具有改进的流动性成分的耐侯和热稳定的聚合物制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及聚合物，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，本专利技术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 SciencePart 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。
技术实现思路
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，低级烷基亚磺酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：　－Ｏ－Ｄ↑［１］－Ｏ－（－＊－Ｏ－）↓［ｘ－１］－＊－Ｏ－Ｄ↑［１］－Ｏ－　式中ｘ为４～５０，每个Ｒ↑［３］相同 或相异，并且为Ｃ↓［１－８］烷基或Ｃ↓［６－１３］芳基，及　Ｄ↑［１］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：　－Ｏ－Ｒ↑［４］－（－＊－Ｏ－）↓［ｑ－１］－＊－Ｒ↑［４］－Ｏ－　式中ｑ为４～５０， 每个Ｒ↑［３］相同或相异，及Ｒ↑［４］为Ｃ↓［６－３０］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。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-27 11/426,6801.一种共聚物组合物，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。9.根据权利要求1的共聚物组合物，其中所述聚硅氧烷嵌段为下式的聚硅氧烷嵌段或者下式的聚硅氧烷嵌段或者包含这些聚硅氧烷嵌段的组合，式中每个R3相同或相异并且为C1-8烷基或C6-13芳基，x为4～50，T为C6-30亚芳基，及R1为C6-30亚芳基。10.根据权利要求1的共聚物组合物，其中所述聚硅氧烷嵌段为下式的聚硅氧烷嵌段或者下式的聚硅氧烷嵌段或者包含这些聚硅氧烷嵌段的组合，式中每个R3相同或相异并且为C1-8烷基或C6-13芳基，x为4～50，T为C6-30亚芳基，及R1为C6-30亚芳基。11.根据权利要求1的共聚物组合物，其中所述聚硅氧烷嵌段为下式的聚硅氧烷嵌段或者下式的聚硅氧烷嵌段或者包含这些聚硅氧烷嵌段的组合，式中每个R3相同或相异并且为C1-8烷基或C6-13芳基，a为0或1，每个R5为C1-3烷氧基，q为4～50，T为C6-30亚芳基，及R1为C6-30亚芳基。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；...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩D马伦，保罗D西伯特，加里C戴维斯，
申请(专利权)人：沙伯基础创新塑料知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]