光致变色的聚碳酸酯组合物、制备方法、以及包含其的制品与流程

本公开涉及光致变色的聚碳酸酯组合物(photochromic polycarbonate composition)、它们的制备方法、以及它们的制品。

背景技术：

可以将光致变色染料广泛地用于塑料、膜、涂层、和油墨中的商业应用以提供颜色增强效果或用作紫外线(UV)指示剂。可以将染料合并至大部分的聚碳酸酯(bulk of the polycarbonate)中。也可以将染料用作表面涂层，例如在光致变色的透镜应用中的透镜上。然而，涂层技术的使用使得光致变色染料的生产更加复杂。一步直接混合是更加期望的，但是在挤出过程中难以将光致变色染料合并至工程塑料中。这是由于基体(matrix)的弯曲模量对于染料的光致变色性能是重要的。较软的、较低的弯曲模量的聚合物如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、和聚丙烯(PP)是对于光致变色染料的优异的聚合物。然而，高性能的工程热塑性聚合物如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯乙烯、以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)具有更高的弯曲模量。这些工程热塑性塑料是太刚性的(stiff)以至于不能允许光致变色的分子扭转成(twist)它们的完全活化的形式，导致光致变色染料的无效。因此，在本领域中对于在高性能工程热塑性聚合物中允许有效地使用光致变色染料的组合物和方法，存在需要。

技术实现要素：

本文公开了包含含有双酚A碳酸酯单元的聚碳酸酯；包含下式单元的脂环族聚酯

其中R是C_2-12亚烷基或者C_3-12亚环烷基；以及光致变色染料的光致变色的聚碳酸酯组合物；其中根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C(illuminant C)和2°观测器(2°observer))在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率(transmission)以及3％或更小的雾度。

在另一个实施方式中，基于组合物的总重量，组合物包含50wt.％至95wt.％的双酚A聚碳酸酯均聚物；5wt.％至50wt.％的包含下式单元的脂肪族聚酯

光致变色染料；以及0.01wt.％至0.2wt.％的选自抗氧化剂、热稳定剂、脱模剂、紫外光稳定剂、或者包含上述至少一种的组合的添加剂；其中根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度。

在另一个实施方式中，基于组合物的总重量，组合物包含50wt.％至95wt.％的包含双酚A聚碳酸酯单元；以及下式的单元的聚(脂肪族酯-碳酸酯)

5wt.％至50wt.％的包含下式单元的脂肪族聚酯

光致变色染料；以及0.01wt.％至0.2wt.％的选自抗氧化剂、热稳定剂、脱模剂、紫外光稳定剂、或者包含上述至少一种的组合的添加剂；其中根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度。在另一个实施方式中，基于组合物的总重量，组合物包含50wt.％至95wt.％的双酚A聚碳酸酯均聚物：5wt.％至50wt.％的包含下式单元的脂肪族聚酯

选自萘[2,1-b][1,4]噁嗪(naphth[2,1-b][1,4]oxazine)、萘[1,2-b][1,4]噁嗪(naphth[1,2-b][1,4]oxazine)、3H-萘[2,1-b]吡喃(3H-naphtho[2,1-b]pyran)、2H-萘[1,2-b]吡喃(2H-naphtho[1,2-b]pyran)、或者包含上述至少一种的组合的光致变色染料，其中基于双酚A聚碳酸酯均聚物和脂肪族聚酯的总重量份数，光致变色染料以按重量计约10ppm至约1,000ppm的量存在；0.01至0.1wt.％的磷酸；以及0.01wt.％至0.2wt.％的三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯；其中根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度；以及根据ASTM 6290-98在Color Eye7000A上测量的，组合物具有0.1至10的Δa*值。

在另一个实施方式中，制备方法包括将以上描述的组分结合以形成光致变色的聚碳酸酯组合物。

在又一个实施方式中，制品包括以上描述的光致变色的聚碳酸酯组合物。

在又一个实施方式中，制造制品的方法包括将以上描述的光致变色的聚碳酸酯组合物模制、挤出、或者成形为制品。

通过以下附图、详细说明、实施例、以及权利要求举例说明以上描述的及其他特性。

附图说明

以下是附图的简要描述，其旨在是示例性而非限制性的，其中：

图1是说明在UV辐射前后的比较例1和实施例2和3的组合物的光谱的透射率(百分数(％))相对于波长(纳米(nm))的图；

图2示出了PCCD的量对于Δa*的影响；

图3是示出了暴露于UV辐射前后的实施例10的组合物的光谱的透射率(百分数(％))相对于波长(nm)的图；并且

图4是示出了暴露于UV辐射前后的实施例12的组合物的光谱的透射率(％)相对于波长(nm)的图。

通过以下详细说明和实施例举例说明以上所描述的及其他特性。

具体实施方式

在本文中发明人已经发现了在透明的、高性能的工程热塑性塑料中有效地使用光致变色染料的方法。聚碳酸酯(PC)是具有良好的冲击和清晰度(clarity)的重要的工程热塑性塑料。但是当染料用于PC时，聚碳酸酯的高刚性导致光致变色染料是无效的或者无活性的。为了解决该问题，将另外的工程热塑性塑料、脂环族聚酯如聚(1,4-环己烷二甲基-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)与PC结合使用。PCCD是具有良好的机械性能和流动性的透明材料。已经发现，聚碳酸酯和PCCD的组合允许直接地将光致变色染料合并在本体聚合物(bulk polymer)中，例如在挤出期间，并且对于许多(若不是大多数)聚碳酸酯应用，提供具有有效的光致变色活性以及足够的高弯曲模量两者的材料。

因此，本文中提供了包含含有双酚A碳酸酯单元的聚碳酸酯、脂环族聚酯、和光致变色染料的光致变色的聚碳酸酯组合物。

如在本文中使用的“聚碳酸酯”是指具有式(1)的重复结构的碳酸酯单元的聚合物或者共聚物

其中R¹基团总数的至少1％、至少10％、至少50％、或者至少75％衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(“双酚A”或者“BPA”)。剩余的R¹基团是芳香族的，即，包含至少一种C_6-30芳香族基团。具体地，剩余的R¹中的每一种可以衍生自二羟基化合物如式(2)的芳香族二羟基化合物或者式(3)的双酚。

在式(2)，R^h各自独立地是卤素原子，例如溴，C_1-10烃基基团如C_1-10烷基、卤素取代的C_1-10烷基、C_6-10芳基、或者卤素取代的C_6-10芳基，并且n是0至4。

在式(3)，R^a和R^b各自独立地是卤素、C_1-12烷氧基、或者C_1-12烷基；并且p和q各自独立地是0至4的整数，使得在p或者q是小于4时，环的每个碳的化合价由氢填充。在一个实施方式中，p和q各自是0，或者p和q各自是1，并且R^a和R^b各自是C_1-3烷基基团，特别是设置在每个亚芳基基团上的羟基基团的间位的甲基。X^a是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基，其中在C₆亚芳基基团上将桥连基和每个C₆亚芳基基团的羟基取代基彼此设置为邻位、间位、或者对位(特别是对位)，例如，单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)₂-、-C(O)-、或者C_1-18有机基团，其可以是环状的或者非环状的、芳香族的或者非芳香族的，并且可以进一步地包括杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或者磷。例如，X^a可以是取代的或未取代的C_3-18环烷叉基；式-C(R^c)(R^d)-的C_1-25烷叉基，其中R^c和R^d各自独立地是氢、C_1-12烷基、C_1-12环烷基、C_7-12芳基烷基、C_1-12杂烷基、或者环状的C_7-12杂芳基烷基；或者式-C(＝R^e)-的基团，其中R^e是二价的C_1-12烃基团。

除了双酚A之外的特定的二羟基化合物的一些说明性实例包括以下：双酚化合物如4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-二基苯基)联苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正-丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲-丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔-丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、2,6-二羟基二苯并-对-二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噻噁、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、以及2,7-二羟基咔唑；间苯二酚、取代的间苯二酚化合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔-丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等；邻苯二酚；对苯二酚；取代的对苯二酚如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔-丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-枯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四-叔-丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等。

除了双酚A之外的特定的二羟基化合物包括间苯二酚、3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3’-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(也被称为N-苯基酚酞双酚、“PPPBP”、或者3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)、以及来自双酚A和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)-3,3,5-三甲基环乙烷(异佛尔酮双酚)。

如在本文中使用的“聚碳酸酯”还包含含有碳酸酯单元和酯单元(“聚(酯-碳酸酯)”，也被称为聚酯-聚碳酸酯)的共聚物。除了式(1)的重复的碳酸酯单元之外，聚(酯-碳酸酯)进一步地包含式(4)的重复酯单元

其中J是衍生自二羟基化合物(其包含它们的反应性的衍生物)的二价基团，并且可以是，例如，C_2-10亚烷基、C_6-20亚环烷基、C_6-20亚芳基、或者聚氧化亚烷基(polyoxyalkylene)基团(其中亚烷基基团包含2至6个碳原子，具体地，2、3、或者4个碳原子)；并且T是衍生自二羧酸(其包含它们的反应性的衍生物)的二价基团，并且可以是，例如，C_2-20亚烷基、C_6-20亚环烷基、或者C_6-20亚芳基。可以使用包含不同的T和/或J基团的组合的共聚酯。聚酯单元可以是支链的或者直链的。

特定的二羟基化合物包括式(2)的芳香族二羟基化合物(例如，间苯二酚)、式(3)的双酚(例如，双酚A)、C_1-8脂肪族二醇如乙二醇、正-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-环己二醇、1,6-羟基甲基环己烷、或者包括上述二羟基化合物的至少一种的组合。可以使用的脂肪族二羧酸包括C_6-20脂肪族二羧酸(其包含末端羧基基团)，特别是直链的C_8-12脂肪族二羧酸如癸烷二酸(癸二酸)；以及α,ω-C₁₂二羧酸如十二烷二酸(DDDA)。可以使用的芳香族二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、1,6-环己烷二羧酸、或者包括上述酸中的至少一种的组合。可以使用间苯二甲酸与对苯二甲酸的组合，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比是91:9至2:98。

特定的酯单元包括对苯二甲酸乙二醇酯单元、对苯二甲酸正-丙二醇酯单元、对苯二甲酸正-丁二醇酯单元，衍生自间苯二甲酸、对苯二甲酸、和间苯二酚(ITR酯单元)的酯单元，以及衍生自癸二酸和双酚A的酯单元。在聚(酯-碳酸酯)中的酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地改变，例如1:99至99:1，具体地，10:90至90:10，更加具体地，25:75至75:25，或者从2:98至15:85。

在具体的实施方式中，聚碳酸酯是包含双酚A碳酸酯单元(BPA-PC)的直链的均聚物；经由界面聚合生产的支链的苯腈封端的双酚A均聚碳酸酯，包含3mol％的1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷(THPE)支化剂，以商品名称CFR商业可获得自SABIC的Innovative Plastics部门；包含双酚A碳酸酯单元和硅氧烷单元的聚(碳酸酯-硅氧烷)，例如包含5至200个二甲基硅氧烷单元的嵌段，如以商品名称EXL商业可获得自SABIC的InnovativePlastics部门的那些。取决于碳酸酯单元与酯单元的相对比，可以使用的其他特定的聚碳酸酯包括包含双酚A碳酸酯单元和间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A酯单元的聚(酯-碳酸酯)，还被普遍称为聚(碳酸酯-酯)(PCE)聚(邻苯二甲酸酯-碳酸酯)(PPC)。可以使用聚(脂肪族酯-碳酸酯)，如包含双酚A碳酸酯单元和癸二酸-双酚A酯单元的那些，如以商品名称LEXANHFD商业可获得自SABIC的Innovative Plastics部门的那些。其他特定的共聚碳酸酯包含双酚A和本体(bulky)双酚碳酸酯单元，即，衍生自包含至少12个碳原子，例如12至60个碳原子或者20至40个碳原子的双酚。这类共聚碳酸酯的实例包括包含双酚A碳酸酯单元和2-苯基-3,3’-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮碳酸酯单元(BPA-PPPBP共聚物)的共聚碳酸酯、包含双酚A碳酸酯单元和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷碳酸酯单元的共聚物(BPA-DMBPC共聚物)、以及包含双酚A碳酸酯单元和异佛尔酮双酚碳酸酯单元的共聚物(例如，来自Bayer的商品名称APEC可利用的)。

可以通过已知的方法如界面聚合和熔融聚合，例如，在WO2013/175448A1和WO 2014/072923A1中描述的，制备聚碳酸酯。在聚合期间可以包含封端剂(还被称为止链剂或者链终止剂)以提供末端基团，例如单环的酚如苯酚、对氰基苯酚，和C₁-C₂₂烷基取代酚如对-枯基-苯酚、单苯甲酸间苯二酚酯、以及对-和三-丁基苯酚，二元酚的单醚，如对-甲氧基苯酚，二元酚的单酯如单苯甲酸间苯二酚酯，脂肪族单羧酸的官能化的氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯、以及单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、对-枯基苯基氯甲酸酯、以及氯甲酸甲苯酯。可以使用不同的末端基团的组合。可以通过在聚合期间添加支化剂来制备支链的聚碳酸酯嵌段，例如偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对-羟基苯基乙烷、靛红-双-苯酚、三-苯酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯)、三-苯酚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、苯均三酸、和二苯甲酮四羧酸。可以以0.05至2.0wt.％的水平添加支化剂。可以使用包含直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的组合。

聚碳酸酯可以具有如在氯仿中在25℃下确定的0.3至1.5分升每克(dl/gm)，特别是0.45至1.0dl/gm的特性粘度(intrinsic viscosity)。如通过凝胶渗透色谱法(GPC)、使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱测量的以及对于聚碳酸酯参照校准的，聚碳酸酯可以具有10,000至200,000道尔顿，特别是20,000至100,000道尔顿的重均分子量。在1mg/ml的浓度下制备GPC样品、以及以1.5ml/分钟的流动速率洗脱。

除了如同以上描述的聚碳酸酯之外，光致变色的聚碳酸酯组合物进一步地包含式(5)的脂环族聚酯

其中R是C_2-12亚烷基或者C_3-12亚环烷基，特别是C_2-6亚烷基或者C_5-6亚环烷基。在具体的实施方式中，脂环族聚酯是具有式(6)的重复单元的聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)。

1,4-环己烷二亚甲基基团可以衍生自1,4-环己烷二甲醇(其包含它们的化学等效物)，以及环己烷二羧酸酯(其包含它们的化学等效物。聚酯可以包括顺式-异构体、反式-异构体、或者包括上述异构体的至少一种的组合。

脂环族聚酯可以具有如在氯仿中在25℃下确定的0.3至1.5分升每克(dl/gm)，特别是0.45至1.0dl/gm的特性粘度。如通过凝胶渗透色谱法(GPC)、使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱测量的，聚碳酸酯可以具有10,000至200,000道尔顿，特别是30,000至100,000道尔顿的重均分子量。

取决于期望的功能和特性，可以以10:1至1:10、10:1至1:8、10:1至1:5、10:1至1:1或者9:1至1:1的重量比使用聚碳酸酯和聚酯。在一个实施方式中，基于组合物的总重量，组合物包含5wt.％至95wt.％、20wt.％至95wt％、40wt.％至95wt.％、50wt.％至95wt.％、或者50wt.％至90wt.％的聚碳酸酯以及5wt.％至95wt.％、5wt.％至80wt.％、5wt.％至60wt.％、5wt.％至50wt.％、或者10wt.％至50wt.％的聚酯。

如上所述，使用双酚A聚碳酸酯和PCCD的组合允许将光致变色染料合并在本体聚合物组合物中，其中该染料证实了优异的光致变色的特性。可以使用各种不同的光致变色染料。光致变色染料在约380nm和750nm之间的范围内可以具有至少一个激活吸收最高值(activated absorptionmaxima)，并且是热和化学稳定的。示例性的光致变色染料包括苯并吡喃(benzopyran)；萘吡喃(napthopyran)；螺萘吡喃(spironapthopyran)；螺萘噁嗪(spironaphthoxazine)；螺(吲哚啉)萘噁嗪(spiro(indolino)naphthoxazine)；螺(苯并吲哚啉)萘噁嗪(spiro(benzindolino)naphthoxazine)；螺(吲哚啉)吡啶苯并噁嗪(spiro(indolino)pyridobenzoxazine)；螺(苯并吲哚啉)吡啶苯并噁嗪(spiro(benzindolino)pyridobenzoxazine)；螺(苯并吲哚啉)萘吡喃(spiro(benzindolino)naphthopyran)；螺(吲哚啉)苯并噁嗪(spiro(indolino)benzoxazine)；螺(吲哚啉)苯并吡喃(spiro(indolino)benzopyran)；螺(吲哚啉)萘吡喃(spiro(indolino)naphthopyran)；螺(吲哚啉)喹啉并吡喃(spiro(indolino)quinopyran)；有机金属双硫腙盐(dithiazonate)，例如(芳基偶氮)硫代甲酸的芳基酰肼化物((arylazo)thioformic arylhydrazidate)；二芳基乙烯；俘精酸酐(fulgide)和俘精酰亚胺(flugimide)，例如3-呋喃基、3-噻吩基、和3-吡咯基俘精酸酐以及俘精酰亚胺；以及螺二氢吲嗪。可以使用包含至少一种光致变色染料的组合。特定的染料以由VivimedLabs Europe Ltd制备的、以商品名称Reversacol可获得。有用的颜色包括牛津蓝、水绿、海绿色、浆果红、火焰红、玫瑰红、梅红色、普法尔茨紫色(Palatinate Purple)、风暴紫(Storm Purple)、冲黄(Rush Yellow)、和玉米黄(Corn Yellow)。

可以单独地或者与一种或多种其它的光致变色化合物组合地使用有机的光致变色染料，例如掺杂稀土的金属氧化物纳米颗粒(如氧化锆、氧化钇、氧化锌、氧化铜、氧化镧、氧化钆、氧化镨等，以及它们的掺杂有稀土的组合如镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥等、及它们的组合)，金属纳米颗粒(例如、金、银、铂、钯、铱、铼、汞、钌、锇、铜、镍等、以及它们的组合)，半导体纳米颗粒，例如第II-VI族半导体(例如，ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgTe等)，第III-V族半导体(例如，GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、A1P、AlSb、A1S等)，第IV族半导体(例如，Ge、Si等)，第I-VII族半导体(例如，CuCl、Agl等)，它们的合金，以及它们的混合物(例如，三元和四元的混合物(ternary and quaternary mixture))、以及它们的组合。

染料可以以在本领域中已知的量用于光致变色的聚碳酸酯组合物，例如基于聚碳酸酯和脂环族聚酯的组合的重量份的按重量计10至1,000份每百万份。这些重量百分数值是每种染料的，即，具有多种染料的组合物可以独立地包含在这些浓度范围下的每种染料。

添加剂组合物可以用于光致变色的聚碳酸酯组合物。添加剂组合物可以包含一种或多种选择的添加剂以得到期望的特性，条件是添加剂也是被选择的以便没有显著地不利影响组合物的期望特性，特别是光致变色特性。可以在组分混合期间在合适的时间将添加剂组合物或者单独的添加剂混合用于形成组合物。添加剂可以是可溶于聚碳酸酯和/或非可溶于聚碳酸酯。

添加剂组合物可以包括抗冲击改性剂、流动改性剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、UV吸收添加剂、增塑剂、润滑剂、脱离剂(release agent)(例如脱模剂(mold release agent))、抗静电剂、防雾剂、抗微生物剂、着色剂(如染料或颜料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂(例如，PTFE封装的苯乙烯-丙烯腈共聚物(TSAN))，或者包含上述一种或多种的组合。例如，可以使用抗氧化剂、热稳定剂、脱模剂、和紫外光稳定剂的组合。通常，以通常已知为有效的量使用添加剂。例如，各自基于组合物中的聚合物的总重量，添加剂组合物(除了任何抗冲击改性剂、填料、或者增强剂之外)的总量可以是0.001至10.0wt％、或者0.01至5wt％、0.01至0.2wt％。

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-和二-壬基苯基)亚磷酸酯等)、膦酸酯(如，膦酸二甲基苯酯等)、磷酸酯(例如，磷酸三甲酯等)，或者包含上述热稳定剂中的至少一种的组合。热稳定剂可以是作为IRGAPHOS^TM 168可利用的三(2,4-二-叔-丁基苯基)磷酸酯。基于组合物中的聚合物的总重量，通常以0.01至5wt％的量使用热稳定剂。

光稳定剂，特别是紫外光(UV)吸收添加剂，也被称为UV稳定剂，包括羟基二苯甲酮(例如，2-羟基-4-正-辛氧基二苯甲酮)、羟基苯并三嗪、氰基丙烯酸酯、草酰替苯胺、苯并噁嗪酮(例如，2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮，以商品名称CYASORB UV-3638商业可获得自Cytec)、水杨酸芳基酯、羟基苯并三唑(例如，2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、以及2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚，以商品名称CYASORB 5411商业可获得自Cytec)或者包括上述光稳定剂中的至少一种的组合。基于在组合物中的聚合物的总重量，UV稳定剂可以以0.01至1wt％、具体地0.1至0.5wt％、并且更加具体地0.15至0.4wt％的量存在。

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；烷基化的单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化的反应产物、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的反应产物；烷基化的对苯二酚；羟基化的硫代二苯醚；烷叉基-双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；硫代烷基或者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、二-十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇-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，或者包括上述抗氧化剂中的至少一种的组合。基于100重量份的总的组合物(不包括任何填料)，使用0.01至0.1重量份的量的抗氧化剂。

在增塑剂、润滑剂、和脱模剂之中存在相当大的重叠，其包括，例如甘油三硬脂酸酯(GTS)、邻苯二甲酸酯(例如，辛基-4,5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯)、三-(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯、三硬脂酸甘油酯、二或多官能的芳香族磷酸酯(例如，间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、对苯二酚的双(联苯基)磷酸酯以及双酚A的双(联苯基)磷酸酯)；聚-α-烯烃；环氧化大豆油；硅酮，包括硅油(例如，聚(二甲基联苯基硅氧烷)；酯，例如脂肪酸酯(例如，烷基硬脂基酯，如硬脂酸甲酯、硬脂酸硬脂基酯等)、蜡(例如，蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等)，或者包含上述增塑剂、润滑剂、和脱模剂中的至少一种的组合。基于在组合物中的聚合物的总重量，通常以0.01至5wt％的量使用这些。

在某些实施方式中，光致变色的聚碳酸酯组合物进一步地包含磷酸。在不希望受到理论限制的情况下，认为的是，通过导致聚合物降解的酯交换，聚碳酸酯可以与脂环族聚酯反应并且磷酸的存在可以有效地预防这种酯交换，因此稳定光致变色的聚碳酸酯组合物。基于组合物的总重量，添加至光致变色的聚碳酸酯组合物的磷酸的量可以是，例如，0.001至0.5wt％，特别是0.01至0.1wt％。

用于形成光致变色的聚碳酸酯组合物的方法可以改变，但是在有利的性质中，在本体聚合物组合物中包含光致变色染料。在一个实施方式中，如在螺杆型挤出机中将聚合物与任何添加剂(例如，脱模剂)结合(例如，共混)。可以以任何顺序、以及以例如粉末、颗粒状、纤丝状形式、作为母料等将聚合物、染料、和任何添加剂结合。可以通过用于制备光致变色的聚碳酸酯组合物的方法的操作生产透明的组合物。在美国专利号7,767,738中描述了产生透明的光致变色的聚碳酸酯组合物的这类方法的一个实例，通过引证以其全部内容合并于此。可以将光致变色的聚碳酸酯组合物发泡、挤出成片，或者可选地制粒。使用发泡剂或者物理或者化学的起泡剂使光致变色的聚碳酸酯组合物发泡的方法是已知的并且可以进行使用。颗粒可以用于模制成制品，发泡，或者它们可以用于形成阻燃性光致变色的聚碳酸酯组合物的片。在一些实施方式中，可以以片的形式将组合物挤出(或者与涂层或者其他层共挤出)和/或可以通过压延辊(calendaring roll)加工以形成期望的片。

光致变色的聚碳酸酯组合物可以进一步地具有辅助加工的良好的熔体粘度。光致变色的聚碳酸酯组合物可以具有在300℃/1.2Kg下在360秒停留下根据ISO 1133测量的4至30、大于或等于12、大于或等于10、大于或等于15、大于或等于16、大于或等于17、大于或等于18、大于或等于19、或者大于或等于20cc/min的熔体体积流动速率(MVR，立方厘米每10分钟(cc/10min))。在具有宽范围的厚度，例如从0.1至10mm、或者0.5至5mm的制品中，可以获得相同的或者相似的值。

光致变色的聚碳酸酯组合物可以进一步地具有优异的冲击特性，特别是提供有关组合物如何在多轴变形条件下表现的信息的多轴冲击(MAI)和延展性。施加的变形可以是高速度的穿刺。基于该部分是否以脆性或者韧性的方式破裂，报道的特性包括表示为焦耳(J)的吸收的总能量以及以百分数(％D)计的部分的延展性。在由尖端穿透时延性部分表示出屈服，脆性部分碎成块或者具有刺穿(punch out)的截面，没有表示出屈服。在23℃下在4.4m/秒的冲击速度下根据ISO 6603在具有3.2mm厚度的盘上确定的，光致变色的聚碳酸酯组合物可以具有等于或者高于100J的MAI。在23℃下在4.4m/秒的冲击速度下根据ISO 6603在具有3.2mm厚度的盘上确定的，组合物可以具有80％和更高的多轴冲击的延展性。在具有宽范围的厚度，例如从0.1至10mm，且特别是在0.5至5mm的制品中，可以获得相同的或者相似的值。

光致变色的聚碳酸酯组合物可以进一步地具有优异的冲击强度。例如，如根据ISO 180/1A在23℃、5.5J下在具有4mm厚度的冲击棒上测量的，由光致变色的聚碳酸酯组合物模制的制品可以具有大于10kJ/m²的缺口悬臂梁冲击。在具有宽范围的厚度，例如从0.1至10mm、且特别是在0.5至5mm的制品中，可以获得相同的或者相似的值。

各自使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)或者根据ASTMD1003(2007)使用发光体C在0.062英寸(1.5mm)的厚度下测量的，可以将光致变色的聚碳酸酯组合物进一步地配制为具有小于3％、或者小于2％的雾度，以及大于80％的透射率。在一些实施方式中，各自使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)或者根据ASTM D1003(2007)使用发光体C在0.062英寸(1.5mm)的厚度下测量的，可以配制光致变色的聚碳酸酯组合物使得由组合物模制的制品具有小于3％的雾度以及大于80％的透射率两者。在一些实施方式中，在23℃下在4.4m/秒的冲击速度下根据ISO 6603在具有1.5mm厚度的盘上确定的，制品可以具有小于3％的雾度、大于85％的透射率、以及等于或高于100J的MAI全部三种。

光致变色的聚碳酸酯组合物可以进一步地具有根据ASTM D790(2010)以1.27mm/min的速度测量的小于3,000MPa、小于2,500MPa、或者小于2,200MPa的弯曲模量。

光致变色的聚碳酸酯组合物可以进一步地具有根据ASTM 6290-98在Color Eye 7000A上测量的0.1至10的Δa*值。

还提供了包含光致变色的聚碳酸酯组合物的成形的、形成的、或者模制的制品。可以通过以形成制品的各种方法如注射模制、挤出、旋转模制、吹塑、和热成型将光致变色的聚碳酸酯组合物模制成有用的成形的制品。因此，可以将光致变色的聚碳酸酯组合物用于形成起泡的制品、模制的制品、热成形的制品、挤出的膜、挤出的片、多层制品的层，例如，盖层，用于涂覆制品的基底，或者用于金属化制品的基底。在具有宽范围的厚度，例如从0.1至10mm、或者0.5至5mm的制品中，可以获得这些值。该制品用于各种应用。例如，光学透镜、玩具、玩具的组件、新颖物品(noveltyitem)、包装材料、或者安全标记。

以下阐述的是光致变色的聚碳酸酯组合物、制备方法以及包含其的制品的一些实施方式。

在一个实施方式中，光致变色的聚碳酸酯组合物包含：包含双酚A碳酸酯单元的聚碳酸酯；包含式(5)的单元的脂环族聚酯；以及光致变色染料；其中根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度。

在光致变色的组合物中的聚碳酸酯可以包括双酚A聚碳酸酯均聚物、包含双酚碳酸酯单元的聚(脂肪族酯-碳酸酯)、或者包含上述至少一种的组合。可选地聚(脂肪族酯-碳酸酯)包含：双酚A聚碳酸酯单元以及式(7)的单元。

在光致变色的组合物中的脂环族聚酯可以包含式(6)的单元。

在光致变色的组合物中的光致变色染料是苯并吡喃、萘吡喃、螺萘吡喃、螺萘噁嗪、螺(吲哚啉)萘噁嗪、螺(苯并吲哚啉)萘噁嗪、螺(吲哚啉)吡啶苯并噁嗪、螺(苯并吲哚啉)吡啶苯并噁嗪、螺(苯并吲哚啉)萘吡喃、螺(吲哚啉)苯并噁嗪、螺(吲哚啉)苯并吡喃、螺(吲哚啉)萘吡喃、螺(吲哚啉)喹啉并吡喃(spiro(indolino)quinopyran)、(芳基偶氮)硫代甲酸芳基酰肼化物((arylazo)thioformic arylhydrazidate)；二芳基乙烯；俘精酸酐、俘精酰亚胺、螺二氢吲嗪(spirodihydroindolizine)，或者包含上述至少一种的组合，优选地光致变色染料是萘[2,1-b][1,4]噁嗪、萘[1,2-b][1,4]噁嗪、3H-萘[2,1-b]吡喃、2H-萘[1,2-b]吡喃，或者包含上述至少一种的组合。

一种或多种以下条件可以应用：(1)聚碳酸酯相对于脂环族聚酯的重量比是约10:1至约1:10；(2)各自基于组合物的总重量，聚碳酸酯以5wt.％至95wt.％的量存在，并且脂环族聚酯以5wt.％至95wt.％的量存在；(3)各自基于组合物的总重量，聚碳酸酯以50wt.％至95wt.％的量存在，并且脂环族聚酯以5wt.％至50wt.％的量存在；或者(4)基于聚碳酸酯和脂肪族聚酯的总重量份数，光致变色染料以按重量计约10ppm至约1,000ppm的量存在。

组合物可以包含一种或多种的以下另外的组分：(1)基于组合物的总重量，组合物进一步地包含0.001至0.5wt％的磷酸；(2)基于组合物的总重量，组合物进一步地包含0.01至0.1wt.％的磷酸；或者(3)组合物进一步地包含选自抗氧化剂、热稳定剂、脱模剂、紫外光稳定剂、或者包含上述至少一种的组合的添加剂，可选地添加剂包含三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯。

组合物可以具有一种或多种以下的特性：(1)组合物具有根据ASTMD790(2010)以1.27mm/min的速度测量的小于3000MPa的弯曲模量；或者(2)组合物具有根据ASTM 6290-98在Color Eye 7000A上测量的0.1至10的Δa*值。

基于组合物的总重量，特定的示例性的组合物包含，50wt.％至95wt.％的双酚A聚碳酸酯均聚物；5wt.％至50wt.％的包含式(6)的单元的脂肪族聚酯；光致变色染料；以及选自抗氧化剂、热稳定剂、脱模剂、紫外光稳定剂、或者包含上述至少一种的组合的0.01wt.％至0.2wt.％的添加剂；其中组合物具有根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度。

基于组合物的总重量，另外的特定的示例性的组合物包含50wt.％至95wt.％的包含双酚A聚碳酸酯单元；和式(7)的单元的聚(脂肪族酯-碳酸酯)，5wt.％至50wt.％的包含式(6)的单元的脂肪族聚酯；光致变色染料；以及0.01wt.％至0.2wt.％的选自抗氧化剂、热稳定剂、脱模剂、紫外光稳定剂、或者包含上述至少一种的组合的添加剂；其中根据ASTMD1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度。

一种或多种的以下条件可以应用于特定的示例性的组合物：(1)组合物具有根据ASTM 6290-98在Color Eye 7000A上测量的0.1至10的Δa*值；(2)基于组合物的总重量，组合物进一步地包含0.01至0.1wt.％的磷酸；(3)光致变色染料是萘[2,1-b][1,4]噁嗪、萘[1,2-b][1,4]噁嗪、3H-萘[2,1-b]吡喃、2H-萘[1,2-b]吡喃，或者包含上述至少一种的组合；或者(4)添加剂包含三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯；(5)聚碳酸酯相对于脂环族聚酯的重量比是约10:1至约1:10；或者(6)基于聚碳酸酯与脂肪族聚酯的总的重量份数，光致变色染料以按重量计约10ppm至约1,000ppm的量存在。

基于组合物的总重量，另外的示例性的组合物包含，50wt.％至95wt.％的包含双酚A聚碳酸酯单元；和式(7)的单元的聚(脂肪族酯-碳酸酯)，5wt.％至50wt.％的包含式(6)的单元的脂肪族聚酯；选自萘[2,1-b][1,4]噁嗪、萘[1,2-b][1,4]噁嗪、3H-萘[2,1-b]吡喃、2H-萘[1,2-b]吡喃、或者包含上述至少一种的组合的光致变色染料，其中基于聚(脂肪族酯-碳酸酯)和脂肪族聚酯的总的重量份数，光致变色染料以按重量计约10ppm至约1,000ppm的量存在；0.01至0.1wt.％的磷酸；以及0.01wt.％至0.2wt.％的三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯；其中根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度；以及根据ASTM 6290-98在Color Eye 7000A上测量的0.1至10的Δa*值。

基于组合物的总重量，又一个示例性的组合物包含，50wt.％至95wt.％的双酚A聚碳酸酯均聚物：5wt.％至50wt.％的包含式(6)的单元的脂肪族聚酯；选自萘[2,1-b][1,4]噁嗪、萘[1,2-b][1,4]噁嗪、3H-萘[2,1-b]吡喃、2H-萘[1,2-b]吡喃、或者包含上述至少一种的组合的光致变色染料，其中基于双酚A聚碳酸酯均聚物和脂肪族聚酯的总的重量份数，光致变色染料以按重量计约10ppm至约1,000ppm的量存在；0.01至0.1wt.％的磷酸；以及0.01wt.％至0.2wt.％的三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯；其中根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在1.5mm的厚度下测量的，组合物具有80％或更大的透射率以及3％或更小的雾度；以及根据ASTM 6290-98在Color Eye 7000A上测量的，组合物具有0.1至10的Δa*值。

在另一个实施方式中，制品包含任一上述实施方式的组合物。制品是膜或者片的形式并且包括光学透镜、玩具、玩具的组件、新颖物品、包装材料或者安全标记。

形成组合物的方法包括将任何上述实施方式的组分熔融挤出，或者将任何上述实施方式的组合物成形、挤出、吹塑、或者注射模制。

通过以下使用以下组分的非限制性的实施例进一步地举例说明光致变色的聚碳酸酯组合物。

实施例

在表1中描述了在实施例中使用的材料。除非另有指出，基于组合物的总重量，组分的量是以wt％计。

表1

将聚碳酸酯组合物预共混然后在TEM-37BS双螺杆挤出机上挤出。挤出机具有10个区域，其设置在50℃(区域1)、100℃(区域2)、120℃(区域3)、200℃(区域4)、230℃(区域5至10)的温度。螺杆速度是300rpm并且通量是40kg/hr。

将挤出的颗粒在除湿干燥器中在80℃下干燥4小时。在FANUC机上模制色卡(color chip)和弯曲棒(flex bar)。在表2中示出了模制条件。本领域的技术人员将认识到方法并不局限于这些温度或者加工设备。

表2

通过凝胶渗透色谱法(GPC)确定聚合物的分子量(Mn、Mw、和多分散性(N))。

在300℃下在1.2kg的负载下根据ASTM D1238-04确定熔体体积速率(MVR)以及熔体流动速率(MFR)。

根据ASTM D790(2010)使用1.27mm/min的速度测试弯曲模量(flexural modulus)。

根据ASTM D1003(2007)使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)在HazeGard II上测试透射率(transmission)和雾度(haze)。

基于ASTM 6290-98在Color Eye 7000A上测试L*、a*、和b*。

实施例1-3.

实施例1-3证实了在包含聚碳酸酯和PCCD的组合物中光致变色染料的性能。在表3和图1中示出了制剂和结果。

表3

比较例1(CEx1)和实施例2和3(Ex2和Ex3)表示了，当聚碳酸酯PC-1与PCCD组合使用时，组合物的弯曲模量减少至约1500MPa。

结果还示出了，光致变色染料在包含PC-1和PCCD两者的组合物中适当地起作用。如在图1中示出的，CE1的组合物的透射率值(其不包含任何的光致变色染料)在UV辐射前后保持相同，然而在500nm和700nm之间的波长区域内在UV辐射之后，Ex2和Ex3的组合物(分别地包含0.025％的Reversacol水绿)的透射率值减小，表示在UV辐射之后吸收了黄色、橙色和红色的光。结果与UV辐射前后的样品的视觉观察符合。例如，在UV辐射之前的Ex3的样品示出了稍微的橙色。然后，在UV辐射之后样品变为绿色，表示了光致变色染料在包含PC-1和PCCD两者的组合物中适当地起作用。

磷酸的存在提供了进一步的优势。Ex3包含0.05％的磷酸。Ex3的PC-1和PCCD的分子量高于CEx1和Ex2(其不包含任何磷酸)的PC-1和PCCD的分子量，证明了磷酸的存在减少/预防PC-1和PCCD的降解。Ex3的透射率是85.2％。相反，在Ex2(其不包含磷酸)中的PC-1和PCCD降解并且透射率是82.8％，其低于Ex3的透射率(85.2％)。在不希望受到理论限制的情况下，认为的是，PC-1和PCCD的降解是由PC-1和PCCD的酯交换所引起的并且磷酸的存在可以有效地预防这种酯交换。

实施例4-8

实施例4-8举例说明了PCCD负载对于光致变色染料的性能的影响。在表4和图2中示出了制剂和结果。

表4

将0％、10％、23％、和50％的量的PCCD与PC-1和光致变色染料共混。如在表4和图2中示出的，当PCCD负载减少至20％时，仍然可以观察到光致变色的现象。例如，在UV辐射之后，Ex6和Ex7的色卡变为绿色，虽然颜色变化不是明显的，但是在UV辐射停止之后颜色快速地改变回来。但是当不使用PCCD(CEx5)时，颜色改变很难通过眼睛观察到。在UV辐射前后CEx5的卡都是绿色的。

由于在UV辐射之后光致变色染料-Reversacol水绿变为绿色的，所以在图2中Δa*用于表示聚碳酸酯材料的颜色变化。通常，a*值越低，颜色越绿。图2示出了随着PCCD负载Δa*增加。在不希望受到理论限制的情况下，认为的是，这是由于通过PCCD与PC-1共混所引起的自由空间的增加所致。PCCD负载越高，组合物具有的自由空间越多，并且光致变色染料越容易地改变颜色。

实施例9-10

实施例9和10证实了在包含PCCD和PC-1的组合物中的Reversacol梅红(Reversacol plum red)的性能。在表5和图3中示出了制剂(formulation)和结果。

表5

用PCCD和PC-1配制另外类型的光致变色染料，Reversacol梅红。在UV辐射之后，Ex10的色卡变为红色，其符合如在图3中举例说明的光谱变化，示出了绿色和黄色的光的透射率减小。

a*的增加还提供了颜色变化的指示。如在表5中示出的，Ex9的染料负载(0.005％)低于Ex10的染料负载(0.025％)并且Ex9的Δa*低于Ex10的Δa*，表示了随着染料负载的增加颜色变化变为明显。

实施例11-14

实施例11-14举例说明了在包含PCCD和双酚A/癸二酸共聚物(“HFD”)的组合物中的光致变色染料的性能。在表6和图4中示出了制剂和结果。

表6

将由Ex12的组合物制备的部分色卡覆盖并且将没覆盖的部分暴露于UV辐射。与没有覆盖因而没有暴露于UV辐射的区域相比，暴露于UV辐射的区域变为红色。该结果与在图4中举例说明的光谱变化符合。如在图4中示出的，在UV辐射之后，紫色、蓝色、青色、绿色和黄色的光的透射率减小，表示出在UV辐射之后的红色。

a*的增加还提供了这种光致变色现象的实证。通常，a*值越大，卡的颜色越红。在UV辐射之后，实施例13的a*、13和14的色卡明显地增加。因此，通过将PCCD、聚碳酸酯共聚物和光致变色染料结合提供了光致变色材料。

除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”、和“该”包括复数指示物。“或”是指“和/或”。针对相同组分或特性的所有范围的端点是包括在内的并且可独立组合。除非另外限定，否则本文使用的技术和科技术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含义。

如在本文中使用的，“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。使用标准的命名法描述化合物。例如，没有被任何指定基团取代的任意位置应理解为其化合价被指定的键、或者氢原子填充。不在两个字母或者符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，通过羰基基团的碳连接-CHO。

如在本文中使用，术语“烃基”和“烃”广泛地指包括碳和氢，可选地具有1至3个杂原子(例如，氧、氮、卤素、硅、硫、或它们的组合)的取代基；“烷基”是指直链或支链、饱和的单价烃基团；“亚烷基”是指直链或支链的、饱和的、二价烃基团；“烷叉基”是指直链或支链的、饱和的二价烃基团，两个价键都在单个共同的碳原子上；“环烷基”是指具有至少三个碳原子的非芳香族的一价单环或多环烃基，“芳基”是指在一个或多个芳香族环中仅包含碳的芳香族一价基团；“亚芳基”是指在一个或多个芳香族环中仅包含碳的芳香族二价基团；“芳基烷基”是指已经用如上定义的芳基基团取代的烷基基团，苄基是示例性的芳基烷基基团；“烷氧基”是指如上定义的具有通过氧桥(-O-)连接的指定数目的碳原子的烷基基团；以及“芳氧基”是指如上定义的具有通过氧桥(-O-)连接的指定数目的碳原子的芳基基团。

除非另外指出，否则上述基团中的每一个可以是未取代或取代的，条件是该取代并未显著不利地影响化合物的合成、稳定性、或应用。本文中使用的术语“取代的”是指指定原子或基团上的至少一个氢用另外的基团替代，条件是没有超过指定原子的标准化合价。当取代基是氧(即，＝O)时，那么置换原子上的两个氢。只要取代不对化合物的合成或使用产生显著不利的影响，允许取代基和/或变量的组合。可以在“取代的”位置上存在的示例性基团包含，但是不局限于，氰基；羟基；硝基；叠氮；烷酰基(如C_2-6烷酰基基团如酰基)；甲酰胺(carboxamido)；C_1-6或C_1-3烷基、环烷基、烯基、和炔基(包括具有至少一个不饱和键以及2至8个、或2至6个碳原子的基团)；C_1-6或C_1-3烷氧基；C_6-10芳氧基如苯氧基；C_1-6烷硫基；C_1-6或C_1-3烷基亚硫酰基；C_1-6或C_1-3烷基磺酰基；氨基二(C_1-6或C_1-3)烷基；具有至少一个芳香族环的C_6-12芳基(例如，苯基、联苯基、萘基等，每个环是取代的或未取代的芳香族)；具有1至3个单独的或稠合的环以及6至18个环碳原子的C_7-19亚烷基芳基，苄基是示例性的芳基烷基；或者具有1至3个单独的或稠合的环以及6至18个环碳原子的芳基烷氧基，苄氧基是示例性的芳基烷氧基。

通过引证将所有引用在此的参考以其全部内容合并于此。虽然为了说明的目的阐述了典型的实施方式，但是上述描述不应该被认为是本文范围的限制。因此，在没有脱离本文的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可想到多种变化、改变和替代物。