专利名称：具有高抗刮擦性的聚酯碳酸酯共聚物的制作方法
具有高抗刮擦性的聚酯碳酸酯共聚物
背景技术：
本公开涉及具有高抗刮擦性和耐候性的组合的某些聚酯碳酸酯共聚物。本申请也公开制备和/或使用它的方法。聚碳酸酯是源自双酚和光气、或者它们的衍生物的合成热塑性树脂。它们是碳酸的线性聚酯，并且能够从二羟基化合物和碳酸二酯形成，或者通过酯交换形成。聚合反应可以在水相中、界面或者在无水溶液中进行。具有有光泽的或半-光泽的整饰外观的轻重量热塑性物质对于广泛模塑产品是有用的结构材料，所述模塑产品例如医疗设备，收音机和TV框(即用于保持玻璃或者塑料面板例如镜头、调谐度盘和其它指示设备的带凹槽的边缘)，手机键区，笔记本电脑外壳和键盘，光学显示器膜，汽车部件，和其它电子和消费产品。具有它们的高表面光泽能力、高透明度和优良的冲击强度的基于聚碳酸酯的材料可用于这些应用。这些应用将该模塑产品暴露于光和湿的户内和户外条件下。因此，耐候性例如颜色稳定性和表面光洁度通常是所期望的。但是耐候的聚碳酸酯可能具有较低的延性和降低的流动性，并因此对于用于其中需要高延性和热成型能力的一些应用是不太期望的。抗刮擦性也可用于外表面可能经受与其它物体的物理接触的模塑产品或者制品。 例如，会刮擦制品的日常活动可包括在表面上滑行，下落，和当放在口袋中时与其它物件例如硬币或者钥匙摩擦。因此，在需要耐用的表面光洁度和外观的制品中需要具有抗刮擦性的聚合物组合物。尤其是，基于双酚-A(BPA)的聚碳酸酯具有有限的抗刮擦性。刮擦的引入导致失去光学性质，例如在透明的组合物中的透明度和在不透明的组合物中的雾度或者光泽度。 刮擦也降低产品的美学吸引力。防止或者最小化刮擦损害的一种方法是将硬涂层施涂到由BPA聚碳酸酯形成的制品上。这种硬涂层需要额外的制造步骤，给该制品增加了额外的成本。另一种方法是使用由BPA和二甲基双酚环己烷(DMBPC)的共聚物制备的耐刮擦材料。与BPA均聚物相比，这些共聚物具有优良的抗刮擦性，但却具有降低的冲击性和延性。DMBPC均聚物在抗刮擦性方面，相对于基于BPA的聚碳酸酯具有6倍的增加，和相对于 BPA-DMBPC共聚物，具有至多2-倍的增加，基于铅笔硬度等级。但是，与基于BPA的聚碳酸酯相比，DMBPC均聚物也具有降低的冲击性和延性。希望提供这样的聚碳酸酯组合物，其具有高抗刮擦性和耐候性的组合，同时保持其他物理性质例如流动特性，雾度，和透光率。
发明内容
在各种实施方式中，本申请公开了聚酯碳酸酯共聚物和制备和使用它的方法。该聚酯碳酸酯共聚物具有良好的抗刮擦性和耐候性的组合。一些实施方式公开了聚酯碳酸酯共聚物，其包括式(I)的碳酸酯单元
权利要求
1. 一种聚酯碳酸酯共聚物，其包括式(I)的碳酸酯单元
2.权利要求1的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(I)的碳酸酯单元是具有式(III)的结构的DMBPC单元
3.权利要求1或2的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(I)的碳酸酯单元存在的量为约20至约90mol% ；和式(V)的ITR酯单元存在的量为约5至约80mOl%。
4.权利要求1或2的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(I)的碳酸酯单元存在的量为约25至约60mol% ； 式(V)的ITR酯单元存在的量为约5至约30mOl%。
5.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述共聚物还包括式(VI)的碳酸酯单元
6.权利要求5的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(VI)的碳酸酯单元是具有式(VII)的结构的双酚-A单元
7.权利要求5或6的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(VI)的碳酸酯单元存在的量为约5至约 50mol%。
8.权利要求5或6的聚酯碳酸酯共聚物，其中式(VI)的碳酸酯单元存在的量为约20 至约 50mol%。
9.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的抗刮擦性为15微米或者更小，使用Erichson刮擦试验以6N的载荷测得。
10.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的雾度水平低于5，通过ASTM D1003测得。
11.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的透光率大于75%，通过ASTM D1003测得。
12.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物在根据 ASTM D2244暴露500小时之后的总颜色偏移dE*为12或更小。
13.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的光泽度为40或更高，在根据SAE J1885老化1000小时之后根据ASTM D523测得。
14.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物的光泽度为90或更高，在根据SAE J1960老化1000小时之后根据ASTM D523测得。
15.前述权利要求中任一项的聚酯碳酸酯共聚物，其中所述聚酯碳酸酯共聚物根据 ASTM D1238的熔体体积速率为25cc/10分钟或者更小。
16.制备聚酯碳酸酯共聚物的方法，其包括提供式(IX)的聚碳酸酯聚合物和式(X)的聚酯碳酸酯聚合物
17.制备聚酯碳酸酯共聚物的方法，其包括形成初始混合物，所述初始混合物包括二羟基芳族部分、催化剂、水和基本上不与水溶混的有机溶剂；通过将第一二羧酸部分和第二二羧酸部分添加到该初始混合物中，同时将PH保持在约4至约5，而使该初始混合物反应，从而形成中间体混合物；向该中间体混合物中添加第一二羟基化合物和第二二羟基化合物；和通过将碳酸酯前体添加到该中间体混合物，同时将PH保持为约8至约9，而使该中间体混合物反应，从而形成所述聚酯碳酸酯共聚物。
18.权利要求17的方法，其中所述第一二羧酸部分是对苯二甲酸酯部分，和所述第二二羧酸部分是间苯二甲酸酯部分。
19.权利要求17或18的方法，其中所述第一二羟基化合物是DMBPC，和所述第二二羟基化合物是双酚-Α。
20.权利要求17至19中任-
21.权利要求17至23中任--项的方法，其中所述碳酸酯前体是光气。 -项的方法，其中所述二羟基芳族部分是间苯:酚。
全文摘要
本发明公开一种聚酯碳酸酯共聚物，其包括式(I)的碳酸酯单元，式(V)的ITR酯单元，和任选的不同的式(VI)的碳酸酯单元，其中Ra、Rb、p、q、A、h、j、k、Rc、r和R1如本发明中所述。该聚酯碳酸酯共聚物具有抗刮擦性、良好的流动性和良好的耐候性的组合。
文档编号C08G63/64GK102216367SQ200980145608
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月17日 优先权日2008年11月21日
发明者安德里斯.J.P.范齐尔, 汉斯.德布劳沃, 简-普卢恩.伦斯, 罗伯特.D.范格拉姆佩尔, 詹姆斯.F.胡佛, 阿德利亚纳斯.A.M.库斯特斯 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司