具有长寿命的颜色稳定的聚碳酸酯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及由熔融方法/聚合制成的可以用于制造制品的聚碳酸酯组合物，所述 制品即使在高厚度下也保持它们的透明度并在长时间段内保持它们的光学性质。这种组合 物和制品可以用于多种应用，例如用于形成透镜和光学装置等。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯(PC)是合成的工程热塑性树脂，并且是具有许多有益性质的一类有用的 聚合物。由于它们的机械强度和光学净度，聚碳酸酯树脂提供了许多显著优点并且用于许 多不同的商业应用。它们的高耐冲击性可以使聚碳酸酯在众多消费品诸如移动手机、MP3播 放器、电脑、笔记本电脑等中成为重要组分。由于其透明度，双酚A(BPA)聚碳酸酯可以在光 学介质、机动车透镜、屋顶元件、温室、光伏装置和安全玻璃中得到应用。
[0003] 在某些应用中，尤其在目标厚度及因此的光路具有相当大的长度的应用中，浅颜 色和高透明度要求更重要。这些应用的实例包括诸如机动车发光内部透镜、准直仪透镜 (col 1 imator 1 enses)、发光二极管(LED)透镜和光导中发现的厚透镜。除了这些，这些应用 还要求光学性质在长时间内保持。尤其是对于含保证具有长寿命的LED光源的应用是正确 的。
[0004] 聚碳酸酯可以通过熔融方法或通过界面方法来生产。通过熔融方法生产的聚碳酸 酯具有不同于通过光气方法制成的聚碳酸酯的性质和结构特征。例如，通过熔融方法生产 的聚碳酸酯可以具有3至56(^/1〇1^11的熔体体积速率(1^1〇、65%至90%的封端含量和 300ppm至2750ppm的弗里斯含量(Fries content)。相比之下，通过界面方法生产的聚碳酸 酯将具有90%至96%的封端含量和小于200ppm的弗里斯含量。界面方法还需要使用有毒气 体光气。
[0005] 希望的是通过熔融方法生产聚碳酸酯，该方法允许模制或挤出具有浅颜色和高光 透射而且在高温下在长时间内保持这些性质的物体。
【发明内容】
[0006] 本文公开了通过熔融方法/聚合生产的颜色稳定并具有较长寿命的聚碳酸酯。本 公开的聚碳酸酯化合物由熔融方法制成并包含季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂，并可选地包含 酚类抗氧化剂。还公开了使用聚碳酸酯化合物生产的制品。
[0007] 在这方面，本文在多个实施方式中公开了包含通过熔融方法形成的聚碳酸酯聚合 物和季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂的聚碳酸酯组合物。组合物具有当根据ASTM D1925在 2.5mm厚度测量时的3或更小的黄度指数(YI)、当根据ASTM D1003在2.5mm厚度测量时的 90%或更大的光透射、当根据ASTM D1238测量时的3至56cc/10min的熔体体积速率、65%至 90%的封端百分比（endcap percentage)、和200ppm至2750ppm的弗里斯含量。
[0008] 在一些实施方式中，季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂是双(2，4_二枯基)季戊四醇二亚 磷酉爱酯（bis(2，4_dicumyl)pentaerythritol diphosphite)〇
[0009] 在其他另外的实施方式中，聚碳酸酯组合物进一步包含酚类抗氧化剂。
[0010] 在一些实施方式中，酚类抗氧化剂是3-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷 基酯、1，3,5_ 三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1，3,5-三嗪-2,4,6-(1!1，3!1，5!〇-三 酮或双[3,3_双_(4'_羟基-3'-叔丁基苯基)丁酸]-二醇酯。
[0011] 在多个实施方式中，聚碳酸酯组合物包含50ppm至lOOOppm的酸类抗氧化剂。
[0012]在一些实施方式中，季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂与酚类抗氧化剂的重量比是1:1 至6:1 〇
[0013]在进一步的实施方式中，聚碳酸酯组合物具有2.5或更小的YI。
[0014] 在另外的实施方式中，聚碳酸酯组合物包含25ppm至lOOOppm的季戊四醇二亚磷酸 酯稳定剂。
[0015] 在一些实施方式中，在250°C下烘烤60分钟的时间段后，黄度指数保持低于10。在 多个其他实施方式中，在250°C下烘烤60分钟的时间段后，黄度指数增加了小于100%。在另 外的实施方式中，在250°C下烘烤120分钟的时间段后，黄度指数增加了小于200%。
[0016] 在进一步的实施方式中，可以由聚碳酸酯组合物模制制品。在其他实施方式中，制 品是机动车内部透镜(automotive inner lenses)、准直仪透镜、LED透镜或光导。
[0017] 下面更具体地描述本公开的这些和其他非限制性方面。
【附图说明】
[0018] 以下是附图的简要说明，给出附图是出于示出本文所公开的示例性实施方式的目 的而不是为了限制其的目的。
[0019] 图1是YI(黄度指数）与以下混合物的ppm浓度的图：（1)酚类抗氧化剂1076 (A01076)，（2)亚憐酸酯Irgaphos 168(1-168)，（3)二亚憐酸酯Doverphos S_9228(DS_ 9228)，（4)1-168和401076的组合，以及（5)05-9228和六01076的组合。
[0020]图2是Π(黄度指数)与以下混合物的ppm浓度的图：（1)酸类抗氧化剂Hostanox 03 (八0批103)，（2)亚磷酸酯1-168和40批103的组合，以及（3)二亚磷酸酯03-0228和八0 Htx 03的组合。
[0021]图3是通过在250°C下在盘子上烘烤聚合物30分钟、60分钟和120分钟进行的曲奇 测试(cookie test)的图。测量对以下混合物的ppm浓度的YI (黄度指数）：（1) 75ppm酸类抗 氧化剂 Songnox 1790(A0 1790)，（2)400ppm 的亚磷酸酯 1-168 和 75ppm 的酸 A0 1790 的组合， (3)40(^口111的亚磷酸酯1-168和15(^。1]1的|^\0 1790的组合，以及(4)40(^。1]1二亚磷酸酯03-9228 和 75ppm 酸 A0 1790 的组合。
[0022]图4是比较亚磷酸酯（1-168)或二磷酸酯(DS-9228)与不同酚类抗氧化剂(A0)的多 种组合的YI(黄度指数）的图。测量对以下的ppm浓度的YI:(l)400ppm亚磷酸酯1-168和 300ppm酸A0 1076，（2)400ppm亚磷酸酯 1-168和300ppm酌?χ 03，（3)400ppm二亚磷酸酯DS-9228和300ppm酸A01076，（4)400ppm二磷酸酯DS-9228和300ppm酸A0 Hx 03，（0)没有添加苯 酚或亚磷酸酯的对照，（5)700ppm亚磷酸酯I-168，（6)700ppm二亚磷酸酯DS-9228，（7) 700ppm酸A0 1076,和（8)700ppm酸A0 Hx 03。
【具体实施方式】
[0023] 通过参考以下所希望的实施方式和其中包含的实施例的详细描述可以更容易地 理解本公开。在以下说明书和所附的权利要求中，将提及多个术语，这些术语应限定为具有 以下含义。
[0024] 除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数指示 物。
[0025] 如说明书和权利要求中所使用的，术语"包含"可以包括实施方式"由……组成"和 "基本上由……组成"。
[0026] 在本申请的说明书和权利要求中的数值，特别当它们与聚合物或聚合物组合物相 关时，其反映用于可包含不同特性的单独聚合物的组合物的平均值。此外，除非有相反的指 示，否则应当将该数值理解为包含当减小至相同数量的有效数字时相同的数值，和与所述 值相差小于确定该值的本申请中描述类型的常规测量技术的实验误差的数值。
[0027] 本文所公开的所有范围包括所述端点并且是独立地可组合的（例如，"2克至10克" 的范围包括端点2克和10克以及所有中间值）。
[0028] 如本文所使用的，近似语言可以应用于修饰任何定量表述，该定量表述可以变化 而不会导致其所涉及的基本功能上的变化。因此，通过诸如"约"和"基本上"的一种或多种 术语修饰的值可以不限于指定的精确值。也应当认为修饰语"约"是公开由两个端点的绝对 值限定的范围。例如，表达"约2至约4"也公开了范围"2至4"。
[0029] 应当注意的是，重量百分数或"wt%"是基于聚合组合物的总重量。
[0030] 使用标准命名法描述化合物。例如，应当理解的是未由任何指定基团取代的任何 位置具有由指定键或氢原子填充的化合价。使用并不在两个字母或符号之间的短线 来指示取代基的连接点。例如，醛基-CH0是经由羰基基团的碳连接的。
[0031] 术语"脂肪族"是指不是环状的并且具有至少一价化合价的原子的线性或支化排 列。将脂肪族基团限定为包含至少一个碳原子。原子排列可以在骨架中包含杂原子诸如氮、 硫、硅、硒和氧，或可以仅由碳和氢构成。脂肪族基团可以是取代的或未取代的。示例性的脂 肪族基团包括但不限于甲基、乙基、异丙基、异丁基、羟基甲基(_CH 20H)、巯基甲基(_CH2SH)、 甲氧基、甲氧基羰基(ch3〇co-)、硝基甲基(-ch 2n〇2 )和硫代羰基。
[0032] 术语"烷基"是指仅由碳和氢构成的原子的线性或支化排列。原子排列可以包含单 键、双键或三键(通常称为烷烃、烯烃或炔烃）。烷基可以是取代的（即替代了一个或多个氢 原子)或未取代的。示例性的烷基包括但不限于甲基、乙基和异丙基。应当注意的是，烷基是 脂肪族的子集。
[0033] 术语"芳香族"是指具有至少一价化合价并且包含至少一个芳香族基团的原子排 列。原子排列可以包含杂原子诸如氮、硫、硒、硅和氧，或者可以仅由碳和氢构成。芳香族基 团是未取代的。示例性的芳香族基团可以包括但不限于苯基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、萘基 和联苯基。
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