CN1835998A - 有色聚合物树脂组合物,由其制得的制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

在一实施方案中，有色聚合物树脂组合物包括：聚合物树脂；和纯度大于或等于约90wt％且具有通式(VIII)的1，8－蒽醌衍生物：其中R2－R7独立地选自氢原子、羟基、烷氧基、芳氧基、脂族基团、芳族基团、杂环基、卤原子、氰基、硝基、COR9、－COOR9、－NR9R10、－NR10COR11、－NR10SO2R11、－CONR9R10、－CONHSO2R11和－SO2NHCOR11；其中R9和R10独立地选自氢原子、脂族基团、芳族基团和杂环基；其中R11选自脂族基团、芳族基团和杂环基；以及其中R选自氢、含有1－20个碳原子的烷基、含有3－20个碳原子的环烷基、含有3－20个碳原子的烯丙基、羟基、5元杂环和6元杂环。

Description

有色聚合物树脂组合物，由其制得的制品及其制备方法
背景技术
在从汽车和航空产品(例如，仪表盘、内部组件、座位、管道、壳下组件例如贮液槽等、光学透镜，等等)，医学制品(例如管子、氧气罩、接触镜、接目镜、监控器、传感器，等等)和玩具，到电信(例如蜂窝电话罩和外壳、PDAs(个人数据助手，也称为便携式或手提电脑)双向无线电通信、传送器和接收器)、用户电子设备(例如，收音机、便携式CD播放机)和商务设备(例如计算机、打印机、传真机)的所有商业领域使用有色的(colored)聚合物树脂。颜色增强了美感、可出售性及通常制品的使用寿命，而且颜色可以帮助识别商标。
然而，一些着色剂会不利地影响整个聚合物树脂的固化能力。结果，在这些应用中颜色，例如光谱的红紫色部分(即蓝色色调的红色着色剂)的商业用途受到限制。需要和希望寻找位于光谱的红紫色部分的着色剂，该着色剂和聚合物树脂相容并具有足够的热稳定性来承受加工该树脂(例如，挤出、模塑、热成型)需要的热，而且其得到允许在UV区域(位于约365nm或在约365nm周围)所需固化的透明组合物。
在一些应用中，需要UV区域的透过性(transmission)以允许使用例如近可见光发光二极管(在370纳米(nm)至390nm范围的“LEDs”)传送数据。需要例如那些在光谱的红紫色部分中的颜色以过滤接受到的波长并使来自外部光的噪声最小化，从而提供更好的信号接收。在其他系统例如光介质(如DVD)中，在约650nm处良好的透过性和UV可固化性也是需要的。
在本文披露的是有色聚合物树脂、由其制得的制品及其制备方法的实施方案。在一实施方案中，有色聚合物树脂组合物包括：聚合物树脂和纯度大于或等于约90wt％且具有通式(XI)的1，8-蒽醌衍生物：
其中R2-R7独立地选自氢原子、羟基、烷氧基、芳氧基、脂族基团、芳族基团、杂环基、卤原子、氰基、硝基、COR9、-COOR9、-NR9R10、-NR10COR11、-NR10SO2R11、-CONR9R10、-CONHSO2R11和-SO2NHCOR11；其中R9和R10独立地选自氢原子、脂族基团、芳族基团和杂环基；其中R11选自脂族基团、芳族基团和杂环基；以及其中R选自氢、含有1-20个碳原子的烷基、含有3-20个碳原子的环烷基、含有3-20个碳原子的烯丙基、羟基、5元杂环和6元杂环。
在另一实施方案中，该有色聚合物树脂组合物包括：聚合物树脂和具有通式(XI)的1，8-蒽醌衍生物：
Figure A20048002348400062
其中R2-R7独立地选自氢原子、羟基、烷氧基、芳氧基、脂族基团、芳族基团、杂环基、卤原子、氰基、硝基、COR9、-COOR9、-NR9R10、-NR10COR11、-NR10SO2R11、-CONR9R10、-CONHSO2R11和-SO2NHCOR11；其中R9和R10独立地选自氢原子、脂族基团、芳族基团和杂环基；其中R11选自脂族基团、芳族基团和杂环基；以及其中R选自氢、含有1-20个碳原子的烷基、含有3-20个碳原子的环烷基、含有3-20个碳原子的烯丙基、羟基、5元杂环和6元杂环。由该组合物形成的制品的色调角(hue angle)值(在制品厚度为3.2mm、载量为0.01pph下使用时)小于或等于约330度。
在一实施方案中，制备有色聚合物制品的方法包括：结合聚合物树脂和1，8-蒽醌衍生物并由其形成制品。
通过以下附图和详细的描述示例说明上述特征和其它特征。
附图说明
现参考为示范性而非限制性的附图：
图1表示对于1，8-双(环己基氨基)蒽醌和溶剂红52的二氯甲烷溶液(浓度：0.062毫摩尔/升)，以mol-1.cm-1.L表示的消光系数(即吸光度)相对于波长的示意图；
图2是对于厚度为0.6毫米的聚碳酸酯(PC)中的1，8-双(环己基氨基)蒽醌，吸光率相对于波长的示意图，在556nm处具有最大吸光率；以及
图3是用作着色剂的以适当纯度获得的1，8-双(环己基氨基)蒽醌所得到的HPLC色谱图的示意图。
具体实施方式
本文披露了有色聚合物树脂，包含色调角(CIE 1976LCh色空间(colorspace)，D65光源，10度观测仪)小于或等于约340度的红紫色着色剂的1，8-蒽醌衍生物，色调角优选小于或等于约330度，更优选小于或等于约320度。除非另有指定，色调角是通过使用球形几何结构的分光光度计(遵循ASTME1164和ASTME1348标准和惯例)以透射模式测量样品而确定的，并表示为D65光源和10度观测仪的CIE 1976LCh色空间中的颜色坐标。1，8-蒽醌衍生物优选还在600°F(315℃)具有用于聚碳酸酯组合物的足够的热稳定性和大于或等于约95％的纯度。例如，1，8-蒽醌衍生物优选为1，8-双(环己基氨基)蒽醌。1，8-双(环己基氨基)蒽醌具有独特的性质，包括在约345nm至约445nm的波长处是高度可固化的(即，在约345nm至约470nm的波长处的消光系数(mol-1.cm-1.L)小于或等于约3,000)，同时为极限蓝色调的红紫色(extreme blue shade of red-violet)，使得得到的制品几乎为紫色并能够被有效地UV固化。
优选该1，8-蒽醌衍生物的纯度大于或等于约90％，优选大于或等于约95％，更优选大于或等于约99％。在一实施方案中，该1，8-蒽醌衍生物的特征在于：当在二氯甲烷溶液中测量时，最大吸收位于约530和约610nm之间。另外，在365nm和650nm处(在二氯甲烷溶液中测量)的消光系数小于或等于约1000mol-1.cm-1.L。在另一实施方案中，在365nm和650nm处的消光系数显示小于最大吸收处的消光系数的约10％，优选小于约5％。在一实施方案中，600nm处和365nm处的消光系数的比值大于或等于约5，优选大于或等于约10，更优选大于或等于约20。所述1，8-蒽醌衍生物具有足够的热稳定性以在聚碳酸酯组合物中混合并且在600°F(315℃)下模塑，即使材料在模塑机机筒的停留时间为5分钟。
正如从图1和2中看到的，1，8-双(环己基氨基)蒽醌具有独特的性质，在约345纳米(nm)至约470nm的波长下消光系数小于或等于约3,000，而在约535nm至约590nm的波长下消光系数大于或等于约10,000。
该优选的蒽醌衍生物的性质可以关于固化指数(curing index)作进一步描述。根据以下方程1计算固化指数：
Figure A20048002348400081
其中：
-％T颜色(λ)表示包含蒽醌衍生物的制品在各波长λ(nm)处的透光率。
-％T透明(λ)表示无蒽醌衍生物的参照制品(即透明的聚碳酸酯制品)在各波长λ(nm)处的透光率。
-λ表示波长(nm)。
-灯的能量(λ)表示如实施例10中说明的在各波长处计算的有效的灯的能量。
可以采用大于或等于约0.5的固化指数，优选大于或等于约2，更优选大于或等于约5，甚至更优选大于或等于约10，且特别优选大于或等于约20。
需要蒽醌衍生物并优选需要包含该衍生物的制品在600nm和365nm处(或600nm和400nm)的吸光度比值(absorbance ratio)大于或等于约2，优选大于或等于约3，更优选大于或等于约5，甚至更优选大于或等于约10，还更优选大于或等于约20。除非另外提出，所有吸光度比值是使用双光束分光光度计，在得到最大吸收对于1厘米(cm)光程介于0.8-1.2单位之间的染料浓度下测量的。
可用于形成制品的聚合物树脂可以是无定形的、结晶的和半结晶的热塑性材料，例如但不限于聚氯乙烯，聚烯烃(包括但不限于直链和环状聚烯烃且包括聚乙烯、氯代聚乙烯、聚丙烯，等等)，聚酯(包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚环己基亚甲基对苯二甲酸酯(polycyclohexylmethylene terephthalate)，等等)，聚酰胺、聚砜(包括但不限于氢化聚砜，等等)、聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，聚醚砜，聚苯硫醚，聚醚酮，聚醚醚酮，ABS树脂，聚苯乙烯(包括但不限于氢化聚苯乙烯、间同立构和无规立构聚苯乙烯、聚环己基乙烯、苯乙烯-共-丙烯腈、苯乙烯-共-马来酸酐，等等)，聚丁二烯，聚丙烯酸酯(包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-聚酰亚胺共聚物，等等)，聚丙烯腈，聚缩醛，聚碳酸酯，聚苯醚(包括但不限于衍生自2，6-二甲基苯酚及与2，3，6-三甲基苯酚的共聚物的那些，等等)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，聚乙酸乙烯酯，液晶聚合物，乙烯-四氟乙烯共聚物，芳族聚酯，聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯，聚偏二氯乙烯，聚四氟乙烯，等等，或包含至少一种上述聚合物树脂的组合。
如果应用要求光学透明性(例如，光盘)，则基底优选是无定形的和光学透明的。实例为位于读出面的基底，因为它允许激光透过而不产生干扰(例如，光散射、明显的光吸收，等等)。在单面DVD格式例如DVD-5或DVD-9中，读出面反面的基底可以是不透明的。此时，非读出面可以是无定形的、结晶的或半结晶的，而不考虑在激光波长处的光学透明性。
可以使用的优选的聚合物树脂是聚碳酸酯。本文中使用的术语“聚碳酸酯”、“聚碳酸酯组合物”和“包含芳香碳酸酯链单元的组合物”包括具有式(I)结构单元的组分：
其中，大于或等于总量的约60％的R1基团是芳族有机基团，其余下部分是脂族基团、脂环基或芳基。优选地，R1是芳族有机基团，更优选地，为式(II)的基团：
——A1——Y1——A2——
               (II)
其中每个A1和A2是单环二价芳基，Y1是具有0、1或2个原子隔开A1和A2的桥连基团。在一示范性实施方案中，一个原子隔开A1和A2。该类型的示范性基团的实例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亚甲基、环己基亚甲基、2-[2，2，1]-二环亚庚基、亚乙基、亚异丙基、亚新戊基、亚环己基、亚环十五烷基、亚环十二烷基、亚金刚烷基，等。在另一实施方案中，0个原子隔开A1和A2，示范性基团的实例是双酚(OH-苯-苯-OH)。桥连基团Y1可以是烃基或饱和烃基例如亚甲基、环亚己基或亚异丙基。
聚碳酸酯可以通过碳酸酯前体和二羟基化合物的界面反应而制备。通常，例如将含水碱(例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙，等等)和含有二羟基化合物的与水不混溶的有机溶剂如苯、甲苯、二硫化碳或二氯甲烷混合。一般使用相转移剂来促进反应。可以单独添加分子量调节剂或以混合物形式添加至反应物混合物。也可以单独或以混合物的形式添加即将要描述的支化剂。
聚碳酸酯可以通过只有一个原子隔开A1和A2的二羟基化合物的界面反应而制备。本文中使用的术语“二羟基化合物”包括，例如，具有如下通式(III)的双酚化合物：
其中Ra和Rb各自独立地表示氢、卤原子或一价烃基；p和q各自独立地表示0-4的整数；Xa代表式(IV)的基团之一：
Figure A20048002348400102
或
Figure A20048002348400103
其中Rc和Rd各自独立地表示氢原子或一价直链或环状烃基，Re表示二价烃基。
可以由式(III)表示的双酚化合物类型的实例包括：双(羟芳基)烷烃系列，例如1，1-双(4-羟苯基)甲烷、1，1-双(4-羟苯基)乙烷、2，2-双(4-羟苯基)丙烷(或双酚-A)、2，2-双(4-羟苯基)丁烷、2，2-双(4-羟苯基)辛烷、1，1-双(4-羟苯基)丙烷、1，1-双(4-羟苯基)正丁烷、双(4-羟苯基)苯基甲烷、2，2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、2，2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷等；双(羟芳基)环烷烃系列，例如1，1-双(4-羟苯基)环戊烷、1，1-双(4-羟苯基)环己烷等，等等，以及包含至少一种上述双酚化合物的组合。
可以由式(III)表示的其它双酚化合物包括X为-O-、-S-、-SO-或-SO2-的那些。该双酚化合物的一些实例是双(羟芳基)醚，例如4，4′-二羟基二苯醚，4，4′-二羟基-3，3′-二甲基苯基醚等；双(羟基二芳基)硫醚，例如4，4′-二羟基二苯硫醚、4，4′-二羟基-3，3′-二甲基二苯硫醚等；双(羟基二芳基)亚砜，例如4，4′-二羟基二苯基亚砜、4，4′-二羟基-3，3′-二甲基二苯基亚砜等；双(羟基二芳基)砜，例如4，4′-二羟基二苯基砜、4，4′-二羟基-3，3′-二甲基二苯基砜，等等，以及包含至少一种上述双酚化合物的组合。
可以用于聚碳酸酯的缩聚的其它双酚化合物由通式(V)表示：
Figure A20048002348400111
其中，Rf是卤原子或具有1-10个碳原子的烃基或卤素取代的烃基；n为0-4的整数。当n是至少2时，Rf可以相同或不同。可以由式(V)表示的双酚化合物的实例为间苯二酚，取代的间苯二酚化合物，例如3-甲基间苯二酚、3-乙基间苯二酚、3-丙基间苯二酚、3-丁基间苯二酚、3-叔丁基间苯二酚、3-苯基间苯二酚、3-枯基间苯二酚、2，3，4，6-四氟间苯二酚、2，3，4，6-四溴间苯二酚，等等；邻苯二酚，氢醌，取代的氢醌，例如3-甲基氢醌、3-乙基氢醌、3-丙基氢醌、3-丁基氢醌、3-叔丁基氢醌、3-苯基氢醌、3-枯基氢醌、2，3，5，6-四甲基氢醌、2，3，5，6-四叔丁基氢醌、2，3，5，6-四氟氢醌、2，3，5，6-四溴氢醌等，等等，以及包含至少一种上述双酚化合物的组合。
还可以使用双酚化合物，例如由下面的通式(VI)表示的2，2，2′，2′-四氢-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺二-[1H-茚]-6，6′-二醇。
优选的双酚化合物是双酚A。
典型的碳酸酯前体包括羰基卤化物，例如碳酰氯(光气)和碳酰溴；二-卤代甲酸酯(bis-haloformates)例如二元酚(例如双酚A、氢醌等)的二卤代甲酸酯和二醇(例如乙二醇和新戊二醇)的二卤代甲酸酯；以及碳酸二芳酯，例如碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯和碳酸二萘酯。用于界面反应的优选的碳酸酯前体是碳酰氯。
也可以使用由两种或更多种不同的二元酚聚合得到的聚碳酸酯，或者在需要使用碳酸酯的共聚物而不是均聚物时，可以使用二元酚与二醇的共聚物，或者二元酚与羟基或酸封端的聚酯的共聚物，或者二元酚与二元酸的共聚物，或者二元酚与羟基酸或与脂肪二酸的共聚物。通常，有用的脂肪二酸具有约2至约40个碳。优选的脂肪二酸是十二烷二酸。
已经知道硅氧烷-聚碳酸嵌段共聚物的低温延性和阻燃性，硅氧烷-聚碳酸嵌段共聚物还可以用作加入磷光颜料的母体。这些嵌段共聚物可以通过在界面反应条件下将光气引入二元酚(例如BPA)和羟芳基封端的聚二有机硅氧烷(polydiorganosiloxane)的混合物中而制得。使用叔胺催化剂可以有助于反应物的聚合。
可使用的羟芳基封端的聚二有机硅氧烷包括式(VII)的苯酚-硅氧烷：
Figure A20048002348400121
其中各R可以相同或不同并且选自氢、卤素、C(1-8)烷氧基、C(1-8)烷基和C(6-13)芳基，R1是C(2-8)二价脂族基团，R2选自相同或不同的C(1-13)一价有机基团，n是大于或等于1的整数，优选大于或等于约10，更优选大于或等于约25，最优选大于或等于约40。还优选n是小于或等于1000的整数，优选小于或等于100，更优选小于或等于约75，最优选小于或等于约60。在一实施方案中，n小于或等于50。特别优选的羟芳基封端的聚二有机硅氧烷是R2为甲基，R为氢或甲氧基且位于苯酚取代基的邻位的那些，以及R1是丙基且位于苯酚取代基的邻位或对位的那些。
在上式(VII)中包含在R内的一些基团为氢、卤素如溴和氯；烷基如甲基、乙基和丙基；烷氧基如甲氧基、乙氧基和丙氧基；芳基如苯基、氯苯基和甲苯基。包含在R1内的基团为，例如，二亚甲基、三亚甲基和四亚甲基。包含在R2内的基团为，例如C(1-3)烷基，卤代烷基如三氟丙基和氰基烷基；芳基如苯基、氯苯基和甲苯基。R2优选为甲基，或甲基和三氟丙基的混合物，或甲基和苯基的混合物。
硅氧烷-聚碳酸酯嵌段聚合物的重均分子量(Mw，例如通过凝胶渗透色谱法、超离心法或光散射法测量)大于或等于约10,000，优选大于或等于约20,000。同样优选的聚合物的重均分子量小于或等于约200,000，优选小于或等于约100,000。通常需要聚有机硅氧烷单元占硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量的约0.5-约80％。硅氧烷嵌段的链长相当于约10至约100化学键合的有机硅氧烷单元。它们可以如US-A-5,530,083中描述的进行制备，该专利的全部在此引入作为参考。
还可以使用聚丙烯酸酯和聚酯-碳酸酯树脂或它们的共混物。支化的聚碳酸酯以及直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的共混物也是有用的。支化的聚碳酸酯可以通过在聚合期间添加支化剂而制备。
这些支化剂可包括含有至少三个官能团的多官能有机化合物，所述官能团可以为羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基，以及包含至少一种上述支化剂的组合。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酸三氯化物、三对羟基苯基乙烷、靛红-双酚(isatin-bis-phenol)、三苯酚TC(1，3，5-三((对-羟苯基)异丙基)苯)，三苯酚PA(4(4(1，1-双(对-羟苯基)-乙基)α，α-二甲基苄基)苯酚)，4-氯甲酰基邻苯二酸酐，均苯三酸，二苯酮四羧酸，等等，以及包含至少一种上述支化剂的组合。该支化剂可以添加的量基于基底的总重量为约0.05至约2.0wt％。
在一实施方案中，聚碳酸酯可以通过二羟基化合物和碳酸二酯之间的熔体缩聚反应而制备。可用来制备聚碳酸酯的碳酸二酯的实例为碳酸二苯酯、双(2，4-二氯苯基)碳酸酯、双(2，4，6-三氯苯基)碳酸酯、双(2-氰基苯基)碳酸酯、双(邻-硝基苯基)碳酸酯、碳酸二甲苯酯、碳酸间甲酚酯、碳酸二萘酯、双(二苯基)碳酸酯(bis(diphenyl)carbonate)、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丁酯、碳酸二环己酯等，以及包含至少一种上述碳酸二酯的组合。优选的碳酸二酯是碳酸二苯酯。
优选地，聚碳酸酯的重均分子量为约5,000至约100,000原子单位(amu)。在此范围内，需要重均分子量大于或等于约10,000amu，优选大于或等于约15,000amu。同样需要分子量小于或等于约65,000amu，更优选小于或等于约35,000原子单位。但是，注意到在一些应用中，例如在光介质树脂中，聚碳酸酯的重均分子量优选小于或等于约20,000amu，更优选约5,000amu至约20,000amu。
蒽醌衍生物可以由式(VIII)表示：
其中R2-R7独立地选自氢原子、羟基、烷氧基、芳氧基、脂族基团、芳族基团、杂环基、卤原子、氰基、硝基、-COR9、-COOR9、-SR9、-NR9R10、-NR10COR11、-NR10SO2R11、-CONR9R10、-CONHSO2R11和-SO2NHCOR11；其中R9和R10独立地选自氢原子、脂族基团、芳族基团和杂环基；其中R11选自脂族基团、芳族基团和杂环基；而R为氢、含有1-20个碳原子的烷基(例如甲基、乙基、正丁基、异丙基、2-乙基己基、正癸基、正十八烷基)、含有3-20个碳原子的环烷基(例如环戊基、环己基)、含有3-20个碳原子的可含有包括例如卤原子(例如F，Cl，Br，I)取代基的烯丙基、5元或6元杂环，等等。上述1，8-蒽醌衍生物的一些实例包括：1，8-双(环己基氨基)蒽醌；1，8-双(异丙基氨基)蒽醌；1，8-双(2-乙基己基氨基)蒽醌；1，8-双(N，N-二乙基氨基-丙基氨基)蒽醌；和1，8-双(N，N-二乙基氨基-乙基氨基)蒽醌，及其衍生物，等等，以及包含至少一种上述蒽醌的组合和反应产物，优选1，8-双(环己基氨基)蒽醌。
需要上述蒽醌衍生物具有紫色调(violet shade)。优选地，所述1，8-蒽醌衍生物最大光吸收介于约530和约610nm之间的范围，优选最大吸收介于约540和约600nm之间的范围，甚至更优选最大吸收介于约540nm和590nm之间的范围。最大吸收在此范围内能够用于各种应用中，例如DVD应用、有效透过650nm激光的光学传感器和检测器，以及其它。通常，需要1，8-蒽醌衍生物的消光系数在600nm波长处大于或等于约1,500升/摩尔．厘米(mol-1cm-1L)，优选大于或等于约3,000mol-1cm-1L，更优选大于或等于约4,500mol-1cm-1L，最优选大于或等于约6,000mol-1cm-1L。同样需要1，8-蒽醌衍生物的消光系数在约650nm波长下小于约1,000mol-1cm-1L，优选小于或等于约800mol-1cm-1L，更优选小于或等于约600mol-1cm-1L。在一实施方案中，还需要1，8-蒽醌在650nm下的消光系数小于或等于最大吸收处的消光系数的约10％。除非另外提到，使用双光束分光光度计，在1厘米(cm)光程下得到最大吸收介于0.8-1.2单位之间的染料浓度下测量全部消光系数。
正如技术人员认识到的，可以以各种方式形成1，8-蒽醌衍生物。一种方法包括使用胺缩合。当使用胺(例如，环己胺等)和1，8-二卤代蒽醌的缩合合成时，通过最小纯度大于或等于约95％的纯原料的反应来选择所用的原料(例如1，8-二氯蒽醌)。优选所述纯度大于或等于约97％，更优选大于或等于约99％。典型的杂质主要包括一卤代蒽醌(例如一氯蒽醌)，可能存在的1，5-二卤代蒽醌(例如，1，5-二氯蒽醌)的量是可以忽略的。因此，与胺(例如，环己胺)的反应不产生可察觉量的1，5-双(环己基氨基)蒽醌。优选地，在过量环己胺存在下进行反应，并任选使用催化剂以使1，8-二氯蒽醌最大程度地转变为1，8-双(环己基氨基)蒽醌。然后，通过过滤和用水和甲醇充分洗涤收集反应产物。任选地，水的pH可使用稀释的酸或碱进行调节(例如H2SO4、HCl、HNO3、NaOH、KOH)，以进一步除去残留的环己胺并获得最大纯度。
不受限于理论，由于上述红紫色蒽醌衍生物的发色团的本性，在亚甲基氯(也称为二氯甲烷或CH2Cl2)溶液中，通常在约600nm波长下得到较高的消光系数，而在约650nm的波长下得到较低的消光系数，最大吸收位于大于或等于约530nm的波长处，优选位于大于或等于约540nm的波长处，更优选位于大于或等于约550nm的波长处。
通常需要向聚合物树脂中添加的蒽醌衍生物的量足以在最终应用中得到需要的透光/吸收特性。典型地，可以使用基于包含着色剂的制品部分的总重量的约0.001wt％至约5.0wt％量的蒽醌衍生物，其中该蒽醌衍生物包括基于蒽醌衍生物总重量大于或等于约95wt％的1，8-蒽醌衍生物，更优选1，8-双(环己基氨基)蒽醌。在此范围内，对于大部分蒽醌衍生物，蒽醌衍生物的量小于或等于约3wt％，优选小于或等于约1wt％，更优选小于或等于约0.4wt％。同样在此范围内，优选蒽醌衍生物的量大于或等于约0.05wt％，更优选大于或等于约0.07wt％，尤其优选大于或等于约0.1wt％。进一步优选蒽醌衍生物包括大于或等于约97wt％，更优选大于或等于约99wt％的1，8-蒽醌衍生物，基于蒽醌衍生物的总重量。正如以下实施例看到的，1，5-蒽醌杂质将改变着色剂的光吸收性质。当1，5-蒽醌杂质的量增加，在550nm及以上波长的消光系数下降，而在约500nm处的消光系数增加。1，8-双(环己基氨基)蒽醌在600°F(315℃)比1，5-衍生物表现出更好的热稳定性。因此需要1，8-衍生物具有高纯度以保持该热稳定性优势。
在一些应用中，可以使用基于包含着色剂的制品部分的总重量的约0.001wt％至约80.0wt％左右量的蒽醌衍生物，其中该蒽醌衍生物包括基于蒽醌衍生物总重量大于或等于约95wt％的1，8-蒽醌衍生物，更优选1，8-双(环己基氨基)蒽醌。
成型包括聚合物树脂和1，8-蒽醌衍生物的制品通常可在进料口加至挤出机。在一实施方案中，聚合物树脂在进料口加入挤出机，而蒽醌衍生物可以在进料口的下游例如以着色剂母料的形式加入。虽然在挤出机中聚合物树脂可与蒽醌衍生物共混，但在成型机中聚合物树脂与蒽醌衍生物直接共混(例如，原位形成组合物和成型制品(在成型制品中将着色剂添加至聚碳酸酯))也是理想的。换句话说，1，8-蒽醌衍生物可以母料的形式、或在树脂或其它粘合成分中的单一颜料分散体(single pigment dispersions)形式用作着色剂。此外，1，8-蒽醌衍生物可以，例如直接在注塑机或膜/片挤出线等中用于抛光步骤(finishing step)(使用母料、液体染色、单一着色剂悬浮液，直接与粒子(例如聚合物树脂粒子)等混合)。
以下实施例是指示范性而非限制的，说明使用各种材料和装置、与受限运行数据存储介质的各实施方案相关的组合物和制造方法。
实施例
对于实施例1-8，使用Bruker 300MHz Avance spectrometer记录核磁共振(NMR)光谱，以及使用Perkin-Elmer Lambda 900UV/VIS/NIR(近红外)光谱仪测量紫外(UV)-可见(VIS)光谱。二氯甲烷用作UV-VIS光谱法的溶剂。在Agilent 1100仪器上进行高效液相色谱(HPLC)分析。所有熔点是使用仪器Electrothermal MEL-TEMP 3记录的且没有进行校正。用下式计算消光系数：
ϵ = A BC
其中：e＝消光系数
A＝吸光率
B＝以cm计的光程长度
C＝浓度(以摩尔/升计的摩尔浓度)
实施例1：
本实施例详细描述了1，5-双(异丙基氨基)蒽醌的合成。将3.00克(g)(0.011摩尔(mol))1，5-二氯蒽醌、30毫克(mg)铜粉、30mg碘化亚铜(I)和20毫升(ml)(0.235摩尔)异丙基胺加入30ml乙二醇中，所得的悬浮液在密封容器中加热至160℃，该容器保持在油浴中。在160℃下持续加热16小时，之后中断加热，使容器达到室温。接着添加20ml甲醇到容器中并在室温下搅拌内容物30分钟。然后将所得的混合物慢慢倒入50克(g)15％(重量/体积(wt/vol))冰冷(即约5℃)的HCl溶液中。接着过滤出沉淀物，用水洗去酸并在100℃在真空下干燥。产量为3.00g。将如此获得的粗产物通过柱色谱法使用含有80％正己烷和20％乙酸乙酯的洗脱液体系进行纯化。使用HPLC测定获得80％纯度。使用质子NMR(1H NMR)光谱法(300兆赫(MHz)、氘代氯仿(CDCl3))表征产物，化学位移(δ)：1.36(双峰(d)，12个质子(H))，δ3.86(多峰(m)，2H)，δ6.99(d，2H)，δ7.53(m，4H)，δ9.75(和氮连接的质子(NH))。
实施例2：
本实施例详细描述了合成1，5-双-2-N，N-二乙基氨基-乙基氨基)蒽醌。将含有5.50g(0.02摩尔)1，5-二氯蒽醌、60mg铜粉和20g(0.17摩尔)N，N-二乙基乙二胺的混合物大气压下(约105帕斯卡(Pa))加热至约120℃至约125℃，持续5小时。然后将所得的溶液冷却至50℃，之后使用40ml甲醇研磨(triturate)并在50℃下搅拌额外的1小时。再将如此得到的产物慢慢倒入100ml冰冷的水中。然后过滤沉淀产物，用水洗涤并在50℃下干燥过夜。产量为6.50g。使用HPLC测定获得98％纯度。使用1H NMR光谱法(300MHz，CDCl3)表征产物，δ1.08(三重峰(t)，12H)，δ2.65(四重峰(q)，8H)，δ2.82(m，4H)，δ3.40(m，4H)，δ6.98(d，2H)，δ7.54(m，4H)，δ9.75(NH)。
实施例3：
本实施例详细描述了合成1，8-双(环己基氨基)蒽醌。将含有28.00g(0.101mol)1，8-二氯蒽醌、0.3g铜粉和280ml(2.45mol)环己胺的混合物在大气压下下加热至160℃，持续15小时。然后将所得的溶液冷却至60℃，之后使用150ml甲醇研磨并在该温度下搅拌额外的1小时。再将如此得到的产物慢慢倒入1000ml冰冷的15％(wt/vol)盐酸溶液中。然后过滤沉淀产物，用水洗去酸并在100℃在真空下干燥。产量为37.00g。
接着，将如此得到的粗产物悬浮在200ml甲醇中并回流1小时，之后将混合物冷却至室温。过滤、用20ml冷甲醇(10℃)洗涤并抽气干燥。在该阶段使用包含90vol％石油醚和10vol％乙酸乙酯的洗脱液体系实施TLC(薄层色谱法)表明存在少量单缩合的(mono-condensed)的产物。重复该甲醇处理以彻底除去单取代产物。然后将如此获得的产物批量(in lots)溶解在4升(L)二氯甲烷中，每次加热至回流，使用G-2烧结漏斗通过C矿(celite)(硅藻土)床过滤。减压蒸发所得的溶液，得到34g纯产物；即由HPLC测得98％的纯度。使用质子1H NMR光谱法(300兆赫(MHz)、氘代二氯甲烷(CD2Cl2))表征产物，δ1.33-2.12(m，20H)，δ3.55(m，2H)，δ7.11(d，2H)，δ7.48(m，4H)，δ9.73(NH)。
实施例4：
本实施例详细描述了1，8-双(异丙基氨基)蒽醌的合成。将含有3.00g(0.011摩尔)1，8-二氯蒽醌、30mg铜粉、30mg碘化亚铜(I)和25ml(0.29摩尔)异丙基的混合物胺加入20ml(0.34摩尔)乙二醇中，所得的悬浮液在密封容器中加热15小时至160℃。然后将溶液冷却至室温(约23℃)，并将内容物慢慢倒入100ml冰冷的15％乙酸溶液中。接着过滤沉淀的产物，用水洗去酸并在100℃在真空下干燥。产量为3.00g。然后将一部分样品进行柱色谱法分离，使用含有80体积％(vol％)正己烷和20vol％乙酸乙酯的溶剂混合物作为洗脱液体系，得到纯的产物。得到的产量为34g，HPLC测得的纯度为93％。通过1H NMR光谱法(300MHz，CDCl3)表征产物，δ1.39(d，12H)，δ3.86(m，2H)，δ7.07(d，2H)，δ7.50(m，4H)，δ9.73(NH)。
实施例5：
本实施例详细描述了1，8-双(2-乙基己基氨基)蒽醌的合成。将4.00g(0.014摩尔)1，8-二氯蒽醌，60mg铜粉和10g(0.077摩尔)2-乙基己胺加入烧瓶中35ml乙二醇中，并将得到的悬浮液加热至160℃，持续16小时。之后使烧瓶中的内容物冷却至室温，接着添加30ml甲醇并搅拌30分钟。然后，将所得的混合物慢慢倒入50g 15％冰冷的HCl溶液中。过滤所得的沉淀物，洗去酸并在100℃下真空干燥。产量为3.50g。粗产物通过柱色谱法使用含有80vol％正己烷和20vol％乙酸乙酯的洗脱液体系进行纯化。使用HPLC测定获得93％纯度。通过1H NMR光谱法(300MHz，氘代二甲基亚砜(DMSOD6))表征产物，δ0.95(m，12H)，δ1.35-1.72(m，18H)，δ3.22(m，4H)，δ7.05(d，2H)，δ7.50(m，4H)，δ9.73(NH)。
实施例6：
本实施例详细描述了1，8-双(3-N，N-二甲基氨基-丙基氨基)蒽醌的合成。将含有5.00g(0.018mol)1，8-二氯蒽醌，50mg铜粉和40g(0.39mol)N，N-二甲基氨基-3-丙基胺的混合物在大气压下加热至120℃，持续3小时。然后将所得的溶液冷却至60℃，使用20ml甲醇研磨并在该温度下搅拌1小时。接着，将如此获得的产物慢慢倒入200ml冰冷的水中。再过滤如此得到的沉淀物得到2g产物。然后将一部分粗样品进行柱色谱分离，使用含有80vol％正己烷和20vol％乙酸乙酯的溶剂混合物作为洗脱液体系，得到纯的产物。使用HPLC测定获得98％纯度。通过1H NMR光谱法(300MHz，CDCl3)表征产物，δ1.94(m，4H)，δ2.29(单峰(s)，12H)，δ2.46(t，4H)，δ3.40(m，4H)，δ7.07(d，2H)，δ7.52(m，4H)，δ9.75(NH)。
实施例7：
本实施例详细描述了1，8-双(2-N，N-二乙基氨基-乙基氨基)蒽醌的合成。将含有10.00g(0.036摩尔)1，8-二氯蒽醌，0.3g铜粉和60g(0.51摩尔)N，N-二乙基乙二胺的混合物在大气压下加热至130℃，持续5小时。再将所得的溶液冷却至60℃，之后用25ml甲醇研磨并在该温度下搅拌另外1小时。然后，将如此得到的产物慢慢倒入100ml冰冷的水中。过滤沉淀出的产物，用水洗涤并在50℃下干燥过夜。总产量为8.00g。使用HPLC测定获得97％纯度。通过1H NMR光谱法(300MHz，CDCl3)表征产物，δ1.11(t，12H)，δ2.65(q，8H)，δ2.82(t，4H)，δ3.40(m，4H)，δ7.03(d，2H)，δ7.51(m，4H)，δ9.72(NH)。
                                                 表1
实施例 类型 R  λmaxnm E600 ε650 ε365   ε600/ε365   熔点℃
  1   IX   524   878.9   0   331.83   2.65   167-169
  2   IX   522   751.6   20.96   400   1.88   162-164
  3   X   557   7975.8   405.8   487.9   16.34   234-236
  4   X   553   6959.67   335.48   658.1   10.57   179-181
  5   X   556   8409.25   507.4   740.74   11.35   -
  6   X   553   6900.94   121.06   308.17   22.39   72-74
  7   X   553   4442.57   68.91   341.5   13   80-82
  N/A   IX   528   1483.1   53.14   288.2   5.15   -
对于实施例1-7获得的HPLC数据，采用三种方法。所有这些方法使用的流量为1毫升/分钟(ml/min)，柱温为25℃。方法I使用Zorbax EclipseXDB-C18(Agilent Technologies，PaloAlto，CA制造的HPLC柱)，4.6×150毫米(mm)，5微米(μm)及溶剂梯度列在表2。方法II使用ZorbaxEclipseXDB-C18，4.6×150mm，5微米及溶剂梯度列在表3中。方法III使用Zorbax Eclipse RX-SIL，4.6×250mm，5微米，以及溶剂组成为15vol％乙腈和85vol％二氯甲烷。
                  表2
时间   ％A   ％C   ％D
  0.01   98   1   1
  4.0   98   1   1
  12.0   50   25   25
  20.0   50   25   25
  21.0   98   1   1
  30.0   98   1   1
A＝水
C＝含有0.5％三乙胺的乙腈并用冰醋酸调节至pH＝7.0
D＝THF
                  表3
  时间   ％A   ％C   ％D
  0.01   70   25   5
  12.0   0   50   50
  20.0   0   50   50
  21.0   70   25   5
  30.0   70   25   5
A＝水
C＝含有0.5％三乙胺的乙腈并用冰醋酸调节至pH＝7.0
D＝THF
实施例8：
在本实施例中，制备几种蒽醌衍生物并使用双光束UV/VI SPerkin-Elmer Lambda 900UV/VIS/NIR光谱仪在二氯甲烷溶液中测量300nm-800nm波长范围内的UV-VIS光谱特征。蒽醌衍生物的结构示于表4中，同时光学性质示于下面的表5中。
Figure A20048002348400221
1Ex.#＝实施例号
2异丙基
                                                                   表5
  实施例#                                                   结果(在CH2Cl2中)
  1MP℃ 样品浓度(毫摩尔) λ最大 E600 ε650 ε650/ε600(％) ε500 ε365 ε600/ε365
  -   -   0.062   528.32   1483.09   53.14   3.58   11410.6   288.24   5.15
  1   167-169   0.062   523.78   878.9   0   0.00   14273.54   331.83   2.65
  2   162-164   0.062   522   751.6   20.96   2.79   12090.3   400   1.88
  3   234-236   0.062   556.74   7975.8   405.8   5.09   5734.3   487.9   16.34
  4   179-181   0.062   552.64   6959.67   335.4   4.82   6443.5   658.1   10.57
  5   -   0.054   555.76   8409.25   507.4   6.03   6655.55   740.74   11.36
  6   72-74   0.0636   553   6900.94   121.0   1.75   6536.16   308.17   22.39
  7   80-82   0.0653   553   4442.57   68.91   1.55   4516.08   341.5   13
1Mp＝熔点
正如从表5中看到的，所有的蒽醌表现出在600nm和365nm的波长下的吸光度比值大于或等于约1.5。但是，只有一些1，5-蒽醌类表现出在600nm和365nm波长下的吸光度比值大于或等于约3。由于1，8-蒽醌类通常表现出在600nm和365nm波长下的吸光度比值大于或等于约3，在某些需要较高吸光度比值的特定应用中它们比1，5-蒽醌类优选，所述特定应用，包括光存储介质(非限制性运行)和传感器应用(例如传感器窗(sensor windows))，所述传感器应用中UV固化粘合剂位于被激光束或任何其它光源如发光二极管穿过的层的顶部。600和365nm是波长实例。不同的固化和读回系统可能需要不同的波长。在这一方面，样品7和4是更加优选的，它们分别表现出在600nm和365nm的波长下的22.4和16.3的高吸光度比值。必须注意，一些1，8-蒽醌类的最大吸收可能根据它们位于的基质发生位移(溶剂化显色效应)。因此，尽管某些化合物在二氯甲烷溶液中观察到较大的吸光度比值，但在聚碳酸酯组合物中最终的比值可能较低。此外，必须确定树脂体系和应用需要的适配性，如本领域所知的。这一评估通常涉及测试有色树脂组合物流变性的稳定性。通常，引起粘度变化大(一般在300℃膨胀30分钟后粘度变化大于或等于约20％)的着色剂应估计会和树脂组合物相互影响，从而可能不适合用作此特定树脂和装载组合的着色剂。
所有蒽醌衍生物在650nm和600nm波长下的吸光度比值表示为百分数并通常小于10％。1，5-蒽醌衍生物在650nm下还比1，8-蒽醌衍生物表现出较低的消光系数。通过混合1，5-蒽醌衍生物和1，8-蒽醌衍生物，可以将吸光度比值精细地调整至所需的值。当需要增加介质(例如盘片基板)在约650nm波长下的透过率，同时增加在约550nm波长下的吸收时，精细调节吸光度比值的能力是有用的。
实施例9：
包含1，8-双(环己基氨基)蒽醌的聚碳酸酯
制备相应于制剂A-D的聚碳酸酯热塑性组合物并在30mm挤出机(购自Werner and Pfleiderer，New Jersey的ZSK-30型)上挤出。挤出条件为：区1＝480°F；区2＝500°F；区3＝520°F；区4＝540°F；区5＝550°F；模头＝550°F；及螺杆转速＝400-450转/分钟(rpm)。这些配剂的详细组成示于表6中。
                                     表6
  组分             样品(重量份)
  A   B   C   D
OQ(1)聚碳酸酯树脂(Mw＝17,700amu)   100   100   100   100
脱模剂   0.03   0.03   0.03   0.03
亚磷酸酯稳定剂   0.02   0.02   0.02   0.02
1，8-AQ   0.01
溶剂红207(2)   0.01
溶剂红52   0.01
分散紫26   0.01
(1)OQ＝光学品质
(2)溶剂红207＝1，5-双(环己基氨基)蒽醌
根据前面所述的实验程序合成在配剂中使用的1，8-双(环己基氨基)蒽醌化合物。其纯度经HPLC证实大于99％(在本情况中为99.13％)。
以下参数用于HPLC分析：
柱：micro-Porasil 3.9×300mm #27477，Waters
溶剂：75/20/5(v/v)己烷，氯仿，乙酸乙酯
流量：1.0ml/min(毫升/分钟)
注入量：10μl(微升)
检测器：UV，以最大绘图模式(max plot mode)，在280nm，320nm
样品制备：25ml体积中称重不大于0.01g，用氯仿稀释
染料洗提，在停留时间4.15分钟处为单峰，如图3所示，该单峰为HPLC痕量的实施例9中使用的1，8-双(环己基氨基)蒽醌染料，色谱图的积分表明染料的纯度为99.13％。作为参考，原料1，8-二氯蒽醌的停留时间为5.57分钟。反应不完全的染料的特征将为停留时间4.15分钟(1，8-二环己基氨基蒽醌)和4.28分钟(单环己基氨基蒽醌)处的双峰，以及原料的峰(1，8-二氯蒽醌，4.15分钟)。
亚磷酸酯(盐)稳定剂是Dover Chemicals的Doverphos S-9228，脱模剂是Mitsubishi International Corporation的Glycerol Monostearate。分散紫26和溶剂红52都得自Bayer Corporation(Colorants Division，Pittsburgh，USA)，各自的商品名为Macrolex Violet H和Macrolet Violet 5B。溶剂红207得自Keystone Aniline Corporation(Chicago，IL，USA)，商品名为Keyplast MagentaM6B。
挤出之后，采用600°F(315℃)的机筒温度和大约45秒的标准循环时间注塑对应于配剂A-D的粒状材料，形成以下尺寸的有色透明的台阶装饰板(step plaque)：5.08cm(宽度)×7.62cm(高度)×3.2mm(厚度)。在收集6块无可见缺陷的装饰板之后，增加循环时间以评估不同着色剂对于模塑机机筒中增加的停留时间的敏感性。设定循环时间以便收集对应于机筒中停留时间大约为5分钟的材料的装饰板(循环时间的设定取决于模塑机的注射量(shot)和机筒尺寸)。然后，在机筒温度为620°F(327℃)下重复所述过程。
模塑之后，使装饰板冷却过夜，再使用颜色分光光度计Color Eye7000A(得自Gretag MacBeth，New Windsor，NY)进行测量。该仪器用积分球几何学标准装备，用来测量每个样品的颜色，如标准操作规程ASTME1164中描述的。根据ASTM E1348的方法进行透过率测量。在测量前，使用仪器配备的标准白色校准块校准仪器。还根据MacBeth CE7000A手册校准UV滤波器的位置，以模拟D65光源(UVD65设置)。用包含在内的光镜组件(specular component light included)(SCI)、包含在内的和校准的UV(UVD65)、大观察孔(LAV)和大观察区进行所有测量(反射和透射模式)。
通过用于光谱曲线图几个色空间的Gretag MacBeth ProPalette Optiview5.2软件计算颜色坐标，该光谱曲线图使用CIE L*a*b*(即L*a*b*坐标)和CIE 1976LCh系统以10度观测仪在360nm和750nm之间记录。使用测量每个样品的CIE L*a*b*颜色坐标对相同组合物的装饰板计算色差(AE*)，所述组合物以标准循环时间在600°F(315℃)下进行模塑。结果归纳在表7中。
                                       表7
  组合物   机筒温度(°F/℃)   停留时间   L*   a*   b*   DE*
  A   600/315   标准   53.49   45.82   -43.25   0.00
  A   600/315   5min   53.69   45.55   -42.21   1.09
  A   620/327   标准   53.58   46.07   41.96   1.32
  A   620/327   5min   55.46   43.07   -36.85   7.24
  B   600/315   标准   59.79   68.54   -22.79   0.00
  B   600/315   5min   60.75   65.26   -19.52   4.73
  B   620/327   标准   59.97   67.81   -22.04   1.06
  B   620/327   5min   61.19   63.49   -17.61   7.36
  C   600/315   标准   57.55   70.23   -36.13   0.00
  C   600/315   5min   57.58   69.96   -35.48   0.70
  C   620/327   标准   57.71   69.93   -35.91   0.41
  C   620/327   5min   57.73   69.63   -35.20   1.12
  D   600/315   标准   59.44   53.63   -38.85   0.00
  D   600/315   5min   63.11   44.58   -28.77   14.03
  D   620/327   标准   61.16   49.37   -34.41   6.39
  D   620/327   5min   64.15   41.82   -25.73   18.27
当化合物用作热塑性组合物中的着色剂时，希望该化合物在组合物中表现出足够的热稳定性，以允许使用不同的循环时间模塑部件。循环时间和模塑温度取决于应用(部件设计和模具设计)，所用成型机的特性，以及理所当然，聚合物基体的流变性。为了使最大加工时限(processing window)成为可能，希望着色剂能够承受长的循环时间或升高的模塑(即机筒)温度，而不引起显著的色移(即色差)。如果观察到的色差小于或等于约3，则着色剂可以说是稳定的。
表7中列出的结果清楚地显示使用分散紫26担当着色剂的组合物D在从600°F(315℃)至620°F(327℃)增加循环时间时，偏移非常显著。另外，当循环时间从标准时间增加至5分钟时，组合物D在600°F(315℃)下还经历了显著的色移。这表明分散紫26在600°F(315℃)或更高的温度下没有足够的热稳定性用于聚碳酸酯。相比之下，组合物C(其基于溶剂红52)对于标准循环时间或延长的循环时间在600°F和620°F下似乎都是稳定的，如所示的，停留时间约5分钟时在620°F的最大色移为1.12。用于组合物B的溶剂红207(即1，5-双(环己基氨基)蒽醌)在以标准循环时间在620°F下模塑聚碳酸酯组合物时似乎是足够稳定的。然而，必须注意到，溶剂红207没有足够的热稳定性承受长的模塑循环，如所示的，当材料的停留时间增加至5分钟时测量的色移为4.73。因此，这样的组合物被限制到需要循环时间短，模塑温度为600°F(315℃)或更低的应用中。该限制妨碍溶剂红207广泛用作聚碳酸酯配剂的着色剂。有趣地，组合物A(其含有纯度为99％的1，8-双(环己基氨基)蒽醌)与溶剂红207相比表现出改进的热稳定性。事实上，组合物A在标准循环时间时，在600°F下(即使延长循环时间)及在620°F下同样是稳定的。只有对于材料停留时间为约5分钟时在620°F下显示出明显的色移。这表明，当1，8-双(环己基氨基)蒽醌用作聚碳酸酯组合物的着色剂时，和1，5-双(环己基氨基)蒽醌相比，它提供了较长的加工(即模塑)时限。
在600°F(315C)、标准循环时间下模塑的不同组合物的CIE 1976LCh(″亮度″/″彩度″/″色调″)示于表3中。在视觉上，由组合物B模塑的装饰板呈现出红色/洋红色。相比之下，由组合物A模塑的装饰板更加呈现出紫色(即蓝色调的红色)。事实上，由组合物A模塑的装饰板比D呈现出更蓝的色调，D比C呈现出更蓝的色调，C比B呈现出更蓝的色调。该趋势通过表3所示的色调角的差异来说明。组合物A具有和视觉观察一致的最小的色调角(316.65)。所有其它组合物的色调角大于约320°，特别是大于324°。
                          表8
组合物 模塑温度1   L*   C*   h°
  A   600°F   53.49   63.01   316.65
  B   600°F   59.79   72.23   341.61
  C   600°F   57.55   78.98   332.78
  D   600°F   59.44   66.22   324.08
1使用标准循环时间(例如，45秒)
具有蓝色色调的可溶性(即，在热塑性树脂中具有分散/增溶能力，而不形成可见的散射区域)红色着色剂不是常见的。事实上，在色空间的这一区域，极少的着色剂(特别是染料)具有用于聚碳酸酯的足够的热稳定性。溶剂红52和分散紫26是蓝色调红色染料的实例，它们可以在热塑性树脂应用市场上找到。从表8的结果看到，1，8-双(环己基氨基)蒽醌具有比这些着色剂更蓝的色调。另外，它具有足够的热稳定性用于在长循环时间600°F下模塑的或在短循环时间在620°F下模塑的聚碳酸酯组合物中。如前面所示的，分散紫26不具有用于聚碳酸酯组合物需要的热稳定性，所述组合物需要在600°F(315℃)下模塑。正如在该应用的其它实例中看到的，溶剂红52(其为蒽吡啶酮(anthrapyridone)衍生物)因其化学结构在约365nm处显示出非常强的吸收。因此，尽管它具有优异的热稳定性，但将其用作热塑性组合物的着色剂不是合乎需要的，所述热塑性组合物将成型为需要进行UV固化的部件(例如，DVD基片)。相反，1，8-双(环己基氨基)蒽醌在大约365nm处具有非常低的光吸收，加上它具有相对良好的热稳定性和红色着色剂的极蓝色调，使得其成为用于热塑性组合物的优异的候选，所述热塑性组合物需要在约365nm处的UV范围的透光性用于光固化。
尽管参考示范性的实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员应认识到，在不偏离本发明的范围下，可以进行各种改变，且可以用等同物替代其要素。此外，在不偏离本发明的实质范围下，可以进行许多修改来使特定的情况或材料适应本发明的教导。因此，它意指本发明不受限于作为预期实施本发明的最佳模式而披露的具体的实施方案，而本发明将包括涵盖在所附权利要求书范围内的所有的实施方案。

Claims (17)

1.有色聚合物树脂组合物，包括：
聚合物树脂；和
1，8-蒽醌衍生物，其纯度大于或等于约90wt％且具有通式(VIII)：
Figure A2004800234840002C1
其中R2-R7独立地选自氢原子、羟基、烷氧基、芳氧基、脂族基团、芳族基团、杂环基、卤原子、氰基、硝基、-COR9、-COOR9、-NR9R10、-NR10COR11、-NR10SO2R11、-CONR9R10、-CONHSO2R11和-SO2NHCOR11；其中R9和R10独立地选自氢原子、脂族基团、芳族基团和杂环基；其中R11选自脂族基团、芳族基团和杂环基；以及其中R选自氢、含有1-20个碳原子的烷基、含有3-20个碳原子的环烷基、含有3-20个碳原子的烯丙基、羟基、5元杂环和6元杂环。
2.权利要求1的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物的热稳定性约为600°F(315℃)，最大吸收位于约530-610nm之间，在650nm处的消光系数小于或等于约1,000mol-1.cm-1.L(在CH2Cl2溶液中测量)，在600nm处的最小消光系数大于或等于约1,500mol-1.cm-1.L。
3.权利要求1和2中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物在650nm处的透光率大于或等于约70％，固化指数大于或等于约0.1，滤过指数大于或等于约2.5，以及650nm和600nm处的消光系数之比小于约0.1。
4.权利要求1-3中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物在600nm和365nm处的吸光度比值大于或等于约5。
5.权利要求1-4中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物的滤过指数大于或等于约4.0。
6.权利要求1-5中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物的固化指数大于或等于约0.5。
7.权利要求1-6中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物包括1，8-双(环己基氨基)蒽醌。
8.权利要求1-7中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物包括1，8-二烷基氨基蒽醌。
9.权利要求1-8中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物在650nm处的消光系数和在600nm处的消光系数之比小于或等于约0.1。
10.权利要求1-9中任一项的组合物，其中1，8-蒽醌衍生物在聚碳酸酯组合物中的色调角值(在部件厚度为3.2mm载量为0.01pph下使用时)小于335度。
11.有色聚合物树脂组合物，包括：
聚合物树脂；和
具有通式(VIII)的1，8-蒽醌衍生物：
其中R2-R7独立地选自氢原子、羟基、烷氧基、芳氧基、脂族基团、芳族基团、杂环基、卤原子、氰基、硝基、-COR9、-COOR9、-NR9R10、-NR10COR11、-NR10SO2R11、-CONR9R10、-CONHSO2R11和-SO2NHCOR11；其中R9和R10独立地选自氢原子、脂族基团、芳族基团和杂环基；其中R11选自脂族基团、芳族基团和杂环基；以及其中R选自氢、含有1-20个碳原子的烷基、含有3-20个碳原子的环烷基、含有3-20个碳原子的烯丙基、羟基、5元杂环和6元杂环；
其中由该组合物形成的制品的色调角值(在制品厚度为3.2mm载量为0.01pph下使用时)小于或等于约330度。
12.权利要求11的组合物，其中色调角小于或等于约320度。
13.权利要求11和12中任一项的组合物，其中聚合物树脂包含重均分子量(Mw)小于或等于约20,000的聚碳酸酯树脂。
14.制备有色聚合物制品的方法，包括：
形成聚合物树脂和通式(VIII)的1，8-蒽醌衍生物的组合物：
Figure A2004800234840004C1
其中R2-R7独立地选自氢原子、羟基、烷氧基、芳氧基、脂族基团、芳族基团、杂环基、卤原子、氰基、硝基、-COR9、-COOR9、-NR9R10、-NR10COR11、-NR10SO2R11、-CONR9R10、-CONHSO2R11和-SO2NHCOR11；其中R9和R10独立地选自氢原子、脂族基团、芳族基团和杂环基；其中R11选自脂族基团、芳族基团和杂环基；以及其中R选自氢、含有1-20个碳原子的烷基、含有3-20个碳原子的环烷基、含有3-20个碳原子的烯丙基、羟基、5元杂环和6元杂环；
其中1，8-蒽醌衍生物的色调角值(在制品厚度为3.2mm载量为0.01pph下使用时)小于或等于约330度；以及
将该组合物成型为所述制品。
15.权利要求14的方法，其中1，8-蒽醌衍生物的存在量基于组合物的总重量小于或等于约80wt％。
16.权利要求14或15的方法，其进一步包括在成型制品期间原位成型组合物。
17.权利要求16的方法，其中原位成型组合物还包括使用母料、单一着色剂分散体和液态染色法中的至少一种。
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