專利名稱：聚碳酸酯組合物、制品以及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文涉及聚碳酸酯組合物、制造方法及其用于制造制品的用途。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯組合物用于從汽車部件到電子裝置的眾多應(yīng)用領(lǐng)域的制品和元件的制造。盡管聚碳酸酯組合物具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是已經(jīng)證實(shí)在一些聚碳酸酯組合物中有一種特性難以實(shí)現(xiàn)，即熔合線強(qiáng)度。在一些由熱塑材料制成的模制部件中，通常使用模具設(shè)計(jì)，其中朝一個方向流動的熔融塑料與由另一方向流入的熔融塑料相遇以致將模具填滿。在兩股物料相遇的地方，物流熔合在一起并在該交接處結(jié)合。物料結(jié)合的地帶在工業(yè)上常被稱為熔合線或結(jié)合線。模制部件在熔合線處的強(qiáng)度和沖擊度通常低于該部件的其它部位。當(dāng)部件是復(fù)合的，例如在一個模具中加工而成的部件，其中在同一部件中具有許多熔合線時，就會加劇該問題。降低的熔合線強(qiáng)度對部件的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了嚴(yán)重的限制。在許多情況下，整個部件的大小受熔合線強(qiáng)度的控制，并且出于對彌補(bǔ)熔合線區(qū)域缺陷的安全因素的需要，迫使設(shè)計(jì)者制造比必需部件更大的部件，或者替換比需要的性能更高的(且更昂貴的)聚合物。
已經(jīng)使用了各種方法來試圖改善聚碳酸酯組合物的熔合線強(qiáng)度，特別是使用含有抗沖改性劑如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的組合物。Margotte等人在US3988389中公開了通過使用特定的接枝ABS制劑改善了聚碳酸酯/ABS混合物的熔合線強(qiáng)度，其中該特定的接枝ABS制劑具有嚴(yán)格確定的接枝比例、橡膠顆粒大小、橡膠含量等。英國專利1182807公開了一種熱塑性聚碳酸酯和聚(甲基丙烯酸甲酯)的混合物，其任選地包含較小比例的“橡膠狀聚合材料”，例如苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、腈橡膠、和接枝聚合物，主要是橡膠狀的丙烯酸酯共聚物。Gaggar在US5128409中公開了通過使用聚碳酸酯、高橡膠接枝ABS、和至多約20wt.％的聚(甲基丙烯酸甲酯)的組合物，實(shí)現(xiàn)了熔合線強(qiáng)度的改善。
盡管適合于預(yù)期的目的，但是仍存在對能夠更加改善熔合線強(qiáng)度的聚碳酸酯組合物的持續(xù)需求，特別是具有改善的熔合線強(qiáng)度、以及良好沖擊強(qiáng)度、軟化溫度、和/或良好流動特性的組合物。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)的上述和其它缺陷由下述熱塑性組合物克服，該組合物包含約10-約84重量百分比(wt.％)的聚碳酸酯樹脂；約0.5-約40wt.％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物；約1-約50wt.％的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物；和約1-約40wt.％的抗沖改性劑組合物，每個均以除任何填充劑外的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。
在另一實(shí)施方案中，一種制造方法包含將上述組分組合，形成熱塑性組合物。
在再一實(shí)施方案中，一種制品包含上述熱塑性組合物。
在再一實(shí)施方案中，一種制造制品的方法包含將上述熱塑性組合物模制、擠壓或成形為制品。
在另一實(shí)施方案中，現(xiàn)有技術(shù)的上述和其它缺陷由下述熱塑性組合物克服，該組合物包含約10-約85wt.％的聚碳酸酯樹脂；約1-約40wt.％的抗沖改性劑組合物；和約1-約50wt.％的抗沖改性的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物，每個均以除任何填充劑外的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。
在另一實(shí)施方案中，一種制造方法包含將上述組分組合，形成熱塑性組合物。
在再一實(shí)施方案中，一種制品包含上述熱塑性組合物。
在再一實(shí)施方案中，一種制造制品的方法包含將上述熱塑性組合物模制、擠壓或成形為制品。
具體實(shí)施例方式
不受理論所限，我們認(rèn)為本文獲得了有利的結(jié)果，即具有特別改善的沖擊度和強(qiáng)度、尤其是熔合線沖擊度和強(qiáng)度、以及所希望的流動和熱性質(zhì)平衡的熱塑性組合物，而上述結(jié)果可通過使用聚碳酸酯樹脂、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、抗沖改性劑、和聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的組合來實(shí)現(xiàn)。另外還出乎意料地發(fā)現(xiàn)，上述特性可通過使用聚碳酸酯樹脂、抗沖改性劑、和抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的組合來實(shí)現(xiàn)。這種聚碳酸酯樹脂、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、抗沖改性劑、和抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的組合提供了非常好的結(jié)果。
本文所使用的術(shù)語“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯樹脂”是指具有式(1)重復(fù)結(jié)構(gòu)碳酸酯單元的組合物 其中R1基團(tuán)總量的，至少約60％是芳香族有機(jī)基團(tuán)并且余下的是脂肪族、脂環(huán)族、或芳香族基團(tuán)。
在一個實(shí)施方案中，每個R1是芳香族有機(jī)基團(tuán)，例如具有式(2)的基團(tuán)-A1-Y1-A2- (2)其中，每個A1和A2是單環(huán)二價芳基且Y1是將A1和A2分隔的、具有一個或兩個原子的橋基。在一個示例性實(shí)施方案中，一個原子將A1和A2分隔。這類基團(tuán)的說明性非限制實(shí)例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亞甲基、環(huán)己基-亞甲基、2-[2.2.1]-雙環(huán)亞庚基、亞乙基、亞異丙基、亞新戊基、亞環(huán)己基、亞環(huán)十五烷基、亞環(huán)十二烷基、和亞金剛烷基。橋基Y1可以是烴基或飽和的烴基，例如亞甲基、亞環(huán)己基、或亞異丙基。
聚碳酸酯可由具有式HO-R1-OH的二羥基化合物的界面反應(yīng)制得，該二羥基化合物包括具有式(3)的二羥基化合物HO-A1-Y1-A2-OH (3)其中Y1、A1和A2如上所述。還包括具有通式(4)的雙酚化合物
其中，Ra和Rb各自代表鹵原子或單價烴基，并且可以是相同或不同的；p和q各自獨(dú)立地是0-4的整數(shù)；且Xa代表一種式(5)基團(tuán) 或 其中，Rc和Rd各自獨(dú)立地代表氫原子或單價直鏈或環(huán)狀烴基，且Re是二價烴基。
合適的二羥基化合物的一些說明性非限制實(shí)例包括如下間苯二酚、4-溴間苯二酚、氫醌、4，4’-二羥基聯(lián)苯、1，6-二羥基萘、2，6-二羥基萘、二(4-羥基苯基)甲烷、二(4-羥基苯基)二苯基甲烷、二(4-羥基苯基)-1-萘基甲烷、1，2-二(4-羥基苯基)乙烷、1，1-二(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羥基苯基)-2-(3-羥基苯基)-丙烷、二(4-羥基苯基)苯基甲烷、2，2-二(4-羥基3-溴苯基)丙烷、1，1-二(羥基苯基)環(huán)戊烷、1，1-二(4-羥基苯基)環(huán)己烷、1，1-二(4-羥基苯基)異丁烯、1，1-二(4-羥基苯基)環(huán)十二烷、反式-2，3-二(4-羥基苯基)-2-丁烯、2，2-二(4-羥基苯基)金剛合金、(α，α’-二(4-羥基苯基)甲苯、二(4-羥基苯基)乙腈、2，2-二(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-乙基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-正丙基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-異丙基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-仲丁基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-環(huán)己基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-烯丙基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(3-甲氧基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-二(4-羥基苯基)六氟代丙烷、1，1-二氯-2，2-二(4-羥基苯基)乙烯、1，1-二溴-2，2-二(4-羥基苯基)乙烯、1，1-二氯-2，2-二(5-苯氧基-4-羥基苯基)乙烯、4，4’-二羥基二苯甲酮、3，3-二(4-羥基苯基)-2-丁酮、1，6-二(4-羥基苯基)-1，6-己二酮、乙二醇二(4-羥基苯基)醚、二(4-羥基苯基)醚、二(4-羥基苯基)硫醚、二(4-羥基苯基)亞砜、二(4-羥基苯基)砜、9，9-二(4-羥基苯基)氟、2，7-二羥基芘、6，6’-二羥基-3，3，3’，3’-四甲基螺(二)茚滿(“螺二茚滿雙酚”)、3，3-二(4-羥基苯基)2-苯并[c]呋喃酮、2，6-二羥基二苯并-p-二氧芑、2，6-二羥基噻蒽、2，7-二羥基phenoxathin、2，7-二羥基-9，10-二甲基吩嗪、3，6-二羥基二苯并呋喃、3，6-二羥基二苯并噻吩、和2，7-二羥基咔唑等，以及包含至少一種前述二羥基化合物的組合物。
可由式(3)表示的一類雙酚化合物的具體實(shí)例包括1，1-二(4-羥基苯基)甲烷、1，1-二(4-羥基苯基)乙烷、2，2-二(4-羥基苯基)丙烷(以下稱為“雙酚A”或“BPA”)、2，2-二(4-羥基苯基)丁烷、2，2-二(4-羥基苯基)辛烷、1，1-二(羥基苯基)丙烷、1，1-二(4-羥基苯基)正丁烷、2，2-二(4-羥基-1甲基苯基)丙烷、和1，1-二(4-羥基叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包含至少一種前述二羥基化合物的組合物。
支化聚碳酸酯、以及直鏈聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的混合物也是有用的。支化聚碳酸酯可以通過在聚合期間加入支化劑來制備。這些支化劑包括多官能有機(jī)化合物，其含有至少三個選自下述的官能團(tuán)羥基、羧基、羧酸酐、鹵甲?；⒁约吧鲜龉倌軋F(tuán)的混合。具體的例子包括1，2，4-苯三酸、1，2，4-苯三酸酐、1，2，4-苯三酰氯、三對羥基苯基乙烷、靛紅雙酚、三酚TC(1，3，5-三((對羥基苯基)異丙基)苯)、三酚PA(4(4(1，1-二(對羥基苯基)-乙基α，α-二甲基芐基)苯酚)、4-氯甲?；彵蕉姿狒⒈骄?、和二苯甲酮四羧酸。支化劑可以約0.05-2.0wt.％的量加入。所有類型的聚碳酸酯末端基團(tuán)是預(yù)期在聚碳酸酯組合物中有用的，條件是這種末端基團(tuán)不會顯著影響熱塑性組合物需要的性質(zhì)。
本文所使用的“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯樹脂”還包括聚碳酸酯與其它含有碳酸酯鏈單元的共聚物的混合物。具體合適的共聚物是聚酯碳酸酯，也稱之為共聚酯-聚碳酸酯。這種共聚物除了重復(fù)的式(1)碳酸酯鏈單元之外，還含有式(6)的重復(fù)單元
其中，D是來自二羥基化合物的二價基團(tuán)，并且例如可以是C2-10亞烷基、C6-20脂環(huán)基、C6-20芳香族基或聚氧亞烷基，其中亞烷基含有2-約6個碳原子、特別是2、3或4個碳原子；和T是來自二羧酸的二價基團(tuán)，并且例如可以是C2-10亞烷基、C6-20脂環(huán)基、C6-20烷基芳香族基或C6-20芳香族基。
在一個實(shí)施方案中，D是C2-6亞烷基。在另一實(shí)施方案中，D來自式(7)的芳香族二羥基化合物 其中，各個Rf獨(dú)立地是鹵原子、C1-10烴基、或C1-10鹵代烴基，且n是0-4。鹵素通常是溴。式(7)表示的化合物的例子包括間苯二酚、取代的間苯二酚化合物，例如5-甲基間苯二酚、5-乙基間苯二酚、5-丙基間苯二酚、5-丁基間苯二酚、5-叔丁基間苯二酚、5-苯基間苯二酚、5-枯基間苯二酚、2，4，5，6-四氟間苯二酚、2，4，5，6-四溴間苯二酚等；兒茶酚；氫醌；取代的氫醌，例如2-甲基氫醌、2-乙基氫醌、2-丙基氫醌、2-丁基氫醌、2-叔丁基氫醌、2-苯基氫醌、2-枯基氫醌、2，3，5，6-四甲基氫醌、2，3，5，6-四叔丁基氫醌、2，3，5，6-四氟氫醌、2，3，5，6-四溴氫醌等；或包含至少一種上述化合物的組合。
可用于制備聚酯的芳香族二羧酸的例子包括間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿帷?，2-二(對羧基苯基)乙烷、4，4’-二羧基二苯基醚、4，4’-二苯甲酸、和包含至少一種上述酸的混合物。也可以是含有稠環(huán)的酸，例如1，4-、1，5-或2，6-萘二羧酸。具體的二羧酸是對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、環(huán)己烷二羧酸、或其混合物。一種具體的二羧酸包含間苯二甲酸和對苯二甲酸的混合物，其中對苯二甲酸與間苯二甲酸的重量比為約10∶1至0.2∶9.8。在另一實(shí)施方案中，D是C2-6亞烷基且T是對亞苯基、間亞苯基、萘、二價脂環(huán)基、或其混合物。這類聚酯包括聚(對苯二甲酸亞烷基酯)。
在一個具體的實(shí)施方案中，聚碳酸酯是來自雙酚A的直鏈均聚物，其中每個A1和A2是對亞苯基且Y1是亞異丙基。在25℃，在氯仿中測定，聚碳酸酯可具有約0.3-約1.5分升/克(dl/gm)的特性粘度，特別是約0.45-約1.0dl/gm的特性粘度。聚碳酸酯可具有約10,000-約200,000、特別是約20,000-約100,000的重均分子量(MW)，由凝膠滲透色譜測定。
在一個實(shí)施方案中，聚碳酸酯具有適合生產(chǎn)薄制品的流動特性。熔融體積流動速率(通常簡稱為MVR)可測量在規(guī)定的溫度和負(fù)荷下熱塑性塑料通過開孔的擠壓速率。適合用于生產(chǎn)薄制品聚碳酸酯可具有約4-約28克/立方厘米(g/cm3)、特別是約18-約26g/cm3的MVR，在300℃/1.2kg下測定。具有不同流動特性的聚碳酸酯的混合物可用于實(shí)現(xiàn)整體符合要求的流動特性。
合適的聚碳酸酯可通過諸如界面聚合和熔融聚合方法制造。雖然界面聚合的反應(yīng)條件可以變化，但是示例性的方法通常涉及將二羥酚反應(yīng)物溶解于或分散于含水苛性鈉或苛性鉀中，然后將反應(yīng)混合物加入合適的水不混溶溶劑介質(zhì)中，并在合適的催化劑如三乙胺或相轉(zhuǎn)移催化劑存在下，在控制的pH條件如約8-約10下，使反應(yīng)物與碳酸酯前體接觸。最常用的水不混溶溶劑包括二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。合適的碳酸酯前體例如包括酰鹵，如酰溴或酰氯，或鹵代甲酸酯，如二羥酚酯的二鹵代甲酸(如雙酚A的二氯代甲酸酯、氫醌的二氯代甲酸酯等)或二醇的二鹵代甲酸酯(如二鹵代甲酸乙二醇酯、二鹵代甲酸新戊二醇酯、二鹵代甲酸聚乙二醇酯等)。也可以使用包含至少一種上述類型的碳酸酯前體的組合物。
具有式(R3)4Q+X的催化劑是可使用的相轉(zhuǎn)移催化劑之一，其中各個R3是相同或不同的且是C1-10烷基；Q是氮或磷原子；和X是鹵原子或C1-8烷氧基或C6-188芳氧基。合適的相轉(zhuǎn)移催化劑例如包括[CH3(CH2)3]4NX，[CH3(CH2)3]4PX，[CH3(CH2)5]4NX，[CH3(CH2)6]4NX，[CH3(CH2)4]4NX，CH3[CH3(CH2)3]3NX，和CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中X是Cl-、Br-、C1-8烷氧基或C6-188芳氧基。相轉(zhuǎn)移催化劑的有效量可以為約0.1-約10wt.％，以光氣化混合物中雙酚的重量為基準(zhǔn)。在另一實(shí)施方案中，相轉(zhuǎn)移催化劑的有效量可以為約0.5-約2wt.％，以光氣化混合物中雙酚的重量為基準(zhǔn)。
另外，熔融方法也可用于制造聚碳酸酯。一般，在熔融聚合方法中，聚碳酸酯的制法如下在酯交換催化劑存在下，在班拍里混煉機(jī)或雙螺桿壓出機(jī)等中，讓熔融狀態(tài)的二羥基反應(yīng)物和二芳基碳酸酯如二苯基碳酸酯共同反應(yīng)，形成均一的分散物。揮發(fā)性的單羥酚經(jīng)蒸餾從熔融的反應(yīng)物中除去，聚合物作為熔融殘留物被分離出來。
共聚酯-聚碳酸酯樹脂也可以通過界面聚合制得。與其使用二羧酸，有時倒不如更優(yōu)選使用所述酸的反應(yīng)衍生物，例如相應(yīng)的酰鹵，特別是二酰氯和二酰溴。從而，例如替代使用間苯二甲酸、對苯二甲酸或其混合物，可使用間苯二酰氯、對苯二酰氯、及其混合物。
除了上述聚碳酸酯之外，還可以使用聚碳酸酯和其它熱塑性聚合物的組合物，例如聚碳酸酯和/或含有聚酯的聚碳酸酯共聚物的組合物。本文所使用的“組合物”包括所有的混合物(mixtures)、摻和物(blends)、熔合物等。合適的聚酯包含式(6)重復(fù)單元，并且例如是聚(二羧酸亞烷基酯)、液晶聚酯、和聚酯共聚物。還可以使用支化聚酯，其中已加入了支化劑，例如含有三個或更多羥基的二醇、或三官能或多官能的羧酸。此外，根據(jù)組合物的最終用途，聚酯中有時需要具多種濃度的酸和羥基末端基團(tuán)。
在一個實(shí)施方案中，使用的是聚(對苯二甲酸亞烷基酯)。合適的聚(對苯二甲酸亞烷基酯)的具體實(shí)例是聚(對苯二甲酸亞乙酯)(PET)、聚(對苯二甲酸1，4-亞丁酯)(PBT)、聚(萘酸亞乙酯)(PEN)、聚(萘酸亞丁酯)(PBN)、(聚對苯二甲酸亞丙酯)(PPT)、聚環(huán)己烷二甲醇對苯二甲酸酯(PCT)、和包含至少一種上述聚酯的組合物。另外，預(yù)期的是含有較少量(例如約0.5-約10重量％)的來自脂肪二酸和/或脂肪多元醇的單元的上述聚酯被用來生產(chǎn)共聚酯。
聚碳酸酯和聚酯的混合物可包含約1-約99wt.％的聚碳酸酯和相應(yīng)的約99-約1wt.％的聚酯，特別是聚(對苯二甲酸亞烷基酯)。在一個實(shí)施方案中，該混合物包含約30-70wt.％的聚碳酸酯和相應(yīng)的約70-約30wt.％的聚酯。上述量是基于聚碳酸酯樹脂和聚酯樹脂的總重量。
熱塑性組合物還可以包含含有聚碳酸酯嵌段和聚二有機(jī)基硅氧烷嵌段的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。雖然該組分包含聚碳酸酯嵌段，但并不認(rèn)為是一部分上述聚碳酸酯樹脂組分，而是作為單獨(dú)的附加組分。
所述聚碳酸酯嵌段包含上述式(1)的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，并且優(yōu)選其中R1是上述式(2)。這些單元可以來自上述式(3)的二羥基化合物的反應(yīng)。在一個實(shí)施方案中，二羥基化合物是雙酚A，其中各個A1和A2是對亞苯基且Y1是亞異丙基。
所述聚二有機(jī)基硅氧烷嵌段包含式(8)的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元
其中，各個R是相同的或不同的，并且是C1-13單價有機(jī)基團(tuán)。例如，R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基、C2C13烯氧基、C3-C6環(huán)烷基、C3-C6環(huán)烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基、或C7-C13烷芳氧基。上述R基的組合可用于同一共聚物中。
選定式(8)中的D以致能提供所需的熱塑性組合物性質(zhì)。因此，D值將根據(jù)熱塑性組合物中每種組分的類型和相對數(shù)量，包括聚碳酸酯、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚((甲基)丙烯酸烷基酯)、抗沖改性劑、和其它添加劑的類型和數(shù)量而變化。使用本文教導(dǎo)的方針，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不必進(jìn)行過度的實(shí)驗(yàn)，即可確定合適的D值。一般，D平均值為2-約1000，具體為約10-約100，更具體地為約25-約80、再更具體地約40-約70。在一個實(shí)施方案中，D平均值為約30-約60；在另一實(shí)施方案中，D平均值為約50。當(dāng)D是較低的數(shù)值，例如小于約40時，必須使用相對較大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。相反，當(dāng)D是較高的數(shù)值，例如大于約40時，必須使用相對較小量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
在一個實(shí)施方案中，所述聚二有機(jī)基硅氧烷嵌段包含式(9)的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元
其中，R和D如上所定義。式(9)中的R2是二價C2-C8脂肪族基團(tuán)。式(9)中的各個M可以是相同或不同的，并且可以是鹵素、氰基、硝基、C1-C8烷基硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8環(huán)烷基、C3-C8環(huán)烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷芳基、或C7-C12烷芳氧基，其中各個n獨(dú)立地是0、1、2、3或4。
在一個實(shí)施方案中，M是溴或氯、烷基如甲基、乙基、或丙基，烷氧基如甲氧基、乙氧基、或丙氧基，或芳基如苯基、鹵代苯基、或甲苯基；R2是二亞甲基、三亞甲基或四亞甲基；和R是C1-8烷基、鹵代烷基如三氟丙基、氰基烷基、或芳基如苯基、氯苯基、或甲苯基。在另一個實(shí)施方案中，R是甲基、或甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物。在再一實(shí)施方案中，M是甲氧基，n是1，R2是二價C1-C3脂肪族基團(tuán)，且R是甲基。
這些單元可來自相應(yīng)的二羥基聚二有機(jī)基硅氧烷(10) 其中R、D、M、R2和n如上所定義。
這種二羥基聚硅氧烷可通過在鉑催化作用下由式(11)的硅氧烷氫化物之間的加成作用制備得到 其中，R和D如前所定義，和脂肪族不飽和單羥酚。合適的脂肪族不飽和單羥酚例如包括丁香酚、2-烷基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4，6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚、2-烯丙基-4，6-二甲基苯酚。還可以使用包含至少一種上述酚的混合物。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制造方法如下任選在如上所述相轉(zhuǎn)移催化劑存在下，二羥基聚硅氧烷(10)與碳酸酯來源和式(3)的二羥基芳香族化合物反應(yīng)。合適的條件與那些有用于形成聚碳酸酯的條件相似。優(yōu)選地，在低于0℃至約100℃的溫度下，優(yōu)選約25℃至50℃的溫度下，通過光氣化作用制備聚合物。因?yàn)榉磻?yīng)是放熱的，所以光氣的加入速率可用于控制反應(yīng)溫度。所需光氣的量通常取決于二羥基反應(yīng)物的量?；蛘?，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制造方法如下在如上所述的酯交換催化劑存在下，熔融狀態(tài)的二羥基單體和二芳基碳酸酯如二苯基碳酸酯共同反應(yīng)。
在聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的生產(chǎn)中，選定二羥基聚二有機(jī)基硅氧烷的量以致能提供所需的共聚物性質(zhì)以及組合物性質(zhì)。因此，二羥基聚二有機(jī)基硅氧烷的量將根據(jù)所需的阻燃性水平、D值、熱塑性組合物的每一組分的類型和相對數(shù)量(包括包括聚碳酸酯的類型和數(shù)量、任何抗沖改性劑的類型和數(shù)量、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的類型和數(shù)量、和聚甲基丙烯酸(烷基)酯的類型和數(shù)量)而變化。使用本文教導(dǎo)的方針，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不必進(jìn)行過度的實(shí)驗(yàn)，即可確定合適的二羥基聚二有機(jī)基硅氧烷量。通常，選定二羥基聚二有機(jī)基硅氧烷的量以致能生產(chǎn)出包含約8至約40wt.％的聚二甲基硅氧烷、或等價摩爾量的其它聚二有機(jī)基硅氧烷的共聚物。還可以選定二羥基聚二有機(jī)基硅氧烷的量以致能生產(chǎn)出包含約15至約30wt.％的聚二甲基硅氧烷、具體地約15至約25wt.％、或等價摩爾量的其它聚二有機(jī)基硅氧烷的共聚物。聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中二甲基硅氧烷單元的量可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員使用已知的方法確定。例如，式(10)化合物中二甲基硅氧烷單元的重量百分比可通過比較溶于CDCl3(不含四甲基硅烷)的均質(zhì)樣品的1H NMR譜中芳香族質(zhì)子與硅氧烷鏈中質(zhì)子的積分強(qiáng)度來確定。
在一個實(shí)施方案中，選定二羥基聚二有機(jī)基硅氧烷的量以致能生產(chǎn)出下述共聚物相對于聚碳酸酯嵌段的摩爾數(shù)，其包含約0.1至約30摩爾％的聚二有機(jī)硅氧烷嵌段、更具體地約0.5至約20摩爾％、和更具體地約0.5至約12摩爾％的聚二有機(jī)硅氧烷嵌段。上述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以是不透明的或透明的。合適的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可商業(yè)購自GE Plastics。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可具有約10,000-約200,000、優(yōu)選約20,000-約100,000的重均分子量(例如，由凝膠滲透色譜、超速離心、或光散射測定)。
熱塑性組合物還包括抗沖改性劑組合物。合適的抗沖改性劑包括彈性體改性的接枝共聚物，其包含(i)彈性(即橡膠狀的)聚合物基材，該基底的Tg小于約10℃、更具體地小于約-10℃、或更具體地約-40℃至-80℃，和(ii)接枝于彈性聚合物基材上的剛性聚合覆蓋層。眾所周知，彈性體改性的接枝共聚物可通過如下制備首先提供彈性聚合物，然后在彈性體中聚合剛性相的組成單體，得到接枝共聚物。所述接枝可作為接枝分支或殼附加在彈性體核上。殼可僅僅物理密封所述核，或者殼可以部分或基本上完全接枝于所述核。
用作彈性體相的合適的材料例如包括共軛二烯橡膠；共軛二烯與小于約50wt.％的可共聚單體的共聚物；烯烴橡膠，例如乙烯丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯單體橡膠(EPDM)；乙烯-乙酸乙烯酯橡膠；硅酮橡膠；彈性(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯；(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯與丁二烯和/或苯乙烯的彈性共聚物；或包含至少一種上述彈性體的組合物。
優(yōu)選地，共軛二烯單體用于制備彈性體相，并具有式(12) 其中，各個Xb獨(dú)立地是氫、C1-C5烷基等?？墒褂玫墓曹椂﹩误w的實(shí)例是丁二烯、異戊二烯、1，3-庚二烯、甲基-1，3-戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2-乙基1，3-戊二烯、1，3-和2，4-己二烯等，以及包含至少一種上述共軛二烯單體的混合物。具體的共軛二烯均聚物包括聚丁二烯和聚異戊二烯。
共軛二烯橡膠共聚物還可以使用例如由共軛二烯和一種或多種可與其共聚的單體通過含水自由基乳液聚合而得到的那些共聚物。適合與共軛二烯共聚的單體包括含有稠合芳香族環(huán)結(jié)構(gòu)的單乙烯基芳香族單體，例如乙烯基萘、乙烯基蒽等，或式(13)的單體 其中，各個Xc獨(dú)立地是氫、C1-C12烷基、C3-C12環(huán)烷基、C6-C12芳基、C7-C12芳烷基、C7-C12烷芳基、C1-C12烷氧基、C3-C12環(huán)烷氧基、C6-C12芳氧基、氯、溴、或羥基，和R是氫、C1-C5烷基、溴或氯?？墒褂玫暮线m單乙烯基芳香族單體的例子包括苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3，5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等，以及包含至少一種上述化合物的組合物。苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯可用作與共軛二烯單體共聚的單體。
其它可與共軛二烯共聚的單體是單乙烯基單體，例如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、馬來酸酐、馬來酰亞胺、N-烷基-、芳基-或鹵芳基-取代的馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、和具有通式(14)的單體 其中，R是氫、C1-C5烷基、溴或氯，和Xc是氰基、C1-C12烷氧羰基、C1-C12芳氧羰基、羥基羰基等。式(10)單體的例子包括丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、β-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈、丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等，和包含至少一種上述單體的組合物。諸如丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、和丙烯酸2-乙基己酯的單體常常被用作可與共軛二烯單體共聚的單體。但是，優(yōu)選還可以使用上述單乙烯基單體和單乙烯基芳香族單體的混合物。
適合用作彈性體相的合適(甲基)丙烯酸酯單體可以是(甲基)丙烯酸C1-9烷基酯、特別是丙烯酸C4-6烷基酯如丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸2-乙基己酯等、和包含至少一種上述單體的組合物的交聯(lián)微粒乳液均聚物或共聚物。(甲基)丙烯酸C1-9烷基酯單體可任選地與至多15wt.％的式(12)、(13)、或(14)共聚單體混合聚合。示例性的共聚單體包括，但不限于丁二烯、異戊二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯乙酯、N-環(huán)己基丙烯酰胺、乙烯甲基醚或丙烯腈、和包含至少一種上述共聚單體的混合物。任選地，可存在多達(dá)5wt.％的多官能交聯(lián)共聚單體，例如二乙烯基苯、亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯如二丙烯酸乙二醇酯、亞烷基三醇三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、二丙烯酰胺、氰尿酸三烯丙基酯、異氰尿酸三烯丙基酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、馬來酸二烯丙基酯、富馬酸二烯丙基酯、己二酸二烯丙基酯、檸檬酸三烯丙基酯、磷酸三烯丙基酯等，以及包含至少一種上述交聯(lián)劑的組合物。
彈性體相可通過利用連續(xù)、半分批或分批處理，由本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合或組合方法如本體-懸浮、乳液-本體、本體-溶液或其它技術(shù)聚合得到。彈性體基層的顆粒大小不是至關(guān)緊要的。例如，乳液聚合的橡膠乳的平均顆粒大小可以是約0.001-約25微米、具體地約0.01-約15微米、或再更具體地約0.1-約8微米。本體聚合橡膠基材的顆粒大小可以是約0.5-約10微米、具體地約0.6-約1.5微米。顆粒大小可由普通光透射法或毛細(xì)管流體動力色譜(CHDF)測量。彈性體相可以是微粒的、中度交聯(lián)的共軛丁二烯或丙烯酸C4-6烷基酯橡膠，并優(yōu)選具有大于70％的凝膠含量。另外，丁二烯與苯乙烯和/或丙烯酸C4-6烷基酯橡膠的混合物也是合適的。
彈性體相可提供大約30-約95wt.％的總接枝共聚物，更具體地約40-約90wt.％、且更具體地約50-約85wt.％的彈性體改性的接枝共聚物，余下的是剛性接枝相。
彈性體改性的接枝共聚物的剛性相可通過在一種或多種彈性聚合基材存在下聚合包含單乙烯基芳香族單體和任選的一種或多種共聚單體的混合物而形成。上述式(13)的單乙烯基芳香族單體可用于剛性接枝相，包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鹵苯乙烯如二溴苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、丁基苯乙烯、對羥基苯乙烯、甲氧基苯乙烯等，或者包含至少一種上述單乙烯基芳香族單體的組合物。
合適的共聚單體包括例如上述單乙烯基單體和/或通式(10)的單體。在一個實(shí)施方案中，R是氫或C1-C2烷基，Xc是氰基或C1-C12烷氧羰基。用于剛性相的合適共聚單體的具體例子包括丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯等，和包含至少一種上述共聚單體的組合物。在一個實(shí)施方案中，丙烯腈用作共聚單體。在另一個實(shí)施方案中，剛性相基本上不含甲基丙烯酸甲酯，即用于形成剛性接枝相的單體含有小于約5重量％的甲基丙烯酸甲酯。
剛性接枝相中單乙烯基芳香族單體和共聚單體的相對比例可根據(jù)彈性體基材的類型、單乙烯基芳香族單體的類型、共聚單體的類型、和抗沖改性劑需要的性質(zhì)而大大地改變。通常，剛性相包含至多90wt.％的單乙烯基芳香族單體、具體地約10-約80wt.％、更具體地約20-約70wt.％的單乙烯基芳香族單體，余量是共聚單體。
根據(jù)存在的彈性體改性的聚合物量，單獨(dú)的基質(zhì)或未接枝的剛性聚合物或共聚物的連續(xù)相可隨著彈性體改性的接枝共聚物同時獲得。通常，上述抗沖改性劑包含約40-約95wt.％的彈性體改性的接枝共聚物和約5-約65wt.％的接枝(共聚)聚合物，以抗沖改性劑的總重量為基準(zhǔn)。在另一實(shí)施方案中，上述抗沖改性劑包含約50-約85wt.％、更具體地約75-約85wt％的橡膠改性的接枝共聚物和約15-約50wt％、更具體地約15-約25wt.％的接枝(共聚)聚合物，以抗沖改性劑的總重量為基準(zhǔn)。
其它具體類型的彈性體改性的抗沖改性劑組合物包含來自下述的結(jié)構(gòu)單元至少一種硅酮橡膠單體，具有式H2C＝C(Rd)C(O)OCH2CH2Re的支化丙烯酸酯橡膠單體，其中Rd是氫或C1-C8直鏈或支鏈烴基和Re是支鏈C3-C16烴基；第一接枝連接單體；含有可聚合烯基的有機(jī)材料；和第二接枝連接單體。硅酮橡膠單體例如可包括單獨(dú)或組合的環(huán)狀硅氧烷、四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷，(巰基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷或烯丙基烷氧基硅烷，例如十甲基環(huán)戊硅氧烷、十二甲基環(huán)己硅氧烷、三甲基三苯基環(huán)三硅氧烷、四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷、八苯基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷和/或四乙氧基硅烷。
示例性的支化丙烯酸酯橡膠單體包括單獨(dú)或組合的丙烯酸異辛酯、6-甲基辛基丙烯酸酯、7-甲基辛基丙烯酸酯、6-甲基庚基丙烯酸酯等。含有可聚合烯基的有機(jī)材料例如可以是單獨(dú)或組合的式(9)或(10)的單體，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、或未支化的(甲基)丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯等。
至少一種第一接枝連接單體可以是單獨(dú)或組合的(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巰基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、或烯丙基烷氧基硅烷，例如(γ-甲基丙烯酰氧丙基)(二甲氧基)甲基硅烷和/或(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷。至少一種第二接枝連接單體是具有至少一個烯丙基的聚乙烯不飽和化合物，例如單獨(dú)或組合的甲基丙烯酸烯丙基酯、氰尿酸三烯丙基酯或異氰尿酸三烯丙基酯。
硅酮-丙烯酸酯抗沖改性劑組合物可通過乳液聚合制備，其中例如在表面活性劑乳十二烷基苯磺酸存在下，至少一種硅酮橡膠單體與至少一種第一接枝連接單體在約30℃-約110℃下反應(yīng)，形成硅酮橡膠乳。另外，環(huán)狀硅氧烷如環(huán)八甲基四硅氧烷和四乙氧基正硅酸酯可與第一接枝連接單體如(γ-甲基丙烯酰氧丙基)甲基二甲氧基硅烷反應(yīng)，得到平均顆粒大小為約100納米至約2微米的硅酮橡膠。然后，任選地在交聯(lián)單體如甲基丙烯酸烯丙基酯存在下，在自由基生成聚合催化劑如過氧化苯甲酰存在下，至少一種支化的丙烯酸酯橡膠單體與硅酮橡膠顆粒聚合。然后，這種乳膠與含有可聚合烯基的有機(jī)材料和第二接枝連接單體反應(yīng)。該接枝硅酮-丙烯酸酯橡膠混合物的乳膠顆粒可通過凝結(jié)從水相中分離(用凝結(jié)劑處理)，并干燥成細(xì)粉，生產(chǎn)出硅酮-丙烯酸酯橡膠抗沖改性劑組合物。該方法通常可用于生產(chǎn)顆粒大小為約100納米至約2微米的硅酮-丙烯酸酯抗沖改性劑。
熱塑性組合物還包含聚((甲基)丙烯酸烷基酯)，其中烷基是直鏈或支鏈，并具有1或2個碳原子。在一個實(shí)施方案中，聚((甲基)丙烯酸烷基酯)是聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。PMMA可由甲基丙烯酸甲酯聚合得到，并且可由以下方法得到(1)丙酮氰醇、甲醇和硫酸反應(yīng)或(2)叔丁醇氧化為異丁烯醛，然后氧化成甲基丙烯酸，隨后與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)。眾所周知，PMMA均聚物難以獲得，因此可商業(yè)購得，并且本文中使用的是均聚物和各種甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸C1-4烷基酯如丙烯酸乙酯的共聚物的混合物。因此，本文中所用的“PMMA”包括上述混合物，其例如商業(yè)購自Atofina，商品名稱為V825、V826、V920、V045、和VM，和購自Lucite，商品名稱為CLG340、CLG356、CLG960、CLG902、CMG302。
在一個實(shí)施方案中，聚((甲基)丙烯酸烷基酯)是抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)，例如抗沖改性的聚(甲基丙烯酸甲酯)?？箾_改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)相對于聚((甲基)丙烯酸烷基酯)具有改善的沖擊強(qiáng)度。合適的抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)具有改善的沖擊強(qiáng)度。例如，在室溫下根據(jù)ASTMD-256測量，抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的缺口埃佐氏值大于約20J/m，具體地大于約25J/m，更具體地大于約30J/m，甚至更具體地大于約38J/m。
許多方法可用于增加聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的沖擊強(qiáng)度。一種有用的方法是加入有效量的可共聚非-(甲基)丙烯酸烷基酯)組分。合適的非-(甲基)丙烯酸烷基酯)組分包括含有稠合芳香族環(huán)結(jié)構(gòu)的單乙烯基芳香族單體，如乙烯基萘、乙烯基蒽等，或上述式(13)單體；以及單乙烯基單體，如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、馬來酸酐、馬來酰亞胺、N-烷基-、芳基-或鹵芳基-取代的馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、和具有上述通式(14)的非-(甲基)丙烯酸烷基酯)單體。具體合適的式(13)單體包括苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3，5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等，并且通式(14)的具體非-(甲基)丙烯酸烷基酯)單體包括丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、β-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈等，和包含至少一種上述化合物的組合物。可以使用苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯。
可用于增加聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的沖擊強(qiáng)度的其它方法是加入有效量的可共聚C3-C8(甲基)丙烯酸烷基酯)，即其中烷基具有3至約8個碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯。示例性的C3-C8(甲基)丙烯酸烷基酯包括(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯等，和包含至少一種上述單體的組合物。諸如丙烯酸正丙酯和丙烯酸2-乙基己基酯的單體是有用的。也可以使用上述可共聚單乙烯基芳香族單體、單乙烯基單體和C3-C8(甲基)丙烯酸烷基酯)的混合物。
可共聚單乙烯基芳香族單體、單乙烯基單體和/或C3-C8(甲基)丙烯酸烷基酯)的有效量通常是少量的，例如總抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)組合物的約0.1-約5摩爾％，具體地是總抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)組合物的約0.5-約2摩爾％。單乙烯基芳香族單體、單乙烯基單體和/或C3-C8(甲基)丙烯酸烷基酯)可與使用的(甲基)丙烯酸C1-C2烷基酯單體共聚，形成聚((甲基)丙烯酸烷基酯)，或者它們可以分別聚合，然后與聚((甲基)丙烯酸烷基酯)組合。可以使用本體或乳液共聚。
可用于增加聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的沖擊強(qiáng)度的其它方法是加入有效量的如上所述的抗沖改性劑組分，即包含彈性組分和剛性相的組分?？箾_改性劑組分可以是與聚((甲基)丙烯酸烷基酯)共價鍵合的(例如接枝的)或者混合的、摻和的、或熔合的。另外，在另一實(shí)施方案中，抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)可包含聚((甲基)丙烯酸烷基酯)組分，該組分與少量的Tg小于約10℃、更具體地小于約-10℃、或更具體地約-40℃至-80℃的彈性組分共價鍵合(例如接枝)、混合、摻和、或熔合。合適的彈性組分在前面有所描述。
在任一種情況中，合適的彈性組分可由式(14)的單體、尤其是(甲基)丙烯酸酯單體制成。彈性組分可以是(甲基)丙烯酸C1-9烷基酯、特別是丙烯酸C4-6烷基酯如丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸2-乙基己酯等、和包含至少一種上述單體的組合物的交聯(lián)微粒乳液均聚物或共聚物。(甲基)丙烯酸C1-9烷基酯單體可任選地與至多15wt.％的式(12)、(13)、或(14)共聚單體混合聚合。示例性的共聚單體包括，但不限于丁二烯、異戊二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯乙酯、N-環(huán)己基丙烯酰胺、乙烯甲基醚或丙烯腈、和包含至少一種上述共聚單體的混合物。特別的共聚單體是苯乙烯。
合適的抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)可商業(yè)購得，例如包括從Atofina購得的商品名稱為HFI的產(chǎn)品，例如HFI-10、HFI-7和HFI7G-100；V052i和VMi；DR；和MI-7；和從Lucite購得，商品名稱為ST15G6、ST25G6、ST35G6、ST45G6、ST25G7。
本發(fā)明組合物的有利性質(zhì)至少一部分是由于使用本文所提供的方針，合適的選擇每種組分的相對數(shù)量。
在一個實(shí)施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可提供改善的熔合強(qiáng)度。這些組合物可大致包含約10-約84wt.％的聚碳酸酯，約0.5-約40wt.％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，約1-約40wt.％的抗沖改性劑，和約1-約50wt.％的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)，其中聚((甲基)丙烯酸烷基酯)可以是抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。
在另一個實(shí)施方案中，所述組合物可包含約30-約80wt.％的聚碳酸酯，約2-約35wt.％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，約2.5-約35wt.％的抗沖改性劑，和約5-約35wt.％的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)，其中聚((甲基)丙烯酸烷基酯)可以是抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。
在再一個實(shí)施方案中，所述組合物包含約45-約75wt.％的聚碳酸酯，約2.5-約30wt.％、更具體地約1-約25wt.％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，約5-約35wt.％、更具體地約5-約15wt.％的抗沖改性劑，和約10-約35wt.％、更具體地約15-約30wt.％的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)，其中聚((甲基)丙烯酸烷基酯)可以是抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。
還發(fā)現(xiàn)，使用抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)可提供改善的熔合線強(qiáng)度。這些組合物可大致包含約10-約85wt.％的聚碳酸酯，約1-約40wt.％的抗沖改性劑，和約1-約50wt.％的抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。
在另一個實(shí)施方案中，這些組合物可大致包含約20-約80wt.％的聚碳酸酯，約2.5-約35wt.％的抗沖改性劑，和約5-約35wt.％的抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。
另外，這些組合物可大致包含約30-約75wt.％的聚碳酸酯，約5-約35wt.％的抗沖改性劑，和約10-約35wt.％的抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。再更具體地，這些組合物可包含約45-約75wt.％的聚碳酸酯，約5-約15wt.％的抗沖改性劑，和約15-約30wt.％的抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。
熱塑性組合物進(jìn)一步可包括通常加入這類樹脂組合物中的各種添加劑，條件是優(yōu)選對添加劑進(jìn)行選擇以致對熱塑性組合物的所需性質(zhì)沒有明顯的不利影響。在一個實(shí)施方案中，可對添加劑進(jìn)行處理以防止或基本上減少任何降解活性。這種處理可包括涂敷基本上惰性的物質(zhì)，例如硅酮、丙烯酸或環(huán)氧樹脂。處理也可以包括化學(xué)鈍化以除去、阻擋或中和催化部位?？梢允褂媒M合處理。添加劑如填充劑、增強(qiáng)劑和顏料可被處理。可使用添加劑的混合物?？稍诨旌辖M分以制備組合物期間的合適時間混合上述添加劑。
合適的填充劑或增強(qiáng)劑包括例如硅酸鹽和石英粉，例如硅酸鋁(莫來石)、合成的硅酸鈣、硅酸鋯、熔融石英、結(jié)晶石英石墨、天然石英砂等；硼粉，例如氮化硼粉、硅酸硼粉等；氧化物，例如TiO2，氧化鋁、氧化鎂等；硫酸鈣(其無水物、二水合物或三水合物)；碳酸鈣，例如白塵粉、石灰石、大理石、合成的沉淀碳酸鈣等；滑石，包括，纖維狀的、模塊的、針狀的、薄片狀的滑石等；硅灰石；表面處理的硅灰石；玻璃球，例如中空或?qū)嵭牟Ａ?、硅酸鹽球、煤胞、鋁硅酸鹽(armospheres)等；高嶺土，包括硬高嶺土、軟高嶺土、煅燒高嶺土、包含各種本領(lǐng)域已知涂層的高嶺土以利于與聚合基質(zhì)樹脂兼容等；單晶纖維或“須晶”，例如碳化硅、礬土、碳化硼、鐵、鎳、銅等；纖維(包括連續(xù)的短纖維)，例如石棉、碳纖維、玻璃纖維如E、A、C、ECR、R、S、D或NE玻璃等；硫化物，例如硫化鉬、硫化鋅等；鋇化合物，例如鈦酸鋇、鋇鐵氧體、硫酸鋇、重晶石等；金屬和金屬氧化物，例如顆?；蚶w維鋁、青銅、鋅、銅和鎳等；片狀填充劑，例如玻璃片、片狀碳化硅、二硼化鋁、鋁片、不銹鋼片等；纖維填充劑，例如短無機(jī)纖維，例如來自包含至少一種硅酸鋁、氧化鋁、氧化鎂、和硫酸鈣半水合物等的混合物；天然填充劑和增強(qiáng)劑，例如由粉碎木材而得到的木粉，纖維制品如纖維素、棉花、劍麻、黃麻、淀粉、軟木粉、木質(zhì)素、花生殼、玉米、稻谷外皮等；有機(jī)填充劑，例如聚四氟乙烯；由能形成纖維的有機(jī)聚合物制成的強(qiáng)化有機(jī)纖維填充劑，例如聚(酮醚)、聚酰亞胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚四氟乙烯、丙烯酸樹脂、聚(乙烯醇)等；以及其它填充劑和增強(qiáng)劑，例如云母、粘土、長石、煙道塵、fillite、石英、石英巖、珍珠巖、硅藻巖、硅藻土、炭黑等，或包含至少一種上述填充劑或增強(qiáng)劑的組合物。
所述填充劑和增強(qiáng)劑可涂敷一層金屬材料以利于傳導(dǎo)，或表面用硅烷處理以改善對聚合基質(zhì)樹脂的粘合性和分散性。此外，強(qiáng)化填充劑可呈單絲或多絲纖維形式，并且可單獨(dú)或使用，或者例如通過共同編織或核/外殼、并列式、桔子狀型或基質(zhì)和細(xì)纖維構(gòu)造，或通過纖維制造領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的方法與其它類型的纖維組合使用。合適的共編結(jié)構(gòu)例如包括玻璃纖維-碳纖維、碳纖維-芳族聚酰亞胺(芳族聚酰胺)纖維、和芳族聚酰亞胺纖維玻璃纖維等。纖維填充劑例如可呈以下形式提供粗紗、編織纖維強(qiáng)化物如0-90度纖維織物等；非編織纖維強(qiáng)化物，例如連續(xù)纖維墊、切短纖維墊、織物、紙和氈等；和三維強(qiáng)化物，例如編織物。通常，填充劑的用量為0-約50重量份，以100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
合適的抗氧化添加劑包括例如，有機(jī)亞磷酸酯如三(壬基苯基)亞磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、二(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯等；烷基化單酚或多酚；多酚與二烯的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，例如四[亞甲基(3，5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯)]甲烷等；對甲苯酚或二環(huán)戊二烯的丁基化反應(yīng)產(chǎn)物；烷基化氫醌；羥基化硫代二苯醚；亞烷基雙酚；芐基化合物；β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸與單羥基或多羥基醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羥基3-甲基苯基)-丙酸與單羥基或多羥基醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，例如硫代丙酸二硬脂酯、硫代丙酸二月桂酯、硫代二丙酸雙十三烷基酯、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯等；β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸的酰胺等；或包含至少一種上述抗氧化劑的組合物。通常，抗氧化劑的用量為約0.01-約1重量份，具體地約0.1-約0.5重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
合適的熱和顏色穩(wěn)定添加劑包括例如有機(jī)亞磷酸酯，如亞磷酸三苯酯、三-(2，6-二甲基苯基)亞磷酸酯、三-(混和的一和二壬基苯基)亞磷酸酯等；膦酸酯，例如膦酸二甲基苯酯等；磷酸酯如磷酸三甲酯等，或包含至少一種上述熱穩(wěn)定劑的組合物。通常，熱和顏色穩(wěn)定劑的用量為約0.01-約5重量份、具體地約0.05-0.3重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
合適的第二熱穩(wěn)定添加劑包括例如硫醚和諸如下述的硫醚季戊四醇四(3-(十二烷基硫代)丙酸酯)、季戊四醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酯、硫代二丙酸二肉豆蔻酯、硫代二丙酸雙十三烷基酯、季戊四醇辛基硫代丙酸酯、雙十八烷基二硫醚等，和包含至少一種上述熱穩(wěn)定劑的組合物。通常，第二穩(wěn)定劑的用量為約0.01-約5重量份、具體地約0.03-0.3重量份，以100重量份的聚碳酸酯組分和抗沖改性劑組合物為基準(zhǔn)。
還可以使用光穩(wěn)定劑和/或紫外線(UV)吸收添加劑。合適的光穩(wěn)定添加劑例如包括苯并三唑，如2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羥基-4-正辛氧基二苯酮等，或包含至少一種上述光穩(wěn)定劑的組合物。通常，光穩(wěn)定劑的用量為約0.01-約10重量份、具體地約0.1-1重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
合適的UV吸收添加劑包括例如羥基二苯酮；羥基苯并三唑；氰基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺；苯并噁嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB 5411)；2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORB531)；2-[4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB1164)；2，2’-(1，4-亞苯基)二(4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORB UV-3638)；1，3-二[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰氧基)氧]-2，2-二[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰氧基)氧]甲基]丙烷(UVINUL 3030)；2，2’-(1，4-亞苯基)二(4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮)；1，3-二[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰氧基)氧]-2，2-二[[(2-氰基3，3-二苯基丙烯酰氧基)氧]甲基]丙烷；納米大小的無機(jī)材料，例如氧化鈦、氧化鈰、和氧化鋅，所有的顆粒大小均小于約100納米等；或包含至少一種上述UV吸收劑的組合物。通常，UV吸收劑的用量為約0.1-約5.0重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
還可以使用增塑劑、潤滑劑和/或脫模劑。這些類型的材料之間有很大的重疊，這些材料包括例如鄰苯二甲酸酯，例如二辛基-4，5-環(huán)氧-六氫苯甲酸酯；三(辛氧羰基乙基)異氰酸酯；三硬脂酸甘油酯；二或多官能芳族磷酸酯，如間苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氫醌的二(聯(lián)苯基)磷酸酯和雙酚-A的二(聯(lián)苯基)磷酸酯；聚α-烯烴；環(huán)氧化大豆油；硅酮，包括硅酮油；酯，例如脂肪酸酯如烷基硬脂基酯，如硬脂酸甲酯；硬脂酸硬脂基酯、季戊四醇四硬脂酸酯等；包含聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物及其共聚物的親水和親油非離子型表面活性劑與硬脂酸甲酯的混合物，例如在合適溶劑中的聚乙二醇-聚丙二醇共聚物和硬脂酸甲酯的混合物；蠟，例如蜂蠟、褐煤蠟、石蠟等。通常，上述材料的用量為約0.1-約20重量份、具體地約1-約10重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
術(shù)語“抗靜電劑”是指可加工成聚合物樹脂和/或噴霧于材料或制品上以改善導(dǎo)電性質(zhì)和整體物理性能的單體、寡聚或聚合材料。單體抗靜電劑的例子包括單硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、乙氧化胺、伯、仲和叔胺、乙氧化醇、烷基硫酸酯、烷基芳基硫酸酯、烷基磷酸酯、烷基胺硫酸酯、烷基磺酸鹽，例如十八烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等、季銨鹽、季銨樹脂、咪唑啉衍生物、山梨聚糖酯、乙醇酰胺、甜菜堿等，或包含至少一種上述單體抗靜電劑的組合物。
聚合抗靜電劑的例子包括某些聚酯酰胺聚醚-聚酰胺(聚醚酰胺)嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、聚醚酯、或聚氨基甲酸酯，它們均含有聚亞烷基二醇基團(tuán)聚環(huán)氧烷單元，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等。上述聚合抗靜電劑可商業(yè)購得，例如為Pelestat 6321(Sanyo)或Pebax MH1657(Atofina)、Irgastat P18和P22(Ciba-Geigy)?？捎米骺轨o電劑的其它聚合材料是固有導(dǎo)電的聚合物，例如聚苯胺(從Panipol以PANIPOLEB購得)、聚吡咯和聚噻吩(從拜爾購得)，其在高溫下熔融處理之后仍保留一些固有導(dǎo)電性。在一個實(shí)施方案中，碳纖維、碳納米纖維、碳納米管、炭黑或上述的任意組合可用于含化學(xué)抗靜電劑的聚合樹脂中，使得組合物靜電消散。通常，抗靜電劑的用量為約0.1-約10重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
還可以存在著色劑，例如顏料和/或染料添加劑。合適的顏料包括例如無機(jī)顏料，如金屬氧化物和混合的金屬氧化物如氧化鋅、二氧化鈦、氧化鐵等；硫化物，如硫化鋅等；鋁酸鹽；硫代硅酸鹽硫酸鈉、鉻酸鹽等；炭黑；鐵酸鋅；群青藍(lán)；顏料棕24；顏料紅101；顏料黃119；有機(jī)顏料，如偶氮、重氮、喹吖酮、苝、萘四羧酸、黃烷土林、異吲哚啉酮、四氯異吲哚啉酮、蒽醌、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、酞菁、和偶氮色淀；顏料藍(lán)60、顏料紅122、顏料紅149、顏料紅177、顏料紅179、顏料紅202、顏料紫29、顏料藍(lán)15、顏料綠7、顏料黃147和顏料黃150，或包含至少一種上述顏料的組合物。通常，顏料的用量為約0.01-約10重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
合適的染料通常是有機(jī)材料，包括例如香豆素染料如香豆素460(藍(lán))、香豆素6(綠)，尼羅紅等；鑭系復(fù)合物；烴和取代的烴染料；聚環(huán)狀芳烴染料；閃爍染料，如噁唑或噁二唑染料；芳基或雜芳基取代的聚(C2-8)烯烴染料；羰花青染料；陰丹士林染料；酞菁染料；噁嗪染料；羰苯乙烯基染料；萘四羧酸染料；卟啉染料；二(苯乙烯基)聯(lián)苯染料；吖啶染料；蒽醌染料；花青染料；甲川染料；芳基甲川染料；偶氮染料；靛類染料、硫代靛類染料、重氮染料；硝基染料；醌亞胺染料；氨基酮染料；四唑染料；噻唑染料；苝染料；苝酮染料；二-苯并噁唑基噻吩(BBOT)；三芳基甲烷染料；呫噸染料；噻噸染料；萘二甲酰亞胺染料；內(nèi)酯染料；熒光團(tuán)，如抗斯托克司頻移染料，其吸收近紅外波長并發(fā)射可見波長等；發(fā)光染料，如7-氨基-4-甲基香豆素；3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素；2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3-4-噁二唑；2，5-二-(4-聯(lián)苯基)-噁唑；2，2’-二甲基-對-四聯(lián)苯；2，2-二甲基-對-三聯(lián)苯；3，5，3””，5””-四叔丁基-對-五聯(lián)苯；2，5-二苯基呋喃；2，5-二苯基噁唑；4，4’-二苯基芪；4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；1，1’-二乙基-2，2’-羰花青碘化物；3，3’-二乙基-4，4’，5，5’-二苯并硫三羰花青(benzothiatricarbocyanine)碘化物；7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮雜喹諾酮-2；7-二甲基氨基-4-甲基喹諾酮-2；2-(4-(4-二甲基氨基苯基)-1，3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸酯；3-二乙基氨基-7-二乙基亞氨基吩噁嗪高氯酸酯；2-(1-萘基)-5-苯基噁唑；2，2’-對亞苯基-二(5-苯基噁唑)；若丹明700；若丹明800；芘；柯啶；紅熒烯；六苯并苯等，或包含至少一種上述染料的組合物。通常，染料的用量為約0.01-約10重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
當(dāng)需要泡沫時，合適的發(fā)泡劑例如包括低沸點(diǎn)鹵代烴和那些產(chǎn)生二氧化碳的發(fā)泡劑；在室溫為固體并且在加熱到高于其分解溫度的溫度時產(chǎn)生氣體如氮?dú)?、二氧化碳、氨氣的發(fā)泡劑，例如偶氮二碳酰胺、偶氮二碳酰胺的金屬鹽、4，4’氧二(苯磺酰肼)、碳酸鈉、碳酸銨等，或包含至少一種上述發(fā)泡劑的組合物。通常，發(fā)泡劑的用量為約0.5-約20重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
可加入的合適阻燃劑可以是有機(jī)化合物，其包括磷、溴、和/或氯。在某些應(yīng)用領(lǐng)域，出于管理原因，優(yōu)選是非溴代和非氯代的含磷阻燃劑，例如有機(jī)磷酸酯和含有磷-氮鍵的有機(jī)化合物。
一種示例性的有機(jī)磷酸酯是具有式(GO)3P＝O的芳族磷酸酯，其中各個G獨(dú)立地是烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基，條件是至少一個G是芳族基團(tuán)。兩個G基團(tuán)可相互連接形成一個環(huán)狀基團(tuán)，例如二苯基季戊四醇二磷酸酯，其描述于Axelrod的美國專利4154775號中。其它合適的芳族磷酸酯例如可以是苯基二(十二烷基)磷酸酯、苯基二(新戊基)磷酸酯、苯基二(3，5，5’-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(對甲苯基)磷酸酯、二(2-乙基己基)對甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、二(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、二(十二烷基)對甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、對甲苯基二(2，5，5’-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。具體的芳族磷酸酯是每個G均為芳香族基團(tuán)的磷酸酯，例如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、異丙基化三苯基磷酸酯等。
含有二或多官能芳族磷酸酯的化合物也是有用的，例如下式的化合物 其中，各個G1獨(dú)立地是具有1-約30個碳原子的烴基；各個G2獨(dú)立地是具有1-約30個碳原子的烴基或烴氧基；各個X獨(dú)立地是溴或氯；m是0-4，且n是1-約30。合適的含有二或多官能芳族磷酸酯的化合物的例子包括間苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氫醌的二(聯(lián)苯基)磷酸酯和雙酚-A的二(聯(lián)苯基)磷酸酯、它們各自的寡聚和聚合對應(yīng)物等。
含有磷-氮鍵的合適阻燃化合物的例子包括氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、和三(氮丙啶基)氧化膦。當(dāng)存在時，通常含磷阻燃劑的量為約1-約20重量份，以100重量份的聚碳酸酯樹脂和任何抗沖改性劑為基準(zhǔn)。
鹵化材料也可用作阻燃劑，例如式(15)的鹵化化合物和樹脂
其中，R是亞烷基、亞烷基或脂環(huán)族連接基，例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞異丙基、亞丁基、亞異丁基、亞戊基、亞環(huán)己基、亞環(huán)戊基等；或氧醚、羰基、胺或含硫連接基如硫醚、亞砜、砜等。R還可以由兩個或多個亞烷基或亞烷基連接基構(gòu)成，其連接基通過諸如芳基、氨基、醚、羰基、硫醚、亞砜、砜等基團(tuán)連接。
式(15)中的Ar和Ar’各自獨(dú)立地是單或多碳環(huán)芳香族基團(tuán)，例如亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞三聯(lián)苯基、亞萘基等。
Y是有機(jī)、無機(jī)或有機(jī)金屬基團(tuán)，例如(1)鹵素，如氯、溴、碘、氟或(2)通式OE的醚基，其中E是與X類似的單價烴基或(3)由R表示的單價烴基或(4)其它取代基，如硝基、氰基等，所述取代基基本上是惰性的，條件是每個芳核中至少有一個并優(yōu)選兩個鹵原子。
當(dāng)存在時，各個X獨(dú)立地是單價烴基，例如烷基，比如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、癸基等；芳基，例如苯基、萘基、聯(lián)苯基、二甲苯基、甲苯基等；和芳烷基，例如芐基、乙基苯基等；脂環(huán)基，例如環(huán)戊基、環(huán)己基等。所述單價烴基本身可含有惰性取代基。
各個d獨(dú)立地是1至包含Ar或Ar’的芳香族環(huán)上取代的、可替換氫的數(shù)目的最大值。各個e獨(dú)立地是0至R上可替換氫數(shù)目的最大值。各個a、b和c獨(dú)立地是整數(shù)，包括0。當(dāng)b不是0時，a和c均不是0?；蛘遖或c中之一，但不是兩者均為0。當(dāng)b是0時，芳基直接通過碳-碳鍵連接。
由于芳基上的羥基和Y取代基，Ar和Ar’可在芳香族環(huán)上呈鄰、間或?qū)ξ恢米兓?，并且這些基團(tuán)相互間可處于任何可能的幾何關(guān)系。
包括在上式范圍內(nèi)的是下述代表性的雙酚2，2-二-(3，5-二氯苯基)-丙烷；二-(2-氯苯基)-甲烷；二(2，6-二溴苯基)-甲烷；1，1-二-(4-碘苯基)乙烷；1，2-二-(2，6-二氯苯基)-乙烷；1，1-二-(2-氯-4-碘苯基)乙烷；1，1-二-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷；1，1-二-(3，5-二氯苯基)乙烷；2，2-二-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷；2，6-二-(4，6-二氯萘基)-丙烷；2，2-二-(2，6-二氯苯基)-戊烷；2，2-二-(3，5-二溴苯基)-己烷；二-(4-氯苯基)-苯基-甲烷；二-(3，5-二氯苯基)-環(huán)己基甲烷；二-(3-硝基-4-溴苯基)-甲烷；二-(4-羥基-2，6-二氯-3-甲氧基苯基)-甲烷；和2，2-二-(3，5-二氯-4-羥基苯基)-丙烷2，2-二-(3溴-4-羥基苯基)-丙烷。包括在上述結(jié)構(gòu)式范圍內(nèi)的還有1，3-二氯苯、1，4-二溴苯、1，3-二氯-4-羥基苯、和聯(lián)苯如2，2’-二氯聯(lián)苯、多溴代1，4-二苯氧基苯、2，4’-二溴聯(lián)苯、和2，4’-二氯聯(lián)苯以及十溴氧化聯(lián)苯等。
還有用的是寡聚和多聚鹵代芳香族化合物，例如雙酚A和四溴雙酚A和碳酸酯前體如光氣的共聚碳酸酯。金屬增效劑如氧化銻也可以與阻燃劑一起使用。當(dāng)存在時，通常含鹵阻燃劑的量是約1-約50重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
也可以使用無機(jī)阻燃劑，例如硫酸C2-16烷基酯的鹽，如磺酸全氟丁酯鉀(Rimar鹽)、磺酸全氟辛酯鉀、磺酸全氟己酯四乙基銨、和磺酸二苯基砜鉀等；例如通過堿金屬或堿土金屬(例如鋰、鈉、鉀、鎂、鈣和鋇鹽)與無機(jī)酸復(fù)合鹽(例如堿金屬和堿土金屬鹽，如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3、BaCO3、Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlE4、K2SiF6、和/或Na3AlF6等)如反應(yīng)形成的鹽。當(dāng)存在時，通常無機(jī)阻燃劑鹽類的量為約0.01-約25重量份、更具體地約0.1-約10重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
也可以使用防滴劑，例如成纖維或非成纖維氟聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)。防滴劑可由如上所述的剛性共聚物如SAN密封。密封于SAN中的PFFE被稱為TSAN。密封的氟聚合物可以在氟聚合物存在下，例如在含水分散液中，通過聚合密封聚合物而制得。TSAN較PTFE可提供顯著的益處，因?yàn)門SAN更易于分散到組合物中。合適的TSAN例如可包含約50wt.％PTFE和約50wt.％SAN，以密封氟聚合物的總重量為基準(zhǔn)。SAN例如可包含約75wt.％的苯乙烯和約25wt.％的丙烯腈，以共聚物的總重量為基準(zhǔn)。另外，氟聚合物可以某些方式與第二聚合物(例如芳香族聚碳酸酯樹脂或SAN)預(yù)先混合，形成凝集的材料用作防滴劑。上述任一種方法可用于生產(chǎn)密封的氟聚合物。通常，防滴劑的用量為約0.1-約10重量份，以排除任何填充劑的100重量份熱塑性組合物為基準(zhǔn)。
熱塑性組合物可通過本領(lǐng)域通?？色@得的方法制造。例如在一個實(shí)施方案中，首先在亨舍爾高速混合機(jī)中，混合粉狀聚碳酸酯樹脂、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、抗沖改性劑、聚((甲基)丙烯酸烷基酯)、和/或其它任選的組分，任選地與碎玻璃纖維原絲或其它填充劑混合。其它低剪切力方法，其包括但不限于手工混合，也可以完成該混合步驟。然后，通過進(jìn)料斗將混合物加入雙螺桿壓出機(jī)的進(jìn)料口。另外，一種或多種組分可以通過側(cè)充填機(jī)從進(jìn)料口和/或下游直接加入壓出機(jī)而加入組合物中。上述添加劑也可以與所需的聚合樹脂混合加入母料中并加入壓出機(jī)。通常，壓出機(jī)在高于組合物流動所需溫度的溫度下操作。立即將壓出物淬火于水浴中并制粒。當(dāng)切割壓出物時，如此制得的顆?？梢允撬璧乃姆种挥⒋玳L或更小。這種顆?？捎糜谙乱徊降哪Ｖ?、成型或定型。
熱塑性組合物具有優(yōu)異的物理性質(zhì)。特別是，熱塑性組合物具有改善的熔合線強(qiáng)度。熔合線強(qiáng)度例如可使用雙門模具(gated mold)中模制的棒(由此產(chǎn)生熔合線)來測定，該棒的長度為170毫米(mm)(+10％)、寬度為10mm(+10％)且厚度為2或4mm(+10％)。
改善的結(jié)合線強(qiáng)度例如可以通過具有熔合線樣品的改善拉伸Charpy值來反映。測定2mm(±10％)的雙門模具(tated mold)模制的棒，熱塑性組合物還可以具有大于約100kJ/m2、具體地大于約105、更具體地大于約110、再具體地大于約115、再具體地大于約120kJ/m2的拉伸Charpy，在室溫下根據(jù)DIN53448-B測定。
特別未預(yù)料到的特征是，使用本發(fā)明組合物導(dǎo)致具有熔合線的樣品相對于不具有熔合線的樣品，產(chǎn)出(at yield)拉伸應(yīng)力的變化(δ)減少。因此，相對于單門模具中模制且厚度為2mm(±10％)的包含熱塑性組合物的棒而言，雙門模具中模制且厚度為2mm(±10％)的包含熱塑性組合物的棒具有產(chǎn)出δ拉伸應(yīng)力小于6MPa、具體地小于約5.5MPa，在室溫下根據(jù)ISO 527測定。根據(jù)雙門模具中模制的4mm(+10％)厚的棒相對于單門模具中模制的棒的測量，熱塑性組合物還具有δ拉伸應(yīng)力小于6MPa、具體地小于約4MPa。
根據(jù)ISO 527在室溫下測量雙門模具中模制的4mm(+10％)厚的棒，熱塑性組合物的斷裂彎曲應(yīng)變還可以大于約3.5％、具體地大于約5.0％。
根據(jù)ISO 527在室溫下測量雙門模具中模制的4mm(±10％)厚的棒，熱塑性組合物的扯斷伸長率大于約3.8％、具體地大于約2.8％。根據(jù)ISO 527在室溫下測量雙門模具中模制的2mm(+10％)厚的棒，熱塑性組合物的扯斷伸長率還可以大于約2.5％、具體地大于約3.0％、更具體地大于約3.5％。
根據(jù)ISO 180/1A在室溫下測量雙門模具中模制的4mm(+10％)厚的棒，熱塑性組合物的缺口埃佐氏沖擊度大于約7kJ/m2、具體地大于約8.5kJ/m2、更具體地大于約9.5kJ/m2。
在低溫下，熱塑性組合物的沖擊強(qiáng)度同樣還是良好的。根據(jù)ISO 180/1A在室溫下測量無熔合線的模制4mm(±10％)厚的棒，熱塑性組合物的缺口埃佐氏沖擊度大于約30kJ/m2、具體地大于約33kJ/m2、更具體地大于約40kJ/m2。根據(jù)ISO 180/1A在0℃下測量無熔合線的模制4mm(±10％)厚的棒，熱塑性組合物的缺口埃佐氏沖擊度大于約20kJ/m2、具體地大于約25kJ/m2、更具體地大于約28kJ/m2。根據(jù)ISO 180/1A在-30℃下測量無熔合線的模制4mm(±10％)厚的棒，熱塑性組合物的缺口埃佐氏沖擊度大于約15kJ/m2、具體地大于約17kJ/m2。
此外，熱塑性組合物具有優(yōu)異的粘度特性。例如，根據(jù)ISO 1133在260℃/5kg下測量，熱塑性組合物的熔融體積比例(MVR)為約10-約35、更具體地約15-約30cm3/10分鐘。
根據(jù)ISO 306在120℃/5kg下測量，熱塑性聚碳酸酯組合物還具有約100-約140℃、更具體地約110-約138℃的Vicat B/120。
還提供了包含聚碳酸酯組合物的成型、定型或模制的制品。聚碳酸酯組合物可通過各種方法制成有用的成型制品。例如通過注射模塑、擠壓、旋轉(zhuǎn)模塑、吹塑和熱加工成型形成制品，如計(jì)算機(jī)和商用機(jī)器外殼，如檢測器的外殼、手提式電子設(shè)備外殼如手機(jī)外殼，電子連接器，和照明器材元件、裝飾品、家用器具、屋頂、溫室、陽光房、游泳池圍柵等。
一個有利的特征是，熱塑性組合物可提供具有改善熔合線強(qiáng)度的制品。
聚碳酸酯組合物進(jìn)一步由下述非限制性實(shí)例說明，其基于下述組分。
表1

使用Werner & Pfleiderer共旋轉(zhuǎn)雙螺桿壓出機(jī)(25mm螺桿)，使用約250-300℃的熔融溫度，將表2中所示的組分(wt.％)并且還包括0.1-0.5wt.％的脫模劑和0.1-0.5wt.％的抗氧化劑和光穩(wěn)定劑混合，然后在約250-300℃的熔融溫度下模制，以在Engel 100噸注射模塑機(jī)上測試沖擊和熱變形溫度以及雙門性質(zhì)。利用上述方法得到的測試結(jié)果也列于表2中。
表2



*對照從上述數(shù)據(jù)可知，當(dāng)用PMMA代替SAN(比較樣品1與樣品2；樣品4與樣品5；和樣品7與樣品8)時，由雙門棒(double gated bars)的性質(zhì)反映的熔合線強(qiáng)度提高了。令人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)用抗沖改性的PMMA代替PMMA，獲得了進(jìn)一步改善的拉伸charpy(Tensile Charpy)的雙門值、Izod值(無缺口的)和δ拉伸應(yīng)力值(比較樣品2與樣品3；和樣品5與樣品6)。
當(dāng)部分聚碳酸酯樹脂被聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物所代替時(例如比較樣品2與樣品5；樣品3與樣品6；和樣品8與樣品9)，觀測到另一改進(jìn)。該改進(jìn)是特別出乎意料的，因?yàn)镈E 0206006公開了使用聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物導(dǎo)致了沖擊和結(jié)合線沖擊強(qiáng)度的下降。使用抗沖改性的PMMA和聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的組合物，獲得了極好的結(jié)果。
當(dāng)部分聚碳酸酯被聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物所代替時，獲得了特別好的INI值(沖擊有缺口的埃佐氏值)(impact notched Izod)。
本文所用的“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。除非文中另有清楚的指明，單數(shù)形式“一”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)?；衔锊捎脴?biāo)準(zhǔn)命名法進(jìn)行描述。例如，未被任何指示基團(tuán)取代的任何位置理解為由所指示鍵或氫原子飽和其化合價。不在兩個字母或符號之間的短劃線“-”用于指示取代基的連接點(diǎn)。例如，-CHO通過羰基的碳連接。除非另有定義，本文所用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常已知的相同含義。指示相同性質(zhì)和數(shù)量的所有范圍的端點(diǎn)是獨(dú)立組合的并且包括端點(diǎn)。與數(shù)量相連的修飾語“約”包含指出的數(shù)值，并且具有本文中規(guī)定的含義，例如與具體數(shù)量測量有關(guān)的誤差程度。當(dāng)按照標(biāo)注“(±10％)”進(jìn)行測量時，測量可在指出的正或負(fù)百分比內(nèi)變化。該變化可表現(xiàn)在整體樣品(例如，具體統(tǒng)一寬度的樣品，該寬度在給出數(shù)值的指示百分比內(nèi))，或者樣品中的變化(例如，具有變化寬度的樣品，所有的變化均在給出數(shù)值的指示百分比內(nèi))。所有的參考文獻(xiàn)在此引入本文作為參考。
雖然為解釋說明的目的已經(jīng)提供了典型的實(shí)施方案，但前面的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。因此，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可以存在不同的修飾、改變和替換。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性組合物，包含約10-約84wt.％的聚碳酸酯樹脂；約0.5-約40wt.％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物；約1-約40wt.％的抗沖改性劑組合物；和約1-約50wt.％的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物；每個均以除任何填充劑外的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。
2.權(quán)利要求1的組合物，包含約30-約80wt.％的聚碳酸酯樹脂；約2-約35wt.％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物；約2.5-約35wt.％的抗沖改性劑組合物；和約5-約35wt.％的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物；每個均以除任何填充劑外的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。
3.一種熱塑性組合物，包含約10-約85wt.％的聚碳酸酯樹脂；約1-約40wt.％的抗沖改性劑組合物；和約1-約50wt.％的抗沖改性的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物；每個均以除任何填充劑外的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。
4.權(quán)利要求3的組合物，包含約20-約80wt.％的聚碳酸酯樹脂；約2.5-約35wt.％的抗沖改性劑組合物；和約5-約35wt.％的抗沖改性的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物；每個均以除任何填充劑外的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。
5.權(quán)利要求1-4的組合物，其中熱塑性組合物在雙門模具中模制而得的2mm(±10％)厚的樣品棒具有大于約100kJ/m2的拉伸Charpy，根據(jù)DIN 53448-B測定。
6.權(quán)利要求1-4的組合物，其中根據(jù)ISO 527測量，熱塑性組合物在雙門模具中模制而得的2mm(±10％)厚的樣品棒相對于同樣的組合物在單門模具中模制而得的2mm(±10％)厚的樣品棒，具有小于約6MPa的產(chǎn)出δ拉伸應(yīng)力。
7.權(quán)利要求1-4的組合物，其中聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含式(1)的芳族碳酸酯單元 其中，R1基團(tuán)總數(shù)中的至少約60％是芳香族有機(jī)基團(tuán)并且余下的是脂肪族、脂環(huán)族、或芳香族基團(tuán)；和式(7)的聚二有機(jī)基硅氧烷單元 其中，各個R獨(dú)立地是C1-13單價有機(jī)基團(tuán)；D平均值是2至約1000，各個R2獨(dú)立地是二價C2-C8脂肪族基團(tuán)；各個M獨(dú)立地是鹵素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8環(huán)烷基、C3-C8環(huán)烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷芳基或C7-C12烷芳氧基；和各個n獨(dú)立地是0、1、2、3或4。
8.權(quán)利要求1-7的組合物，其中聚((甲基)丙烯酸烷基酯)包含抗沖改性的聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。
9.一種包含權(quán)利要求1-7組合物的制品。
10.一種制造制品的方法，包含將權(quán)利要求1-7的組合物模制、擠壓或成型為所述制品，或?qū)?quán)利要求27的組合物成型為所述制品。
全文摘要
一種熱塑性組合物，包含約10－約84wt％的聚碳酸酯樹脂；約0.5－約40wt％的聚碳酸酯－聚硅氧烷共聚物；約1－約40wt％的抗沖改性劑組合物；和約1－約50wt％的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物；均以排除任何填充劑的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。在另一實(shí)施方案中，熱塑性組合物可包含約10－約85wt％的聚碳酸酯樹脂；約1－約40wt％的抗沖改性劑組合物；和約1－約50wt％的抗沖改性的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物；均以排除任何填充劑的熱塑性組合物的總組合重量為基準(zhǔn)。該組合物具有改善的熔合線強(qiáng)度，并有用于制造模制部件，尤其是電子設(shè)備。
文檔編號C08L33/08GK1754912SQ20051011659
公開日2006年4月5日 申請日期2005年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者L·戈維爾茨, W·斯特恩達(dá)姆, R·文德博施 申請人:通用電氣公司