CN104039890A - 聚碳酸酯-聚酯组合物、制造方法及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明用于提供改进的性能平衡的包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和环氧官能的嵌段共聚物的组合物，所述性能包括热老化性能与抗冲击性。由该组合物模塑得到的制品可有利地用于机动车应用。
Description
发明背景
相对于单独的聚碳酸酯或聚酯的性能，聚酯与聚碳酸酯的共混物可以提供一些改进。聚碳酸酯是在需要韧性的部件中可使用的工程塑料，但是在多种其它性能(如可加工能力和耐应力开裂性)方面可以有所改进。
聚酯可以提供改进的耐热性。抗冲改性剂的添加可以在冲击行为方面提供聚碳酸酯-聚酯组合物进一步的改进。可以加入橡胶，以在低温改进冲击性能。还已知包括聚酯树脂、聚碳酸酯树脂和缩水甘油酯抗冲改性剂的抗冲改性热塑性共混物。例如，美国专利5,112,913和5,369,154公开了用于模塑其中需要光滑、无缺陷表面外观的机动车组件的该组合物。在一些情况下，已知有机硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷畴区向含聚碳酸酯的组合物赋予了较高的冲击强度。
尽管由已知的抗冲改性的聚酯-聚碳酸酯共混物模塑得到的制品可以提供良好的冲击性能，但是已发现制品的耐候性在一些应用中是不足的。美国专利5,981,661公开了包括聚酯树脂和聚碳酸酯树脂的共混物的热塑性组合物，其采用有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯、缩水甘油酯抗冲改性剂、和阻燃用量的卤代阻燃剂进行改性。该组合物可以显示出阻燃性、抗冲击性(尤其是在-20℃的改进的低温抗冲击性)和提高的耐候性的期望组合，特别是在长期暴露于UV辐射之后。
美国专利7,309,730陈述到，尽管美国专利5,981,661的组合物提供了提高的耐候性，但是高用量的缩水甘油基抗冲改性剂可通过在抗冲改性剂中的缩水甘油基和在聚酯中的羧基之间的反应而引起不期望的粘度增加。美国专利7,309,730进一步地声明了，此外，缩水甘油基抗冲改性剂是效率低于核-壳型橡胶的抗冲改性剂。
美国专利7,309,730公开了包括聚对苯二甲酸亚烷基酯、有机硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、丙烯酸类核壳抗冲改性剂和二氧化钛的聚合物共混物，已发现所述共混物提供了可用作用于制品(例如电子设备的外壳)的耐候性模塑组合物的性能。此外，耐候性涉及在UV光中的长期暴露，且耐候性是基于其中使组合物的试样在氙弧老化试验机中经受光的试验。
申请人现已发现由原本具有良好的冲击强度的聚酯-聚碳酸酯共混物模塑得到的制品在经受热老化和/或水老化(hydroaging)之后可快速地老化且丧失大部分它们原本的冲击强度。具体地，申请人已发现在现有技术的聚碳酸酯-聚酯共混物中，热老化之后的冲击性能有所不足。对于暴露于热的模塑制品，例如，在机动车应用中的外壳或其它组件等，该问题可能是尤其明显的。
因此，需要在耐候性方面，特别是在关于热老化的耐候性方面显示出更进一步的改进的聚酯-聚碳酸酯共混物。对于用于形成暴露于气候的制品(例如，用于户外使用的电子器件或机械中的模塑的外壳)的模塑组合物，这些进一步的改进是尤其期望的。
基于以上，本发明的目的在于开发显示出改进的性能平衡的聚碳酸酯-聚酯共混物，所述性能包括改进的与冲击强度有关的热老化性能，同时至少保留了其它期望的性能(如低温延性和水稳定性(hydrostability))。
发明概述
令人惊讶地发现向聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混物中添加有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和环氧官能的嵌段共聚物的组合会显著地改进组合物的热老化冲击性能，同时保持其它性能的期望的平衡。具体地，本发明旨在包括以下物质的热塑性组合物，基于该组合物的总重量：
(a)20wt.％至50wt.％的聚碳酸酯；
(b)15wt.％至50wt.％的聚酯，包括15wt.％至45wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至12wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；
(c)20wt.％至35wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括10wt.％至40wt.％的聚二有机基硅氧烷单元；
(d)2wt.％至20wt.％的共聚酯碳酸酯；
(e)1wt.％至5wt.％的环氧官能的嵌段共聚物；其中组分(a)至(e)的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少75wt.％；
(f)0.1wt.％至10wt.％的添加剂，基于整个组合物，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；
(g)0wt.％至15wt.％的填料，基于所述组合物的总重量。
在另一实施方式中，基于所述组合物的总重量，热塑性组合物包括：
(a)25wt.％至45wt.％的聚碳酸酯；
(b)15wt.％至50wt.％的聚酯，包括20wt.％至40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；
(c)20wt.％至30wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元；
(d)5wt.％至15wt.％的共聚酯碳酸酯；
(e)2wt.％至4wt.％的包括甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的环氧官能的嵌段共聚物，其中组分(a)至(e)的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少80wt.％；
(f)1wt.％至10wt.％的添加剂，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；
(g)0wt.％至10wt.％的填料，基于所述组合物的总重量。
在另一实施方式中，基于所述组合物的总重量，热塑性组合物包括：
(a)25wt.％至45wt.％的双酚A聚碳酸酯；
(b)20wt.％至40wt.％的聚酯，包括20wt.％至30wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和1wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；
(c)约21wt.％至27wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括约15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元，具有下式：
其中x＝30-50，y＝1-3，和z＝80-100；
(d)5wt.％至15wt.％的共聚酯碳酸酯；
(e)2wt.％至4wt.％的环氧官能的嵌段共聚物，包括源自乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、和(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯的单元，其中组分(a)至(e)的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少85wt.％；
(f)2wt.％至10wt.％的添加剂，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；
(g)0wt.％至10wt.％的填料，基于所述组合物的总重量。
所述组合物可以有利地显示出：(i)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
在一种实施方式中，所述组合物进一步地显示出在23℃根据ASTMD256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；在-20℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；和，在140℃热老化至多1000小时之后，在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m。
在另一实施方式中，制品包括上述组合物中的一种。
本发明详述
本发明是基于如下所述的令人惊讶的发现：可以向在水稳定性、耐热性、流动性能、冲击强度和其它机械性能方面具有精心平衡的性能的聚酯-聚碳酸酯模塑组合物赋予显著改进的热老化性能。可以在聚碳酸酯-聚酯共混物(其中聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯)中使用环氧官能的抗冲改性剂和有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的组合，来获得这种性能的平衡。
本申请所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”("a,""an,"and"the")包括复数指示物。术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。如无另外定义，则本申请所使用的技术和科技术语具有与技术人员普遍理解的意义相同的意义。使用标准命名法描述化合物。术语“及其组合”包括指定的组分和/或基本上具有相同功能的未明确指定的其它组分。
除了在操作实施例或在另外说明的地方之外，在说明书和权利要求中使用的涉及成分的量、反应条件等所有数字或表达应理解为在所有情况下均通过术语“约”来修饰。在本专利申请中公开了多个数值范围。由于这些范围是连续的，所以它们包括最小值和最大值之间的每一个值。叙述相同特性或组分的所有范围的端点可独立地组合，且包括所叙述的端点。如无另外的明确说明，则在本申请中指定的各种数值范围是近似值。术语“从大于0至”某一数量意为指定的组分以一定量存在，所述一定量大于0且至多为和包括较高的指定量。
如无另外说明，则所有的ASTM试验和数据均得自ASTM标准的年刊的2003版。将所有引用的参考文献通过参考并入本申请。
为清楚起见，术语“对苯二甲酸基团”、“间苯二甲酸基团”、“丁二醇基团”和“乙二醇基团”具有以下意义。术语“对苯二甲酸基团”在组合物中指从对苯二甲酸-中移除羧基之后余留的二价1,4-苯基团(-1,4-(C6H4)-)。术语“间苯二甲酸基团”指从间苯二甲酸中移除羧基之后余留的二价1,3-苯基团(-(-1,3-C6H4)-)。“丁二醇基团”指从丁二醇中移除羟基之后余留的二价亚丁基基团(-(C4H8)-)。术语“乙二醇基团”指从乙二醇中移除羟基之后余留的二价亚乙基基团(-(C2H4)-)。对于在其它上下文中使用的术语“对苯二甲酸基团”、“间苯二甲酸基团”、“乙二醇基团”、“丁二醇基团”和“一缩二乙二醇基团”，例如，为了说明在组合物中基团的重量百分数(wt.％)，术语“间苯二甲酸基团”意为具有式(-O(CO)C6H4(CO)-)的基团，术语“对苯二甲酸基团”意为具有式(-O(CO)C6H4(CO)-)的基团，术语一缩二乙二醇基团意为具有式(-O(C2H4)O(C2H4)-)的基团，术语“丁二醇基团”意为具有式(-O(C4H8)-)的基团，术语“乙二醇基团”意为具有式(-O(C2H4)-)的基团。
本发明的热塑性组合物包括(基于组合物的总重量)20wt.％至50wt.％的聚碳酸酯；15wt.％至50wt.％的聚酯，包括15wt.％至45wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至12wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；20wt.％至35wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括10wt.％至40wt.％的聚二有机基硅氧烷单元；2wt.％至20wt.％的共聚酯碳酸酯；和0.5wt.％至6wt.％的环氧官能的嵌段共聚物，其中聚酯、有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、共聚酯碳酸酯和环氧官能的嵌段共聚物中各组分的wt.％均基于称为“指定树脂”的那些组分的总重量，那些指定树脂的总重量为整个所述组合物的至少75wt.％。该组合物还包括0.1wt.％至10wt.％的添加剂，基于整个组合物，所述添加剂包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物，基于组合物的总重量；和0wt.％至15wt.％的填料，基于所述组合物的总重量。
本申请所使用的术语“聚碳酸酯”意为具有至少90wt.％、特别地具有至少95wt.％、更特别地具有至少98wt.％的以下式(1)的碳酸酯重复结构单元的组合物：
其中R1基团的总数的至少60％含有芳族部分，其余部分(balance)为脂族的、脂环族的、或芳族的。术语“聚碳酸酯”不包括共聚酯碳酸酯和有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。在式(1)中，各R1为C6-30芳族基团，即含有至少一个芳族部分。R1可以源自具有式HO-R1-OH、特别是具有下式(2)的芳族二羟基化合物：
HO–A1–Y1–A2–OH (2)
其中A1和A2中的每一个是单环的二价芳族基团，Y1是具有分隔A1和A2的一个或多个原子的单键或桥接基团。在示例性实施方式中，一个原子将A1和A2分隔。还包括了具有下式(3)的芳族二羟基化合物：
其中Ra和Rb各自表示卤素原子或单价烃基团，它们可以是相同的或不同的；p和q各自独立地为0至4的整数；和Xa为连接两个羟基取代的芳族基团的桥接基团，其中各C6亚芳基的羟基取代基和桥接基团相互位于C6亚芳基上的邻位、间位或对位(特别是对位)。在一种实施方式中，桥接基团Xa是-C(Rc)(Rd)-或–C(＝Re)(其中Rc和Rd各自独立地为氢原子或单价的线性或环化的烃基团，Re是二价烃基团)，单键，-O-，-S-，-S(O)-，-S(O)2-，-C(O)-，或C1-18有机基团。C1-18有机桥接基团可以是环化的或无环的，芳族的或非芳族的，且其还可包括杂原子，如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。可以布置C1-18有机基团使得连接于其上的C6亚芳基各自连接于C1-18有机桥接基团的同一个烷叉基碳或不同碳上。在一种实施方式中，p和q各自为1，Ra和Rb各自为C1-3烷基，特别是甲基，在各亚芳基上处于羟基的间位。在另一实施方式中，Xa为C1-18亚烷基、C3-18亚环烷基、稠和的C6-18亚环烷基、或具有式–B1–W–B2–的基团(其中B1和B2是相同的或不同的C1-6亚烷基，W为C3-12环烷叉基或C6-16亚芳基)。
其它可使用的具有式HO-R1-OH的芳族二羟基化合物包括具有下式(4)的化合物：
其中Rh各自独立地为卤素原子，C1-10烃基如C1-10烷基，卤素取代的C1-10烷基，C6-10芳基，或卤素取代的C6-10芳基，n为0至4。卤素通常是溴。
具体的芳族二羟基化合物的一些说明性实例包括以下：4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、二(4-羟基苯基)甲烷、二(4-羟基苯基)二苯基甲烷、二(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-二(4-羟基苯基)乙烷、1,1-二(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、二(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-二(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-二(羟基苯基)环戊烷、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、1,1-二(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-二(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-二(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-二(4-羟基苯基)金刚烷、α,α'-二(4-羟基苯基)甲苯、二(4-羟基苯基)乙腈、2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-二(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-二(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-二(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-二(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-二(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇二(4-羟基苯基)醚、二(4-羟基苯基)醚、二(4-羟基苯基)硫醚、二(4-羟基苯基)亚砜、二(4-羟基苯基)砜、9,9-二(4-羟基苯基)氟(9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorine)、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满(“螺双茚满双酚”)、3,3-二(4-羟基苯基)苯酞(phthalimide)、2,6-二羟基二苯并-p-二氧芑、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚黄素(phenoxathin)、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基硫芴、和2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物(例如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等)；邻苯二酚；对苯二酚；取代的对苯二酚(例如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-枯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四叔丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等)，或包括前述二羟基化合物中的至少一种的组合。
式(3)的双酚化合物的具体实例包括1,1-二(4-羟基苯基)甲烷、1,1-二(4-羟基苯基)乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(在下文中的“双酚A”或“BPA”)、2,2-二(4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)辛烷、1,1-二(4-羟基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-二(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-二(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)，及1,1-二(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。还可以使用包括前述二羟基化合物中的至少一种的组合。在一种具体的实施方式中，聚碳酸酯是源自双酚A的线性均聚物，其中A1和A2中的每一个是对亚苯基，Y1为在式(3)中的异丙叉基。
聚碳酸酯的特性粘度(在25℃于氯仿中确定)可以为约0.3分升每克(dl/g)至约1.5分升每克、特别地为约0.45dl/g至约1.0dl/g。聚碳酸酯的重均分子量可以为约10,000道尔顿至约200,000道尔顿，特别地为约20,000道尔顿至约100,000道尔顿，通过凝胶渗透色谱(GPC)测量(使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱，并且以聚碳酸酯参照物校正)。以约1mg每ml的浓度制备GPC样品，以约1.5ml每分钟的流速进行洗脱。不同流动性能的聚碳酸酯的组合可以用于达到整个期望的流动性能。
在一种实施方式中，聚碳酸酯是基于双酚A，其中A1和A2中的每一个是对亚苯基，Y1为异丙叉基。聚碳酸酯的重均分子量可以为约5,000至约100,000道尔顿，或更特别地为约10,000道尔顿至约65,000道尔顿，或甚至更特别地为约15,000道尔顿至约35,000道尔顿。
为了达到期望的性能，聚碳酸酯在组合物中的存在量为20wt.％至60wt.％、特别地为25wt.％至50wt.％、更特别地为25wt.％至45wt.％，基于在组合物中聚碳酸酯、聚酯、有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、共聚酯碳酸酯、和环氧官能的嵌段共聚物的总重量。
所述组合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，特别地为聚(1,4-对苯二甲酸乙二醇酯)。通常通过两种不同方法中的一种来制备对苯二甲酸和乙二醇的聚酯聚合物或“PET”树脂，所述两种不同的方法即：(1)直接酯化，然后进行纯对苯二甲酸(TPA)与过量的相应烷二醇(例如，乙二醇)的聚合反应，或(2)对苯二甲酸二烷基酯的酯交换，例如，对苯二甲酸(低级)C1-C6烷基酯如对苯二甲酸二甲基酯(DMT)和乙二醇，来形成本领域已知的“DMT单体”。
可以任选地采用其它单体(例如，1,4-环己烷二甲醇、其它二醇、间苯二甲酸、和其它二羧酸改性剂)对PET改性，通常的用量为低于聚合物的5wt.％，特别地低于聚合物的2wt.％。本申请还考虑了PET与少量(例如约0.5wt.％至约5wt.％)的源自脂族酸和/或脂族多元醇的单元来形成共聚酯。所述脂族多元醇包括二醇，如聚(乙二醇)或聚(丁二醇)。热塑性聚(酯-醚)(TPEE)共聚物的实例是聚(乙二醇-共聚-聚(氧四亚甲基)对苯二甲酸酯(poly(ethylene-co-poly(oxytetramethylene)terephthalate)。可以依照例如美国专利2,465,319和3,047,539的教导来制备该聚酯。
聚对苯二甲酸乙二醇酯的重均分子量可以为大于或等于40,000g/mol或更高，特别地为70,000至200,000g/mol，对照聚苯乙烯标样，通过凝胶渗透色谱在氯仿/六氟异丙醇(5:95，体积/体积比)中于25℃测量。聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度(在苯酚/四氯乙烷(60:40，体积/体积比)中于25℃测量)可以为0.5分升每克或0.8分升每克至2.0分升每克。
在另一实施方式中，所述组合物还可以包括聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)或“PBT”树脂。可以通过使二醇组分和酸或酯组分聚合来获得PBT，所述二醇组分的至少70mol％、优选至少80mol％由四亚甲基二醇组成，所述酸或酯组分的至少70mol％、优选至少80mol％由对苯二甲酸和/或其形成聚酯的衍生物组成。PBT的商业实例包括由SABIC Innovative Plastics制造的以商品名VALOX315和VALOX195可得的那些，其特性粘度为0.4dl/g至约2.0dl/g，在60:40苯酚/四氯乙烷混合物或类似溶剂中在23℃-30℃测量。在一种实施方式中，PBT树脂的特性粘度为0.6dl/g至1.4dl/g、特别地为0.8dl/g至1.4dl/g。
通常，可以通过为那些本领域技术人员公知的方法(包括例如，界面聚合、熔融法缩合、溶液相缩合、和酯交换聚合)来获得聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。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酯交换聚合反应，来获得该聚酯树脂。用于制备聚对苯二甲酸亚烷基酯的方法和该聚酯在热塑性模塑组合物中的用途为本领域已知。常规的缩聚方法通常描述于以下专利中：美国专利2,465,319、5,367,011和5,411,999。可以通过使用催化剂来促进缩合反应，其中催化剂的选择由反应物的性质决定。多种催化剂为本领域已知。例如，可以使用酸催化使二烷基酯如对苯二甲酸二甲基酯与丁二醇进行酯交换，以产生聚对苯二甲酸丁二醇酯。可使用支化的聚对苯二甲酸亚烷基酯，其中已引入支化剂，例如具有三个或更多个羟基的二醇或三官能或多官能的羧酸。
在一种实施方式中，聚对苯二甲酸丁二醇酯组分包括改性的聚对苯二甲酸丁二醇酯，即，源自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(例如，废弃的PET如软饮料瓶)的PBT聚酯。源自PET的PBT聚酯(在本申请中为方便起见称为“改性的PBT”)(1)可以源自选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物及其组合的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分，和(2)具有至少一种源自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的残余物。改性的PBT还可以源自来源于生物质的1,4-丁二醇，例如源自玉米的1,4-丁二醇或源自纤维素材料的1,4-丁二醇。不同于含有原始PBT(得自单体的PBT)的常规模塑组合物，改性的PBT含有聚(对苯二甲酸乙二醇酯)残余物，例如，材料如乙二醇和间苯二甲酸基团(在原始的基于单体的PBT中不存在的组分)。在PBT热塑性模塑组合物中，改性PBT的使用可以提供有价值的方法来有效地使用未充分利用的废料PET(来自消费后(post-consumer)或工业后(post-industrial)的来源)，从而节约非可再生资源和减少温室气体(例如，CO2)的形成。
改性PBT的商业实例包括由SABIC Innovative Plastics公司制造的以商品名VALOX iQ PBT可得的那些。改性的PBT可通过任何方法衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分，所述任何方法包括使聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分解聚和使解聚的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分与1,4-丁二醇聚合以提供改性的PBT。例如，改性的聚对苯二甲酸丁二醇酯组分可通过如下所述的方法制备：所述方法包括在180℃-230℃的温度，在搅拌下，在至少大气压的压力，在催化剂组分的存在下，在升高的温度，在惰性气氛下，使用1,4-丁二醇组分使选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分解聚，从而产生熔融混合物，其含有选自以下的组分：含有对苯二甲酸乙二醇酯部分的低聚物、含有间苯二甲酸乙二醇酯部分的低聚物、含有对苯二甲酸二甘醇酯部分的低聚物、含有间苯二甲酸二甘醇酯部分的低聚物、含有对苯二甲酸丁二醇酯部分的低聚物、含有间苯二甲酸丁二醇酯部分的低聚物、含有前述部分中的至少两种的共价键合的低聚物部分、1,4-丁二醇、乙二醇，及其组合；和在足以形成改性的PBT的条件下，在低于大气压搅拌该熔融混合物，并使熔融混合物的温度增加至升高的温度，所述改性的PBT含有至少一种源自所述聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的残基。
可以使用具有不同粘度的聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物来制备共混物，以容许控制最终制剂的粘度。可以使用原始的聚对苯二甲酸乙二醇酯(得自单体的聚酯)和如上所述由再循环的聚对苯二甲酸乙二醇酯获得的改性的聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)和/或原始的聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)的组合。
在一种实施方式中，本发明组合物可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯含量为15wt.％至50wt.％的聚酯，所述聚酯包括15wt.％至45wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至12wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯，特定地包括20wt.％至40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯，更特定地包括20wt.％至30wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和1wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯，基于由聚碳酸酯、聚酯、有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、共聚酯碳酸酯和羧基反应性的嵌段共聚物组成的树脂组分(在本申请中称为“指定的树脂组分”)。
所述组合物还包括聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，也称为聚硅氧烷-聚碳酸酯。热塑性组合物可以包括两种或更多种聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的共混物。这些嵌段共聚物可以是透明的或半透明的。
所述共聚物的聚二有机基硅氧烷(在本申请中也称为“聚硅氧烷”)嵌段包括如式(5)中的二有机基硅氧烷重复单元：
其中R各自独立地为相同的或不同的C1-13单价有机基团。例如，R可以是C1-13烷基、C1-13烷氧基、C2-13链烯基、C2-13烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷基芳基、或C7-C13烷基芳氧基。前述基团可以完全地或部分地采用氟、氯、溴或碘或其组合卤化。在一种实施方式中，在需要透明的聚硅氧烷-聚碳酸酯的情况下，R是未被卤素取代的。前述R基团的组合可以用于相同的共聚物中。
式(5)中的E值可以根据在热塑性组合物中各组分的类型和相对量、期望的组合物性能、和类似的考虑因素而广泛地变化。通常，E的平均值为2至约1,000，特别地为约2至约500，更特别地为约5至约100。在一种实施方式中，E的平均值为约10至约75，在仍然另一实施方式中，E的平均值为约40至约60。在E具有较低值(例如，小于约40)的情况下，使用较大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可以是合乎期望的。相反地，在E具有较高值(例如，大于约40)的情况下，可以使用较低量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
可以使用第一和第二(或更多的)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的组合，其中第一共聚物的E的平均值小于第二共聚物的E的平均值。
在一种实施方式中，聚二有机基硅氧烷嵌段具有式(6)：
其中E如上所述；每个R可以是相同的或不同的，且如上所定义；和Ar可以是相同的或不同的，且为取代的或未取代的C6-C30亚芳基，其中这些键直接连接于芳族部分。在式(6)中的Ar基团可以源自C6-C30二羟基亚芳基化合物，例如，具有以上式(3)或(4)的二羟基亚芳基化合物。示例性二羟基亚芳基化合物为1,1-二(4-羟基苯基)甲烷、1,1-二(4-羟基苯基)乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)辛烷、1,1-二(4-羟基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-二(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、二(4-羟基苯基硫醚)、和1,1-二(4-羟基叔丁基苯基)丙烷。还可以使用包括前述二羟基化合物中的至少一种的组合。
在另一实施方式中，聚二有机基硅氧烷嵌段具有式(7)：
其中R和E如上所述，R5各自独立地为二价C1-C30有机基团，其中聚合的聚硅氧烷单元是其相应二羟基化合物的反应残基。在具体的实施方式中，聚二有机基硅氧烷嵌段具有式(8)：
其中R和E如上所定义。在式(8)中的R6是二价C2-C8脂族基团。在式(8)中的每个M可以是相同的或不同的，且可以是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷基硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8链烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基、或C7-C12烷基芳氧基，其中n各自独立地为0、1、2、3、或4。
在一种实施方式中，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、氯苯基、或甲苯基；R6是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基；和R是C1-8烷基，卤代烷基如三氟丙基，氰基烷基，或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一实施方式中，R是甲基，或甲基和三氟丙基的组合，或甲基和苯基的组合。在仍然另一实施方式中，M是甲氧基，n是1，R是二价的C1-C3脂族基团，和R是甲基。
式(8)的嵌段可以得自相应的二羟基聚二有机基硅氧烷(9)：
其中R、E、M、R6和n如上所述。可以通过实现具有下式(10)的硅氧烷氢化物和脂族不饱和单羟基酚之间的铂催化加成来制备该二羟基聚硅氧烷：
其中R和E如前所定义。示例性脂族不饱和单羟基酚包括丁香酚、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-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。还可以使用包括前述物质中的至少一种的组合。
聚有机硅氧烷-聚碳酸酯可以包括50wt.％至99wt.％的碳酸酯单元和5wt.％至40wt.％的硅氧烷单元。在该范围内，聚有机硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包括10wt.％至30wt.％、更特别地包括15wt.％至25wt.％的硅氧烷单元。
聚有机硅氧烷-聚碳酸酯的重均分子量可以为2,000道尔顿至100,000道尔顿，特别地为5,000道尔顿至50,000道尔顿，通过凝胶渗透色谱法使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱测量，样品浓度为1毫克每毫升，采用聚碳酸酯标样校正。
聚有机硅氧烷-聚碳酸酯的熔体体积流速可以为1至50立方厘米每10分钟(cc/10min)，特别地为2cc/10min至30cc/10min，在300℃/1.2kg测量。具有不同流动性能的聚有机硅氧烷-聚碳酸酯的混合物可用于达到整个期望的流动性能。
特别地，有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物可以具有以下式(11)：
其中x、y和z使得嵌段共聚物具有10wt.％至30wt.％、特别地具有约15wt.％至25wt.％、更特别地具有约20wt.％的聚二有机基硅氧烷单元。在一种实施方式中，平均而言，在式(11)中x为30-60。例如，平均而言，当x为30-56时，y可以为1-5，z可以为70-130。T为二价C3-30连接基，特别地为烃基，其可以是脂族的、芳族的或芳族和脂族的组合，且可以含有一个或多个包括氧的杂原子。可以使用广泛多种的连接基及其组合。T基团可以源自丁香酚或烯丙基封端剂。除了丁香酚之外，其它封端剂包括脂族不饱和单羟基酚如2-烯丙基苯酚和4-烯丙基-2-甲基苯酚。
更特别地，有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物可以具有以下式(11a)：
其中x、y和z使得嵌段共聚物具有10wt.％至30wt.％、特别地具有约15wt.％至25wt.％、更特别地具有约20wt.％的聚二有机基硅氧烷单元。在一种实施方式中，在式(11)中x为30-50。例如，当x为30-50时，y可以为1-3，z可以为80-100。有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物可以以名称LEXAN EXL聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物商购自Sabic Innovative Plastics，其重均分子量为约30,000。
为了达到期望的性能，聚硅氧烷-聚碳酸酯在组合物中的存在量为20wt.％至35wt.％，特别地为大于20wt.％至小于30wt.％，更特别地为21wt.％至27wt.％，基于在组合物中指定的树脂组分的总重量。
热塑性组合物还包括环氧官能的嵌段共聚物，含量为0.5wt.％至6.0wt.％，特别地为1.0wt.％至5.0wt.％，仍然更特别地为2.0wt.％至4.0wt.％，基于在组合物中指定的树脂组分的总重量。环氧官能的嵌段共聚物可以包括源自C2-20烯烃的单元和源自(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的单元。示例性烯烃包括乙烯、丙烯、丁烯等。烯烃单元可以以嵌段的形式(例如，作为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和类似的嵌段)存在于共聚物中。还可以使用烯烃的混合物，即，含有乙烯单元和丙烯单元的混合物的嵌段，或聚乙烯的嵌段连同聚丙烯的嵌段。
除了(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单元之外，环氧官能的嵌段共聚物还可以包括另外的单元，例如(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯单元。在一种实施方式中，抗冲改性剂为三元共聚物，包括聚乙烯嵌段、丙烯酸甲酯嵌段和甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段。具体的抗冲改性剂是包括乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、和丙烯酸甲酯的单元的三元共聚物或共聚物，可以以商品名聚合物获得，由Arkema出售。三元共聚物包括0.3wt.％至12wt.％的甲基丙烯酸缩水甘油酯单元，更特别地包括0.4wt.％至11wt.％的甲基丙烯酸缩水甘油酯单元，甚至更特别地包括0.5wt.％至10wt.％的甲基丙烯酸缩水甘油酯单元，基于共聚物的总重量。合适的抗冲改性剂包括含有8wt.％甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，可以以商品名LOTADER AX8900获得。可用于组合物中的另一环氧官能的嵌段共聚物包括丙烯酸乙酯。例如，ELVALOY4170三元共聚物是包括20wt.％丙烯酸丁酯和9wt.％甲基丙烯酸缩水甘油酯的乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物，其可商购自DuPont。
可以以较小的量包括在组合物中的其它未指定的聚合物包括聚酰胺、聚烯烃、聚(亚芳基醚)、聚(亚芳基硫醚)、聚醚酰亚胺、聚氯乙烯、聚氯乙烯共聚物、有机硅、有机硅共聚物、(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯聚合物(如聚(甲基丙烯酸甲酯))、和(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯共聚物。通常该聚合物的存在量为整个热塑性组合物的0wt.％至10wt.％。
所述组合物还包括共聚酯碳酸酯，也称为聚酯碳酸酯、共聚酯-聚碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯共聚物，其具有由以下式(12)表示的重复单元：
其中Ar是二羧酸的混合物或二羧酸的二价芳族残基，Ar'独立地为二羟基苯酚的混合物或二羟基苯酚的二价芳族残基，其中x＝1-99，y＝99-1，x和y表示碳酸酯单元和芳族酯单元的各自的摩尔数。
Ar是芳基，优选得自间苯二甲酸和对苯二甲酸或其混合物的残基。产生Ar'基团的二羟基苯酚可以独立地包括，例如，双酚如二-(4-羟基苯基)甲烷，2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(也称为双酚A)，2,2-二(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷；二羟基苯酚醚如二(4-羟基苯基)醚，二(3,5-二氯-4-羟基苯基)醚；p,p'-二羟基联苯和3,3'-二氯-4,4'-二羟基联苯；二羟基芳基砜如二(4-羟基苯基)砜，二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜，二羟基苯如间苯二酚，对苯二酚；卤代二羟基苯和烷基取代的二羟基苯如1,4-二羟基-2,5-二氯苯，1,4-二羟基-3-甲基苯；和二羟基二苯基硫醚和亚砜如二(4-羟基苯基)硫醚，二(4-羟基苯基)亚砜和二(3,5-二溴-4-羟基苯基)亚砜。多种另外的二羟基苯酚是可得的。可以使用两种或更多种不同的二羟基苯酚或组合。
二羟基苯酚Ar'的二价残基可以通过通式(13)表示：
其中A2是含有1至约15个碳原子的二价烃基或含有1至约15个碳原子和取代基(如卤素；-S-；-S(O)2或-O-)的取代的二价烃基；X各自独立地选自氢，卤素和单价的烃基如具有1至约8个碳原子的烷基，具有6至约18个碳原子的芳基，具有7至约14个碳原子的芳烷基，具有1至约8个碳原子的烷氧基；m为0或1；和n为0至约3的整数。Ar'可以是单芳环如对苯二酚或间苯二酚，或多芳环如双酚或双酚A。
共聚酯碳酸酯共聚物还可以具有0至10摩尔百分数的采用具有2至16个碳的其它改性的脂族或芳族二醇的单元取代的二醇残基。共聚酯碳酸酯共聚物可以另外地含有支化剂如四酚化合物、三-(4-羟基苯基)乙烷、季戊四醇三丙烯酸酯或本领域已知的其它支化剂。
可以通过多种方法(例如，通过熔融聚合或通过界面聚合)来制备这些聚合物。共聚酯碳酸酯树脂以及它们的合成的讨论包括在由Marcel Dekker Inc.1985年出版的、由James M.Margolis编辑的"Engineering ThermoplasticsProperties and Applications"的第10章，255-281页中。通常，在使用任选的单官能化合物作为链终止剂和使用三官能或更高官能的化合物作为支化剂或交联剂的情况下，二羟基酚如双酚A可以与光气反应。制备共聚酯碳酸酯共聚物的另一方法是通过使用聚碳酸酯和多芳基化合物的熔融挤出实施的酯-碳酸酯交换。
在一种实施方式中，采用芳族二羧酸，尤其是对苯二甲酸以及其与间苯二甲酸的混合物(其中对苯二甲酸与间苯二甲酸的重量比例为约5:95至约95:5)，来制备共聚酯碳酸酯。除了使用二羧酸本身之外，可以(有时甚至优选)使用酸部分的各种衍生物。这些反应性衍生物的示例性说明是酰基卤。优选的酰基卤是酰二氯(acid dichlorides)和酰二溴(acid dibromides)。因此，例如不是使用对苯二甲酸或其与间苯二甲酸的混合物，而是可以使用对苯二甲酰二氯(terephthaloyl dichloride)或其与间苯二甲酰二氯(isophthaloyldichloride)的混合物。在一种实施方式中，用于本发明的共混物的聚酯-聚碳酸酯共聚物源自在采用间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯的情况下双酚A和光气的反应。
在一种实施方式中，在共聚酯碳酸酯共聚物中至少95摩尔百分数的二醇单元是双酚A。聚酯-聚碳酸酯共聚物还可以包括约50至95摩尔百分数、特别地包括60至95摩尔百分数、更特别地包括70至95摩尔百分数的芳族二羧酸残基，和约5至50摩尔百分数、特别地包括约5至40摩尔百分数、更特别地包括5至30摩尔百分数的碳酸残基。在一种实施方式中，在共聚酯碳酸酯共聚物中至少95摩尔百分数的二醇单元是双酚A。
在一种实施方式中，芳族二酸选自对苯二甲酸和间苯二甲酸或其混合物。在另一实施方式中，对苯二甲酸和间苯二甲酸是存在于聚酯-聚碳酸酯共聚物中的唯一的二酸。然而，该共聚酯碳酸酯共聚物还可以包括约0至20摩尔百分数的改性的芳族或非芳族二羧酸残基。可使用的含有约2至约20个碳原子的改性二酸实例包括但不限于脂族二羧酸、脂环族二羧酸、芳族二羧酸、或这些酸中的两种或更多种的混合物。改性二羧酸的具体实例包括但不限于琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、壬二酸、二聚酸、磺基间苯二甲酸(sulfoisophthalic acid)中的一种或多种。
在另一实施方式中，所述组合物可以包括共聚酯碳酸酯，所述共聚酯碳酸酯是包括式(14)的重复结构的聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)-共聚-(双酚A碳酸酯)聚合物：
其包括10wt.％至30wt.％、或15wt.％至25wt.％的芳基化酯单元和70wt.％至90wt.％、或75wt.％至85wt.％的芳族碳酸酯单元。
共聚酯碳酸酯共聚物的商业实例包括由SABIC Innovative Plastics制造的以商品名LEXAN4701、LEXAN4703和LEXAN4501可获得的那些共聚酯碳酸酯共聚物。例如，除了二醇组分之外，LEXAN4701包括70摩尔百分数的间苯二甲酸、25摩尔百分数的碳酸、和5摩尔百分数的对苯二甲酸，所述二醇组分是100摩尔百分数的双酚A。在组合物中共聚酯碳酸酯的特性粘度可以为至少约0.3dL/g，特别地为0.3dL/g至0.7dL/g，更特别地为0.4dL/g至0.5dL/g，在25℃于60/40wt/wt苯酚/四氯乙烷中测定。
在组合物中共聚酯碳酸酯共聚物的存在量为2wt.％至20wt.％，特别地为5wt.％至15wt.％，更特别地为8wt.％至12wt.％，基于在组合物中指定树脂的总重量。在该范围内，可以变化该量来达到组合物的期望的特性，例如，良好的表面外观。可以使用不同的共聚酯碳酸酯共聚物的组合。
聚酯-聚碳酸酯共聚物和有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物可以独立地包括源自与链终止剂(也称为封端剂)的反应的末端基团，这限制了分子量增长速率，因而控制了在聚碳酸酯中的分子量。在一种实施方式中，链终止剂是具有式(15)的单酚化合物：
其中R5各自独立地为卤素、C1-22烷基、C1-22烷氧基、C1-22烷氧基羰基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C6-10芳氧基羰基、C6-10芳基羰基、C7-22烷基芳基、C7-22芳基烷基、C6-302-苯并三唑、或三嗪，q为0至5。本申请所使用的C6-16苯并三唑包括未取代的和取代的苯并三唑，在取代的苯并三唑中采用至多3个卤素、氰基、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C6-10芳基或C6-10芳氧基取代苯并三唑。
合适的式(15)的单酚链终止剂包括苯酚，对枯基苯酚，对叔丁基苯酚，羟基联苯，对苯二酚的单醚如对甲氧基苯酚，烷基-取代的苯酚(包括具有含8至9个碳原子的支化的链烷基取代基的那些苯酚)，单酚类UV吸收剂如4-取代的-2-羟基二苯甲酮，水杨酸芳基酯，二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯，2-(2-羟基芳基)苯并三唑，2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪等。具体的单酚链终止剂包括苯酚、对枯基苯酚和间苯二酚单苯甲酸酯，特别地为对枯基苯酚。
所述组合物还可以包括其它类型的链终止剂，例如，单羧酸卤化物、单卤代甲酸酯等。这些链终止剂可以具有式(15)，其中–C(O)X或–OC(O)Cl基团代替酚羟基而存在，X是卤素，特别地为溴或氯。特定地，可提及单羧酸氯化物和单氯甲酸酯。示例性的单羧酸氯化物包括单环的单羧酸氯化物如苯甲酰氯，C1-22烷基取代的苯甲酰氯，4-甲基苯甲酰氯，卤素取代的苯甲酰氯，溴代苯甲酰氯，肉桂酰氯，4-桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰胺苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride)，及其混合物；多环的单羧酸氯化物如偏苯三酸酐氯化物，和萘甲酰氯；以及单环和多环单羧酸氯化物的混合物。具有至多22个碳原子的脂族单羧酸的氯化物是合适的。官能化的脂族单羧酸氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是合适的。单氯甲酸酯包括单环的单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯，氯甲酸烷基取代的苯酯，氯甲酸对枯基苯酯，甲苯氯甲酸酯，及其混合物。可以使用不同的链终止剂的组合，例如两种不同的单酚链终止剂的组合、或者单酚链终止剂和单氯甲酸酯链终止剂的组合。
可以选择用于制造共聚酯碳酸酯或有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的链终止剂的类型和用量，以提供Mw为1,500道尔顿至100,000道尔顿、特别地为1,700道尔顿至50,000道尔顿、更特别地为2,000道尔顿至40,000道尔顿的共聚物。分子量的确定使用凝胶渗透色谱利用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱进行，并且校准至双酚-A聚碳酸酯参照物。以1毫克每毫升的浓度制备样品，以1.0毫升每分钟的流速洗脱。
所述组合物可以任选地包括颗粒填料，例如，氧化铝、无定形二氧化硅、无水硅酸铝、云母、硅灰石、硫酸钡、硫化锌、粘土、滑石、和金属氧化物如二氧化钛、碳纳米管、气相生长的碳纳米纤维、金属钨、重晶石、碳酸钙、磨制玻璃、片状玻璃、磨细石英、二氧化硅、沸石、实心或空心玻璃珠或球、和原纤化四氟乙烯。还可以存在增强填料。适宜的增强填料包括含有玻璃、陶瓷、或碳的纤维，特别是相对而言不含钠的玻璃，更特别地包括含有硼硅酸钙铝玻璃(也称为“E”玻璃)的纤维状玻璃丝。该纤维可以具有6至30微米的直径。可以使用多种偶联剂(例如采用氨基、环氧基、酰胺基或巯基官能化硅烷以及采用有机金属偶联剂例如基于钛或锆的化合物)来处理填料，以改进与聚合物基材的粘合性。如果存在，颗粒填料以有效提供所需效果的量使用(例如以有效提供抗紫外光性的量使用的二氧化钛)，例如，整个热塑性组合物的0.1wt.％至15wt.％。如果存在，纤维状填料以有效提供所需效果(例如强度)且没有对组合物的其它所需性能造成明显不利影响的量使用。在一种实施方式中，填料的存在量为整个热塑性组合物的0wt.％至10wt.％，特别地小于5wt.％，基于整个热塑性组合物的重量。在一种实施方式中，该组合物不含玻璃纤维。
除了聚碳酸酯、聚酯和其它指定的树脂之外，所述组合物可以包括通常与这种类型的组合物一起引入的多种添加剂，条件是选择添加剂以实现不会显著不利地影响组合物的期望性能。可以使用添加剂的混合物。示例性添加剂包括填料，催化剂(例如，为了促进抗冲改性剂和聚酯之间的反应)，抗氧化剂，热稳定剂，光稳定剂，紫外光(UV)吸收添加剂，猝灭剂，增塑剂，润滑剂，脱模剂，抗静电剂，视觉效果添加剂如染料，颜料，和光效果添加剂，阻燃剂，防滴剂，和辐射稳定剂。前述添加剂(除了任何填料之外)通常的存在量为0.5wt.％至10wt.％，特别地为1wt.％至10wt.％，更特别地为2wt.％至5wt.％，基于所述组合物的总重量。在一种实施方式中，所述组合物由指定的树脂、任选的填料和添加剂组成，其中添加剂的总量不超过10wt.％，特别地不超过5wt.％，基于组合物的总重量。在一种实施方式中，基本上没有阻燃剂、特别地没有卤代的阻燃剂存在于组合物中。
在一种实施方式中，添加剂包括猝灭剂如酸交换猝灭剂，具有环氧官能的化合物，抗氧化剂，热稳定剂，光稳定剂，紫外光吸收剂，增塑剂，脱模剂，润滑剂，抗静电剂，颜料，染料，阻燃剂，γ稳定剂，或包含前述添加剂中的至少一种的组合。前述添加剂中的每一种(当存在时)在聚酯-聚碳酸酯共混物中典型的用量为例如共混物总重量的0.001wt.％至5wt.％，特别地为共混物总重量的0.01wt.％至2wt.％。
示例性猝灭剂包括磷酸锌、磷酸单锌、磷酸、在水中稀释的磷酸、焦磷酸钠、原硅酸四丙基酯、四-(2-甲氧基乙氧基)硅烷)、月桂基硫酸钠、硼酸、柠檬酸、草酸、含环化亚氨醚的化合物，及其组合。
所述组合物可以包含一种或多种着色剂，如颜料和/或染料添加剂。合适的颜料包括，例如，无机颜料如金属氧化物和混合的金属氧化物如锌氧化物、二氧化钛、铁氧化物等；硫化物如硫化锌等；铝酸盐；磺基硅酸钠、硫酸盐、铬酸盐等；炭黑；锌铁尖晶石；群青；颜料棕24；颜料红101；颜料黄119；有机颜料如偶氮类、重氮类、喹吖啶酮、二萘嵌苯、萘四羧酸、黄烷士酮、异二氢吲哚酮、四氯异二氢吲哚酮、蒽醌、蒽嵌蒽二酮、二噁嗪、酞菁、和偶氮色淀类(azo lakes)；颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料蓝15:4、颜料蓝28、颜料绿7、颜料黄147和颜料黄150，或包括前述颜料中的至少一种的组合。颜料的用量可以为0.01wt.％至10wt.％，基于组合物的总重量。
所述组合物还可以包括抗氧化剂。合适的抗氧化剂添加剂包括，例如，有机亚磷酸酯如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等；烷基化单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化反应产物，如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸基)]甲烷(tetrakis[methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate)]methane)等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化对苯二酚；羟基化硫代二苯醚；烷叉基双酚；苄基化合物；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与单羟基醇或多羟基醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与单羟基醇或多羟基醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯诸如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二(十三烷基)硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸季戊四醇酯等；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸等的酰胺，或者包括前述抗氧化剂中的至少一种的组合。抗氧化剂的用量可以为0.0001wt.％至1wt.％，基于组合物的总重量。
还可以使用增塑剂、润滑剂、和/或脱模剂添加剂。在这些类型的材料之间存在相当部分的重叠，所述这些类型的材料包括例如邻苯二甲酸酯如二辛基-4,5-环氧基-六氢化邻苯二甲酸酯；三(辛氧基羰基乙基)异氰尿酸酯；三硬脂酸甘油酯；双官能或多官能的芳族磷酸酯如间苯二酚四苯基二磷酸酯，对苯二酚的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯；聚α烯烃；环氧化的大豆油；有机硅，包括硅油；酯，例如，脂肪酸酯如烷基硬脂基酯，例如，硬脂酸甲酯；硬脂酸十八醇酯，四硬脂酸季戊四醇酯等；硬脂酸甲酯以及亲水性和疏水性非离子型表面活性剂的混合物(所述非离子表面活性剂包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物及其共聚物)，例如，在合适溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物；蜡如蜂蜡、褐煤蜡、固体石蜡等。该材料的用量可以为0.001wt.％至1wt.％，特别地为0.01wt.％至0.75wt.％，更特别地为0.1wt.％至0.5wt.％，基于组合物的总重量。
为了制备本发明的组合物，可以通过任何已知方法混合各组分。通常，存在两种不同的混合步骤：预混合步骤和熔融混合(“熔融共混”)步骤。在预混合步骤中，将干燥的成分混合在一起。通常使用转鼓混合机或螺带式混合器实施预混合。然而，视需要，可以使用高剪切混合机如Henschel混合机或类似的高强度设备制造预混合物。通常在预混之后进行熔融混合，在熔融混合中使预混合物熔融，并且使其作为熔体再次混合。可替换地，可以省略预混合，可以将原料直接添加到熔融混合设备的进料区中，优选经由多重进料系统。在熔融混合中，各成分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进行熔融捏合。使用双螺杆型挤出机挤出实例，其中材料的平均停留时间为约20秒至约30秒，其中不同挤出机区域的温度为约230℃至约290℃。
在具体实施方式中，通过共混组合物的各组分来制备组合物，通过将组合物的各组分置于挤出混料机中以制备模塑粒料来共混组合物的各组分。在该方法中各组分分散在基材中。在另一方法中，通过干混，然后在研磨机上熔融和粉碎，或挤出和切碎，来混合各组分和增强填料。还可以例如通过注射或转移模塑技术，来混合和直接模塑该组合物和任何任选的组分。优选的是所有组分尽可能不含水。此外，实施配混，从而确保在机器中的保留时间短；小心控制温度；利用了摩擦热；和获得各组分之间的均质共混。
对各组分可以进行预配混，造粒，然后模塑。可以在常规仪器中实施预配混。例如，在预干燥该组合物(例如，在120℃进行四小时)之后，可以向单螺杆挤出机供给各成分的干燥共混物，所使用的螺杆具有长的过渡区以确保适当的熔融。可替换地，可以在进料口向具有互相啮合的同向旋转螺杆的双螺杆挤出机供给树脂和添加剂，并且可以在下游供给增强添加剂(和其它添加剂)。在任一情况下，通常合适的熔融温度为230℃至300℃。可以挤出预配混的组合物，并且通过标准技术将其切成模塑化合物如常规的颗粒、粒料等。然后可以在常规用于热塑性组合物的任何仪器(如Newbury或van Dorn型注塑机，其中常规的机筒温度在230℃至280℃，常规的模具温度在55℃至95℃)中模塑该组合物。
本发明人已发现可以使用上述组合物获得有用的性能的平衡，所述组合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、共聚酯碳酸酯、有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、和环氧官能的嵌段共聚物。该共混物具有优异的抗冲击性、低温延性、以及优异的熔融流动和耐热性，另外还显示了改进的热老化和水老化冲击性能。
具体地，向组合物中添加有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和环氧官能的嵌段共聚物可以有利地提供显示出如下性能的由该组合物制备的制品：(i)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
在一种实施方式中，该组合物还显示出大于500J/m、特别地大于600J/m、更特别地大于700J/m的缺口伊佐德冲击强度，在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量；大于500J/m、特别地大于400J/m、更特别地大于500J/m的缺口伊佐德冲击强度，在-20℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量；和，在140℃热老化至多1000小时之后大于500J/m、特别地大于540J/m的缺口伊佐德冲击强度，在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量。
所述组合物包括还可以显示出以下性能中的一种或多种的实施方式：大于500Pa.s的熔融粘度和至少99℃的热挠曲温度(HDT)。
特别地，在热塑性组合物的一种实施方式中，基于所述组合物的总重量，所述热塑性组合物包含：
(a)25wt.％至45wt.％的双酚A聚碳酸酯；
(b)20wt.％至40wt.％的聚酯，包括20wt.％至30wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和1wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；
(c)约21wt.％至27wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括约15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元，具有下式：
其中x＝30-60，y＝1-5，和z＝70-130，T是C3-30二价连接基；
(d)5wt.％至15wt.％的共聚酯碳酸酯；
(e)2wt.％至4wt.％的羧基反应性抗冲改性剂的环氧官能的嵌段共聚物，包括源自乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、和(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯的单元，其中组分(a)至(e)的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少85wt.％、特别地为至少90wt.％；
(f)2wt.％至5wt.％的添加剂，基于所述组合物的总重量，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；
(g)0wt.％至10wt.％的填料，基于所述组合物的总重量，
由所述组合物制备的制品显示了：(i)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
可以通过多种本领域已知的技术(例如，注塑、挤出、注射吹塑、气辅模塑)使所述组合物成形为制品。因此，所述组合物可用于多种应用中，例如，在电子或电气部件包括计算机和商业机器外壳，手持式电子设备外壳如手机外壳，接线盒，和装饰物，家用器具，屋顶，温室，日光室(sun rooms)，游泳池围护结构(swimming pool enclosures)，电灯器具的组件等的制造中。该组合物可以有利地用于模塑组件，例如，在使用期间经受外部环境或热暴露的外壳，例如在机动车辆，包括卡车，建筑机械等中的外壳或其它组件。
在第一实施方式中，基于组合物的总重量，热塑性组合物包括(a)20wt.％至60wt.％的聚碳酸酯；(b)15wt.％至50wt.％的聚酯，包括15wt.％至45wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至12wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；(c)20wt.％至35wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括10wt.％至40wt.％的聚二有机基硅氧烷单元；(d)2wt.％至20wt.％的共聚酯碳酸酯；(e)0.5wt.％至6wt.％的环氧官能的嵌段共聚物，其中组分(a)至(e)中每一个的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少75wt.％；(f)0.1wt.％至10wt.％的添加剂，基于所述组合物的总重量，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；和(g)0wt.％至15wt.％的填料，基于所述组合物的总重量。
在第二实施方式中，第一实施方式的组合物使得由该组合物制备的制品在暴露于140°1,000小时之后保持了100％延性。
在第三实施方式中，第一和第二实施方式中的任一种的组合物使得由该组合物制备的制品在暴露于80℃和80％相对湿度500小时之后保持了100％延性。
在第四实施方式中，第一至第三实施方式中的任一种的组合物使得由组合物制备的制品显示了：(i)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
在第五实施方式中，第一至第四实施方式中的任一种的组合物使得该组合物显示了在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；在-20℃根据ASTMD256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；和，在140℃热老化至多1000小时之后，在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m。
在第六实施方式中，第一至第五实施方式中的任一种的组合物包括含量为20wt.％至40wt.％的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和含量为1wt.％至10wt.％的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
在第七实施方式中，第一至第六实施方式中的任一种的组合物包括具有下式的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物：
其中x＝30-60，y为1-5，和z为70-130，以使得有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元。
在第八实施方式中，基于组合物的总重量，第一至第七实施方式中的任一种的热塑性组合物包括：(a)25wt.％至45wt.％的聚碳酸酯；(b)15wt.％至50wt.％的聚合物，包括20wt.％至40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；(c)20wt.％至30wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元；(d)5wt.％至15wt.％的共聚酯碳酸酯；(e)1wt.％至5wt.％的包括甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的环氧官能的嵌段共聚物，其中组分(a)至(e)中每一个的重量百分数均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少80wt.％；(f)0.1wt.％至5wt.％的添加剂，基于所述组合物的总重量，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；(g)0wt.％至10wt.％的填料，基于所述组合物的总重量；其中所述组合物显示了：(i)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
在第九实施方式中，基于组合物的总重量，第一至第七实施方式中的任一种的热塑性组合物包括：(a)25wt.％至45wt.％的双酚A聚碳酸酯；(b)20wt.％至40wt.％的聚酯，包括20wt.％至30wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和1wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；(c)约22wt.％至27wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括约15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元且具有下式：
其中x为30-60，y为1-5，z为70-30，T是二价C3-30连接基；所述组合物还包含(d)5wt.％至15wt.％的共聚酯碳酸酯，(e)2wt.％至4wt.％的环氧官能的嵌段共聚物，包括源自乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、和(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯的单元，其中组分(a)至(e)中每一个的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少85wt.％；(f)2wt.％至10wt.％的添加剂，基于所述组合物的总重量，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；和(g)0wt.％至10wt.％的填料，基于所述组合物的总重量；其中所述组合物显示了在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性；在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性；和在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性；和在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于600J/m；在-20℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；和，在140℃热老化至多1000小时之后，在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于540J/m。
在第十实施方式中，制品包括第一至第九实施方式中的任一种的组合物。
通过以下实施例进一步地说明本发明，所述实施例不意图限制权利要求。
实施例
材料
用于实施例中的材料示于表1中，特别地，以下材料用于实施例1-4(即E1-E4)和对比例1-12(即CE1-CE12)中。表1示出了所使用的命名以及说明。
表1
技术/方法
在具有抽真空的混合螺杆的27-mm双螺杆挤出机上配混用于实施例中的组合物，机筒和模头温度为240℃至265℃，螺杆速率为150rpm至300rpm。挤出机具有八个独立的进料器，且可以在300磅每小时的最大速率进行操作。双螺杆挤出机具有足够的分配的和分散的混合元件，从而在聚合物组分之间产生良好的混合。通过水浴使挤出物冷却，然后造粒。随后根据ASTM在设置温度为约240℃至290℃的Engel注塑机上模塑该组合物。在注塑之前，在强制空气循环的烘箱中于约80℃干燥该粒料3至4小时。本领域技术人员将意识到，该方法不限于这些温度或该设备。
测试方法/技术
在表2中给出了所有相关试验和测试方法的概要。
使用ASTM790方法测量挠曲性能，ASTM790方法为：3-点载荷，3.2mm测试条厚度，且十字头(crosshead)速率为1.27mm/min。
根据ASTM D638在23℃采用50mm/min的十字头速率测试拉伸性能。
在五个尺寸为5x0.5x0.125英寸(127x12.7x3.2mm)的测试条上使用ASTM方法D648测试热挠曲温度。
通过ISO D11433测量毛细管粘度，毛细管粘度指示熔体流动。通过毛细管流变仪挤出干燥的粒料，确定在变化的剪切速率时的力，以估计剪切粘度。记录了在265℃和在6451/s的剪切速率时的粘度值。
根据ASTM D256以5lbf/ft的摆锤能量在多个温度(23℃、0℃、和–20℃)测量伊佐德缺口冲击性能(“INI”)。
按照ASTM D3763使用4x1/8英寸(101.6x3.2mm)模塑圆片在多个温度(23℃、0℃、和–20℃)完成多轴冲击(Dynatup冲击)试验(有时称为仪器冲击试验)。样品所吸收的总能量以J记录。
通过在140℃加热测试样品500至1000小时来完成测试样品的热老化。然后使样品冷却至23℃，如上所述测量在热老化之后的缺口伊佐德冲击性能和多轴冲击性能。
在具有80％的可控相对湿度和80℃的可控温度的烘箱中使伊佐德试条(有缺口的)和多轴圆片老化。在500小时之后从烘箱中取出试样。然后使样品冷却至23℃，随后如上所述地进行测试。
表2
| 测试标准 | 默认试样类型 | 单位 | |
| ASTM挠曲试验 | ASTM D790 | 条-127x12.7x3.2mm | MPa |
| ASTM HDT试验 | ASTM D648 | 条-127x12.7x3.2mm | ℃ |
| ASTM拉伸试验 | ASTM D638 | ASTM类型I拉伸条 | MPa |
| ASTM伊佐德试验 | 缺口ASTM D256 | 条–63.5x12.7x3.2mm | J/m |
| ASTM多轴冲击 | ASTM D3763 | 圆片–101.6mm直径x3.2mm厚 | J |
实施例1-4；对比例1-6
在实施例1-4中，制备了聚碳酸酯和聚(乙烯)酯组合物，所述组合物含有有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物以及乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物(E-MA-GMA共聚物)的组合，且目的在于评价它们关于以下性质的性能：(i)在23℃、0℃和-20℃的缺口伊佐德冲击性能以及多轴冲击性能，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后的缺口伊佐德冲击性能以及多轴冲击性能，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后的缺口伊佐德冲击性能以及多轴冲击性能。评价这些组合物，以确定它们是否实现最低目标性能，即：(a)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(b)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(c)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
对比例1-8的目的在于比较实施例1-4的组合物与(i)不含任何有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物或乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物的聚碳酸酯和聚(亚烷基酯)组合物(对比例1)和(ii)仅含有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物或乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物的聚碳酸酯和聚(亚乙基酯)组合物(对比例1-8)的性能。聚碳酸酯-聚(亚乙基酯)组合物(实施例1-4)的制剂和冲击性能示于表3中。
表3
聚碳酸酯-聚(亚乙基酯)组合物(对比例1-8)的制剂和冲击性能示于表4中。
表4
讨论
表3和4中所示的结果表明，可以制备具有期望性能的聚碳酸酯-聚(亚乙基酯)组合物，所述组合物含有有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物以及乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物的组合，所述期望性能即，与不含有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物或乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物或者含有得自有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物的组合中的仅一种的聚碳酸酯/聚(亚烷基酯)组合物相比，在室温和在低温二者(即0℃和-20℃)时的良好冲击性能、在热老化之后延性的良好保持、和在水老化之后延性的良好保持。更具体地，实施例1-4的结果表明，本发明的组合物满足了最低目标性能，即：(a)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(b)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(c)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。对比例1-8的组合物不满足这些性能。
可以看到，在表3中的实施例E1至E4中，以34wt.％水平(E1含有24％PC-硅氧烷和10％PC/E-MA-GMA浓缩物)、37wt.％水平(E2含有27％PC-硅氧烷和10％PC/E-MA-GMA浓缩物)、43wt.％水平(E3含有33wt.％PC-硅氧烷和10％PC/E-MA-GMA浓缩物)和41wt.％水平(E4含有24％PC-硅氧烷和17wt.％PC/E-MA-GMA浓缩物)添加有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物以及乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物(例如，LOTADAR AX8900三元共聚物，以PC/LOTADERAX8900三元共聚物浓缩物的形式)的组合，该添加可以同时在室温和低温(即0℃和-20℃)在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中实现100％延性。此外，在140℃热老化1000小时之后，E1-E4在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中仍然保留了100％延性。另外，在80℃和80％湿度水老化500小时之后，E1-E4的组合物在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中仍然可以保留100％延性。
如在对比例(表4)中所示，CE1是不含有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物或乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物的聚碳酸酯和聚(亚乙基酯)组合物。CE2是含有7％MBS抗冲改性剂的聚碳酸酯和聚(亚烷基酯)组合物。CE3至CE7是聚碳酸酯-聚(亚乙基酯)组合物，其具有多种含量的呈PC/E-MA-GMA浓缩物形式(10％至40％)的乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物。CE8是含有24％PC-硅氧烷的聚碳酸酯和聚(亚乙基酯)组合物。可以看到，当在聚碳酸酯-聚(亚乙基酯)组合物中(如在CE1中)不含PC-硅氧烷或乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物时，该材料在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验中显示出脆性行为。它在模塑之后的多轴冲击试验中于23℃和0℃显示出延性行为，在-20℃显示出部分延性行为。在热老化或水老化之后，CE1不满足100％延性性能目标。在其中7％MBS抗冲改性剂用于组合物中的CE2的情况下，该材料在模塑之后不能在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验中提供0℃和-20℃的延性行为。在热老化和水老化之后，CE1也不满足100％延性性能目标。在CE3-CE7的组合物中，使用了不同用量的乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物(呈PC/EMA-GMA浓缩物形式)(10％至40％，其相当于2.0％至8.0％的EMA-GMA三元共聚物水平)。正如可以看到的那样，随着E-MA-GMA三元共聚物的用量增加，聚碳酸酯/聚(亚乙基酯)组合物同时于23℃和0℃在缺口伊佐德冲击试验中在延性方面得到改进。然而，所有的对比例在模塑之后于-20℃在缺口伊佐德冲击试验中不能达到100％延性。在热老化和水老化之后，CE5、CE6和CE7可以满足100％延性性能目标，而CE3和CE4不能达到。与E1-E4相比，CE4-CE7还显示了远远增加的熔融粘度，超过20％，这使得CE4-CE7较难在注塑应用中进行加工。CE8在组合物中含有24％PC-硅氧烷，且于0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验中显示了0％延性。它也不能在热老化和水老化之后在缺口伊佐德冲击试验中达到100％延性性能的目标。在模塑之后于多个温度(尤其是低温)以及在热老化和水老化之后的CE1-CE8的脆性行为限制了它们在户外应用(如OVAD车辆)中的使用。
对比例9-12
对比例9-12的目的在于比较以本发明范围之外的含量含有有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物以及乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物(以PC/E-MA-GMA浓缩物的形式)二者的组合物的性能。
如上所述制备和测试实施例。对比例CE9-CE12的结果示于表5中。
表5
讨论
示于表5中的结果(对比例9-12)说明了在较窄范围之外的PC-硅氧烷以及乙烯(E)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规三元共聚物(以PC/EMA-GMA浓缩物的形式)的组合的使用不能满足最低目标性能；即这些组合物没有显示出以下性能的组合：(a)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(b)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(c)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
如表5中所示，当PC-硅氧烷和PC/E-MA-GMA浓缩物的量分别低于24wt.％和10wt.％(CE9-CE12)时，所述组合物在模塑之后于–20℃在缺口伊佐德冲击试验中不能达到100％延性。当在组合物(CE9)中存在7wt.％PC-硅氧烷和10wt.％PC/EMA-GMA时，该材料在140℃热老化和在80℃和80％R.H.水老化之后在缺口伊佐德冲击试验中是脆性的。当在组合物(CE10)中存在13wt.％PC-硅氧烷和10wt.％PC/E-MA-GMA时，该材料在80℃和80％R.H.水老化之后在缺口伊佐德冲击试验中是脆性的。当在组合物(CE10)中存在24wt.％PC-硅氧烷和3wt.％PC/EMA-GMA时，该材料在140℃热老化1000小时和在80℃和80％R.H.水老化之后在缺口伊佐德冲击试验中是脆性的。
尽管已参考优选的实施方式描述了本发明，但是那些本领域技术人员将理解可以进行多种变化，且等价物可以替换其要素而不脱离本发明的范围。此外，可以进行多种改性，以使具体的情况或材料适应本发明的教导，而不脱离其实质范围。因此，意图在于本发明不限于作为实施本发明所预期的最佳方式公开的具体实施方式，但是本发明将包括落在所附权利要求的范围之内的所有实施方式。
Claims (10)
1.热塑性组合物，基于所述组合物的总重量，其包括：
(a)20wt.％至60wt.％的聚碳酸酯；
(b)15wt.％至50wt.％的聚酯，包括15wt.％至45wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至12wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；
(c)20wt.％至35wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括10wt.％至40wt.％的聚二有机基硅氧烷单元；
(d)2wt.％至20wt.％的共聚酯碳酸酯；
(e)0.5wt.％至6wt.％的环氧官能的嵌段共聚物，其中组分(a)至(e)中每一个的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少75wt.％；
(f)0.1wt.％至10wt.％的添加剂，基于所述组合物的总重量，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；和
(g)0wt.％至15wt.％的填料，基于所述组合物的总重量。
2.权利要求1的组合物，其中在暴露于140℃1,000小时之后，由所述组合物制备的制品保持了100％延性。
3.权利要求1-2的任一项的组合物，其中在暴露于80℃和80％相对湿度500小时之后，由所述组合物制备的制品保持了100％延性。
4.权利要求1-3的任一项的组合物，其中由所述组合物制备的制品显示了：(i)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
5.权利要求1-4的任一项的组合物，其中所述组合物显示出在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；在-20℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；和，在140℃热老化至多1000小时之后，在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m。
6.权利要求1-5的任一项的组合物，其中聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的存在量为20wt.％至40wt.％，聚(对苯二甲酸丁二醇酯)的存在量为1wt.％至10wt.％。
7.权利要求1-6的任一项的组合物，其中所述有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物具有下式：
其中x＝30-60，y为1-5，z为70-130，以使得所述有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包括15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元。
8.权利要求1-7的任一项的热塑性组合物，基于所述组合物的总重量，其包括：
(a)25wt.％至45wt.％的聚碳酸酯；
(b)15wt.％至50wt.％的聚合物，包括20wt.％至40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和0wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；
(c)20wt.％至30wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元；
(d)5wt.％至15wt.％的共聚酯碳酸酯；
(e)1wt.％至5wt.％的包括甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的环氧官能的嵌段共聚物，其中组分(a)至(e)中每一个的重量百分数均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少80wt.％；
(f)0.1wt.％至5wt.％的添加剂，基于所述组合物的总重量，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；
(g)0wt.％至10wt.％的填料，基于所述组合物的总重量；
其中所述组合物显示了：(i)在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，(ii)在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性，和(iii)在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性。
9.权利要求1-7的任一项的热塑性组合物，基于所述组合物的总重量，其包括：
(a)25wt.％至45wt.％的双酚A聚碳酸酯；
(b)20wt.％至40wt.％的聚酯，包括20wt.％至30wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和1wt.％至10wt.％的聚对苯二甲酸丁二醇酯；
(c)约22wt.％至27wt.％的有机基聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，包括约15wt.％至25wt.％的聚二有机基硅氧烷单元且具有下式：
其中x为30-60，y为1-5，z为70-30，T是二价C3-30连接基；
(d)5wt.％至15wt.％的共聚酯碳酸酯；
(e)2wt.％至4wt.％的环氧官能的嵌段共聚物，包括源自乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、和(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯的单元，其中组分(a)至(e)中每一个的wt.％均基于组分(a)至(e)的总重量，组分(a)至(e)的总重量为整个所述组合物的至少85wt.％；
(f)2wt.％至10wt.％的添加剂，基于所述组合物的总重量，包括选自抗氧化剂、光稳定剂、着色剂、猝灭剂和脱模剂的至少一种化合物；
(g)0wt.％至10wt.％的填料，基于所述组合物的总重量；
其中所述组合物显示了在模塑之后于23℃、0℃和-20℃在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性；在140℃热老化至多1000小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性；和在80℃和80％湿度水老化至多500小时之后在缺口伊佐德冲击试验以及多轴冲击试验二者中的100％延性；和
在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于600J/m；在-20℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于500J/m；和，在140℃热老化至多1000小时之后，在23℃根据ASTM D256在由所述组合物模塑得到且厚度为3.2的样品条上测量的缺口伊佐德冲击强度为大于540J/m。
10.包括权利要求1-9的任一项的组合物的制品。
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| JPH0116433B2 (zh) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140910 |