制备具有改进颜色的模塑聚碳酸酯制品的方法技术

制备模塑制品的方法，包括以下步骤：(a)获得聚碳酸酯树脂和(b)模 塑该聚碳酸酯树脂。所述聚碳酸酯树脂是使用活化的碳酸二芳基酯通过酯 交换反应制备的，使得聚碳酸酯易于形成内部酯连接基团(IEL)。该方法进 行的条件是选择聚碳酸酯树脂、模塑条件或两者，以将模塑过程期间形成 的IEL的量控制到小于0.4mol％的水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进模塑的聚碳酸酯制品的颜色的方法，该制品使用通过与活化的碳酸二芳基酯(特别是酯取代的碳酸二芳基酯，如双水杨酸甲酯碳酸酯(BMSC))进行熔体酯交换制得的聚碳酸酯。在现有技术例如美国专利申请4,323,668、5,696,222、6,300,459、6,420,512、6,790,929、6,870,025和7,034,099中描述了该方法，所有这些申请并入本文作为参考。尽管使用活化的碳酸二芳基酯制造聚碳酸酯提供了许多益处，但该方法的一个缺点是，形成的产品比使用碳酸二苯酯制得的可比产品具有深的颜色。 专利技术概述 当使用酯取代的碳酸酯如BMSC形成聚碳酸酯时，形成一定程度的内部连接基，该连接基结合碳酸酯的酯官能团。本专利技术申请人发现，这些连接基可以在模塑期间形成或增加，并且在模塑制品的颜色与这些连接基的存在之间有关联。由此，本专利技术提供了一种制备模塑制品的方法，包括以下步骤 (a)获得聚碳酸酯树脂，所述聚碳酸酯是使用活化的碳酸二芳基酯通过酯交换反应制备的，由此该聚碳酸酯易于形成内部酯连接基团(IEL)；和 (b)模塑该聚碳酸酯树脂，形成制品，其中选择该聚碳酸酯树脂、模塑条件或两者，从而控制模塑过程期间形成的IEL量至小于0.4mol％的水平。 根据本专利技术，该方法的步骤(b)可以以单独或组合使用的几种方式完成。首先，模塑制品中的IEL水平可以通过控制原料聚碳酸酯中存在的IEL量得以控制。其次，模塑制品中的IEL水平可以通过加入在模塑期间抑制IEL形成的添加剂得以控制。 本专利技术还提供了聚碳酸酯组合物，该组合物具有来源于活化的碳酸二芳基酯的内部酯连接基，其中该内部酯连接基存在的量小于0.4mol％且聚碳酸酯的L值大于85。本专利技术进一步提供了由该聚碳酸酯组合物制得的模塑制品。 附图简述 附图说明图1A-I显示当使用双酚A和活化的碳酸酯形成聚碳酸酯(PC)时可形成的各种类型的端基。 图1J显示在与双酚A的反应中使用酯取代的碳酸二芳基酯BMSC时可以形成的内部酯连接基(IEL)的结构。 图2显示聚碳酸酯中内部酯连接基的形成和BMSC中三聚体(三酯碳酸酯)的百分数之间的关系。该三聚体包括由三个水杨酸甲酯分子的引入或反应得到的三个结合的芳族单元。 图3A-B显示副反应，通过该副反应可以形成图1B-F所示的那些副产物。 图4-8、10和11显示实施例部分得到的结果。 图9显示实施例部分使用的反应器体系。 专利技术详述 参考以下本专利技术的优选实施方式的详细描述和本申请包括的实施例可更容易地理解本专利技术。 定义 以下定义适用于本申请的说明书和权利要求书 先行词形式的“a”、“an”和“the”是指单数或复数。除非上下文另有说明，例如，“芳族二羟基化合物”是指单个化合物种类或该种类化合物的混合物。 “端基”是指在聚碳酸酯链的末端的端基。图1A-1F示出了当使用双酚A和活化的酯取代的碳酸二芳基酯如BMSC形成聚碳酸酯(PC)时可以形成的不同端基类型的一些实例。图1A示出了BPA聚碳酸酯的一部分，其含有内部碳酸酯连接基和自由OH端基。PC表示聚碳酸酯链的剩余部分。图1B示出了活化碳酸酯端基的一般化结构，其中X为在邻位和对位的一个或多个吸电子取代基。图1C示出了水杨酸酯碳酸酯端基的结构，其中R为烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基或戊基)、苯基或苄基。图1D示出了水杨酸甲酯碳酸酯端基(T-MSC)。图1E示出了水扬基-OH(sal-OH)端基。图1F示出了非活化碳酸酯端基，其中R定义如图1C。例如，该端基可以由酯交换反应形成，以引入由活化碳酸酯的水扬基酯(例如BMSC或T-MSC)的水解或酯交换反应所形成的醇类副产物(例如甲醇)。图1G示出了可以由使用链终止剂如对枯基苯酚(PCP)产生的非活化端基。Y独立地为氢、烷基、芳基或芳基烷基，n为1～5的整数，包括端点。图1H示出了非水杨酸酯OH端基的另一形式。在图1H中，R为任选地取代的直链或支链烷基、苯基、芳基或芳基烷基。图1I示出了醚端基，例如，可以由诸如BPA(图1A)的酚类端基的自由OH与水杨酸甲酯(BMSC)上的甲酯官能团或水杨酸甲酯端基(T-MSC)之间的SN2反应形成。该反应由甲酯上的酚类阴离子的亲核进攻以排出酸性羧酸离去基团而产生。 在本申请的说明书和权利要求中，端基或某一类端基的mol％表示为引入到聚合物的二羟基化合物的摩尔百分数。有几种方式来测量它，将在下面讨论。 在本申请中使用的“非水杨酸酯OH与碳酸酯端基的比例”是指图1A和1H所示的类型的OH端基与图1B～1D和图1F～1H中任何一个所示类型的碳酸酯衍生的端基的mol％比例。注意，图1A显示BPA端基，但它也可以是图1H所示的不同单体的残基。根据本专利技术，该比例为至少0.1，例如至少0.15。根据本专利技术的实施方式，该比例为至少0.2，例如至少0.3或0.4。该比例将使用本专利技术的方法制成的产物与当使用过量的活化碳酸二芳基酯时形成的产物区分开来。当反应在后一情况下完成时，没有保留明显量的来源于二羟基化合物的自由的、非水杨酸酯OH端基。 本申请所用的术语“弗利斯产物”或“弗利斯重排产物”定义为产品聚碳酸酯的结构单元，当该产品聚碳酸酯水解后，得到羧基取代的二羟基芳族化合物，其带有与所述羧基取代的二羟基芳族化合物的一个或两个羟基相邻的羧基。例如，由其中发生弗利斯反应的熔融反应法制成的双酚A聚碳酸酯中，弗利斯产物包括那些结构特征的聚碳酸酯，其通过使产物聚碳酸酯完全水解提供2-羧基双酚A物质。 术语“弗利斯反应”和“弗利斯重排”在本申请中可互换使用。 “内酯连接基”或“IEL”是指在内部形成代替正常碳酸酯连接基的、来源于酯取代的碳酸二芳基酯的连接基。图1J显示了内部酯连接基的结构，图3A和3B显示形成该内部酯连接基的反应。IEL有时称为“内部水杨基碳酸酯”或“ISC” “模塑制品”是指具有限定形状的产品，该形状由模塑方法中已形成的功能和/或美学决定，该模塑方法包括施加热量如超过280℃的热量和任选施加压力至未成形的聚碳酸酯树脂。模塑方法包括但不限于注塑、压塑、和注射-压缩成型，以及吹塑，包括气体辅助和水辅助的吹塑方法。 “聚碳酸酯”是指包括通过碳酸酯连接基结合的二羟基化合物的残基的低聚物或聚合物。在本专利技术的某些实施方式中，聚碳酸酯包括芳族二羟基化合物的残基，且相对于聚苯乙烯(PS)标样测得的数均分子量Mn为10,000g/mol-160,000g/mol。在具体的实施方式中，相对于PS测得的Mn为13,000g/mol-160,000g/mol，例如为15,000g/mol-160,000g/mol。在另一实施方式中，Mn(PS)为15,000g/mol-102,000g/mol。术语“聚碳酸酯”包括聚(碳酸酯-共-酯)低聚物和聚合物。 “二羟基反应组分”是指用于本专利技术制备聚碳酸酯的方法的反应混合物的一种组分。二羟基反应组分包括一种或多种二羟基化合物。此外，当产物聚碳酸酯为聚(碳酸酯-共-酯)时，引入到反应混合物的二酸为二羟基反应组分的一部分，用于确定反应物的摩尔比。 “碳酸酯反应组分”是指用于本专利技术制备聚碳酸酯的方法的反应混合物的第二组分。碳酸酯反应组分包括一种或多种活化碳酸二芳本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备模塑制品的方法，包括以下步骤：　（ａ）获得聚碳酸酯树脂，所述聚碳酸酯是使用活化的碳酸二芳基酯通过酯交换反应制备的，使得该聚碳酸酯易于形成内部酯连接基团（ＩＥＬ）；和　（ｂ）模塑该聚碳酸酯树脂，形成制品，其中选择该聚碳酸酯树脂 、模塑条件或者该聚碳酸酯树脂和模塑条件两者，从而控制模塑过程期间形成的ＩＥＬ量至小于０．４ｍｏｌ％的水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.6.30 US 60/806,312;2007.3.20 US 11/688,5331.制备模塑制品的方法，包括以下步骤(a)获得聚碳酸酯树脂，所述聚碳酸酯是使用活化的碳酸二芳基酯通过酯交换反应制备的，使得该聚碳酸酯易于形成内部酯连接基团(IEL)；和(b)模塑该聚碳酸酯树脂，形成制品，其中选择该聚碳酸酯树脂、模塑条件或者该聚碳酸酯树脂和模塑条件两者，从而控制模塑过程期间形成的IEL量至小于0.4mol％的水平。2.权利要求1的方法，其中在模塑之前选择聚碳酸酯树脂使得其IEL小于0.4mol％。3.权利要求2的方法，其中聚碳酸酯树脂是通过逆向比例法制备的。4.权利要求3的方法，其中聚碳酸酯树脂是通过包括添加封端剂的方法制备的。5.权利要求2的方法，其中聚碳酸酯树脂是通过包括添加封端剂的方法制备的。6.权利要求2的方法，其中聚碳酸酯树脂是使用活化的碳酸二芳基酯制备的，该活化的碳酸二芳基酯的三酯碳酸酯杂质含量小于0.3mol％。7.权利要求6的方法，其中三酯碳酸酯杂质含量小于0.27mol％。8.权利要求7的方法，其中三酯碳酸酯杂质含量小于0.18mol％。9.权利要求2的方法，其中在模塑之前或模塑期间将含磷化合物加入聚碳酸酯树脂，其量有效控制IEL的形成。10.权利要求1的方法，其中聚碳酸酯树脂是通过逆向比例法制备的。11.权利要求10的方法，其中聚碳酸酯树脂是通过包括添加封端剂的方法制备的。12.权利要求10的方法，其中聚碳酸酯树脂是使用活化的碳酸二芳基酯制备的，该活化的碳酸二芳基酯的三酯碳酸酯杂质水平小于0.3mol％。13.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯杰夫·伯恩德森，汉斯彼得·布拉克，伯恩德·詹森，简·H·坎普斯，爱德华·孔格，丹尼尔·洛厄里，帕特里克·J·麦克洛斯基，迈克尔·P·斯米格尔斯基，丹尼斯·威廉姆斯，
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