用于生产具有高质量和良好加工性的光学质量产品的聚碳酸酯组合物的制作方法

用于生产具有高质量和良好加工性的光学质量产品的聚碳酸酯组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体涉及未猝灭的（未淬火的，unquenched)恪融聚碳酸酯的生产。
【背景技术】
[0002] 通常在一系列反应器中在催化剂的存在下通过使双酚化合物与碳酸酯化合物反 应来实现聚碳酸酯的熔融聚合。在聚合完成之后，通常猝灭催化剂（在本文中称为猝灭的 聚碳酸酯），并添加任何添加剂，以产生聚碳酸酯组合物。通过熔融缩聚方法产生的用于介 质存储应用（如CD、DVD、和BLU-RAY?盘（disc))的聚碳酸酯组合物，当没有猝灭催化剂时 (在本文中称为未猝灭的聚碳酸酯），通常经历质量问题，如光学特性的降低。光学质量的 这种降低可能最终降低未猝灭的聚碳酸酯用于介质存储应用的适用性。
[0003] 在未猝灭的聚碳酸酯中可能发生光学特性的降低，这是由于存在活性聚合催化 剂，其可以催化在某些添加剂和聚碳酸酯主链之间的反应。例如，通常将脱模剂加入猝灭的 聚碳酸酯组合物以促进得到的聚碳酸酯组合物的进一步处理。在猝灭的聚碳酸酯中，通常 添加单硬脂酸甘油酯（GMS)和/或三硬脂酸季戊四醇酯（PETS)作为脱模剂。然而，GMS分 子含有在活性催化剂的存在下可以与聚碳酸酯反应的羟基，其导致光学特性的降低，以致 组合物不适合用于介质存储应用。PETS已经表明在未猝灭的聚碳酸酯中具有良好的稳定 性，但还已表明会降低从其模制的盘的光学质量。
[0004] 因此，可以用于介质存储应用的包含脱模剂的未猝灭的熔融聚碳酸酯组合物以及 其制备方法是所期望的。

【发明内容】

[0005] 本文中公开了用于制备熔融聚碳酸酯组合物的方法，用于制备熔融聚碳酸酯组合 物的系统以及由其制备的聚碳酸酯组合物。
[0006] 在一种实施方式中，用于制备聚碳酸酯组合物的方法可以包括：在催化剂的存在 下熔融聚合二羟基化合物和碳酸酯化合物以形成聚碳酸酯；以及添加1至400ppm的三硬脂 酸甘油酯以形成聚碳酸酯组合物，其中聚碳酸酯组合物是未猝灭的，其中聚碳酸酯具有如 通过凝胶渗透色谱法并基于聚碳酸酯标准测定的8, 000至19, 000道尔顿的重均分子量。
[0007] 通过以下附图和详细描述来举例说明上述和其它特征。
【附图说明】
[0008] 以下是附图的简要描述，在附图中相同的要素（元件）编号相同，并且呈现其用于 说明本文公开的示例性实施方式的目的而并非限制其的目的。
[0009] 图1示意性地描述了用于其中没有添加催化剂猝灭剂（淬火剂，quenching agent)的聚碳酸酯生产的装置设计（plant design);以及
[0010] 图2是实施例1-11的所得浊度水平（cloud level)的图解说明。
【具体实施方式】
[0011] 几个熔融聚碳酸酯（PC)工艺通过猝灭来稳定聚碳酸酯，即，用猝灭剂来中和剩余 的活性聚合催化剂。猝灭剂通常是酸性的，并且不同于出于其它目的而添加的可能会降低 催化剂活性的添加剂。如在本领域中所理解的，"猝灭剂"降低催化剂的活性以防止在制备 的最后阶段中，例如，当将各种添加剂加入聚碳酸酯组合物时，发生不必要的反应。猝灭剂 可以最小化或防止在活性催化剂的存在下在添加剂和聚合物主链之间可能发生的反应。这 样的反应可能导致添加剂的效率的损失、聚碳酸酯的分子量的变化、以及得到的聚碳酸酯 组合物的性能的变化（如光学特性的降低）中的一种或多种。令人惊讶地发现，可以将按 重量计百万分之1至400 (ppm)，具体地，50至350ppm，更具体地，100至200ppm的脱模剂三 硬脂酸甘油酯（GTS)加入未猝灭的熔融聚碳酸酯以产生可以例如用于介质存储应用的光 学级熔融聚碳酸酯。此结果是特别令人惊讶的，这是因为在聚碳酸酯的熔融制备中经常使 用的α催化剂的寿命较长，并且几乎全部催化剂在聚合过程之后还存在。
[0012] 如在本文中所使用的，术语"未猝灭的聚碳酸酯"可以包括以下一种或多种：⑴ 聚碳酸酯组合物，其包含活性催化剂；（2)聚碳酸酯组合物，其中催化剂没有被中和，尤其 是，被完全中和；（3)聚碳酸酯组合物，其中在聚碳酸酯和催化剂之间的反应性没有降低； (4)聚碳酸酯组合物，其中，通过添加猝灭剂，在没有降低聚合设备（polymerization unit) 和挤出机的出口之间的催化剂活性的情况下形成聚碳酸酯组合物；（5)聚碳酸酯组合物， 其中，相对于任何添加的α催化剂，已添加小于或等于50摩尔％的酸；以及（6)聚碳酸酯 组合物，其中在聚碳酸酯的制备过程中基本上没有添加猝灭剂（如该术语在本领域中被理 解的），具体地路易斯或质子（布朗斯台德，Bronsted)酸性化合物。
[0013] 在一种【具体实施方式】中，术语"未猝灭的聚碳酸酯"是其中在聚碳酸酯的制备过程 中基本上没有添加猝灭剂的聚碳酸酯组合物。如上所述，"猝灭剂"是本领域的术语，其是 指加入熔融聚合的聚碳酸酯以特定地用来降低催化剂的活性水平的试剂。"猝灭剂"并不包 括为了一个目的（例如，作为热稳定剂、紫外光稳定剂、阻燃剂、脱模剂、增塑剂、润滑剂、染 料、颜料等）常用于聚碳酸酯组合物的制备的组分，其还可以具有降低催化剂活性的辅助 作用。因此，在一种【具体实施方式】中，术语"未猝灭的聚碳酸酯"是指这样的聚碳酸酯，其并 不包括显著量的猝灭剂，例如按重量计百万分之〇(ppm)至小于lppm，0ppm至小于0. lppm， Oppm至小于0· Olppm，或Oppm至小于0· OOlppm，各自基于未猝灭的聚碳酸酯的重量。在一 种实施方式中，没有添加猝灭剂。
[0014] 猝灭剂包括硼酸酯（例如，B(0CH3)3、B(0CH 2CH3)3、和B(0C6H6) 3JJ|酸锌、磷酸硼、 硬脂酸错、娃酸错、碳酸错、CfC12醇错（zirconium CfCualkoxide)、羟基羧酸错、磷化镓、 锑化镓、氧化锗、CfC32有机锗化合物、C4-C32四有机锡化合物、（： 6-(：32六有机锡化合物（例 如，[(C6H60) Sn(CH2CH2CH2CH3)2] 2)、Sb203、氧化锑、C「C32烷基锑、氧化铋、C「C 12烷基铋、乙酸 锌、硬脂酸锌、(；-(：32烷氧基钛、和氧化钛、磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、多磷酸、硼酸、氢 氯酸、氢溴酸、硫酸、亚硫酸、己二酸、壬二酸、十二烷酸、L-抗坏血酸、天冬氨酸、苯甲酸、甲 酸、乙酸、柠檬酸、谷氨酸、水杨酸、烟酸、富马酸、马来酸、草酸、苯亚磺酸（benzenesulfinic acid)、硫酸(^-(^二烷基酯（C fCudialkyl sulfate)(例如，硫酸二甲酯和硫酸二丁酯）、 式RiSOA的烷基磺酸酯，其中R i是氢、C「C12烷基、C 6-Cls芳基、或C 7-(：19烷基芳基，以及R 2 是Ci-Cu烷基、c 6-cls芳基、或C 7-(：19烷基芳基（例如，苯磺酸酯、对甲苯磺酸酯、甲基苯磺酸 酯、乙基苯磺酸酯、苯磺酸正丁酯、苯磺酸辛酯和苯磺酸苯酯、对甲苯磺酸甲酯、对甲苯磺酸 乙酯、对甲苯磺酸正丁酯、对甲苯磺酸辛酯和对甲苯磺酸苯酯，尤其是对甲苯磺酸烷基酯如 对甲苯磺酸正丁酯）、式（RaS03) (PRb4)+的磺酸鱗盐，其中Ra是氢、Ci-Cu烷基、C6-C 1S芳基、 或(：7-(：19烷基芳基，以及每个Rb独立地是氢、C「C12烷基或C 6-Cls芳基，式A L (YiSOJ1) "的 磺酸衍生物，其中A1是化合价为m的C i-C4。烃基，Y 1是单键或氧原子，X 1是式-CR 15R16R17的仲或叔烷基、一价（一当量，一等价，one equivalent)的金属阳离子、铵阳离子（例如， NRb3+，其中每个Rb独立地是氢、C「C12烷基或C 6-Cls芳基）、或鱗（磷鑰，phosphonium)(例 如，PRb4+，其中每个Rb独立地是氢、C「C12烷基或C 6-C1S芳基），其中R15是氢原子或具有1 至5个碳原子的烷基，R16是氢原子、苯基或具有1至5个碳原子的烷基，以及R 17与R 15相 同或不同并且具有和R15相同的定义，条件是R 15、R16和R 17的两个不能是氢原子，以及m是 1至4的整数，条件是当Y1是单键时，在m的量中的所有X 1不能是一价的金属阳离子，式 ￥^-503的化合物，其中A2是二价烃基，+X2是仲、叔或季铵阳离子或仲（例如，叔或季 鱗阳离子，以及Y1是单键或氧原子，式A 3-(+X3) n · (R-f-SOs) n的化合物，其中A 3是化合价 为η的C「C4。烃基，+X3是仲、叔或季铵阳离子（例如，NR b3+，其中每个Rb独立地是氢、C「C12烷基或C6-C1S芳基）、或仲、叔或季鱗阳离子（例如，PRb4 +，其中每个Rb独立地是氢、C 烷基或C6-C1S芳基），R是单价C i-C4。烃基，η为2至4的整数，以及Y 1是单键或氧原子，式 W-AdLA4- (Ad2-A5)册化合物，其中A5是单价或二价C「C4。烃基，A 4是二价C「C4。烃基，每个 Ad1和Ad2独立地是酸酉干基团，选自-SO2-〇-S02-、-S0 2-〇-C〇-和-C〇-〇-S02-，以及1是0或1， 条件是当1是〇时，-(Ad2-A5) i是氢原子或在A4和A 5之间的键，其中A 5是二价烃基或单键， 具有式RaRbN-A-S03R。的氨基磺酸酯，其中R 3和R b各自独立地是氢、C「C12烷基、C 6-C22芳基、 C7_C19烷基芳基或R 3和R b单独或组合地与N(例如，吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、咔唑 基、喹啉基、咪唑基、哌嗪基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、吡咯啉基、吲哚基、嘌呤基、吡咯烷基 等）形成芳族或非芳族杂环化合物，R。是氢，以及A是C「C12烷基、C 6-Cls芳基、或C 17-(：19烷 基芳基（例如，化合物如N-(2-羟基乙基）哌嗪-N'-3-丙磺酸、1，4，-哌嗪双（乙磺酸）、和 5-二甲基氨基-1-萘磺酸），SRaRbRcN+-A一S0 3 的磺酸酯铵（ammonium sulfonic ester)， 其中Ra、Rb各自独立地是氢、C「C12烷基、C「C12芳基、(： 7-(：19烷基芳基，或RJP Rb单独或组 合地与N(例如，吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、咔唑基、喹啉基、咪唑基、哌嗪基、噁唑基、 噻唑基、吡唑基、吡咯啉基、吲哚基、嘌呤基、吡咯烷基等）形成芳族或非芳族杂环化合物，R。 是氢，以及A是烷基、C 6-Cls芳基、或C 7-(：19烷基芳基，磺化聚苯乙烯，丙烯酸甲酯-磺 化苯乙烯共聚物，以及包含前述项的至少一种的组合。猝灭剂可以包括化合物的组合，例如 对甲苯磺酸烷基酯如对甲苯磺酸正丁酯和磷酸。
[0015] 如在本文中所使用的，"聚碳酸酯"是指具有式（1)的重复结构碳酸酯单元的组合 物
[0017] 其中R1基团的总数的至少60%含有芳族部分以及其余量是脂族、脂环族、或芳族 的。每个R1可以是C63。芳族基团，即，含有至少一个芳族部分。R1可以衍生自式HO-RLOH 尤其是式（2)的二羟基化合物
[0018] HO - A1 - Y1 - A2 - 0H (2)
[0019] 其中每个A1和A 2是单环二价芳族基团以及Y 1是单键或具有分开A 1与A 2的一个 或多个原子的桥连基。一个原子可以分开A1与A2。具体地，每个R1可以衍生自式（3)的双 酚
[0021] 其中RIP Rb各自独立地是卤素 、C i 12烷氧基、或C i 12烷基；以及p和q各自独立 地是〇至4的整数。应当理解的是，当p是0时，Ra是氢，以及同样，当q是0时，Rb是氢。 此外，在式（3)中，Γ是连接两个羟基取代的芳族基团的桥连基，其中每个C6亚芳基的羟 基取代基和桥连基彼此位于C6亚芳基上的邻、间、或对位（具体地，对位）。桥连基Xa可以 是单键、_〇_、_s_、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-、或G 18有机基团。c i 18有机桥连基可以是环 状或无环、芳族或非芳族的，并且可以进一步包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以 排列Ci 18有机基团以致连接至其的C 6亚芳基各自连接至c i 18有机桥连基的共同的烷叉基 (alkylidene)碳或不同的碳。p和q可以各自是1，以及RlP Rb各自是C i 3烷基，具体地， 甲基，其在每个亚芳基上与羟基间位排列。
[0022] Γ可以是取代或未取代的C3 18环烷叉基、式-COT) (Rd)-的Q 25烷叉基，其中R。 和#各自独立地