CN108884268B - 含有异山梨醇二酯的聚碳酸酯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含聚碳酸酯和异山梨醇羧酸酯的组合物、该组合物用于制造共混物或模制件的用途以及由此可得的模制件。该组合物具有改进的流变和光学性能和在注塑中改进的脱模和加工特性。

Description

含有异山梨醇二酯的聚碳酸酯组合物
本发明涉及包含聚碳酸酯和异山梨醇羧酸酯的组合物、该组合物用于制造共混物或模制件的用途以及由此可得的模制件。该组合物具有改进的流变和光学性能和在注塑中改进的脱模和加工特性。
特别是在薄壁（外壳）部件的情况中，例如用于超级笔记本、智能手机或智能本，需要低熔体粘度以能够获得具有均匀壁厚的部件。需要良好流动能力的其它应用领域是在汽车领域（例如前照灯罩、遮阳板、光纤系统）、电气和电子领域（照明组件、外壳部件、罩、智能仪表应用）中。
双酚A二磷酸酯（BDP）常规用于流动改进，并且是以高达大于10重量%的量，以实现所需效果。但是，这明显降低热变形温度。这一效果例如描述在JP201178889和WO2015135958中。
DE102010002856描述了异山梨醇酯在层压玻璃板中作为增塑剂的用途。
US20120178858公开了含异山梨醇的经增塑的淀粉。
但是，未暗示少量异山梨醇二酯对于聚碳酸酯的流变和光学性能的影响。
现有技术未对本领域技术人员提供如何能够在几乎相同的热变形温度的情况下改进聚碳酸酯组合物的流动能力和同时光学性能的暗示。
因此目的是找到包含芳族聚碳酸酯组合物的组合物，该聚碳酸酯组合物具有改进的光学性能和同时改进的流动能力以及几乎相同的热变形温度。
令人惊奇地已发现，每当存在特定量的异山梨醇二酯时，聚碳酸酯组合物具有改进的流动能力和更好的光学性能。热变形温度（维卡温度）保持几乎不变。同时，降低动和静摩擦系数，这意味着在注塑中更好的脱模和加工特性。
相比于除了异山梨醇二酯外在其它方面包含相同组分的相应组合物而言，添加有异山梨醇二酯的聚碳酸酯组合物表现出良好的熔体稳定剂与改进的流变性质，即根据DINEN ISO 1133（在300℃测试温度、1.2 kg质量下）测定的更高的熔体体积流动速率（MVR）、根据ISO 11443测定的改进的熔体粘度和可通过较低黄度指数（YI）测量的改进的光学性能和/或根据ASTM E 313测定的更高的光学透射率。该组合物的特征还在于良好的机械性质，其可通过根据ISO 7391/180A测定的缺口冲击韧性测量。
本发明因此提供包含A) 20.0重量%至99.95重量%的芳族聚碳酸酯和B) 0.05重量%至20.0重量%的异山梨醇二酯的组合物，其中条件是，当组分A)的芳族聚碳酸酯是一种或多种至少含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯时，
Figure 863049DEST_PATH_IMAGE001
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，
R2是C1-C4-烷基，且
n是0、1、2或3，
则所述组合物包含0.05至7.5重量%的组分B)。
该组合物优选地包含
A) 20.0重量%至99.95重量%的芳族聚碳酸酯，
B) 0.05重量%至20.0重量%的异山梨醇二酯，
C) 0.0重量%至1.0重量%的热稳定剂，和
D) 0.0重量%至3.0重量%的其它添加剂，
其中条件是，当组分A)的芳族聚碳酸酯是一种或多种至少含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯时，
Figure 842506DEST_PATH_IMAGE002
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，
R2是C1-C4-烷基，且
n是0、1、2或3，
则所述组合物包含0.05至7.5重量%的组分B)。
更优选地，这类组合物由如下组分构成：
A) 82.0重量%至99.95重量%的芳族聚碳酸酯，
B) 0.05重量%至15.0重量%的异山梨醇二酯，
C) 0.0重量%至1.0重量%的热稳定剂，和
D) 0.0重量%至2.0重量%的一种或多种其它添加剂，其选自抗氧化剂、脱模剂、阻燃剂、UV吸收剂、IR吸收剂、抗静电剂、光学增亮剂、选自可溶性有机颜料的着色剂和用于激光打标的添加剂，
其中条件是，当组分A)的芳族聚碳酸酯是一种或多种至少含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯时，
Figure 622243DEST_PATH_IMAGE003
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，
R2是C1-C4-烷基，且
n是0、1、2或3，
则所述组合物包含0.05至7.5重量%的组分B)。
在本发明中，术语“芳族聚碳酸酯”被理解为是指均聚碳酸酯和共聚碳酸酯两者。这些聚碳酸酯可以是以已知方式直链或支化的。根据本发明，也可以使用聚碳酸酯混合物。
本发明的组合物优选是透明的。
通过在透明聚碳酸酯组合物中使用异山梨醇二酯，可以改进光学性能。通过异山梨醇二酯的添加，提高根据ISO 13468在4 mm的厚度下测量的透射率，并同时降低根据ASTME 313测定的黄度指数Y.I.（观察器：10°；光源：D65，在4 mm厚度的样品板上)。
在本发明中，“透明”是指该组合物具有根据ISO 13468在4mm的厚度下测定的400nm至800nm范围内的至少84％的透射率和根据ASTM D1003在4mm的层厚度下测定的<5％的雾度。
在本发明中的C1-C4-烷基例如是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基，C1-C6-烷基还例如是正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、新戊基、1-乙基丙基、环己基、环戊基、正己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基或1-乙基-2-甲基丙基，C1-C10-烷基还例如是正庚基和正辛基、频哪基（pinacyl）、金刚烷基、异构薄荷基、正壬基、正癸基，C1-C34-烷基还例如是正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基或正十八烷基。这同样适用于例如在芳烷基或烷基芳基、烷基苯基或烷基羰基中的相应烷基。在相应羟基烷基或芳烷基或烷基芳基中的亚烷基例如是对应于前述烷基的亚烷基。
芳基是具有6至34个骨架碳原子的碳环芳族基团。这同样适用于芳基烷基（也称为芳烷基）的芳族部分和更复杂基团，例如芳基羰基的芳基成分。
C6-C34-芳基的实例是苯基、邻-、对-、间-甲苯基、萘基、菲基、蒽基或芴基。
芳基烷基或芳烷基各自独立地是直链、环状、支化或非支化的如上定义的烷基，其可以被如上定义的芳基单-、多-或全取代。
在本发明中，除非另外明确说明，组分A、B、C和D的所示重量%值分别基于所述组合物的总重量计。除了组分A、B、C和D外，该组合物还可以含有其它组分。在一个优选的实施方案中，该组合物不包含其它组分，而且组分A)至D)总计为100重量%，即该组合物由组分A、B、C和D构成。
本发明的组合物优选地用于制造模制件。该组合物优选地具有2至120 cm³/(10min)，更优选3至90 cm³/(10 min)的熔体体积流动速率（MVR），其根据ISO 1133测定（测试温度300℃，质量1.2 kg）。
本发明的组合物的各个成分更具体地如下阐明：
组分A
本发明的组合物包含20.0重量%至99.0重量%的芳族聚碳酸酯作为组分A。在该组合物中的芳族聚碳酸酯的量优选是至少50重量%，更优选至少60重量%，甚至更优选至少75重量%，其中可以存在一种聚碳酸酯或多种聚碳酸酯的混合物。
包含在添加有二甘油酯以改进流动能力的组合物中的聚碳酸酯由二酚、碳酸衍生物、任选的链终止剂和支化剂以已知方式制造。
关于制造聚碳酸酯的细节公开在自大约40年以来的许多专利文献中。在此可以参阅Schnell, “Chemistry and Physics of Polycarbonates”, Polymer Reviews, 第9卷,Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964，D. Freitag, U. Grigo,P.R.Müller, H. Nouvertné, BAYER AG, “Polycarbonates” in Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering, 第11卷, 第二版, 1988, 第648-718页和最后U.Grigo, K. Kirchner和P.R.Müller “Polycarbonate”, Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, 第3/1卷, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester ,Carl Hanser Verlag München, Wien 1992, 第117-299页。
芳族聚碳酸酯例如通过使二酚与羰基卤，优选光气和/或与芳族二酰二卤，优选苯二甲酰二卤，通过相界面法，任选在使用链终止剂和任选使用三官能或多于三官能的支化剂的情况下反应来制造。同样可以经由熔体聚合法通过使二酚与例如碳酸二苯酯反应来制造。
适合于制造聚碳酸酯的二酚的实例是氢醌、间苯二酚、二羟基联苯、双(羟苯基)烷烃、双(羟苯基)环烷烃、双(羟苯基)硫醚、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、α,α'-双(羟苯基)-二异丙基苯、衍生自靛红或酚酞衍生物的苯并吡咯酮（Phthalimidine）以及它们在环上烷基化、在环上芳基化和在环上卤代的化合物。
优选的二酚是4,4'-二羟基联苯、2,2-双(4-羟苯基)丙烷（双酚A）、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷（二甲基双酚A）、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-对-二异丙基苯和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷以及双酚(I)至(III)
Figure 830502DEST_PATH_IMAGE004
其中R'在每种情况中是C1-C4-烷基、芳烷基或芳基，优选甲基或苯基，最优选甲基。
特别优选的二酚是2,2-双(4-羟苯基)丙烷（双酚A）、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和二甲基双酚A以及式(I)、(II)和(III)的二酚。
这些和其它合适的二酚例如描述在US-A 3 028 635、US-A 2 999 825、US-A 3148 172、US-A 2 991 273、US-A 3 271 367、US-A 4 982 014和US-A 2 999 846、在DE-A 1570 703、DE-A 2063 050、DE-A 2 036 052、DE-A 2 211 956和DE-A 3 832 396、在FR-A 1561 518、专题论文”H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates,Interscience Publishers, New York 1964”以及JP-A 62039/1986、JP-A 62040/1986和JP-A 105550/1986中。
在均聚碳酸酯的情况中，使用仅一种二酚，在共聚碳酸酯的情况中，使用多种二酚。
合适的碳酸衍生物例如是光气和碳酸二苯酯。
可用于制造聚碳酸酯的合适的链终止剂是单酚。合适的单酚例如是苯酚本身、烷基酚例如甲酚、对-叔丁基苯酚、枯基苯酚和它们的混合物。
优选的链终止剂是被直链或支化，优选未取代的C1-至C30-烷基单-或多取代，或被叔丁基取代的酚。特别优选的链终止剂是苯酚、枯基苯酚和/或对-叔丁基苯酚。
所用的链终止剂的量优选是0.1至5摩尔%，基于在每种情况中所用的二酚的摩尔量计。链终止剂可以在与碳酸衍生物反应之前、之中或之后添加。
合适的支化剂是聚碳酸酯化学中已知的三官能或多于三官能的化合物，特别是具有三个或多于三个酚类OH基团的那些。
合适的支化剂例如是1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯基甲烷、2,4-双(4-羟苯基-异丙基)苯酚、2,6-双(2-羟基-5'-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、四(4-羟苯基)甲烷、四-(4-(4-羟苯基异丙基)苯氧基)甲烷和1,4-双(4',4''-二羟基三苯基)甲基)苯和3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。
任选使用的支化剂的量优选是0.05摩尔%至2.00摩尔%，基于在每种情况中所用的二酚的摩尔量计。
所述支化剂可以与二酚和链终止剂一起最初装载在碱性水相中，或在光气化之前以溶解在有机溶剂的形式添加。在酯交换法的情况下，所述支化剂与二酚一起使用。
特别优选的聚碳酸酯是基于双酚A的均聚碳酸酯、基于1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的均聚碳酸酯和基于两种单体双酚A和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的共聚碳酸酯以及衍生自式(I)、(II)和(III)的二酚的均聚或共聚碳酸酯，其优选具有双酚A作为共聚单体，
Figure 644874DEST_PATH_IMAGE005
其中R'在每种情况中是C1-C4-烷基、芳烷基或芳基，优选甲基或苯基，最优选甲基。
为了引入添加剂，组分A优选以粉末、丸粒或粉末和丸粒的混合物的形式使用。
所用的聚碳酸酯还可以是不同聚碳酸酯，例如聚碳酸酯A1和A2的混合物：
所述芳族聚碳酸酯A1的量基于聚碳酸酯总量计是25.0至85.0重量%，优选28.0至84.0重量%，特别优选30.0至83.0重量%，其中基于双酚A的这一芳族聚碳酸酯的熔体体积流动速率MVR优选为7至15 cm³/10 min，熔体体积流动速率MVR更优选为8至12 cm³/10 min，熔体体积流动速率MVR特别优选为8至11 cm³/10 min，其根据ISO 1133（测量温度300℃，质量1.2 kg）测得。
所述粉状芳族聚碳酸酯A2的量基于聚碳酸酯总量计是3.0至12.0重量%，优选4.0至11.0重量%，特别优选3.0至10.0重量%，其中优选基于双酚A的这一芳族聚碳酸酯的熔体体积流动速率MVR优选为3至8 cm³/10 min，熔体体积流动速率MVR更优选为4至7 cm³/10min，熔体体积流动速率MVR还更优选为6 cm³/10 min，其根据ISO 1133（测量温度300℃，质量1.2 kg）测得。
在一个优选的实施方案中，作为组分A，所述组合物包含含有一种或多种式(1)的单体单元的共聚碳酸酯
Figure 467337DEST_PATH_IMAGE006
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，优选氢，
R2是C1-C4-烷基，优选甲基，
n是0、1、2或3，优选3，且
其任选地与含有一种或多种通式(2)的单体单元的其它芳族均-或共聚碳酸酯组合，
Figure 796687DEST_PATH_IMAGE007
其中
R4是H、直链或支化的C1-C10烷基，优选直链或支化的C1-C6烷基，特别优选直链或支化的C1-C4烷基，非常特别优选H或C1-烷基（甲基），且
R5是直链或支化的C1-C10烷基，优选直链或支化的C1-C6烷基，特别优选直链或支化的C1-C4烷基，非常特别优选C1-烷基（甲基）；
并且其中任选额外存在的其它均-或共聚碳酸酯不包含式(1)的单体单元。在这一实施方案中，本发明的组合物包含仅0.05至7.5重量%，优选0.05至6重量%，更优选0.05至5重量%和最优选0.05至1重量%的组分B)。
所述（一种或多种）通式(1)的单体单元经由一种或多种通式(1')的相应二酚引入：
Figure 995587DEST_PATH_IMAGE008
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，优选氢，
R2是C1-C4-烷基，优选甲基，且
n是0、1、2或3，优选3。
式(1') 的二酚及其在均聚碳酸酯中的使用公开在例如DE 3918406中。
特别优选是具有式(1a)的1,1-双-(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷（双酚TMC）：
Figure 664466DEST_PATH_IMAGE009
除了一种或多种式(1)的单体单元外，所述共聚碳酸酯中可以包含一种或多种式(3)的单体单元：
Figure 972344DEST_PATH_IMAGE010
其中
R6和R7彼此独立地是H、C1-C18-烷基-、C1-C18-烷氧基、卤素例如Cl或Br或各自任选取代的芳基或芳烷基，优选H或C1-C12-烷基，更优选H或C1-C8-烷基，最优选H或甲基，且
Y是单键、-SO2-、-CO-、-O-、-S-、C1-C6-亚烷基或C2-C5-烷叉基以及可任选与其它含杂原子的芳环稠合的C6-C12-亚芳基。
所述（一种或多种）通式(3)的单体单元经由一种或多种通式(3a)的相应二酚引入：
Figure 726673DEST_PATH_IMAGE011
其中R6、R7和Y各自如已关于式(3)定义那样。
非常特别优选的式(3a)的二酚是通式(3b)的二酚
Figure 463685DEST_PATH_IMAGE012
其中R8是H、直链或支化的C1-C10烷基，优选直链或支化的C1-C6烷基，更优选直链或支化的C1-C4烷基，最优选H或C1-烷基（甲基），且
其中R9是直链或支化的C1-C10烷基，优选直链或支化的C1-C6烷基，更优选直链或支化的C1-C4烷基，最优选C1-烷基（甲基）。
特别是二酚(3c)在此是非常特别优选的。
Figure 49387DEST_PATH_IMAGE013
通式(3a)的二酚既可以单独，也可以以彼此的混合物形式使用。所述二酚由文献已知或可通过文献方法制造（参见例如H. J. Buysch等人, Ullmann's Encyclopedia ofIndustrial Chemistry, VCH, New York 1991, 第5版, 第19卷, 第348页）。
式(1)的单体单元在共聚碳酸酯中的总含量优选是0.1-88摩尔%，更优选1-86摩尔%，还更优选5-84摩尔%，特别是10-82摩尔%（式(1')的二酚的摩尔总和，基于所用的所有二酚的摩尔总和计）。
共聚碳酸酯可以以嵌段和无规共聚碳酸酯的形式存在。无规共聚碳酸酯特别优选。二酚盐（Diphenolat）单体单元在共聚碳酸酯中的频率的比率由所用二酚的摩尔比计算。
通式(2)的单体单元经由通式(2a)的二酚引入：
Figure 479231DEST_PATH_IMAGE014
其中R4是H、直链或支化的C1-C10烷基，优选直链或支化的C1-C6烷基，更优选直链或支化的C1-C4烷基，最优选H或C1-烷基（甲基），且
其中R5是直链或支化的C1-C10烷基，优选直链或支化的C1-C6烷基，更优选直链或支化的C1-C4烷基，最优选C1-烷基（甲基）。
双酚A在此非常特别优选。
除了一种或多种通式(2)的单体单元外，任选进一步存在的均聚或共聚碳酸酯中可以含有如已对于共聚碳酸酯描述的一种或多种式(3)的单体单元。
如果本发明的组合物包含含式(1)的单体单元的共聚碳酸酯，则含式(1)的单体单元的共聚碳酸酯在该组合物中的总量优选是至少3.0重量%，更优选至少5.0重量%。
在一个优选的实施方案中，本发明的组合物包含含式(1)的单体单元的共聚碳酸酯和基于双酚A的均聚碳酸酯的共混物作为组分A。
如果本发明的组合物包含含式(1)的单体单元的共聚碳酸酯，式(1)的单体单元在组分A中的总含量优选是0.1-88摩尔%，更优选1-86摩尔%，还更优选5-84摩尔%，特别是10-82摩尔%，基于组分A的一种或多种聚碳酸酯中的所有式(1)和(3)的单体单元的摩尔总和计。
在另一个优选的实施方案中，本发明的组合物的特征在于该组合物中的含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯的量是至少20重量%。
组分B
本发明的组合物包含至少一种异山梨醇二酯作为组分B。二甘油的不同异构体也可以形成所述二酯的基础。在此，基于各种羧酸的酯是合适的。也可以使用混合物代替纯化合物。
形成根据本发明使用的异山梨醇二酯的基础的异山梨醇的通式如下：
Figure 720857DEST_PATH_IMAGE015
更优选地，根据本发明使用的异山梨醇二酯基于D异山梨醇，其具有下式：
Figure 995980DEST_PATH_IMAGE016
根据本发明包含于组合物中的异山梨醇二酯优选地衍生自具有4至30个碳原子链长的饱和或单-或多重不饱和的单羧酸。
合适的单羧酸例如是羊脂酸（C7H15COOH，辛酸）、羊蜡酸（C9H19COOH，癸酸）、月桂酸（C11H23COOH，十二烷酸）、肉豆蔻酸（C13H27COOH，十四烷酸）、棕榈酸（C15H31COOH，十六烷酸）、十七酸（C16H33COOH，十七烷酸）、硬脂酸（C17H35COOH，十八烷酸）、花生酸（C19H39COOH，二十烷酸）、山嵛酸（C21H43COOH，二十二烷酸）、木蜡酸（C23H47COOH，二十四烷酸）、棕榈油酸（C15H29COOH, (9Z)-十六碳-9-烯酸）、岩芹酸 （C17H33COOH，(6Z)-十八碳-6-烯酸）、(9Z)-十八碳-9-烯酸）、反油酸（C17H33COOH，(9E)-十八-9-烯酸）、亚油酸（C17H31COOH，(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯酸）、α-和γ-亚麻酸（C17H29COOH，(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯酸和(6Z,9Z,12Z)-十八碳-6,9,12-三烯酸）、花生四烯酸（C19H31COOH、(5Z,8Z,11Z,14Z)-二十碳-5,8,11,14-四烯酸）、 二十碳五烯酸（C19H29COOH，(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-二十碳-5,8,11,14,17-五烯酸）和二十二碳六烯酸（C21H31COOH，(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸)。
特别优选是具有4至18个碳原子，更优选6至16个碳原子，最优选具有8至14个碳原子链长的饱和脂族单羧酸。
所述异山梨醇二酯可以衍生自一种单羧酸或两种不同的单羧酸。该异山梨醇二酯可以单独或以混合物形式存在。
根据本发明包含于组合物中的异山梨醇二酯优选地具有通式(IV)
Figure 452501DEST_PATH_IMAGE017
并衍生自异山梨醇，优选D-异山梨醇和式R1-COOH和R2-COOH的饱和或单-或多重不饱和的单羧酸，其中R1和R2可以相同或不同。
R1和R2各自优选是式CnH2n+1的饱和、支化或非支化的脂族基团或式CnH2n-m的单-或多重不饱和的支化或非支化的脂族基团，其中n是3至29的数且m是1、3、5、7、9或11。式CnH2n-m的脂族基团可以是单不饱和（m = 1）、二不饱和（m = 3）、三不饱和（m = 5）、四不饱和（m =7）、五不饱和（m = 9）或六不饱和（m = 11）的。
更优选地，n是3至17，还更优选5至15，特别是7至13的数。
式CnH2n+1的非支化烷基是例如正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基或正十八烷基。
合适的异山梨醇二酯是例如可由异山梨醇与辛酸或癸酸或其混合物的酯化获得的那些及其混合物。它们是商购可得的，例如由Roquette以Polysorb ID37或PolysorbID46的商品名。
所述聚碳酸酯组合物优选地含有0.05至15.0重量%，更优选0.1至10重量%的异山梨醇二酯。在本发明的一个实施方案中，本发明的组合物含有0.05至8.0重量%，更优选0.1至6.0重量%的异山梨醇二酯。
组分C
优选合适的热稳定剂是三苯基膦、亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯（Irgafos®168）、四(2,4-二-叔丁基苯基)-[1,1-联苯]-4,4'-二基双亚膦酸酯、3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯（Irganox® 1076）、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯（Doverphos® S-9228）、双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯（ADK STABPEP-36）。它们单独或以混合物的形式（例如Irganox® B900（Irgafos® 168和Irganox®1076以1:3比率的混合物）或Doverphos® S-9228 PC与Irganox® B900/Irganox® 1076）使用。所述热稳定剂优选以0.003至0.2重量%的量使用。
组分D
此外，任选包含最多2.0重量%，优选0.01至2.0重量%的其它常规添加剂（“其它添加剂”）。这类其它添加剂不包括热稳定剂，因为它们已如上作为组分C描述。
在聚碳酸酯的情况下常规添加的那些添加剂特别是对于聚碳酸酯常规量的抗氧化剂、脱模剂、阻燃剂、UV吸收剂、IR吸收剂、抗静电剂、光学增亮剂、光散射剂、着色剂如有机颜料和/或用于激光打标的添加剂，其描述于EP-A 0 839 623、WO-A 96/15102、EP-A 0500 496或”Plastics Additives Handbook”, Hans Zweifel, 2000第5版, HanserVerlag, München。这些添加剂可以单独或以混合物的形式添加。
优选的添加剂是在低于400 nm时具有尽可能小的透射率且在高于400 nm时具有尽可能大的透射率的特定UV稳定剂。特别适合于用在本发明的组合物中的紫外线吸收剂是苯并三唑、三嗪、二苯甲酮和/或芳基化氰基丙烯酸酯。
特别合适的紫外线吸收剂是羟基苯并三唑，例如2-(3',5'-双(1,1-二甲基苄基)-2'-羟基苯基)苯并三唑（Tinuvin® 234, BASF, Ludwigshafen）、2-(2'-羟基-5'-(叔辛基)苯基)苯并三唑（Tinuvin® 329, BASF, Ludwigshafen）、双(3-(2H-苯并三唑基)-2-羟基-5-叔辛基)甲烷（Tinuvin® 360, BASF, Ludwigshafen）、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(己氧基)苯酚（Tinuvin® 1577, BASF, Ludwigshafen）以及二苯甲酮例如2,4-二羟基二苯甲酮（Chimassorb® 22, BASF, Ludwigshafen）和2-羟基-4-(辛氧基)二苯甲酮（Chimassorb® 81, BASF, Ludwigshafen）、2,2-双[[(2-氰基-1-氧代-3,3-二苯基-2-丙烯基)氧基]甲基]-1,3-丙烷二基酯（9CI）（Uvinul® 3030, BASF AG Ludwigshafen）、2-[2-羟基-4-(2-乙基己基)氧基]苯基-4,6-二(4-苯基)苯基-1,3,5-三嗪（Tinuvin® 1600,BASF, Ludwigshafen）、2,2'-(1,4-亚苯基二亚甲基)双丙二酸四乙酯（Hostavin® B-Cap,Clariant AG）或N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)乙二酰胺（Tinuvin® 312, CAS号23949-66-8, BASF, Ludwigshafen）。
特别优选的特定UV稳定剂是Tinuvin® 360、Tinuvin® 329和/或Tinuvin®312，非常特别优选Tinuvin® 329和Tinuvin® 360。
也可以使用这些紫外线吸收剂的混合物。
优选的是，该组合物包含最多0.8重量%，优选0.05重量%至0.5重量%，更优选0.1重量%至0.4重量%的量的紫外线吸收剂，基于整个组合物计。
本发明的组合物还可以包含磷酸酯或磺酸酯作为酯交换稳定剂。优选的是，包含磷酸三异辛酯作为酯交换稳定剂。
所述组合物可以不含脱模剂，例如GMS。所述异山梨醇二酯本身充当脱模剂。
特别优选的是，包含至少一种热稳定剂（组合物C）和任选作为其它添加剂（组分D）的酯交换稳定剂，特别是磷酸三异辛酯（TOF）或UV吸收剂。
本发明的包含组分A至D的组合物由通过各成分的合并、混合和均化的常见引入方法制造，其中所述均化特别优选地在熔体中通过施加剪切力进行。合并和混合任选在熔体均化前使用粉末预混料进行。
还可以使用具有组分B至D的丸粒或丸粒和粉末的预混料。
还可使用由混合组分在合适溶剂中的溶液制成的预混料，其中均化任选在溶液中进行并且该溶剂此后被去除。
特别地，本发明的组合物的组分B至D可以通过已知方法或作为母料引入到聚碳酸酯中。
使用母料以引入组分B至D——单独或作为混合物——是优选的。
就此而言，本发明的组合物可以在常见装置例如螺杆挤出机（例如双螺杆挤出机，ZSK）、粘合剂或Brabender或Banbury密炼机中合并、混合、均化和随后挤出。在挤出后，所述挤出物可以冷却并粉碎。还可以预混各组分，然后单独和/或同样以混合形式添加剩余的起始物质。
在熔体中的预混料的合并和混合还可以在注塑机的塑化单元中进行。在这一情况下，该熔体在随后步骤中直接转变成成型体。
本发明的组合物可以以常规方式在常规机器中，例如在挤出机或注塑机中加工，以产生成型体，例如薄膜、板材或瓶。
模制件的产生优选通过注塑、挤出或在浇注法中由溶液进行。
本发明的组合物适合于制造多层体系。在此，将聚碳酸酯组合物以一个或多个层的形式施加到由塑料制成的成型物体上。可以在与该成型体成型的同一时间或随后立即施加，例如通过薄膜嵌入注塑（Hinterspritzen）、共挤出或多组分注塑。但是，还可以施加到已完成成型的基体上，例如通过用薄膜层压、通过已存在的成型体的包封模塑或通过由溶液的涂覆。
本发明的组合物适合于制造汽车领域中，例如用于遮光板、头灯灯盖或框架、透镜和准直器或光导管的部件以及制造EE（电气/电子）和IT领域的框架部件，特别是用于提出高的流动能力要求的应用（薄层应用）。这样的应用例如是例如用于超极本的屏幕或外壳或用于LED显示技术，例如OLED显示器或LCD显示器或用于电子墨水设备的框架。其它应用领域是移动通信终端设备，如智能手机、平板电脑、超极本、笔记本电脑或便携式电脑，以及卫星导航仪、智能手表或心率计，以及薄壁设计中的电气应用，例如家庭和工业网络单元，以及智能电表外壳部件。
由本发明的组合物制成的模制件和挤出物以及包含本发明组合物的模制件、挤出物和多层体系同样是本申请的主题。
本发明的组合物的一个特征尤其在于，由于它们的异山梨醇二酯含量，它们表现出优异的流变和光学性能以及降低的动和静摩擦系数。本发明组合物的另一个优点是可以省去额外的脱模剂，例如PETS（季戊四醇四硬脂酸酯）。这些添加剂经常降低热性能。因此，本发明的组合物优选不包含季戊四醇四硬脂酸酯。因此，本发明还提供上述异山梨醇二酯的一种或多种用于改进包含芳族聚碳酸酯（组分A）、任选的热稳定剂（组分C）和任选的其它添加剂（组分D）的组合物的光学透射率和/或降低动和静摩擦系数的用途。
如果可用，对于本发明的组合物的上述实施方案也适用于本发明的用途。
下面的实施例旨在阐述本发明，而不限制所述发明。
实施例
1. 原料和测试方案的描述
在下面实施例中描述的聚碳酸酯组合物在Berstorff公司的ZE 25挤出机上在10kg/h的通过量下通过配混制造。熔体温度是275℃。
组分A-1：基于双酚A的线性聚碳酸酯，其熔体体积流动速率MVR为12.5 cm3/10min（根据ISO 1133，在300℃的测试温度和1.2kg负荷下）且包含三苯基膦作为组分C（热稳定剂），通过经由侧挤出机的添加而制造。
组分A-2：基于双酚A的线性聚碳酸酯，其熔体体积流动速率MVR为9.5 cm3/10 min（根据ISO 1133，在300℃的测试温度和1.2kg负荷下）且包含三苯基膦作为组分C（热稳定剂），通过经由侧挤出机的添加而制造。
组分A-3：基于双酚A的粉状线性聚碳酸酯，其熔体体积流动速率MVR为6 cm3/10min（根据ISO 1133，在300℃的测试温度和1.2 kg负荷下）。
组分A-4：基于双酚A的线性聚碳酸酯，其熔体体积流动速率MVR为32 cm3/10 min（根据ISO 1133，在300℃的测试温度和1.2kg负荷下），包含三苯基膦作为组分C（热稳定剂）、Tinuvin 329作为组分D-2（UV稳定剂）和甘油单硬脂酸酯作为组分D-3（脱模剂），通过经由侧挤出机的添加而制造。
组分A-5：基于双酚A的粉状线性聚碳酸酯，其熔体体积流动速率MVR为19 cm3/10min（根据ISO 1133，在300℃的测试温度和1.2 kg负荷下）。
组分A-6：来自Covestro AG的基于双酚A和双酚TMC的共聚碳酸酯，其熔体体积流动速率MVR为18 cm3/10 min（330℃/2.16 kg），软化温度（VST/B 120）为182℃且包含三苯基膦作为组分C（热稳定剂）。
组分A-7：基于双酚A的支化聚碳酸酯，其熔体体积流动速率MVR为2 cm3/10 min（根据ISO 1133，在300℃的测试温度和1.2 kg负荷下）。
组分B-1 来自Roquette Frères公司的Polysorb ID37异山梨醇二酯。
组分B-2 来自Roquette Frères公司的Polysorb ID46异山梨醇二酯。
组分C：来自BASF公司的三苯基膦
组分D-1：来自Lanxess AG公司的磷酸三异辛酯（TOF）
组分D-2：来自BASF公司的Tinuvin 329
组分D-3：来自Emery Oleochemicals, Loxstedt的甘油单硬脂酸酯
在单面注射的尺寸为80mm×10mm×3mm的试样上根据ISO 7391/180A在室温下测量夏比缺口冲击韧性。
使用来自Coesfeld Materialtest公司的Coesfeld Eco 2920仪在50 N冲头负荷和50℃/h或120℃/h的加热速率下在尺寸为80mm×10mm×4mm的试样上根据ISO 306测定作为热变形温度的量度的维卡软化温度VST/B50。
使用来自Zwick Roell公司的Zwick 4106仪根据ISO 1133（在300℃测试温度、1.2kg或2.16kg质量下）测定熔体体积流动速率（MVR）。此外，在20分钟的预热时间后测量MVR。这是在提高的热应力下的熔体稳定性的量度。
黄度指数（Y.I.）根据ASTM E 313（观察器：10°/光源：D65）在层厚度为4 mm的样品板上测定。
在光谱的VIS范围（400nm至800nm）中的透射率根据ISO 13468在层厚度为4mm或12mm的样品板上测定。
雾度根据ASTM D1003在层厚度为4mm或12mm的样品板上测定。
所述样品板各自通过注塑在下表中所示的熔体温度下制造。
溶液粘度ηrel根据ISO1628用乌氏粘度计测定。
剪切粘度（熔体粘度）根据ISO 11443用Göttfert公司的Visco-Robo 45.00仪测定。
2. 组合物
表1：
Figure 787667DEST_PATH_IMAGE019
Figure 516589DEST_PATH_IMAGE021
1)：含有三苯基膦作为组分C；2)在制造试样的注塑法中的熔体温度；n.g.：未断裂（没有值，因为没有断裂）。
表1显示，与对比例1相比，本发明实施例2至6具有更高的MVR值、更低的熔体粘度和同时改进的光学性能。
表2：
Figure 657720DEST_PATH_IMAGE023
Figure 155697DEST_PATH_IMAGE025
1)：含有三苯基膦作为组分C；2)在制造试样的注塑法中的熔体温度；3)：5 x VWZ：在试样注射之前熔体在注塑机中的停留时间的5倍；一倍停留时间：45秒；n.g.：未断裂（没有值，因为没有断裂）。
表2显示，与对比例7相比，本发明实施例8至11具有更高的MVR值、更低的熔体粘度和同时改进的光学性能。
表3：
Figure 927344DEST_PATH_IMAGE027
Figure 189567DEST_PATH_IMAGE029
1)：含有三苯基膦作为组分C；2)在制造试样的注塑法中的熔体温度；3)：5 x VWZ：在试样注射之前熔体在注塑机中的停留时间的5倍；一倍停留时间：45秒；n.g.：未断裂（没有值，因为没有断裂）。
表3显示，与对比例12相比，本发明实施例13至17具有更高的MVR值、更低的熔体粘度和同时改进的光学性能。同时，与对比例12相比，实施例13至17具有降低的静和动摩擦系数。
表4：
Figure DEST_PATH_IMAGE031
Figure DEST_PATH_IMAGE033
1)：含有三苯基膦作为组分C；2)在制造试样的注塑法中的熔体温度；3)：5 x VWZ：在试样注射之前熔体在注塑机中的停留时间的5倍；一倍停留时间：45秒；n.g.：未断裂（没有值，因为没有断裂）。
表4显示，与对比例18相比，本发明实施例19至22具有更高的MVR值、更低的熔体粘度和同时改进的光学性能。同时，与对比例18相比，实施例19至22具有降低的静和动摩擦系数。
表5：
Figure 72073DEST_PATH_IMAGE035
1)：含有三苯基膦作为组分C且Tinuvin 329作为组分D-2且甘油单硬脂酸酯作为组分D-3；2)在制造试样的注塑法中的熔体温度。
表5显示，与对比例23相比，本发明实施例24至26具有更高的MVR值、更低的熔体粘度和同时改进的光学性能。
表6：
Figure 486873DEST_PATH_IMAGE037
Figure 429422DEST_PATH_IMAGE039
1)：含有三苯基膦作为组分C；2)在制造试样的注塑法中的熔体温度。
结果表明，实施例28-30的本发明共聚碳酸酯组合物具有非常好的熔体稳定性（MVR或IMVR）。
与对比例27相比，通过异山梨醇二酯的添加，明显改进了流动能力。对于各种温度和整个剪切范围（熔体粘度）都是如此。
同时，光学性能得到改进，这表现在与对比例27相比更高的光学透射率。
表7：
Figure 867356DEST_PATH_IMAGE041
1)：含有三苯基膦作为组分C；2)在制造试样的注塑法中的熔体温度。
表7中的结果表明，可以通过5重量％的异山梨醇二酯增加光学透射率，但是更高的量对透射率具有不利影响。进一步看出，随着大量的异山梨醇二酯，热变形温度显著降低。
表8
Figure 101022DEST_PATH_IMAGE043
表8中的结果表明，实施例35-37的本发明聚碳酸酯组合物具有非常好的熔体稳定性（MVR或IMVR）。
光学性能明显改进，其表现为与对比例34相比更高的光学透射率和更低的黄度指数YI。
与对比例34相比，通过异山梨醇二酯的添加，明显改进了流动能力。对于各种温度和低剪切速率都是如此，这对于挤出尤其重要。

Claims (17)

1.组合物，其包含
A)20.0重量%至99.95重量%的芳族聚碳酸酯，和
B)0.05重量%至20.0重量%的异山梨醇二酯，
其中条件是，当组分A)的芳族聚碳酸酯是一种或多种至少含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯时，
Figure 573574DEST_PATH_IMAGE001
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，
R2是C1-C4-烷基，且
n是0、1、2或3，
则所述组合物包含0.05至7.5重量%的组分B)。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于，作为组分B)，所述组合物包含一种或多种异山梨醇二酯，其衍生自一种或多种具有4至30个碳原子链长的饱和或不饱和的单羧酸。
3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于，作为组分B)，所述组合物包含一种或多种通式(I)的异山梨醇二酯
Figure 756294DEST_PATH_IMAGE002
(I)
其中R1和R2各自彼此独立地是式CnH2n+1的饱和的支化或非支化的脂族基团或式CnH2n-m的单-或多重不饱和的支化或非支化的脂族基团，其中n是3至29的数且m是1、3、5、7、9或11。
4.根据权利要求1至2任一项的组合物，其特征在于，所述异山梨醇二酯衍生自至少一种选自辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木蜡酸、棕榈油酸、岩芹酸、油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的羧酸。
5.根据权利要求1至2任一项的组合物，其特征在于，异山梨醇二酯的量是0.05至15.00重量%，其中条件是，当组分A)的芳族聚碳酸酯是一种或多种至少含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯时，
Figure 67190DEST_PATH_IMAGE001
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，
R2是C1-C4-烷基，且
n是0、1、2或3，
则所述组合物包含0.05至7.5重量%的组分B)。
6.根据权利要求1至2任一项的组合物，其特征在于，所述芳族聚碳酸酯的量是至少50重量%。
7.根据权利要求1至2任一项的组合物，其由下列组分构成：
A)82.0重量%至99.95重量%的芳族聚碳酸酯，
B)0.05重量%至15.0重量%的异山梨醇二酯，
C)0.0重量%至1.0重量%的热稳定剂，和
D)0.0重量%至2.0重量%的一种或多种其它添加剂，其选自抗氧化剂、脱模剂、阻燃剂、UV吸收剂、IR吸收剂、抗静电剂、光学增亮剂、选自可溶性有机颜料的着色剂和用于激光打标的添加剂，
其中条件是，当组分A)的芳族聚碳酸酯是一种或多种至少含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯时，
Figure 727978DEST_PATH_IMAGE001
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，
R2是C1-C4-烷基，且
n是0、1、2或3，
则所述组合物包含0.05至7.5重量%的组分B)。
8.根据权利要求1至2任一项的组合物，其特征在于，所述组合物还包含热稳定剂。
9.根据权利要求1至2任一项的组合物，其特征在于，其具有根据ISO 13468在4mm的厚度下测定的在400nm至800nm范围内的至少84％的透射率和根据ASTM D1003在4mm的层厚度下测定的<5％的雾度。
10.根据权利要求1至2任一项的组合物，其特征在于，作为组分A，所述组合物包含一种或多种含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯
Figure 807929DEST_PATH_IMAGE001
其中
R1是氢或C1-C4-烷基，
R2是C1-C4-烷基，且
n是0、1、2或3，
其任选地与含有一种或多种通式(2)的单体单元的其它芳族均-或共聚碳酸酯组合，
Figure 958288DEST_PATH_IMAGE003
其中
R4是H或直链或支化的C1-C10-烷基，且
R5是直链或支化的C1-C10-烷基；
其中所述任选额外存在的其它均-或共聚碳酸酯不具有式(1)的单体单元。
11.根据权利要求10的组合物，其特征在于，在所述共聚碳酸酯中的式(1)的单体单元的含量是0.1-88摩尔%，基于包含在所述共聚碳酸酯中的二酚单体单元的总和计。
12.根据权利要求10的组合物，其特征在于，含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯额外地含有式(3)的单体单元
Figure 490901DEST_PATH_IMAGE005
(3)
其中
R6和R7彼此独立地是H、C1-C18-烷基、C1-C18-烷氧基、卤素或在每种情况中任选取代的芳基或芳烷基，且
Y是单键、-SO2-、-CO-、-O-、-S-、C1-C6-亚烷基或C2-C5-烷叉基以及可任选与其它含杂原子的芳环稠合的C6-C12-亚芳基。
13.根据权利要求10的组合物，其特征在于，作为组分A，所述组合物包含含有式(1)的单体单元的共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的共混物。
14.模制件，其包含根据权利要求1至13任一项的组合物。
15.挤出物，其包含根据权利要求1至13任一项的组合物。
16.多层体系，其包含根据权利要求1至13任一项的组合物。
17.至少一种异山梨醇二酯用于改进包含芳族聚碳酸酯、任选热稳定剂和任选其它添加剂的组合物的光学透射率和/或降低动和静摩擦系数的用途。
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