含螢光增白劑的聚碳酸酯或聚酯碳酸酯的製作方法

2023-06-06 17:32:41

專利名稱：含螢光增白劑的聚碳酸酯或聚酯碳酸酯的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種組合物，它包含選自聚碳酸酯和聚酯碳酸酯的聚合物並包含至少一種起螢光增白劑作用的化合物。
聚合物中的螢光增白劑是公知的。特定螢光增白劑的活性取決於它被用於的聚合物。因此，特定聚合物與特定螢光增白劑的結合必須很好地搭配。本發明提供一種聚碳酸酯和聚酯碳酸酯用的新螢光增白劑。
背景技術：
WO98/19862公開一種兩層片材，由兩層之一中含有螢光增白劑和紫外吸收劑的聚合物構成。
HostaluxKCB是一種螢光增白劑。HostaluxKCB是1，4-雙-(2-苯並噁唑基)萘。它由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)供應。HostaluxKCB在含二氧化鈦粉末塗料中的應用描述在WO01/18130中。
HostaluxKCB在含白顏料印刷紙中的應用描述在JP-A2001-010210和在JP-A03-065948中。
HostaluxKCB與其它螢光增白劑的混合物在PVC或EVA中的應用描述在EP-A0 791 680中。
HostaluxKCB與其它螢光增白劑組合在聚酯中的應用描述在EP-A0 240 461和在《Helvetica Chimica Acta(1978)》，61，pp.488～500中。
HostaluxKCB與其它螢光增白劑組合在聚酯和聚醯胺中的應用描述在EP-A0 136 259和在EP-A0 044 996和在DE-A19 55 310中。
HostaluxKCB與其它螢光增白劑組合在PVC中的應用描述在DE-A33 13 332中。
HostaluxKCB與其它螢光增白劑組合在紡織品中的應用描述在DE-A26 29 703中。
HostaluxKCB在聚酯薄膜中的應用描述在DE-A38 18 986中。
HostaluxKCB在層壓PVC薄膜中的應用描述在DE-A21 33 16.0中。
LeukopurEGM是一種螢光增白劑。LeukopurEGM是7-(2H-萘並[1，2-d]三唑-2-基)-3-苯基-2H-1-苯並吡喃-2-酮。它由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)供應。LeukopurEGM在「紫外-檢測組合物」中的應用描述在JP-A01-169327中。
LeukopurEGM配合其它螢光增白劑一起在聚烯烴中的應用描述在WO02/31035中。
LeukopurEGM配合其它螢光增白劑一起在PVC中的應用描述在DE-A33 13 332中。
LeukopurEGM在PVC中的應用描述在JP-A040 46 348中。
LeukopurEGM在聚酯纖維中的應用描述在JP-A02-033321和在JP-A570 56 516和JP-A620 48 690中。
LeukopurEGM在丙烯腈系纖維中的應用描述在JP-A011 92 816中。
LeukopurEGM在溫室薄膜中的應用描述在DE-A38 18 986中。
LeukopurEGM在聚苯乙烯中的應用描述在US-A4 404 300中。
HostaluxKCB和LeukopurEGM的製造商出版的小冊子(例如，Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)出版的《技術信息HostaluxKCB》)提到多種用途。未提及聚碳酸酯。提到PVC、PS、PE、PP、纖維素乙酸酯和EVA。
HostaluxKSB是聚碳酸酯用的已知螢光增白劑。HostaluxKSB是2-[4-[2-[4-(2-苯並噁唑基)苯基]乙烯基]苯基]-5-甲基苯並噁唑。它由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)供應。HostaluxKSB在聚碳酸酯中的應用描述在JP-A2002-003710和在JP-A2001-214049，以及在JP-A10-316873和在DE-A197 24 638中。
UvitexOB是公知的聚碳酸酯用螢光增白劑。UvitexOB是2，2′-(2，5-噻吩二基)雙[5-(1，1-二甲基乙基)苯並噁唑。它由汽巴特種化學品公司(Lampertheim，德國)供應。UvitexOB在聚碳酸酯中的應用描述在JP-A2002-003710和在JP-A2000-191918和在JP-A072 33 314中。
聚碳酸酯和聚酯碳酸酯常常用於暴露於天候老化作用的產品中。因此，重要的是，含聚碳酸酯和聚酯碳酸酯的塑料具有良好耐天候老化性。塑料的耐天候老化性也依賴於塑料中使用的添加劑(例如，哪種螢光增白劑)。
已知的聚碳酸酯和聚酯碳酸酯用螢光增白劑存在耐天候老化性不足的缺點。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種耐天候老化性優良的聚碳酸酯和聚酯碳酸酯用螢光增白劑。
這一目的是由一種包含下列組分的組合物達到的，a)選自聚碳酸酯和聚酯碳酸酯的聚合物以及b)一種OB化合物，它選自一種通式1的化合物， 其中R1、R2、R5和R6彼此獨立地代表氫、烷基、芳基、雜芳基或滷素，且其中R3和R4彼此獨立地代表氫、烷基、芳基、雜芳基或滷素，和一種通式2的化合物， 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7彼此獨立地代表氫、烷基、芳基、雜芳基、滷素或氰基。
本發明的一種特定實施方案是這樣的組合物，其中該聚合物選自雙酚A均聚碳酸酯、雙酚TMC均聚碳酸酯、4，4』-二羥基聯苯均聚碳酸酯和一種共聚碳酸酯，它含有＞50mol％由選自雙酚A、雙酚TMC和4，4′-二羥基聯苯的單體衍生的重複單元。
雙酚TMC是1，1-雙-(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環己烷並具有下列通式(Me代表甲基基團) 所舉出的碳酸酯可另外含有10～40mol％4，4』-二羥基聯苯，60～90mol％雙酚A，0～30mol％雙酚TMC。
本發明的一種特定實施方案是這樣的組合物，其中聚合物是雙酚A均聚碳酸酯。
在本發明的一種特定實施方案中，OB化合物具有通式1，其中R1、R2、R5和R6彼此獨立地代表氫、C1～C20烷基、C1～C20芳基、C1～C20雜芳基或滷素，且其中R3和R4彼此獨立地代表氫、C1～C20烷基、C1～C20芳基、C1～C20雜芳基或滷素。
在本發明的一種特定實施方案中，OB化合物具有通式1，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6等於氫。
在本發明的一種特定實施方案中，OB化合物具有通式2，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7彼此獨立地代表氫、C1～C20烷基、C1～C20芳基、C1～C10雜芳基、滷素或氰基。
在本發明的一種特定實施方案中，OB化合物具有通式2，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7等於氫。
在本發明的一種特定實施方案中，該組合物另外包含紫外吸收劑。
紫外吸收劑的例子是a)苯並三唑衍生物
其中R和X相同或不同，是氫或烷基或者烷基芳基，b)二聚苯並三唑衍生物 其中R1和R2相同或不同並代表氫、滷素、C1～C10烷基、C5～C10環烷基、C7～C13芳烷基、C6～C14芳基、-OR5或-(CO)-O-R5，其中R5＝H或C1～C4烷基，R3和R4同樣也相同或不同並代表氫、C1～C4烷基、C5～C6環烷基、苄基或C6～C14芳基，m是1、2或3並且n是1、2、3或4，
其中橋代表 R1、R2、m和n的含義同通式(IV)中給出的，其中另外，p是0～3的整數，q是1～10的整數，Y是-CH2-CH2-，-(CH2)3-，-(CH2)4-，-(CH2)5-，-(CH2)6-或CH(CH3)-CH2-並且R3和R4的含義同通式(II)中給出的；c)三嗪衍生物 其中R1、R2、R3、R4在通式(VI)中相同或不同並且是氫或烷基或CN或滷素以及X＝烷基，d)三嗪衍生物，如在EP-A1 033 243中公開的e)二聚三嗪衍生物
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8在通式(VII)中相同或不同並且是氫或烷基或CN或滷素並且X＝烷基或-(CH2CH2O-)n-C(＝O)-，其中n是1～20，f)二芳基氰基丙烯酸酯 其中R1～R40相同或不同並且是氫、烷基、CN或滷素，g)式(IX)的二芳基氰基丙烯酸酯，
其中R等於C2烷基～C10烷基或芳基。
Uvinul 3035，其中R＝C2H5，和Uvinul 3039，其中R＝CH2CH(C2H5)C4H9者，是優選的。
在本發明的一種特定實施方案中，該組合物另外包含染料和/或顏料。至於顏料，優選白顏料和光散射顏料(無機和/或有機)。
本發明組合物優選含有0.0001～0.2wt％，尤其優選0.0003～0.1wt％，最優選0.0005～0.05wt％OB化合物。
如果本發明組合物含有紫外吸收劑，則優選其紫外吸收劑與OB化合物之間的質量比如下紫外吸收劑∶OB化合物＝2000∶1～10∶1，尤其優選紫外吸收劑∶OB化合物＝1500∶1～50∶1，最優選紫外吸收劑∶OB化合物＝1000∶1～90∶1。
除所舉出的聚合物之外，本發明組合物還可含有其它附加聚合物，例如，可含有所列聚合物與其它附加聚合物的混合物(或所謂的共混物)。
本發明組合物優選含有至少50，尤其優選至少80，最優選至少90wt％所列舉的聚合物。
在一種特定實施方案中，除了所舉出的聚合物、OB化合物和任選地紫外吸收劑之外，本發明組合物另外僅含有傳統輔助物質和添加劑。
在一種特定實施方案中，除了所舉出的聚合物、OB化合物和任選地紫外吸收劑之外，本發明組合物不含任何其它物質。
本發明提供所描述的組合物。
本發明組合物可採用注塑、擠塑、共擠出和其它方法進行熱塑加工。產品，例如，模塑製品、片材、型材和管材可按此法獲得。它們可以是單層或多層的。
因此，本發明還提供一種含有本發明組合物的產品。
該產品尤其可以是多層的並且可在至少一層中含有本發明組合物。
該產品尤其可選自片材、型材或管材。
在外層含本發明組合物的多層產品尤其優選。特別優選可採用共擠出生產的多層片材。
聚碳酸酯和聚酯碳酸酯及其生產方法是公知的。
通式1的組合物可採用公知的方法生產。它們例如公開在《LiebigsAnnalen der Chemie》1982，pp.1423～1433和US-A3 843 632和US-A3 993 659中。
通式1的化合物，其中R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6＝H者，由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)以商品名HostaluxKCB銷售。
通式2的化合物可採用公知方法生產。它們例如公開在JP-A48037 970和JP-A460 07 388以及DE-A19 09 182中。
通式2的化合物，其中R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6＝R7＝H者由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)以商品名LeukopurEGM銷售。
本發明組合物具有多項優點。按照與現有技術螢光增白劑相同的濃度採用本發明化合物作為螢光增白劑，當組合物暴露於天候老化時光學性質能較長時間維持在好的水平。光學增白效果同樣也能長時間維持在好的水平。
另外，本發明組合物中的螢光增白劑的螢光即便在長時間天候老化後仍維持可見。因此，本發明組合物顯得更悅目。
另外，本發明組合物因天候老化引起的泛黃，例如，比從現有技術已知的組合物要輕。因此，本發明組合物顯得更悅目。
具體實施例方式
實例1、化合物的生產線型雙酚A聚碳酸酯(Makrolon3108，拜爾公司(Leverkusen，德國)製造，熔流速率(MFR)，按照ISO 1133，等於6.5g/10min，在300℃和1.2kg載荷下測定)在擠塑機中熔融並與0.25wt％Tinuvin350和0.02wt％表1所載螢光增白劑進行混合(混煉)。
表1所用螢光增白劑

化合物2和4是按照本發明的。化合物1和3是對比例。
所用商品名代表下列物質Tinuvin350是2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1，1-二甲基乙基)-6-(2-甲基丙基)苯酚；它由汽巴特種化學品公司(Lampertheim，德國)供應。
UvitexOB是2，2′-(2，5-噻吩二基)雙[5-(1，1-二甲基乙基)苯並噁唑；它由汽巴特種化學品公司(Lampertheim，德國)供應。
LeukopurEGM是7-(2H-萘並[1，2-d]三唑-2-基)-3-苯基-2H-1-苯並吡喃-2-酮；它由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)供應。
HostaluxKS-N是2-[4-[2-[4-(2-苯並噁唑基)苯基]乙烯基]苯基]-5-甲基苯並噁唑；它由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)供應。
HostaluxKCB是1，4-雙-(2-苯並噁唑基)萘；它由Clariant公司(法蘭克福am Main，德國)供應。
所舉出的螢光增白劑的結構式如下

HostaluxKCB
UvitexOB LeukopurEGM HostaluxKS-N2、樣品製備和耐天候老化由上面提到的化合物通過注塑方法製備樣品(4mm厚片材，稱作「4mm著色樣品」)。讓它們經受人工天候老化作用並測定它們的耐天候老化性。
天候老化試驗是按照ISO 4892-2Mit採用由Atlas公司(美國)供應的CI 65A型Weather-O-meter實施的，其中配備6.5kW氙噴燈和硼矽酸鹽(Borosilikatn)/硼矽酸鹽濾色器，在340nm處輻射密度0.5W/m2。天候老化循環是102min暴露於光，和18min暴露於光並噴灑去離子水。最大黑色標準溫度是60℃(+/-5℃)。
表2顯示天候老化試驗的結果

透射率測定按照標準ASTM E 308和ASTM D 1003實施。採用Pye-Unicam裝置。採用測定幾何參數0°/按照光類型C計算的漫射。
黃色指數YI按照標準ASTM E 313確定。
著色樣品的螢光是通過將它們放在紫外燈下並以肉眼評估藍色螢光強度來評估的。
表3總括了結果符號釋義+＝強藍色螢光，0＝微藍色螢光，

實例顯示，按照本發明的著色樣品的螢光即便經過長時間天候老化試驗後仍可見。因此，按照本發明的著色樣品顯得更悅目。
實例還顯示，按照本發明的著色樣品的泛黃比對比試驗的輕。因此，按照本發明的著色樣品顯得更悅目。
權利要求
1.一種組合物，包含，a)選自聚碳酸酯和聚酯碳酸酯的聚合物以及b)一種OB化合物，選自一種通式1的化合物， 其中R1、R2、R5和R6彼此獨立地代表氫、烷基、芳基、雜芳基或滷素，且其中R3和R4彼此獨立地代表氫、烷基、芳基、雜芳基或滷素，和一種通式2的化合物， 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7彼此獨立地代表氫、烷基、芳基、雜芳基、滷素或氰基。
2.權利要求1的組合物，其中該聚合物選自雙酚A均聚碳酸酯、雙酚TMC均聚碳酸酯、4，4』-二羥基聯苯均聚碳酸酯和一種共聚碳酸酯，它含有＞50mol％由選自雙酚A、雙酚TMC和4，4′-二羥基聯苯的單體衍生的重複單元。
3.權利要求1或2之一的組合物，其中組合物另外含有c)紫外吸收劑。
4.一種產品，它包含權利要求1～3之一的組合物。
5.權利要求4的產品，其中它是多層的且其中它在其至少一層中含有權利要求1～3之一的組合物。
6.權利要求4或5的產品，其中它選自片材、型材或管材。
全文摘要
本發明涉及一種組合物，它包含選自聚碳酸酯和聚酯碳酸酯的聚合物並包含至少一種起螢光增白劑作用的化合物。
文檔編號C08K5/34GK1685002SQ03822676
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月17日 優先權日2002年9月30日
發明者R·戈爾尼, S·安德斯, W·尼辛, M·勒洛夫斯 申請人:拜爾材料科學股份公司