CN101506267A - 具有改进的流动性成分的耐候和热稳定的聚合物 - Google Patents
具有改进的流动性成分的耐候和热稳定的聚合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101506267A CN101506267A CNA2007800318050A CN200780031805A CN101506267A CN 101506267 A CN101506267 A CN 101506267A CN A2007800318050 A CNA2007800318050 A CN A2007800318050A CN 200780031805 A CN200780031805 A CN 200780031805A CN 101506267 A CN101506267 A CN 101506267A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- unit
- polysiloxane
- aromatic
- copolymer compositions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/18—Block or graft polymers
- C08G64/186—Block or graft polymers containing polysiloxane sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/64—Polyesters containing both carboxylic ester groups and carbonate groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/695—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/695—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing silicon
- C08G63/6954—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing silicon derived from polxycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/6956—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
- C08G77/445—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
- C08G77/445—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences
- C08G77/448—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences containing polycarbonate sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
Abstract
一种共聚物组合物,其包含式XIX或XXII的具有4~50个硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段,以及基本上由50~99摩尔%芳基化物聚酯单元和1~50摩尔%芳族碳酸酯单元组成的多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段,其中1~30摩尔%的芳族碳酸酯单元为间苯二酚型碳酸酯,0~35摩尔%的芳族碳酸酯单元为双酚型碳酸酯;其中芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的摩尔百分数之和为100摩尔%;聚硅氧烷嵌段连接在芳基化物酯单元和/或芳族碳酸酯单元上;聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元以共聚物组合物重量的0.2~10wt%存在;及厚度为3.2±0.12毫米并由该共聚物组合物组成的模制品根据ASTM D1003-00具有大于或等于70%的透光百分率。
Description
发明背景
本发明涉及聚合物,该聚合物是热稳定和耐候的,并且尤其是在较低温度下具有良好的流动特性和良好的延展特性。更具体地,本发明涉及包含软嵌段部分的聚(间苯二酚苯二甲酸酯-聚碳酸酯)共聚物。该聚合物可以有利地用于多层制品中作为紫外线保护涂层,或者作为具有良好延展性的耐候和热稳定的制品。
很多聚合物制品具有长期色彩不稳定的问题。很多情况下,这种不稳定性以聚合物变黄或光泽丧失为特点。聚合物变黄往往是紫外线照射造成的。这种变黄常称作“光照变黄”。为了减少光照变黄,可将紫外线吸收化合物(UVA)混合到聚合物中。一般地,UVA是低分子量化合物,必须以较低的水平使用,通常至多1%重量,以避免聚合物的物理性质退化。例如,混入UVA会导致冲击强度损失、高温性能损失(反映在热变形温度中)和/或容易受有机液体侵蚀。
包括含有间苯二酚芳基化物链节的聚酯的聚合物通常提供良好的耐光照变黄和耐色泽损失性,因而被视为具有良好的“耐候性”。芳基化物部分通常包含间苯二甲酸酯,对苯二甲酸酯,以及间苯二甲酸酯和对苯二甲酸酯的混合物。间苯二酚芳基化物的聚酯在涂布于树脂质基材时可提供良好的抗光照变黄保护性。
据信,含间苯二酚芳基化物聚酯单元的聚酯具有良好耐候性的部分起因是这些聚合物可提供抗紫外(UV)线的屏蔽作用。当暴露于UV线时,包含间苯二酚芳基化物链节的聚合物可经历光化学诱导的Fries重排,将至少部分的聚合物由聚酯链节转化成o-羟基二苯甲酮型链节。o-羟基二苯甲酮型链节起屏蔽作用以防止进一步的UV暴露,并保护含间苯二酚芳基化物的组合物下面的UV-敏感组分。
含的间苯二酚芳基化物链节的聚酯可利用熔融聚合或界面法制造。含间苯二酚芳基化物链节的聚酯可通过美国专利4127560和日本公开1/201326中披露的熔融法制备。然而,该方法不允许混入大于30摩尔%的对苯二甲酸酯,并且发现该方法导致聚酯具有不可接受水平的颜色。此外,含间苯二酚芳基化物链节的聚酯已通过界面法制得(参见例如美国专利3460961;以及Eareckson,Journal of Polymer Science,vol.XL,pp.399-406(1959))。
在制备含间苯二酚芳基化物的聚酯中的一个共同问题是存在不稳定化的酐键,据信,所述酐键容易在加工聚碳酸酯的典型热环境下断裂,生成酸端基封端的更短的链。这些酸端基反过来会加速芳基化物部分的水解,产生额外的羧基和羟基端基,并进一步促进分子量降低及其它所需性能的损失。制备热稳定的基本不含酐键的含间苯二酚芳基化物的聚酯的方法,记载在共有的美国专利6265522,6291589,6294647,及6306507中。
包含间苯二酚芳基化物链节的聚合物的良好耐候性,使其特别适用于共混物(blend)中以及聚合物充当更敏感基材组分的保护层的多层制品中。包括由含间苯二酚芳基化物的聚酯制成的层的多层制品,已经记载在Cohen et al.,Journal of Polymer Science:Part A-1,vol.9,3263-3299(1971)以及美国专利3460961中。然而,利用该方法开发的涂层是热不稳定的,并且必须通过溶液涂布法和随后的溶剂蒸发施用。此外,日本公开1/199841公开了利用间苯二酚和间苯二甲酸的聚酯涂布瓶子的方法。然而,该方法的限制在于仅描述了聚(对苯二甲酸乙二醇酯)基材的涂布。
因而,已经证实包含间苯二酚芳基化物的聚合物是非常有用于耐候性应用的材料,而且制备既耐候又耐热(因为几乎完全消除了酐键)的包含间苯二酚芳基化物的聚合物的方法也是现成的。另外,该种类的聚合物还具有良好的耐溶剂性、良好的抗划伤性和优异的延展性。然而,该类聚合物的局限性之一是,其熔体粘度高于分子量与之类似的聚碳酸酯。该局限性可能潜在地妨碍了某些应用,例如用该聚合物涂布UV-敏感的制品。此外,对于该共混物与其它聚合物的注射模塑或者通过共挤出而进行的多层薄膜的制造而言,优选熔体粘度是匹配的。另外,大的或者薄壁的部件的制造需要低的熔体粘度。Hoover和Sybert(美国专利5932677)披露了具有低熔体粘度的聚合物,该聚合物是通过硅氧烷、双酚和芳族二羧酸卤化物一起反应于一步法中制备的。然而,该方法导致聚合物是不透明的,因而可能限制其在要求透明涂层中的应用。
Hoover和Sybert(美国专利5455310)还披露,进一步包含酚酞聚酯嵌段的聚硅氧烷聚碳酸酯嵌段共聚物具有改进的延展性,特别是在低温下的延展性。
因此,所需要的是制备透明、耐热、耐候的包含间苯二酚芳基化物的聚合物的方法,该聚合物在挤出(片材、薄膜和注射模塑)所用温度下具有良好的流动特性,以及改进的尤其是在低温下的延展性。为了成本效率,该方法应当采用容易得到并且能够混入现有聚合方案中的组分。
发明内容
共聚物组合物包含芳基化物聚酯单元,芳族碳酸酯单元,及软嵌段部分,其中单独出现的软嵌段部分基本是通过间隔单元(spacer unit)连接的,所述间隔单元含有一或多个芳基化物聚酯单元,一或多个芳族碳酸酯单元,或者包含这些酯单元每一种的组合。在一个实施方案中,软嵌段部分包含聚硅氧烷嵌段。该共聚物组合物的薄膜按ASTM D1003-00进行测定时具有大于或等于60%的透光百分率。
另一方面,形成共聚物组合物的方法主要包括:形成含有芳基化物聚酯单元的二羟基化合物的二-卤代甲酸酯,及含有软嵌段部分的二羟基化合物的二-卤代甲酸酯;以及使二-卤代甲酸酯与芳族二羟基化合物反应。
另一方面,共聚物组合物包含:含有硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段,其中该聚硅氧烷嵌段为
下式的聚硅氧烷嵌段:
式中x为4~50,每个R3相同或相异并且为C1-8烷基或C6-13芳基,及D1为芳族二羟基化合物的反应残基;或者
下式的聚硅氧烷嵌段:
式中q为4~50,每个R3相同或相异,R4为C6-30亚烃基;以及
多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段,其基本上由芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元组成,芳基化物聚酯单元的量为50~99摩尔%,芳族碳酸酯单元的代的氨磺酰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。因而,所述原子排列可包含诸如氮、硫、氧等杂原子,也可以排他地仅由碳和氢组成。脂肪族基团的实例包括甲基,亚甲基,乙基,亚乙基,己基,六亚甲基等。
本文所用术语“芳族基团”是指包含至少一个芳基的化合价至少一价的基团,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷硫基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。芳族基团的实例包括苯基,吡啶基,呋喃基,噻吩基,萘基,亚苯基,及二苯基。该术语包括含有芳族成分和脂肪族成分的基团,例如苄基。
本文所用术语“脂环族基团”是指环状但非芳香性的化合价至少一价的原子排列,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。所述原子排列可包含诸如氮、硫、氧等杂原子,也可以排他地仅由碳和氢组成。脂环族基团的实例包括环丙基,环戊基,环己基,四氢呋喃基等。
当用于本文中时,术语“烷基”是指具有1~10个碳原子的直链或支链烃,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。用于本文中的“烷基”的实例包括但不限于甲基,正丁基,正戊基,异丁基,及异丙基等。当用于本文中时,术语“低级”是指具有1~6个碳的基团。
当用于本文中时,术语“亚烷基”是指具有1~10个碳原子的直链或支链的二价烃基,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,量为1~50摩尔%,其中1~30摩尔%的芳族碳酸酯单元为间苯二酚型碳酸酯单元,0~35摩尔%的芳族碳酸酯单元为双酚型碳酸酯单元;其中芳基化物嵌段中芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的摩尔百分数之和为100摩尔%,其中聚硅氧烷嵌段连接在芳基化物酯单元、芳族碳酸酯单元或者芳基化物酯单元和芳族碳酸酯单元二者之上,其中聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元以共聚物组合物重量0.2~10wt%的量存在,及其中厚度为3.2±0.12毫米并由该共聚物组合物组成的模制品根据ASTM D1003-00具有大于或等于70%的透光百分率。
另一方面,还公开了包含该共聚物组合物的热塑性组合物,以及由其制成的制品。
详细说明
参照下面的有关其优选实施方案和其中所包括的实施例的详细说明,可以更容易地理解本发明。在随后的说明书和权利要求书中,会提及很多术语,这些术语被规定具有如下含义:
单数形式“a(一种、一个)”,“an”和“the(该、所述)”包括复数指代物,除非上下文中以别的方式清楚地指明。
“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生也可能不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
术语“第一”、“第二”、“第一部分”、“第二部分”等用于本文时,不代表任何顺序、质量或重要性,而是用来区分一个要素与另一个要素,除非另外具体说明。
用于本文的术语“聚碳酸酯”是指包含源于一种或多种芳族二羟基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碳酸酯。
“BPA”在本文中定义为双酚A或2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。
“催化有效量”是指显示出催化性能的催化剂的量。
本文所用术语“单官能团酚”意指包含一个反应性羟基的酚。
本文所用术语“脂肪族基团”意指包括非环状的直链或支链原子排列的化合价至少一价的基团,该基团任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。本文中所使用的“亚烷基”的实例包括但不限于亚甲基、亚乙基等。
当用于本文中时,术语“链烯基”是指具有2~10个碳原子和至少一个碳-碳双键的烃基,任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。
当用于本文中时,术语“亚链烯基”是指具有2~10个碳原子和至少一个碳-碳双键的直链或支链二价烃基,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。本文中所使用的“亚链烯基”的实例包括但不限于乙烯-1,2-二基,丙烯-1,3-二基,亚甲基-1,1-二基等。
当用于本文中时,术语“烃基”是指包含碳和氢的饱和或不饱和的一价基团,并且可以是脂肪族、芳族或者脂肪族和芳族的组合。烃基还可以含有一或多个杂原子,如氧、氮、硫等,其中该杂原子可以取代基的形式存在,例如,含杂原子的基团如卤代基,氧代基,杂环,烷氧基,羟基,芳氧基,-NO2,羧基,酰基,氨基,烷基氨基,酰氨基等,只要该取代基不实质性地妨碍组合物的制造和使用即可。杂原子也可以基团的基本结构组成部分的形式存在,例如以酯或醚键的形式,只要该杂原子不实质性地妨碍组合物的制造和使用即可。烃基可以是直链的、支链的或者环状(包括多环)的,也可以是包含这些形状中一种或多种的组合。类似地,术语“亚烃基”用于本文中时是指二价烃基。除了规定的化合价以及规定的构成这些基团的原子数所暗示的限制之外,不暗示任何具体的结构。
当用于本文中时,“环烷基”是指具有3~12个碳原子以及一个或多个不饱和度的脂环族烃基,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。举例来说,“环烷基”包括环丙基,环丁基,环戊基,环己基,环庚基,或者环辛基等。
当用于本文中时,术语“亚环烷基”是指具有3~12个碳原子并任选具有一个或多个不饱和度的非芳香性的脂环族二价烃基,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。本文所使用的“亚环烷基”的实例包括但不限于环丙基-1,1-二基,环丙基-1,2-二基,环丁基-1,2-二基,环戊基-1,3-二基,环己基-1,4-二基,环庚基-1,4-二基,或者环辛基-1,5-二基等。
当用于本文中时,术语“芳基”是指苯环,或者是指稠合到一个或多个任选取代的苯环上的任选取代的苯环系,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,四唑基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,酰基,芳酰基,杂芳酰基,酰氧基,芳酰氧基,杂芳酰氧基,烷氧基羰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。芳基的实例包括但不限于苯基,2-萘基,1-萘基,1-蒽基,等。
当用于本文中时,术语“亚芳基”是指苯环二价基团,或者是指稠合到一个或多个任选取代的苯环上的任选取代的苯环系二价基团,其任选被选自下列的取代基所取代:低级烷基,低级烷氧基,低级烷硫基,低级烷基亚磺酰基,低级烷基磺酰基,氧代基,羟基,巯基,任选被烷基取代的氨基,羧基,四唑基,任选被烷基取代的氨甲酰基,任选被烷基取代的氨磺酰基,酰基,芳酰基,杂芳酰基,酰氧基,芳酰氧基,杂芳酰氧基,烷氧基羰基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷氧基,任选被烷氧基、烷基或芳基取代的甲硅烷基,硝基,氰基,卤素,或者低级全氟烷基;允许多重取代度。“亚芳基”的实例包括但不限于苯-1,4-二基,萘-1,8-二基,等。
当用于本文中时,术语“直接键”作为结构变量规约的一部分,是指将侧面(前侧和后侧)与变量相接的取代基的直接结合视为“直接键”。
本发明描述了耐热和耐候的并具有良好流动特性的聚合物。本发明提供多种制备包含软嵌段部分的间苯二酚芳基化物聚碳酸酯共聚物的方法。除了对于聚合物加工所需的典型条件而言是热稳定的以及提供良好的防UV降解之外,该聚合物还具有良好的抗划伤性,良好的耐溶剂性,及优异的延展性。该聚合物可用于多层制品中作为UV-保护性涂层,也可用于流动注射应用。
因而,一方面,本发明涉及具有良好流动特性的间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物,其包含:(a)间苯二酚芳基化物聚酯链;(b)至少一种有机碳酸酯基团;及(c)至少一种软嵌段化学物质部分。
在一个实施方案中,该聚合物是利用界面法制备的。在一个实施方案中,间苯二酚芳基化物聚酯链包含至少一种间苯二酚部分与至少一种二羧二酰氯(dicarboxylic acid dichloride)的缩合物,其中该二羧酸残基包含单环芳族部分或多环芳族部分。
优选地,间苯二酚芳基化物聚酯链基本上不含酐键。更优选地,为了生成基本上不含酐键的链,间苯二酚芳基化物聚酯链包含至少一种间苯二酚部分与至少一种二羧二酰氯的缩合物,同时又通过酸受体的存在而保持pH为3~8.5,其中相对于间苯二酚部分上的酚基团的总摩尔量,酰氯基团的总摩尔量在化学计量上是不足的。
在一个实施方案中,用于产生间苯二酚芳基化物聚酯链的间苯二酚部分包含式I的化合物
式中Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,n为0~3。
优选地,用于间苯二酚芳基化物聚酯链的间苯二酚部分包含未取代的间苯二酚,2-甲基间苯二酚,及其混合物。
在一个实施方案中,二羧酸残基包含单环芳族部分或多环芳族部分。优选地,至少一种二羧二酰氯包括间苯二甲酰氯,对苯二酰氯,萘-2,6-二酰氯,及其混合物。
在一个实施方案中,间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物包含式IV所示的主链结构:
式中Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,n为0~3,m为至少约8,p为至少约10,Rx为至少一种二价有机基团,其中对于式IV而言,所述有机基团包括芳族、脂肪族或脂环族基团。更准确地说,脂肪族或脂环族二价有机基团Rx可包括C1-C30烷基,C4-C30环烷基,C6-C30芳基,C1-C30烷氧基,C4-C30环烷氧基,或者C6-C30芳氧基。
应当理解,二价有机基团Rx可得自其二羟基化合物HO-Rx-OH。适宜的脂肪族或脂环族二醇包括但不限于乙二醇,丙二醇,1,3-丁二醇,1,4-丁二醇,1,5-戊二醇,1,6-己二醇,1,8-辛二醇,1,9-壬二醇,1,10-癸二醇,1,11-十一烷二醇,1,12-十二烷二醇,2,2-二甲基-1,3-丙二醇,二甘醇,二缩丙二醇,聚乙二醇,聚丙二醇,聚(乙二醇-丙二醇),环己二醇,1,4-二羟甲基环己烷,亚甲基双环己醇,异丙叉双环己醇,1,4-二羟基萘烷,1,5-二羟基萘烷,2,6-二羟基萘烷,等。可以使用一种或多种前述二醇的组合。
优选地,Rx包括得自式VIII的双酚的二价有机基团:
式中R3-R10独立地为氢原子,卤原子,硝基,氰基,C1-C30烷基,C4-C30环烷基,C6-C30芳基,C1-C30烷氧基,C4-C30环烷氧基,或者C6-C30芳氧基;W为直接键,氧原子,硫原子,C=O基团,SO2基团,C1-C20脂肪族基团,C6-C20芳族基团,C6-C20脂环族基团,或者下式所示的基团,
式中R11和R12独立地为氢原子,C1-C20烷基,C4-C20环烷基,或者C4-C20芳基;或者R11和R12一起形成C4-C20脂环族环,其任选被一或多个下列基团所取代:C1-C20烷基,C6-C20芳基,C5-C21芳基烷基,C5-C20环烷基,或者它们的组合。在一个实施方案中,芳族二羟基化合物包括烷基或亚烷基酯。
本文所用术语“软嵌段”是指聚合物的某些链段是由非芳香性单体单元组成的。这种非芳香性单体单元通常是脂肪族的,并且知道其赋予包含该软嵌段的聚合物以柔软性。如本文中所述,共聚物包含这些嵌段,这些嵌段包含式IX、X、XI、XII、XIII、XIV和XVI的结构单元。
在一个实施方案中,软嵌段部分包含式IX、X或XI的结构单元:
(式X),或
式中Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种;n为0~3;Z为二价脂肪族基团,或者C3-20直链亚烷基如(CH2)20;s为0~10;R13为C3-20直链亚烷基,C3-10支链亚烷基,C4-10环-或二环亚烷基,CH2(CH2OCH2)rCH2,其中r为1~20,或者包含式CH2([CH2]bO[CH2]b)cCH2的聚酯,其中b为1~3及c为1~10;以及R14和R15各自独立代表:
或者—CH2-O—。
在式IX、X和XI中,如本文其它地方所述,波浪线代表聚合物链结构。
在一个实施方案中,软嵌段部分包括脂肪族酯。在一个实施方案中,脂肪族酯包含至少6个碳。更优选地,脂肪族酯包含至少8个碳,甚至更优选地,脂肪族酯包含至少10个碳。优选地,脂肪族酯通过脂肪族二酸或二酰氯和用于聚合的间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯一起与间苯二酚单体单元共反应而引入到聚合物中。更优选地,软嵌段部分包含羧基封端的聚丁二烯,羧基封端的丁二烯-丙烯腈共聚物,己二酰二氯,癸二酰二氯,或者十二烷酰氯。
在一个实施方案中,软嵌段部分包含至少一个羟基端基。优选地,羟基封端的软嵌段部分代替部分的用于制备间苯二酚芳基化物链的间苯二酚部分。
在一个实施方案中,软嵌段部分包含二甘醇、四甘醇、或低分子量聚乙二醇低聚物。优选地,聚乙二醇的分子量小于600Mw。
在另一实施方案中,软嵌段部分包含羟基封端的脂肪族聚酯或聚碳酸酯低聚物。优选地,羟基封端的脂肪族聚酯或聚碳酸酯低聚物在聚合物合成期间代替部分的间苯二酚与二羧二酰氯反应。
在又一实施方案中,软嵌段部分包含聚(四氢呋喃)二醇,或者香茅基香茅酸酯二酚(CCDP)的o,p-混合物。优选地,聚(四氢呋喃)二醇或者CCDP与二羧二酰氯反应而引入到聚合物中。
本发明还提供杂官能的软嵌段部分。因而,在另一实施方案中,软嵌段部分包含源自式XII的硅氧烷低聚物的残基:
式中,q在一个实施方案中为1~99,在另一实施方案中为30~70,特别是20~60。在一特别实施方案中,q值为1~20。在另一特别的实施方案中,q值为10~20。
在一个实施方案中,式XII中的硅氧烷低聚物可以从1到至少20个硅氧烷单元变动。因而,硅氧烷低聚物可包含α,ω-(3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-丙基)-十(二甲基硅氧烷)(ED10E),1,3-(二-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(EMME),或者类似结构的低聚物。
在另一实施方案中,杂官能的软嵌段部分可包含源于式XVI所示的硅氧烷低聚物的残基:
式中Ar部分源于二羟基取代的芳烃,x值为约10至约100。在一些具体实施方案中,x值可为约30至约100,在其它具体实施方案中,x值可自约30至约60变动。
在具体实施方案中,Ar包括m-亚苯基,p-亚苯基,4,4′-联苯撑,4,4′-二(3,5-二甲基)-亚苯基,2,2-双(4-亚苯基)丙烷,6,6′-(3,3,3′,3′-四甲基-1,1′-螺二环[1H-茚满]),以及类似的基团,例如那些源于在美国专利4217438中以名称或者化学式(通式或具体的化学式)公开的二羟基取代的芳烃的基团。在其它具体实施方案中,从中得到Ar的二羟基取代的芳烃包括但不限于4,4′-(3,3,5-三甲基环己叉)联苯酚;4,4′-双(3,5-二甲基)联苯酚;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′-二羟基二苯基甲烷;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(4-羟基苯基)丙烷;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;2,2-二-(4-羟基苯基)丁烷;2,2-二-(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷;1,1-二-(4-羟基苯基)环己烷;二-(4-羟基苯基);二-(4-羟基苯基)硫醚;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;二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)甲烷;1,1-二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)乙烷;2,2-二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)丙烷;2,4-二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷;3,3-二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)戊烷;1,1-二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)环戊烷;1,1-二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)环己烷;二-(3,5-二甲基苯基-4-羟基苯基)硫醚;3-(4-羟基苯基)-1,1,3-三甲基茚满-5-醇;1-(4-羟基苯基)-1,3,3-三甲基茚满-5-醇;2,2,2′,2′-四氢-3,3,3′,3′-四甲基-1,1′-螺二环[1H-茚]-6,6′-二醇,及其混合物。在具体实施方案中,自其得到Ar的二羟基取代的芳烃为双酚A。由于式XII和XVI所示硅氧烷低聚物也是羟基封端的,所以它们同样可以代替部分的间苯二酚,以通过与二羧二酰氯反应而引入到聚合物链中。
在一个实施方案中,软嵌段部分是在有机碳酸酯基团的合成期间引入到聚合物中的。优选地,软嵌段部分包含脂肪族酯官能化的双酚。更优选地,该脂肪族酯官能化的双酚具有式XIII所示的结构:
式中R16包括C4-20脂肪族基团。在一个实施方案中,脂肪族酯包含至少8个碳。优选地,软嵌段部分包含n-十八烷基-4,4-双(4-羟基苯基)戊酸酯(C18-BPA-PC),2-乙基己基-4,4-双(4-羟基苯基)戊酸酯,n-十六烷基-4,4-双(4-羟基苯基)戊酸酯,十二烷基-4,4,-双(4-羟基苯基)戊酸酯,等。
在又一实施方案中,软嵌段部分包含利用链终止剂引入到聚合物中的脂肪族部分,所述链终止剂包含式XIV所示的脂肪族链端:
式中R17为C6-C20烷基,X为O或CH2,如p-壬基酚或p-十二烷基酚。
另一方面,本发明包括间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物,该聚合物包含至少一种引入到基本上不含酐键的间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物中的软嵌段部分,其中该间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物包含本文中所定义的式IV的结构单元,且该软嵌段包含本文所定义的式XI。在一个实施方案中,式IV的Rx包含源于本文所定义的式VIII的双酚的二价有机基团。在一个实施方案中,所述软嵌段包含脂肪族聚酯或者聚碳酸酯低聚物。在另一实施方案中,该软嵌段包含聚乙烯低聚物。在又一实施方案中,软嵌段包含聚(四氢呋喃)二醇。该软嵌段还可以包含香茅基香茅酸酯二酚(CCDP)的o,p-混合物。
另一方面,本发明包括间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物,该聚合物包含至少一种混入到基本上不含酐键的间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物中的软嵌段部分,其中该间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物包含如本文中所定义的式IV的结构单元,且该软嵌段包含本文所定义的式X。在一个实施方案中,式IV的Rx包含源于本文所定义的式VIII的双酚的二价有机基团。在一个实施方案中,该软嵌段包含脂肪族酯。优选地,该酯包含至少6个,优选至少8个,更优选至少10个碳原子。
另一方面,本发明包括间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物,该聚合物包含至少一种引入到基本上不含酐键的间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物中的软嵌段部分。其中该间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物包含本文中所定义的式IV的结构单元,且该软嵌段或者包含由式XII中所示的二羟基化合物得到的硅氧烷低聚物,式中q在一个实施方案中为1~99,在另一实施方案中为30~70,在又一实施方案中为1~20,及在又一具体实施方案中为10~20:
该软嵌段或者包含由式XVI中所示的二羟基化合物得到的硅氧烷低聚物,式中Ar部分得自二羟基取代的芳烃,x值为约10至约100:
另一方面,本发明包括间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物,该聚合物包含至少一种引入到基本上不含酐键的间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物中的软嵌段部分,其中该间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物包含本文所定义的式IV的结构单元,且该软嵌段包含式XIII所示的脂肪族酯官能化的双酚:
式中R16包括C4-20脂肪族基团。在一个实施方案中,式IV的Rx包含源于本文所定义的式VIII的双酚的二价有机基团。
另一方面,本发明包括间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物,该聚合物包含至少一种混入到基本上不含酐键的间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物中的软嵌段部分,其中该间苯二酚苯二甲酸酯-共-双酚A-聚碳酸酯共聚物包含式IV的结构单元,且该软嵌段包含利用链终止剂引入到聚合物中的脂肪族部分,该链终止剂包含式XIV中所示的脂肪族链端:
式中R17包括C6-C20烷基,X为-O-或-CH2-。例如,在一个实施方案中,软嵌段部分包含p-壬基酚或p-十二烷基酚。在一个实施方案中,式IV的Rx包含源于本文所定义的式VIII的双酚的二价有机基团。
聚合物依据所需特性可包含不同水平的软嵌段部分。优选地,软嵌段部分占聚合物重量的0.1~25%。更优选地,软嵌段部分占聚合物重量的1~20%。甚至更优选地,软嵌段部分占聚合物重量的2~10%。
引入软嵌段部分的优越性之一是在引入软嵌段时产物的熔体粘度降低。在一个实施方案中,加入软嵌段部分时的熔体粘度降低在250℃时大于5%,优选在250℃时大于10%,更优选在250℃时大于20%。
优选地,熔体粘度的降低与玻璃化转变温度的最小降低相关联。因而,本发明的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选大于约120℃,更优选大于125℃,甚至更优选大于130℃。
因而,在一个实施方案中,本发明包括具有良好流动特性的耐热、耐候的间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物,其中所述聚合物包含:(a)基本上不含酐键的间苯二酚芳基化物聚酯链;(b)至少一种有机碳酸酯基团;及(c)至少一种软嵌段化学物质部分。例如,共有的美国专利5916997中公开的共聚酯,其组合地包含间苯二酚间-和对-苯二甲酸酯聚酯链节和二酸或二醇亚烷基链节(所谓的"软嵌段"链节)。这些共聚物具有优异的耐候性和柔软性。1999年10月12日提交的共有待审申请第09/416529号公开了共聚酯碳酸酯,其组合地包含间苯二酚间-和对-苯二甲酸酯聚酯链节和碳酸酯链节。这些共聚物同样具有优异的耐候性并且与共混物中的聚碳酸酯相容。此外,美国专利6143839公开了包含由癸二酸官能团构成的软嵌段的聚(间苯二酚间苯二甲酸酯)。一直没有有关含有软嵌段部分的聚(间苯二酚苯二甲酸酯-共-聚碳酸酯)(“poly(RP-co-PC)”)材料的在先描述。
在一个实施方案中,本发明的聚合物具有良好的热稳定性。在本发明的范围内,热稳定性是指聚合物对热状况下分子量减小的抵抗性。因而,热稳定性差的聚合物在热状况(如挤出、模塑、热成型、热压等状况)下表现出显著的分子量减小。分子量减小还可以通过颜色形成和/或其它性能的降低而显现出来,所述其它性能的例子有耐候性、光泽、机械性能和/或热性能。分子量减小还会导致加工条件随着熔体粘度的变化而显著地改变。
在其方面之一,本发明的方法提供包含芳基化物聚酯链节的热稳定聚合物。这些链节组合地包含至少一种二酚残基和至少一种芳族二羧酸残基。在一个实施方案中,芳基化物聚酯链节的二酚残基源于式I所示的1,3-二羟基苯部分:
在整个说明书中一般称之为间苯二酚或者间苯二酚部分。应当理解,用于本发明范围内的间苯二酚或者间苯二酚部分包括未取代的1,3-二羟基苯和取代的1,3-二羟基苯,除非另外明确地说明。
在式I中,Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,及n为0~3。若出现烷基,其通常为直链、支链或环状的烷基,而且最经常地定位于两个氧原子的邻位,尽管其它的环位也在考虑范围之内。适宜的C1-12烷基包括但不限于甲基,乙基,正丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基,己基,环己基,壬基,癸基,及芳基取代的烷基,包括苄基。在具体实施方案中,所述烷基为甲基。适宜的卤素基团为溴、氯和氟。n的值在各实施方案中可以为0~3,在一些实施方案中为0~2,在其它实施方案中为0~1。在一个实施方案中,所述间苯二酚部分为2-甲基间苯二酚。在另一实施方案中所述间苯二酚部分为其中n为0的未取代的间苯二酚部分。
适宜的二羧酸残基包括源自单环部分的芳族二羧酸残基。在各实施方案中,适宜的二羧酸残基包括那些源自间苯二甲酸,对苯二甲酸,或者间苯二甲酸和对苯二甲酸的混合物的残基。适宜的二羧酸残基还包括那些源自多环部分的残基,其示例性的示例包括联苯二羧酸,二苯醚二羧酸,及萘二羧酸,特别是萘-2,6-二羧酸。在一些实施方案中,芳族二羧酸残基源自间苯二甲酸和/或对苯二甲酸的混合物,通常如式II所示:
因此,在一个实施方案中,本发明提供包含间苯二酚芳基化物聚酯链节的热稳定聚合物,所述链节通常如式III所示:
式中Ry和n如前面所定义的。
本发明的共聚酯聚碳酸酯包括那些含有式IV所示芳基化物和有机碳酸酯嵌段的共聚酯聚碳酸酯:
(式IV)
上式中,Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,n为0~3,m为至少约8,p为至少约10,及Rx为至少一种二价有机基团,其中所述有机基团包括芳族、脂肪族或脂环族基团。
芳基化物嵌段的聚合度(DP)由m表示,在一个实施方案中为至少约4,在另一实施方案中为至少约10,在又一实施方案中为至少约20,在再一实施方案中为约30~150。有机碳酸酯嵌段的DP由p表示,在一个实施方案中通常为至少约10,在另一实施方案中为至少约20,在又一实施方案中为约50~200。嵌段的分布可以如此,以便提供具有所需重量比的芳基化物嵌段和碳酸酯嵌段的共聚物。一般地,芳基化物嵌段的含量在一个实施方案中为约10~95%重量,在另一实施方案中为约50~95%重量。
在有机碳酸酯嵌段中,每个Rx独立地为二价有机基团。在各实施方案中,所述基团包含至少一种二羟基取代的芳烃,且聚合物中Rx基团总数的至少约60摩尔%为芳族有机基团,其余的为脂肪族、脂环族或芳族基团。在一些实施方案中,适宜的Rx基团包括上文中就式XVI的Ar基团而描述的那些,并且包括但不限于m-亚苯基,p-亚苯基,4,4′-联苯撑,4,4′-二(3,5-二甲基)-亚苯基,2,2-双(4-亚苯基)丙烷,6,6′-(3,3,3′,3′-四甲基-1,1′-螺二环[1H-茚满]),及类似的基团,例如那些与美国专利4217438中以名称或化学式(通式或具体的结构式)公开的二羟基取代芳烃相对应的基团。
在一些实施方案中,每个Rx为芳族有机基团,在其它实施方案为式V的基团:
式中A1和A2各自为单环二价芳基,Y为桥接基团,其中一或两个碳原子隔开A1和A2。相对于Y而言,式V中的自由价键通常位于A1和A2的间位或对位。其中Rx具有式V的化合物为双酚,而且为了简短,本文中有时用术语"双酚"指代二羟基取代的芳烃。然而,应当理解的是,该类型的非双酚混合物在适当时也可以采用。
在式V中,A1和A2通常代表未取代的亚苯基或者其取代的衍生物,示例性的取代基(一种或多种)为烷基,链烯基,及卤素(特别是溴)。在一个实施方案中,优选未取代的亚苯基。A1和A2二者常为p-亚苯基,尽管二者可以为o-或m-亚苯基,或者一个为o-或m-亚苯基而另一个为p-亚苯基。
桥接基团Y是其中一或两个原子隔开A1和A2的桥接基团。在具体实施方案中,一个原子隔开A1和A2。示例性的该类型基团为-O-,-S-,-SO-,-SO2-,亚甲基,环己基亚甲基,2-[2.2.1]-二环庚基亚甲基,亚乙基,异丙叉,新戊叉,环己叉,环十五烷叉,环十二烷叉,金刚烷叉等基团。
在一些实施方案中,优选偕亚烷基(一般称作"烷叉")基团。然而,还包括不饱和的基团。在一些实施方案中,示例性的双酚为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A或BPA),其中Y为异丙叉,A1和A2各自为p-亚苯基。依据间苯二酚部分在反应混合物中的摩尔过量,碳酸酯嵌段中的Rx可至少部分地包括间苯二酚部分。换言之,在本发明的一些实施方案中,式IV的碳酸酯嵌段可组合地包含间苯二酚部分和至少一种其它的二羟基取代的芳烃。
双嵌段、三嵌段和多嵌段共聚酯碳酸酯均包括在本发明中。含间苯二酚芳基化物链节的嵌段与含有机碳酸酯链节的嵌段之间的化学键包括下列中的至少一种:
(a)芳基化物部分的适宜二羧酸残基与有机碳酸酯部分的—O—Rx—O—部分之间的酯键,例如其通常如式VI中所示,式中Rx如前面所定义的:
(b)间苯二酚芳基化物部分的二酚残基与有机碳酸酯部分的—(C=O)—O—部分之间的碳酸酯键,如式VII中所示:
双(3-溴-4-羟基苯基)环己烷;1,1-双(4-羟基-3三甲基环己烷;1,1-双(3-溴-5-苯基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(3,5-二异丙基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(3,5-二苯基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(4-羟基-2,3,5,6-四氯苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(4-羟基-2,3,5,6-四溴苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(4-羟基-2,3,5,6-四甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(2,6-二氯-3,5-二甲基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(2,6-二溴-3,5-二甲基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;4,4′-二羟基-1,1-联苯;4,4′-二羟基-3,3′-二甲基-1,1-联苯;4,4′-二羟基-3,3′-二辛基-1,1-联苯;4,4′-二羟基二苯醚;4,4′-三甲基环己烷;1,1-双(3-溴-5-苯基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(3,5-二异丙基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(3,5-二苯基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(4-羟基-2,3,5,6-四氯苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(4-羟基-2,3,5,6-四溴苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(4-羟基-2,3,5,6-四甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(2,6-二氯-3,5-二甲基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-双(2,6-二溴-3,5-二甲基-4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;4,4′-二羟基-1,1-联苯;4,4′-二羟基-3,3′-二甲基-1,1-联苯;4,4′-二羟基-3,3′-二辛基-1,1-联苯;4,4′-二羟基二苯醚;4,4′-二羟基二苯硫醚;1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯;1,3-双(2-(4-羟基-3-甲基苯基)-2-丙基)苯;1,4-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯,及1,4-双(2-(4-羟基-3-甲基苯基)-2-丙基)苯。优选双酚A。
聚(间苯二酚芳基化物-聚碳酸酯)共聚物具有很多合乎需要的性能,例如但不限于耐候性,柔软性,热稳定性,及耐物理和化学降解性。本发明依靠软嵌段官能团的使用,提供熔体粘度降低和流动特性改进的聚(间苯二酚芳基化物-聚碳酸酯)聚合物。因而,本发明教导将软嵌段官能团引入到聚(间苯二酚芳基化物-聚碳酸酯)聚合物中。
术语“软嵌段”用于本文中时是指聚合物的某些链段是由非芳香性单体单元构成的。这种非芳香性单体单元通常为脂肪族的,并且知道它们赋予包含软链段的聚合物以柔软性。共聚物包括那些含有式IX、X、XI、XII、XIII、XIV和XVI所示结构单元的聚合物。然而,可以预期的是,其它类似或等价结构也可以包含在聚合物链中,以提高最终产物的脂肪族本性(和柔软性)。例如,可以采用包含除氧和硅氧烷之外的官能团的低聚物。此外,本发明的式中Ry和n如前面所定义的。
在具体的实施方案中,用双酚生成聚碳酸酯,其中双酚基团具有式VIII:
式中R3-R10独立地为氢原子,卤原子,硝基,氰基,C1-C30烷基,C4-C30环烷基,C6-C30芳基,C1-C30烷氧基,C4-C30环烷氧基,或者C6-C30芳氧基;W为直接键,或者为氧原子,硫原子,C=O基团,SO2基团,C1-C20脂肪族基团,C6-C20芳族基团,C6-C20脂环族基团,或者下式所示的基团,
式中R11和R12独立地为氢原子,C1-C20烷基,C4-C20环烷基,或者C4-C20芳基;或者R11和R12一起形成C4-C20脂环族环,该环任选被一或多个下列基团所取代:C1-C20烷基,C6-C20芳基,C5-C21芳基烷基,C5-C20环烷基,或者它们的组合。
如本文中所述,在具体的实施方案中,碳酸酯嵌段包含双酚。适宜的双酚VIII的例子有2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A);2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3-溴-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-异丙基苯基)丙烷;2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3-氯-4-羟基-5-甲基苯基)丙烷;2,2-双(3-溴-4-羟基-5-甲基苯基)丙烷;2,2-双(3-氯-4-羟基-5-异丙基苯基)丙烷;2,2-双(3-溴-4-羟基-5-异丙基苯基)丙烷;2,2-双(3-叔丁基-5-氯-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3-溴-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3-氯-5-苯基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3-溴-5-苯基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3,5-二异丙基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(3,5-二苯基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四氯苯基)丙烷;2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四溴苯基)丙烷;2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四甲基苯基)丙烷;2,2-双(2,6-二氯-3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷;2,2-双(2,6-二溴-3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷;1,1-双(4-羟基苯基)环己烷;1,1-双(3-氯-4-羟基苯基)环己烷;1,1-预期是使用一种类型以上的软嵌段聚合物。例如,预期聚(间苯二酚芳基化物-聚碳酸酯)聚合物的制备,可采用至少部分的包含脂肪族链端的链终止剂,连同采用至少部分的脂肪族酯取代的双酚和/或代替部分的用于制备主链的二羧二酰氯的脂肪族酯。
另一方面,本发明包括制备具有良好流动特性的间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物的方法,该方法包括:(a)生成间苯二酚芳基化物聚酯;(b)在至少一种二价有机基团存在下进行界面聚合,以生成包含有机碳酸酯基团的聚(间苯二酚芳基化物-共-聚碳酸酯);及(c)在步骤(a)或步骤(b)中或者在二者之中,将至少一种软嵌段化学物质部分引入到聚合物中。
在一个实施方案中,间苯二酚芳基化物聚酯链包含至少一种间苯二酚部分与至少一种二羧二酰氯的缩合物,其中该二羧酸残基包含单环部分或多环的芳族部分。
优选地,间苯二酚芳基化物聚酯链基本上不含酐键。更优选地,为了生成基本不含酐键的芳基化物聚酯链,间苯二酚芳基化物聚酯链包含至少一种间苯二酚部分与至少一种二羧二酰氯的界面缩合物,同时通过酸受体的存在而维持pH为3~8.5,其中酰氯基团的总摩尔量相对于酚基团的总摩尔量是化学计量不足的。甚至更优选地,用于产生间苯二酚芳基化物聚酯链的总的酚基团与总的酰氯基团的化学计量比为1.5~1.01:1。
在一个实施方案中,用于间苯二酚芳基化物聚酯链的间苯二酚部分包含式I的化合物:
式中Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,及n为0~3。优选地,用于间苯二酚芳基化物聚酯链的间苯二酚部分包含未取代的间苯二酚,2-甲基间苯二酚,及其混合物。
在一个实施方案中,二羧酸残基包含单环或多环的芳基。优选地,二羧二酰氯包括间苯二甲酰氯,对苯二酰氯,萘-2,6-二酰氯,及其混合物。
在一个实施方案中,间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物包含式IV中所示的结构:
式中Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,n为0~3,m为至少约8,p为至少约10,及Rx为至少一种二价有机基团,其中所述有机基团包括芳族、脂肪族或脂环族基团。
优选地,Rx包含源于式VIII的双酚的二价有机基团:
式中R3-R10独立地为氢原子,卤原子,硝基,氰基,C1-C30烷基,C4-C30环烷基,C6-C30芳基,C1-C30烷氧基,C4-C30环烷氧基,或者C6-C30芳氧基;W为直接键,或者为氧原子,硫原子,C=O基团,SO2基团,C1-C20脂肪族基团,C6-C20芳族基团,C6-C20脂环族基团,或者下式所示的基团,
式中R11和R12独立地为氢原子,C1-C20烷基,C4-C20环烷基,或者C4-C20芳基;或者R11和R12一起形成C4-C20脂环族环,该环任选被一或多个下列基团所取代:C1-C20烷基,C6-C20芳基,C5-C21芳烷基,C5-C20环烷基,或者它们的组合。
在一个实施方案中,软嵌段部分包含式IX、X或XI的结构单元:
式中Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,及n为0~3;Z为二价脂肪族基团,或者C3-20直链亚烷基如-(CH2)20-;s为0~10;R13为C3-20直链亚烷基,C3-10支链亚烷基,C4-10环-或二环亚烷基,-CH2(CH2OCH2)rCH2-,式中r为1~20,或者包含式-CH2([CH2]bO[CH2]b)cCH2-的聚酯,式中b为1~3,c为1~10;以及R14和R15各自独立地代表:
在式IX、X和XI中以及本文的其它地方,波浪线代表聚合物链结构。
在一个实施方案中,软嵌段部分包含脂肪族酯。在一个实施方案中,脂肪族酯包含至少6个碳。更优选地,脂肪族酯包含至少8个碳,甚至更优选地,脂肪族酯包含至少10个碳。优选地,脂肪族酯通过脂肪族二酸或二酰氯连同用于聚合的间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯一起与间苯二酚单体单元共反应而引入到聚合物中。更优选地,软嵌段部分包含羧基封端的聚丁二烯,羧基封端的丁二烯-丙烯腈共聚物,己二酰二氯,癸二酰二氯,或者十二烷酰氯。
在一个实施方案中,软嵌段部分包含至少一个羟基端基。优选地,用羟基封端的软嵌段部分代替部分的用于产生间苯二酚芳基化物链的间苯二酚部分。
在一个实施方案中,软嵌段部分包含二甘醇、四甘醇或低分子量聚乙二醇低聚物,以在聚合物合成期间代替部分的用于生成链的间苯二酚与二羧二酰氯反应。优选地,聚乙二醇的分子量小于600Mw。
在另一实施方案中,软嵌段部分包含羟基封端的脂肪族聚酯或聚碳酸酯低聚物,其中该羟基封端的脂肪族聚酯或聚碳酸酯低聚物在聚合物的合成期间代替部分的用于产生链的间苯二酚与二羧二酰氯反应。
在又一实施方案中,软嵌段部分包含聚(四氢呋喃)二醇,或者作为选择包含香茅基香茅酸酯二酚(CCDP)的o,p-混合物。优选地,聚(四氢呋喃)二醇或者CCDP同样与二羧二酰氯反应,以引入到聚合物中。
本发明还提供各种杂官能的软嵌段部分。因而,在另一实施方案中,软嵌段部分包含式XII所示的硅氧烷低聚物的反应残基:
式中q在一个实施方案中为1~99,在另一实施方案中为30~70,特别是20~60。在一具体实施方案中,q值为1~20。在另一具体实施方案中,q值为10~20。
在一个实施方案中,硅氧烷低聚物可从1个到至少20个硅氧烷单元之间变化。因而,硅氧烷低聚物可包括α,ω-(3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-丙基)-十(二甲基硅氧烷)(ED10E),1,3-(二-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-丙基)-1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷(EMME),或者类似结构的低聚物。
在又一实施方案中,软嵌段部分包含源于式XVI所示二羟基化合物的残基的硅氧烷低聚物,其中Ar部分得自二羟基取代的芳烃,x值为约10至约100:
(式XVI)
由于式XII和XVI所示的硅氧烷低聚物同样是羟基封端的,所以它们同样可以代替部分的间苯二酚,以通过与二羧二酰氯反应而引入到链中。
在一个实施方案中,软嵌段部分是在有机碳酸酯基团的合成期间引入到聚合物中的。优选地,软嵌段部分包含脂肪族酯官能化的双酚。更优选地,脂肪族酯官能化的双酚具有式XIII所示的结构:
式中R16包括C4-20脂肪族基团。在一个实施方案中,脂肪族酯包含至少8个碳。优选地,软嵌段部分包括n-十八烷基-4,4-双(4-羟基苯基)戊酸酯(C18-BPA-PC),2-乙基己基-4,4-双(4-羟基苯基)戊酸酯,n-十六烷基-4,4-双(4-羟基苯基)戊酸酯,十二烷基-4,4,-双(4-羟基苯基)戊酸酯,等。
在又一实施方案中,软嵌段部分包含利用链终止剂引入到聚合物中的脂肪族部分,所述链终止剂包含式XIV所示的脂肪族链端:
式中R17为C6-C20烷基,X为-O-或-CH2-如p-壬基酚或p-十二烷基酚。
聚合物依据所需特性可包含不同水平的软嵌段部分。优选地,软嵌段部分占聚合物的0.1~25%。更优选地,软嵌段部分占聚合物的0.75~20%。甚至更优选地,软嵌段部分占聚合物的1~10%。
引入软嵌段部分的优点之一是,一旦引入软嵌段产物的熔体粘度就降低。在一个实施方案中,引入软嵌段部分时的熔体粘度降低为在250℃时大于5%,优选在250℃时大于10%,更优选在250℃时大于20%。
优选地,熔体粘度的降低与玻璃化转变温度的最小降低相关联。优选地,本发明的聚合物具有大于约120℃,更优选大于125℃,甚至更优选大于130℃的玻璃化转变温度(Tg)。
因而,本发明提供制备因混入软嵌段部分而具有良好流动特性的间苯二酚酯聚碳酸酯聚合物的方法。
例如,在一个实施方案中,间苯二酚苯二甲酸酯-共-聚碳酸酯(RP-co-PC)共聚物通过两个步骤的一锅法(如方程式(1))制备。在第一步骤(a)中,间苯二酚和链终止剂与二羧二酰氯的混合物在CH2Cl2中反应,用Et3N作催化剂,用NaOH控制pH,形成低分子量的间苯二酚苯二甲酸酯聚合物,得到式III的化合物:
在第二步骤(b)中,将二羟基化合物如双酚加到间苯二酚芳基化物聚酯中,并使该混合物在典型的聚碳酸酯条件下经受光气化作用,形成RP-co-PC共聚物。软嵌段部分可利用本文中所述的各种策略包含于聚合物中(在步骤(a)或步骤(b)中,或者在二者之中)。
因而,一方面,本发明描述制备包含软嵌段部分的聚(间苯二酚芳基化物聚碳酸酯)共聚物的方法。在另一实施方案中,该方法包括两个步骤的两锅法,其中步骤a和b各自的产物是分离的。
优选地,芳基化物聚酯链聚合物链段组合地包含至少一种二酚残基和至少一种芳族二羧酸残基。该二酚残基可源于式I所示的1,3-二羟基苯部分:
式中Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,及n为0~3。如果存在烷基,则该烷基通常为直链、支链或环状烷基,并且最经常位于两个氧原子的邻位,尽管其它的环位置也在考虑之中。适宜的C1-12烷基包括但不限于甲基,乙基,正丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基,己基,环己基,壬基,癸基,及芳基取代的烷基,包括苄基。在具体实施方案中,所述烷基为甲基。适宜的卤素基团为溴、氯和氟。n在各实施方案中的值可为0~3,在一些实施方案中为0~2,在其它实施方案中为0~1。在一个实施方案中,间苯二酚部分为2-甲基间苯二酚。在另一实施方案中,间苯二酚部分为其中n为0的未取代的间苯二酚部分。
适宜的二羧二酰氯可包括源于单环部分的芳族二羧二酰氯,其示例性实例包括间苯二甲酰氯,对苯二甲酰氯,或者间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯的混合物。适宜的二羧二酰氯还可以包括源于多环部分的芳族二羧二酰氯,其示例性实例包括联苯二酰氯,二苯醚二酰氯,及萘二酰氯,特别是萘-2,6-二酰氯,或者单环和多环芳族二羧二酰氯的混合物。在一个实施方案中,二羧二酰氯包括通常如式XV所示的间苯二甲酰氯和/或对苯二甲酰氯的混合物:
可以存在间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯之一或二者。在一些实施方案中,二羧二酰氯包括间苯二甲酰氯/对苯二甲酰氯之摩尔比为约0.25~4.0:1的间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯的混合物;在其它实施方案中,所述摩尔比为约0.4~2.5:1;在又一些实施方案中,该摩尔比为约0.67~1.5:1。
本发明的间苯二酚苯二甲酸酯-共-聚碳酸酯共聚物如式IV中所示:
上式中,Ry为C1-12烷基或卤素中的至少一种,n为0~3,m为至少约8,p为至少4,及Rx为至少一种上述的二价有机基团。在一个实施方案中,m为4。
本发明依靠软嵌段官能团的使用,提供熔体粘度降低和流动特性改进的RP-co-PC聚合物。因而,本发明教导将熔体嵌段官能团引入到RP-co-PC聚合物中。该熔体嵌段官能团包括那些含有如式IX,X,XI,XII,XIII,XIV和XVI中所示结构单元的官能团。然而,聚合物链中也可以包含其它类似或等价的结构,以增加最终产物的脂肪族本性(及柔软性)。例如,可以采用包含除氧和/或硅氧烷之外的其它杂原子的低聚物。此外,本发明所预期的是,可以使用一种类型以上的软嵌段聚合物。例如,按本发明的预期,聚合物可随至少部分的脂肪族酯基团改性的双酚一起引入具有脂肪族链端的链终止剂。作为选择或者另外,可利用下述方法,用聚乙二醇代替部分的间苯二酚,并用脂肪族酯代替部分的用于聚合反应的二羧二酰氯。
本发明包括多种可藉此将软嵌段部分引入到间苯二酚苯二甲酸酯-共-聚碳酸酯(RP-co-PC)聚合物中的方法。在一个实施方案中,所述方法采用具有长的脂肪族链端的链终止剂。该方法实施简单并且有效。例如,在正常的RP-co-PC聚合反应(方程式1)中,可用p-壬基酚或p-十二烷基酚代替正常的链终止剂如苯酚。在一个实施方案中,引入软嵌段部分导致熔体粘度和和流动能(flow energy)大大地降低,而玻璃化转变温度(Tg)仅适度地降低。
在另一实施方案中,可以使用二醇类如聚乙二醇低聚物作为软嵌段部分。在一个实施方案中,利用化学计量量的三乙胺,使羟基封端的低聚物与间苯二甲酰氯/对苯二甲酰氯在CH2Cl2中预先反应,形成间苯二甲酰氯/对苯二甲酰氯端基封端的聚乙二醇低聚物,如下面的方程式2中所示。在一个实施方案中,乙二醇单元的数目(r)范围为2~10。然后加入间苯二酚,并于正常界面聚合条件进行余下的RP-co-PC聚合。在一个实施方案中,模塑的聚合物是透明的并近乎于无色。较低分子量(Mw)的低聚物在降低熔体粘度、流动能和Tg方面非常有效。可以优选较低分子量的聚乙二醇如二甘醇(DEG)、四甘醇(TEG)和PEG 300,因为较高分子量的聚乙二醇可能导致形成分子量非常高的物质。
可以使用其它二醇。在一个实施方案中,用作软嵌段部分的二醇是香茅基香茅酸酯二酚的o,p-混合物(表1,样品20)。
在又一实施方案中,聚(四氢呋喃)二醇(poly-THF diol)降低粘度以及Tg,即使在含量仅2%重量时也如此。
本发明还提供杂官能的软嵌段部分。因而,在另一实施方案中,软嵌段部分包含硅氧烷低聚物。硅氧烷低聚物可从1到至少10个硅氧烷单元变化。因而,硅氧烷低聚物可包括α,ω-(3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-丙基)-十(二甲基硅氧烷)(ED10E),1,3-(二-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-丙基)-1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷(EMME),或者类似结构的低聚物。由于这些物质同样是羟基封端的,所以它们也可以通过与二羧二酰氯反应引入到链中。用于本发明的硅氧烷低聚物的实例包括式XII:
式中q在一个实施方案中为1~99,在另一实施方案中为30~70。在一具体实施方案中q值为1~20。在另一具体实施方案中q值为10~20。
用于本发明的硅氧烷低聚物的实例还包括式XVI,式中Ar部分源自二羟基取代的芳烃,且x值为约10至约100:
在另一实施方案中,长链酯官能化的双酚-A可通过用酯-双酚代替部分的常用的BPA而引入到RP-co-PC中。在一个实施方案中,酯-双酚包括例如式XIII的化合物:
(式XIII)
式中R16为包含4到至少20个碳的烷基链。在一个实施方案中,酯-双酚的引入会降低Tg,以及增加流动和降低流动能。然而,在一些情况下,所得聚合物会在加工后变黄。酯二苯酚的纯化会减轻颜色问题。
在又一实施方案中,软嵌段酯以酯的形式通过脂肪族二酰氯随间苯二甲酰氯/对苯二甲酰氯一起的共反应而引入到RP-co-PC共聚物中。在一个实施方案中,这些长链脂肪族基团的引入导致粘度和Tg的显著降低。
该方法还包括将至少一种催化剂与界面反应混合物混合。该催化剂在各实施方案中可以0.1~10摩尔%的总含量存在,在一些实施方案中以0.2~6摩尔%的总含量存在,基于酰氯基团的总摩尔量。适于界面反应的催化剂包括叔胺,季铵盐,季鏻盐,六烷基胍盐,及其混合物。
适宜的叔胺包括三乙胺,三丙胺,三丁胺,二甲基丁基胺,二异丙基乙基胺,2,2,6,6-四甲基哌啶,及其混合物。其它预料的叔胺包括N-C1-C6烷基-吡咯烷如N-乙基吡咯烷,N-C1-C6烷基-哌啶如N-乙基哌啶、N-甲基哌啶和N-异丙基哌啶,N-C1-C6烷基-吗啉如N-乙基吗啉和N-异丙基-吗啉,N-C1-C6烷基-吲哚满,N-C1-C6烷基-二氢异吲哚,N-C1-C6烷基四氢喹啉,N-C1-C6烷基-四氢异喹啉,N-C1-C6烷基-苯并吗啉,1-氮杂二环-[3.3.0]-辛烷,奎宁环,N-C1-C6烷基-2-氮杂二环-[2.2.1]-辛烷,N-C1-C6烷基-2-氮杂二环-[3.3.1]-壬烷,N-C1-C6烷基-3-氮杂二环-[3.3.1]-壬烷,N,N,N′,N′-四烷基亚烷基-二胺,包括N,N,N′,N′-四乙基-1,6-己二胺。在各实施方案中,所述叔胺为三乙胺和N-乙基哌啶。还包括的是4-二甲氨基吡啶,4-吡咯烷基吡啶,及其它的4-二烷氨基吡啶。
如果催化剂独自由至少一种叔胺组成,则该催化剂在一个实施方案中可以0.1~10摩尔%的总含量存在,在另一实施方案中以0.2~6摩尔%的总含量存在,在再一实施方案中以1~4摩尔%的总含量存在,在又一实施方案中以2.5~4摩尔%的总含量存在,基于酰氯基团的总摩尔量。在本发明的一个实施方案中,全部的叔胺出现在反应开始时和向间苯二酚部分中加入二羧二酰氯之前。在另一实施方案中,一部分叔胺出现在反应开始时,一部分在向间苯二酚部分中加入二羧二酰氯期间或之后加入。在后一实施方案中,最初与间苯二酚部分一同存在的所有叔胺的量在一个实施方案中可以为约0.005wt%至约10wt%,在另一实施方案中为约0.01至约5wt%,在又一实施方案中为约0.02至约3wt%,基于全部的胺。
适宜的季铵盐、季鏻盐和六烷基胍盐包括卤化物盐如四乙基溴化铵,四乙基氯化铵,四丙基溴化铵,四丙基氯化铵,四丁基溴化铵,四丁基氯化铵,甲基三丁基氯化铵,苄基三丁基氯化铵,苄基三乙基氯化铵,苄基三甲基氯化铵,三辛基甲基氯化铵,十六烷基二甲基苄基氯化铵,辛基三乙基溴化铵,癸基三乙基溴化铵,十二烷基三乙基溴化铵,十六烷基三甲基溴化铵,十六烷基三乙基溴化铵,N-十二烷基氯化吡啶鎓,N-十二烷基溴化吡啶鎓,N-庚基溴化吡啶鎓,三辛酰基甲基氯化铵(有时称作ALIQUAT336),甲基三-C8-C10烷基氯化铵(有时称作ADOGEN464),N,N,N′,N′,N′-五烷基-α,ω-胺-铵盐如美国专利5821322中所公开的,四丁基溴化鏻,苄基三苯基氯化鏻,三乙基十八烷基溴化鏻,四苯基溴化鏻,三苯基甲基溴化鏻,三辛基甲基溴化鏻,十六烷基三乙基溴化鏻,六烷基卤化胍盐,六乙基氯化胍盐等,及其混合物。还包括的是氢氧化物如甲基三丁基氢氧化铵。
基本不能与水混溶的有机溶剂包括那些于反应条件下在一个实施方案中溶于水中小于约5wt%,在另一实施方案中溶于水中小于约2wt%的溶剂。适宜的有机溶剂包括二氯甲烷,三氯乙烯,四氯乙烷,氯仿,1,2-二氯乙烷,甲苯,二甲苯,三甲基苯,氯苯,o-二氯苯,及其混合物。在具体实施方案中,所述溶剂为二氯甲烷。
对于第一步骤(间苯二酚芳基化物聚酯的生成),在至少一种二羧二酰氯加到至少一种间苯二酚部分期间,反应混合物的pH在一些实施方案中保持为约3至约8.5,在另一些实施方案中保持为约4至约7,在其它实施方案中保持为约5至约8。对于第二步骤,pH范围为约8至约11,更准确地说为约9.5至约11。
适于维持该pH的试剂包括碱金属氢氧化物,碱土金属氢氧化物,及碱土金属氧化物。在一些实施方案中,该试剂为氢氧化钾和氢氧化钠。在具体实施方案中,该试剂为氢氧化钠。维持pH的试剂可以任何方便的形式包含于反应混合物中。在一些实施方案中,所述试剂以水溶液的形式与至少一种二羧二酰氯同时加到反应混合物中。
反应混合物的温度可以是提供快的反应速度和基本上不含酐键的包含间苯二酚芳基化物的聚合物的任何方便的温度。该方便的温度包括自约20℃至水-有机溶剂混合物在反应条件下的沸点的温度。在一个实施方案中,反应在水-有机溶剂混合物中的有机溶剂的沸点下进行。在另一实施方案中,反应在二氯甲烷的沸点下进行。
优选地,加到反应混合物中的酰氯基团的总摩尔量是化学计量不足的,相对于酚基团的总摩尔量。该化学计量比是可取的,以便使酰氯基团的水解最小化,并使亲核试剂如酚类和/或酚盐出现,以破坏在反应条件下偶然形成的任何酐键。酰氯基团的总摩尔量包括所述至少一种二羧二酰氯,以及可以使用的任何一羧酰氯链终止剂和任何三羧酰氯或四羧酰氯支化剂。酚基团的总摩尔量包括间苯二酚部分,以及可以使用的任何单酚链终止剂和三酚或四酚支化剂。总的酚基团与总的酰氯基团的化学计量比在一个实施方案中为约1.5~1.01:1,在另一实施方案中为约1.2~1.02:1。
在一个实施方案中,至少一种链终止剂(下文中有时也称作封端剂)可出现于本发明的方法和组合物中。添加至少一种链终止剂的目的是限制分子量,进而提供具有受控分子量和良好加工性的聚合物。链终止剂可以是至少一种单酚化合物、一羧酰氯和/或一氯甲酸酯。
例如,适合作为链终止剂的单酚化合物包括单环酚如苯酚,C1-C22烷基取代的酚,p-枯基-苯酚,p-叔丁基苯酚,羟基联苯,二酚的单醚如p-甲基氧基苯酚。烷基取代的酚包括那些具有支链烷基(8~9个碳原子)取代基的酚,优选其中约47~89%的氢原子为甲基的一部分,参见美国专利4334053。对于一些实施方案,使用单酚紫外线吸收剂作为封端剂。这类化合物包括4-取代的-2-羟基二苯甲酮及其衍生物,芳基水杨酸酯,二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯,2-(2-羟基芳基)-苯并三唑及其衍生物,2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物等化合物。在一些实施方案中单酚链终止剂为苯酚,叔丁基苯酚,p-枯基苯酚,和/或间苯二酚单苯甲酸酯。
适合用作链终止剂的一羧酰氯包括单环的一羧酰氯如苯甲酰氯,C1-C22烷基取代的苯甲酰氯,甲苯甲酰氯,卤代的苯甲酰氯,溴苯甲酰氯,肉桂酰氯,4-NA酸酰亚胺(nadimido)苯甲酰氯,及其混合物;多环的一羧酰氯如偏苯三酸酐酰氯,及萘甲酰氯;以及单环和多环一羧酰氯的混合物。具有多至22个碳原子的脂肪族一羧酸的酰氯也是适宜的。脂肪族一羧酸的官能化酰氯如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯同样是适宜的。适宜的一氯甲酸酯包括单环的一氯甲酸酯如氯甲酸苯酯,烷基取代的氯甲酸苯酯,氯甲酸p-枯基苯酯,氯甲酸甲苯酯,及其混合物。
在另一实施方案中,本发明可包括含有至少一种支化剂如三官能或更高官能的羧酰氯和/或三官能或更高官能的酚的情形。如果包含这种支化剂,则该支化剂各自通常可以0.005~1摩尔%的量使用,基于所用的二羧二酰氯或间苯二酚部分。适宜的支化剂包括,例如,三官能或更高官能的羧酰氯,如苯均三酸三酰氯,三聚氰酸三酰氯,3,3′,4,4′-二苯甲酮四羧酰氯,1,4,5,8-萘四羧酰氯,或者苯均四酸四酰氯;以及三官能或更高官能的酚,如间苯三酚,4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-2-庚烯,4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-庚烷,1,3,5-三(4-羟基苯基)-苯,1,1,1-三(4-羟基苯基)-乙烷,三(4-羟基苯基)-苯基甲烷,2,2-二-[4,4-二-(4-羟基苯基)-环己基]-丙烷,2,4-二-(4-羟基苯基异丙基)-苯酚,四(4-羟基苯基)-甲烷,2,6-二-(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酚,2-(4-羟基苯基)-2-(2,4-二羟基苯基)-丙烷,四(4-[4-羟基苯基异丙基]-苯氧基)-甲烷,1,4-二-[(4,4-二羟基三苯基)甲基]-苯。酚类支化剂可先与间苯二酚部分一起引入,而酰氯支化剂则可与二酰氯一起引入。
聚合物共混物
包含热稳定的间苯二酚芳基化物聚酯链节的聚合物和共聚物,可用于具有至少一种其它聚合物,特别是聚碳酸酯(下文中有时用“PC”表示)、聚酯、共聚酯碳酸酯、多芳基化合物、聚醚酰亚胺、聚苯醚和加聚物的共混物中。相关的共混物公开于公有的美国专利6143839中。例如,这种共混物可用于注射模塑。
本发明的共混物组合物中的聚碳酸酯在分子结构上几乎完全类似于上述嵌段共聚酯碳酸酯的碳酸酯嵌段,双酚-A均聚和共聚碳酸酯一般可用在一些实施方案中。聚酯的例子有聚(亚烷基二羧酸酯),特别是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(下文中有时命名为“PET”),聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(下文中有时命名为“PBT”),聚(对苯二甲酸1,3-丙二醇酯)(下文中有时命名为“PTT”),聚(萘二甲酸乙二醇酯)(下文中有时命名为“PEN”),聚(萘二甲酸1,4-丁二醇酯)(下文中有时命名为“PBN”),聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯),聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇-共-乙二醇酯)(下文中有时命名为“PETG”),及聚(1,4-环己烷二羧酸-1,4-环己烷二甲酯)(下文中有时命名为“PCCD”),特别是聚(亚烷基芳烃二酸酯),聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)可用于一些实施方案中。
多层制品
本发明的热稳定和耐候聚合物可涂敷在基材上,从而为UV引起的降解提供保护。因而,在另一实施方案中,本发明包括多层制品,该多层制品包括基材层及其上的至少一涂层,所述涂层包含至少一种聚合物,该聚合物包含源于至少一种1,3-二羟基苯部分,至少一种芳族二羧酸部分,至少一种双酚部分,及至少一种软嵌段部分的结构单元,并且是根据本发明的具体方法制备的。
在本发明范围内,多层制品是包含至少两层的制品。在一个实施方案中,基材包括至少一种热塑性聚合物,热固性聚合物,纤维素质材料,玻璃,陶瓷,或者金属。任选地,多层制品可进一步包含间层(interlayer),例如介于基材层和任何热稳定的聚合物涂层之间的胶粘剂间层。
本发明的多层制品包括但不限于,包括基材层和所述热稳定聚合物的涂层的多层制品;包括基材层且所述热稳定聚合物涂层位于基材层两侧的多层制品;及包括基材层和至少一层所述热稳定聚合物涂层以及介于基材层和涂层之间的至少一间层的多层制品。所有间层可以是透明、半透明或不透明的,和/或可以包含添加剂,例如着色剂或者装饰材料如金属小薄片。如果需要,可以在热稳定聚合物涂层上包括盖层(overlayer),例如,以提供抗磨损或抗划伤性。基材层、热稳定聚合物的涂层以及任何的间层或盖层经常彼此邻接地叠合。
应当理解,在本发明的范围内,包含含有RP-co-PC/软嵌段之热稳定聚合物的任何涂层也可以包含这样的聚合物,该聚合物含有o-羟基-二苯甲酮或者类似的链节,其源于例如所述涂层暴露于紫外线之后所述间苯二酚芳基化物链节的Fries重排。通常,任何包含o-羟基-二苯甲酮或类似链节的聚合物的优势在于所述涂层的一侧或两侧暴露于紫外线并且以一层或多层邻接叠层的形式覆盖包含未重排的间苯二酚芳基化物链节的聚合物。如果暴露层磨损或者消除,则包含o-羟基二苯甲酮或类似链节的聚合物自身能够由一层或多层含间苯二酚芳基化物的层再生或更新,进而对任何紫外线敏感层提供连续不断的保护。
在一个实施方案中,本发明的涂层可进一步包含稳定剂添加剂。该添加剂可具有有益的颜色效果,尽管包含间苯二酚芳基化物聚酯链节及其Fries重排产物的聚合物本身使其免于光照变黄。在本发明范围内,所述稳定剂添加剂是与不含至少一种稳定剂添加剂的类似涂层相比,提供更低初始颜色或者额外耐候性之一或二者的添加剂,其是由例如初始黄度指数(YI)量度或者由抗变黄性或颜色变化量度的。在具体实施方案中,稳定剂添加剂包含至少一种辅助性色泽稳定剂添加剂。在另一具体实施方案中,稳定剂添加剂包含至少一种辅助性光稳定剂添加剂。在一个实施方案中,与不含至少一种辅助性紫外线吸收剂的类似涂层相比,作为稳定剂添加剂而存在的至少一种辅助性紫外线吸收剂提供额外的耐候性,其是由例如初始黄度指数(YI)或者抗变黄性和颜色变化量度的。
在本发明的制品中,基材层的材料可包括至少一种热塑性聚合物,如共有的美国专利6306507中所述。热塑性聚合物包括但不限于聚碳酸酯,特别是芳族聚碳酸酯,聚缩醛,聚亚芳基醚,聚苯醚,聚亚芳基硫醚,聚苯硫醚,聚酰亚胺,聚酰胺酰亚胺,聚醚酰亚胺,聚醚酮,聚芳基醚酮,聚醚醚酮,聚醚酮酮,聚酰胺,聚酯,液晶聚酯,聚醚酯,聚醚酰胺,聚酯酰胺,及聚酯碳酸酯(不同于涂层中所采用的,其定义见下文)。在一些实施方案中,优选聚碳酸酯和聚酯。基材层可另外包含本领域公知的添加剂,包括但不限于着色剂,颜料,染料,抗冲改性剂,稳定剂,色泽稳定剂,热稳定剂,防紫外线剂,紫外线吸收剂,阻燃剂,填料,助流剂,酯交换抑制剂,及脱模剂。
适宜的聚碳酸酯基材包括均聚碳酸酯,其包含作为本发明之共聚酯碳酸酯中的有机碳酸酯嵌段而描述的类型的结构单元。在一些实施方案中,聚碳酸酯为双酚-A均聚碳酸酯和双酚-A共聚碳酸酯。在各实施方案中,初始聚碳酸酯的重均分子量为约5000至约100000;在其它实施方案中,初始聚碳酸酯的重均分子量(Mw)为约25000至约65000。
聚碳酸酯基材也可以是共聚酯碳酸酯(不同于涂层所用的共聚酯碳酸酯,其定义见下文)。这种共聚物除有机碳酸酯单元之外通常还包含酯单元如间苯二甲酸酯和/或对苯二甲酸酯。可用于本发明的基材及其制备方法中的共聚酯碳酸酯是现有技术中众所周知的,参见例如美国专利3030331;3169121;3207814;4194038;4156069;4238596;4238597;4487896;及4506065。
聚酯基材包括但不限于,聚(亚烷基二羧酸酯),特别是聚(对苯二甲酸乙二醇酯),聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯),聚(对苯二甲酸1,3-丙二醇酯),聚(萘二甲酸乙醇二酯),聚(萘二甲酸丁二醇酯),聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯),聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇-共-乙二醇酯),及聚(1,4-环己烷二羧酸-1,4-环己烷二甲酯)。还包括上文公开的多芳基化合物,其示例性实例包括那些包含源于双酚A、对苯二甲酸和间苯二甲酸的结构单元的多芳基化合物。
其它聚合物基材包括均聚和共聚的脂肪族烯烃和官能化的烯烃聚合物(其为含有源于脂肪族烯烃或官能化烯烃或二者的结构单元的均聚合物和共聚物),及其合金或共混物。示例性的实例包括但不限于,聚乙烯,聚丙烯,热塑性聚烯烃(“TPO”),乙烯-丙烯共聚物,聚(氯乙烯),聚(氯乙烯-共-偏二氯乙烯),聚(氟乙烯),聚(偏二氟乙烯),聚(乙酸乙烯酯),聚(乙烯醇),聚(乙烯基丁缩醛),聚(丙烯腈),丙烯酸类聚合物如(甲基)丙烯酰胺类聚合物或者(甲基)丙烯酸烷基酯类似聚合物如聚(甲基丙烯酸甲酯)("PMMA"),以及链烯基芳族化合物的聚合物如聚苯乙烯,包括间规聚苯乙烯。在一些实施方案中,所述加聚物为聚苯乙烯,特别是所谓的ABS和ASA共聚物,其可包含热塑性、非弹性体的苯乙烯-丙烯腈侧链,该侧链分别接枝在丁二烯和丙烯酸烷基酯的弹性体基础聚合物上。
任意前述聚合物的共混物也可以用作基材。典型的共混物包括但不限于那些包含PC/ABS,PC/ASA,PC/PBT,PC/PET,PC/聚醚酰亚胺,PC/聚砜,聚酯/聚醚酰亚胺,PMMA/丙烯酸类橡胶,聚苯醚-聚苯乙烯,聚苯醚-聚酰胺,或者聚苯醚-聚酯的共混物。尽管基材层可混有其它热塑性聚合物,但是上述聚碳酸酯和/或加聚物常常构成其主要部分。
在本发明的多层制品中,基材层还可以包含至少一种任意的热固性聚合物。适宜的热固性聚合物基材包括但不限于那些源于环氧,氰酸酯,不饱和聚酯,二烷基苯二甲酸酯,丙烯酸类树脂,醇酸树脂,苯酚-甲醛,酚醛清漆,甲阶酚醛树脂,双马来酰亚胺,PMR树脂,三聚氰胺-甲醛,脲-甲醛,苯并环丁烷,羟甲基呋喃,及异氰酸酯的热固性聚合物基材。在本发明的一个实施方案中,热固性聚合物基材包括RIM材料。在本发明的另一个实施方案中,热固性聚合物基材还包括至少一种热塑性聚合物,例如但不限于聚苯醚,聚苯硫醚,聚砜,聚醚酰亚胺,或者聚酯。所述热塑性聚合物在所述热固性聚合物固化之前通常与热固性单体混合物混合。
在本发明的一个实施方案中,热塑性或热固性基材层还混有至少一种填料和/或颜料。示例性的伸长性和增强性填料和颜料包括硅酸盐,沸石,二氧化钛,石粉,玻璃纤维或玻璃球,碳纤维,炭黑,石墨,碳酸钙,滑石,云母,锌钡白,氧化锌,硅酸锆,氧化铁,硅藻土,碳酸钙,氧化镁,氧化铬,氧化锆,氧化铝,碎石英石,煅烧粘土,滑石,高岭土,石棉,纤维素,木粉,软木,棉花和合成织物纤维,特别是增强性填料如玻璃纤维、碳纤维和金属纤维,以及着色剂如金属絮片体、玻璃絮片体和玻璃珠、陶瓷颗粒、其它聚合物颗粒、染料和颜料,所述染料和颜料可以是有机、无机或有机金属染料和颜料。在另一实施方案中,本发明包括含有填充的热固性基材层如片料成型化合物(SMC)的多层制品。
基材层还可包含至少一种纤维素质材料,包括但不限于木材,纸张,纸板,纤维板,刨花板,胶合板,结构纸,牛皮纸,硝酸纤维素,乙酸丁酸纤维素,及含类纤维素质的材料。本发明还包括至少一种纤维素质材料与或者至少一种热固性聚合物(特别是胶粘性的热固性聚合物)或者至少一种热塑性聚合物(特别是再循环使用的热塑性聚合物如PET或聚碳酸酯)的共混物,或者至少一种纤维素质材料与至少一种热固性聚合物和至少一种热塑性聚合物的混合物的共混物。
本发明的多层制品还包括那些包括至少一层玻璃层的多层制品。通常,任意玻璃层为基材层,尽管在玻璃层与基材层之间包含热稳定的聚合物涂层的多层制品也在考虑之中。依据涂层和玻璃层的性质,可以有利地在任何玻璃层与任何热稳定的聚合物涂层之间采用至少一种胶粘剂间层。胶粘剂间层可以是透明、不透明或半透明的。对于很多应用,优选间层在性质上是光学透明的,并且一般具有大于约60%的透射率和小于约3%的雾度值,无不能采用的颜色。
暴露于紫外线的金属制品可具有失光泽及其它有害现象。在另一实施方案中,本发明包括含有至少一金属层作为基材层的多层制品。代表性的金属基材包括那些含有黄铜,铝,镁,铬,铁,钢,铜,及其它金属或合金或者包含它们的制品的金属基材,其可能需要防止紫外线或其它气候现象。依据涂层和金属层的性质,可以有利地在任何金属层与任何热稳定的聚合物涂层之间采用至少一种胶粘剂间层。
在本发明的范围内,也可以出现至少以一定比例与本发明的涂层混溶的其它聚合物。该至少部分混溶的聚合物的示例性实例包括聚醚酰亚胺和聚酯如PBT,PET,PTT,PEN,PBN,PETG,PCCD,及双酚-A多芳基化合物。在一个实施方案中,涂层聚合物基本上由热稳定的间苯二酚芳基化物聚酯、共聚酯或者共聚酯碳酸酯组成。
在一个实施方案中,至少一种涂层的涂敷可通过溶剂流铸法进行。在另一实施方案中,所述涂层的涂敷包括制造其单独的片材,接着涂敷在第二层上,或者同时制造这两层,它们通常以熔融法进行。因而,在第二层表面上可以采用诸如热成型、压模、共注射模塑、共挤出、重叠模塑、吹塑、多点注射模塑和布置涂层材料薄膜等方法,接着粘接这两层,其通常在注射模塑设备例如模内装潢或热压工艺中进行。这些操作可在本领域公知的条件下进行。
除了耐候性之外,本发明的制品的典型特征在于基材层的普通有益性能,其可由诸如下列性能证实:在其最终应用中改进的初始光泽,改进的初始颜色,改进的耐紫外线照射性和光泽保持性,改进的冲击强度,及耐受有机溶剂性。依据诸如涂层/基材组合等因素,多层制品可具有再循环利用性能,这使其能够采用回收物料作为基材,用于进一步制造本发明的制品。
本文公开了基本透明的共聚物组合物及形成这些共聚物组合物的方法。这类共聚物组合物包含芳基化物聚酯单元,芳族碳酸酯单元,及软嵌段部分。用于这些组合物的一般类型的芳基化物聚酯单元具有式(XVII):
式中D1为芳族二羟基化合物的反应残基,其中芳族酸基团上的聚合物链羧基可彼此邻位、间位或对位地分布在芳环上。术语“反应”与二羟基化合物或芳族二羟基化合物联合使用时可包括其与羰基、官能化硅基团等的缩合产物。具体地,如果用于描述D1,诸如术语“反应残基”是指芳族二羟基化合物的有机基团部分(不包括羟基的端氧基),其源自前述的缩合。而且,芳族酸基团可以是一种或多种邻位、间位或对位分布形式的组合。在一个实施方案中,D1为式V或式VIII的双酚的反应残基,例如1,1-双(4-羟基苯基)甲烷,1,1-双(4-羟基苯基)乙烷,双酚A,2,2-双(4-羟基苯基)丁烷,2,2-双(4-羟基苯基)辛烷,1,1-双(4-羟基苯基)丙烷,1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷,2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷,1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷,或者包含至少一种前述双酚的组合。
在另一实施方案中,D1为式I的间苯二酚的反应残基,且芳基化物聚酯单元为式III的间苯二酚芳基化物聚酯单元。具体地,在该实施方案中,D1为间苯二酚,2-甲基间苯二酚等的反应残基。也可以使用包含至少一种前述间苯二酚化合物的组合。在进一步的实施方案中,D1为双酚与间苯二酚的组合。间苯二酚与双酚的比例可以为1:99至99:1。
如果软嵌段部分包含聚硅氧烷嵌段,则可使用的聚硅氧烷嵌段包含式(XVIII)的二有机基硅氧烷单元,也称之为“硅氧烷单元”:
式中每个出现的R3可以相同或相异并且独立地为C1-12烃基。硅氧烷单元一般以包含1~1000,准确地说是10~100,更准确地说是15~75,最准确地说是20~60个硅氧烷单元的嵌段的形式存在。本领域的普通技术人员容易理解,硅氧烷单元的数目为平均值。在一个实施方案中,聚硅氧烷嵌段中存在的硅氧烷单元的平均数目为1~100,具体地为4~100,更具体地为4~50。在具体的实施方案中,聚硅氧烷嵌段中存在的硅氧烷单元的平均数目为4~15。在另一具体实施方案中,聚硅氧烷嵌段中存在的硅氧烷单元的平均数目为16~50。
具体类型的聚硅氧烷嵌段包含式(XIX):
式中R3如上所述,q为1~100,每次出现的R4独立为二价的C1-C30亚烃基,其中聚合的聚硅氧烷嵌段为其相应二羟基化合物的反应残基。在一个实施方案中,q为4~50,具体地为4~45,更具体地为4~40,甚至更具体地为4~30。在具体的实施方案中,q为4~15,具体地为5~15,更具体地为6~15,甚至更具体地为7~10。在另一实施方案中,q为16~50,具体地为20~45,更具体地为25~45。在一个实施方案中,每个出现的R4独立地具有式(XX):
式中每个出现的R6独立地为H或C1-C12烃基。式(XX)中的每个R5可以相同或相异,并且可以为卤素,氰基,硝基,C1-C8烷硫基,C1-C8烷基,C1-C8烷氧基,C2-C8链烯基,C2-C8链烯氧基,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烷芳基,或者C7-C12烷芳氧基,b为1~8。每个a独立地为0,1,2,3,或者4。在一个实施方案中,亚芳基末端具有氧原子连接性,亚烷基末端具有硅原子连接性。在另一实施方案中,氧原子取代基可以位于-C(R6)2)-基团的邻位、间位或对位。
聚硅氧烷嵌段可包含式(XXI)的可重复的结构单元:
(式XXI)
式中R3和R5如上面式XIX和XX中所述,q为1~100,a为0~4,R7为位于主链氧对位的二价有机基团,且其中聚合的单元为其相应二羟基化合物的反应残基。例如,R7可以为C1-C13亚烷基,C1-C13亚烷基氧基,C2-C13链烯基,C2-C13链烯氧基,C3-C6亚环烷基,C3-C6亚环烷基氧基,C6-C10亚芳基,C6-C10亚芳基氧基,C7-C13亚芳烷基,C7-C13亚芳烷基氧基,C7-C13亚烷芳基,或者C7-C13亚烷芳基氧基。在同一聚合物中也可以使用前述R7基团的组合。在一个实施方案中,式(XXI)中的每个R3可以相同或相异,并且为C1-8烷基和C6-13芳基;a为0或1;每个R5为C1-3烷氧基;及每个R7为C1-C13亚烷基。在另一具体实施方案中,每个R3为C1-C3烷基;每个R5为C1-C3烷氧基或C1-C3烷基;a为1;及每个R7为亚乙基,亚丙基或亚丁基。在另一实施方案中,每个R3为甲基,每个R5为甲氧基,a为1,及每个R7为二价的C1-C3脂肪族基团。在具体的实施方案中,R3为甲基,每个R5为甲氧基,a为1,每个R7为亚丙基,R7和R5彼此间位取代,及R5取代于氧基的邻位。在另一具体实施方案中,q为4~50。在更具体的实施方案中,q为4~15。在另一更具体的实施方案中,q为16~50。这类单元可得自式XII的羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷。
聚硅氧烷嵌段可以是式XXII的可重复的结构单元:
式中x为1~100,R3如式XVIII中所定义的,及D1为芳族二羟基化合物的反应残基。在该式中,聚硅氧烷嵌段通过氧键与端基相连,其中每个端基独立地为式HO-D1-OH的二羟基化合物的反应残基。在一个实施方案中,该二羟基化合物为式VIII的芳族二羟基化合物。在另一实施方案中,该芳族二羟基化合物为式III的间苯二酚。在另一实施方案中,该二羟基化合物为包含式III的间苯二酚或式VIII的双酚的组合。在一个实施方案中,式XXII中的每个R3可以相同或相异,并且为C1-8烷基或C6-13芳基。在另一具体实施方案中,每个R3为C1-C3烷基。在具体的实施方案中,每个R3为甲基,及D1为芳基并且可由如上定义的Ar表示。在具体的实施方案中,x为接近100。在更具体的实施方案中,x为4~50,具体地为5~50,更具体地为7~45。这类单元可得自式XVI的羟基芳基封端的聚硅氧烷。
羟基芳基封端的聚硅氧烷可通过脂肪族不饱和的一元酚与式XXIII的硅氧烷之间的铂催化加成来制备:
式中R3如前面式XVIII中所定义的,r为1~100,及Z为H。可由于制备羟基芳基封端的聚(二有机基硅氧烷)的一些脂肪族不饱和一元酚为,例如,4-烯丙基苯酚,4-烯丙基-2-甲氧基苯酚(丁香酚),2-烯丙基苯酚,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,等。
羟基芳基封端的聚硅氧烷也可以如此制备:在碱或铜催化剂存在下使其中Z为H的式XXIII的氢化物封端的聚硅氧烷与卤甲基-或磺酰亚甲基-取代的芳族化合物缩合,接着除去所使用的任何羟基保护基如乙酸酯或三甲基甲硅烷基。适宜的该类型的卤甲基-或磺酰亚甲基-取代的芳族化合物包括4-乙酰氧基苄基氯,4-三甲基甲硅烷基苄基氯,4-甲氧基甲氧基苄基氯,4-乙酰氧基苄基甲苯磺酸酯,4-三甲基甲硅烷基苄基甲苯磺酸酯,等。
羟基芳基封端的聚硅氧烷还可以这样制备:使式XXIII的聚硅氧烷(式中Z为乙酰氧基或卤素具体地为Cl)与式VIII的芳族二羟基化合物,任选在碱或其它催化剂存在下进行缩合。用于该目的的示例性的式VIII的二羟基化合物包括但不限于1,1-双(4-羟基苯基)甲烷,1,1-双(4-羟基苯基)乙烷,双酚A,2,2-双(4-羟基苯基)丁烷,2,2-双(4-羟基苯基)辛烷,1,1-双(4-羟基苯基)丙烷,1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷,2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷,及1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。另外,羟基芳基封端的聚硅氧烷还可以如此制备:使式XXIII的聚硅氧烷(式中Z为乙酰氧基或卤素具体地为Cl)与式I的芳族二羟基化合物,任选在碱或其它催化剂存在下进行缩合。式I的示例性芳族二羟基化合物包括1,2-二羟基苯,1,3-二羟基苯(间苯二酚),1,4-二羟基苯(p-氢醌),2-甲基-间苯二酚,2-溴间苯二酚,等。也可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
在一个实施方案中,共聚物组合物包含聚硅氧烷嵌段,芳基化物嵌段,及碳酸酯嵌段。在具体的实施方案中,芳基化物嵌段包含式III的芳基化物聚酯单元,其由芳族二羧酸衍生物与式I的芳族二羟基化合物制备,或者由芳族二羧酸衍生物与式I和VIII的芳族二羟基化合物的组合制备。在另一实施方案中,共聚物组合物包含聚硅氧烷嵌段和式IV的多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段。
在一个实施方案中,组合的多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段的芳基化物嵌段包含间苯二甲酸和/或对苯二甲酸(或其衍生物)与式I的二羟基化合物的组合的反应产物,其中间苯二甲酸酯单元与对苯二甲酸酯单元的摩尔比为99:1至1:99,具体地为95:5至5:95,更具体地为90:10至10:90,甚至更具体地为80:20至20:80。在一个实施方案中,多芳基化合物-聚碳酸酯中的间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯(isophthalate-terephthalate-resorcinol ester)单元与芳族碳酸酯单元的摩尔比可以为1:99至99:1,具体地为5:95至95:5,更具体地为10:90至95:5。
在另一实施方案中,多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段具有式IV所示的一般结构。多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段,除了含芳基化物聚酯单元的芳基化物嵌段之外,还包含其中式IV的Rx得自式I的间苯二酚的间苯二酚型碳酸酯单元,或者间苯二酚型碳酸酯单元和双酚型碳酸酯单元(其中式IV的Rx得自式VIII的双酚)的组合,且间苯二酚型碳酸酯单元与双酚型碳酸酯单元的摩尔比为1:99至100:0。在具体的实施方案中,芳族碳酸酯单元得自间苯二酚(即1,3-二羟基苯)或者包含间苯二酚和双酚-A的组合。在具体的实施方案中,多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段为聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)-共-(间苯二酚型碳酸酯)-共-(双酚A-碳酸酯)聚合物。
在具体的实施方案中,芳基化物嵌段的聚合度(DP)由式IV中的m表示,并且为4~40,具体地为8~30,更具体地为8~25。在另一具体实施方案中,碳酸酯嵌段的聚合度(DP)由式IV中的p表示,并且为4~25,具体地为5~20,更具体地为6~10。
在一个实施方案中,共聚物组合物的多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段包含50~99摩尔%(mol%)的芳基化物聚酯单元,具体地为50~95摩尔%的芳基化物聚酯单元,更具体地为55~95摩尔%的芳基化物聚酯单元,其中芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的摩尔百分数之和为100摩尔%。在一个实施方案中,芳族碳酸酯单元包含1~30摩尔%的间苯二酚型碳酸酯单元,具体地为1~20摩尔%的间苯二酚型碳酸酯单元,更具体地为5~20摩尔%的间苯二酚型碳酸酯单元;以及0~35摩尔%的双酚型碳酸酯单元,具体地为5~35摩尔%的双酚型碳酸酯单元,更具体地为5~30摩尔%的双酚型碳酸酯单元。
在一个实施方案中,共聚物组合物包括含有硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段,以及基本上由芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元组成的芳基化物嵌段。在另一实施方案中,共聚物组合物基本上由下列嵌段组成:含有硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段,及基本上由芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元组成的芳基化物嵌段。
另外,如果软嵌段部分为式XVIII的含有硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段,则聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元可以共聚物组合物总重量0.1~25重量%(wt%),具体地以0.75wt%至20wt%,更具体地以1wt%至10wt%的量存在于共聚物组合物中。在另一实施方案中,聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元可以0.1~25wt%,具体地以0.15~15wt%,更具体地以0.2~10wt%,还更具体地以0.2~6wt%,甚至以0.2~5wt%,还甚至以0.25~2wt%的量存在于共聚物组合物中,基于共聚物组合物的总重量。
在一个实施方案中,共聚物组合物包含50~99摩尔%(mol%)的芳基化物聚酯单元,具体地为50~95摩尔%的芳基化物聚酯单元,更具体地为55~95摩尔%的芳基化物聚酯单元;1~50摩尔%的芳族碳酸酯单元,具体地为1~35摩尔%的芳族碳酸酯单元,更具体地为5~30摩尔%的芳族碳酸酯单元;以及0.0001~0.025摩尔%的聚硅氧烷嵌段,具体地为0.0005~0.02摩尔%的聚硅氧烷嵌段,更具体地为0.001~0.015摩尔%的聚硅氧烷嵌段,其中芳基化物聚酯单元、芳族碳酸酯单元和聚硅氧烷嵌段的摩尔百分数之和为100摩尔%。在具体的实施方案中,共聚物组合物为聚硅氧烷-多芳基化合物-聚碳酸酯,在本文中也称之为聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯),主要由芳基化物聚酯单元、芳族碳酸酯单元和软嵌段部分组成。在一个实施方案中,软嵌段部分为聚硅氧烷嵌段。
还在一个实施方案中,聚硅氧烷-多芳基化合物-聚碳酸酯包含50~98.8wt%的芳基化物聚酯单元,具体地为60~94.8wt%的芳基化物聚酯单元,更具体地为60~94.8wt%的芳基化物聚酯单元;1~49.8wt%的芳族碳酸酯单元,具体地为3~39.8wt%的芳族碳酸酯单元,更具体地为4~39.8wt%的芳族碳酸酯单元;以及0.2~10wt%的聚硅氧烷嵌段,具体地为0.2~6wt%的聚硅氧烷嵌段,更具体地为0.25~2wt%的聚硅氧烷嵌段,其中聚硅氧烷嵌段、芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的重量百分数之和为100wt%。在具体的实施方案中,共聚物组合物为聚硅氧烷-多芳基化合物-聚碳酸酯,其主要由芳基化物聚酯单元、芳族碳酸酯单元和软嵌段部分组成。在一个实施方案中,软嵌段部分为聚硅氧烷嵌段。
独立出现的软嵌段部分通过至少一种间隔单元彼此基本上相连,其中间隔单元包含一种或多种芳基化物聚酯单元,一种或多种芳族碳酸酯单元,或者每种这些单元的组合。术语“基本上相连”用于本文中时,意指大于或等于90摩尔%,具体地为大于或等于95摩尔%,更具体地为大于或等于99摩尔%,再具体地为大于或等于99.5摩尔%的软嵌段部分通过如上定义的间隔单元相连。
在一个实施方案中,软嵌段部分为含有式XVIII的硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段;间隔单元为一或多个间苯二酚芳基化物聚酯单元,一或多个双酚聚酯单元,一或多个芳族碳酸酯单元,或者这些单元每一种的两个或更多个单元的组合。
软嵌段部分在聚合物链内可以随机地分布。当用于本文中时,“随机分布”意指任何两个出现的软嵌段部分彼此通过随机数目个间隔单元相连。具体地,存在的软嵌段部分可基本上随机地分布于聚合物链中。当用于本文中时,“基本上随机地分布”意指所出现的软嵌段部分大于或等于95摩尔%,具体地大于或等于99摩尔%,更具体地大于或等于99.5摩尔%随机地分布,这可由质子核磁共振(NMR)光谱测定。
共聚物组合物具有大于或等于55%,具体地大于或等于60%,更具体地大于或等于70%的透光率,其是按照ASTM D1003-00,利用厚度为3.2mm±0.12mm并且由该共聚物组合物组成的模制品测定的。共聚物组合物还可以具有小于或等于30%,具体地小于或等于25%,更具体地小于或等于20%的雾度,其是按照ASTM D1003-00,利用厚度为3.2mm±0.12mm并且由该共聚物组合物组成的模制品测定的。
抛开理论的限制,如果软嵌段部分为聚硅氧烷嵌段,则确信在分子尺度上包含聚硅氧烷嵌段的共聚物组合物的透明度和雾度二者每一个均与下列因素有关:聚合物链内的聚硅氧烷嵌段数目,聚硅氧烷嵌段的平均尺寸(由式XVIII的二有机基硅氧烷重复亚单元的数目定义),聚硅氧烷嵌段在整个聚合物链中分布的均匀性,或者这些因素中一种或多种的组合。据信,当共聚物链中硅氧烷嵌段之间的距离最大化时,共聚物具有较大的透明度和较小的雾度。因此,可以选择反应条件、原料的相对量和/或原料的类型,以调整聚硅氧烷嵌段的分布,进而调整组合物的透明度和雾度。
非随机地分散于共聚物组合物中的聚硅氧烷嵌段在共聚物组合物中可以自身聚集成含聚硅氧烷的区域,没有阻止、最小化或减轻其聚集的机制。聚硅氧烷嵌段区域与包含芳族聚酯或聚碳酸酯的周围区域之间的折射率之差,可导致入射光的巨大散射,其中存在尺寸足够大和数目足够多的聚硅氧烷区域。这可能至少导致雾度的存在,至多导致共聚物不透明,并相应地至少导致包含该共聚物的薄膜的透光率降低。因此,在形成共聚物的反应过程中使聚硅氧烷嵌段区域的形成最小化,会导致包含聚硅氧烷的共聚物组合物透明度增加和雾度较低。
共聚物中单元的非随机分布的原因可归因于出现在聚合反应中的可聚合单元的不同反应性。据信,包含软嵌段部分的二羟基化合物,特别是软嵌段部分包含式XIX和XXII的聚硅氧烷嵌段的二羟基化合物,相比于包含芳基化物的二羟基化合物或者式VIII的二羟基化合物而言,对光气化和与二羟基化合物的后续反应具有不同的反应性。更准确地说,具有式XX的端基的聚硅氧烷嵌段可具有位于氧基团邻位的取代基R5,所述氧基团提供主链连接性(backbone connectivity)。本领域的技术人员理解,邻位取代于反应活性部位的取代基提供位阻并且会降低反应活性部位的反应性。影响反应性的其它因素包括多个取代基,例如,在式XX中,a大于1;R5取代基的大小,其中较大的取代基更进一步地降低反应性;电子效应例如钝化取代基如羧酸酯基团或者活化取代基如羟基;及聚硅氧烷嵌段的分子内部结构。影响反应活性部位之反应性的另一因素是反应活性部位的性质,其中极性反应活性部位例如羟基在分子间和分子内相互作用中可与另一羟基氢键结合,并进一步降低该基团的反应性。使用式XVI的聚硅氧烷(具有源于双酚如双酚A或间苯二酚的端基),共聚物链中会出现聚硅氧烷的非随机分布,所述式XVI的聚硅氧烷与二酰氯或碳酰氯的反应可以远快于式XVIII的丁香酚封端的聚硅氧烷、间苯二酚、双酚或羟基封端的芳基化物嵌段,原因是其在有机相中的优异溶解性及其不受妨碍的羟基。还应当理解,所提到的反应活性部位或者反应性基团是指聚硅氧烷嵌段参与聚合反应中碳酸酯或酯键形成的部分。这种较低反应性的效果可能是不均匀分布的软嵌段部分形成于聚合物链中,其中该软嵌段部分不充分地分离。通过调节聚合反应中反应物的反应性,可以实现更随机的分布。
在聚合反应期间于共聚物组合物中形成随机分布的软嵌段部分的方法之一是提供可共聚的反应物,该可共聚的反应物对每种其它反应物具有基本相同的反应性。这可以如此实现,即令所有可聚合单元(包括最低反应性单元)与聚合反应的反应性组分预反应,以形成反应性程度基本相同的各单元。在一个实施方案中,据信,与包含芳族二羟基化合物(其包含式XXI的聚硅氧烷嵌段)的软嵌段部分相比,当经受羰基化反应条件以形成聚碳酸酯时,包含式XVII的芳基化物聚酯单元的芳族二羟基化合物和包含式VIII的芳族二羟基化合物二者均具有更高的反应性。赋予这些芳族二羟基化合物各自以基本相同反应性的方法是制备其各自的二卤代甲酸酯,并使该二卤代甲酸酯与芳族二羟基化合物反应。形成聚碳酸酯结构。二卤代甲酸酯可以不直接彼此反应但可以主要与芳族二羟基化合物反应,由此将至少一种芳族二羟基化合物布置在任意两个二卤代甲酸酯之间,并在芳族二羟基化合物的至少一个末端形成碳酸酯键。由此通过该反应可形成间隔单元,其中碳酸酯键形成于芳族二羟基化合物的每一末端。通过以该方式形成碳酸酯键,可在聚合物链中实现基本随机分布的聚硅氧烷嵌段。已经发现,聚硅氧烷嵌段的尺寸会影响含聚硅氧烷聚合物的透明度。当聚硅氧烷嵌段具有较大尺寸即大于50个硅氧烷单元,具体地大于40个硅氧烷单元,更具体地大于20个硅氧烷单元,甚至还具体地大于15个硅氧烷单元时,可以观察到这种情况。该尺寸的聚硅氧烷嵌段可以排列形成与周围的相具有不连续边界的区域(本文中有时称作“域”)。域可以定义为与周围基质分离并且具有将其与周围基质隔离的不连续和可观测到的边界的区域,即相分离区。单个域的存在可通过适当的分析方法观测到,例如透射电子显微法(TEM)。这些域在尺寸上可以变化很大,但是在长度尺寸上通常可具有20~200纳米或更长的连续长度,该长度通常与共聚物组合物在挤出或注射模塑期间的流动方向一致。据信,聚合物中存在的这类相分离区(即域)可以散射入射光。据信,增加相分离区的尺寸、增加相分离区的数目和增加聚硅氧烷嵌段的链内浓度,可各自地增加入射光的散射。因而利用整体性质测量包括雾度和/或透光率测量可以观测域的形成。
因而,尽管没有阻止、减少、减轻或消除这类相分离区形成的机制,但是当使用不同的、不相混的聚合物嵌段的组合时也可以观测到这种域的形成。控制域的形成的机制包括限制嵌段尺寸,限制聚合物中嵌段的浓度,及增加分布于聚碳酸酯中的嵌段的随机性和均匀性。因而,较小的相分离区和相分离区数目的减少,可以降低入射光的散射量,进而降低组合的可测量雾度,并在需要时增加透明度。
因此,优选共聚物组合物的聚硅氧烷嵌段具有足够尺寸的聚硅氧烷嵌段,即该尺寸大到够以确保共聚物组合物具有所需的机械和/或熔体性质(如缺口伊佐德抗冲击性、MVR等),且其中聚硅氧烷嵌段在共聚物组合物的基质内充分均匀地分布,使得该嵌段不聚集和/或形成尺寸能够导致可观测的光散射的域,所述可观测的光散射导致透明度降低和/或雾度增加。
预料不到的是,当包含低水平(小于或等于10wt%)的聚硅氧烷嵌段,且该聚硅氧烷嵌段具有较低数目的分布于聚酯嵌段、聚碳酸酯嵌段或者聚酯和聚碳酸酯嵌段二者之中的硅氧烷重复单元(即4~50个硅氧烷单元)时,该共聚物组合物具有高透明度,该透明度是利用共聚物组合物组成的模制品测定的。该共聚物组合物具有所需要的缺口伊佐德冲击强度,以及模制和/或成型的熔体性质。具有共聚并分布于其中的聚硅氧烷嵌段、且每个聚硅氧烷嵌段平均具有4~50个硅氧烷单元的共聚物组合物,可通过任何已知的聚碳酸酯、聚酯或聚酯-聚碳酸酯反应制备。所得共聚物组合物优选为透明的。
尽管无需说明本发明是如何操作的,但是这类理论可能有助于读者更好地理解本发明。因而,应当理解,权利要求书并不受下面的操作理论的限制。据信,较小尺寸的硅氧烷嵌段(其中硅氧烷单元的数目小于或等于50),及按共聚物组合物的重量百分数计的低嵌段浓度,提供更完全混溶的聚硅氧烷嵌段,该聚硅氧烷嵌段在能够形成域的情况下,提供最长尺度上的尺寸小于20nm的域。因此,所得各相之间的相间边界足够小,使得入射光的散射最小化,并使聚合物组合物获得透明的外观。这些相分离区的减少、减轻或消除,提供了极低的入射光散射因而具有低雾度的共聚物组合物。
作为共聚物组合物的更进一步的优点,含聚硅氧烷嵌段的共聚物组合物的高透明度物还为用该共聚物组合物制备的着色组合物的高色彩能力(colorcapability)提供了基础。如果利用低雾度和若需要时的低着色(low color)的组合进行测量时共聚物组合物的透明度高,则添加到共聚物组合物中的着色剂(即颜料或染料)可提供较真实的色彩。对于低着色的共聚物组合物,由具有较低数目个硅氧烷单元(即每个聚硅氧烷嵌段平均4~50个硅氧烷单元)的共聚物组合物制备的着色组合物,可具有比由每个嵌段具有高数目(即大于50)个硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段制备的共聚物组合物低的基线颜色(baselinecolor)。这样,利用较低硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段制备的共聚物组合物的较低雾度,意味着光散射的程度较低,因而白度较低,其中增加雾度与组合物中白度的增加相关联。因此,利用具有较小雾度的共聚物组合物制备的着色组合物,在该着色组合物中具有较小的可观测到的白度,因而具有较好的色彩能力。由该共聚物组合物制备的着色组合物可以是不透明、半透明或者透明的,其中这些着色组合物均具有高色彩能力。在具体的实施方案中,包含低水平(小于或等于10wt%)聚硅氧烷嵌段的共聚物组合物共聚物具有低雾度和优异的色彩能力,所述聚硅氧烷嵌段具有较低数目个分布于聚碳酸酯嵌段或者分布于聚酯和聚碳酸酯嵌段二者之中的硅氧烷重复单元(即4~15个硅氧烷单元)。
此外,具有聚硅氧烷嵌段的共聚物组合物共聚物的低雾度,提供具有其它所需性质的共聚物组合物,如高保光性和良好耐候性。芳基化物,特别是间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚芳基化物(也称作ITR芳基化物),提供优异的耐候性和抗光照变黄性。据信,在共聚物组合物中使用ITR芳基化物,可提供优异的根据适当耐候规程(如根据ASTM G155-04a的耐候规程)的耐候性。
还预料不到的是,在一个实施方案中,共聚物组合物中小于或等于1wt%的低加载量的聚硅氧烷嵌段,就足以提供所需要的透明度,同时还保持其它所需要的性质(如冲击强度、延展性、色彩能力等)。本领域的技术人员应当理解,在该限制范围内,可以在给定的组成参数范围中相对于其它参数调整包括聚硅氧烷嵌段尺寸、聚硅氧烷嵌段数目、聚硅氧烷嵌段分布和聚硅氧烷嵌段组成在内的参数组合中的每个参数,从而由该共聚物组合物实现所需要的雾度和抗冲击性。包含本文所公开的共聚物组合物的组合物可进一步具有提高的延展性,及比其它的抗冲改性的耐候性聚酯-聚碳酸酯低的剪切应力。
由其制成用于试验的制品的共聚物组合物,可包含聚碳酸酯中通常包含的添加剂,如热稳定剂、脱模剂和抗氧剂,其中以实施目标功能有效量存在的这些添加剂,并不明显不利地影响想要的共聚物组合物性能。通常,按共聚物组合物中各组分的总重量计,这些添加剂的总量为小于或等于5wt%,具体地小于或等于1wt%。
因而,在一个实施方案中,当根据ASTM D1003-00进行测量时,厚度为3.2±0.12毫米且由该共聚物组合物组成的模制品所具有的透光率(%T)为大于或等于70%,更具体地大于或等于75%,还更具体地大于或等于80%。
在另一实施方案中,当根据ASTM D1003-00进行测量时,厚度为3.2±0.12毫米且由该共聚物组合物组成的模制品所具有的雾度为小于或等于10%,具体地小于或等于5%,更具体地小于或等于3%,还更具体地小于或等于2.5%,仍然更具体地小于或等于2%。
共聚物组合物可具有低本征(即基线)色彩,具体地为低白度。共聚物组合物的色彩能力可以对照包含相同浓度的相同色彩成分的标准组合物通过分光光度法测定,并根据CIELAB测色法进行分类,所述测色法的具体内容参见CIE(国际发光照明委员会,Commission Internationale de l′Eclairage)。用于描述测试材料之色空间的E*、L*、a*和b*的数值通过下列等式关联:
ΔE* ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]0.5。
在该等式中,ΔL*代表明亮(L*=100)和黑暗(L*=0)之差。数值Δa*代表绿色(-a*)与红色(+a*)之差,及Δb*代表黄色(+b*)与蓝色(-b*)之差。每个参数的数值代表色差数量。色彩能力的净偏差以总体偏差值ΔE*给出,其为三维空间中两点间的欧几里得几何学距离。因而,通过总体偏差值ΔE* ab给出点a*和b*之间的间距,进而给出与标准色的净偏差。当采用CIELAB的方法通过分光光度计进行测定时,共聚物组合物的色彩能力,按总体偏差值ΔE* ab计,可具有小于或等于约0.5的偏差。
利用小于或等于10wt%的具有4~50个硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段制得的共聚物组合物,可采用制备聚碳酸酯、聚酯或聚酯-聚碳酸酯常用的任何方法制备。示例性的方法包括:典型的(也称作“一锅法”)共聚方法,其中将共反应物混合而不考虑可聚合组分的反应性差异;预反应方法,其中通过聚合反应条件(例如,组分的加入次序和/或时间选择或者反应的时间选择)解决可聚合组分的反应性差异;或者卤代甲酸酯法,特别是氯代甲酸酯法,其中可聚合组分的反应性差异通过采用预先化学改性的一或多个聚合组分解决,以确保所有类似的共反应物具有相近的反应性。本文所公开的卤代甲酸酯法包括形成具有羟基官能团的聚硅氧烷嵌段前体的卤代甲酸酯。该卤代甲酸酯可现场形成,也可以在使用之前制备和分离。可以使用这些方法的组合以提供所需的共聚物组合物,并且可以通过本领域的技术人员进行的实验确定这些方法的组合。当使用较大的聚硅氧烷嵌段(每个聚硅氧烷嵌段具有大于15个硅氧烷单元至小于或等于50个硅氧烷单元)时,可以依据可聚合组分的反应性,采用调整聚合反应中聚硅氧烷嵌段分布随机性所使用的方法,以提供高透明度和/或低雾度共聚物组合物。
在一个实施方案中,共聚物组合物共聚物包含低水平(小于或等于10wt%)的聚硅氧烷嵌段,该聚硅氧烷嵌段具有分布于聚碳酸酯嵌段或者芳基化物和碳酸酯嵌段中的较高数目的硅氧烷重复单元(即大于15至小于或等于50个硅氧烷单元),当这样的共聚物组合物共聚物是利用聚硅氧烷嵌段充分随机地分散于共聚物组合物中的聚合方法(如Brunelle等人的美国专利6861482之实施例2中所示的预反应方法,该专利全部引入本文作为参考)制备的,或者是利用卤代甲酸酯法制备的时,具有高透明度和低雾度。具有4~15个硅氧烷单元/每个聚硅氧烷嵌段并且具有高透明度和低雾度的共聚物组合物,可以利用常规共聚法、预反应法或卤代甲酸酯反应法中的任意一种方法制备。据信,采用任何上述方法,具有低数目的硅氧烷单元(即4~15个硅氧烷单元)的聚硅氧烷嵌段前体组分可充分随机地分布,进而在共聚物组合物中提供高透明度和低雾度。
如果使用常规共聚或者预反应法,聚硅氧烷嵌段前体化合物可与芳基化物聚酯单元的、芳族碳酸酯单元的、或者芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的前体化合物共聚。在一个实施方案中,聚硅氧烷嵌段前体化合物用羟基芳族化合物端基官能化,并且也称作羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷。如果使用卤代甲酸酯法,聚硅氧烷嵌段前体化合物与芳族碳酸酯单元的前体共聚。
公开了适于形成包含随机分散且基本分离的软嵌段部分的共聚物组合物的卤代甲酸酯法。例如,包含芳基化物聚酯单元的二羟基化合物,包含软嵌段部分的二羟基化合物,及任选的芳族二羟基化合物如式VIII的双酚,各自在pH2~11,具体地在pH4~10,最具体地在pH4~7分别碳酰卤反应,形成各自的二卤代甲酸酯。该二卤代甲酸酯在pH8~13,具体地在pH8~11与二羟基化合物和界面聚合催化剂反应,形成共聚物组合物。在一个实施方案中,其中芳基化物聚酯单元具有一或多个酰基端基,该酰基端基在pH3~8用碳酰卤处理时基本上形成相应的酰卤。芳基化物聚酯单元可主要下列形式存在:二卤代甲酸酯,二酰基卤,一酰基卤/一卤代甲酸酯,二酰基卤代甲酸酯,一酰基卤代甲酸酯/一酰基卤,一酰基卤代甲酸酯/一卤代甲酸酯,及其两种或多种的组合等。为了下面的讨论起见,本文中所用术语“二卤代甲酸酯”可包括那些功能上基本相当的二酰卤中的每一种。
在一个实施方案中,制备包含随机分散的聚硅氧烷的共聚物组合物的方法采用通式XXIV的卤代甲酸酯:
及式XXV:
作为反应性组分,式中R3,R4,D1,q,及x如上面式XIX和XXII中所定义的;X为H,-COF,-COCl,-COBr,或者-COI;Y为卤素,包括F,Cl,Br,或者I。如果X为H,则得到一卤代甲酸酯。如果X为-COF,-COCl,-COBr,或者-COI,则得到二卤代甲酸酯。
例如,在一方法中,芳基化物聚酯单元、含有软嵌段部分的二羟基化合物、及任选的式VIII的二羟基化合物中的每一个的二卤代甲酸酯原位形成于还包含碳酰卤(特别是碳酰氯)的反应介质中,该反应介质处于pH2~11,具体地处于pH4~10,最具体地处于pH4~7。在具体的实例中,其中软嵌段部分包含式XII的二羟基化合物,主要形成式XXVI的二卤代甲酸酯(式中X为-COCl及Y为-Cl):
式中q如式XII中所定义的。
据信,式XXVI的二卤代甲酸酯(式中X为COCl及Y为Cl)对二羟基化合物的反应性,与由含有芳基化物聚酯单元的二羟基化合物形成的二卤代甲酸酯的相当,并且同样与式VIII的二羟基化合物的二卤代甲酸酯的反应性相当。然而,还应理解,在二卤代甲酸酯反应期间,可以形成最小量的一卤代甲酸酯(式XXVI,式中X为H和Y为Cl),而且作为未反应的部分,还可以保留较少量式XII的二羟基化合物。还应当理解,这些物质的存在会导致在共聚物组合物的后续形成过程中于软嵌段部分之间形成不合乎需要的单一碳酸酯键。
在另一实施方案中,一或两种二羟基化合物可分别与碳酰源反应,以充分地形成各自的二卤代甲酸酯。例如,充分形成包含聚硅氧烷嵌段的二羟基化合物的二卤代甲酸酯的方法之一,参见Silva等人的美国专利6728364号,该专利引入本文作为参考。该方法包括使二羟基化合物和碳酰卤,具体地是碳酰氯,以及催化剂如氢氧化钠在水溶液中同时经过热管反应器,从而在连续法中形成二羟基化合物的二卤代甲酸酯。该方法的优点在于二卤代甲酸酯以高收率形成,同时使一卤代甲酸酯中间产物的形成最小化,所述中间产物会在聚硅氧烷嵌段之间导致不合乎需要的单一碳酸酯键。在具体的实施方案中,包含式XII之二羟基化合物的软嵌段部分在上述条件下与碳酰氯反应,形成式XXVI的二卤代甲酸酯(X为-COCl,Y为-Cl)。
在具体的实施方案中,如果通式XXII(式中Ar源于双酚-A)之聚硅氧烷嵌段的羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷前体(即具有羟基芳族化合物端基的聚硅氧烷)与芳族二酰氯共聚,则形成如式XXVII中所示的酯连接结构:
式XXVII;
或者,如果通式XXII(式中Ar为双酚-A的反应产物)之聚硅氧烷嵌段的羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷前体与碳酸酯前体或卤代甲酸酯共聚,则形成式XXVIII所示的碳酸酯连接结构:
或者包含这些聚硅氧烷的组合,其中对于式XXVII和XXVIII,R3和x如上面式XXII中所定义的;式XXVII中的T为C6-30亚芳基;及式XXVIII中的R1为C6-30亚芳基。在一个实施方案中,T源于间苯二甲酸和/或对苯二甲酸之反应性衍生物的反应产物。在一个实施方案中,R1源于式I之间苯二酚或者式I之间苯二酚与式VIII之双酚的组合的碳酸酯反应产物。
在另一具体实施方案中,如果通式XXII(式中Ar源于间苯二酚)之聚硅氧烷嵌段的羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷前体与芳族二酰氯共聚,则形成式XXIX中所示的酯连接结构:
或者,如果通式XXII(式中Ar为间苯二酚的反应产物)之聚硅氧烷嵌段的羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷前体与碳酸酯前体或卤代甲酸酯共聚,则形成式XXX中所示的碳酸酯连接结构:
其中,对于式XXIX和XXX,R3和x如上面式XXII中所定义的;式XXVII中的T为C6-30亚芳基;及式XXVIII中的R1为C6-30亚芳基。在一个实施方案中,T源于间苯二甲酸和/或对苯二甲酸反应性衍生物的反应产物。在一个实施方案中,R1源自式I的间苯二酚或者式I的间苯二酚和式VIII的双酚的组合的碳酸酯反应产物。
在具体的实施方案中,如果通式XIX之聚硅氧烷嵌段的羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷前体与芳族二酰氯共聚,则形成式XXXI所示的酯连接的聚硅氧烷结构:
或者,如果通式XIX之聚硅氧烷嵌段的羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷前体与碳酸酯前体或卤代甲酸酯共聚,则形成式XXXII中所示的碳酸酯连接的聚硅氧烷结构:
或者包含这些聚硅氧烷的组合,其中对于式XXXI和XXXII,R3和q如上面式XIX中所述,R5和a如上面式XX中所述;式XXXI中的T为C6-30亚芳基;及式XXXII中的R1为C6-30亚芳基。在一个实施方案中,T源于间苯二甲酸和/或对苯二甲酸之反应性衍生物的反应产物。如式XX中一样,式XXXI和XXXII中的亚芳基部分各自对下列具有连接性:氧原子,其提供连接性于相邻的芳基化物聚酯单元和/或芳族碳酸酯单元,并且源于羟基;及聚硅氧烷端基的亚烷基部分,该聚硅氧烷端基的亚烷基部分进一步对聚硅氧烷部分的末端硅原子以及亚芳基部分具有连接性。在一个实施方案中,所述氧原子和将亚芳基部分连接到聚硅氧烷嵌段之末端硅原子上的亚烷基,可以彼此位于式XXXI或XXXII之亚芳基部分上的邻位、间位或对位。在一个实施方案中,R1源自式I的间苯二酚的碳酸酯反应产物,或者式I的间苯二酚和式VIII的双酚的组合的碳酸酯反应产物。
在一个实施方案中,包含聚硅氧烷嵌段的二羟基化合物的二卤代甲酸酯与包含亚芳基聚酯单元的二卤代甲酸酯混合,该混合的二卤代甲酸酯与二羟基化合物反应,形成共聚物组合物。例如,该反应可以利用催化剂在pH8~13,更具体地在pH8~11进行。在一可供选择的方案中,式VIII之二羟基化合物的二卤代甲酸酯存在于所述二卤代甲酸酯与二羟基化合物反应形成共聚物组合物的过程中。在另一可供选择的方案中,式VIII之二羟基化合物的一卤代甲酸酯存在于所述二卤代甲酸酯与二羟基化合物反应形成共聚物组合物的过程中。在又一可供选择的方案中,二卤代甲酸酯与二羟基化合物和碳酰卤混合形成共聚物组合物。
在具体的实施方案中,公开了适于形成包含聚硅氧烷嵌段的共聚物组合物的方法。在一方法中,例如,芳族二羟基化合物、链终止剂、催化剂、二羧二酰卤和溶剂混合于介质中,其中混合时介质的pH保持为8或更低并且为两相的,即溶剂相和水相。然后调整pH至7,并向介质中加入包含式XIX或XXII中一种或多种的聚硅氧烷嵌段,接着加入碳酰氯,其中介质的pH保持为8或更低。调整pH至约7,加入芳族二羟基化合物,将pH升高至约8~10,加入催化剂,并将pH最终升高至8~12。所得共聚物组合物可通过加入非溶剂从介质中沉淀,进而得以分离。
在另一方法中,例如,芳族二羟基化合物、链终止剂、催化剂、二羧二酰卤和溶剂混合于介质中,其中介质的pH保持为8或更低并且为两相的,即溶剂相和水相。将pH调整至约7,分相,将溶剂相与包含式XIX或XXII中一种或多种的聚硅氧烷嵌段、第一芳族二羟基化合物和碳酰氯混合,及保持介质的pH为8或更低。调整pH至约7,加入第二芳族二羟基化合物,升高pH至8~10,加入催化剂,及升高pH至8~12。该聚合物可通过加入非溶剂从反应介质中沉淀,进而得以分离。
在另一方法中,芳族二羟基化合物、催化剂和溶剂加到介质中并调整至pH7,其中该介质为两相的,即具有溶剂相和水相。加入溶剂中的二羧二酰卤,同时保持pH为4~7。调整介质的pH至约7.4,加入芳族二羟基化合物、链终止剂、催化剂和第一部分的碳酰氯,同时保持pH为约9。升高pH至约10,向介质中加入式XXVI(式中X为COCl和Y为Cl)的二卤代甲酸酯,接着加入第二部分碳酰氯,其中介质的pH保持为约10。从水相中分出溶剂相并用酸性水溶液洗涤。共聚物组合物通过加入非溶剂从溶剂相中沉淀出来而得以分离。
在另一方法中,例如,芳族二羟基化合物、催化剂和溶剂加到介质中并调整到pH7,其中介质为两相的,即具有溶剂相和水相。加入于溶剂中的二羧二酰卤同时保持pH为4~7。调整介质的pH至约8~9,加入第一部分的芳族二羟基化合物和第一部分的碳酰氯同时保持pH为5~7。增加介质的pH至约10~10.5,向介质中加入包含式XIX或XXII中一种或多种的聚硅氧烷嵌段,及加入第二部分的芳族二羟基化合物。监测氯甲酸酯的存在,并于其消失时加入链终止剂和第二部分的碳酰氯,其中保持介质的pH为约10。从水相中分离溶剂相并用酸性水溶液洗涤。共聚物组合物通过加入非溶剂从溶剂相中沉淀出来而得以分离。
在另一方法中,例如,二羧酸二酰卤、包含式XIX或XXII中一种或多种的聚硅氧烷嵌段、溶剂和催化剂与芳族二羟基化合物混合于介质中,其中介质为两相的,即具有溶剂相和水相,并将pH调整至6~7。加入芳族二羟基化合物、链终止剂和催化剂。将介质的pH保持为约9,并加入第一部分的碳酰氯。升高并保持pH为约10,并加入第二部分的碳酰氯。从水相中分出溶剂相并用酸性水溶液洗涤。共聚物组合物通过加入非溶剂从溶剂相中沉淀出来而得以分离。
pH的调整可通过加入碱的水溶液如50%氢氧化钠或苛性苏打水溶液来进行。两相的溶剂介质可包含水和基本非水混溶的溶剂,例如,二氯甲烷,氯仿或1,2-二氯乙烷。
在美国专利5932677实验1中详述的方法的对比例中,共聚物是通过在pH9~12和两相介质中同时光气化二羟基化合物的混合物而制备的。在该方法中,没有努力提供在反应条件下各芳族二羟基化合物之间的一致反应性,所述芳族二羟基化合物包含芳基化物聚酯单元、芳族碳酸酯单元和聚硅氧烷嵌段。所得共聚物组合物在模制成25微米厚的薄膜时是不透明的。
将包含式XIX的结构,特别是式XII或XVI之一的结构的聚硅氧烷嵌段作为碳酸酯引入到包含间苯二酚芳基化物聚酯单元、芳族碳酸酯单元和聚硅氧烷嵌段的共聚物组合物中,可以显著提高光透射、低温缺口伊佐德冲击强度和耐候性,其中聚硅氧烷软嵌段部分通过至少一种间隔单元隔开,所述间隔单元具有式II、III、IV、V、VII和VIII中一种或多种的结构。在另一实施方案中,包含双酚芳基化物聚酯单元、芳族碳酸酯单元和聚硅氧烷嵌段的共聚物组合物,具有高的光透射以及优异的熔体流动性和延展性,其中该聚硅氧烷嵌段被至少一种间隔单元隔开,所述间隔单元具有式II、III、IV、V、VII和VIII中一种或多种的结构。
共聚物组合物可与其它聚合物组合,该组合可以是共混物、合金、反应产物、混合物或者其它组合。例如,热塑性组合物可包含共聚物组合物与另外的聚合物的共混物。该另外的聚合物可以是能够与共聚物组合物形成紧密的共混物但又不同于该共聚物组合物的任何聚合物,条件是不明显不利地影响共聚物组合物以及由此制得的热塑性组合物的需要性能。在一个实施方案中,共聚物组合物可与下列物质掺混:聚碳酸酯,聚酯,聚酯-聚碳酸酯,聚硅氧烷-聚碳酸酯,聚硅氧烷-聚酯-聚碳酸酯,抗冲改性剂,或者包含前述聚合物中至少一种的组合。在具体的实施方案中,所述另外的聚合物的组成与共聚物组合物的多芳基化合物部分相同。在另一实施方案中,共聚物组合物包含本文中如上所公开的其它添加剂。
热塑性组合物可具有高透明度。在一个实施方案中,按照ASTMD1003-00,厚度为3.2±0.12毫米并且由该热塑性组合物组成的模制品,具有大于或等于70%,具体地大于或等于75%,更具体地大于或等于80%的透光百分率。
在一个实施方案中,按照ASTM D1003-00,厚度为3.2±0.12毫米并且由该热塑性组合物组成的模制品,具有小于或等于5%,具体地小于或等于4%,更具体地小于或等于3%的雾度。
在一个实施方案中,热塑性组合物(或由其制备的制品)可具有一种或多种合乎需要的下列性质:至少60%,具体地至少70%,更具体地至少80%的透光百分率,其是根据ASTM D1003-00于厚度为3.2毫米的样品上测量的;小于或等于20%,具体地小于或等于10%,更具体地小于或等于5%的雾度百分率,其是根据ASTM D1003-00于厚度为3.2毫米的样品上测量的;1~45cm3/10分钟,更具体地为2~30cm3/10分钟的熔体体积流动速率(MVR),其是在300℃和1.2kg载荷下根据ASTM D1238-04测量的。
聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)还可以具有100~170℃,更具体地110~160℃的热变形温度(HDT),其是在0.45兆帕(MPa)根据ISO179测量的。聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)可具有4.3~10焦耳/厘米(J/cm),更具体地4.8~7.5J/cm的缺口伊佐德冲击强度,其是根据ASTMD256-04于23℃测量的;2.7~8.0焦耳/厘米(J/cm),更具体地至少3.7~6.4J/cm的缺口伊佐德冲击强度,其是根据ASTM D256-04于-20℃测量的;及2.1~5.3焦耳/厘米(J/cm),更具体地至少1.6~4.3J/cm的缺口伊佐德冲击强度,其是根据ASTM D256-04于-40℃测量的。聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)在低至-40℃的温度下可以延展80~100%。该组合物可具有30~120%,或者60~115%的伸长百分数,其是根据ASTM 256-04测量的。
还提供包含共聚物组合物的成型制品、成形制品或模制品。共聚物组合物可通过诸如注塑、挤出、旋转模塑、吹塑和热成形等不同方法模制成有用的成型制品,以形成诸如下列的制品,例如,计算机和商用机器外壳如监视器外壳,手持电子设备外壳如移动电话外壳,电连接器,医疗设备,膜装置,以及照明器材、装饰物、家用器具、屋顶、温室、日光室、游泳池罩的组件等。
可利用本发明提供的共聚物组合物制造的其它代表性耐候制品包括:飞行器,汽车,卡车,军用交通工具(包括汽车、飞行器和水上交通工具),及摩托车外部和内部部件,包括面板、四开板、车门下围板(rocker panel)、贴面(trim)、挡泥板、门、活动车顶、行李箱盖、引擎罩(hoods)、阀帽、顶(roof)、保险杆、汽车仪表板、栅栏、镜子外壳、支柱贴花(pillar applique)、覆层(cladding)、主体侧的模塑件、轮子的覆盖层、轮毂罩、门手把、扰流器、窗框、头灯框(bezel)、头灯、尾灯、尾灯外壳、尾灯框(bezel)、牌照外皮(enclosure)、车顶行李架和脚踏板;用于户外车辆和器件的包封件、外壳、面板和部件;用于电器和通信器件的包封件;户外设备;船和航海设备,其中包括平舱(trim)、外皮和外壳;舷外发动机外壳;测深仪外壳、私人船只;水艇;游泳池(pool);温泉;热浴盆;台阶(step);台阶覆盖物;建筑和结构应用,例如玻璃窗、屋顶、窗户、地板、装饰窗的配件或处理剂(treatment);用于照片、漆层、海报和类似的展示物品的处理过的玻璃覆盖层;光学透镜;眼镜透镜;校正的眼镜透镜;可植入的眼镜透镜;壁板和门;受保护的图片;户外和户内指示牌;用于自动取款机(ATM)的附件(enclosure)、外壳、面板和部件;用于草坪和花园拖拉机、草坪割草机和工具的包封件、外壳、面板和部件,其中包括草坪和花园用工具;门窗贴脸;运动设备和玩具;用于雪上汽车的包封件、外壳、面板和部件;娱乐车辆面板和部件;操场设备;由塑料-木材组合制造的制品;高尔夫球场的路标;公用设施的坑盖(utility pitcover);计算机外壳;台式计算机外壳;便携式计算机外壳;膝上型计算机外壳;掌持计算机的外壳;监控器外壳;打印机外壳;键盘;FAX机器外壳;复印机外壳;电话外壳;移动电话外壳;无线电发送机外壳;无线电接收机外壳;照明器材;照明用具;网络界面器件外壳;变压器外壳;空调外壳;用于公共运输的覆层或座位;用于火车、地铁或公共汽车的覆层或座位;仪表外壳;天线外壳;圆盘式卫星电视天线的覆层;涂布的头盔和个人保护设备;涂布的合成或天然纺织品;涂布的照相软片和照片印刷;涂布的上漆制品;涂布的染色制品;涂布的荧光制品;涂布的泡沫制品;和类似的应用。可在制品上进行额外的制造操作,例如,但不限于模塑、模具内装饰、油漆烘箱内烘烤、层压和/或热成形。
实施例
现通过下面的非限制性实施例说明本发明。所有的份均为重量份,除非另外说明。GPC数据利用Agilent 1100系列色谱获得,该色谱装备有UV检测器,采用氯仿作为流动相,并采用聚苯乙烯作为分子量标准物。作为选择,可以1.5ml/分钟,利用100%二氯甲烷(甲苯流动标记物),另一种GPC(WatersInc.,UV检测系统)应用于两个串联并保持32℃的Polymer Labs MiXed C尺寸排阻柱,采用聚碳酸酯标准物校正,并通过Waters Inc.Millennium软件进行分析。玻璃化转变温度(Tg)利用差示扫描量热计测定,扫描速度为10℃或20℃/分钟。所有pH测量均采用pH计和探针进行,用标准化缓冲液校准。
就下列性质对组合物进行试验:透射率(也称作“透光率”)(%)根据ASTMD1003-00,采用Gardner Haze Guard Dual,于3.2±0.12或1.6±0.12毫米厚的模塑牌上测定。缺口伊佐德抗冲击(NII)强度和%延展性根据ISO 180-1A于4±0.12和3.2±0.12毫米厚的试验条和不同温度下测量(参见ASTM D256-04有关23℃下的NII测试)。
本公开的聚合物的制备方法提供于下面的实施例6-18中。对于实施例6-18中所述的每个通用方法,反应均采用缩聚反应器进行,该缩聚反应器包括装有机械搅拌器、回流冷凝器、pH探针、酰氯溶液入口和碱溶液入口的2升5颈Morton烧瓶,或者具有类似装备的5升烧瓶。另外,分别使用两个蠕动泵计量地泵送酰氯和碱溶液。作为选择,酰氯可利用刻度加料漏斗计量到反应烧瓶中。通过在碳酰氯试纸上添加少量反应混合物,确定氯甲酸酯的存在。出现橙色表明存在氯甲酸酯。
实施例6:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法1
将下列物质加到2升5颈玻璃反应器:间苯二酚(35.25g,0.32mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(1.74g,0.008mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。然后在10~20分钟内加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50:50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯),同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液保持反应的pH为4~8。加入二酰氯之后,将反应的pH调整至7。在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(5.96g,1.8mmol)、去离子水(200ml)和碳酰氯(9.7g,1.0g/分钟,0.10mol),同时通过添加50wt%的氢氧化钠水溶液使pH保持为4~8。加完碳酰氯之后,通过添加氢氧化钠溶液使反应介质达到pH7。用碳酰氯试纸检查反应器的内容物是否存在氯甲酸酯分子。向二-氯甲酸酯溶液中加入双酚-A(14.04g,0.0615mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至9~10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.3g,0.013mol),将pH调整至9~12,并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯基团已经反应为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法,纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例7:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法2
将下列物质加到2升5颈圆底缩聚反应器:间苯二酚(29.83g,0.27mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(1.74g,0.008mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。然后在10~20分钟内加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50:50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯),同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加完二酰氯之后,将反应的pH调整至7,并从水层中萃取含多芳基化合物的有机层。弃去水层,并将可有机溶解的内容物转移回到2升5颈玻璃反应器中。在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(5.16g,1.58mmol;q为大约40);BPA(3.09g,0.0135mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(5.1g,0.05mol,1.0g/分钟),同时通过添加50wt%的氢氧化钠水溶液使pH保持为4~8。加完碳酰氯之后,通过添加氢氧化钠溶液使反应介质达到pH 7。用碳酰氯试纸确认反应混合物中氯甲酸酯的存在。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批BPA(3.09g,0.0135mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.15g,0.01mol),并搅拌内容物,直至全部氯甲酸酯分子发生反应为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例8
以下列反应条件重复实施例7:间苯二酚(35.25g,0.32mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(1.74g,0.008mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。将间苯二酰氯和对苯二酰氯的50:50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯)通过加料漏斗在10~15分钟内加到反应器中,同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加完二酰氯之后,将反应的pH调整至7,并从水层中萃取含多芳基化合物的有机层。弃去水层,并将可有机溶解的内容物转移回到2升5颈玻璃反应器中。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(2.74g,0.84mmol;q为大约40);去离子水(400ml);及碳酰氯(9.6g,0.10mol;1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入BPA(6.23g,0.0273mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.15g,0.01mol),并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯发生反应为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例9
以下列反应条件重复实施例7:间苯二酚(29.83g,0.27mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(1.96g,0.009mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50∶50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯),同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加完二酰氯之后,将反应的pH调整至7,并从水层中萃取含多芳基化合物的有机层。弃去水层,并将可有机溶解的内容物转移回到2升5颈玻璃反应器中。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(2.81g,0.0009mol;q为大约45);BPA(7.02g,0.0307mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(7.4g,0.07mol;1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(7.02g,0.0307mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.29g,0.013mol),并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯分子发生缩合为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例10
以下列反应条件重复实施例7:间苯二酚(29.83g,0.27mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(1.75g,0.008mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。将间苯二酰氯和对苯二酰氯的50∶50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g,0.25mol的二酰氯)用加料漏斗添加到烧瓶中,同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加完二酰氯之后,将反应的pH调整至7,并从水层中萃取含多芳基化合物的有机层。弃去水层,并将可有机溶解的内容物转移回到2升5颈玻璃反应器中。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(5.16g,1.58mmol,q为大约40);BPA(3.11g,0.0136mol);去离子水(400ml),及碳酰氯(5.3g,0.05mol,1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(3.11g,0.014mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.16g,0.01mol),并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯分子发生缩合为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例11
以下列反应条件重复实施例7:间苯二酚(35.25g,0.32mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(1.96g,0.009mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。在10~15分钟内加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50:50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g,0.25mol的二酰氯),同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加完二酰氯之后,将反应的pH调整至7,并从水层中萃取含多芳基化合物的有机层。弃去水层,并将可有机溶解的内容物转移回到2升5颈玻璃反应器中。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(2.81g,0.86mmol,q为大约40);BPA(7.02g,0.0308mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(13.7g,0.139mol,1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(7.02g,0.0308mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.30g,0.013mol),并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯分子发生缩合为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例12
以下列反应条件重复实施例6:间苯二酚(35.25g,0.32mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(2.29g,0.011mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。在10~20分钟内加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50:50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯),同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加入二酰氯之后,将反应的pH调整至7。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(2.98g,0.91mmol,q为大约40);BPA(7.02g,0.0307mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(9.6g,0.10mol,1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(7.02g,0.0307mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.30g,0.013mol),并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯基团已经反应为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例13
以下列反应条件重复实施例6:间苯二酚(35.25g,0.32mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(1.75g,0.008mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。将间苯二酰氯和对苯二酰氯的50∶50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯)通过加料漏斗在10~15分钟内加到反应器中,同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加入二酰氯之后,将反应的pH调整至7。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(5.49g,1.68mmol,q为大约40);BPA(3.09g,0.0135mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(11.44g,0.116mol,1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(3.09g,0.0135mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.16g,0.01mol),并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯发生缩合为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例14
以下列反应条件重复实施例6:间苯二酚(29.83g,0.27mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(2.62g,0.012mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。将间苯二酰氯和对苯二酰氯的50∶50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g,0.25mol的二酰氯)通过加料漏斗在10~15分钟内加到反应器中,同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加入二酰氯之后,将反应的pH调整至7。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(7.03g,2.15mmol,q为大约40);BPA(18.7g,0.082mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(13.98g,0.141mol,1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(18.7g,0.082mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.74g,0.012mol),并搅拌内容物直至全部氯甲酸酯基团发生缩合为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例15
以下列反应条件重复实施例7:间苯二酚(35.25g,0.32mol);去离子水(50~70ml);无水二氯甲烷,HPLC级(450ml);对枯基苯酚(2.62g,0.012mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml,75%重量的水溶液)。将间苯二酰氯和对苯二酰氯的50∶50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯)通过加料漏斗在10~15分钟内加到反应器中,同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加入二酰氯之后,将反应的pH调整至7。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(7.03g,2.15mmol,q为大约40);BPA(18.7g,0.082mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(20.31g,0.205mol,1.0g/分钟)。向二-氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(18.7g,0.082mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至10。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.74g,0.012mol),并搅拌内容物,直至通过分析方法判断全部氯甲酸酯分子不存在为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法,纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例16:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法3
向5升Morton烧瓶中加入间苯二酚(238g,2.16mol),二氯甲烷(2L),水(400ml)和三乙胺(11ml,0.079mol)。用50wt%的氢氧化钠水溶液将pH调整至7,并随着在13分钟内加入50/50摩尔比间苯二酰氯和对苯二酰氯的25wt%二氯甲烷溶液(1351g的溶液,338g,1.67mol),通过加入碱而保持pH4~7。将pH升高至7.4,并将反应混合物加到30L光气发生器(phosgenator)中,且伴随加入BPA(1824g,8.00mol),二氯甲烷(6L),水(3.5L),苯酚(49.9g,0.53mol,4.5摩尔%),及三乙胺(5.5ml,0.039mol)。将反应混合物用碳酰氯处理,同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液保持pH为约9。在410g(4.13mol)的碳酰氯时,将pH升高至10,并开始加入式XXVI(式中X=COCl,Y=Cl,及q为大约49)(EuSi-BCF)于二氯甲烷中的24wt%的溶液(585g的溶液,140g(约0.034mol)的EuSi-BCF)。硅氧烷溶液的添加在590g(6.0mol)的碳酰氯时完成。在pH为10时连续进行光气化,直至加入1000g(10.0mol)的碳酰氯。将该聚合物溶液用8L的二氯甲烷稀释,用1N盐酸洗涤两次,用去离子水洗涤三次。通过反溶剂沉淀到甲醇中而分离该聚合物,并在100℃的真空烘箱中进行干燥。
实施例17:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法4
向5升Morton烧瓶中加入间苯二酚(238g,2.16mol),二氯甲烷(2L),水(500ml),及甲基三丁基氯化铵的75wt%水溶液(28ml,0.089mol)。用50wt%的氢氧化钠水溶液将pH调整至7,并且伴随在12分钟内加入50/50摩尔比间苯二酰氯和对苯二酰氯的25wt%二氯甲烷溶液(1351g的溶液,338g,1.67mol),通过加入碱而保持pH6~7。将pH升高至8.3,并将反应混合物加到30L的光气发生器中,且伴随加入BPA(913g,4.00mol),二氯甲烷(7.5L),及水(3.8L)。将反应混合物用碳酰氯处理,同时用50wt%的氢氧化钠水溶液使pH保持为约5~7。在610g(6.2mol)的碳酰氯时,停止加入碳酰氯,并将pH升高至10.2,接着加入式XII的聚硅氧烷(141g,约0.034mol,q为大约49)。将反应混合物在pH10.2下搅拌10分钟,接着加入BPA(913g,4.00mol)。一旦氯甲酸酯用光(约7分钟),即加入苯酚(49.9g,0.53mol,4.5摩尔%)和三乙胺(11ml,0.079mol),并在pH为10时连续地进行光气化,直至加入另外500g(5mol)的碳酰氯。将聚合物溶液用8L的二氯甲烷稀释,用1N盐酸洗涤两次,用去离子水洗涤三次。通过反溶剂沉淀到甲醇中而分离该聚合物,并在100℃的真空烘箱中进行干燥。
实施例18:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法6
在3L的Morton烧瓶中加入50/50摩尔比间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯的25wt%二氯甲烷溶液(1351g的溶液,338g,1.67mol的二酰氯混合物)。在4分钟期限内向其中加入XII的20~30wt%二氯甲烷溶液(141g,约0.034mol,q为大约49)和三乙胺(11ml,0.79mol)。将反应搅拌10分钟,然后在23分钟内将其加到5升Morton烧瓶中,该烧瓶预先加有间苯二酚(238g,2.16mol),二氯甲烷(2L),水(400ml),及三乙胺(11ml,0.079mol)。加入期间通过50wt%的氢氧化钠水溶液使pH保持为6~7。将pH升高至6.8,并将反应混合物加到30L的光气发生器中,伴随着加入BPA(1824g,8.00mol),二氯甲烷(6L),水(3.5L),苯酚(49.9g,0.53mol,4.5摩尔%),及三乙胺(5.5ml,0.039mol)。将反应混合物用碳酰氯处理,同时用50wt%的氢氧化钠水溶液使pH保持为大约9。在410g(4.13mol)的碳酰氯时,将pH升高至10,并继续加入碳酰氯至1000g(10.0mol)。将聚合物溶液用8L的二氯甲烷稀释,用1N盐酸洗涤两次,用去离子水洗涤三次。通过沉淀到甲醇中而分离该聚合物,并在100℃的真空烘箱中进行干燥。
实施例19:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法
在氮气氛中,将下列物质加到2升5颈玻璃反应器中:间苯二酚(35.25g,0.32mol);去离子水(50~70ml);二氯甲烷(450ml);对枯基苯酚(1.74g,0.008mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml的75%重量的水溶液)。在10~20分钟内加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50:50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯),同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加入二酰氯之后,将反应的pH调整至7,并将该混合物搅拌5分钟。在多芳基化合物混合物中加入式XII的聚硅氧烷(5.96g,1.8mmol,q为大约40);去离子水(200ml);及碳酰氯(16.7g,0.17mol,1.0g/分钟),同时通过加入50wt%的氢氧化钠水溶液使pH保持为4~8。加完碳酰氯之后,通过加入氢氧化钠溶液使反应介质的pH为7。用碳酰氯试纸确认氯甲酸酯在反应混合物中的存在。向氯甲酸酯溶液中加入双酚-A(14.04g,0.0615mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至8.5~10。将反应搅拌10~15分钟。然后加入三乙胺(1.3g,0.013mol)。搅拌该混合物,同时用氢氧化钠使pH保持为9~10,直至不能通过碳酰氯试纸检测到氯甲酸酯为止。然后将碳酰氯(4g,以大约1g/分钟)加到该混合物中,同时用氢氧化钠使pH保持为9~10。在pH10搅拌数分钟后之后,用稀盐酸将pH降低至大约7~8,并通过聚碳酸酯制备中常用的方法分离和干燥该聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
实施例20:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法
在氮气氛中,将下列物质加到2升的5颈圆底缩聚反应器中:间苯二酚(31.7g,0.288mol);去离子水(50~70ml);二氯甲烷(450ml);对枯基苯酚(1.96g,0.009mol);及甲基三丁基氯化铵(0.3ml的75%重量的水溶液)。加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50:50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯),同时通过加入50wt%氢氧化钠水溶液使反应的pH保持为4~8。加完二酰氯之后,将反应的pH调整至8。将该混合物搅拌5分钟,其后,从水层中萃取出含多芳基化合物的有机层。弃去水层,并将可有机溶解的内容物转移回到2升的5颈玻璃反应器中。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入下列物质:式XII的聚硅氧烷(2.81g,0.86mmol,q为大约40);BPA(7.02g,0.0307mol);去离子水(400ml);及碳酰氯(11.6g,1.0g/分钟,0.12mol)。向氯甲酸酯溶液中加入第二批的BPA(7.02g,0.0307mol)和二氯甲烷(200ml),并将pH升高至9。将反应搅拌10~15分钟。加入三乙胺(1.29g,0.013mol),并在pH 9~10.5搅拌该内容物,直至不能用碳酰氯试纸检测到氯甲酸酯的存在为止。然后向该混合物中加入碳酰氯(4g,以大约1g/分钟),同时用氢氧化钠使pH保持为9~10。待在pH10搅拌数分钟后之后,用稀盐酸将pH降低至大约7~8,并通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
对比例1:聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的制备方法5
在5升Morton烧瓶中加入间苯二酚(238g,2.16mol),二氯甲烷(2L),水(400ml),及三乙胺(11ml,0.079mol)。用50wt%的氢氧化钠水溶液将pH调整至7,并在11分钟内加入50/50摩尔比间苯二酰氯和对苯二酰氯的25wt%二氯甲烷溶液(1351g的溶液,338g,1.67mol)时,通过加入碱而使pH保持为4.5~7.5。将pH升高至6.8,并将反应混合物加到30L的光气发生器中,伴随着加入BPA(1824g,8.00mol),二氯甲烷(6L),水(3.5L),苯酚(49.9g,0.53mol,4.5摩尔%),式XII的聚硅氧烷(141g,大约0.034mol,q为大约49),及三乙胺(5.5ml,0.039mol)。将反应混合物用碳酰氯处理,同时用50wt%的氢氧化钠水溶液使pH保持为约9。在410g(4.13mol)的碳酰氯时,将pH升高至10,并继续加入碳酰氯至1050g(10.5mol)。将该聚合物溶液用8L的二氯甲烷稀释,用1N盐酸洗涤两次,并用去离子水洗涤三次。通过反溶剂沉淀到甲醇中而分离该聚合物,并在100℃的真空烘箱中进行干燥。
对比例2
将下列组分加到5升Morton圆底烧瓶中:间苯二酚(29.83g,0.27mol);(b)去离子水(50~70ml);(c)二氯甲烷(450ml);(d)对枯基苯酚(2.62g,0.012mol)。向烧瓶中加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的50∶50(重量)混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(150.1g的溶液,0.25mol的二酰氯),同时使pH保持为4~8。在聚酯缩合之后,在多芳基化合物混合物中加入(a)式XII的聚硅氧烷(7.03g,2.15mmol,q为大约40);(b)BPA(18.7g,0.082mol);(c)去离子水(400ml);(d)碳酰氯(13.98g,1.0g/分钟,0.141mol);及(e)三乙胺(1.74g,0.012mol)。将反应搅拌必要的反应时间,直至不能用碳酰氯试纸检测到氯甲酸酯为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
对比例3
类似于实施例1-10和对比例2,以较小规模重复美国专利5932677的实验1。将下列组分加到5升Morton圆底烧瓶(类似于实施例1中所述的反应器)中:(a)去离子水(50~70ml);(b)二氯甲烷(450ml);(c)对枯基苯酚(1.61g,0.0065mol);(d)BPA(26.95g,0.118mol);(e)式XII的聚硅氧烷(1.41g,0.0004mol,q为大约40);及(f)三乙胺(0.91g,0.0065mol)。向该烧瓶中加入间苯二酰氯和对苯二酰氯的93:7混合物溶解于无水二氯甲烷中的溶液(20g,0.0985mol的二酰氯)。在聚酯缩合期间,使反应的pH保持为8~10。加入二酰氯之后,向反应器中加入碳酰氯(2.58g,0.026mol)。将反应搅拌必要的反应时间,直至全部氯甲酸酯消失为止。通过聚碳酸酯制备中常用的方法纯化和干燥聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)。
根据上述方法制备的聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的性质列于下面的表1中,其中Mw为分子量,Tg为玻璃化转变温度,薄膜外观为定性的视觉评价,及%T为透光百分率。
表1
样品 | wt% XII | Mw(g/mol) | Tg(℃) | 薄膜外观 | %T |
实施例6 | 6 | 23300 | 130.6 | 透明 | 91.1a |
实施例7 | 6 | 28900 | 146.5 | 透明 | 90.8a |
实施例8 | 3 | 25700 | 146.6 | 透明 | 88.4a |
实施例9 | 6 | 28700 | 145.3 | 透明 | 90.6a |
实施例10 | 6 | 30000 | 148.9 | 透明 | 87.5a |
实施例11 | 3 | 25000 | 142.7 | 透明 | 92.3a |
实施例12 | 3 | 25800 | 135.3 | 透明 | 90.3a |
实施例13 | 6 | 30400 | 135.7 | 透明 | 92a |
实施例14 | 6 | 31600 | 146.2 | 透明 | 90.7a |
实施例15 | 6 | 15600 | 131.4 | 透明 | 91.7a |
实施例16 | 5 | 24000 | 138 | 透明 | 74.8b |
实施例17 | 6 | 31000 | 140 | 透明 | 79.5b |
实施例18 | 5 | 26400 | 138 | 透明 | 87.8b |
对比例1 | 4 | 23700 | 139 | 半透明 | 30.6b |
对比例2 | 6 | 25700 | 140 | 不透明c | 34.2a |
对比例3 | 3 | 27100 | 176 | 不透明c | 33.1 |
a薄膜在205℃(在110~120℃干燥该树脂至少4小时之后)和13.8兆帕熔体模压至厚度为10~30微米。b部件注塑成厚度为3.2毫米的彩色牌。c%雾度>99%。
低温缺口伊佐德冲击强度测量
低温冲击强度是热塑性材料的区别性性质,因为该材料常常暴露于各式各样的温度。利用厚度为3.2mm的缺口伊佐德样品,测试部件的低温冲击强度。按ASTM D256-04试验方案,利用Testing Machines Inc.MonitorImpactTester Model 43-02,在室温、-20℃和-40℃,评价各部件。在每个温度下测试5个样品,并记录每个样品的平均力。冲击强度试验结果见表2。
表2
样品 | 23℃的NII冲击强度(J/cm) | -20℃的NII冲击强度(J/cm) | -40℃的NII冲击强度(J/cm) |
对照a | 8.5 | 2.2 | 1.4 |
实施例16 | 5.9 | 3.8 | 2.5 |
实施例17 | 6.6 | 4.9 | 2.3 |
对比例1 | 5.4 | 3.4 | 2.6 |
实施例18 | 5.9 | 3.9 | 3.3 |
a不含任何聚硅氧烷嵌段的聚(间苯二酚酯聚碳酸酯)材料(Mw=28500g/mol),其根据实施例11但未添加式XII的聚硅氧烷来制备。
与对照的聚酯碳酸酯相比,聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)样品显示增强的低温抗冲击性能。还已知的是,增加聚(间苯二酚芳基化物聚硅氧烷聚碳酸酯)的分子量,室温和低温延展性也增加,但是随着对照的分子量的增加,延展性未显著地提高,在较低温度下尤其如此。
所有引用的专利、专利申请和其它文献均整体地引入本文作为参考。所本文公开的有范围据包括端点,且指向相同特性的端点可彼此独立地组合。
尽管已经在典型的实施方案中阐述和说明了本发明,但是本发明并不限于所示的具体内容,因为在不以任何方式脱离本发明的构思的情况下,可以作出多种改进和替换。如此,本领域的技术人员仅使用常规实验就可想到本文所公开的发明的另外改进和等价物,而所有的上述改进和等价物被认为是在如所附权利要求定义的本发明的精神和范围内的。本文引用的所有美国专利通过参考而并入本文。
Claims (24)
1.一种共聚物组合物,包含:
-含有硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段,其中该聚硅氧烷嵌段为
·下式的聚硅氧烷嵌段:
式中x为4~50,每个R3相同或相异,并且为C1-8烷基或C6-13芳基,及D1为芳族二羟基化合物的反应残基;或者
·下式的聚硅氧烷嵌段:
式中q为4~50,每个R3相同或相异,及R4为C6-30亚烃基;以及
-多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段,其基本上由芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元组成,所述芳基化物聚酯单元的量为50~99摩尔%,所述芳族碳酸酯单元的量为1~50摩尔%,其中
·1~30摩尔%的芳族碳酸酯单元为间苯二酚型碳酸酯单元,及
·0~35摩尔%的芳族碳酸酯单元为双酚型碳酸酯单元,
其中芳基化物嵌段中所述芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的摩尔百分数之和为100摩尔%,
其中聚硅氧烷嵌段连接在芳基化物酯单元,芳族碳酸酯单元,或者芳基化物酯单元和芳族碳酸酯单元二者上,
其中聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元以共聚物组合物重量的0.2~10wt%的量存在,以及
其中厚度为3.2±0.12毫米并由该共聚物组合物组成的模制品,根据ASTM D1003-00具有大于或等于70%的透光百分率。
2.根据权利要求1的共聚物组合物,其中厚度为3.2±0.12毫米并由该共聚物组合物组成的模制品,根据ASTM D1003-00具有小于或等于10%的雾度。
3.根据权利要求1的共聚物组合物,其中所述聚硅氧烷嵌段基本上与共聚物组合物的芳基化物聚酯单元,芳族碳酸酯单元,或者芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元二者随机地分散。
4.根据权利要求1的共聚物组合物,其中D1为间苯二酚,双酚A,或者间苯二酚和双酚A的组合的反应残基,且其中芳基化物聚酯单元为间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯单元。
5.根据权利要求1的共聚物组合物,其中聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元以共聚物组合物重量的0.2~6wt%的量存在。
6.根据权利要求1的共聚物组合物,其中x为5~45。
7.根据权利要求1的共聚物组合物,其中q为4~15。
8.根据权利要求1的共聚物组合物,其中q为16~50。
12.一种制品,其包含权利要求1的共聚物组合物。
13.根据权利要求12的制品,其中该制品为用于飞行器的内部部件。
14.一种共聚物组合物,其基本上由以下物质组成:
-含有硅氧烷单元的聚硅氧烷嵌段,其中该聚硅氧烷嵌段为
·下式的聚硅氧烷嵌段:
式中x为4~50,每个R3相同或相异,并且为C1-8烷基或C6-13芳基,及D1为芳族二羟基化合物的反应残基;或者
·下式的聚硅氧烷嵌段:
式中q为4~50,每个R3相同或相异,及R4为C6-30亚烃基;以及
-多芳基化合物-聚碳酸酯嵌段,其基本上由芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元组成,所述芳基化物聚酯单元的量为50~99摩尔%,所述芳族碳酸酯单元的量为1~50摩尔%,其中
·1~30摩尔%的芳族碳酸酯单元为间苯二酚型碳酸酯单元,及
·0~35摩尔%的芳族碳酸酯单元为双酚型碳酸酯单元,
其中芳基化物嵌段中芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的摩尔百分数之和为100摩尔%,
其中聚硅氧烷嵌段连接在芳基化物酯单元,芳族碳酸酯单元,或者芳基化物酯单元和芳族碳酸酯单元二者上,
其中聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元以共聚物组合物重量的0.2~10wt%的量存在,以及
其中厚度为3.2±0.12毫米并由该共聚物组合物组成的模制品,根据ASTM D1003-00具有大于或等于70%的透光百分率。
15.一种制备具有聚硅氧烷嵌段、芳基化物嵌段和碳酸酯嵌段的共聚物组合物的方法,该方法包括使下列物质发生反应:
羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷,其中该聚硅氧烷包含4~50个硅氧烷单元,
芳族二羧酸衍生物,
芳族二羟基化合物,及
羰基化合物,
其中分别选取各反应物的加入顺序,羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷相对于芳族二羧酸衍生物、芳族二羟基化合物和羰基化合物的重量的量,芳族二羧酸衍生物/芳族二羟基化合物/羰基化合物的摩尔比,及反应条件,使得聚硅氧烷嵌段通过共聚物组合物的芳基化物嵌段、碳酸酯嵌段或者芳基化物嵌段和碳酸酯嵌段的组合而基本随机地分散。
16.根据权利要求15的方法,其中羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷包含4~15个硅氧烷单元。
17.根据权利要求15的方法,其中在发生反应之前或期间,将聚硅氧烷的羟基芳族化合物端基官能化成氯甲酸酯端基。
18.根据权利要求17的方法,其中羟基芳香族化合物封端的聚硅氧烷包含16~50个硅氧烷单元。
19.根据权利要求18的方法制备的共聚物组合物。
20.一种热塑性组合物,其包含下列物质的共混物:
-包含共聚物组合物的第一聚合物,该共聚物组合物包含:
·下式的聚硅氧烷嵌段:
式中x为4~50,每个R3相同或相异并且为C1-8烷基或C6-13芳基,及D1为芳族二羟基化合物的反应残基;或者
·下式的聚硅氧烷嵌段:
式中q为4~50,每个R3相同或相异,及R4为C6-30亚烃基;以及
1~30摩尔%的芳族碳酸酯单元为间苯二酚型碳酸酯单元,及
0~35摩尔%的芳族碳酸酯单元为双酚型碳酸酯单元,
其中芳基化物嵌段中芳基化物聚酯单元和芳族碳酸酯单元的摩尔百分数之和为100摩尔%,
其中聚硅氧烷嵌段连接在芳基化物酯单元、芳族碳酸酯单元或者芳基化物酯单元和芳族碳酸酯单元二者上,及
其中聚硅氧烷嵌段的硅氧烷单元以共聚物组合物重量的0.2~10wt%的量存在;以及
-第二聚合物,
其中所述第一和第二聚合物是不相同的,及
其中厚度为3.2±0.12毫米并且由该热塑性组合物组成的模制品,根据ASTM D1003-00具有大于或等于70%的透光百分率。
21.根据权利要求20的热塑性组合物,其中第二聚合物的组成与第一聚合物的多芳基化合物-聚碳酸酯部分相同。
22.根据权利要求21的热塑性组合物,还包含添加剂,该添加剂包括:着色剂,颜料,染料,抗冲改性剂,稳定剂,色泽稳定剂,热稳定剂,防紫外线剂,紫外线吸收剂,阻燃剂,填料,助流剂,酯交换抑制剂,及脱模剂。
23.一种制品,其包含权利要求20的热塑性组合物。
24.根据权利要求23的制品,其中该制品为飞行器的内部部件。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/426,680 | 2006-06-27 | ||
US11/426,680 US7605221B2 (en) | 1999-05-18 | 2006-06-27 | Weatherable, thermostable polymers having improved flow composition |
PCT/US2007/070669 WO2008002757A1 (en) | 2006-06-27 | 2007-06-08 | Weatherable, thermostable polymers having improved flow composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101506267A true CN101506267A (zh) | 2009-08-12 |
CN101506267B CN101506267B (zh) | 2014-08-27 |
Family
ID=38565927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200780031805.0A Expired - Fee Related CN101506267B (zh) | 2006-06-27 | 2007-06-08 | 具有改进的流动性成分的耐侯和热稳定的聚合物 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7605221B2 (zh) |
EP (1) | EP2032624B1 (zh) |
KR (1) | KR101418503B1 (zh) |
CN (1) | CN101506267B (zh) |
WO (1) | WO2008002757A1 (zh) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8350275B2 (en) | 2011-04-01 | 2013-01-08 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Optoelectronic devices and coatings therefore |
US8525191B2 (en) | 2011-04-01 | 2013-09-03 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Optoelectronic devices and coatings therefore |
CN103492493A (zh) * | 2011-03-31 | 2014-01-01 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 阻燃聚(硅氧烷)共聚物组合物、制备方法及由其形成的制品 |
CN103975020A (zh) * | 2011-12-09 | 2014-08-06 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 聚苯醚砜和硅酮聚酯碳酸酯的共混物 |
CN104204088A (zh) * | 2012-02-29 | 2014-12-10 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 具有低烟气的热塑性组合物、它们的制备方法及其用途 |
CN105209312A (zh) * | 2013-05-01 | 2015-12-30 | 沙特基础全球技术有限公司 | 具有低烟雾和低热释放的列车内部部件及其制造方法 |
CN109561856A (zh) * | 2016-06-06 | 2019-04-02 | 美敦力泌力美公司 | 用于分析物传感器的聚碳酸酯脲/氨基甲酸乙酯聚合物 |
CN109776783A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-05-21 | 聊城鲁西聚碳酸酯有限公司 | 一种耐候耐溶剂共聚聚碳酸酯制备方法 |
CN110382592A (zh) * | 2017-03-10 | 2019-10-25 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 聚碳酸酯共聚物、由其形成的制品及制造方法 |
CN110483993A (zh) * | 2018-05-15 | 2019-11-22 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 无纺织物及相关复合材料及制造方法 |
CN110511363A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-29 | 中山精合电子材料有限公司 | 一种树脂的形成方法 |
CN112639003A (zh) * | 2018-09-19 | 2021-04-09 | 美国陶氏有机硅公司 | 芳基官能化聚硅氧烷中的芳基断裂抑制 |
CN115443299A (zh) * | 2020-04-24 | 2022-12-06 | 株式会社三养社 | 利用羟基末端聚硅氧烷混合物的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物及其制备方法 |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7790292B2 (en) * | 1999-05-18 | 2010-09-07 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Polysiloxane copolymers, thermoplastic composition, and articles formed therefrom |
KR101206650B1 (ko) * | 2004-05-20 | 2012-11-29 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 폴리카보네이트 수지 및 이를 이용한 전자사진 감광체 |
US20080118729A1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-05-22 | General Electric Company | Thermoplastic composition, method of making, and articles formed therefrom |
US20090069512A1 (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-12 | General Electric Company | Composition and associated method |
US20090186966A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-23 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Thermoplastic polyestercarbonate composition |
KR20120089698A (ko) * | 2009-11-02 | 2012-08-13 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 함불소 화합물 및 함불소 중합체 |
US9732196B2 (en) | 2011-05-10 | 2017-08-15 | Sabic Global Technologies B.V. | Adhesive for bonding polyimide resins |
US8937127B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-01-20 | Sabic Global Technologies B.V. | Flame retardant poly(siloxane-etherimide) copolymer compositions, methods of manufacture, and articles formed therefrom |
CN104903393A (zh) | 2013-01-08 | 2015-09-09 | 沙特基础全球技术有限公司 | 聚合物照明电枢 |
WO2014111514A1 (de) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Dwi An Der Rwth Aachen E.V. | Behandlung von kristallinen cellulosehaltigen substraten |
TWI515108B (zh) | 2013-02-21 | 2016-01-01 | 薩比克全球科技公司 | 聚合型板、彼之製造和使用方法、及含該聚合型板的物件 |
US20150225547A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-13 | Ticona Llc | Molded Part for Use in a Portable Electronic Device |
US20150240074A1 (en) | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Polyester-polycarbonate composition and article |
EP3169730B1 (en) | 2014-08-20 | 2018-10-03 | SABIC Global Technologies B.V. | Thermoplastic compositions, methods of their manufacture, and articles thereof |
KR101779188B1 (ko) | 2014-09-05 | 2017-09-15 | 주식회사 엘지화학 | 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물 |
US10377876B2 (en) | 2014-11-25 | 2019-08-13 | Sabic Global Technologies B.V. | Thermoplastic compositions, method of manufacture, and articles therefrom |
US10144827B2 (en) | 2014-11-25 | 2018-12-04 | Sabic Global Technologies B.V. | Weatherable thermoplastic compositions, method of manufacture, and articles therefrom |
KR20160067714A (ko) | 2014-12-04 | 2016-06-14 | 주식회사 엘지화학 | 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 물품 |
WO2016089137A1 (ko) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | 주식회사 엘지화학 | 코폴리카보네이트 조성물 및 이를 포함하는 물품 |
KR101685665B1 (ko) | 2014-12-04 | 2016-12-12 | 주식회사 엘지화학 | 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물 |
US9688855B2 (en) * | 2015-11-17 | 2017-06-27 | Sabic Global Technologies B.V. | Polycarbonate-polysiloxane copolymer compositions for mobile phone housing applications |
US10982051B2 (en) | 2017-06-05 | 2021-04-20 | Momentive Performance Materials Inc. | Aqueous compositions for hair treatment comprising polyorganosiloxanes with polyhydroxyaromatic moieties |
KR102178646B1 (ko) * | 2017-09-29 | 2020-11-13 | 주식회사 엘지화학 | 코폴리카보네이트 및 이의 제조방법 |
KR102230071B1 (ko) * | 2019-01-17 | 2021-03-22 | (주)플라벡스 | 내화학약품성과 내후성이 우수한 폴리카보네이트 시트 |
Family Cites Families (78)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3030331A (en) | 1957-08-22 | 1962-04-17 | Gen Electric | Process for preparing copolyesters comprising reacting a carbonyl halide with a dicarboxylic acid and a dihydroxy compound in the presence of a tertiary amine |
IT595468A (zh) | 1957-08-22 | |||
US3207814A (en) | 1961-01-03 | 1965-09-21 | Gen Electric | Carbonate-polyester copolymer resinous compositions |
US3460961A (en) | 1965-04-21 | 1969-08-12 | Monsanto Co | Process of coating a substrate with a polymeric ultraviolet light barrier coating and the coated substrate |
US3506470A (en) | 1965-07-08 | 1970-04-14 | Monsanto Co | Photoprints coated with polymeric ultraviolet light barrier coatings |
US3503779A (en) | 1965-07-08 | 1970-03-31 | Monsanto Co | Substrates coated with polymeric ultraviolet light barrier coatings |
US3444129A (en) | 1965-07-08 | 1969-05-13 | Monsanto Co | Polymeric ultraviolet barrier coatings |
US3492261A (en) | 1965-07-08 | 1970-01-27 | Monsanto Co | Solutions of polymeric ultraviolet light barrier coatings |
US3686355A (en) | 1970-05-08 | 1972-08-22 | Gen Electric | Shaped composition of polymer and surface modifying block copolymer additive and method |
JPS5541245B2 (zh) | 1973-05-31 | 1980-10-23 | ||
US4001184A (en) | 1975-03-31 | 1977-01-04 | General Electric Company | Process for preparing a branched polycarbonate |
US4156069A (en) | 1976-04-02 | 1979-05-22 | Allied Chemical Corporation | Bisphenol-A/terephthalate/carbonate melt processable copolymers |
US4286083A (en) | 1976-12-29 | 1981-08-25 | General Electric Company | Method of preparing polyester carbonates |
US4127560A (en) | 1977-08-08 | 1978-11-28 | Celanese Corporation | Melt polymerization process for preparing a melt processable resorcinol phthalate polyester utilizing a metal acetate catalyst |
WO1980000084A1 (en) | 1978-06-22 | 1980-01-24 | Gen Electric | Ductile and solvent resistant polycarbonate compositions having improved flame resistance |
US4217438A (en) | 1978-12-15 | 1980-08-12 | General Electric Company | Polycarbonate transesterification process |
US4194038A (en) | 1979-01-25 | 1980-03-18 | Allied Chemical Corporation | Poly(ester-carbonates) from dicarboxylic acid chlorides |
NL7901769A (nl) | 1979-03-06 | 1980-09-09 | Gen Electric | Vlamvertragende, polyfenyleenether bevattende samen- stellingen. |
US4238596A (en) | 1979-04-26 | 1980-12-09 | General Electric Company | Process for obtaining copolyester-carbonates |
US4238597A (en) | 1979-04-26 | 1980-12-09 | General Electric Company | Process for producing copolyester-carbonates |
JPS55164639A (en) | 1979-06-07 | 1980-12-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Prevention of dihydric phenol against discoloration |
DE2940024A1 (de) | 1979-10-03 | 1981-04-16 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Aromatische polyester, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von spritzgussartikeln, folien und ueberzuegen |
US4503121A (en) | 1981-12-29 | 1985-03-05 | Union Carbide Corporation | Laminate compositions with polyarylate and poly(aryl ether) |
US4482694A (en) | 1983-04-25 | 1984-11-13 | Bayer Aktiengesellschaft | High molecular weight aromatic polyesters and processes for their production |
US4487896A (en) | 1983-09-02 | 1984-12-11 | General Electric Company | Copolyester-carbonate compositions exhibiting improved processability |
DE3344911A1 (de) | 1983-12-13 | 1985-06-13 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Thermoplastische polysiloxan-polyester(carbonat)-blockcopolymere, ihre herstellung und verwendung |
DE3346946A1 (de) | 1983-12-24 | 1985-07-04 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von farblosen aromatischen polyestern und polyestercarbonaten |
US4506065A (en) | 1984-01-03 | 1985-03-19 | General Electric Company | Copolyestercarbonates |
US4576842A (en) | 1984-03-19 | 1986-03-18 | Union Carbide Corporation | Cookware formed from a laminate |
DE3414116A1 (de) | 1984-04-14 | 1985-10-24 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Uv-stabilisierte polycarbonatformkoerper |
US4663413A (en) | 1985-01-04 | 1987-05-05 | Thoratec Laboratories Corp. | Polysiloxane-polylactone block copolymers |
US4963595A (en) | 1985-01-04 | 1990-10-16 | Thoratec Laboratories Corporation | Polysiloxane-polylactone block copolymers |
NL8601899A (nl) | 1986-07-22 | 1988-02-16 | Gen Electric | Mengsels op basis van polycarbonaten met verbeterde fysische en chemische eigenschappen. |
DE3819943A1 (de) | 1988-06-11 | 1990-02-08 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von aromatischen polycarbonaten, aromatischen polyestercarbonaten und aromatischen polyestern |
US4992322A (en) | 1988-06-23 | 1991-02-12 | General Electric Company | Coextruded products with improved weatherability |
JP2638981B2 (ja) | 1988-08-26 | 1997-08-06 | 東ソー株式会社 | 芳香族ポリエステル樹脂の製造方法 |
JPH068386B2 (ja) | 1988-12-26 | 1994-02-02 | 出光石油化学株式会社 | ポリカーボネート系樹脂組成物 |
US4994532A (en) | 1989-06-16 | 1991-02-19 | General Electric Company | Polycarbonate-silicone block copolymer compositions |
WO1991000885A1 (en) | 1989-07-07 | 1991-01-24 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Polycarbonate-polydimethylsiloxane copolymer and method of production thereof |
EP0460206A1 (en) | 1989-12-22 | 1991-12-11 | General Electric Company | Polyestercarbonate composition |
US5488086A (en) | 1990-12-27 | 1996-01-30 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Polycarbonate resin composition |
DE69224937T2 (de) | 1991-07-01 | 1998-10-22 | Gen Electric | Polycarbonat-Polysiloxan-Blockcopolymere |
DE69224938T2 (de) | 1991-07-01 | 1998-10-22 | Gen Electric | Terpolymer mit aliphatischen Polyestersegmenten, Polysiloxansegmenten und Polycarbonatsegmenten |
DE69232474T2 (de) | 1991-07-01 | 2002-11-14 | Gen Electric | Mischungen aus Polycarbonat-Polysiloxan-Blockcopolymeren und Polycarbonaten oder Polyestercarbonatcopolymeren |
CA2098566A1 (en) | 1991-11-15 | 1993-05-16 | Masaya Okamoto | Polycarbonate resin composition and process for producing the same |
US5451632A (en) | 1992-10-26 | 1995-09-19 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Polycarbonate-polyorganosiloxane copolymer and a resin composition |
US5932677A (en) | 1993-05-27 | 1999-08-03 | General Electric Company | Terpolymer having aromatic polyester, polysiloxane and polycarbonate segments |
US5360861A (en) | 1993-05-28 | 1994-11-01 | General Electric Company | Polyester-carbonate resin compositions of improved impact-resistance |
EP0633292B1 (en) | 1993-07-09 | 1998-12-30 | General Electric Company | Compositions of siloxane polyestercarbonate block terpolymers and high heat polycarbonates |
US5616674A (en) | 1994-05-10 | 1997-04-01 | General Electric Company | Method of preparing polycarbonate-polysiloxane block copolymers |
US5530083A (en) | 1994-07-21 | 1996-06-25 | General Electric Company | Silicone-polycarbonate block copolymers and polycarbonate blends having reduced haze, and method for making |
US5714567A (en) | 1996-02-15 | 1998-02-03 | Council Of Scientific & Ind. Research | Process for the preparation of aromatic polyesters |
US5821322A (en) | 1997-05-05 | 1998-10-13 | General Electric Company | Diaminoalkyl quaternary ammonium salts and method for their preparation and use |
US6168788B1 (en) * | 1997-09-26 | 2001-01-02 | Leon Wortham | Fibrin glue without fibrinogen and biosealant compositions and methods |
US5807965A (en) | 1997-12-23 | 1998-09-15 | General Electric Company | Interfacial copolyestercarbonate method using catalyst comprising hexaalkylguanidinium salt and tertiary amine |
US5916997A (en) | 1998-02-25 | 1999-06-29 | General Electric Company | Weatherable copolymers |
US6143839A (en) | 1998-09-14 | 2000-11-07 | General Electric Company | Weatherable blends of polycarbonates with arylate polymers |
ATE399573T1 (de) | 1998-10-13 | 2008-07-15 | Gambro Lundia Ab | Biokompatibler polymerfilm |
DE69928431T2 (de) | 1998-10-29 | 2006-07-27 | General Electric Co. | Witterungsbeständige blockcopolyestercarbonate, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende polymerlegierungen |
DE69914352T2 (de) | 1998-10-29 | 2004-12-09 | General Electric Co. | Witterungsbeständige blockcopolyestercarbonate und diese enthaltende polymerlegierungen |
US6572956B1 (en) | 1999-04-08 | 2003-06-03 | General Electric Company | Weatherable multilayer resinous articles and method for their preparation |
US6861482B2 (en) | 1999-05-18 | 2005-03-01 | General Electric Company | Weatherable, thermostable polymers having improved flow composition |
US6306507B1 (en) | 1999-05-18 | 2001-10-23 | General Electric Company | Thermally stable polymers, method of preparation, and articles made therefrom |
US7169859B2 (en) | 1999-05-18 | 2007-01-30 | General Electric Company | Weatherable, thermostable polymers having improved flow composition |
DE60025624T2 (de) | 1999-09-10 | 2006-10-05 | General Electric Co. | Farbstabile polyarylat enthaltende zusammensetzungen |
US6414058B2 (en) | 1999-09-10 | 2002-07-02 | General Electric Company | Color stable compositions containing arylate-comprising polymers |
US6410620B2 (en) | 1999-09-10 | 2002-06-25 | General Electric Company | Color stable compositions containing arylate-comprising polymers |
US6346597B1 (en) | 1999-12-27 | 2002-02-12 | General Electric Company | Method for making polyester carbonates |
US6252013B1 (en) | 2000-01-18 | 2001-06-26 | General Electric Company | Method for making siloxane copolycarbonates |
US6728364B2 (en) | 2001-03-29 | 2004-04-27 | Agere Systems, Inc. | Analog phone bank connector |
US6630525B2 (en) | 2001-10-09 | 2003-10-07 | General Electric Company | Polycarbonate-siloxane copolymers |
US6833422B2 (en) * | 2002-08-16 | 2004-12-21 | General Electric Company | Method of preparing transparent silicone-containing copolycarbonates |
US6723864B2 (en) | 2002-08-16 | 2004-04-20 | General Electric Company | Siloxane bischloroformates |
JP4620657B2 (ja) | 2003-02-21 | 2011-01-26 | サビック・イノベーティブ・プラスチックス・アイピー・ベスローテン・フェンノートシャップ | 透明耐熱性ポリカーボネート−ポリシロキサン共重合体、そのポリカーボネートとの透明ブレンド及び製造方法 |
EP1597317B1 (en) | 2003-02-21 | 2015-09-09 | SABIC Global Technologies B.V. | Translucent thermoplastic composition, method for making the composition and articles molded there from. |
US6870013B2 (en) | 2003-08-08 | 2005-03-22 | General Electric Company | Method for preparation of copolyorganosiloxanecarbonates of high clarity |
US7321014B2 (en) | 2004-12-29 | 2008-01-22 | General Electric Company | Transparent compositions, methods for the preparation thereof, and articles derived therefrom |
WO2007081359A2 (en) * | 2005-02-22 | 2007-07-19 | Wayne Pigment Corp. | Protective aqueous treatment for wood and method for producing treatment |
-
2006
- 2006-06-27 US US11/426,680 patent/US7605221B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-06-08 KR KR1020087031666A patent/KR101418503B1/ko active IP Right Grant
- 2007-06-08 CN CN200780031805.0A patent/CN101506267B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-06-08 EP EP07784364.7A patent/EP2032624B1/en active Active
- 2007-06-08 WO PCT/US2007/070669 patent/WO2008002757A1/en active Application Filing
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103492493A (zh) * | 2011-03-31 | 2014-01-01 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 阻燃聚(硅氧烷)共聚物组合物、制备方法及由其形成的制品 |
US8350275B2 (en) | 2011-04-01 | 2013-01-08 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Optoelectronic devices and coatings therefore |
US8525191B2 (en) | 2011-04-01 | 2013-09-03 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Optoelectronic devices and coatings therefore |
CN103975020A (zh) * | 2011-12-09 | 2014-08-06 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 聚苯醚砜和硅酮聚酯碳酸酯的共混物 |
CN104204088A (zh) * | 2012-02-29 | 2014-12-10 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 具有低烟气的热塑性组合物、它们的制备方法及其用途 |
CN104204088B (zh) * | 2012-02-29 | 2016-08-24 | 沙特基础全球技术有限公司 | 具有低烟气的热塑性组合物、它们的制备方法及其用途 |
CN105209312A (zh) * | 2013-05-01 | 2015-12-30 | 沙特基础全球技术有限公司 | 具有低烟雾和低热释放的列车内部部件及其制造方法 |
CN105209312B (zh) * | 2013-05-01 | 2017-10-17 | 沙特基础全球技术有限公司 | 具有低烟雾和低热释放的列车内部部件及其制造方法 |
CN109561856A (zh) * | 2016-06-06 | 2019-04-02 | 美敦力泌力美公司 | 用于分析物传感器的聚碳酸酯脲/氨基甲酸乙酯聚合物 |
CN110382592A (zh) * | 2017-03-10 | 2019-10-25 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 聚碳酸酯共聚物、由其形成的制品及制造方法 |
CN110382592B (zh) * | 2017-03-10 | 2021-03-26 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 聚碳酸酯共聚物、由其形成的制品及制造方法 |
CN110483993A (zh) * | 2018-05-15 | 2019-11-22 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 无纺织物及相关复合材料及制造方法 |
CN112639003A (zh) * | 2018-09-19 | 2021-04-09 | 美国陶氏有机硅公司 | 芳基官能化聚硅氧烷中的芳基断裂抑制 |
CN112639003B (zh) * | 2018-09-19 | 2023-08-11 | 美国陶氏有机硅公司 | 芳基官能化聚硅氧烷中的芳基断裂抑制 |
CN109776783A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-05-21 | 聊城鲁西聚碳酸酯有限公司 | 一种耐候耐溶剂共聚聚碳酸酯制备方法 |
CN110511363A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-29 | 中山精合电子材料有限公司 | 一种树脂的形成方法 |
CN115443299A (zh) * | 2020-04-24 | 2022-12-06 | 株式会社三养社 | 利用羟基末端聚硅氧烷混合物的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008002757A1 (en) | 2008-01-03 |
EP2032624A1 (en) | 2009-03-11 |
CN101506267B (zh) | 2014-08-27 |
US7605221B2 (en) | 2009-10-20 |
EP2032624B1 (en) | 2014-04-16 |
KR20090021194A (ko) | 2009-02-27 |
US20070027271A1 (en) | 2007-02-01 |
KR101418503B1 (ko) | 2014-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101506267B (zh) | 具有改进的流动性成分的耐侯和热稳定的聚合物 | |
CN100462388C (zh) | 耐候嵌段共聚酯碳酸酯、其制备方法和包含它们的共混物 | |
CN101160340B (zh) | 透明组合物、其制备方法和由其得到的制品 | |
CN101466788B (zh) | 高热聚碳酸酯组合物,其制备方法及其制品 | |
CN1288187C (zh) | 耐候嵌段共聚酯碳酸酯、其制备方法和包含它们的共混物 | |
CN101336274B (zh) | 具有低光泽的热塑性聚碳酸酯组合物,由该组合物制备的制品以及制备制品的方法 | |
US7838602B2 (en) | Weatherable, thermostable polymers having improved flow composition | |
CN100535029C (zh) | 制备共聚酯碳酸酯的方法 | |
CN101889040B (zh) | 基于脂族二醇的聚碳酸酯,其制备方法以及由其形成的制品 | |
CN101171303B (zh) | 具有改进的光学表面品质的热塑性聚碳酸酯组合物、由其制成的制品及制造方法 | |
CN103459508A (zh) | 阻燃剂聚(硅氧烷)共聚物组合物,制造方法及由其形成的物品 | |
CN101679617B (zh) | 具有改善的耐热性的聚酯组合物 | |
CN101331190A (zh) | 低光泽的热塑性聚碳酸酯组合物以及由其制成的制品和制备方法 | |
CN102741318A (zh) | 共聚碳酸酯-聚酯及其用途 | |
CN101163744B (zh) | 低光泽的热塑性组合物,其制备方法和由其形成的制品 | |
JP2002544352A (ja) | 熱安定ポリマー、その製造方法並びに該ポリマーから作られた物品 | |
CN104220502B (zh) | 高反射率聚碳酸酯 | |
CN101395198A (zh) | 聚酯低聚物、制备方法以及由其形成的热固性组合物 | |
CN102304278A (zh) | 低光泽的热塑性组合物,其制备方法和由其形成的制品 | |
CN101874054B (zh) | 具有改善的耐热性的聚酯组合物 | |
CN102216367B (zh) | 具有高抗刮擦性的聚酯碳酸酯共聚物 | |
TW200403277A (en) | Method for copolyestercarbonate synthesis | |
CN1930208B (zh) | 用作涂料的组合物、其制备方法及由其制备的制品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140827 Termination date: 20150608 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |