顏色穩(wěn)定的熱塑性組合物的制作方法
【專利說明】顏色穩(wěn)定的熱塑性組合物
【背景技術(shù)】
[0001] 本公開涉及顏色穩(wěn)定的熱塑性組合物，并且具體涉及包含聚芳基酯的顏色穩(wěn)定的 熱塑性聚合物組合物，其制造方法，以及用途。
[0002] 各種組合物的熱塑性聚合物，如聚酯和聚酯-聚碳酸酯共聚物，用于制造制 品和部件，該制品和部件用于大范圍的應(yīng)用，如機動車零部件，電子電器（electronic appliances)，和眾多的其它應(yīng)用。因為它們的廣泛的應(yīng)用，對于各種原因（包括美學(xué)和功 能的原因），經(jīng)常需要提供根據(jù)有針對性的顏色規(guī)格的塑料制品和部件，這經(jīng)常通過將染料 或顏料結(jié)合至聚合物熔體來完成。也可以重要的是，在暴露于各種條件（如熱暴露，光暴露 (包括紫外（UV)光暴露），等等）之后熱塑性組合物的顏色是穩(wěn)定的。許多聚合物，包括上 述的聚酯和聚酯-聚碳酸酯共聚物，在光暴露之后已經(jīng)發(fā)現(xiàn)變黃，這可以不利地影響熱塑 性組合物的顏色穩(wěn)定性性能。這種變黃現(xiàn)象，有時稱作光致泛黃（photoyellowing)，經(jīng)常利 用各種技術(shù)（如UV吸收劑（UVA的），穩(wěn)定劑（如受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS))，以及染料和顏 料（例如，用于顏色補償，光過濾，或它們的組合））解決。
[0003]聚芳基酯，正如在本文中使用的術(shù)語，包括衍生自芳香族二酸（即，聚芳基化物） 和衍生自芳香族二醇的聚酯。聚芳基酯被認(rèn)為易于光致泛黃，這難以利用公知技術(shù)和材料 解決，尤其是對于一些顏料和/或一些顏料的一些陰暗部分（shade)。因此，對于橫跨多種 針對性顏色規(guī)格解決聚芳基酯的顏色穩(wěn)定性的新的解決方案仍然存在需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本領(lǐng)域的上述和其它不足通過熱塑性組合物解決，該熱塑性組合物包含聚芳基酯 聚合物或共聚物和根據(jù)下式的酞酮化合物：
[0005]
[0006] ZiR表完成9-至13-元單個或稠合芳香族環(huán)結(jié)構(gòu)所需要的原子，Z 2代表完成吡啶 或喹啉環(huán)所需要的原子，每個&和每個R 2可以獨立地是鹵素、烷基基團、芳基基團、雜環(huán)基 團、烷氧基基團、芳氧基基團、芳香族或脂肪族硫醚基團、芳香族或脂肪族羧酸酯基團，或芳 香族或脂肪族酰胺基團，a是0至6的整數(shù)，b是0至4的整數(shù)，η是1或2,并且X只有當(dāng)η =2時存在并且是單鍵或通過醚、酮、或硫鍵結(jié)合至Zi環(huán)結(jié)構(gòu)的二價有機基團。
[0007] 在另一個方面中，成形的塑料制品包括上述的熱塑性組合物。
[0008] 在還有另一個方面中，制造塑料制品的方法包括將上述熱塑性組合物加熱至至少 250°C的恪融溫度（melt temperature)，以及擠出或模制塑料制品。又一個方面涉及由此方 法制造的制品。
[0009] 在還有另一個方面中，制造塑料制品的方法包括由溶液鑄造上述熱塑性組合物的 膜。又一個方面涉及由此方法制造的制品。
[0010] 通過以下【具體實施方式】舉例說明上述和其它特征。
【具體實施方式】
[0011] 如上所述，聚芳基酯是包含具有芳香族內(nèi)含物的酯重復(fù)單元的聚合物。在一些實 施方式中，這種芳香族內(nèi)含物可以衍生自芳香族二酸，在這種情況下，聚合物被稱作為聚芳 基化物，和/或芳香族內(nèi)含物可以衍生自芳香族二醇。芳香族二酸或多種二酸可以包括間 苯二甲酸，對苯二甲酸，或間苯二甲酸和對苯二甲酸的混合物。適合的二羧酸還包括衍生自 芳香族多環(huán)化合物的那些，其示例性的實例包括二苯基二羧酸、二苯基醚二羧酸，和萘二羧 酸，如萘-2, 6-二羧酸?？商娲?，二羧酸衍生物，如二羧酸的二酯或二羧酸的酸鹵化物（例 如，二酰氯），可以用于制備聚芳基酯。
[0012] 在一些實施方式中，基于聚芳基酯的重量，聚芳基酯聚合物或共聚物包含至少 5wt%的根據(jù)下式（A)的重復(fù)單元：
[0013]
[0014] 其中，T基團總數(shù)的至少百分之80,和/或全部J基團的至少百分之80含有芳香 族部分并且其余量是脂肪族、脂環(huán)族，或芳香族。芳香族T基團可以衍生自芳香族二羧酸， 如或C62。亞芳基基團的二酸。更具體地，可以使用間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿帷?，2_二（對 羧苯基）乙烷、4, 4'-二羧基二苯基醚、4, 4'-雙苯甲酸，或包含上述酸的至少一種的組合。 含有稠合環(huán)的酸也可以存在，如1，4-、1，5_、或2, 6-萘二羧酸。具體的二羧酸包括對苯二 甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、環(huán)己烷二羧酸，或包含上述酸中至少一種的組合。具體的二羧 酸包括間苯二甲酸和對苯二甲酸的組合，其中，間苯二甲酸與對苯二甲酸的重量比是97:3 至2:98。在另一具體的實施方式中，J是C2 6亞烷基基團或亞苯基基團并且T是對亞苯基、 間-亞苯基、萘。可以使用其它非芳香族二酸，如C2 18亞烷基基團或C6 2。亞環(huán)烷基的二酸， 包括已二酸、琥珀酸、癸二酸、十二烷酸二價環(huán)脂肪族基團，或它們的組合。在一些實施方式 中，T基團總數(shù)的至少百分之80含有芳香族部分。在更具體的實施方式中，T基團的至少百 分之90 (更具體地百分之95,甚至更具體地百分之100)含有芳香族部分。
[0015] 芳香族J基團可以衍生自芳香族二醇，如間苯二酚、氫醌、兒茶酚、4, 4'-二羥基聯(lián) 苯、1，6-二羥基萘、2, 6-二羥基萘、雙酚A、雙（4-羥苯基）甲烷、和各種其它公知的雙酚化 合物以及C6 2。亞芳基二醇。在一些更具體的實施方式中，芳香族J基團衍生自間苯二酚。 非芳香族J基團可以衍生自C2i。亞烷基，C6 2。亞環(huán)烷基，或聚氧亞烷基基團（其中，亞烷基 含有2至6個碳原子，具體地2、3,或4個碳原子）的二羥基化合物。聚（對苯二甲酸乙二 醇酯）是具有衍生自對苯二甲酸的T基團和衍生自乙二醇的J基團的聚酯?？梢允褂煤?多種或不同的T和/或J基團的組合的共聚酯。在下面的式（2)、（3)和（6)的描述中，在 下面可以發(fā)現(xiàn)可以形成T和/或J基團的二醇的另外的實例。
[0016] 聚芳基酯可以是支鏈或直鏈。在另一種實施方式中，J是C23。亞烷基基團，其具有 直鏈、支鏈，或環(huán)狀（包括多環(huán)）結(jié)構(gòu)。J可以衍生自上面式（3)的芳香族二羥基化合物，或 衍生自上面式（4)的芳香族二羥基化合物，或衍生自上面式（6)的芳香族二羥基化合物。
[0017] 下面的式（B)包括在由二醇和間苯二甲酸和/或?qū)Ρ蕉姿岷?或酸的衍生物 (如間苯二甲酸和/或?qū)Ρ蕉姿岬乃猁u化物、羧酸酯以及羧酸鹽）反應(yīng)所制成的聚芳基化 物中的二羧酸殘基：
[0018]
其中垂直波浪線表示二羧酸殘基 的外周，因此定位不同于常規(guī)位置（如用于表示聚合物重復(fù)單元）。
[0019] 如上所述，在聚芳基酯中的芳香族內(nèi)含物也可以衍生自在聚酯鏈形成中使用的芳 香族二醇。間苯二酚是已經(jīng)用于聚芳基酯的芳香族二醇的實例。其它示例性的芳香族二醇 包括4, 4'-二羥基聯(lián)苯、1，6-二羥基萘、2, 6-二羥基萘、雙（4-羥苯基）甲烷，以及各種其 它公知的雙酚化合物。當(dāng)芳香族二醇（如間苯二酚）用于形成聚芳基酯時，得到的結(jié)構(gòu)示 于下面式（C)中：
[0020]
[0021] 其中，每個R獨立地是Q 12烷基、C6_C24芳基、烷基芳基、烷氧基或鹵素中的至少一 種，η是0至4的整數(shù)。
[0022] 在本文中所述的聚芳基酯可以是常規(guī)的聚酯，其中，在聚合物中所有重復(fù)單 元是根據(jù)式（Α)的酯單元，或它們可以是共聚物，其中，至少5wt% (例如，5-30wt. %， 5_20wt. % )的單元，更具體地至少70wt. % (例如，75_90wt. %，75_85wt. % )的單元是根 據(jù)式A的酯單元。剩余的聚合物單元可以是已知與聚酯（如聚碳酸酯）可共聚的任何其它 類型聚合物單元，具有基于共聚物的總重量的重量百分?jǐn)?shù)。
[0023] "聚碳酸酯"是指具有式（1)的重復(fù)結(jié)構(gòu)碳酸酯單元的組合物
[0024]
[0025] 其中，R1基團總數(shù)的至少百分之60含有芳香族部分并且其余量是脂肪族、脂環(huán)族， 或芳香族。正如在本文中所使用的，術(shù)語"聚碳酸酯"包括聚碳酸酯共聚物，如聚芳基酯聚 碳酸酯共聚物。
[0026] 聚碳酸酯可以源自在二醇和碳酸酯前體之間的溶液、界面或熔融聚合反應(yīng)并且很 容易與聚酯（包括如在本文中所述的聚芳基酯）共聚。在界面聚合的情況下，碳酸酯前體可 以包括碳酰鹵，如碳酰溴或碳酰氯，或鹵代甲酸酯，如二元酚的雙鹵代甲酸酯（例如，雙酚 A、氫醌，等等的雙氯甲酸酯）或二醇的雙鹵代甲酸酯（例如，乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇， 等等的雙鹵代甲酸酯）。還可以使用包括上述類型的碳酸酯前體的至少一種的組合。在形 成碳酸酯鍵的界面聚合反應(yīng)（其稱作為光氣化反應(yīng)）中，光氣也可以是碳酸酯前體。在熔融 聚合的情況下，在容器或混合器或容器/混合器的組合，如CSTR (連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器）、班伯 里（Banbury)**混合器、雙螺桿擠出機等等中，在酯轉(zhuǎn)移催化劑存在下，可以通過在熔融狀 態(tài)下，二羥基反應(yīng)物和碳酸二芳基酯（如碳酸二苯基酯）共反應(yīng)來制備共聚物，從而形成均 勻分散體。通過蒸餾從熔融的反應(yīng)物中去除易揮發(fā)的一元酚并且將聚合物分離作為熔融殘 余物。制造聚碳酸酯的具體熔融過程使用在芳基上具有吸電子取代基的碳酸二芳基酯。具 有吸電子取代基的碳酸二芳基酯的實例包括雙（4-硝基苯基）碳酸酯、雙（2-氯苯基）碳 酸酯、雙（4-氯苯基）碳酸酯、雙（甲基水楊基）碳酸酯、雙（4-甲基羧基苯基）碳酸酯、二 (2-乙?；交人狨?、二（4-乙?；交人狨?，或包括上述酯中至少一種的組合。
[0027] 在聚碳酸酯組合物中考慮所有類型的聚碳酸酯末端基團，條件是這樣的末端基團 并不顯著不利地影響組合物所希望的性能。
[0028] 關(guān)于在聚碳酸酯的制造中使用的二醇（即，二羥基化合物），在一些實施方式中， 式⑴的每個R1是C63。芳香族基團，也就是說，含有至少一個芳香族部分。R1可以衍生自 式HO-f-OH的二羥基化合物，特別是式（2)
[0029] HO-A-Y^A^OH (2)
[0030] 其中，每個A1和A2是單環(huán)二價芳香族基團并且Y1是單鍵或橋連基團，該橋連基團 具有分離A2和A1的一個或多個原子。在一些實施方式中，一個原子分開A1和A2。具體地， 每個R1可以衍生自式（3)的二羥基芳香族化合物
[0031]
[0032] 其中，RlPRb各自獨立地是?'素、Ci12烷氧基，或Ci12烷基；并且p和q各自獨立 地是〇至4的整數(shù)。將要理解的是，當(dāng)p是0，Ra是氫，同樣當(dāng)q是0時，Rb是氫。同樣在 式（3)中，Γ是橋連基團，其連接兩個羥基取代的芳香族基團，其中，每個C6亞芳基基團的 橋連基團和羥基取代基彼此在(：6亞芳基基團上的鄰、間、或?qū)ξ唬ň唧w地對位）。在一些實 施方式中，橋連基團父 3是單鍵、_〇_、_s_、-s(o)-、_s(o) 2-、-c(o)-、或G18有機基團。Ci18 有機橋連基團可以是環(huán)狀或非環(huán)狀、芳香族或非芳香族，并且可以進一步包含雜原子，如鹵 素、氧、氮、硫、硅，或磷?？梢圆贾肅i18有機基團，使得與其連接的c6亞芳基基團各自連接 至共同的烷叉基碳或連接至C11S有機橋連基團的不同的碳。在實施方式中，p和q各自是 1，以及Ra和Rb各自是Ci3烷基基團，具體地甲基，位于每個亞芳基基團上羥基基團的間位。
[0033] 在一些實施方式中，Xa是取代或未取代的C3 18環(huán)烷叉基，式-C(IT) (Rd)-的Q25烷 叉基，其中，"PRd各自獨立地是氫、q12烷基、q12環(huán)烷基、C712芳基烷基、q12雜芳基，或 環(huán)狀C712雜芳基烷基，或式-c( =m-的基團，其中，IT是二價q12烴基團。這種類型的 基團包括亞甲基、環(huán)己基亞甲基、乙叉基、新戊叉基，和異丙叉基，以及2-[2. 2. 1]-二環(huán)庚 叉基、環(huán)己叉基、環(huán)戊叉基、環(huán)十二烷叉基、和金剛烷叉基。
[0034] 在一些實施方式中，Xa可以是