[发明专利]含苯基的官能聚硅氧烷和由其制备的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物

说明书

本申请要求2013年5月31日提交的美国临时专利申请No.61/829,416的优先权。

背景

1.发明领域

本发明涉及含苯基的官能聚硅氧烷和由其制备的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。

2.发明背景

聚碳酸酯聚合物在用于宽范围的应用的制品和组件的制造中是有用的，所述应用包括汽车零件例如前灯和挡风玻璃，以及医疗设备。但是，许多聚碳酸酯聚合物特别在低温下是脆性的。含有聚硅氧烷嵌段的聚碳酸酯共聚物已特别显示优异的低温冲击性能、改善的耐溶剂性、固有的阻燃性、改善的耐水解性和热老化特性及优异的可加工性。但是，归因于聚碳酸酯和聚硅氧烷嵌段之间较大的折射指数差异，得到的共聚物典型地是不透明的，除非硅氧烷区域非常小。尽管通过使用具有较短的D长度(典型地＜30)的硅氧烷嵌段可产生较小的区域，但是在此类共聚物组合物中的低温抗冲击性改善受到损害。

本领域已知丁香酚封端的聚合物用于各种目的，例如耐热性、改善的延性和热加工、耐溶剂性等等。还已知丁香酚可用作聚硅氧烷聚合物的封端化合物。例如，US5661202、EP0570208A2、US7709581B2、US2008/0081860A1公开了具有在骨架中或悬挂到那里的不同取代基的丁香酚封端的流体。

本领域还已知聚碳酸酯和聚硅氧烷的共聚物。例如，US6576735公开了从作为单体的9，9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴和含苯基的硅氧烷制备聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚组合物。与由双酚-A制备的聚碳酸酯相比较，由9，9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴单体制备的聚碳酸酯导致刚性构造。已接受含硅氧烷的共聚单体赋予可塑性。US7498388B2公开了使用具有较短D链的丁香酚封端的硅氧烷来制备PC-聚硅氧烷共聚物组合物，所述组合物具有3-5wt％硅氧烷浓度、较低的B-Y跨度(B-Yspan)(黄度透射指数和黄度反射指数之间的差别)，仅在高达-30C时产生100％延性。得到的聚合物在模制品的形成期间表现降低的“边缘混浊度(edgehaze)”。

已使用丁香酚封端的硅氧烷(D长度-45-50)作出数种尝试以制备透明的(低混浊度)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。例如，US5530083公开了制备透明的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的多步法。在第一步中，通过使用相转移催化剂使双酚-A光气化来制备低聚双酚聚碳酸酯。在第二步中，双酚氯甲酸酯与双(羟基芳基)硅氧烷在光气的缺失下反应。EP1654301A1公开了在一步中制备硅氧烷双氯甲酸酯并在可回收的催化剂的存在下将硅氧烷-BCF添加至聚碳酸酯合成过程中。

存在对于具有改善的光学透明度(高％的透射和低混浊度)和更好的低温抗冲击性的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物组合物的需求。本发明被认为提供了对于那种需求的答案。

发明内容

通常用于增加的效用，制备聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物并将之与其它均聚碳酸酯和共聚碳酸酯共混用作抗冲改性剂。因为这些嵌段共聚物在高温下是稳定的，所以它们提供用于聚碳酸酯的任何抗冲改性剂的最好的低温延性与最好的热稳定性。这些嵌段共聚物向聚碳酸酯共混物的添加被发现增加了低温延性并减少了热老化的冲击损失。当与聚碳酸酯均聚物或共聚物共混时，基于官能硅氧烷的聚碳酸酯硅氧烷嵌段共聚物将具有大大改善的性能益处。

本发明提供了可具有优异的折射指数和延性特征，同时维持高透明度和低混浊度的官能聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，和用于制备所述共聚物的方法。官能聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物也可具有透明度、耐温性、耐化学性和机械强度的优良的平衡。一方面，本发明涉及式(I)的共聚物：

其中：

A是衍生自具有结构(S)的化合物的羟基苯部分：

其中R₁是氢、卤素(如Cl、Br或F)、具有1至6个碳原子的脂族基、具有6至8个碳原子的芳族基、具有1至6个碳原子的烷氧基或具有6个至约10个碳原子的芳氧基；且R₂是羟基、胺基、氯化酰基或卤化硫酰基；及X选自：

其中R₃独立地选自氢、卤素、1-18个碳原子的烷基、3-14个碳原子的芳基、6-10个碳原子的芳氧基、7-20个碳原子的芳烷基、1-10个碳原子的烷氧基、6-20个碳原子的环烷基、6-20个碳原子的环烷氧基、2-10个碳原子的烯基、7至12个碳原子的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基和羧基；