基於異山梨醇的聚碳酸酯，製備方法，和由其形成的製品的製作方法

2023-12-03 09:50:46

專利名稱：基於異山梨醇的聚碳酸酯，製備方法，和由其形成的製品的製作方法
基於異山梨醇的聚碳酸酯，製備方法，和由其形成的製品相關申請的交叉引用本申請要求2009年12月30日提交的美國臨時專利申請61/291，197的優先權，將該臨時申請的全部內容通過參考併入本申請。
背景技術：
本申請涉及包含脂肪族二羥基化合物的聚碳酸酯，尤其是涉及基於異山梨醇的聚碳酸酯，和其製備方法。
基於源自生物基資源的脂肪族二羥基化合物的聚合物對於塑料工業和製造業是非常有用的，它們用於製備可源自便宜的可再生資源的，並且也是可生物降解的(由此具有低的淨環境影響)材料和產品。特別有用的是基於異山梨醇的聚合物，更具體地稱為2，6-二氧雜雙環[3. 3.0]辛_4，8-二羥基化合物，1，4:3，6-雙脫水-D-山梨醇，和2，3，3a, 5，6，6a_六氫呋喃並[3，2_b]呋喃_3，6-二羥基化合物，以及這些化合物的異構體。這些材料對於化學工業，尤其是生產聚合物材料例如聚碳酸酯是特別有用的，因為這些脂肪族二羥基化合物可由可再生資源即糖類生產，而不是由用於製備在生產聚碳酸酯中有用的其它單體(例如雙酚單體)的石油原料生產。但是，對於實際應用，聚碳酸酯結合異山梨醇需要有用的性質平衡。將這種生物源的材料包含在聚碳酸酯中所伴隨的問題是在高溫加工的過程中和之後保持期望的機械和光學性質，所述的高溫加工例如在擠出和模塑過程中所遇到的。本來具有期望的性質的包含異山梨醇的聚碳酸酯具有不夠的衝擊強度和耐熱性。因此，本領域中一直需要具有足夠的耐熱性和衝擊性能的基於異山梨醇的聚碳酸酯。

發明內容
本申請公開了一種聚碳酸酯聚合物，其包括異山梨醇單元，聚矽氧烷單元，和不同於所述異山梨醇單元的脂肪族單元，其中所述異山梨醇單元，聚矽氧烷單元，和脂肪族單元各自為碳酸酯，或者碳酸酯和酯單元的組合，所述不同於所述異山梨醇單元的脂肪族單元源自分子量為900至4000的脂肪族低聚的聚酯多元醇，和所述計算的生物質含量為大於或等於40wt%,基於聚碳酸酯聚合物的總重量。在另一實施方式中，熱塑性組合物包括所述聚碳酸酯聚合物，和另外的聚合物，添加劑，或者另外的聚合物和添加劑的組合。
具體實施例方式本申請描述包含聚酯-聚碳酸酯的基於異山梨醇的聚碳酸酯。所述聚碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯包括源自異山梨醇的單元，源自分子量為900至4000的脂肪族低聚的聚酯多元醇的脂肪族單元，和源自聚矽氧烷的單元。相對於異山梨醇均聚碳酸酯和異山梨醇和芳族單元的共聚碳酸酯，包含聚矽氧烷單元和源自脂肪族低聚的聚酯多元醇的脂肪族單元導致衝擊強度的明顯改進，而不顯著降低耐熱性。通過結合玻璃化轉變溫度，熱變形溫度和維卡數據評價耐熱性。這些物理性質和確定它們的方法在下文中更詳細地描述。本申請所用的術語「聚碳酸酯」包括具有式(I)的碳酸酯重複結構單元的共聚碳酸酯
權利要求
1.一種聚碳酸酯聚合物，其包括異山梨醇單元，聚矽氧烷單元，和不同於所述異山梨醇單元的脂肪族単元，其中所述異山梨醇單元，聚矽氧烷單元，和脂肪族単元各自為碳酸酷，或者碳酸酯和酯單元的組合，所述不同於所述異山梨醇單元的脂肪族単元源自分子量為900至4000的脂肪族低聚的聚酯多元醇，和計算的生物質含量為大於或等於40wt%，基於聚碳酸酯聚合物的總重量。
2.權利要求I的聚碳酸酯聚合物，其中所述異山梨醇單元存在的量為50至92wt%，基於用於製備所述聚碳酸酯的ニ羥基化合物，多元醇和ニ酸的總重量。
3.權利要求I和2的聚碳酸酯聚合物，其中所述聚矽氧烷單元存在的量為3至30wt%，基於用於製備所述聚碳酸酯的ニ羥基化合物，多元醇和ニ酸的總重量。
4.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述源自脂肪族低聚物的脂肪族單元存在的量為5至20wt%，基於用於製備所述聚碳酸酯的ニ羥基化合物，多元醇和ニ酸的總重量。
5.權利要求I的聚碳酸酯聚合物，其包括70至89wt%的異山梨醇單元,5至15wt%的聚矽氧烷單元，和6至15wt%的不同於所述異山梨醇單元的脂肪族単元，其中異山梨醇單元，聚矽氧烷單元和脂肪族単元的量基於用於製備所述聚碳酸酯的ニ羥基化合物，多元醇和ニ酸的總重量。
6.前述權利要求中任一項的聚碳酸酯，其中脂肪族低聚物的重均分子量為900至.3000。
7.前述權利要求中任一項的聚碳酸酯，其中脂肪族低聚物的重均分子量為900至.2500。
8.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述脂肪族単元源自具有式X-L-X的脂肪族低聚物，其中X表示羧酸(-C(O)OH)或者羥甲基(CH2-OH), L表示具有大於或等於.60碳原子的基團。
9.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，還包括源自芳族ニ羥基化合物的碳酸酯單元。
10.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述聚碳酸酯的計算的生物質含量為大於或等於65wt%，基於聚碳酸酯的總重量。
11.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述聚碳酸酯的計算的生物質含量為75至85wt%,基於聚碳酸酯的總重量。
12.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述聚碳酸酯的玻璃化轉變溫度為 130 至 170° Co
13.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述聚碳酸酯在23°C的缺ロ伊佐德衝擊強度大於或等於13千焦每平方米(kj/m2)。
14.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述聚矽氧烷單元源自ニ羥基化合物，所述ニ羥基化合物包含式(15)的ニ有機基矽氧烷単元嵌段
15.前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物，其中所述聚矽氧烷是聚ニ甲基矽氧烷。
16.熱塑性組合物，其包括聚合物和根據前述權利要求中任ー項的聚碳酸酯聚合物。
全文摘要
本申請披露了一種聚碳酸酯聚合物，其包括異山梨醇單元，聚矽氧烷單元，和不同於所述異山梨醇單元的脂肪族單元，其中所述異山梨醇單元，聚矽氧烷單元，和脂肪族單元各自為碳酸酯，或者碳酸酯和酯單元的組合，所述不同於所述異山梨醇單元的脂肪族單元源自分子量為900至4000的脂肪族低聚的聚酯多元醇，和計算的生物質含量為大於或等於40wt%，基於聚碳酸酯聚合物的總重量。
文檔編號C08G64/02GK102686640SQ201080059447
公開日2012年9月19日 申請日期2010年12月28日 優先權日2009年12月30日
發明者H.T.範德格拉姆佩爾, H.德布魯沃, J.H.坎普斯, J-P.倫斯, R.D.範德格拉姆佩爾 申請人:沙伯基礎創新塑料智慧財產權有限公司