CN109415534B - 具有增强的光学性质的聚碳酸酯组合物、由其形成的制品和制造方法 - Google Patents

具有增强的光学性质的聚碳酸酯组合物、由其形成的制品和制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109415534B
CN109415534B CN201780041488.4A CN201780041488A CN109415534B CN 109415534 B CN109415534 B CN 109415534B CN 201780041488 A CN201780041488 A CN 201780041488A CN 109415534 B CN109415534 B CN 109415534B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermoplastic composition
high heat
less
bisphenol
carbonate units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780041488.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109415534A (zh
Inventor
马克·阿德里安乌斯·约翰内斯·范·德·梅
纳塔莉·冈萨雷斯·维达尔
法布里齐奥·米奇凯
罗兰·塞巴斯蒂安·阿辛克
三井和彦
约翰内斯·德·布劳威尔
沙赫拉姆·沙法伊
亨德里克斯·彼得鲁斯·科内利斯·范·黑尔贝克
塔玛拉·马里杰克·埃根赫伊森
罗伯特·迪尔克·范·德·格兰佩尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
SABIC Global Technologies BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SABIC Global Technologies BV filed Critical SABIC Global Technologies BV
Publication of CN109415534A publication Critical patent/CN109415534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109415534B publication Critical patent/CN109415534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/005—Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

一种热塑性组合物包括：高热聚碳酸酯，其包括可选的双酚A碳酸酯单元和式(1)、(2)、(3)或其组合的高热碳酸酯单元；可选的双酚A均聚碳酸酯；和2至40ppm的式(a)的有机磺酸稳定剂，其中高热碳酸酯单元以基于高热聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和20‑49mol％、优选30‑40mol％的量存在，并且可选地高热聚碳酸酯包含如通过离子色谱法测定的小于按重量计2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种；以及热塑性组合物具有：根据ISO 306测量的160℃或更高的维卡B120；和根据ASTM D1925测量的小于12的黄度指数。

Description

具有增强的光学性质的聚碳酸酯组合物、由其形成的制品和 制造方法
技术领域
本公开一般地涉及聚碳酸酯组合物，且更具体地，涉及具有增强的光学性质的高热(high heat)聚碳酸酯组合物，其制备方法和用途。
背景技术
聚碳酸酯可用于制造从汽车部件到电子设备的广泛应用的制品和组件。由于它们的广泛用途，特别是在需要高热灭菌的透镜、光学膜和保健产品中，希望提供具有高热性能结合良好光学性能的聚碳酸酯，特别是在加工之后和在暴露于现实生存条件如长时间暴露于高温之后。
一些已知的“高热”共聚碳酸酯可具有150℃或更高的高玻璃化转变温度。但是，这种聚碳酸酯在加工后通常更黄，并且具有更低的透射比值。因此，仍然需要具有改善的高热性能和光学性能平衡的聚碳酸酯组合物。
发明内容
一种热塑性组合物，其包含：高热聚碳酸酯，其包括可选的双酚A碳酸酯单元和式
Figure BDA0001934089200000011
Figure BDA0001934089200000012
或其组合的高热碳酸酯单元，其中Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C2-12烯基、 C3-8环烷基或C1-12烷氧基、每个R6独立地为C1-3烷基或苯基；Xa是C6-12多环芳基、C3-18单环或多环亚烷基、C3-18单环或多环烷叉基(alkylidene)、–(Q1)x-G-(Q2)y-基团，其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基，G为C3-10亚环烷基，x为0或1，且y为1；以及m和n各自独立地为0至4；可选地，双酚A均聚碳酸酯；和2-40ppm的下式的有机磺酸稳定剂
Figure BDA0001934089200000021
其中每个R7独立地是C1-30烷基、C6-30芳基、C7-30烷基亚芳基、C7-30芳基亚烷基、或衍生自C2-32烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚合物单元，且R8是氢；或R8是C1-30烷基；或R8为式–S(＝O)2–R7的基团；其中高热碳酸酯单元以基于高热聚碳酸酯和双酚A的摩尔数之和20-49mol％、优选为30-40mol％的量存在；并且其中热塑性组合物具有：根据ISO 306测量的160℃或更高的维卡B120；和根据ASTM D1925对在355℃的温度下持续10分钟的停留时间(residence time)而模制的2.5mm厚的饰板(板坯，plaque)测量的小于12、优选小于8、更优选小于6的黄度指数。
在另一个实施方式中，制品包含上述热塑性组合物。该制品可以是模制品、热成型制品、挤出层、多层制品的层、涂覆制品的基板、或金属化制品的基板。
在又一个实施方式中，制品的制造方法包括将上述热塑性组合物注塑成型(注射模制)、注塑-压缩成型(注射-压缩模制)、热-冷成型、挤出、旋转成型、吹塑成型或热成型为制品。
通过以下附图、详细描述、实施例和权利要求来举例说明上述和其他特征。
具体实施方式
出乎意料的是，现已发现包含某些高热聚碳酸酯，可选的双酚A均聚物和有机磺酸、酸酯或酸酐稳定剂的热塑性组合物具有期望的高玻璃化转变温度和增强的光学性质。特别地，热塑性组合物在标准条件下模制后不仅可以具有良好的初始颜色和透射比(透射度，透光性，transmission)，而且在侵蚀性条件(aggressive conditions)下模制后也可以具有较低的颜色变化。这将允许在更苛刻的应用中使用这些组合物，例如需要高熔化温度的工具设计以完全满足在高热、水(高湿度)和高紫外线(UV)条件中的一种或多种下的部件寿命期间对颜色稳定性有苛刻要求的工具或制品。
如本文所用，高热聚碳酸酯是玻璃化转变温度为155℃或更高的聚碳酸酯，并且包含可选的双酚A碳酸酯单元和以下式(1)、(2)或(3)
Figure BDA0001934089200000031
Figure BDA0001934089200000032
或其组合的高热碳酸酯单元，其中Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，每个R6独立地为C1-3烷基或苯基，优选为甲基；Xa是C6-12多环芳基、C3-18单环或多环亚烷基、C3-18单环或多环烷叉基、–(Q1)x-G-(Q2)y-基团，其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基，G为C3-10亚环烷基，x为0或1，且y为1；以及m和n各自独立地为0至4。
在一个实施方式中，m和n各自为0，或m和n各自为1，Rc和Rd各自为C1-3烷基、特别是甲基，并且Xa为C6-12多环芳基、C5-12单环或多环亚烷基、C5-15单环或多环烷叉基、–(Q1)x-G-(Q2)y-基团或–C(P1)(P2)–，其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基、G为C5-8亚环烷基，x为0或1，且y为1，其中P1为C1-3烷基，且P2为C6-12芳基。
示例性高热碳酸酯单元包括以下：
Figure BDA0001934089200000041
Figure BDA0001934089200000042
或其组合，其中Rc、Rd、m和n与本文对式(1)-(5)的定义相同，每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基，且g为0至10。在一个具体实施方式中，高热碳酸酯单元是1,1-双(4-氢苯基)-3,3,5-三甲基环己烷碳酸酯单元、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷或其组合。优选地，第二重复单元是1,1-双(4-氢苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(BPA TMC)碳酸酯单元。双酚A碳酸酯单元具有式(6)
Figure BDA0001934089200000043
高热聚碳酸酯包含0至90摩尔百分比(mol％)或15至90mol％的双酚A碳酸酯单元和10至100mol％或10mol％至85mol％的高热碳酸酯单元，优选地高热聚碳酸酯包含50至90mol％的双酚A碳酸酯单元和10至50mol％的高热碳酸酯单元，且更优选地高热聚碳酸酯包含50至70mol％的双酚A碳酸酯单元和30至50mol％的高热碳酸酯单元，或60至70mol％的双酚A碳酸酯单元和30至40mol％的高热碳酸酯单元，各自基于高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
在一个实施方式中，高热聚碳酸酯包含第一高热碳酸酯单元和不同于第一高热碳酸酯单元的第二高热碳酸酯单元，第一和第二高热碳酸酯单元各自独立地具有式(1)、(2)、(3)、(4)或(5)。
当存在两种不同的高热碳酸酯单元时，高热聚碳酸酯可包含0mol％至70mol％的双酚A碳酸酯单元，5mol％至70mol％的第一高热碳酸酯单元，和5mol％至70mol％的第二高热碳酸酯单元，各自基于双酚A碳酸酯单元、第一高热碳酸酯单元和第二高热碳酸酯单元的摩尔数之和。优选地，高热聚碳酸酯包含30mol％至60mol％的双酚A碳酸酯单元，5mol％至35mol％的第一高热碳酸酯单元，和5mol％至35mol％的第二高热碳酸酯单元，各自基于双酚A碳酸酯单元、第一高热碳酸酯单元和第二高热碳酸酯单元的摩尔数之和。
在一个实施方式中，高热聚碳酸酯是高度无规共聚物，基于高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数，其具有小于15mol％或小于10mol％的直接偶联(连接，coupled)至另一高碳酸酯单元的高热碳酸酯单元。摩尔百分比可通过核磁共振谱(NMR)测定。不希望受理论束缚，认为通过保持高热聚碳酸酯的无规性，高热聚碳酸酯的性质在批次之间保持一致。
为了进一步提高热塑性组合物的光学性能，高热聚碳酸酯基本上不含某些金属离子，且优选地由起始原料或制备共聚物的方法产生的低分子量分子(分子量小于150道尔顿的那些)。在一个实施方式中，高热聚碳酸酯包含小于2ppm的三乙胺、钙离子、镁离子、钾离子、铁离子和氯离子。在另一个实施方式中，高热聚碳酸酯包含小于2ppm的每一种氯离子、钠、钙、铁、镍、铜和锌离子作为残留杂质。
在另一个优选的实施方式中，高热聚碳酸酯具有非常低的残留杂质含量，特别地小于按重量计2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯离子、溴离子、氟离子、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵中的每一种。应理解，前述残留杂质可以非离子化形式存在于高热聚碳酸酯组合物中(例如，以三乙胺或甲酸形式)，但基于它们的离子化形式确定。
残留杂质含量可通过本领域已知的方法测定，例如在US2016/0237210和US9287471中通过离子色谱法描述的那些。例如，可通过样品的离子交换来完成测定，所述样品通过将2.4g的高热聚碳酸酯溶解在20mL的二氯甲烷中并用10mL的蒸馏去离子水萃取1小时而获得的。对于期望的阴离子、阳离子和胺，特别是氟离子、乙酸根、甲酸根、氯离子、亚硝酸根、溴离子、硝酸根、亚磷酸根、硫酸根、草酸根、磷酸根、柠檬酸根、锂、钠、钾、铵、镁、钙和二乙胺以及三乙胺，通过离子色谱分析水层。在离子定量分析的另一个实施方式中，可将样品浸没在保持在55℃的去离子水中24小时，然后通过离子色谱法，例如用DionexDX500离子色谱仪分析释放到水中的阴离子。或者，可以通过常规的电感耦合等离子体发射光谱(ICP)方法进行金属和其他化合物的定量分析，以将存在的每种成分确定至份每十亿(十亿分之几，ppb)水平。
如通过使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并校准至双酚A均聚碳酸酯参照物的凝胶渗透色谱法(GPC)所测量的，高热聚碳酸酯具有10,000至50,000道尔顿(Da)，优选地16,000至30,000Da的重均分子量(Mw)。以1mg/ml的浓度制备GPC样品、并以1.5ml/min的流速洗脱。
高热聚碳酸酯具有高玻璃化转变温度(Tg)。高热聚碳酸酯的Tg为155至280℃，更优选165至260℃，甚至更优选185至230℃，根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)以20℃/min的加热速率测定。
高热聚碳酸酯可具有耐高热性。根据ISO 75/Bf，在0.45MPa下，对具有64mm跨度(跨距，范围，span)的80×10×4mm棒平坦测量，高热聚碳酸酯的热变形温度(HDT)为145至270℃，更优选155至260℃，甚至更优选175至220℃。
高热聚碳酸酯可具有高维卡软化温度。在一个实施方式中，根据ISO306测量的高热聚碳酸酯的维卡B120为150至275℃，优选160至255℃，甚至更优选180至225℃。
基于热塑性组合物的总重量，高热聚碳酸酯可以10至99wt％、90至99.8wt％、20至80wt％、40至70wt％、或50至70wt％的量存在。优选地，高热聚碳酸酯的高热碳酸酯单元以20-49mol％、优选30-40mol％的量存在于热塑性组合物中，基于高热聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和。
当双酚A碳酸酯单元存在于高热聚碳酸酯中时，高热聚碳酸酯(其也称为高热共聚碳酸酯或共聚碳酸酯)可以使用具有高水平的有机纯度(例如，通过高压液相色谱(HPLC)测量的大于或等于99.7wt％)和小于或等于2份每百万(ppm)的硫含量(如通过商用的基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量的)的BPA单体来制备。有机纯度可以定义为100wt％减去使用紫外线(UV)检测的已知和未知杂质的总和(参见Nowakowska等人，PolishJ.Appl.Chem.,XI(3),247-254(1996))中的HPLC方法)。此外，在高热共聚碳酸酯的制造过程中存在封端剂，使得高热共聚碳酸酯包含小于或等于250ppm，优选小于或等于200ppm，更优选小于或等于至150ppm的游离羟基含量。
可选地，热塑性组合物包括双酚A均聚碳酸酯。双酚A均聚物碳酸酯可衍生自通过HPLC测定的纯度小于99.7％的双酚A单体。或者，双酚A均聚碳酸酯可衍生自通过HPLC测定的纯度等于或大于99.7％的高纯度双酚A单体。
本发明人已经发现，使用具有特定附加性能的双酚A均聚碳酸酯可以进一步改善热塑性组合物的光学性质。在一个实施方式中，双酚A均聚碳酸酯通过界面方法使用BPA单体制备，所述BPA单体具有高有机纯度水平(例如，通过HPLC测量的大于或等于99.7wt％)和小于或等于2份每百万(ppm)的硫含量(如通过商用的基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量的)。有机纯度可以定义为100wt％减去使用紫外线(UV)检测的已知和未知杂质的总和(参见Nowakowska等人，Polish J.Appl.Chem.,XI(3),247-254(1996))中的HPLC方法)。此外，在双酚A均聚碳酸酯的制备过程中存在封端剂，使得双酚A均聚碳酸酯包含小于或等于150ppm的游离羟基水平。适用于本发明组合物的高纯度双酚A均聚碳酸酯也可通过熔融方法制备。
这些双酚A均聚碳酸酯的特征在于特定的性质。特别地，优选的双酚A均聚碳酸酯具有低黄度指数并且是热稳定的。例如，如根据ASTM D1925对2.5mm厚的饰板测量的，包含双酚A均聚碳酸酯的模制样品的黄度指数(YI)为2.5或更小、2.0或更小、1.5或更小、1.2或更小、或1.1或更小。双酚A均聚碳酸酯进一步特征可以在于如通过ASTM D1925测量的，厚度为2.5mm的其模制样品在130℃下热老化5,000小时后，YI增加(ΔYI)小于12、小于12或小于10。或者或另外地，在130℃下热老化2,000小时后，双酚A均聚碳酸酯的YI增加(ΔYI)可小于3、小于2.5或小于2。
优选的双酚A均聚碳酸酯在没有任何光扩散剂(光漫射剂，light diffuers)或其他填料的情况下也是透明的。例如，如通过ASTM D1003-00，方法A测量的，例如使用来自BYK-Gardner的HAZE-GUARD DUAL、使用积分球(0°/漫射几何)测量的，双酚A均聚碳酸酯的模制品在2.5毫米(mm)厚度下具有大于或等于90.0％的透射水平，其中光谱灵敏度符合标准灯D65下的国际照明委员会(International Commission on Illumination，CIE)标准光谱值。
在一个实施方式中，如通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并校准为双酚A均聚碳酸酯参照物测量的，双酚A聚碳酸酯均聚物是直链双酚A聚碳酸酯均聚物，其具有10,000至100,000Da、具体地15,000至50,000Da、更具体地17,000至35,000Da的Mw。以1mg/ml的浓度制备GPC样品、并以1.5ml/min的流速洗脱。
可以存在多于一种双酚A聚碳酸酯均聚物。例如，聚碳酸酯组合物可包含Mw为20,000Da至25,000Da的第一双酚A聚碳酸酯均聚物和Mw为28,000至32,000道尔顿的第二双酚A聚碳酸酯均聚物，或Mw为16,000道尔顿至20,000道尔顿的第二双酚A聚碳酸酯均聚物，各自通过GPC使用双酚A均聚碳酸酯标准物测量。第一双酚A聚碳酸酯均聚物相对于第二双酚A聚碳酸酯均聚物的重量比为10:1至1:10，具体地5:1至1:5，更具体地3:1至1:3或2:1至1:2。
基于热塑性组合物的总重量，聚碳酸酯均聚物可以10至90wt％、优选10至80wt％、10至60wt％、15至50wt％、或20至45wt％的量存在。
在一个实施方式中，使用HPLC测量的热塑性组合物的双酚A(BPA)纯度等于或大于99.6％或等于或大于99.7％。如本文所用，热塑性组合物的双酚A纯度是指用于制备高热共聚碳酸酯和双酚A均聚物(如果存在的话)的双酚A单体的总纯度。热塑性组合物的双酚A纯度可通过温和解聚，然后HPLC分析来测定。例如，将约200毫克(mg)的热塑性组合物溶于5ml的四氢呋喃(THF)和2ml的在甲醇中稀释的10％的氢氧化钾溶液中。使用这些溶剂进行聚碳酸酯的解聚。将溶液振荡2小时。然后，加入2毫升(ml)的乙酸以使BPA碳酸盐质子化并降低pH。将溶液再次摇动半小时，以使所有沉淀物均匀化并溶解。通过HPLC分析样品。热塑性组合物中的BPA杂质的wt％可通过下式计算：
Figure BDA0001934089200000091
在等式1中，杂质的wt％是指在解聚后通过HPLC测量的杂质。由于BPA摩尔质量不同于碳酸化BPA，因此杂质的wt％乘以254克/摩尔(g/mol)并除以228g/mol。254g/mol和228g/mol的量分别对应于BPA碳酸酯和BPA摩尔质量。
在一些实施方式中，使用具有非常低的挥发性杂质残留含量的高热聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯可以是有利的。例如，聚合物组分可具有小于10ppm、优选小于5ppm、更优选小于2ppm的氯苯和其他芳族氯化合物的含量，小于1ppm、优选小于0.5ppm的二氯甲烷，小于15ppm、优选小于5ppm、且更优选小于2ppm的一元酚如苯酚、叔丁基苯酚和枯基苯酚，小于10ppm、优选小于5ppm的烷烃。在其他实施方式中，聚合物可优选具有以下残留含量：小于0.01ppm的四氯化碳，小于5ppm、优选小于2ppm的碳酸二芳基酯，特别是碳酸二苯酯和碳酸二叔丁基苯酚酯，小于5ppm、优选小于2ppm、且更优选小于0.5ppm的双酚A和其他双酚，小于0.05ppm的钠和其他碱金属和碱土金属，小于1ppm、优选小于0.2ppm的甲酚，小于300ppm、优选小于200ppm、更优选小于100ppm的酚OH基，小于0.1ppm、更优选小于0.05ppm的碱土金属，小于1ppm、优选小于0.1ppm的吡啶，小于10ppm、优选小于5ppm的非卤化芳族化合物如二甲苯和甲苯。获得和测量这些量的方法描述于例如US2012/0157653中。
聚碳酸酯可以通过诸如界面聚合和熔融聚合的方法制备，这些方法是已知的，并且例如描述于WO 2013/175448 A1和WO 2014/072923 A1中。在聚合过程中可以包括封端剂(也称为链停止剂或链终止剂)以提供端基，例如单环酚如苯酚、对氰基苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚如对枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯以及对丁基苯酚和叔丁基苯酚，联苯酚的单醚如对甲氧基苯酚，联苯酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯，脂肪族一元羧酸的官能化氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯，和单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯，烷基取代的氯甲酸苯酯，对枯基氯甲酸苯酯和甲苯氯甲酸酯。可以使用不同端基的组合。支链聚碳酸酯嵌段可以通过在聚合过程中加入支化剂来制备，例如偏苯三酸、偏苯三酸酐、三氯化偏苯三酸、三对羟基苯乙烷、靛红-双酚、三酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三甲酸和二苯甲酮四羧酸。可以0.05至2.0wt％的水平加入支化剂。可以使用包含直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的组合。
已经发现，在没有任何有机磺酸稳定剂的情况下，当在侵蚀性条件下(例如，在等于或高于340℃，或等于或大于350℃，或高于360℃的温度下)模制热塑性组合物时，特别是在模制过程中的停留时间等于或大于5分钟，或等于或大于10分钟时，含有高热聚合物和可选的双酚A均聚碳酸酯的热塑性组合物可具有不太理想的颜色稳定性。典型的上限包括450℃和20分钟。
出乎意料地发现，在含有高热聚碳酸酯和可选的双酚A均聚碳酸酯的热塑性组合物中包含本文所述的有机磺酸稳定剂改善组合物在侵蚀性条件下(通常，在高熔融温度下，例如350℃或更高，或在模制过程中延长的停留时间，例如超过7.5或10分钟，或两者)模制组合物后的组合物的颜色稳定性。在一些实施方式中，在侵蚀性条件下，通常在高熔融温度(例如，350℃或更高)或在模制期间延长的停留时间(例如，超过7.5或10分钟的时间，或两者)下模制组合物后，可以同时改善热塑性组合物的初始颜色和组合物的颜色稳定性。
例如，当在等于或高于340℃的温度下模制样品和参比样品时，与除了不含有机磺酸稳定剂外在其他方面相同组成的参考样品相比，厚度为2.5mm的组合物的模制件(moldedpart)具有根据ASTM D1925测定的低至少30％，或低至少50％，或低至少60％的YI。在另一个实施方式中，在侵蚀条件下模制后，当与在标准工艺条件下模制的相同组成的参考制品相比时，当根据ASTM D1925测定、在2.5mm厚度下测试时，组合物的模制品的YI变化小于20、优选小于10、更优选小于5。如本文所用，侵蚀模制条件包括模制温度等于或大于330℃，且标准模制条件包括模制温度等于或小于330℃。
模制品还可具有高热聚碳酸酯，可具有高维卡软化温度。在一个实施方式中，热塑性组合物可具有160℃或更高、优选160至275℃、优选160至255℃、甚至更优选180至225℃的维卡B120，各自根据ISO 306测量。
此外，由包含有机磺酸稳定剂提供的颜色和颜色稳定性的改善比由其他酸稳定剂如H3PO3提供的改善更显著。
有机磺酸稳定剂可以是芳基或脂族磺酸，包括其聚合物，芳基或脂族磺酸酐，或芳基或脂族磺酸的芳基或脂族酯，或其聚合物。特别地，有机磺酸稳定剂是C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸、C7-30芳基亚烷基磺酸或芳族磺酸聚合物；C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸或C7-30芳基亚烷基磺酸的酸酐；或C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸、C7-30芳基亚烷基磺酸或芳族磺酸聚合物的C6-30芳基酯；或C1-30烷基磺酸、C6-30芳基磺酸、C7-30烷基亚芳基磺酸、C7-30芳基亚烷基磺酸或芳族磺酸聚合物的C1-30脂族酯。可以使用前述的一种或多种的组合。
在优选的实施方式中，有机磺酸稳定剂由式(8)表示
Figure BDA0001934089200000121
在式(8)中，R7各自独立地为C1-30烷基、C6-30芳基、C7-30烷基亚芳基、C7-30芳基亚烷基、或衍生自C2-32烯键式不饱和芳族磺酸或其相应的C1-32烷基酯的聚合物单元。C2-32烯键式不饱和芳族磺酸可具有下式
Figure BDA0001934089200000122
其中R9是氢或甲基，且R8如式(8)中所定义。优选地，烯键式不饱和基团和磺酸或酯基位于苯环上的对位。
进一步，在式(8)中，R8是氢；或R8是C1-30烷基；或R8是式–S(＝O)2–R7的基团。当R8是式–S(＝O)2–R7的基团时，式(8)化合物中的每个R7可以相同或不同，但优选地每个R7相同。
在一个实施方式中，在式(8)中，R7是C6-12芳基、C7-24烷基亚芳基、或衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚合物单元；且R8为氢，C1-24烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7为C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基。
在优选的实施方式中，R7是C7-10烷基亚芳基或衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸的聚合物单元，且R8是氢，C1-25烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7是C7-10烷基亚芳基。在一个具体实施方式中，R7是C7-10烷基亚芳基，且R8是氢或C1-6烷基。在另一个实施方式中，R7是C7-10烷基亚芳基、且R8是氢或C12-25烷基、或R8是C14-20烷基。
在具体的实施方式中，R7是衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸，优选对苯乙烯磺酸或对甲基苯乙烯磺酸的聚合物单元，使得在式(8)中，R8为氢。
在一个实施方式中，有机磺酸稳定剂是C7-12烷基亚芳基磺酸的C1-10烷基酯，优选对甲苯磺酸的C1-10烷基酯。更优选地，稳定剂是对甲苯磺酸的C1-6烷基酯，甚至更优选为甲苯磺酸丁酯。
在另一个实施方式中，有机磺酸稳定剂是C7-12烷基亚芳基磺酸的酸酐，优选对甲苯磺酸酐，如表13所示。
在另一个实施方式中，R7是C11-24烷基亚芳基磺酸，且R8是氢。或者，R7是C16-22烷基亚芳基磺酸，且R8是氢。
基于热塑性组合物的有机组分的总重量，有机磺酸稳定剂的用量可为2至40ppm，更优选2至20ppm，还更优选4至15ppm，或4至10ppm，或4至8ppm。
热塑性组合物还可含有环氧添加剂。包含的环氧化合物可用作扩链剂，以提高在水老化后(例如在85℃和85％相对湿度下)，或在121℃、134℃、155℃或高于100℃的其他温度下进行高压灭菌后的热塑性组合物的分子量稳定性。可用作添加剂的环氧化合物包括环氧改性的丙烯酸低聚物或聚合物(例如，苯乙烯-丙烯酸酯-环氧聚合物，由例如以下的组合制备的：取代的或未取代的苯乙烯如苯乙烯或4-甲基苯乙烯；C1-22烷基醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等；和环氧官能化丙烯酸酯，例如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯，2-(3,4-环氧环己基)乙基-丙烯酸酯、2-(3,4-环氧环己基)乙基-甲基丙烯酸酯等，或基于脂环族环氧化物的环氧羧酸酯低聚物(诸如例如，3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯等)。具体的可商购示例性环氧官能化稳定剂包括由Union Carbide Corporation(陶氏化学的子公司)，Danbury，CT提供的脂环族环氧树脂ERL-4221；和环氧改性的丙烯酸酯如可从BASF获得的JONCRYL ADR-4300和JONCRYL ADR-4368。基于热塑性组合物的总重量，环氧添加剂的用量通常为多达1wt％、具体地0.001至1wt％、更具体地0.001至0.5wt％。在一个实施方式中，基于热塑性组合物的总重量，环氧添加剂的含量可为0.001至0.3wt％，具体地0.01至0.3wt％，且更具体地0.1至0.3wt％。使用更大量的环氧化合物可能导致更多的展开(张开，splay)，即从注入模具中的点向外扇形展开的模具线，并且在包含热塑性组合物的模制品中肉眼可观察到。
热塑性组合物可包括通常掺入到这种类型的聚合物组合物中的各种添加剂，条件是选择添加剂以便不显著不利地影响热塑性组合物的期望性能，特别是熔体流动、热、透明性和表面性质。在混合用于形成组合物的组分期间，可在适当时间混合这种添加剂。添加剂包括填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂如二氧化钛、炭黑和有机染料、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂和抗冲改性剂。在一个实施方式中，热塑性组合物还包含加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂、着色剂、阻燃剂、抗冲改性剂或其组合。可以使用添加剂的组合，例如热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常，以通常已知是有效的量使用添加剂。例如，基于热塑性组合物的总重量，添加剂(除了任何抗冲改性剂、填料或增强剂之外)的总量可以为0至5wt％或0.01至5wt％。
抗氧化剂添加剂包括有机亚磷酸酯，如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；烷基化单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化反应产物，如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯醚；烷叉基双酚；苄基化合物；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、硫代双丙酸双十三烷基酯、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺或包含前述抗氧化剂中的至少一种的组合。抗氧化剂的用量为0.01至0.1重量份，基于100重量份的不包括任何填料的总组合物。
热稳定剂添加剂包括有机亚磷酸酯，如亚磷酸三苯酯、三(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三(混合的单壬基苯基和二壬基苯基)亚磷酸酯；膦酸酯如二甲基苯膦酸酯，磷酸酯如磷酸三甲酯，或包含前述热稳定剂中的至少一种的组合。热稳定剂的用量为0.01至0.1重量份，基于100重量份的不包括任何填料的总组合物。
也可以使用光稳定剂，包括紫外光(UV)吸收剂。光稳定剂包括苯并三唑如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑和2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，或包含前述光稳定剂中的至少一种的组合。紫外线吸收添加剂包括羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺；苯并噁嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB*5411)；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORB*531)；2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB*1164)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORB*UV-3638)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL*3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷；苯酚,2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)-(TINUVIN*234)；来自Clariant的BCAP双丙二酸酯；纳米尺寸的无机材料，例如二氧化钛(氧化钛)、二氧化铈和氧化锌，均具有小于或等于100纳米的粒度；或者包含前述紫外线吸收剂中的至少一种的组合。光稳定剂的用量为0.01至5重量份，基于100重量份的不包括任何填料的热塑性组合物。
也可以使用阻燃剂。阻燃剂包括阻燃剂盐，例如全氟化C1-16烷基磺酸的碱金属盐如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛烷磺酸钾，全氟己烷磺酸四乙基铵，二苯基砜磺酸钾(KSS)等，苯磺酸钠，甲苯磺酸钠(NATS)等；和通过使例如碱金属或碱土金属(例如，锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)与无机酸复合盐(例如、含氧阴离子，例如碳酸的碱金属和碱土金属盐(例如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3)或氟阴离子复合物(例如，Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6)等反应形成的盐。单独地或与其他阻燃剂组合的Rimar盐和KSS和NATS特别适用于本文公开的组合物。基于100重量份的热塑性组合物，阻燃剂盐的用量通常为0.01至1.0重量份。
可以使用有机磷阻燃剂。有机磷化合物包括具有至少一个有机芳族基团和至少一个含磷基团的芳族有机磷化合物，以及具有至少一个磷-氮键的有机化合物。
在具有至少一个有机芳族基团的芳族有机磷化合物中，芳族基团可以是取代的或未取代的C3-30基团，其含有一个或多个单环或多环芳族部分(其可可选地含有多达三个杂原子(N、O、P、S或Si))且可选地还含有一个或多个非芳族部分，例如烷基、烯基、炔基或环烷基。芳族基团的芳族部分可以直接与含磷基团键合，或通过另一部分键合，例如亚烷基。芳族基团的芳族部分可以直接与含磷基团键合，或通过另一部分键合，例如亚烷基。在一个实施方式中，芳族基团与聚碳酸酯主链的芳族基团相同，例如双酚基团(例如，双酚A)、单亚芳基基团(例如，1,3-亚苯基或1,4-亚苯基)或其组合。
含磷基团可以是磷酸酯(P(＝O)(OR)3)、亚磷酸酯(P(OR)3)、膦酸酯(RP(＝O)(OR)2)、次膦酸酯(R2P(＝O)(OR))、氧化膦(R3P(＝O))或膦(R3P)，其中前述含磷基团中的每个R可以相同或不同，条件是至少一个R是芳族基团。可以使用不同含磷基团的组合。芳族基团可以直接或间接地与磷结合，或与含磷基团的氧结合(即，酯)结合。
在一个实施方式中，芳族有机磷化合物是单体磷酸酯。代表性的单体芳族磷酸酯具有式(GO)3P＝O，其中每个G独立地为具有高达30个碳原子的烷基、环烷基、芳基、烷基亚芳基或芳基亚烷基，条件是至少一个G是芳族基团。G基团中的两个可以连接在一起以提供环状基团。在一些实施方式中，G对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如间苯二酚。示例性的磷酸酯包括苯基双(十二烷基)磷酸酯、苯基双(新戊基)磷酸酯、苯基双(3,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、双(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2,5,5’-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。特定的芳族磷酸酯是其中每个G是芳族的磷酸酯，例如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化磷酸三苯酯等。
双官能或多官能芳族含磷化合物也是有用的，例如下式的化合物
Figure BDA0001934089200000161
其中每个G1独立地为C1-30烃基；每个G2独立地为C1-30烃基或烃氧基；每个X独立地为溴或氯；m为0至4，且n为1至30。这种类型的二官能或多官能芳族含磷化合物分别包括间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、对苯二酚的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯，它们的低聚物和聚合物对应物等。
具体的芳族有机磷化合物具有两个或更多个含磷基团，并且包括式(9)的酸酯
Figure BDA0001934089200000171
其中R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，各自可选被C1-12烷基取代，特别是被C1-4烷基取代且X是单核或多核芳族C6-30部分或直链或支链C2-30脂族基团，其可以是OH-取代的并且可以含有多达8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中的至少一个是芳族基团。在一些实施方式中，R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-4烷基、萘基、苯基(C1-4)亚烷基或可选地被C1-4烷基取代的芳基。具体的芳基部分是甲苯基、苯基、二甲苯基、丙基苯基或丁基苯基。在一些实施方式中，式(9)中的X是衍生自二酚的单核或多核芳族C6-30部分。进一步地，在式(9)中，n各自独立地为0或1；在一些实施方式中，n等于1。同样，在式(9)中，q为0.5至30、0.8至15、1至5、或1至2。具体地，X可由以下二价基团(9)或包含这些二价基团中的一个或多个的组合表示。
Figure BDA0001934089200000172
在这些实施方式中，R16、R17、R18和R19各自可以是芳族的，即苯基、n是1，且p是1-5，具体地为1-2。在一些实施方式中，R16、R17、R18、R19和X中的至少一个对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如双酚A或间苯二酚。在另一个实施方式中，X尤其衍生自间苯二酚、对苯二酚、双酚A或二苯基苯酚，且R16、R17、R18、R19是芳族的，特别是苯基。这种类型的特定芳族有机磷化合物是间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，也称为RDP。具有两个或更多个含磷基团的另一特定种类的芳族有机磷化合物是式(10)的化合物
Figure BDA0001934089200000181
其中R16、R17、R18、R19、n和q如式(9)所定义，其中Z是C1-7烷叉基、C1-7亚烷基、C5-12亚烷叉基、-O-、-S-、-SO2-或-CO-，特别是异丙叉基。这种类型的特定芳族有机磷化合物是双酚A双(二苯基磷酸酯)，也称为BPADP，其中R16、R17、R18和R19各自为苯基、每个n为1，且q为1至5、1至2、或1。
含有至少一个磷-氮键的有机磷化合物包括磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺和三(氮丙啶基)氧化膦。特别地可以使用磷腈(11)和环磷腈(12)
Figure BDA0001934089200000182
其中w1是3至10,000，且w2是3至25，具体地为3至7，并且每个Rw独立地为C1-12烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基或聚氧化烯基。在前述基团中，这些基团中的至少一个氢原子可以被具有N、S、O或F原子的基团或氨基取代。例如，每个Rw可以是取代的或未取代的苯氧基、氨基或聚氧化烯基。任何给定的Rw可以进一步与另一个磷腈基团交联。示例性交联包括双酚基团，例如双酚A基团。实例包括苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环戊磷腈等。可以使用不同磷腈的组合。许多磷腈及其合成描述于H.R.Allcook，“Phosphorus-Nitrogen Compounds”Academic Press(1972)和J.E.Mark等人，“Inorganic Polymers”，Prentice-Hall International,Inc.(1992)。
取决于所用的特定有机磷化合物，热塑性组合物可包含0.5至15wt％或3.5至12wt％的有机磷阻燃剂，各自基于组合物的总重量。具体地，有机磷化合物可以是双酚A双(磷酸二苯酯)、磷酸三苯酯、间苯二酚双(磷酸二苯酯)、磷酸三甲苯酯或其组合。
热塑性组合物可进一步包含环状硅氧烷和/或直链硅氧烷，以赋予防火/阻燃性能。环状硅氧烷可包括具有以下通式的那些
Figure BDA0001934089200000191
其中环状硅氧烷中的每个R独立地为C1-36烷基、氟化或全氟化的C1-36烷基、C1-36烷氧基、C6-14芳基、6-14个碳原子的芳氧基、7-36个碳原子的芳烷氧基、或6至14个碳原子的C1-36烷基取代的芳基。在一个实施方式中，至少一个R可以是苯基。环状硅氧烷的实例包括但不限于含环状苯基的硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环戊硅氧烷、十二甲基环己硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷和四甲基四苯基环四硅氧烷。具体提及八苯基环四硅氧烷。
也可以使用直链硅氧烷。直链硅氧烷可以是直链的含苯基硅氧烷，例如聚(苯基甲基硅氧烷)。在一个实施方式中，热塑性组合物含有0.01％至1％的环状硅氧烷、直链硅氧烷或其组合。
热塑性组合物可通过本领域已知的各种方法制备。例如，首先将粉末状聚碳酸酯和其他可选组分在高速混合器中或通过手动混合，可选地与任何填料共混。然后，通过料斗将共混物送入双螺杆挤出机的喉部。或者，至少一种组分可通过将其在喉部和/或下游通过侧填充机直接加入到挤出机中，或通过与所需聚合物混合成母料并加入挤出机中而掺入组合物中。挤出机通常在高于使组合物流动所需温度的温度下操作。可立即将挤出物在水浴中急冷并造粒。根据需要，如此制备的粒料的长度可为1/4英寸或更短。这种粒料可用于随后的模制、成型(shaping)或成形(forming)。
在某些实施方式中，热塑性组合物可具有低的残留杂质含量，特别地小于按重量计2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯离子、溴离子、氟离子、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵中的每一种。应理解，前述残留杂质可以非离子化形式存在于热塑性组合物中(例如，以三乙胺或甲酸形式)，但基于它们的离子化形式确定。
热塑性组合物可在标准模制条件下在300至350℃的范围内模制，这取决于组合物的玻璃化转变温度。例如，热塑性组合物可在高于热塑性组合物的玻璃化转变温度100至175℃的温度下模制2至20分钟的停留时间。
根据ASTM D3418，以20℃/min的加热速率，通过差示扫描量热法(DSC)测定，热塑性组合物的玻璃化转变温度可为155℃或更高、优选155℃-280℃、更优选165℃-260℃、且甚至更优选185℃-230℃。
根据ISO 75/Bf，在0.45MPa下，对具有64mm跨度的80×10×4mm棒测量，热塑性组合物可具有160℃或更高的热变形温度。
热塑性组合物可具有优异的透明度。在一个实施方式中，热塑性组合物的雾度可以小于15％、更优选小于10％、更优选小于5％、甚至更优选小于1.5％、或小于1.0％，并且透射比可以大于86％、更优选大于87％、更优选大于88％、甚至更优选大于90％，各自根据ASTM D1003-00对厚度为1.0mm的模制饰板测量。在另一个实施方式中，热塑性组合物的雾度可以小于15％、更优选小于10％、更优选小于5％、甚至更优选小于1.5％、或小于1.0％，且总透射比可以大于84％或大于86％，各自根据ASTMD1003-00对3.0mm厚的模制饰板测量。
使用配备15cm的积分球(集成球，integrated sphere)的Perkin Elmer 950光谱仪对厚度为1mm的模制饰板测量，热塑性组合物在400nm波长下的透射比可以大于75％，或大于80％或大于85％。
使用配备15cm的积分球的Perkin Elmer 950光谱仪对厚度为1mm的模制饰板测量，热塑性组合物在550nm波长下的透射比可以大于85％，或大于87％或大于88％。
热塑性组合物可在红外波长范围内具有优异的透明度。在一个实施方式中，使用配备15cm的积分球的Perkin Elmer 950光谱仪对1mm测量，组合物在940nm波长下的透射比大于88.0％，优选大于89.0％，更优选大于90.0％。
在又一个实施方式中，根据ISO 489对具有1mm厚度的模制饰板测量，热塑性组合物在587.6nm下可具有大于1.59或大于1.60的折射率或在940nm下可具有大于1.57或大于1.58的折射率。
根据ISO 489对厚度为1mm的模制饰板测量，热塑性组合物可具有小于32或小于30的阿贝数。
在苛刻条件下模制后，热塑性组合物可具有优异的颜色。在一个实施方式中，如通过ASTM D1925对2.5mm的饰板测量的，热塑性组合物的YI小于12、优选小于8、更优选小于6。例如，热塑性组合物在高于热塑性组合物的玻璃化转变温度100至175℃的温度下模制2至20分钟的停留时间。典型的条件是在350℃或更高的熔融温度下模制且停留时间为3分钟或更长。在一个具体实施方式中，根据ASTM D1925对在355℃的温度下持续10分钟的停留时间而模制的2.5mm厚度的饰板测量，热塑性组合物具有小于12、优选小于8、更优选小于6的YI。
该热塑性组合物在没有水分的情况下在升高的温度下暴露延长的时间(进一步称为热老化)期间具有优异的颜色稳定性。如通过ASTM D1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在140℃下热老化1500小时期间，热塑性组合物的YI增加小于5、更优选小于4、更优选小于3。在一个实施方式中，如通过ASTM D1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在155℃下热老化1500小时期间，热塑性组合物的YI增加可小于10、更优选小于8、更优选小于6。在另一个实施方式中，如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在160℃下热老化1000小时期间，热塑性组合物的YI增加可小于20、更优选小于10、更优选小于5。在又一个实施方式中，如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在170℃下热老化500小时期间，热塑性组合物的YI增加可小于20、更优选小于10、更优选小于5。
该热塑性组合物在水分存在下在升高的温度下暴露延长的时间(在本文中称为水老化)期间具有优异的颜色稳定性。在一个实施方式中，如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在80℃和85％相对湿度下水老化1000小时后，热塑性组合物的YI增加可小于5、更优选小于3、更优选小于1。或者，如根据ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在121℃下在高压釜中水老化100小时后，热塑性组合物的YI增加可小于0.5或小于0.3。
该热塑性组合物在暴露于高压釜条件延长的时间或多次高压釜灭菌循环期间具有优异的颜色稳定性。在一个实施方式中，如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在121℃下高压灭菌100小时后，热塑性组合物的YI增加小于2、更优选小于1。在一个实施方式中，如根据ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在134℃下高压灭菌100小时后，热塑性组合物的YI增加小于5、更优选小于3、更优选小于1。在另一个实施方式中，如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在143℃下高压灭菌100小时后，热塑性组合物的YI增加小于10、更优选小于5、更优选小于3。
在另一个实施方式中，如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在155℃下热老化500小时后，热塑性组合物的黄度指数增加可小于10、或小于8；或者，如通过ASTMD1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在155℃下热老化1000小时期间，黄度指数增加小于10、或小于8。
在另一个实施方式中，如通过ASTM D1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在140℃下热老化1500小时期间，热塑性组合物的YI增加可小于6或小于5。
根据ISO 1133、在330℃/2.16Kg下、在360秒停滞(驻留，停留，dwell)下测量，热塑性组合物可具有大于10cc/min的熔体体积流速(MVR)。
如根据ISO 180/1A、使用根据ISO 3167TYPE A的多用途试样(测试样品，testspecimen)、在23℃下测量的，热塑性组合物可具有至少6kJ/m2、或至少8kJ/m2的缺口悬臂梁冲击能。如根据ASTM D256在23℃下测量的，热塑性组合物可具有至少70J/m、或至少88J/m的缺口悬臂梁冲击能。
热塑性组合物在2.5mm或更高、例如高达5.0mm的厚度下可具有UL94-V0等级。热塑性组合物在0.8mm至2.5mm的厚度下可具有UL94-V2等级。
还提供了包含热塑性组合物的成型制品、成形制品或模制品。该组合物可通过各种方法模制成有用的成型制品，例如注塑成型、注塑-压缩成型、热-冷成型、挤出、旋转成型、吹塑成型和热成型。该制品可以是模制品、热成型制品、挤出制品、挤出层(膜或片材)、多层制品的一层或多层、涂层制品的基板，或用于由热塑性组合物制成的金属化制品的基板。多层制品可以是层压的多层制品。膜和片材之间的区别并不重要。膜可具有100微米至5毫米的示例性厚度，并且片材可具有5毫米至5厘米的示例性厚度。
有利地，当制品经受诸如包覆成型、无铅焊接、波峰焊接、低温焊接或高温固化涂覆或其组合的二次操作时，制品没有显著的部件变形或变色。涂层的高温固化可以是例如100℃或更高，例如100至250℃。在一些实施方式中，“无显著部件变形”包括小于10体积百分比(vol％)、或小于5vol％、或小于1vol％的体积变形。显著的变色可以通过在18英寸的距离处通过肉眼检测。
在一些实施方式中，制品表面的至少一部分被金属化的或涂有硬涂层、UV保护涂层、抗折射涂层、抗反射涂层、耐刮擦涂层或包含前述中的至少一种的组合。在一些实施方式中，在100℃或更高的温度下施加或固化涂层，例如100至250℃。
制品可以是镜头(透镜，lens)(例如，相机镜头、手机相机镜头、台式相机镜头、安全相机镜头、汽车相机镜头、扫描仪镜头、复印机镜头、照明装置镜头、安全玻璃镜片、眼科矫正镜片、投影机镜头、成像透镜、自动对焦镜头、传感器透镜(例如，接近传感器(近距离传感器)镜头、手势控制镜头或红外传感器镜头))、光导、波导、准直器、光纤、遮阳板、窗户、门、显示屏、电子设备、科学或医疗设备(例如，血袋、溶液袋、静脉内连接器、导管、医疗储存托盘、医用导管、套管、植入式假体、心脏瓣膜、血管移植物、起搏器导线、除颤器导线、A-V分流器、培养皿)、安全屏障、防火屏障、电线或电缆护套、托盘、屏幕、外壳、盘子、玻璃、包装、气体屏障、防雾层或防反射层。
此外，热塑性组合物可用作各种装置和应用的组件，例如包括镜头的装置的组件，例如照相机，移动电话照相机，手电筒，传感器如触摸传感器、接近传感器、手势控制传感器或红外传感器，眼科矫正眼镜，安全眼镜，照明装置，灯塔，发光二极管(LED)或车辆(例如，镜头支架、反射器、相机闪光灯镜头、车辆前灯、行车灯、雾灯或后灯)。如本文所用，“车辆”是指任何运输装置，例如自行车、滑板车、摩托车、汽车、公共汽车、火车、船艇、舰船和飞机。
其他制品包括：包括光导的装置，包括波导的装置，包括准直器的装置，包括光纤的装置，包括光学膜的装置，包括含LED和OLED的照明元件的装置(例如，灯泡、外壳、盖子、边框、车辆前灯、行车灯、雾灯或后灯、手电筒、反射器或信号指示器)，包括窗户的装置、例如家用电器，车辆或建筑物，包括门的装置、例如家用电器，车辆或建筑物，或包括托盘的装置(例如，用于车辆的食品托盘)。
还有其他制品包括科学或医疗装置的组件(例如，注射器、血液过滤器外壳、血袋、溶液袋、静脉内连接器、透析器、导管、医疗存储托盘、医疗器具、医用导管、心脏起搏器、心脏除颤器、套管、植入式假体、心脏辅助装置、心脏瓣膜、血管移植物、体外装置、人工器官、起搏器导线、除颤器导线、血泵、气囊泵、A-V分流器、用于细胞包封的膜、伤口敷料、人工关节、骨科植入物、Petrie皿、面罩、呼吸器、传感器、电子设备的组件如手持电子设备、平板电脑、计算机、监视器、商业机器如复印机、保险丝、分析设备或传感器(例如，用于前述任何一种的外壳、电连接器)、光伏器件的组件、安全设备的组件(例如，遮阳板、安全护目镜、面罩、防火罩、头盔、呼吸器、护膝垫、护肘垫或其他保护性身体部位垫)、显示屏的组件，包括液晶显示屏、或有机发光二极管显示屏、碟形组件、加热器组件如水锅、模具组件，例如用于食品如巧克力、屏幕的组件例如矿石筛网、输送机组件如传送带、外壳组件如动物笼、建筑物的结构组件、车辆、或器具如泵、微波炉、洗碗机、或炉子、包装组件、气体屏障组件、密封剂组件、标签组件、气体屏障的组件、防雾组装体(装配体，assembly)的组件或抗反射组装体的组件。
通过以下非限制性实施方式进一步说明本发明。
实施例
用于实施例中的材料在表1中描述。
表1.
Figure BDA0001934089200000251
Figure BDA0001934089200000261
共混、挤出和成型条件
如下制备组合物。使用一种主要聚合物粉末作为载体，将所有固体以浓缩物形式离线干混和，并通过一个或多个重力进料器饥饿进料到挤出机的进料喉中。剩余的一种或多种聚合物也通过一个或多个重力进料器饥饿进料到挤出机的进料喉中。如果有的话，在真空之前使用液体注射系统进料液体添加剂。本领域技术人员将认识到，该方法不限于这些处理步骤或处理设备。
所有材料的挤出在25mm的Werner-Pfleiderer ZAK双螺杆挤出机(L/D比为33/1)上进行，真空口位于模面附近。挤出机有9个区域，其设定温度为40℃(进料区)、200℃(区域1)、250℃(区域2)、270℃(区域3)和290至330℃(第4至8区)。螺杆速度为300rpm，且通过量为10-25kg/hr。在不同的机器和条件下挤出实施例85至101。这些材料的挤出在26mmToshiba TEM26SS单螺杆挤出机(L/D比为40.41)上进行，真空口位于模面附近。挤出机有10个区域，其设定温度为40℃(进料区)、200℃(区域1)、250℃(区域2)、270℃(区域3)和290至330℃(第4至8区)。螺杆速度为300rpm，且通过量为30-35kg/hr。
在310至360℃的温度下操作的具有22mm螺杆的45吨Engel模制机上或具有30mm螺杆的75吨Engel模制机上在100至110℃下干燥6小时后模制组合物样品，其中模具温度为80至150℃，典型的停留时间为3至15分钟。在不同的机器和条件下模制实施例85至101。对于这些样品，在310-360℃的温度下操作的25mm的85吨JSW J85AD模制机上进行模制，其中模具温度为80至150℃，典型的停留时间为3-15分钟。
测试方法
黄度指数(YI)根据ASTM D1925由MacBeth ColorEye7000A的透射光谱计算。如实施例中所指出，使用厚度为1mm或2.5mm的部件。
根据ISO 527以50mm/min的速度测量拉伸应力和拉伸模量。
根据ISO 178测量弯曲应力和弯曲模量。
根据ASTM D256在23℃下使用80mm×10mm×4mm样品测量ASTM悬臂梁缺口冲击能量。
根据ISO 180/1A，使用符合ISO 3167TYPE的多用途试样，在23℃下测量ISO缺口悬臂梁冲击强度。
根据ISO 306测量维卡B120软化温度。
根据ISO 75/Bf，在0.45MPa下，对具有64mm跨度的80mm×10mm×4mm棒平坦测量热变形温度(HDT)。
根据ISO 1133，在300秒停滞时，在330℃/2.16Kg下测量熔体体积流速(MVR)。
对厚度为1mm、2mm或3mm的模制饰板，用配备有15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量400nm、550nm、940nm或1310nm下的透射比。
根据ASTM D1003-00对厚度为1至3mm的模制饰板测量雾度。
根据ISO 489对厚度为1mm的模制饰板测量折射率。
根据ISO 489对厚度为1mm的模制饰板测量阿贝数。
可燃性测试按照承销商的Laboratory Bulletin 94，标题为“Tests forFlammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”(ISBN0-7629-0082-2)，第五版，日期为1996年10月29日的程序进行，结合其中的修订且包括2003年12月12日。可以基于燃烧速度、熄灭时间、抗滴落能力以及液滴是否燃烧来应用几个等级。根据该程序，材料可以分类为HB、UL94 V0、V1、V2、VA和/或VB。
实施例1-14
实施例1-14表明加入甲苯磺酸丁酯对PPPBP-BPA共聚碳酸酯/BPA均聚碳酸酯共混物的颜色的影响，基于使用纯度为99.4-99.5％的BPA制备的聚合物，在不同的条件下模制共混物后在有和没有紫外光稳定剂的情况下。配制品和结果示于表2和3中，其中表2中的配制品不含任何紫外光稳定剂，而表3中的配制品含有紫外光稳定剂。所有YI测量均针对根据表2中规定的条件模制的2.5 mm厚的饰板进行。
表2.
组分 单位 CEx1 Ex2 Ex3 Ex4 Ex5 Ex6 CEx7
CPC-1 Wt％ 63.70 63.70 63.70 63.70 63.70 63.70 63.7
PC-1 Wt％ 11.30 11.30 11.30 11.30 11.30 11.30 11.3
PC-2 Wt％ 24.58 24.25 23.91 23.58 22.91 22.08 24.5
PETS Wt％ 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.3
AO-1 Wt％ 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
AO-2 Wt％ 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
对甲苯磺酸酯预混物-1 Wt％ 0.33 0.67 1.00 1.67 2.50
H<sub>3</sub>PO<sub>3</sub>预混物 Wt％ 0.11
总计 Wt％ 100 100 100 100 100 100 100
磺酸稳定剂含量 (ppm) 0 2 4 6 10 15
H<sub>3</sub>PO<sub>3</sub>含量 (ppm) 3
性质
在310℃/5min下模制后的YI 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 1.94
在335℃/10min下模制后的YI 9.7 3.1 2.6 2.7 2.7 2.7 4.99
在355℃/5min下模制后的YI 8.9 3.6 3 2.8 2.7 2.7
在355℃/10min下模制后的YI 18.9 8.9 6.1 5.7 5.0 5 16.57
在355℃/15min下模制后的YI 25.2 14.1 9.5 9.7 7.9 7.9
在310℃/5min下的YI改善* ％ - 0 0 0 0 0 -8
在335℃/10min下的YI改善* ％ - -68 -73 -72 -72 -72 -49
在355℃/5min下的YI改善* ％ - -60 -66 -69 -70 -70 NA
在355℃/10min下的YI改善* ％ - -53 -68 -70 -74 -74 -12
在355℃/15min下的YI改善* ％ - -44 -62 -62 -69 -69 NA
*相对于CEx1
表3.
Figure BDA0001934089200000281
Figure BDA0001934089200000291
*相对于CEx8
表2和表3中的数据表明，无论存在紫外光稳定剂(CEx8)还是不存在紫外光稳定剂(CEx1)，与不含甲苯磺酸酯的参比物相比，当共混物在335至355℃下模制5至15分钟时，加入少至2ppm的甲苯磺酸丁酯显著改善YI。当共混物在较高温度下模制较长时间时，颜色的改善更明显。一般而言，将甲苯磺酸丁酯的量增加至高达15ppm进一步改善了共混物的颜色稳定性，例如将实施例3-6与实施例2比较，并将实施例10-13与实施例9比较。期望加载4ppm的甲苯磺酸丁酯以获得更好的颜色，高于6ppm的加载量可提供进一步改善的颜色。通常，与在335或355℃下不含甲苯磺酸丁酯的参考组合物相比，实现50％或更高、或60％或更高的颜色改善。
数据还表明，与甲苯磺酸丁酯相比，H3PO3在损坏性模制(滥用模制，abusivemolding)后在改善PPPBP-BPA共聚碳酸酯/BPA均聚碳酸酯共混物的颜色中效率低得多，特别是在熔融温度为355℃下的大多数损坏性条件下。
实施例15-19
实施例15-19比较了在各种工艺条件下以2.5mm的厚度模制样品后含有甲苯磺酸丁酯、H3PO3或柠檬酸的高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯/BPA均聚碳酸酯共混物的颜色稳定性。配制品和结果如表4所示。
表4.
组分 单位 CEx15 CEx17 Ex18 CEx19
CPC-2 Wt％ 44.8 44.8 44.88 44.8
PC-3 Wt％ 8.69 8.685 8.68 8.67
PC-5 Wt％ 46.09 46.09 46.09 46.09
PETS Wt％ 0.3 0.3 0.3 0.3
AO-1 Wt％ 0.08 0.08 0.08 0.08
AO-2 Wt％ 0.04 0.04 0.04 0.04
H<sub>3</sub>PO<sub>3</sub>预混物 0.11
对甲苯磺酸酯预混物-1 Wt％ 0.067
柠檬酸 Wt％ 0.01
总计 Wt％ 100 100 100 100
性质
在290℃/5min下模制后的YI 1.9 1.7 1.8 4
在290℃/10min下模制后的YI 1.8 1.6 1.9 5.6
在340℃/5min下模制后的YI 3.2 2.6 2.1 16
在340℃/10min下模制后的YI 8.9 4.5 2.9 23.6
在290℃/5min下与比较例15相比的YI改善 ％ - -11 -5 111
在290℃/10min下与比较例15相比的YI改善 ％ - -11 6 211
在340℃/5min下与比较例15相比的YI改善 ％ - -19 -34 400
在340℃/10min下与比较例8相比的YI改善 ％ - -49 -67 165
表4中的数据表明，与不含任何有机磺酸稳定剂的对照(比较例15)、或含有磷酸(比较例17)或柠檬酸(比较例19)的参考混合物相比，当共混物在340℃下模制10分钟时，添加甲苯磺酸丁酯显著改善了含有高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯和BPA均聚碳酸酯的共混物的YI。
实施例20-35
实施例20-35说明了在各种加工条件下模制样品后，甲苯磺酸丁酯对含有具有各种BPA纯度(STD＝99.4-99.5％纯度，HP＝99.7％纯度)的PPPBP-BPA共聚碳酸酯和BPA均聚碳酸酯的共混物的颜色的影响。配制品和结果显示在表5和6中。
表5.
Figure BDA0001934089200000301
Figure BDA0001934089200000311
*2.5mm样品 **相对于CEx20 ***相对于CEx24
表6.
Figure BDA0001934089200000312
*2.5mm样品 **相对于CEx28 ***相对于CEx32
表5和表6中的数据表明，向PPPBP-BPA共聚碳酸酯/BPA均聚碳酸酯共混物中加入甲苯磺酸丁酯改善了共聚碳酸酯和均聚碳酸酯(对于任何BPA纯度)的损坏性YI(335℃/10分钟和355℃/10分钟)，使用标准和高纯度树脂的任何组合，例如分别比较Ex21、Ex25、Ex29和Ex33(均含有6ppm甲苯磺酸丁酯)与CEx20、CEx24、CEx28和CEx32(相同的组成，但不含甲苯磺酸丁酯)，与比较例相比达到YI降低50-75％。数据还表明，6-10ppm甲苯磺酸丁酯的加载量在颜色稳定性方面提供了类似的结果，所有这些都获得了可比较的改善。
实施例36-47
实施例36-47说明了在不同条件下模制样品后，甲苯磺酸丁酯的不同加载量对不含紫外光稳定剂的衍生自高纯度BPA(99.7％纯度)的PPPBP-BPA共聚碳酸酯的颜色的影响。配制品和结果如表7所示。
表7
Figure BDA0001934089200000321
*2.5mm样品
表7中的数据表明，与不含甲苯磺酸丁酯(CEx36)的对照以及含有H3PO3代替甲苯磺酸丁酯的参考样品(CEx45-47)(具有30％或更低的改善)相比，当将样品在330℃、350℃和355℃下模制5-12.5分钟时，加入4-20ppm的甲苯磺酸丁酯显著提高了不含紫外光稳定剂的高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯的YI，取决于条件达到45-75％的颜色降低。当在更加损坏性条件下模制样品时，改善更加明显。
实施例48-60
实施例48-60说明了在不同条件下模制样品后，甲苯磺酸丁酯的不同加载量对含有紫外光稳定剂的衍生自高纯度BPA(99.7％纯度)的PPPBP-BPA共聚碳酸酯的颜色的影响。配制品和结果如表8所示。
表8.
Figure BDA0001934089200000331
表8中的数据表明，与不含甲苯磺酸丁酯的对照(CEx48或CEx58)相比以及与含有H3PO3代替甲苯磺酸丁酯的参考样品(CEx53至54)(显示30％或更低的改善)相比，当将样品在330℃、350℃和355℃下模制5至12.5分钟时，加入4至20ppm的甲苯磺酸丁酯(Ex50至52和Ex59至60)显著提高了含有紫外光稳定剂的高纯度PPPBP-BPA共聚碳酸酯的YI，取决于条件达到40-61％的颜色降低。当在更加损坏性条件下模制样品时，改善更加明显。
实施例62-67
实施例62-67说明了在不同条件下模制样品后，甲苯磺酸丁酯的不同加载量对不含紫外光稳定剂的衍生自标准纯度BPA的PPPBP-BPA共聚碳酸酯的颜色的影响。配制品和结果如表9所示。
表9.
组分(wt％) Ex62 Ex63 Ex64 Ex65 Ex66 Ex67 CEx68
CPC-1 99.58 99.25 98.91 98.58 99.31 99.18 99.47
PETS 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
AO-1 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
AO-2 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
H<sub>3</sub>PO<sub>3</sub>预混物 0.11
对甲苯磺酸酯预混物-1 0.33 0.67 1.00
对甲苯磺酸酯预混物-2 0.27 0.40
总计
有机磺酸含量(ppm) 0 2 4 6 8 12
H<sub>3</sub>PO<sub>3</sub>含量(ppm) 0 0 0 0 0 0 3
性质
模制后的YI
在330℃/5min/2.5mm下 3.72 2.44 3.00 2.84 2.82 2.84 3.55
在345℃/5min/2.5mm下 3.81 3.81 4.29
在345℃/7.5min/2.5mm下 7.77 5.14 10.64
在350℃/7.5min/2.5mm下 28.99 6.93 5.07 4.52 19.63
在355℃/10min/2.5mm下 35.59 15.71 9.25 8.86 26.74
表9中的数据表明，与不含甲苯磺酸丁酯的对照以及含有H3PO3代替甲苯磺酸丁酯的参照样品相比，当样品在330℃、345℃、350℃和355℃下模制5至10分钟时，添加2-12ppm的甲苯磺酸丁酯显著提高了不含紫外线稳定剂的标准纯度的PPPBP-BPA共聚碳酸酯组合物的YI。当在损坏性条件下模制样品时，改善更加明显。
实施例68-72
实施例68-42比较了在高压灭菌后，含有甲苯磺酸丁酯、或者H3PO3稳定剂、或者既没有甲苯磺酸丁酯也没有H3PO3稳定剂的PPPBP-BPA共聚碳酸酯/BPA均聚碳酸酯共混物的颜色稳定性。配制品和结果如表10所示。
表10.
组分(wt％) CEx68 CEx69 CEx70 Ex71 Ex72
CPC-1 63.70 63.70 63.70 63.70 63.70
PC-1 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
PC-2 28.88 28.55 28.44 28.21 27.88
AO-1 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
PETS 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
AO-2 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
H<sub>3</sub>PO<sub>3</sub>预混物 0.11
对甲苯磺酸酯预混物-1 0.67 0.67
环氧树脂 0.33 0.33 0.33
总计 100 100 100 100 100
甲苯磺酸酯(ppm) 0 0 4 4
性质
高压灭菌之前的YI 2.2 2.9 2.5 2.2 2.2
在121℃下高压灭菌100小时之后的YI 2.8 3.8 3.2 2.3 2.2
YI偏移(％) 0.6 0.9 0.7 0.1 0
表10中的结果表明，在含有和不含JONCRYL环氧树脂(Ex71和Ex72)的组合物中高压灭菌后，甲苯磺酸丁酯均改善了颜色稳定性。不含另外的有机磺酸稳定剂的组合物具有0.5和更高的YI偏移(CEx68和CEx69)。含有H3PO3稳定剂的组合物具有0.7的YI偏移(CEx70)。出乎意料的是，在121℃高压灭菌100小时后，含有甲苯磺酸丁酯的组合物的YI偏移为0.1(Ex71)，且含有甲苯磺酸丁酯和环氧添加剂的组合物没有YI偏移。
实施例73-74
实施例73-74比较了甲苯磺酸丁酯加载量对具有45mol％的PPPBP碳酸酯单元的PPPBP-BPA共聚碳酸酯组合物的颜色稳定性的影响。结果总结在表11中。
表11.
Figure BDA0001934089200000351
Figure BDA0001934089200000361
数据显示向具有45mol％的PPPBP碳酸酯单元的PPPBP-BPA共聚碳酸酯组合物中加入甲苯磺酸丁酯改善了在损坏性模制后的颜色。
实施例77-84
实施例77-84说明了含有高纯度PPPBP-BPA、甲苯磺酸丁酯和可选的高纯度BPA均聚碳酸酯的组合物的各种性质。配制品和结果如表12所示。还存在约0.0002wt％的染料包(dye package)。
表12.
Figure BDA0001934089200000362
Figure BDA0001934089200000371
实施例85-101
实施例85-101说明了不同的有机磺酸稳定剂对PPPBP-BPA共聚碳酸酯颜色的影响，可选地将样品在355℃下模制5分钟或10分钟后与BPA均聚碳酸酯共混。对于这些实施例，使用JSW的J85AD(85吨)模制机，所用的模制条件是在140℃下的样品干燥时间为5小时。如上所述，在使用MacBeth ColorEye7000A(ASTM D1925)的3.2mm彩色饰板上测定YI。筛选的有机磺酸稳定剂示于表13中。
表13.
Figure BDA0001934089200000372
Figure BDA0001934089200000381
配制品和结果显示在表14和图1中。预混物中的有机磺酸稳定剂的含量为6ppm(0.06wt％)，CEx96至CEx98为不含有机磺酸稳定剂的比较例。
表14.
Figure BDA0001934089200000382
*3.2mm厚的饰板
CEx96、Ex99和Ex101的比较表明，对甲苯磺酸的钠盐对PPPBP-BPA共聚碳酸酯和甲苯磺酸苯酯、BPA均聚碳酸酯的共混物在损坏性模制后的颜色影响很小。可以取代甲苯磺酸苯酯的苯基来改善其功效。例如，可以使用改善苯基的离去基团能力的某些取代基。Ex 100表明樟脑磺酸在损坏性模制后对颜色有一定的改善作用；然而，改善是有限的。在355℃下进行5分钟或10分钟的损坏性模制后，剩余的有机磺酸稳定剂显著改善了PPP-BPA共聚碳酸酯或PPP-BPA共聚碳酸酯和BPA均聚碳酸酯的共混物的颜色。
以下阐述的是本公开的各种实施方式。
实施方式1.一种热塑性组合物，包括：高热聚碳酸酯，包括可选的双酚A碳酸酯单元和式(1)、(2)、(3)或其组合的高热碳酸酯单元，其中Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C2-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，每个R6独立地为C1-3烷基或苯基；Xa为C6-12多环芳基、C3-18单环或多环亚烷基、C3-18单环或多环烷叉基、–(Q1)x-G-(Q2)y-基团，其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基，G为C3-10亚环烷基、x为0或1，且y为1；m和n各自独立地为0至4，可选地为双酚A均聚碳酸酯；和2-40ppm的式(8)的有机磺酸稳定剂，其中每个R7独立地为C1-30烷基、C6-30芳基、C7-30烷基亚芳基、C7-30芳基亚烷基、或衍生自C2-32烯键式不饱和芳香族磺酸或其酯的聚合物单元，且R8为氢；或R8是C1-30烷基；或R8为式–S(＝O)2–R7的基团；其中基于高热聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和，高热碳酸酯单元以20-49mol％，优选为30-40mol％的量存在；并且其中热塑性组合物具有：根据ISO 306测量的160℃或更高的维卡B120；根据ASTMD1925对在355℃的温度下持续10分钟的停留时间而模制的2.5mm厚的饰板测量的小于12、优选小于8、更优选小于6的黄度指数。
实施方式2.如实施方式1所述的热塑性组合物，其中所述第二高热碳酸酯单元为式(1a)-(1i)或其组合，其中Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基、g为0至10，并且m和n各自独立地为0至4。
实施方式3.如实施方式1或实施方式2所述的热塑性组合物，其中所述高热碳酸酯重复单元是1,1-双(4-氢苯基)-3,3,5-三甲基-环己烷(BPA TMC)碳酸酯单元。
实施方式4.如实施方式1至3中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述高热聚碳酸酯包含0mol％至90mol％的双酚A碳酸酯单元和10mol％至100mol％的高热碳酸酯单元，优选地所述高热聚碳酸酯包含15至90mol％的双酚A碳酸酯单元和10至85mol％的高热碳酸酯单元，各自基于高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
实施方式5.如实施方式1至4中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述高热聚碳酸酯包含50至90mol％的双酚A碳酸酯单元和10至50mol％的高热碳酸酯单元，并且具有少于15mol％的直接偶联至另一高热碳酸酯单元的高热碳酸酯单元，各自基于高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
实施方式6.如实施方式1至5中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述高热聚碳酸酯包含第一高热碳酸酯单元和不同于所述第一高热碳酸酯单元的第二高热碳酸酯单元；且第一和第二高热碳酸酯单元各自独立地具有式(1)、(2)、(3)、(4)或(5)。
实施方式7.如实施方式6所述的热塑性组合物，其中所述高热聚碳酸酯包含0至70mol％的双酚A碳酸酯单元，5至50mol％的第一高热碳酸酯单元，和5至50mol％的第二高热碳酸酯单元，优选地所述高热聚碳酸酯包含15至70mol％的双酚A碳酸酯单元，5至50mol％的第一高热碳酸酯单元，和5至50mol％的第二高热碳酸酯单元，各自基于高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
实施方式8.如实施方式1至7中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述聚碳酸酯包含如通过离子色谱法测定的小于按重量计2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种，优选地其中所述热塑性组合物包含如通过离子色谱法测定的小于按重量计2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种。
实施方式9.如实施方式1至8中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中在所述有机磺酸稳定剂中，每个R7独立地为C6-12芳基、C7-24烷基亚芳基、或衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸的聚合物单元或其C1-30烷基酯；且R8为氢、C1-24烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7为C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基。
实施方式10.如实施方式1至9中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中在所述有机磺酸稳定剂中，
R7是C6-12芳基、C7-24烷基亚芳基、或衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚合物单元；且R8为氢，C1-24烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7为C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基；或
R7是C7-10烷基亚芳基或衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸的聚合物单元，且R8是氢，C1-25烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7是C7-10烷基亚芳基；或
R7是衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸，优选为对苯乙烯磺酸或对甲基苯乙烯磺酸的聚合物单元；或
R7是C7-12烷基亚芳基磺酸的C1-10烷基酯，优选为对甲苯磺酸，更优选甲苯磺酸丁酯；
R7是式–S(＝O)2–R1的基团，其中R7是C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基，优选地C7-10烷基亚芳基，或
R7是C11-24烷基亚芳基磺酸，且R7是氢。
实施方式11.如实施方式1至10中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中基于所述热塑性组合物的总重量，所述稳定剂以2ppm至20ppm，优选4ppm至15ppm的量存在。
实施方式12.如实施方式1至11中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述热塑性组合物具有通过高效液相色谱法测量的等于或大于99.6％，或者等于或大于99.7％的双酚A纯度。
实施方式13.如实施方式1至12中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述聚碳酸酯均聚物以基于所述热塑性组合物的总重量10至90wt％，优选10至65wt％，更优选15wt％，50wt％，最优选20至45wt％的量存在。
实施方式14.如实施方式1-13中任一项或多项所述的热塑性组合物，其包含：包含双酚A碳酸酯单元和式(1a)-(1i)、(2)、(3)或其组合的高热碳酸酯单元的共聚碳酸酯，其中每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基，Rc和Rd各自为C1-3烷基，优选为甲基，m和n各自为0，优选地m和n各自为1，且g为0至10；可选地为双酚A均聚碳酸酯；和2至20ppm或4至10ppm的有机磺酸稳定剂，其包含对甲苯磺酸的C1-30烷基酯，更优选为甲苯磺酸丁酯；其中所述热塑性组合物具有基于共聚碳酸酯和双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和为25mol％至49mol％或30至40mol％的高热碳酸酯单元。
实施方式15.如实施方式1-13中任一项或多项所述的热塑性组合物，其包含基于所述热塑性组合物的总重量：60至70wt％的含双酚A碳酸酯单元和式(1a)-(1i)、(2)、(3)或其组合的高热碳酸酯单元的高热共聚碳酸酯，其中每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基，Rc和Rd各自为C1-3烷基，优选为甲基，m和n各自为0，优选地m和n各自为1，且g为0至10；25至40wt％的双酚A均聚碳酸酯；和2至20ppm或4至10ppm或4至8ppm的有机磺酸稳定剂，其包含对甲苯磺酸、对甲苯磺酸的C1-30烷基酯或其组合，且更优选为甲苯磺酸丁酯；其中所述热塑性组合物具有基于所述高热聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和为25mol％至49mol％或30至40mol％的高热碳酸酯单元。
实施方式16.如实施方式1-13中任一项或多项所述的热塑性组合物，其包含基于所述热塑性组合物的总重量：96至99.9wt％的含双酚A碳酸酯单元和式(1a)-(1i)、(2)、(3)或其组合的高热碳酸酯单元的高热共聚碳酸酯，其中每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基，Rc和Rd各自为C1-3烷基，优选为甲基，m和n各自为0，优选地m和n各自为1，且g为0至10；和2至20ppm或4至10ppm或4至8ppm的有机磺酸稳定剂，其包含对甲苯磺酸的C1-30烷基酯，且更优选为甲苯磺酸丁酯；其中所述热塑性组合物具有基于所述共聚碳酸酯的摩尔数为25mol％至49mol％或30至40mol％的高热碳酸酯单元。
实施方式17.如实施方式1-16中任一项或多项所述的热塑性组合物，还包含加工助剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、着色剂、阻燃剂、抗冲改性剂、含环氧基的聚合物或其组合。
实施方式18.如实施方式1-17中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述热塑性组合物具有一种或多种以下性质：根据ISO 75/Bf，在0.45MPa下，对具有64mm跨度的80×10×4mm棒测量的160℃或更高的热变形温度；小于1.5％，或小于1.0％的雾度，和大于86％或大于88％的总透射比，各自根据ASTM D1003-00对1.0mm厚的模制饰板测量；小于1.5，或小于1.0的雾度和大于84％或大于86％的总透射比，各自根据ASTMD1003-00对3.0mm厚的模制饰板测量；对厚度为1mm的模制饰板，使用配备15cm的积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，在400nm波长下的透射比大于75％，或大于80％或大于85％；对厚度为1mm的模制饰板，使用配备15cm的积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，在550nm波长下的透射比大于85％，或大于87％或大于88％；对厚度为1mm的模制饰板，使用配备15cm的积分球的Perkin Elmer 950光谱仪测量，在940nm波长下的透射比大于88％，或大于89％或大于90％；根据ISO 489对具有1mm的厚度的模制饰板测量，在587.6nm下大于1.59或大于1.60的折射率或在940nm下大于1.57或大于1.58的折射率；根据ISO 489对具有1mm的厚度的模制饰板测量，小于32或小于30的阿贝数；根据ISO 1133在330℃/2.16Kg下在360秒停滞下测量，熔体体积流速(MVR)大于10cc/min；如根据ISO 180/1A，使用根据ISO 3167 TYPE A的多用途试样，在23℃下测量的，至少6kJ/m2，或至少8kJ/m2的缺口悬臂梁冲击能；根据ASTMD256在23℃下测量的，至少为70J/m，或至少88J/m的缺口悬臂梁冲击能；如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在155℃下热老化500小时后，黄度指数增加小于10，或小于8；如通过ASTMD1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在155℃下热老化1000小时期间，黄度指数增加小于10，或小于8；如通过ASTM D1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在140℃下热老化1500小时期间，黄度指数增加小于6或小于5；如通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在121℃下在高压釜中水老化100小时后，黄度指数增加小于0.5或小于0.3；在2.5mm或更高的厚度下UL94-V0等级；或在0.8mm至1.5mm的厚度下UL94-V2等级。
实施方式19.如实施方式1-18中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中所述高热聚碳酸酯的羟基端基含量小于200ppm，且可选的双酚A均聚碳酸酯的羟基端基含量小于150ppm。
实施方式20.如实施方式1-19中任一项或多项所述的热塑性组合物，其中可选的双酚A均聚碳酸酯的硫含量小于2ppm，或所述高热聚碳酸酯，可选的双酚A均聚碳酸酯或两者均衍生自硫含量小于2ppm的双酚A，各自如通过基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量的，或可选的双酚A均聚碳酸酯。
实施方式21.一种包含实施方式1至20中任一项或多项所述的热塑性组合物的制品，其中所述制品是模制品、热成型制品、挤出层、多层制品的层、涂覆制品的基板、或金属化制品的基板。
实施方式22.如实施方式21所述的制品，其中当所述制品经受包括包覆成型、无铅焊接、波峰焊接、低温焊接、波峰焊接、使用高温固化的涂覆或其组合的二次操作时，所述制品没有明显的部件变形或变色。
实施方式23.如实施方式21至22中任一项或多项所述的制品，其中所述制品是透镜、光导、波导、准直器、光纤、窗户、门、遮阳板、显示屏、电子设备、科学或医疗设备、安全屏障、防火屏障、电线或电缆护套、模具、盘子、托盘、屏幕、外壳、玻璃、包装、气体屏障、防雾层或防反射层。
实施方式24.如实施方式21至23中任一项或多项所述的制品，其中所述制品是以下各项的组件：包括透镜的装置，包括光导的装置、包括波导的装置、包括准直器的装置、包括光纤的装置、包括照明元件的装置、包括窗户的装置、包括门的装置，或者所述制品是车辆、建筑物或器具的结构组件，或者所述制品是医疗设备的组件、显示屏的组件、电子设备的组件、安全设备的组件、筛网的组件、输送机的组件、模具的组件、盘子的组件、外壳的组件、包装的组件、气体屏障的组件、密封剂的组件、标签的组件、气体屏障的组件、防雾组装体的组件或抗反射组装体的组件。
除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一(a)”、“一种(an)”和“该(the)”包括复数指示物。“或”表示“和/或”。针对相同组件或性质的所有范围的端点是包含性的并且可独立组合。除非另有定义，否则在此使用的技术和科学术语具有与由本申请所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。如本文所用，“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。“其组合”包括任何组合，其包含至少一种所列组分或性质，可选地与未列出的类似组分或性质一起。
使用标准命名法描述化合物。例如，未被任何指出的基团取代的任何位置被理解为其化合价被指出的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于表示用于取代基的连接点。例如，通过羰基的碳连接-CHO。
如本文所用，术语“烃基”和“烃”广泛地是指包含碳和氢的取代基、可选地具有1至3个杂原子，例如氧、氮、卤素、硅、硫或其组合；“烷基”是指直链或支链的饱和一价烃基；“亚烷基”是指直链或支链的饱和二价烃基；“烷叉基”是指直链或支链的饱和二价烃基，在单个共有碳原子上具有两个化合价；“烯基”是指具有至少两个通过碳-碳双键连接的碳的直链或支链一价烃基；“芳基”是指一个或多个芳香环中仅含有碳的芳香族一价基团；“亚芳基”是指在一个或多个芳香环中仅含有碳的芳族二价基团；“烷基亚芳基”是指被如上定义的烷基取代的芳基，其中4-甲基苯基是示例性的烷基亚芳基；“芳基亚烷基”是指被如上定义的芳基取代的烷基，其中苄基是示例性的芳基亚烷基。
除非另外指出，否则前述基团中的每一个可以是未取代的或取代的，条件是取代不会显著不利地影响化合物的合成、稳定性或用途。如本文所用，术语“取代的”是指指定的原子或基团上的至少一个氢被另一个基团取代，条件是不超过指定的原子的正常价。当取代基是氧代(即，＝O)时，原子上的两个氢被取代。取代基和/或变量的组合是允许的，条件是取代不会显著不利地影响化合物的合成或使用。可存在于取代位置的基团包括(-NO2)、氰基(-CN)、卤素、硫氰基(-SCN)、C2-6烷酰基(例如，酰基(H3CC(＝O)-)；甲酰胺基；C1-6或C1-3烷基、环烷基、烯基和炔基；C1-6或C1-3烷氧基；C6-10芳氧基如苯氧基；C1-6烷硫基；C1-6或C1-3烷基亚磺酰基；C1-6或C1-3烷基磺酰基；具有至少一个芳环的C6-12芳基(例如苯基、联苯基、萘基等，各环是取代或未取代的芳香环)；具有1至3个独立或稠合的环和6至18个环碳原子的C7-19芳基亚烷基；或具有1至3个独立或稠合环和6至18个环碳原子的芳基烷氧基。所述碳原子数包括任何取代基。
本文引用的所有参考文献都通过引用整体并入。尽管已经出于说明的目的阐述了典型的实施方式，但前述描述不应被视为对本文范围的限制。因此，在不脱离本文的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以想到各种修改、改变和替代。

Claims (31)

1.一种热塑性组合物，包含：
高热聚碳酸酯，包含可选的双酚A碳酸酯单元和式(1)、(2)或(3)或它们的组合的高热碳酸酯单元：
Figure FDA0002620050030000011
其中，
Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C2-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，
每个R6独立地为C1-3烷基或苯基，
Xa是C6-12多环芳基、C3-18单环或多环亚烷基、C3-18单环或多环烷叉基、–(Q1)x-G-(Q2)y-基团，其中Q1和Q2各自独立地为C1-3亚烷基，G为C3-10亚环烷基，x为0或1，且y为1；并且
m和n各自独立地为0至4；以及
可选的双酚A均聚碳酸酯；以及
2至40ppm的下式的有机磺酸稳定剂：
Figure FDA0002620050030000021
其中，
每个R7独立地为C1-30烷基、C6-30芳基、C7-30烷基亚芳基、C7-30芳基亚烷基或者衍生自C2-32烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚合物单元，并且
R8是C1-30烷基，或R8是式–S(＝O)2–R7的基团；
其中，基于所述高热聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和，所述高热碳酸酯单元以20-49mol％的量存在；且
其中，所述热塑性组合物具有根据ISO 306测量的160℃或更高的维卡B120，以及根据ASTM D1925对在355℃的温度下持续10分钟的停留时间而模制的2.5mm厚度的饰板测量的小于12的黄度指数。
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，基于所述高热聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和，所述高热碳酸酯单元以30-40mol％的量存在。
3.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述高热碳酸酯单元为下式：
Figure FDA0002620050030000031
Figure FDA0002620050030000032
或它们的组合，
其中，Rc和Rd各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基，每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基，g为0至10，且m和n各自独立地为0至4。
4.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述高热碳酸酯单元为1,1-双(4-氢苯基)-3,3,5-三甲基-环己烷碳酸酯单元。
5.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述高热聚碳酸酯包含0至90mol％的所述双酚A碳酸酯单元和10至100mol％的所述高热碳酸酯单元，各自基于所述高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
6.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述高热聚碳酸酯包含15至90mol％的所述双酚A碳酸酯单元和10至85mol％的所述高热碳酸酯单元，各自基于所述高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
7.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述高热聚碳酸酯包含50至90mol％的所述双酚A碳酸酯单元和10至50mol％的所述高热碳酸酯单元，并且具有少于15mol％的直接偶联至另一高热碳酸酯单元的所述高热碳酸酯单元，各自基于所述高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
8.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述高热聚碳酸酯包含第一高热碳酸酯单元和不同于所述第一高热碳酸酯单元的第二高热碳酸酯单元；并且第一和第二高热碳酸酯单元各自独立地具有式(1)、(2)或(3)。
9.根据权利要求8所述的热塑性组合物，其中，所述高热聚碳酸酯包含0至70mol％或15至70mol％的所述双酚A碳酸酯单元、5至50mol％的所述第一高热碳酸酯单元以及5至50mol％的所述第二高热碳酸酯单元，各自基于所述高热聚碳酸酯中的碳酸酯单元的总数。
10.根据权利要求1所述的热塑性组合物，
其中，所述高热聚碳酸酯包含通过离子色谱法测定的小于按重量计2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种。
11.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述热塑性组合物包含通过离子色谱法测定的小于按重量计2ppm的锂、钠、钾、钙、镁、铵、氯、溴、氟、亚硝酸根、硝酸根、亚磷酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、三甲基铵和三乙基铵的离子中的每一种。
12.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，在所述有机磺酸稳定剂中，每个R7独立地为C6-12芳基、C7-24烷基亚芳基或者衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸或其C1-30烷基酯的聚合物单元；且R8为C1-24烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7为C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基。
13.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，在所述有机磺酸稳定剂中，
R7是C6-12芳基、C7-24烷基亚芳基或者衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸或其酯的聚合物单元；且R8为C1-24烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7为C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基；或者
R7是C7-10烷基亚芳基或者衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸的聚合物单元，且R8是C1-25烷基或式–S(＝O)2–R7的基团，其中R7是C7-10烷基亚芳基；或者
R7是衍生自C2-14烯键式不饱和芳族磺酸的聚合物单元；或者
R7是C7-12烷基亚芳基磺酸的C1-10烷基酯；或者
R7是式–S(＝O)2–R1的基团，其中R1是C6-12芳基或C7-24烷基亚芳基。
14.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，基于所述热塑性组合物的总重量，所述稳定剂以2ppm至20ppm的量存在。
15.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，基于所述热塑性组合物的总重量，所述稳定剂以4ppm至15ppm的量存在。
16.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述热塑性组合物具有通过高效液相色谱法测量的等于或大于99.6％或者等于或大于99.7％的双酚A纯度。
17.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述聚碳酸酯均聚物以基于所述热塑性组合物总重量的10至90wt％的量存在。
18.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述聚碳酸酯均聚物以基于所述热塑性组合物总重量的10至65wt％的量存在。
19.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述聚碳酸酯均聚物以基于所述热塑性组合物总重量的15至50wt％的量存在。
20.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述聚碳酸酯均聚物以基于所述热塑性组合物总重量的20至45wt％的量存在。
21.根据权利要求1所述的热塑性组合物，包含：
高热聚碳酸酯，包含双酚A碳酸酯单元和下式的高热碳酸酯单元：
Figure FDA0002620050030000071
Figure FDA0002620050030000072
或它们的组合，
其中，每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基，Rc和Rd各自为C1-3烷基，m和n各自为0，且g为0至10；
可选的双酚A均聚碳酸酯；以及
2至20ppm或4至10ppm的有机磺酸稳定剂，包括对甲苯磺酸的C1-30烷基酯；
其中，基于所述高热共聚碳酸酯和所述双酚A均聚碳酸酯的摩尔数之和，所述热塑性组合物具有25mol％至49mol％或30至40mol％的所述高热碳酸酯单元。
22.根据权利要求21所述的热塑性组合物，其中所述有机磺酸稳定剂是甲苯磺酸丁酯。
23.根据权利要求1所述的热塑性组合物，包含基于所述热塑性组合物的总重量：
60至70wt％的高热共聚碳酸酯，包含双酚A碳酸酯单元和下式的高热碳酸酯单元：
Figure FDA0002620050030000081
Figure FDA0002620050030000091
Figure FDA0002620050030000092
或它们的组合，
其中，每个R1独立地为氢或C1-4烷基，每个R2独立地为C1-4烷基，Rc和Rd各自为C1-3烷基，m和n各自为0，且g为0至10；
25至40wt％的双酚A均聚碳酸酯；以及
2至20ppm的有机磺酸稳定剂，包含对甲苯磺酸的C1-30烷基酯或它们的组合；
其中，基于所述高热共聚碳酸酯的摩尔数，所述热塑性组合物具有25mol％至49mol％或30至40mol％的高热碳酸酯单元。
24.根据权利要求23所述的热塑性组合物，其中所述有机磺酸稳定剂是甲苯磺酸丁酯。
25.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述热塑性组合物具有以下性质中的一种或多种：
根据ISO 75/Bf在0.45MPa下对具有64mm跨度的80×10×4mm棒测量的160℃或更高的热变形温度；
小于1.5％或小于1.0％的雾度以及大于86％或大于88％的总透射比，各自根据ASTMD1003-00对具有1.0mm厚度的模制饰板测量；
小于1.5或小于1.0的雾度以及大于84％或大于86％的总透射比，各自根据ASTMD1003-00对具有3.0mm厚度的模制饰板测量；
使用配备15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪对厚度为1mm的模制饰板测量，在400nm波长下的透射比大于75％或大于80％或大于85％；
使用配备15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪对厚度为1mm的模制饰板测量，在550nm波长下的透射比大于85％或大于87％或大于88％；
使用配备15cm积分球的Perkin Elmer 950光谱仪对厚度为1mm的模制饰板测量，在940nm波长下的透射比大于88％或大于89％或大于90％；
根据ISO 489对厚度为1mm的模制饰板测量的在587.6nm下大于1.59或大于1.60的折射率或者在940nm下大于1.57或大于1.58的折射率；
根据ISO 489对厚度为1mm的模制饰板测量的小于32或小于30的阿贝数；
根据ISO 1133在330℃/2.16Kg下在360秒停滞下测量的大于10cc/min的熔体体积流速；
根据ISO 180/1A使用符合ISO 3167 TYPE A的多用途试样，在23℃下测量的至少6kJ/m2或至少8kJ/m2的缺口悬臂梁冲击能；
根据ASTM D256在23℃下测量的至少70J/m或至少88J/m的缺口悬臂梁冲击能；
通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在155℃下热老化500小时后小于10或小于8的黄度指数增加；
通过ASTM D1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在155℃下热老化1000小时期间小于10或小于8的黄度指数增加；
通过ASTM D1925对1.0mm厚的模制饰板测量的，在140℃下热老化1500小时期间小于6或小于5的黄度指数增加；
通过ASTM D1925对2.5mm厚的模制饰板测量的，在高压釜中在121℃下水老化100小时后小于0.5或小于0.3的黄度指数增加；
在2.5mm或更高的厚度下的UL94-V0等级；或者
在0.8mm至1.5mm的厚度下的UL94-V2等级。
26.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述高热聚碳酸酯的羟基端基含量小于200ppm，并且所述可选的双酚A均聚碳酸酯的羟基端基含量小于150ppm。
27.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述可选的双酚A均聚碳酸酯的硫含量小于2ppm，或者所述高热聚碳酸酯、所述可选的双酚A均聚碳酸酯或两者均衍生自硫含量小于2ppm的双酚A，各自通过基于燃烧和库仑检测的总硫分析测量，或所述可选的双酚A均聚碳酸酯。
28.一种包含权利要求1至27中任一项所述的热塑性组合物的制品，其中所述制品是模制品、热成型制品、挤出层、多层制品的层、涂覆制品的基板或金属化制品的基板。
29.根据权利要求28所述的制品，其中当所述制品经受包括包覆成型、无铅焊接、波峰焊接、低温焊接、波峰焊接、使用高温固化的涂覆或它们的组合的二次操作时，所述制品没有显著的部件变形或变色。
30.根据权利要求28所述的制品，其中所述制品是透镜、光导、波导、准直器、光纤、窗户、门、遮阳板、显示屏、电子设备、科学或医疗设备、安全屏障、防火屏障、电线或电缆护套、模具、盘子、托盘、屏幕、外壳、玻璃、包装、气体屏障、防雾层或防反射层。
31.根据权利要求28所述的制品，其中所述制品是以下各项的组件：包括透镜的装置、包括光导的装置、包括波导的装置、包括准直器的装置、包括光纤的装置、包括照明元件的装置、包括窗户的装置、包括门的装置，或者所述制品是车辆、建筑物或器具的结构组件，或者所述制品是医疗设备的组件、显示屏的组件、电子设备的组件、安全设备的组件、筛网的组件、输送机的组件、模具的组件、盘子的组件、外壳的组件、包装的组件、气体屏障的组件、密封件的组件、标签的组件、气体屏障的组件、防雾组装体的组件或抗反射组装体的组件。
CN201780041488.4A 2016-07-25 2017-07-25 具有增强的光学性质的聚碳酸酯组合物、由其形成的制品和制造方法 Active CN109415534B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662366199P 2016-07-25 2016-07-25
US62/366,199 2016-07-25
PCT/IB2017/054517 WO2018020425A1 (en) 2016-07-25 2017-07-25 Polycarbonate compositions having enhanced optical properties, articles formed therefrom, and methods of manufacture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109415534A CN109415534A (zh) 2019-03-01
CN109415534B true CN109415534B (zh) 2020-11-10

Family

ID=59699971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780041488.4A Active CN109415534B (zh) 2016-07-25 2017-07-25 具有增强的光学性质的聚碳酸酯组合物、由其形成的制品和制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10787568B2 (zh)
EP (1) EP3487921B1 (zh)
CN (1) CN109415534B (zh)
WO (1) WO2018020425A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017203497A1 (en) 2016-05-27 2017-11-30 Sabic Global Technologies B.V. Copolycarbonate lenses, methods of manufacture, and applications thereof
US10640644B2 (en) 2016-05-27 2020-05-05 Sabic Global Technologies B.V. Copolycarbonate compositions having enhanced optical properties, articles formed therefrom, and methods of manufacture
CN111417668B (zh) 2017-11-01 2022-06-28 高新特殊工程塑料全球技术有限公司 苯并[c]吡咯酮共聚碳酸酯光学制品，由其形成的制品及其制造方法
EP3660074B1 (en) * 2018-11-30 2021-05-26 SHPP Global Technologies B.V. Sulfur-stabilized copolycarbonates and articles formed therefrom
WO2020112591A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Sabic Global Technologies B.V. Sulfur-stabilized thermoplastic compositions, methods of making, and articles formed therefrom
EP3660075B1 (en) * 2018-11-30 2022-06-08 SHPP Global Technologies B.V. Endcapped polycarbonates, methods of manufacture, and articles formed therefrom
EP3719066A1 (en) * 2019-04-01 2020-10-07 SABIC Global Technologies B.V. Branched, high heat polycarbonates, methods of manufacture, and articles prepared therefrom
EP3782660A1 (en) * 2019-08-23 2021-02-24 SABIC Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions for medical devices

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101878269A (zh) * 2007-09-28 2010-11-03 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 高耐热聚碳酸酯,制备方法,和由其形成的制品
CN104136518A (zh) * 2012-02-29 2014-11-05 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 热塑性聚碳酸酯共聚物组合物、其制造方法及其用途

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1377227A (en) 1972-03-27 1974-12-11 Basf Ag Process for the pruification of crude 2,2-bis-4,-oxyphenyl-propane
US5243093A (en) 1990-09-07 1993-09-07 General Electric Company Process and composition
US5502153A (en) 1992-02-27 1996-03-26 Ge Plastics Japan Ltd. Method for preparing optical-grade polycarbonate compositions
US5344910A (en) 1993-03-23 1994-09-06 General Electric Company Heat-resistant polycarbonate resins containing 2-alkyl-3,3-bis(p-hydroxyphenyl)phthalimide
US5475154A (en) 1994-03-10 1995-12-12 Rohm And Haas Company Method for producing high-purity bisphenols
CN1038395C (zh) 1994-10-25 1998-05-20 中国石油化工总公司 合成双酚用离子交换树脂催化剂及其制备
JPH0940854A (ja) 1995-07-26 1997-02-10 Mitsubishi Eng Plast Kk ポリカーボネート樹脂組成物
JP5025841B2 (ja) 1998-12-28 2012-09-12 旭化成ケミカルズ株式会社 非黄色系成型品用ポリカーボネート組成物
US20030232957A1 (en) 2002-06-12 2003-12-18 General Electric Company Method for making an aromatic polycarbonate
US6780961B2 (en) 2002-10-16 2004-08-24 General Electric Company Method of making polycarbonate
JP4147202B2 (ja) 2003-09-30 2008-09-10 三井化学株式会社 改質酸性イオン交換樹脂触媒およびそれを用いたビスフェノール類の製造方法
DE102004005723A1 (de) 2004-02-05 2005-08-25 Bayer Materialscience Ag Herstellung von Bisphenol A mit verringertem Schwefelgehalt
US7112645B2 (en) 2004-03-19 2006-09-26 General Electric Company Polycarbonate composition and method of making thereof
DE502005009170D1 (de) 2004-06-24 2010-04-22 Bayer Materialscience Ag Thermostabilisierte Polycarbonat-Zusammensetzungen
US7371902B2 (en) 2004-09-29 2008-05-13 General Electric Company Methods for purifying p,p-bisphenol-A
CN101057171B (zh) 2004-11-05 2010-04-07 帝人化成株式会社 用于眼镜镜片和光学成型品的聚碳酸酯树脂成型材料
DE102005025788A1 (de) 2005-06-04 2006-12-07 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von hochreinem Bisphenol A
US7408016B2 (en) 2005-07-07 2008-08-05 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Methods for producing and purifying 2-hydrocarbyl-3,3-bis(4-hydroxyaryl)phthalimidine monomers and polycarbonates derived therefrom
US7649039B2 (en) * 2005-10-31 2010-01-19 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Ionizing radiation stable thermoplastic composition, method of making, and articles formed therefrom
US7358321B2 (en) 2005-11-29 2008-04-15 General Electric Company High glass transition temperature copolycarbonates, methods of manufacture, and uses thereof
US7563817B2 (en) 2005-12-14 2009-07-21 Sabic Innovative Plastics Ip Bv Purified 2-aryl-3,3-bis(hydroxyaryl)phthalimidines
US7491788B1 (en) 2006-05-19 2009-02-17 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. High heat polycarbonate compositions, methods for the preparation thereof, and articles derived therefrom
US7642315B2 (en) 2007-06-15 2010-01-05 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polycarbonate-poly(alkylene oxide) copolymer compositions and articles formed therefrom
US8064140B2 (en) 2008-12-31 2011-11-22 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Transparent articles prepared from thermoplastic compositions having low birefringence
EP2256146A1 (de) 2009-05-30 2010-12-01 Bayer MaterialScience AG Polycarbonate mit extrem hoher Reinheit und guter Eigenfarbe und thermischer Beständigkeit sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102009059771A1 (de) 2009-12-21 2011-06-22 Bayer MaterialScience AG, 51373 Polycarbonat mit verbesserten thermischen und mechanischen Eigenschaften sowie reduziertem thermischen Ausdehnungskoeffizienten
WO2012150560A1 (en) 2011-05-02 2012-11-08 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. High purity bisphenol a and polycarbonate materials prepared therefrom
CN103502192A (zh) 2011-05-02 2014-01-08 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 高纯度双酚a和由其制备的聚碳酸酯材料
US20140051803A1 (en) 2011-05-02 2014-02-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. High purity bisphenol-a and polycarbonate materials prepared therefrom
US20140051802A1 (en) 2011-05-02 2014-02-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. High purity bisphenol-a and polycarbonate materials prepared therefrom
US9290618B2 (en) 2011-08-05 2016-03-22 Sabic Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions having enhanced optical properties, methods of making and articles comprising the polycarbonate compositions
WO2013061274A1 (en) 2011-10-27 2013-05-02 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Process for producing bisphenol a with reduced sulfur content, polycarbonate made from the bisphenol a, and containers formed from the polycarbonate
US8962117B2 (en) 2011-10-27 2015-02-24 Sabic Global Technologies B.V. Process for producing bisphenol A with reduced sulfur content, polycarbonate made from the bisphenol A, and containers formed from the polycarbonate
WO2013130752A1 (en) 2012-02-28 2013-09-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Processes for preparing polycarbonates with enhanced optical properties
EP2819981B1 (en) 2012-02-29 2016-12-21 SABIC Global Technologies B.V. Process for producing low sulfur bisphenol a, processes for producing polycarbonate, articles made from polycarbonate
EP2820106B1 (en) 2012-02-29 2017-11-22 SABIC Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions containing conversion material chemistry and having enhanced optical properties, methods of making and articles comprising the same
US20130317142A1 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant thermoplastic compositions, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
EP2888319A1 (en) 2012-08-21 2015-07-01 SABIC Innovative Plastics IP B.V. Transparent plastic article
EP2730618B1 (en) 2012-11-07 2016-10-12 SABIC Global Technologies B.V. Process for producing polycarbonate compositions
EP2853561A1 (en) 2013-09-27 2015-04-01 SABIC Innovative Plastics IP B.V. Color stable polycarbonate with long lifetime
EP3052543B1 (en) 2013-09-30 2018-04-04 SABIC Global Technologies B.V. Process to prepare high heat polycarbonates
JP6828954B2 (ja) 2013-11-11 2021-02-10 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂成形材料
WO2017203497A1 (en) 2016-05-27 2017-11-30 Sabic Global Technologies B.V. Copolycarbonate lenses, methods of manufacture, and applications thereof
US10640644B2 (en) 2016-05-27 2020-05-05 Sabic Global Technologies B.V. Copolycarbonate compositions having enhanced optical properties, articles formed therefrom, and methods of manufacture

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101878269A (zh) * 2007-09-28 2010-11-03 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 高耐热聚碳酸酯,制备方法,和由其形成的制品
CN104136518A (zh) * 2012-02-29 2014-11-05 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 热塑性聚碳酸酯共聚物组合物、其制造方法及其用途

Also Published As

Publication number Publication date
EP3487921A1 (en) 2019-05-29
US10787568B2 (en) 2020-09-29
US20190276665A1 (en) 2019-09-12
WO2018020425A1 (en) 2018-02-01
CN109415534A (zh) 2019-03-01
EP3487921B1 (en) 2021-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109196048B (zh) 具有增强的光学性质的共聚碳酸酯组合物、由其形成的制品和制造方法
CN109415534B (zh) 具有增强的光学性质的聚碳酸酯组合物、由其形成的制品和制造方法
CN109153848B (zh) 具有增强的光学性能的高热共聚碳酸酯组合物、由其形成的制品、和制造方法
CN111100439B (zh) 耐候性透明高热聚碳酸酯共聚物组合物
US11970608B2 (en) Copolycarbonate compositions and articles
EP3510078B1 (en) Phthalimidine copolycarbonate optical articles, articles formed therefrom, and methods of manufacture
CN113227251B (zh) 硫稳定的热塑性组合物、制备方法和由其形成的制品
EP3782660A1 (en) Polycarbonate compositions for medical devices

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210712

Address after: Holland city Aupu zoom Bergen

Patentee after: High tech special engineering plastics Global Technology Co.,Ltd.

Address before: Holland city Aupu zoom Bergen

Patentee before: SABIC GLOBAL TECHNOLOGIES B.V.