[发明专利]用于制备增强结晶度的共聚碳酸酯的方法

说明书

本发明的背景

本发明涉及共聚碳酸酯的制备方法，和更尤其涉及通过要求结晶度增强的方法来制备它们的方法。

例如在US专利4,948,871,5,204,377和5,214,073中公开了聚碳酸酯的固态聚合(下文有时为“SSP”)，该公开内容在这里引入。它包括第一步形成前体聚碳酸酯，一般是通过二羟基芳族化合物如双酚A与碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯的熔融聚合(即酯交换)形成预聚物；第二步增强预聚物结晶度；和第三步通过加热到在它的玻璃化转变温度和它的熔点之间的温度来增加结晶预聚物的分子量。该聚合方法因它的有效性和环境上的益处引起了人们越来越多的兴趣。

根据上述专利通过溶剂处理或加热处理进行该方法的第二步或结晶度增强步骤。如所述那样，溶剂处理方法事实上是使用对预聚物而言的良好或不良溶剂，预聚物与它的液体或蒸汽形式接触。示例性“溶剂”包括脂族芳族烃、醚、酯、酮和卤化脂族和芳族烃。让“溶剂”渗透到预聚物中有时被认为是重要的。发生渗透的增强结晶度的方法显然需要整个预聚物物料(mass)的结晶度增加至少5％的值(从粉末的X射线衍射图谱测定)。

近年来聚碳酸酯的一个主要应用领域是在光数据记录介质，包括由镭射唱片和在计算机中使用的CD-ROM盘来例证的光盘的制造上。在光盘上的数据通过与在垂直方向上偏振的相似参比光束相关的平面偏振激光束来阅读。为精确地阅读，必需使在穿过光盘后的这些激光束的相位延迟中的差别减至最小。

在光盘，尤其读写光盘和能够贮存大量数据的光盘的进一步开发中，各种物理因素变得重要。其中一个与光盘的贮存能力紧密相关的因素是它的双折射率，即在彼此垂直的两个方向上偏振的光的折射率之间的差异。双折射率具有几个组成因素，它们中的一些与制造光盘的聚碳酸酯的分子结构相关。

含有从苯基茚满醇(phenylindanol s)，尤其6，6’-羟基-3，3，3’，3’-四甲基-1，1’-螺二茚满(下文称为“SBI”)和1，1，3-三甲基-3-(4-羟苯基)-5-羟基茚满(下文称为“CD-1”)和它们的异构体衍生的单元的共聚碳酸酯的特点在于比普通使用单体2，2-双(4-羟苯基)丙烷或“双酚A”的均聚碳酸酯的双折射率明显低。然而，已经很难通过SSP制备这些共聚碳酸酯，因为SBI或CD-1单元的存在显著抑制了结晶度的增强。

已经公开了其中使用单体如SBI的共聚碳酸酯成功地增强结晶度的方法。它包括以下步骤：将前体聚碳酸酯，最通常为双酚A均聚碳酸酯与其它结构单元如SBI的单体或聚合物源在通过反应促进所述结构单元引入的条件下接触以形成前体共聚碳酸酯，同时或随后使上述前体共聚碳酸酯或两种反应物之一转化成结晶度增强的聚碳酸酯。然而，该方法只有当所要结晶的材料为粉料形式时才能够始终顺利。因为聚合物作为粒料比作为粉料通常更便于处理，所以对于提供对粒料有效的结晶度增强方法很有兴趣。

本发明的概述

本发明提供了用于增强含有双折射率减少单元如SBI或CD-1单元的前体聚碳酸酯的结晶度的方法。该方法对粒料形式的前体聚碳酸酯是有效的。

本发明的一个方面是用于制备增强结晶度的聚碳酸酯前体混合物的方法，它包括在非反应条件下将基本由下式的结构单元组成的非晶态前体聚碳酸酯：其中A¹和A²各独立是二价芳族基团和Y是其中一个或两个原子分隔A¹与A²的桥接基团，与一种或多种二羟基有机单体熔融共混以形成单体-聚合物混合物，至少部分所述单体是下式的螺(双)茚满双酚：或下式的苯基茚满双酚：其中R¹是氢或C_1-4伯或仲烷基和n是0-2；将所述混合物造粒；和处理造粒的混合物以增强其中的聚合物的结晶度。

另一方面是用于制备共聚碳酸酯的方法，它包括如上所述制备结晶度增强的聚碳酸酯前体混合物，和通过固态聚合反应来聚合上述聚碳酸酯前体混合物。

详细描述；优选实施方案

在本发明方法中的必需起始原料是非晶态前体聚碳酸酯，它可以是均或共聚碳酸酯，条件是它基本上由式I的结构单元组成。也就是说，它不含有对应于作为根据本发明的混合物组分使用的任一种二羟基有机单体(包括式II和III的双酚)的单元。