CN101370909A - 阻燃聚碳酸酯聚酯组合物 - Google Patents

阻燃聚碳酸酯聚酯组合物 Download PDF

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Abstract

披露了一种阻燃热塑性组合物，其包含：(a)衍生自至少一种取代或未取代的聚碳酸酯的结构单元；(b)包含衍生自二甲苯二醇的结构单元的聚酯；(c)基于该组合物总重量的1wt％－约40wt％的阻燃化合物。还披露了制备所述热塑性组合物的方法和由所述组合物得到的制品。

Description

阻燃聚碳酸酯聚酯组合物
发明背景
本发明涉及一种阻燃可混溶的热塑性树脂组合物、一种合成该组合物的方法和由该组合物制得的制品。
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。工程塑料的许多应用需要这些聚合物具有阻燃性能以及其他性能例如拉伸强度、长期热稳定性、高热变形温度和化学抗性。
任意这两种聚合物的透明可混溶的共混物是稀少的。本说明书中使用的术语“可混溶”是指其中实现紧密的聚合物-聚合物相互作用的分子程度上的混合物。可混溶的共混物是透明的，并非不透明的。另外，对于由两种或多种组分组成的可混溶共混物，差示扫描量热法试验仅仅检测到单个玻璃化转变温度(Tg)。因此PC与聚酯的混溶性赋予给共混物所需的透明度。另外，伴随着加入阻燃添加剂而保持透明度困难。
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。
美国专利US4010219和US5955565披露了具有聚碳酸酯和包含约少于20mol％的对二甲苯二醇的聚酯的阻燃共混物。同时法国专利FR2140670和日本专利JP06271752A论述了卤化聚碳酸酯与包含对苯二甲酸和对二甲苯二醇作为其中一种二醇组分的聚酯的共混物。
仍然需要具有光学性能和溶剂抗性的良好平衡同时保持好的机械性能同时不损害它们的阻燃性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涉及一种透明阻燃热塑性组合物，其包含：(a)衍生自至少一种取代或未取代的聚碳酸酯的结构单元；(b)包含衍生自二甲苯二醇的结构单元的聚酯；(c)基于该组合物总重量的1wt％-约40wt％的阻燃化合物。还披露了制备所述热塑性组合物的方法和由所述组合物得到的制品。
参照以下描述、实施例和附属的权利要求，本发明的各个其他特征、方面和优点将变得更加明显。
发明详述
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。
本文中使用的术语“耐燃(ignition resistant)”，或者也称为“阻燃(flameresistant)”是指根据UL-94测试方法通过燃烧定级试验的组合物。
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脂族基团包含至少一个但不超过10个碳原子的取代或为取代脂族基团。
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、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，本发明包括一种透明阻燃热塑性组合物，其包含：(a)衍生自至少一种取代或未取代的聚碳酸酯的结构单元；(b)包含衍生自二甲苯二醇的结构单元的聚酯；(c)基于该组合物总重量的1wt％-约40wt％的阻燃化合物。还披露了制备所述热塑性组合物的方法和由所述组合物得到的制品。
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：
Figure A200780002675D00112
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。R2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，R2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OR3，其中R3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R2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：
Figure A200780002675D00131
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：
Figure A200780002675D00141
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：
Figure A200780002675D00151
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或无定形的聚酯树脂，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。二酸的例子是环或双脂环族酸，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，对二甲苯二醇以至少大于约15mol％的量存在。在另一种实施方案中，对二甲苯二醇以约40-100mol％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、三环硅烷二甲醇、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。在另一种实施方案中，酸组分可以包含至少约0.1mol％，优选至少约95mol％的环己烷二羧酸。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，阻燃化合物是选自磷化合物和卤代化合物的至少一种。阻燃化合物包括含磷化合物。膦类的磷化合物的非限定例子是芳族膦例如三苯基膦、三甲苯基膦、三壬基膦、三萘基膦、四苯基二膦、四萘基二膦等。合适的氧化膦具有式(IX)
Figure A200780002675D00201
其中R15、R16和R17在每次出现时独立地选自C1-C30脂族基团、C3-C30脂环族基团和C3-C30芳族基团。氧化膦的例子是三苯基氧化膦、三甲苯基氧化膦、三壬基苯基氧化膦、三环己基氧化膦、三(正丁基)氧化膦、三(正己基)氧化膦、三(正辛基)氧化膦、三(氰基乙基)氧化膦、苄基双(环己基)氧化膦、苄基双苯基氧化膦和苯基双(正己基)氧化膦。其他合适的化合物是三苯基硫化膦和其如同上面描述的氧化膦的衍生物以及磷酸三苯酯。
磷化合物的其他例子是次磷酸盐，例如金属次磷酸盐，其中金属是碱金属、碱土金属或过渡金属或者Al、Ca、Zn、Ti、Mg、Ba等，和有机次磷酸酯例如纤维素次磷酸酯、次磷酸与二醇例如1，10-癸二醇的酯。这些化合物的结构可以是单体或者聚合物的。磷化合物的其他例子是二烷基或二芳基(也称为“二芳族”)或者芳基烷基次膦酸的金属盐，其中金属是碱金属、碱土金属或过渡金属或者Al、Ca、Zn、Ti、Mg、Ba等。还可以使用取代的次膦酸和这些的酐，例如二苯基次膦酸。其他可能的化合物是二-对甲苯基次膦酸和二甲苯基次膦酸酐。尤其还可以使用这些化合物例如氢醌、乙二醇和丙二醇的双(二苯基次膦酸)酯。其他合适的化合物是芳基(烷基)次膦酸酰胺例如二苯基次膦酸的二甲基酰胺和磺酰氨基芳基(烷基)次膦酸衍生物例如对-甲苯基磺酰氨基二苯基次膦酸。在一种实施方案中，阻燃化合物是氢醌和乙二醇的双(二苯基次膦酸)酯以及氢醌的双(二苯基次膦酸酯)。
其他合适的例子是亚磷酸的衍生物。合适的化合物是衍生自季戊四醇、新戊二醇或焦儿茶酚的环状膦酸酯。在另一种实施方案中，其他的磷基阻燃剂是三芳基(烷基)亚磷酸酯，例如亚磷酸三苯酯、三(4-癸基苯基)亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和亚磷酸苯基二癸酯。还可以使用二亚磷酸酯例如丙二醇1，2-双(二亚磷酸酯)或者衍生自季戊四醇、新戊二醇或焦儿茶酚的环状亚磷酸酯。
在一种实施方案中，阻燃剂是选自以下的至少一种：甲基膦酸新戊二醇酯和新戊二醇甲基亚磷酸酯、二甲基二膦酸季戊四醇酯、季戊四醇二甲基二膦酸酯、连二磷酸四苯酯(tetraphenyl hypodiphosphate)和连二磷酸双新戊酯。
其他有效的磷基阻燃剂特别为烷基和芳基取代的磷酸酯。这些的例子是磷酸苯基双(十二烷)酯、磷酸氢苯基乙酯、双(3，5，5-三甲基己基)苯基磷酸酯、磷酸乙基二苯酯、2-乙基己基二甲苯基磷酸酯、磷酸氢二苯酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、二(壬基)苯基磷酸酯、磷酸氢苯基甲酯、二(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、对甲苯基双(2，5，5-三甲基己基)磷酸酯和2-乙基己基二苯基磷酸酯。特别合适的磷化合物是其中每一基团是芳氧基的那些。非常特别合适的化合物是磷酸三苯酯、双酚A双(磷酸二苯酯)和间苯二酚双(磷酸二苯酯)以及其式(X)的环取代衍生物：
Figure A200780002675D00211
其中R18-R21各自是具有6-20个碳原子的芳族基团，优选苯基，其可以被具有1-4个碳原子的烷基，优选甲基取代，R22是二价苯酚基团，并且n为0.1-100，优选0.5-50，特别为0.8-10并且非常特别为1-5的平均值。还可以使用环状磷酸酯例如二磷酸二苯基季戊四醇酯，并且磷酸苯基新戊酯是特别合适的。还可以使用芳基(烷基)次膦酸的无机配位聚合物，例如聚-β-钠(I)乙基苯基次膦酸盐、二乙基次膦酸锌等。
其他合适的阻燃剂是元素红磷以及包含磷氮键的化合物，例如磷腈氯化物、磷酸酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、三(氮丙啶基)氧化膦和四(羟甲基)氯化磷鎓。
在一种实施方案中，阻燃剂可以是卤代阻燃剂。其中优选溴化阻燃剂的卤代阻燃剂的例子是四溴双酚A衍生物，包括四溴双酚A的双(2-羟乙基)醚、四溴双酚A的双(3-丙烯酰氧基-2-羟丙基)醚、四溴双酚A的双(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基)醚、四溴双酚A的双(3-羟丙基)醚、四溴双酚A的双(2，3-二溴丙基)醚、四溴双酚A的二烯丙醚和四溴双酚A的双(乙烯基苄基)醚；丙烯酸五溴苄酯；二溴苯乙烯；三溴苯乙烯；四溴环辛烷；二溴乙基二溴环己烷例如1，2-二溴-4-(1，2-二溴乙基)环己烷；亚乙基双-四溴邻苯二甲酰亚胺；六溴环十二烷；四溴邻苯二甲酸酐；溴化二苯醚例如十溴二苯醚；聚(2，6-二溴亚苯醚)和三(2，4，6-三溴苯氧基-1，3，5-三嗪)等。
在一种实施方案中，卤代芳族阻燃剂包括但不限于四溴双酚A聚碳酸酯低聚物、多溴苯醚、溴化聚苯乙烯、溴化BPA聚环氧化物、溴化酰亚胺、溴化聚碳酸酯、聚(丙烯酸卤代芳酯)、聚(甲基丙烯酸卤代芳酯)，或其混合物。其他合适的阻燃剂的例子是溴化聚苯乙烯例如聚二溴苯乙烯和聚三溴苯乙烯、十溴联苯基乙烷、四溴联苯、溴化α，ω-亚烷基双邻苯二甲酰亚胺例如N，N’-亚乙基双-四溴邻苯二甲酰亚胺，低聚的溴化碳酸酯，尤其是衍生自四溴双酚A的碳酸酯，其如果需要，用苯氧基或者用溴化苯氧基封端，或者溴化环氧树脂。阻燃化合物还包括溴化热固性树脂，例如溴化聚(环氧化物)，或者在其主链中具有含磷部分的聚(亚芳基醚)。
阻燃剂的量将随着树脂的性质和添加剂的效率而变化。在一种实施方案中，阻燃剂的量以约1wt％-约40wt％的量存在。在另一种实施方案中，阻燃剂以约5wt％-约30wt％的量存在。
在一种实施方案中，可以任选地将协同剂与阻燃化合物一起使用。协同剂量被选择为使得不会影响所希望的透明程度。协同剂可以是无机锑化合物。这类化合物可广泛获得或者可以已知的方式制备。一般而言，无机协同化合物包括Sb2O5、SbS3、锑酸钠等。尤其优选三氧化锑(Sb2O3)。基于最终组合物中树脂的重量百分比，协同剂例如氧化锑通常以约0.1-10wt％使用。并且，最终组合物可以包含用于减少阻燃热塑性物质中的滴落的聚四氟乙烯(PTFE)类树脂或共聚物。还可以使用不同于提及的含P或N化合物的其他不含卤素的阻燃剂，非限定例子是这些化合物例如Zn-硼酸盐、氢氧化物或碳酸盐，Mg-和/或Al-氢氧化物或碳酸盐，通常还可以将Si-基化合物比如硅烷或硅氧烷、硫基化合物例如磺酸芳酯(包括其盐)或亚砜，Sn-化合物例如锡酸盐与一种或多种其他可能的阻燃剂组合使用。
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。催化剂含量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。
在一种实施方案中，本发明的组合物可以包含量足以使得该组合物保持透明度以使得该组合物在约400nm-约800nm的范围内具有大于约60％的透射率值的抗冲改性剂。本发明的组合物通常不包含可观量的抗冲改性剂，例如聚乙烯、聚丙烯、MBS、ABS、丙烯酸橡胶、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸离聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯或聚亚烷基醚二醇或者核-壳抗冲改性剂。在一种实施方案中，抗冲改性剂的量为少于约5％。在一种实施方案中，抗冲改性剂的量为少于约2％。在一种实施方案中，在本发明的组合物中没有抗冲改性剂。
本发明的组合物可以进一步包括不会影响前面提及的所希望的性能而是增强其他有利性能的添加剂，例如抗氧剂、增强材料、着色剂、脱模剂、填料、成核剂、UV光和热稳定剂、润滑剂等。另外，可以将一些添加剂例如抗氧剂、矿物例如滑石、粘土、云母和其他稳定剂，包括但不限于UV稳定剂例如苯并三唑、补充的增强填料例如薄片或磨碎的玻璃等、阻燃剂、颜料或其组合加入本发明的组合物。
该组合物可以任选地进一步包含增强填料。调节填料的量以保持所希望用于最终组合物模塑的部件的透明度。填料可以是天然或合成的、矿物或非-矿物的来源，只要该填料具有足够的耐热性以至少在与其组合的组合物的加工温度下保持它们的固体物理结构。合适的填料包括粘土、纳米粘土、炭黑、含有油或不含油的木粉、各种形式的二氧化硅(沉淀或水合、热解或火成、玻璃质、融凝或胶体，包括普通的砂)、玻璃、金属、无机氧化物(例如周期表的2、3、4、5和6族Ib、IIb、IIIa、IIIb、IVa、IVb(除碳之外)、Va、VIa、VIIa和VIII的金属的氧化物)、金属氧化物(例如氧化铝、氧化钛、氧化锆、二氧化钛、纳米尺度的氧化钛、三水合铝、氧化钒和氧化镁)、铝或铵或者镁的氢氧化物、碱金属和碱土金属的碳酸盐(例如碳酸钙、碳酸钡和碳酸镁)、三氧化锑、硅酸钙、硅藻土(diatomaceous earth)、漂白土、硅藻土(kieselguhr)、云母、滑石、板岩粉、火山灰、棉绒、石棉、高岭土、碱金属和碱土金属硫酸盐(例如硫酸钡和硫酸钙)、钛、沸石、硅灰石、硼化钛、硼酸锌、碳化钨、铁素体、二硫化钼、石棉、方英石、铝硅酸盐，包括蛭石、膨润土、蒙脱土、Na-蒙脱土、Ca-蒙脱土、水合钠钙铝镁硅酸盐氢氧化物、叶蜡石、镁铝硅酸盐、锂铝硅酸盐、硅酸锆和包含至少一种前述填料的组合。合适的纤维质填料包括玻璃纤维、玄武岩填料、芳纶纤维、碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、碳布奇球、超高分子量聚乙烯纤维、蜜胺纤维、聚酰胺纤维、纤维素纤维、金属纤维、钛酸钾晶须，和硼酸铝晶须。
作为选择或者除了粒状填料之外，该填料可以以单丝或复丝纤维形式来提供，且可以单独地或者与其它类型纤维通过以下方法组合地使用：共编织或芯/皮、并列(side-by-side)、橙型或矩阵和原纤维结构，或纤维制造技术领域的技术人员已知的其他方法。合适的共编织结构包括例如玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维和芳族聚酰亚胺玻璃纤维或类似物。纤维状填料可以以下列形式来提供，例如，粗纱(rovings)、纺织的纤维状增强物，如0-90度织物等；无纺纤维增强材料，例如连续原丝片(continuous strand mat)、短切原丝片(chopped strandmat)、绢纱(tissue)、纸和毛毯等；或者三维增强材料如编带(braids)。。
任选地，可以将填料表面改性，例如处理以提高填料和组合物的聚合物部分的相容性，这有助于解凝聚和填料均匀分布在聚合物中。一种合适的表面改性是持久地连接偶联剂，其随后连接在聚合物上。合适的偶联剂的使用也可以提高塑料和弹性体中的冲击、拉伸、挠曲和/或介电性能；涂料中的薄膜完整性、基材粘合性、耐气候性和使用寿命；以及粘合剂和密封剂中的应用和加工性能、基材粘合性、内聚强度和使用寿命。合适的偶联剂包括硅烷、钛酸酯、锆酸酯、锆铝酸盐、羧基化聚烯烃、铬酸盐、氯化石蜡、有机硅化合物和活性纤维素。填料还可以部分或全部用金属材料层例如金、铜、银等涂覆以促进导电性。
在一种优选实施方案中，增强填料包括玻璃纤维。对于最终用于电应用的组合物，优选使用包含相对不含钠的石灰-铝硼硅酸盐玻璃-普遍称为“E”玻璃的纤维质玻璃纤维。然而，在电性能不是如此重要的情况下也可以使用其他玻璃，例如普遍称为“C”玻璃的低钠玻璃。玻璃纤维可以通过标准方法例如通过蒸汽或空气吹送、火焰吹送和机械拉伸而制备。用于塑料增强物的优选玻璃纤维可以通过机械拉伸制备。玻璃纤维的直径通常为约1-约50微米，优选约1-约20微米。较小直径的纤维通常更加昂贵，并且直径约10-约20微米的玻璃纤维目前提供了所希望的成本和性能的平衡。根据组合物的特定最终应用的需要，可以将玻璃纤维束成纤维并且进而将纤维束成纱线、绳或粗纱，或者编织成垫等。在制备模塑组合物中，便利的是使用约1/8-约2英寸长的短切丝束形式的丝线玻璃，这通常导致在模塑化合物中约0.0005-约0.25英寸的丝线长度。这类玻璃纤维通常由生产商采用可与组合物的聚合物组分相容的表面处理例如硅氧烷、钛酸酯或聚氨酯上胶剂等而提供。
当存在于组合物中时，基于组合物的总重量，填料可以约0-约10wt％使用。
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免于滴落。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。
一般而言，基于树脂的量，添加剂通常以对应于约0-约1.5wt％的量存在。在另一种实施方案中，基于树脂的量，添加剂通常以对应于约0.01-约0.5wt％的量存在。
本发明的热塑性树脂的组成范围为约90-10wt％的聚碳酸酯组分、10-约90wt％的聚酯组分。在仍然另一种实施方案中，聚碳酸酯以至少约35wt％的量存在。在一种实施方案中，基于组合物的总重量，聚碳酸酯以约40-约90wt％的量存在。在仍然另一种实施方案中，基于组合物的总重量，聚碳酸酯以约45-约85wt％的量存在。在一种实施方案中，组合物包含约75-25wt％的聚碳酸酯和25-75wt％的聚酯组分。
本发明的模塑组合物具有新的组分组合，该组合赋予给组合物和由该组合物模塑的制品有用的性能，例如透明度和焦炭产率(char yield)。在本发明的一种实施方案中，该组合物透射约大于60％的约400nm-约800nm范围内的光。在另一种实施方案中，该组合物透射约65％-约99％的约400nm-约800nm范围内的光。
在本发明的一种实施方案中，该组合物具有至少4％的焦炭产率。在另一种实施方案中，焦炭产率为约4％-约30％。
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。
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。
表1：
 
缩写
DMCD 1，4-环己烷二甲基二羧酸酯
CHDM 1，4-环己烷二甲醇
PXG 对二甲苯二醇
BDO 1，4-丁二醇
DMT 对苯二甲酸二甲酯
PCT 聚(1，4-环己基二亚甲基对苯二甲酸酯)
DMI 间苯二甲酸二甲酯
PBT 聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
PXD 聚(对-二甲苯1，4-环己烷二羧酸酯)
PXI 聚(对-二甲苯二甲基间苯二甲酸酯)
 
FR 阻燃剂
DEDA-TPA 双(4-乙氧羰基)1，4-二苯基对苯二甲酰胺
DEDA-CHDA 双(4-乙氧羰基)1，4-二苯基环己酰胺
Tg 玻璃化转变温度
Tm 熔融温度
TCr 结晶温度
I.V 特性粘度
BPADP 双酚A二磷酸酯
PCCD 聚(1，4-环己基二亚甲基-1，4-环己烷二羧酸酯)
PET 聚(对苯二甲酸乙二醇酯)
WEEE 废的电气和电子设备
TCE 四氯乙烷
GPC 凝胶渗透色谱
DSC 差示扫描量热法
YI 黄度指数
RDP 间苯二酚二磷酸酯
BPA-Et 2，2-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基丙烷双(对羧基乙基苯基)酰亚胺
BPA-EA 2，2-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷双(2-羟基乙基)酰亚胺
KSS 二苯砜磺酸钾
阻燃共混物的制备：通用方法
实施例1-7和比较例1-7的共混物用与相应的聚酯共混的作为
Figure A200780002675D00321
聚碳酸酯树脂从General Electric Company得到的聚碳酸酯制备。该共混物通过将已知量的聚碳酸酯、聚酯和不同的FR添加剂以表2中给出的重量混合获得。共混在螺杆速度为约300转/分钟的25mm Werner& Pfleiderer ZSK同向旋转双螺杆挤出机上进行。复合在约100℃的温度下进行，将该温度逐渐增至200-240-255-265-265-265-270-270-270℃以形成熔体。然后将熔体以丝束的形式挤出，在粒化之前通过水浴将该丝束冷却。在模塑之前，在强制空气循环的烘箱中在约100℃下将粒料干燥约4小时。根据ISO试验规程要求，在85吨注塑机中将样品注塑。用于注塑的温度分布为100-240-250-260-265℃。
根据ISO 527评价注塑样品的拉伸性能。根据UL-94测试方法用不同厚度的燃烧棒进行燃烧性能评价。根据题为“塑料材料的易燃性试验，UL94”的Underwriter’s Laboratory Bulletin 94的方法进行阻燃性试验。根据该方法，基于5种样品得到的试验结果，可以将材料归类为HB、V0、V1、V2、VA和/或VB。在V-系列试验中，为了获得V0等级，其长轴与火焰成180度放置的试样中，移去点火火焰后燃烧和/或闷烧的平均周期应当不超过10秒，并且垂直放置的试样无一产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落物。5试条燃烧熄灭时间(FOT)是5个试条的总计燃烧熄灭时间，其各自点燃两次，最大燃烧熄灭时间为50秒。为了获得V1等级，在其长轴与火焰平行放置的试样中，移去点火火焰后燃烧和/或闷烧的平均周期应当不超过30秒，并且垂直放置的试样无一产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落物。5试条燃烧熄灭时间是5个试条的总计燃烧熄灭时间，其各自点燃两次，最大燃烧熄灭时间为250秒。预期本发明的组合物在优选1.5mm或更低的厚度下实现V1和/或V0的UL94等级。化学抗性试验按照ISO 4599评价。在试验之前，将模塑的标准ISO/ASTM Tensile试条在23+\-2℃和(50+/-5)％相对湿度下调节至少48小时。在调节之后，将试条固定在提供所需的应变程度的特制应变器具上。沿着待测试量规区域的整个长度保持试条与器具的紧密接触。一组应变的试条(5根试条)暴露在特定的温度和化学试剂下。使一组试条与暴露的试条相同地应变但没有化学试剂。其充当参考或对照。在特定的暴露时间之后，进行肉眼检验以观察任何外观变化、裂痕、裂纹、脱色等。在除去化学试剂和应变器具之后，在约24小时内检测未暴露的对照和暴露的试条的机械性能，比如拉伸性能、屈服应力和在断裂下的额定应变。
表2
 
Sr No. 聚合物 在800℃下于N2中通过TGA的焦炭％
1 PCCD 0.9
2 PCTG 2
3 PETG 2
4 PCT 2
5 PXD 8
 
6 PXI 21
7 BPA-Et-PCCD 13
8 BPA-Et-PXD 18
表3
 
比较例1 比较例2 比较例3 实施例1 实施例2 比较例4 比较例5 实施例3 实施例4
PC 75.0 75.0 58.4 58.4 58.7 53.4 58.4 58.7 58.4
PCCD 25.0 - 26.3 - - 26.3 26.3 - -
PCTG 25.0 - - - - - - -
PXD - - - 26.3 26.3 - - 26.3 26.3
KSS盐 - - 0.3 0.3 - 0.3 0.3 - 0.3
溴化PC - - 15.0 15.0 15.0 20.0 - - -
RDP - - - - - - 15.0 15.0 -
二膦酸季戊四醇酯 - - - - - - - - 15.0
性能
UL-94燃烧@3.0mm V2 V2 V2 V0 V0 V2 V2 V0 V0
UL-94燃烧@2.3mm V2 V2 V2 V0 V0 V2 V2 V0 V2
拉伸强度(MPa) 54 60 - - - - 2400 2600 -
拉伸模量(MPa) 1980 2300 - - - - 63 66 -
伸长率@断裂(％) 100 65 - - - - 80 45 -
化学抗性@乙醇 失败 通过 - - - - 失败 通过 -
化学抗性@异丙醇光学性能 失败 通过 - - - - 失败 通过 -
％透射率 89.3 90 89 86 83.4 86 86.2 83
不同聚酯的焦炭含量示于表2中并且阻燃共混物组成以及性能示于表3和47中。得到的所有共混物表现出透明性，这是这些聚酯与PC和配方中使用的阻燃化合物混溶的标志。从表3中明显看出，包含PCCD作为聚酯的所有配方只得到V2易燃性等级，而在同一组合物中使用PXD作为聚酯将可燃性等级从V2等级@两种厚度提高至V0@3.0mm以及@2.3mm厚度。有机磷酸酯和溴化阻燃剂均表现出更好的阻燃性。还保持了机械和化学抗性性能。
表4
 
比较例6 比较例7 实施例5 实施例6 实施例7
PC 58.7 58.7 58.7 58.7 58.7
PXD-BPAEt(15％) - - 26.3 26.3 26.3
PCCD-BPAEt(15％) 26.3 26.3 - - -
溴化PC 15.0 - - 10.0 -
RDP - 15.0 15.0 - 10.0
性能
UL-94燃烧@3.0mm V2 V2 V0 V0 V0
UL-94燃烧@2.3mm V2 V2 V0 V0 V0
UL-94燃烧@1.5mm V2 V2 V0 V2 V2
UL-94燃烧@0.8mm V2 V2 V0 V2 V2
拉伸强度(MPa) - - 67 65 62
拉伸模量(MPa) - - 2700 2800 2600
伸长率@断裂(％) - - 42 4 5
化学抗性@乙醇 - - 通过 - -
化学抗性@异丙醇％透射率 - - 通过 - -
浊度 86.3 80.1 84 78.3
为了进一步提高焦炭含量，我们将BPA-Et部分引入PCCD和PXD主链中，并且基于聚合中使用的BPA-Et的％，其得到10-15％的焦炭含量。这里尽管BPA-Et PCCD中高的焦炭含量，但其仅仅得到V2等级，而BPA-Et PXD在至多0.8mm的厚度下赋予我们V0，这在表4中给出。对于产生优良质量的焦炭和提高组合物的阻燃性而言，PXG在PXD中的作用非常关键。因此通过本发明，我们可以实现至多0.8mm厚度的V0以及好的透明度和机械性能。
尽管已经在典型的实施方案中解释和描述了本发明，但不意在限于示出的细节，因为可以作出各种改进和替换，只要不以任何方式偏离本发明的精神。因此，使用不超过常规的试验，本领域技术人员可以明显知道本文中披露的发明的进一步改进和等价物，并且所有这些改进和等价物被认为处于由下面的权利要求定义的发明的精神和范围。本文中引用的所有专利和公开文献在此引入作为参考。

Claims (29)

1.一种热塑性组合物，其包含：
(a)衍生自至少一种取代或未取代的聚碳酸酯的结构单元；
(b)包含衍生自二甲苯二醇的结构单元的聚酯；
(c)基于该组合物总重量的1wt％-约40wt％的阻燃化合物，
其中该组合物是透明的，并且其中组分(a)、(b)和(c)的含量足以使得所述组合物阻燃。
2.权利要求1的组合物，其中该聚碳酸酯包含下式的重复单元：
Figure A200780002675C00021
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：
Figure A200780002675C00022
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；醚键；羰基；叔氮基；含硅键；硅烷；硅氧基；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、硅氧基；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括单价烃基、脂族、芳族或脂环族基团；
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。
3.权利要求2的组合物，其中衍生出D的二羟基芳族化合物是双酚A。
4.权利要求1的组合物，其中所述聚酯衍生自包含至少一种取代或未取代的二酸和二甲苯二醇的结构单元。
5.权利要求4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、前述物质的化学等价物，和其组合。
6.权利要求1的组合物，其中所述二甲苯二醇选自对-二甲苯二醇、邻-二甲苯二醇、间-二甲苯二醇和其混合物。
7.权利要求1的组合物，其中所述二甲苯二醇为约15mol％-约100mol％的量。
8.权利要求6的组合物，其中所述二甲苯二醇是对-二甲苯二醇。
9.权利要求1的组合物，其中所述聚酯进一步包含衍生自二醇的结构单元，所述二醇选自：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。
10.权利要求1的组合物，其中基于组合物的总重量，所述聚酯以约10-约90wt％的量存在。
11.权利要求1的组合物，其中基于组合物的总重量，所述聚酯以约25-约75wt％的量存在。
12.权利要求1的组合物，其中基于组合物的总重量，所述聚碳酸酯以约90-约10wt％的量存在。
13.权利要求1的组合物，其中基于组合物的总重量，所述聚碳酸酯以约75-约25wt％的量存在。
14.权利要求1的组合物，其中所述阻燃化合物选自溴化阻燃剂、含磷化合物和其组合。
15.权利要求1的组合物，其中基于总组合物的数量，所述阻燃剂以约5wt％-约30wt％的量存在。
16.权利要求1的组合物，其中该组合物进一步包含添加剂。
17.权利要求16的组合物，其中所述添加剂选自抗氧剂、流动改性剂、冲击改性剂、着色剂、脱模剂、UV光稳定剂、热稳定剂、润滑剂、抗滴落剂和其组合。
18.权利要求16的组合物，其中基于热塑性树脂的总重量，所述添加剂以约0-1.5wt％的量存在。
19.权利要求1的组合物，其中该组合物具有至少大于约0.55dL/g的特性粘度。
20.权利要求1的组合物，其中该组合物具有约40℃-约130℃的玻璃化转变温度。
21.权利要求1的组合物，其中该组合物具有至少大于约4％的焦炭产率。
22.权利要求1的组合物，其中该组合物透射约大于60％的约400nm-约800nm范围内的光。
23.权利要求1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。
24.一种由权利要求1的组合物模塑的制品。
25.一种制备阻燃热塑性组合物的方法，该组合物包含：
(a)衍生自至少一种取代或未取代的聚碳酸酯的结构单元；
(b)包含衍生自二甲苯二醇的结构单元的聚酯；
(c)基于该组合物总重量的1wt％-约40wt％的阻燃化合物，
其中该组合物是透明的并且其中该方法包括以下步骤：
i.将聚碳酸酯和聚酯混合形成第一混合物；和
ii.将第一混合物加热形成透明组合物。
26.权利要求25的方法，其中该方法在催化剂存在下进行。
27.权利要求26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及其组合。
28.权利要求25的方法，其中该方法在溶剂存在下进行。
29.一种热塑性组合物，其包含：
(a)衍生自至少一种取代或未取代的聚碳酸酯的结构单元；
(b)包含衍生自二甲苯二醇的结构单元的聚酯；
(c)基于该组合物总重量的1wt％-约40wt％的阻燃化合物；其中该阻燃化合物是选自溴化阻燃剂和含磷化合物中的至少一种；
其中该组合物是透明的，并且其中组分(a)、(b)和(c)的含量足以使得所述组合物阻燃。
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