含苯基的官能聚硅氧烷和由其制备的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物制造技术

本发明专利技术涉及含苯基的官能聚硅氧烷和由其制备的具有改善的光学透明度和更好的低温抗冲击性的聚碳酸酯‑聚硅氧烷共聚物组合物。

【技术实现步骤摘要】
含苯基的官能聚硅氧烷和由其制备的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物本申请是申请号为201480031115.5(国际申请号PCT/IB2014/001892)、申请日为2014年5月30日、专利技术名称为“含苯基的官能聚硅氧烷和由其制备的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物”的中国专利申请的分案申请。本申请要求2013年5月31日提交的美国临时专利申请No.61/829,416的优先权。
本专利技术涉及含苯基的官能聚硅氧烷和由其制备的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
技术介绍
聚碳酸酯聚合物在用于宽范围的应用的制品和组件的制造中是有用的，所述应用包括汽车零件例如前灯和挡风玻璃，以及医疗设备。但是，许多聚碳酸酯聚合物特别在低温下是脆性的。含有聚硅氧烷嵌段的聚碳酸酯共聚物已特别显示优异的低温冲击性能、改善的耐溶剂性、固有的阻燃性、改善的耐水解性和热老化特性及优异的可加工性。但是，归因于聚碳酸酯和聚硅氧烷嵌段之间较大的折射指数差异，得到的共聚物典型地是不透明的，除非硅氧烷区域非常小。尽管通过使用具有较短的D长度(典型地<30)的硅氧烷嵌段可产生较小的区域，但是在此类共聚物组合物中的低温抗冲击性改善受到损害。本领域已知丁香酚封端的聚合物用于各种目的，例如耐热性、改善的延性和热加工、耐溶剂性等等。还已知丁香酚可用作聚硅氧烷聚合物的封端化合物。例如，US5661202、EP0570208A2、US7709581B2、US2008/0081860A1公开了具有在骨架中或悬挂到那里的不同取代基的丁香酚封端的流体。本领域还已知聚碳酸酯和聚硅氧烷的共聚物。例如，US6576735公开了从作为单体的9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴和含苯基的硅氧烷制备聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚组合物。与由双酚-A制备的聚碳酸酯相比较，由9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴单体制备的聚碳酸酯导致刚性构造。已接受含硅氧烷的共聚单体赋予可塑性。US7498388B2公开了使用具有较短D链的丁香酚封端的硅氧烷来制备PC-聚硅氧烷共聚物组合物，所述组合物具有3-5wt％硅氧烷浓度、较低的B-Y跨度(B-Yspan)(黄度透射指数和黄度反射指数之间的差别)，仅在高达-30C时产生100％延性。得到的聚合物在模制品的形成期间表现降低的“边缘混浊度(edgehaze)”。已使用丁香酚封端的硅氧烷(D长度–45-50)作出数种尝试以制备透明的(低混浊度)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。例如，US5530083公开了制备透明的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的多步法。在第一步中，通过使用相转移催化剂使双酚-A光气化来制备低聚双酚聚碳酸酯。在第二步中，双酚氯甲酸酯与双(羟基芳基)硅氧烷在光气的缺失下反应。EP1654301A1公开了在一步中制备硅氧烷双氯甲酸酯并在可回收的催化剂的存在下将硅氧烷-BCF添加至聚碳酸酯合成过程中。存在对于具有改善的光学透明度(高％的透射和低混浊度)和更好的低温抗冲击性的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物组合物的需求。本专利技术被认为提供了对于那种需求的答案。
技术实现思路
通常用于增加的效用，制备聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物并将之与其它均聚碳酸酯和共聚碳酸酯共混用作抗冲改性剂。因为这些嵌段共聚物在高温下是稳定的，所以它们提供用于聚碳酸酯的任何抗冲改性剂的最好的低温延性与最好的热稳定性。这些嵌段共聚物向聚碳酸酯共混物的添加被发现增加了低温延性并减少了热老化的冲击损失。当与聚碳酸酯均聚物或共聚物共混时，基于官能硅氧烷的聚碳酸酯硅氧烷嵌段共聚物将具有大大改善的性能益处。本专利技术提供了可具有优异的折射指数和延性特征，同时维持高透明度和低混浊度的官能聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，和用于制备所述共聚物的方法。官能聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物也可具有透明度、耐温性、耐化学性和机械强度的优良的平衡。一方面，本专利技术涉及式(I)的共聚物：其中：A是衍生自具有结构(S)的化合物的羟基苯部分：其中R1是氢、卤素(如Cl、Br或F)、具有1至6个碳原子的脂族基、具有6至8个碳原子的芳族基、具有1至6个碳原子的烷氧基或具有6个至约10个碳原子的芳氧基；且R2是羟基、胺基、氯化酰基或卤化硫酰基；及X选自：其中R3独立地选自氢、卤素、1-18个碳原子的烷基、3-14个碳原子的芳基、6-10个碳原子的芳氧基、7-20个碳原子的芳烷基、1-10个碳原子的烷氧基、6-20个碳原子的环烷基、6-20个碳原子的环烷氧基、2-10个碳原子的烯基、7至12个碳原子的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基和羧基；B是衍生自具有以下结构的化合物的双官能化的聚二有机硅氧烷部分：其中R4独立地为直接的键或取代或未取代的C1-C15烷基或C2-C15亚烷基，任选地含有选自N、O、S和P的杂核原子；R5选自至多约12个碳原子的烷基、芳基和取代芳基；R6和R7各自独立地为具有1至15个碳原子的脂族烃或芳族烃；R8选自具有至多15个碳原子的烷基和芳基；R9是具有1至6个碳原子的脂族基、具有6至15个碳原子的一价或二价芳族基、具有至多15个碳原子的烷氧基、6至15个碳原子的芳氧基或具有式-Si-(R12)3的基团，其中R12是具有1至6个碳原子的烷基、2个至约10个碳原子的不饱和基团、具有6至15个碳原子的芳族基或具有1至6个碳原子的烷氧基；R10是氢、卤素、具有1至6个碳原子的脂族基、具有6至8个碳原子的芳族基、具有1至6个碳原子的烷氧基或具有至多12个碳原子的芳氧基；R11是羟基、胺基、酸酐基或卤化硫酰基；其中R6和R7是不同的基团，其中R6或R7中的至少一者是苯基，且其中R8和R9是不同的基团；x在从1至130的范围内；y在从1至15的范围内；z在从0至15的范围内并优选2-12；n在从1至15的范围内；y+z>0且x+y+z<＝130，其中x与y的比例为0.01至0.1765；a在基于共聚物总重量的从99至75wt％的范围内；且b在基于共聚物总重量的从1至25wt％的范围内。在另一方面，本专利技术涉及聚合物共混组合物，其包含聚碳酸酯均聚物和式(I)的共聚物。在另一方面，本专利技术涉及式(II)的共聚物其中x在从1至130的的范围内；y在从1至12的范围内；z在从0至12的范围内，并优选2-12；其中y+z>0；且x+y+z<＝130；其中x与y的比例为0.01至0.1765；a在基于共聚物总重量的从80至99wt％的范围内；及b在基于共聚物总重量的从1至20wt％的范围内。在另一方面，本专利技术涉及聚合物共混组合物，其包含聚碳酸酯均聚物和式(II)的共聚物。在另一方面，本专利技术涉及生产式(I)的共聚物的方法，其包括将式(S)的二羟基苯化合物与以下结构的双官能化的聚二有机硅氧烷化合物在光气的存在下反应以生产式(I)的共聚物：在又一方面，本专利技术涉及生产聚合物共混组合物的方法，其包括将式(I)的聚碳酸酯共聚物与聚碳酸酯均聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.式(I)的共聚物：/n

【技术特征摘要】
20130531 US 61/8294161.式(I)的共聚物：



其中R4独立地为直接的键或C2-C15亚烷基；R5选自至多15个碳原子的烷基、芳基或取代芳基；R6为具有1至15个碳原子的脂族烃基或具有3至15个碳原子的环烷基；R7为苯基；R8选自具有至多15个碳原子的烷基和芳基；R9是具有1至6个碳原子的脂族基、具有6至15个碳原子的一价芳族基、具有6至15个碳原子的烷氧基；至多12个碳原子的芳氧基；具有式-Si-(R12)3的基团，其中R12是具有1至6个碳原子的烷基、2至12个碳原子的不饱和基团、具有6至15个碳原子的芳族基或具有1至6个碳原子的烷氧基；R10是氢、卤素、具有1至6个碳原子的脂族基、具有6至8个碳原子的芳族基、具有1至6个碳原子的烷氧基或具有至多12个碳原子的芳氧基；
其中R8和R9是不同的基团；
其中x在从1至130的范围内；
y在从1至15的范围内；
z在从0至15的范围内；
n在从1至15的范围内；
x+y在从1至130的范围内；
y+z>0；且x+y+z≤130；
y与x的比例为0.008-0.190；
a在基于共聚物总重量的从99至75wt％的范围内；及
b在基于共聚物总重量的从1至25wt％的范围内。


2.权利要求1所述的共聚物，其中所述卤素选自Cl、Br或F。


3.权利要求1所述的共聚物，其中R6独立地为甲基或乙烯基。


4.权利要求1所述的共聚物，其中x在从40至80的范围内。


5.权利要求1所述的共聚物，其中y在从1至12的范围内。


6.权利要求1所述的共聚物，其中z在从0至12的范围内。


7.权利要求1所述的共聚物，其中z为2至12。


8.权利要求1所述的共聚物，其中n为1至6。


9.权利要求1所述的共聚物，其中n为2。


10.权利要求1所述的共聚物，其中y与x的比例为0.01-0.1765。


11.权利要求1所述的共聚物，其中y与x的比例为0.095或0.19。


12.权利要求1所述的共聚物，其中所述共聚物具有式(II)的结构：



其中
x在从1至130的范围内；
y在从1至12的范围内；
z在从2至12的范围内；
x+y+z≤130；
y与x的比例为0.008-0.190；
a在基于共聚物总重量的从80至99wt％的范围内；及
b在基于共聚物总重量的从1至20wt％的范围内。


13.聚合物共混组合物，其包含：
聚碳酸酯均聚物；和
权利要求1-12中任一项所述的共聚物。


14.生产式(I)的共聚物的方法，



其中R4独立地为直接的键或C2-C15亚烷基；R5选自至多15个碳原子的烷基、芳基或取代芳基；R6为具有1至15个碳原子的脂族烃基或具有3至15个碳原子的环烷基；R7为苯基；R8选自具有至多15个碳原子的烷基和芳基；R9是具有1至6个碳原子的脂族基、具有6至15个碳原子的一价芳族基、具有6至15个碳原子的烷氧基；至多12个碳原子的芳氧基；具有式-Si-(R12)3的基团，其中R12是具有1至6个碳原子的烷基、2至12个碳原子的不饱和基团、具有6至15个...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿沼浩二，堀江丰，A·米特塔，L·萨曼塔拉，I·拉马克里斯南，熊部尚文，N·P·伊耶，S·阿拉姆，
申请(专利权)人：迈图高新材料日本合同公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP