[发明专利]用于调节分子量的烷基酚和具有改进性质的共聚碳酸酯

说明书

本发明涉及具有窄分子量分布的共聚碳酸酯和这些聚碳酸酯与选自热稳定剂和脱模剂的组的添加剂的组合物、其用于制备模制品的用途和可由其得到的模制品和烷基酚用于调节共聚碳酸酯的分子量的用途。

共聚碳酸酯属于工业热塑性塑料一组。其在电气和电子部件中、作为灯的外壳材料和在需要特殊的热和机械性质的应用(例如吹风机)、在汽车部件、塑料罩、漫射屏或光导管元件和灯罩或灯架(聚光圈)中的应用中具有广泛的用途。

这些用途几乎总是需要好的热和机械性质，例如Vicat温度(热变形温度)和玻璃态转化温度。为了实现升高的热变形温度，必须求助于合成复杂且因此也昂贵的特殊双酚。

已知在聚合物的情况中，这些性质取决于分子量。通常，其随着分子量的升高而升高，并接近极限值。然而，这里，不仅分子量本身，而且分子不均质性因子U＝(Mw/Mn)-1也是重要的，因为高的不均质性因子对共聚碳酸酯的热和机械性质具有不利的影响。分子量进一步对粘度(溶液和熔融粘度)以及因此对聚合物熔体在特定加工温度下的流动性具有直接的影响。然而，高分子量产物流动更差，因此仅能够用显著更短的循环时间处理。因此这种途径在较低分子量时也不利于满足所需的机械性质和热变形温度。进一步已知低分子量化合物和低聚物对共聚碳酸酯的热和机械性质具有不利的影响。

烷基酚，特别是p-叔丁基苯酚(以下为简要起见称作BUP)作为用于在制备聚碳酸酯的链终止剂是已知的(WO 01/51541、EP-A1,249,463和WO 2004/063249)。然而，所引用的公开文件既未描述具有特定分子量分布的聚碳酸酯，也未描述使用烷基酚用于制备具有特定分子量分布的共聚碳酸酯。特别地，尚未发现当使用酚作为链终止剂时在特定共聚物组合物中链终止剂对分子不均质性因子或Vicat温度的影响的指示。

因此存在开发具有改进热变形温度的芳香聚碳酸酯和开发在给定/一定粘度(溶液或熔体粘度)下用于在其中低分子量化合物和低聚物的含量降低(即不均质性因子U＝(Mw/Mn)-1变得更小)同时改进了热性质(Vicat和玻璃态转化温度)且降低了特定的高Tg双酚的用量的连续工艺中制备所述芳香聚碳酸酯的方案的任务。

令人惊奇的是，已经发现在制备聚碳酸酯中用作链终止剂的烷基酚对GPC曲线的过程(即对于分子量分布)并因此也对于欲避免的低分子量化合物和低聚物的含量的具有决定性的影响，能够提高对于给定共聚物组合物的Vicat温度。这种在通过界面工艺的连续工艺中用于受控改进分子量分布(即更窄的分布或更小的不均质性因子U＝(Mw/Mn)-1)及其调节和对该链终止剂的性质的依赖性迄今为止是未知的。而且已经发现为了达到相同的Vicat或玻璃态转化温度，如果以依照本发明的方式实现该更窄的分子量分布，那么能够使用较少量的特定的高Tg的双酚。同时，此处发现更低的熔融粘度，因此改进了在以此方式得到的共聚碳酸酯的注模过程中的工艺性质。

这表示对于注模或挤出组件的机械和热性能的重要规范。由依照本发明的共聚碳酸酯和共聚碳酸酯组合物制备的注模件或挤出物具有显著改进的热性质(玻璃态转化温度Tg和Vicat温度)。

本发明提供了包含式(1)的结构单元作为链终止剂(端基)和至少一个式(2)的双酚单元的共聚碳酸酯：

其中

R1和R2彼此分别表示氢或C₁～C₁₈烷基，但其中R1和R2不能同时为氢。

其中

R³表示C₁～C₄烷基，优选甲基，

R⁴表示氢或C₁～C₄烷基，优选甲基，

n表示0、1、2或3，优选2或3，

m表示0、1或2，优选0，

其中根据分子量范围，共聚碳酸酯具有以下不均质性因子(Uneinheitlichkeit)：

A)基于双酚的总量，共聚碳酸酯具有≥50mol％且优选＜100mol％含量的式(2)双酚单元：

对于具有18,000～35,000g/mol的平均分子量(重均)的线性CoPC，U＝(Mw/Mn)-1为1.3～2.5，优选1.4～2.3，非常特别优选1.5～2.3。

B)基于双酚的总量，共聚碳酸酯具有大于0且小于50mol％的式(2)双酚单元：