具有高抗刮擦性的聚酯碳酸酯共聚物的製作方法
2023-05-21 11:01:06 2
專利名稱：具有高抗刮擦性的聚酯碳酸酯共聚物的製作方法
具有高抗刮擦性的聚酯碳酸酯共聚物
背景技術：
本公開涉及具有高抗刮擦性和耐候性的組合的某些聚酯碳酸酯共聚物。本申請也公開製備和/或使用它的方法。聚碳酸酯是源自雙酚和光氣、或者它們的衍生物的合成熱塑性樹脂。它們是碳酸的線性聚酯，並且能夠從二羥基化合物和碳酸二酯形成，或者通過酯交換形成。聚合反應可以在水相中、界面或者在無水溶液中進行。具有有光澤的或半-光澤的整飾外觀的輕重量熱塑性物質對於廣泛模塑產品是有用的結構材料，所述模塑產品例如醫療設備，收音機和TV框(即用於保持玻璃或者塑料面板例如鏡頭、調諧度盤和其它指示設備的帶凹槽的邊緣)，手機鍵區，筆記本電腦外殼和鍵盤，光學顯示器膜，汽車部件，和其它電子和消費產品。具有它們的高表面光澤能力、高透明度和優良的衝擊強度的基於聚碳酸酯的材料可用於這些應用。這些應用將該模塑產品暴露於光和溼的戶內和戶外條件下。因此，耐候性例如顏色穩定性和表面光潔度通常是所期望的。但是耐候的聚碳酸酯可能具有較低的延性和降低的流動性，並因此對於用於其中需要高延性和熱成型能力的一些應用是不太期望的。抗刮擦性也可用於外表面可能經受與其它物體的物理接觸的模塑產品或者製品。 例如，會刮擦製品的日常活動可包括在表面上滑行，下落，和當放在口袋中時與其它物件例如硬幣或者鑰匙摩擦。因此，在需要耐用的表面光潔度和外觀的製品中需要具有抗刮擦性的聚合物組合物。尤其是，基於雙酚-A(BPA)的聚碳酸酯具有有限的抗刮擦性。刮擦的引入導致失去光學性質，例如在透明的組合物中的透明度和在不透明的組合物中的霧度或者光澤度。 刮擦也降低產品的美學吸引力。防止或者最小化刮擦損害的一種方法是將硬塗層施塗到由BPA聚碳酸酯形成的製品上。這種硬塗層需要額外的製造步驟，給該製品增加了額外的成本。另一種方法是使用由BPA和二甲基雙酚環己烷(DMBPC)的共聚物製備的耐刮擦材料。與BPA均聚物相比，這些共聚物具有優良的抗刮擦性，但卻具有降低的衝擊性和延性。DMBPC均聚物在抗刮擦性方面，相對於基於BPA的聚碳酸酯具有6倍的增加，和相對於 BPA-DMBPC共聚物，具有至多2-倍的增加，基於鉛筆硬度等級。但是，與基於BPA的聚碳酸酯相比，DMBPC均聚物也具有降低的衝擊性和延性。希望提供這樣的聚碳酸酯組合物，其具有高抗刮擦性和耐候性的組合，同時保持其他物理性質例如流動特性，霧度，和透光率。
發明內容
在各種實施方式中，本申請公開了聚酯碳酸酯共聚物和製備和使用它的方法。該聚酯碳酸酯共聚物具有良好的抗刮擦性和耐候性的組合。一些實施方式公開了聚酯碳酸酯共聚物，其包括式(I)的碳酸酯單元
權利要求
1. 一種聚酯碳酸酯共聚物，其包括式(I)的碳酸酯單元
2.權利要求1的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(I)的碳酸酯單元是具有式(III)的結構的DMBPC單元
3.權利要求1或2的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(I)的碳酸酯單元存在的量為約20至約90mol% ；和式(V)的ITR酯單元存在的量為約5至約80mOl%。
4.權利要求1或2的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(I)的碳酸酯單元存在的量為約25至約60mol% ； 式(V)的ITR酯單元存在的量為約5至約30mOl%。
5.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述共聚物還包括式(VI)的碳酸酯單元
6.權利要求5的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(VI)的碳酸酯單元是具有式(VII)的結構的雙酚-A單元
7.權利要求5或6的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(VI)的碳酸酯單元存在的量為約5至約 50mol%。
8.權利要求5或6的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(VI)的碳酸酯單元存在的量為約20 至約 50mol%。
9.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的抗刮擦性為15微米或者更小，使用Erichson刮擦試驗以6N的載荷測得。
10.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的霧度水平低於5，通過ASTM D1003測得。
11.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的透光率大於75%，通過ASTM D1003測得。
12.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物在根據 ASTM D2244暴露500小時之後的總顏色偏移dE*為12或更小。
13.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的光澤度為40或更高，在根據SAE J1885老化1000小時之後根據ASTM D523測得。
14.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的光澤度為90或更高，在根據SAE J1960老化1000小時之後根據ASTM D523測得。
15.前述權利要求中任一項的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物根據 ASTM D1238的熔體體積速率為25cc/10分鐘或者更小。
16.製備聚酯碳酸酯共聚物的方法，其包括提供式(IX)的聚碳酸酯聚合物和式(X)的聚酯碳酸酯聚合物
17.製備聚酯碳酸酯共聚物的方法，其包括形成初始混合物，所述初始混合物包括二羥基芳族部分、催化劑、水和基本上不與水溶混的有機溶劑；通過將第一二羧酸部分和第二二羧酸部分添加到該初始混合物中，同時將PH保持在約4至約5，而使該初始混合物反應，從而形成中間體混合物；向該中間體混合物中添加第一二羥基化合物和第二二羥基化合物；和通過將碳酸酯前體添加到該中間體混合物，同時將PH保持為約8至約9，而使該中間體混合物反應，從而形成所述聚酯碳酸酯共聚物。
18.權利要求17的方法，其中所述第一二羧酸部分是對苯二甲酸酯部分，和所述第二二羧酸部分是間苯二甲酸酯部分。
19.權利要求17或18的方法，其中所述第一二羥基化合物是DMBPC，和所述第二二羥基化合物是雙酚-Α。
20.權利要求17至19中任-
21.權利要求17至23中任--項的方法，其中所述碳酸酯前體是光氣。 -項的方法，其中所述二羥基芳族部分是間苯:酚。
全文摘要
本發明公開一種聚酯碳酸酯共聚物，其包括式(I)的碳酸酯單元，式(V)的ITR酯單元，和任選的不同的式(VI)的碳酸酯單元，其中Ra、Rb、p、q、A、h、j、k、Rc、r和R1如本發明中所述。該聚酯碳酸酯共聚物具有抗刮擦性、良好的流動性和良好的耐候性的組合。
文檔編號C08G63/64GK102216367SQ200980145608
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月17日 優先權日2008年11月21日
發明者安德裡斯.J.P.範齊爾, 漢斯.德布勞沃, 簡-普盧恩.倫斯, 羅伯特.D.範格拉姆佩爾, 詹姆斯.F.胡佛, 阿德利亞納斯.A.M.庫斯特斯 申請人:沙伯基礎創新塑料智慧財產權有限公司