[发明专利]具有高折光指数的聚碳酸酯

说明书

发明背景

本发明公开的内容一般而言涉及具有高折光指数的聚碳酸酯及其制备方法和其组合物。

聚碳酸酯是由双酚和碳酰氯(或它们的衍生物)生产的热塑性合成树脂。它们是碳酸的线型聚酯，可以从二羟基化合物和碳酸二酯形成，或者通过酯交换形成。聚合可以在含水乳液或无水溶液中进行。

聚碳酸酯具有在某些使用场合中所需的许多性能和特征。这些特性包括透明或透光性(即90％或更高的透光度)、高抗冲强度、耐热性、抗天气变化和抗臭氧、韧性好、易燃而又有自熄性、良好的抗电性、无腐蚀性、无毒等等。而且，聚碳酸酯已经可以用在各种不同的制品成型过程中，其中例如模塑(包括注塑等等)、挤出、和其它的热成型等。因此，聚碳酸酯常被广泛用来成型各种各样的制品，包括模塑产品、溶液流延薄膜或挤塑薄膜、各种构件、管件和管道、透镜、安全屏障、仪表玻璃、和医疗器件。从聚碳酸酯可以制成多种颜色的家庭日用品并且可以上漆、粘贴、刨光、压制、和用金属喷涂，以及能用来制成精细的另件和电子产品。

聚碳酸酯在其它潜在的应用中，要求其具有优良的光学性能如透明性和高的折光指数。在这方面，折光指数(“RI”)是光在真空中的相位速度与在特定介质中的相位速度之比。它也被称作折光率或折射常数。

具有优良光学性能的聚碳酸酯的应用包括多层漫射器和反射器膜、以及眼镜玻璃等等。只用双酚A形成的折光指数为1.58的聚碳酸酯有些就是用在这些用途上。现在还需要这样的聚碳酸酯，其折光指数大于只用双酚A形成的聚碳酸酯的折光指数。

在本申请的参考文献中所引用的美国专利5,532,331中，与4，4’-硫联二苯酚(4，4’-thiodiphenol)共聚形成的聚碳酸酯具有高的折光指数。

在本申请的参考文献中所引用的美国专利5,344,910中，讨论了2-苯基-3，3-双-(4-羟苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)(由酚酞衍生的双酚)的应用。人们发现，PPPBP在做成发泡聚合物熔融料和模塑料的熔融加工过程中，熔融稳定性差，而且在熔融加工过程中该树脂褪色。高含量的使用PPPBP也导致聚碳酸酯变脆。

在本申请的参考文献中所引用的美国专利5,401,826中，用4，4’-二羟苯基与双酚A来形成聚碳酸酯。但是，这种聚碳酸酯的折光指数不高。

因此，需要生产一种具有良好加工性能和机械性能的折光指数高的较透明的聚碳酸酯。

发明内容

在各种实施方式中所公开的是具有高折光指数的聚碳酸酯。还公开了生产聚碳酸酯的方法和聚碳酸酯组合物。

在这些实施方式中，该聚碳酸酯是一种芳族聚碳酸酯，其含有式(I)的第一单体和式(II)的第二单体：

式(I)                             式(II)

其中R₁-R₁₆各自独立地选自氢、卤素、硝基、氰基、C₁-C₂₀烷基、C₄-C₂₀环烷基和C₆-C₂₀芳基；以及

其中第一单体与第二单体的摩尔比为约45∶55至约75∶25。

在更特定的实施方式中，第一单体是4，4’-硫联二苯酚。在其它的特定实施方式中，第二单体是4，4’-二羟基联苯。在更具体的实施方式中，第一单体是4，4’-硫联二苯酚并且第二单体是4，4’-二羟基联苯。在其它实施方式中，第一单体与第二单体的摩尔比为约70∶30。

该芳族聚碳酸酯还可含有与第一和第二单体不同的第三种二羟基单体。该第三种单体的存在量可为至多100摩尔份，其中第一单体与第二单体之和共为100摩尔份。

在有些实施方式中，第三单体是式(III)的双酚：

式(III)

其中A是选自键(bond)、-O-、-S-、-SO₂-、C₁-C₁₂烷基、C₆-C₂₀芳族基团和C₆-C₂₀脂环族基团；以及R₁₇-R₂₄各自独立地选自氢、卤素、硝基、氰基、C₁-C₂₀烷基、C₄-C₂₀环烷基和C₆-C₂₀芳基。

在一些具体的实施方式中，第三单体是2，2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚-A)。