琥珀酸、和前述物质的化学等价物。
7、如权利要求1所述的组合物，其中所述二甲苯二醇选自:邻二甲苯二醇、间二甲苯二醇、对二甲苯二醇以及它们的混合物。
8、如权利要求7所述的组合物，其中所述二甲苯二醇是对二甲苯二醇。
9、如权利要求1所述的组合物，其中所述聚酯中二甲苯二醇的量为大约45mol％到100mol％的二醇。
10、如权利要求1所述的组合物，其其中所述聚酯可任选包含衍生自以下物质的结构单元，所述物质选自:乙二醇；丙二醇、丁二醇、戊二醇；一缩二丙二醇；2-甲基-1，5-戊二醇；1，6-己二醇；萘烷二甲醇、双环辛烷二甲醇；1，4-环己烷二甲醇；三甘醇；1，10-癸二醇；三环癸烷二甲醇；氢化双酚A、四甲基环丁烷二醇、前述物质的化学等价物，及其组合。
11、如权利要求1所述的组合物，其中所述聚酯的存在量是大约10到大约90wt％，基于组合物的总重量。
12、如权利要求1所述的组合物，其中所述聚酯的存在量是大约20到大约80wt％，基于组合物的总重量。
13、如权利要求1所述的组合物，其中所述聚碳酸酯的存在量是大约90到大约10wt％，基于组合物的总重量。
14、如权利要求1所述的组合物，其中所述聚碳酸酯的存在量是大约80到大约20wt％，基于组合物的总重量。
15、如权利要求1所述的组合物，其中该组合物进一步包含添加剂。
16、如权利要求15所述的组合物，其中所述添加剂的存在量为大约0到1.5wt％，基于热塑性树脂的总重量。
17、如权利要求1所述的组合物，其中该组合物抵抗来自与有机醇接触产生的劣化。
18、如权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的玻璃化转变温度为大约50℃到大约130℃。
19、包含由权利要求1所述组合物模塑而成的制品的组合物。
20、一种制备热塑性树脂组合物的方法，该组合物包含:
(a)至少一种取代的或未取代的聚碳酸酯，
(b)包含衍生自至少大于40mol％的二甲苯二醇的结构单元的聚酯；并且
其中该组合物是可混溶的，并且该组合物不含有显著量的选自以下的抗冲改性剂:聚乙烯、聚丙烯、MBS、ABS、丙烯酸类橡胶、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸离子聚合物、聚异戊二烯、聚丁二烯或聚烷撑醚二醇；并且其中该方法包括如下步骤:
i.混合聚碳酸酯和聚酯形成第一混合物；
ii.加热第一混合物形成组合物。
21、如权利要求20所述的方法，其中该方法是在催化剂的存在下进行的。
22、如权利要求20所述的方法，其中所述催化剂选自:芳族二羧酸的碱金属和碱土金属盐、脂族二羧酸的碱金属和碱土金属盐、路易斯酸、金属氧化物、前述物质的配位络合物和它们的组合。
23、如权利要求20所述的方法，其中该方法是在溶剂的存在下进行的。
24、一种热塑性树脂组合物，基本上由以下组分组成:
(a)衍生自至少一种取代的或未取代的聚碳酸酯的结构单元，
(b)包括衍生自至少大于40mol％的二甲苯二醇的结构单元的聚酯；其中该组合物是可混溶的。
25、一种热塑性树脂组合物，基本上由以下组分组成:
(a)衍生自至少一种取代的或未取代的聚碳酸酯的结构单元，
(b)包括衍生自至少大于45mol％的二甲苯二醇和至少一种选自以下二酸的结构单元的聚酯:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二甲酸、环脂族酸、双环脂族酸、十氢萘二甲酸、降冰片烯二羧酸、二环辛烷二羧酸、1，4-环己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、二羧基十二烷酸、均二苯乙烯二羧酸和琥珀酸以及它们的化学等价物；其中该组合物是可混溶的。
全文摘要
一种热塑性树脂组合物，它包括衍生自至少一种取代的或未取代的聚碳酸酯的结构单元、以及包括衍生自至少大于40mol％的二甲苯二醇的结构单元的聚酯，该组合物是可混溶的；还公开了一种制备所述热塑性组合物的方法和由所述组合物制得的制品；公开的组合物具有良好的光学性质、热学性质和稳定性。
文档编号C08L67/02GK101389708SQ200780006130
公开日2009年3月18日 申请日期2007年1月16日 优先权日2006年1月20日
发明者阿巴斯·A·G·谢克, 萨博德·K·帕尔, 戈马塔姆·R·拉维, 迪帕克·拉马拉朱, 拉梅什·拉杰斯瓦兰, 加尼什·坎南, 史晓东, 张惠平, 查尔斯·钱伯斯 申请人:通用电气公司