具有颜色稳定的热塑性光传输制品的照明设备的制造方法

xiaoxiao2021-2-21  157

具有颜色稳定的热塑性光传输制品的照明设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚碳酸酯组合物,并且更具体地,涉及具有增强的光学性质的聚碳酸 酯组合物、制备方法及其用途。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯可以提供许多有益的性质,并且用于制造用于宽范围应用的制品和组 件,从汽车零件到电子器具。然而,聚碳酸酯在老化时,特别是在热和/或光暴露下,可以经 受其光吸收和/或传输性质的改变,导致降低的光传输和/或颜色改变。特别地,当加工成制 品以及当在热和/或光的影响下老化时,聚碳酸酯可以发展成淡黄色调并且变得更深。
[0003] 因此,本领域仍然需要在各种老化条件下可以提供所需光吸收和/或传输性质的 聚碳酸酯组合物,包括当加工成制品(例如,通过注射模制)以及当老化时(例如,在更高的 温度或持续较长时间)具有低黄度和高透光性(光透射性,light transmission)的聚碳酸 酯组合物。
[0004] 众所周知,某些添加剂可以改善原始(virgin)聚碳酸酯的颜色特性。主要的抗氧 化剂诸如受阻酚可以添加至聚碳酸酯以降低老化期间所形成制品的变色。这些添加剂防止 固态材料随时间变色。次要的抗氧化剂诸如亚磷酸酯可以保护诸如使用注射模制的高温加 工期间熔融态的材料,致使所形成制品更佳的颜色。这两种类型的抗氧化剂可以组合以优 化成形之后以及在其寿命期间的制品的颜色;然而,这种组合不可以在各种应用中有效达 到所需的变色性能,诸如长路径长度照明应用,诸如厚透镜、光导等。尽管某些次要的抗氧 化剂,例如基于季戊四醇的那些,在模制期间可以是有效的,但是它们降低更长时期的颜色 稳定性,因此不能以高水平添加。
[0005] 多官能环氧化物可以用作聚合物树脂的添加剂,目的为增加粘度、改善水解稳定 性和可再循环性。然而,对于许多聚碳酸酯组合物,诸如具有大于150ppm的游离羟基含量 和/或由具有大于按重量计2ppm的硫含量的双酚制备的那些,环氧添加剂可以实际上增加 模制品的黄度(黄化,变黄,ye 1 lowness) 〇
[0006] EP 0 320 658 A1显示季戊四醇(pentaerythrol)类亚磷酸酯稳定剂可用作聚碳 酸酯组合物的加工稳定剂,但是没有研究(热)老化的影响。该专利显示了环氧添加剂不应 添加至组合物。
[0007] EP 0 885 929 A1公开了包含季戊四醇类二亚磷酸酯和环氧添加剂的组合物,目 的是改善可加工性、减小张口(splay)以及改善水解稳定性。没有探究热老化。没有描述用 于制作聚碳酸酯的有机纯度高于99.7%的BPA和/或对BPA中的羟基含量的限制。
[0008] US 4,076,686公开了当以环氧添加剂部分替代二烷基氢亚磷酸酯时,包含环氧化 物和亚磷酸酯的聚碳酸酯组合物显示出优势。在颜色稳定性上示出的优势较小,并且似乎 是由于亚磷酸酯水平的降低。
[0009] US 7,297,381公开了包含环氧化物和亚磷酸酯的用于光扩散(光漫射,light-diffusing)膜和制品的聚碳酸酯组合物。这些材料包含光扩散颗粒使其不适合用于透镜、 光导、显示面板和其它透明度是关键的应用。
[0010] US2013/0035441A1公开了界面聚合透明的聚碳酸酯,其中聚碳酸酯具有低于 150ppm的羟基基团以及小于2ppm的硫化合物,具有有利的光学性质,诸如低起始颜色以及 在热老化中良好的颜色稳定性。US2013/0108820A1公开了制作BPA和具有降低的硫含量的 聚碳酸酯的方法以及由这种聚碳酸酯制作的容器。根据这些发明制作的聚碳酸酯显示出优 于其它聚碳酸酯的改善的颜色稳定性,但是对于长光路径长度应用或涉及极为靠近光源的 应用,需要进一步的改善。
[0011]尽管在以上参考文献中描述了进展,但是仍然需要实现进一步改善用于光传输应 用中的聚碳酸酯的开始颜色和颜色稳定性。

【发明内容】

[0012] 目前已经发现如本文进一步所述的聚碳酸酯组合物可以提供在包括光源和光传 输制品的照明设备中光传输制品的增强的光学特性。
[0013] 在一个实施方式中,照明设备包括:光源;以及由热塑性组合物形成的光传输制 品,设置为提供从光源通过光传输制品的光传输路径,光源与光传输制品之间的距离d小于 40mm,光传输路径延伸通过该光传输制品并且可选地通过包含该热塑性组合物的其它光传 输制品,使得光传输路径通过光传输制品的总距离P是至少3mm;其中该热塑性组合物包含 具有根据下式的重复结构碳酸酯单元的聚碳酸酯:
[0014]
[0015] 其中,R1基团总数目的至少60%包含芳香族部分以及其余量是脂肪族、脂环族、或 芳香族;通过界面聚合法由具有有机纯度高于按重量计99.70%以及具有低于按重量计 150ppm的羟基含量的BPA单体制备;基于热塑性组合物的总重量,0.0 lwt %至0.30wt %的具 有至少两个环氧基团每分子的环氧添加剂;以及基于热塑性组合物的总重量,O.Olwt%至 0.30wt%的衍生自季戊四醇的酸醛二亚磷酸酯(phenolic diphosphite);其中热塑性组合 物具有低于2ppm的硫含量,以及其中热塑性组合物在130°C热老化2000小时之后显示出根 据150 11664-4:2008江)/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的热塑性组合 物的模制饰板测量的小于2.0的dE(2000hrs.)值。
[0016]在一个实施方式中,一种使用该设备的方法,包括在使光传输制品经受80°C至135 °C的温度的条件下用光源照射光传输制品。
[0017] 在一个实施方式中,一种用于制作照明设备的方法,包括:从光传输塑性制品小于 40mm的距离d布置光源,使得光传输路径的总距离p是至少3mm。
[0018] 通过附图和以下具体描述来进一步说明上述和其它特征。
【附图说明】
[0019] 本发明的前述和其它特征和优势将通过以下结合附图的详细描述来说明,其中:
[0020] 图1和图2是如本文所述的示例性照明设备的示意图;以及
[0021] 图3和图4是本文所述的热塑性组合物的测试饰板的dE(2000hrs.)值的曲线图。
【具体实施方式】
[0022]现在参照附图,图1示出了具有壳12(例如,在它的内表面可以可选地包括反射表 面)围绕置于其中的光源14的照明设备10。以内部透镜(inner lens) 16的形式的光传输制 品置于离开光源的一定距离d。以外部透镜18的形式的第二光传输制品置于比内部透镜16 进一步远离光源14。在工作时,光(其路径通过带有箭头的虚线表示)由光源14发射并穿过, 以及通过内部透镜16和外部透镜18折射,在此处其由照明设备10射出。
[0023]图2示出了带有壳22(具有置于其中的光源24)的照明设备20。以光导26的形式的 第一光传输制品置于离开光源24的一定距离d。以透镜28的形式的第二光传输制品置于光 导26的一侧。在工作时,光(其路径通过带有箭头的虚线表示)由光源24发射并且通过表面 30进入光导26。光导构造和配置为带有光源24,使得光相对于光滑表面32和34的法向轴的 入射角大于在周围介质(例如,空气)中聚碳酸酯组合物的临界角,以使当光通过光导26传 播时,光沿着表面32和34向内反射回光导26内。表面39可以允许光逸出,或它可以具有反射 涂层以反射光返回至光导26的内部。在沿着光导表面32的位置36和38,替代通常的光滑表 面32而配置为如右侧放大图所示的锯齿或其它光学光栅结构。碰撞在表面32上的位置36和 38处的内部传播光能够离开光导26,由此光穿过透镜28,在此处从照明设备20射出。
[0024]如以上所提及的,本发明涉及光源和光传输制品之间的距离d小于40mm的照明设 备。然而,本文所述的组合物的优势还在于其中光传输制品甚至极为靠近光源的更苛刻环 境。因此,在一些实施方式中,光源与光传输制品之间的距离小于20mm。在一些实施方式中, 该距离小于l〇mm。在一些实施方式中,该距离小于5mm。在一些实施方式中,d实际上是0,其 中光传输制品直接接触光源或其上的保护盖。
[0025] 如以上提及的,本文所公开的是照明设备(还被称作为光发射设备),其中光传输 路径延伸通过光传输制品以及可选地通过包含该聚碳酸酯组合物的其它光传输制品,使得 通过光传输制品的光传输路径的总距离P是至少3mm。然而,本文所述的组合物的优势还在 于其中设想通过光传输制品的甚至更长光传输路径的更苛刻的环境。因此,在一些实施方 式中,通过光传输制品的光传输路径距离为至少5mm。在一些实施方式中,通过光传输制品 的光传输路径距离为至少7mm。在一些实施方式中,通过光传输制品的光传输路径距离为至 少10_。在一些实施方式中,通过光传输制品的光传输路径距离为至少20_。
[0026] 在图1和图2中使用虚线示出了几种表示性的光路径。光路径,定义为光通过材料 在离开物体之前经过的总直线距离,在图1中以pl和P2示出,以及在图2中以p3和p4示出。总 光路径P是通过独立组件的光路径的总和。需要注意的是,在图2中所示的光导的情况,路径 P4可以比该导的长度短(由于光提早离开物体),也可以比光导的长度长(通过多次内部反 射)。因此,光路径P将是一个分布,而不是固定数。如本文所用的,通过聚碳酸酯组合物的光 传输路径的长度P是指这样的分布的平均值。通过绘制所有光离开照明设备的入射角相对 于光路径长度的图使用已知的数学技术然后计算光路径长度的分布的平均值可以容易地 计算平均光路径长度P。
[0027] 当然,图1和图2本质上是示例性的,并且以相对简单的配置示出以说明涉及的原 理。用于光传输制品的实际设计可以具有用于诸如以下应用的更高复杂度:光源透镜(例 如,准直透镜)、光源盖、光导(还已知为光波导)(例如,光纤)、光学片材(例如,透明片、显不 膜等)。包括光传输制品的照明设备可以是发光的任何设备,诸如玩具(例如,手电筒(light sword)、激光器(1 i ght saber)等)、家具的照明制品(例如,看片台(1 ighted tab 1 e),发光 椅(1 i g h t e d c h a i r)、棒等,其中具有光照明特性),艺术品,照明物品(1 i g h t)(例如,灯(例 如,机动车前照灯、房屋灯、安全灯等))等等。例如,光发射设备是如图1和图2所示的机动车 前照灯。可以将光传输制品置于内部反射壳内,其引导光通过透明前盖。在机动车前照灯和 其它机动车照明应用中常见的受限空间需求可以需要其中结合的光源和/或长光传播路径 效益可以是尤其有效的配置。
[0028] 使用本文所述的聚碳酸酯聚合物的照明设备可以与其它各种材料的照明特征结 合使用,诸如多重光源、透镜、光导、反射镜、盖和其它光装饰(light-modifying)组件。透镜 可以是球面的或非球面的。由于球面透镜从焦点到透镜边缘的距离不是常数,因此非球面 透镜可以比球面透镜具有显著的更大的厚度变化,致使非球面透镜尤其易受透镜材料的颜 色变化或不稳定的影响。因此,在一些实施方式中,光传输制品是非球面透镜。
[0029] 诸如图1和图2中的光源14、24的光源可以是任何类型的光源。在一些实施方式中, 光源是LED。许多LED需要盖、透镜、或其它光传输制品极为靠近LED。因此,在一些实施方式 中,光源是相对于光传输制品置于以上规定的任何d距离值(即,20mm、10mm、5mm或0mm)内的 LED。在一些实施方式中,光源是氙弧光或其它相似白度的光源,其中有效利用所描述的聚 碳酸酯的光学性质和稳定性。
[0030] 用于本文所述的光传输制品的聚碳酸酯已限定了在130°c热老化2000小时之后小 于2.0,更具体地小于1.5,并且甚至更具体地,小于0.95的dE(2000hrs.)值的光学性质,dE 计算基于未老化样品和经受130°C的热老化2000小时的样品之间的比较,根据130 11664_ 4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007使用CIE光源D65以及2.5mm厚的热塑性组合物的模制饰板 测量。通过上述dE(2000hrs.)值显示的颜色稳定性可以对具有通过各种由ISO 11664-4: 2008(E)/CIE S 014-4/E:2007规定的CIELAB颜色空间值描述的初始颜色的组合物有益。起 始颜色或初始颜色是指模制之后不久,任何可能改变饰板颜色的老化(热、光)发生之前的 模制饰板的颜色。在一些示例性的实施方式中,该热塑性显示出根据ISO 11664-4:2008 (E)/CIE S 014-4/E:2007使用CIE光源D65以及2.5mm厚的热塑性组合物的模制饰板测量的 b*〈0.56和L*>95.65的CIELAB 1976颜色空间值。在一些示例性实施方式中,该热塑性塑料 显示出如上述确定的b*〈0.54和L*>95.75的CIELAB 1976颜色空间值。在一些示例性实施方 式中,该热塑性塑料显示出如上述确定的b*〈0.52和L*>95.85的CIELAB 1976颜色空间值。 除非另有规定,dE(2000hrs.)值和CIELAB 1976颜色空间值全都基 于使用具有D65光源、10° 观察角、传输模式、包括镜面、排除紫外线组分、以及透镜和光圈都设置为大的Macbeth 7000A分光光度计所进行的颜色测量,其中dE是根据dE1976计算的。
[0031] 如以上提及的,热塑性组合物包含聚碳酸酯。"聚碳酸酯"是指具有式(1)的重复结 构碳酸酯单元的组合物:
[0032]
[0033] 兵甲,ITS团S数曰的芏少60%??、方杳jj矢部分,并且其余量是脂肪族、脂环族、 或芳香族。聚碳酸酯是由有机纯度高于99.70%以及具有低于150ppm的羟基含量的BPA单体 通过界面聚合方法制备。在一些实施方式中,每个R1是C6-30芳香族基团,即,包含至少一种芳 香族部分。R1可以是衍生自式HO-RlOH、具体是式⑵的二羟基化合物:
[0034] HO-A^Y^A^OH (2)
[0035] 其中,每个A1和A2是单环二价芳香族基团,并且Y1是具有分隔A 1和A2的一个或多个 原子的单键或桥连基团。在一些实施方式中,一个原子分隔A1和A 2。具体地,每个R1可以是源 自式(3)的二羟基芳香族化合物:
[0036]
[0037] 其中,R,Rb各自独立地是卤素、Cm烷氧基、或&-12烷基;并且p和q各自独立地是 0至4的整数。应当理解的是,当p是0时,R a是氢;并且同样地,当q是0时,Rb是氢。同样在式(3) 中,Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥接基团,其中,每个C 6亚芳基基团的桥接基团 和羟基取代基在C6亚芳基基团上彼此邻位、间位、对位(尤其是对位)布置。在一些实施方式 中,桥连基乂 3是单键、-0-、-3-、-3(0)-、-3(0)2-、-(:(0)-、或(:1- 18有机基团。(:1-18有机桥连基 团可以是环状的或非环状的、芳香族的或非芳香族的,并且可以进一步包括杂原子如卤素、 氧、氮、硫、硅、或磷。可以排列&- 18有机基团使得连接至其上的C6亚芳基基团各自连接至共 同的烷叉基碳或连接至&- 18有机桥连基的不同碳。在一种实施方式中,p和q各自是1,并且Ra 和妒各自是烷基基团,特别地,甲基,布置在每个亚芳基基团上羟基基团的间位。
[0038] 在一些实施方式中,Xa是取代或未取代的C3-18环烷叉基、式 25烷叉 基,其中R°和Rd各自独立地是氢、&-12烷基、&-12环烷基、C7-12芳基烷基、&- 12杂烷基、或环状 C7-12杂芳基烷基、或式_C(=Re)_的基团,其中Re是二价&- 12烃基。这类基团包括亚甲基、环 己基亚甲基、乙叉基、新戊叉基、和异丙叉基,以及2-[2.2.1]-二环庚叉基、环己叉基、环戊 叉基、环十二烷叉基、和金刚烷叉基。
[0039] 在一些实施方式中,Xa可以是Cks亚烷基基团、C3-18环亚烷基基团、稠合C 6-18环亚 烷基基团,或式的基团,其中B1和B2是相同或不同的&-6亚烷基基团以及G是(: 3-12环 烷叉基团或C6-16亚芳基基团。例如,X a可以是式⑷的取代的(:3-18环烷叉基:
[0040]
[00411其中r、Rp、Rq、和f各自独立地是氢、卤素、氧或&-12烃基;Q是直键、碳、或二价氧、 硫、或-N(Z)-,其中Z是氢、卤素、羟基、&-12烷基、&-12烷氧基、或&- 12酰基;r是0至2,t是1或 2,q是0或1,以及k是0至3,前提条件是矿、#、1^、和1^中的至少两个合起来是稠合的脂环族、 芳香族、或杂芳香族环。应理解的是,当稠合环是芳香族时,式(4)中示出的环具有不饱和 碳-碳键,其中,环是稠合的。当k是1以及i是0时,如式(4)所示的环包含4个碳原子,当k是2 时,如式(4)所示的环包含5个碳原子,以及当k是3时,环包含6个碳原子。在一个实施方式 中,两个相邻的基团(例如,R q和P-起)形成芳族基团,以及在另一个实施方式中,Rq和P- 起形成一个芳族基团且矿和R p-起形成第二芳族基团。当Rq和Rt在一起形成芳香族基团时, Rp可以是双键氧原子,即酮。
[0042] 双酚(4)可以用于制备包含以下式(4a)的苯并吡咯酮碳酸酯单元的聚碳酸酯:
[0043]
[0044] 其中,Ra、Rb、p、和q是如在式(4)中的,R3各自独立地是 6烷基基团,j是0至4,以及 1?4是&-6烷基、苯基、或取代至多5个&- 6烷基基团的苯基。特别地,苯并吡咯酮碳酸酯单元为 以下式(4b):
[0045]
[0046] 其中R5是氢或烷基。在一种实施方式中,R5是氢。其中R5是氢的碳酸酯单元(4a) 可以衍生自2-苯基-3,3 ' -双(4-羟苯基)苯并吡咯酮(也称为N-苯基酚酞双酚,或"PPPBP") (也称为3,3_双(4-羟苯基)-2-苯基异二氢吲哚-1-酮)。
[0047] 这种类型的其它双酚碳酸酯重复单元是以下式(4c)和(4d)的靛红衍生的碳酸酯 单元: 1
[0049] 其中,R,Rb各自独立地是Cm烷基,p和q各自独立地是0至4,以及妒是(^12烷基、 可选地被1至5个Cho烷基取代的苯基、或可选地被1至5个Cho烷基取代的苄基。在一种实施 方式中,R,Rb各自是甲基,P和q各自独立地是0或1,并且妒是&-4烷基或苯基。
[0050] 衍生自双酚(4)的双酚碳酸酯单元的实例,其中,Xa是取代的或未取代的C3-18环烷 叉基,包括以下式(4e)的环己叉基桥连的烷基取代的双酚:
[0051]
[0052] 其中,RlPRb各自独立地是12烷基,把是&―12烷基,p和q各自独立地是0至4,以及t 是0至10。在一个具体的实施方式中,每个1^和妒中的至少一个位于亚环己基桥连基的间位。 在一个实施方式中,R^Rb各自独立地是烷基,把是&-4烷基,P和q各自是0或1,以及t是0 至5。在另一个具体的实施方式中,1^、妒和把各自是甲基^和8各自是0或1,并且七是0或3,确 切地是0。例如,
[0053] 衍生自其中Xa是取代或未取代的(:3-18环烷叉基的双酚(4)的其它双酚碳酸酯单元 的实例包括以下单元(4f)(也被称为金刚烷基单元)和以下单元(4g):
[0054]
[0055] 其中,R,Rb各自独立地是Cm烷基,并且p和q各自独立地是1至4。在一个具体的 实施方式中,每个RlPR b中的至少一个位于环烷叉基桥连基的间位。在一个实施方式中,Ra 和妒各自独立地是Ch烷基,并且p和q各自是0或1。在另一个具体的实施方式中,Ra、Rb各自 是甲基,P和q各自是〇或1。包含单元(4a)至(4g)的碳酸酯可用于制作具有高玻璃转化温度 (Tg)和高热变形温度的聚碳酸酯。
[0056]其它有用的式HO-RlOH的芳香族二羟基化合物包括以下式(6)的化合物:
[0057]
[0058] 其中Rh各自独立地是卤素原子、Cl-1Q烷基诸如Cl-1Q烷基、1?素取代的Cl-1Q烷基、C6-10 芳基,或卤素取代的C6-1Q芳基,以及η是0至4。卤素通常是溴。
[0059] 具体的芳香族二羟基化合物的一些说明性实例包括以下:4,4'_二羟基联苯、1,6_ 二羟基萘、2,6_二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯 基)-1 -萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1 -双(4-羟基苯基)-1 -苯基乙烷、2- (4-羟基 苯基)-2- (3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、 1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1- 双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚 烷、α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2_双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、 2,2_双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2_双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2_双(3-异丙 基 _4_羟基苯基)丙烷、2,2_双(3_仲丁基_4_羟基苯基)丙烷、2,2_双(3_叔丁基_4_羟基苯 基)丙烷、2,2_双(3_环己基_4_羟基苯基)丙烷、2,2_双(3_稀丙基_4_羟基苯基)丙烷、2,2_ 双(3_甲氧基_4_羟基苯基)丙烷、2,2_双(4_羟基苯基)六氣丙烷、1,1_二氣_2,2_双(4_羟基 苯基)乙烯、1,1_二溴-2,2_双(4-羟基苯基)乙烯、1,1_二氯-2,2_双(5-苯氧基-4-羟基苯 基)乙烯、4,4 二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯 基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)芴、2,7-二羟基芘、6,6 二羟基-3,3, 3',3'_四甲基螺(双)二氢化茚("螺二茚满双酸")、3,3_双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、 2,6-二羟基二苯并-对-二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚黄素、2,7-二羟基-9,10-二 甲基吩嗪、3,6-二羟基二豆香酮、3,6-二羟基二苯并噻吩、和2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取 代的间苯二酚化合物诸如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯 二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6_四氟间苯二酚、2,4, 5,6_四溴间苯二酚等;邻苯二酚;对苯二酚;取代的对苯二酚诸如2-甲基对苯二酚、2-乙基 对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-枯基 对苯二酚、2,3,5,6_四甲基对苯二酚、2,3,5,6_四叔丁基对苯二酚、2,3,5,6_四氟对苯二 酚、2,3,5,6_四溴对苯二酚等、或包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
[0060] 式(3)的双酚化合物的具体实例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯 基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(此后为"双酚Α"或"ΒΡΑ")、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、 2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1 -双(4-羟基苯基)丙烷、1,1 -双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双 (4-羟基-2-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)苯并 吡咯酮、2-苯基-3,3_双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(PPIW)和1,1_双(4-羟基-3-甲基苯基) 环己烷(DMBPC)。还可以使用包含前述二羟基化合物中至少一种的组合。在一个具体实施方 式中,聚碳酸酯是衍生自双酚Α的直链均聚物,其中在式(3)中Α 1和Α2各自是对亚苯基以及Υ1 是异丙叉基。
[0061] 在一些实施方式中,聚碳酸酯衍生自诸如双酚A的双酚。例如,在式(1)中至少90% 的R1基团可以衍生自诸如双酚A的双酚。在一些实施方式中,所有的R1基团衍生自诸如双酚 A的双酚。在更具体的实施方式中,双酚具有如在US 2013/0035441 A1和US 2013/0108820 A1中所述的硫含量和/或游离羟基含量,该公开以其全部内容作为参考并入本文。在一些示 例性实施方式中,基于双酚的重量,双酚具有小于或等于按重量计150ppm的游离羟基基团。 在一些示例性实施方式中,基于双酸的重量,双酸包含小于按重量计2ppm的硫。在一些示例 性实施方式中,基于双酸的重量,双酸包含从大于按重量计0至2ppm,例如,0.5ppm至2ppm的 硫,并且在一些示例性实施方式中,双酚包含小于按重量计〇.5ppm的硫。
[0062] 在一些实施方式中,上述的双酚硫水平可以使用如在上述引用的US 2013/ 0108820A1中描述的熔融晶体纯化技术来实现。在一些示例性实施方式中,制作纯双酚的方 法包括在含硫促进剂存在下使苯酚与丙酮反应以获得包含诸如双酚A的双酚、苯酚和促进 剂的反应混合物,然后冷却反应混合物以形成包含双酚和苯酚的晶体的晶体流,以及从晶 体流中分离晶体。然后熔融分离的晶体以形成双酚、苯酚和硫的熔融流;并且使这种熔融流 与碱接触以降低在熔融流中的硫浓度以及形成硫降低的流。然后通过从这种硫降低的流中 解吸而去除苯酚,剩余低硫含量双酚的产品流。在一些示例性实施方式中,促进剂包括选自 以下催化剂:3-巯基丙酸、甲基硫醇、乙基硫醇、2,2-二(甲基硫基)丙烷、巯基羧酸、以及包 括前述促进剂的至少一种的组合。在一些示例性实施方式中,促进剂包含3-巯基丙酸。在一 些示例性实施方式中,碱是碱性溶液。在一些示例性实施方式中,碱是阴离子交换树脂诸如 叔胺二乙烯基苯/苯乙烯离子交换共聚物。在一些示例性实施方式中,在将另外的苯酚添加 到熔融流之后使该流与碱接触。
[0063] 在一些实施方式中,使用附连的促进剂离子交换树脂催化剂系统制备在制备用于 本文所述的组合物的聚碳酸酯中有用的高纯度的双酚,可选地与溶剂结晶步骤结合。在US 2014/0051802A1和US 2014/0051803A1中描述了这种高纯度双酚的制备,这两篇公开以其 全部内容作为参考并入 本文。在一些示例性实施方式中,通过在包含二甲基四氢噻唑促进 剂的附连离子交换树脂催化剂存在下使苯酚与酮、醛、或其组合中的至少一种接触来制备 双酚,而没有使用苯酚、酮、和/或醛的预处理和/或纯化步骤。溶剂结晶可以在从反应器流 出物中闪蒸出苯酚之后对来自上述反应的反应器流出物进行。
[0064] 如本文所用的"聚碳酸酯"包括均聚碳酸酯(其中所述聚合物中的每个R1是相同 的)、碳酸酯中包含不同R 1部分的共聚物("共聚碳酸酯")、包含碳酸酯单元和其它类型的聚 合物单元如酯单元的共聚物、以及包含均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯中的至少一种的组合。
[0065] 具体类型的共聚物是聚酯碳酸酯,还被称为聚酯-聚碳酸酯。除式(1)的重复碳酸 酯链单元以外,这样的共聚物还进一步包含以下式(7)的重复单元:
[0066]
[0067] 共1f,J定1订土曰一枉整ttr日、似rn、J一1?「整I4J,升丑^」以是,例如,C2-10亚烷基,C6-20环 亚烷基,C6-2Q亚芳基,或聚氧亚烷基基团,其中包含2至6个碳原子,具体地2、3、或4个碳原子 的亚烷基基团;以及T是衍生自二駿酸的^价基团,并且可以是,例如,C2-1Q亚烷基,C6-2Q环亚 烷基,或C 6-2Q亚芳基。可以使用含有不同T和/或J基团的组合的共聚酯。聚酯可以是支链或 直链的。在另一个实施方式中,J是具有直链、支链或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基基 团。J可以衍生自上式(3)的芳香族二羟基化合物,或上式(4)的芳香族二羟基化合物,或上 式(6)的芳香族二羟基化合物。
[0068]可用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2_二(对-羧基苯基)乙烷、4,4'_二羧基二苯基醚、4,4'_二苯甲酸、或包括前述酸的至少一种的组合。 含稠环的酸还可以以诸如1,4-、1,5_、或2,6_萘二羧酸存在。具体的二羧酸包括对苯二甲 酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、或包含前述酸的至少一种的组合。具体的二羧酸 包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合,其中间苯二甲酸和对苯二甲酸的重量比为91:9至2: 98。在另一个具体的实施方式中,J是C 2-6亚烷基基团以及T是对亚苯基、间亚苯基、萘、二价 脂环族基团、或其组合。这种类型的聚酯包括聚(对苯甲酸亚烷基酯)。
[0069] 共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛变化,例如1:99至99:1,具体地 10:90至90:10,更具体而地25:75至75:25,取决于最终组合物的所需性质。
[0070] 在一个实施方式中,聚酯-聚碳酸酯的聚酯单元衍生自间苯二甲酸和对苯二甲酸 (或其衍生物)的组合与间苯二酚的反应。在另一个实施方式中,聚酯-聚碳酸酯的聚酯单元 衍生自间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合与双酸A的组合。在另一个实施方式中,聚碳酸酯单 元衍生自双酚A。在另一个实施方式中,聚碳酸酯单元衍生自以间苯二酚碳酸酯单元与双酚 A碳酸酯单元的1:99至99:1的摩尔比的间苯二酚和双酸A。
[0071] 本文所述的聚碳酸酯是通过界面聚合制备的。虽然用于界面聚合的反应条件可以 变化,但该方法通常包括在苛性钠或苛性钾水溶液中溶解或分散二元酸反应物,将产生的 混合物加入水不混溶的溶剂介质,并在催化剂如三乙胺和/或相转移催化剂存在的条件下, 在受控pH(例如,8至12)条件下,使反应物与碳酸酯前体接触。最常用的水不混溶的溶剂包 含二氯甲烷、1,2_二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
[0072] 碳酸酯前体包括碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯,或卤代甲酸酯如二元酚的双卤代甲酸 酯(例如,双酚A、氢醌的双氯甲酸酯等)或二醇的双卤代甲酸酯(例如,乙二醇、新戊二醇、聚 乙二醇的双卤代甲酸酯等)。也可以使用包含至少一种前述类型碳酸酯前体的组合物。在用 于形成碳酸酯键的界面聚合反应中,光气也可以是碳酸酯前体,其被称为光气化反应。 [0073]可以使用的相转移催化剂是式(R 3)4Q+X的催化剂,其中,每个R3是相同或不同的, 并且是烷基基团;Q是氮或磷原子;并且X是卤素原子或Ch烷氧基基团或〇5- 18芳氧基基 团。相转移催化剂包括,例如,[CH3 (CH2) 3 ]4NX、[ CH3 (CH2) 3 ]4PX、[ CH3 (CH2) 5 ]4NX、[ CH3 (CH2) 6] 4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH 3(CH2)3]3NX、和 CH3[CH3(CH2)2]3NX,其中 X 是 Cl-、Br-、Ci-8 烷氧基基 团或C6-18芳氧基基团。基于聚合反应混合物中双酚的重量,可以以Ο . 1-lOwt %,更具体地 0.5-2wt%的量使用相转移催化剂。
[0074] 设想所有类型的聚碳酸酯端基可用于聚碳酸酯组合物,条件是这样的端基不显著 不利地影响所期望的组合物的性能。
[0075] 在聚合期间,通过添加支化剂可以制备支链聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括含有 选自以下的至少三种官能团的多官能有机化合物:羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、以及上 述官能团的混合物。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酸三氯化物、三-对-羟基 苯基乙烷、靛红-双酚、三酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双 (对-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苯基)苯酚)、4_氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三甲酸(苯 均三酸)、以及二苯甲酮四羧酸。基于聚合物的总重量,可以以0.05至2.Owt%的水平添加支 化剂。可以使用包含线性聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物。
[0076] 在聚合中,可以包括链终止剂(也称为封端剂)。链终止剂限制分子量增长速率,从 而控制聚碳酸酯的分子量。链终止剂包括某些单酚化合物、单羧酸氯、和/或单氯甲酸酯。通 过以下各项举例说明单酚链终止剂:单环酚如苯酚和(^_(: 22烷基取代的苯酚如对-枯基苯 酚、间苯二酚单苯甲酸酯、以及对丁基苯酚和叔丁基苯酚;以及二元酚的单醚如对-甲氧基 苯酚。可特别地提及具有含8至9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代酚。某些单酚UV吸 收剂也可以用作封端剂,例如4-取代-2-羟基二苯甲酮和它们的衍生物、水杨酸芳基酯、二 酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)-苯并三唑和它们的衍生物、2-(2-羟基 芳基)-1,3,5-三嗪和它们的衍生物等。
[0077] 单羧酸氯化物也可用作链终止剂。这些包括单环的单羧酸氯化物如苯甲酰氯,&_ C22烷基取代的苯甲酰氯、甲苯酰氯、卤素取代的苯甲酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯,4-桥亚甲 基四氢邻苯二甲酰亚胺基苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride),以及其组合;多环的 单羧酸氯化物如偏苯三酸酐氯化物,以及萘甲酰氯;以及单环和多环单羧酸氯化物的组合。 具有小于或等于22个碳原子的脂族单羧酸的氯化物是有用的。脂肪族单羧酸的官能化氯化 物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是有用的。还有用的是单氯甲酸酯,其包括单环、单氯甲酸 酯,如氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、氯甲酸对枯基苯酯、甲苯氯甲酸酯、以及它们的 组合。
[0078] 聚酯-聚碳酸酯可以是由如上所述的通常用于聚碳酸酯的技术和材料制备的。并 非采用二羧酸或二醇本身,可以使用酸或二醇的活性衍生物,如相应的酰基卤(acid halides),尤其是酰基二氯和酰基二溴。因此,例如,代替使用间苯二酸、对苯二酸、或包含 前述酸的至少一种的组合,可以使用间苯二酰氯、对苯二酰氯、或包含前述二氯化物的至少 一种的组合。
[0079] 如上所提及的,热塑性组合物还包括具有至少两个环氧基每分子的环氧添加剂。 在一些实施方式中,环氧添加剂是具有至少两个环氧基每分子以及分子量低于600g/mol的 脂肪族环氧化物。可用作添加剂的环氧化合物包括环氧改性的丙烯酸低聚物或聚合物(诸 如苯乙烯-丙烯酸酯-环氧聚合物,由例如以下的组合制备:取代或未取代的苯乙烯,诸如苯 乙烯或4-甲基苯乙烯;&- 22烷基醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯诸如丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等;以及环氧官能化丙烯酸酯,诸如丙烯酸缩水甘油酯、甲 基丙烯酸缩水甘油酯、2-(3,4_环氧环己基)丙烯酸乙酯、2-(3,4_环氧环己基)乙基甲基丙 烯酸酯等,或基于脂环族环氧化物的环氧羧酸酯低聚物(诸如,例如,3,4_环氧环己基甲基-3,4_环氧环己基羧酸酯等)。
[0080] 环氧添加剂可以包含另外的官能团诸如羟基、羧酸、羧酸酯等。可以存在多于一种 官能团。环氧稳定剂的具体实例包括环氧化大豆油、环氧化亚麻子油、苯基缩水甘油醚、烯 丙基缩水甘油醚、叔丁基苯基缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3,4 环氧环己基羧酸酯、 3,4_环氧-6-甲基环己基甲基-3',4'_环氧-6'-甲基环己基羧酸酯、2,3_环氧环己基甲基-3',4'_环氧环己基羧酸酯、4-(3,4_环氧-5-甲基环己基)丁基-3',4'_环氧环己基羧酸酯、 3,4_环氧环己基氧化乙烯、环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、3,4_环氧-6-甲基环己基 甲基-6 甲基环己基羧酸酯、双酚A缩水甘油醚、四溴双酚A缩水甘油醚、二缩水甘油基邻苯 二甲酸酯、二缩水甘油基六氢邻苯二甲酸酯、双-环氧二环戊二烯基醚、双-环氧乙二醇、双_ 环氧环己基己二酸酯、丁二烯双环氧化物、四苯乙烯环氧化物、辛基环氧邻苯二甲酸酯、环 氧化聚丁二烯、3,4_二甲基-1,2-环氧环己烷、3,5_二甲基-1,2-环氧环己烷、3-甲基-5-叔 丁基-1,2-环氧环己烷、十八烷基-2,2-二甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、正丁基-2,2-二甲 基-3,4-环氧环己基羧酸酯、环己基-2-甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、正丁基-2-异丙基-3, 4-环氧-5-甲基环己基羧酸酯、十八烷基-3,4-环氧环己基羧酸酯、2-乙基己基-3 ',4 '环氧 环己基羧酸酯、4,6_二甲基-2,3-环氧环己基甲基_3',4'_环氧环己基羧酸酯、4,5_环氧四 氢邻苯二甲酸酐、3-叔丁基-4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酐、二乙基-4,5-环氧-顺-1,2-环己 二羧酸酯、以及二正丁基-3-叔丁基-4,5-环氧-顺-1,2-环己基二羧酸酯。可以单独或者结 合使用环氧化合物。可以使用这些环氧羧酸酯诸如脂环族环氧羧酸酯(例如,3,4_环氧环己 基甲基-3',4'_环氧环己基羧酸酯)。
[0081] 在一些实施方式中,环氧添加剂是包含根据下式的羧酸酯双环氧化物的羧酸酯环 氧树脂:
[0082]
[0083]具体的商业可获得的示例性环氧官能化稳定剂包括由Un i on Carb i de Corporation(Dow Chemical的子公司),Danbury,CT供应的脂环族环氧化物树脂ERL-4221; 以及环氧官能化丙烯酸(共)聚合物诸如JONCRYL? ADR-4300和JONCRYL? ADR-4368,从 BASF Corporation,Sturtevant,WI获得。环氧添加剂可以以不同的量使用,例如,基于热塑 性组合物的重量,从0 · 01至0 · 25wt %,更具体地从0 · 02wt %至0 · 10wt %。
[0084] 如上提及的,热塑性组合物还包括衍生自季戊四醇的酚醛二亚磷酸酯。在一些实 施方式中,酚醛二亚磷酸酯是根据下式的化合物:
[0085] τ .一
y
[0086] 其中Ri、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和Rio各自独立地表不氢或Ci-20有机基团。在一些 实施方式中,在氧附连至其上的酚醛苯基上的位置受阻,例如在邻位和对位。关于上式,例 如,在一些实施方式中,R2、R5、R5、R7、R9和Rio是Η,以及Ri、R 2、R6、和R8各自独立地表示&―20有 机基团,更具体地4至13个碳原子的烷芳基基团诸如枯基(例如,双(2,4_二枯基)季戊四醇 二亚磷酸酯)。酚醛二磷酸酯的实例在US专利号5,364,895;5,438,086;6,613,823中公开, 以其全部内容作为参考并入本文。酚醛二磷酸酯也是商业可获得的,例如,Doverphos?商标 下,例如,Doverphos? S-9228以及来自ADK palmarole(例如,ADK STAB PEP-36)。酚醛二亚 磷酸酯在热塑性组合物中可以以不同的水平存在,例如,基于热塑性组合物的重量, 0 · 02wt % 至0 · 30wt %,更具体地从0 · 05wt % 至0 · 15wt %。
[0087] 热塑性组合物可以进一步包括如下所述的另外的添加剂,条件是对添加剂进行选 择从而使得不会显著不利地影响热塑性组合物的所需性质,特别是上述的光学性质。可以 在混合用于形成组合物的组分期间,在合适的时间混合这些添加剂。添加剂包括增强剂、抗 氧化剂、热稳定剂、光稳定剂(包括紫外(UV)光稳定性)、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、 表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂和抗滴落剂。还可以使用添加剂的组合。
[0088]抗氧化添加剂除了衍生自季戊四醇的酚醛二亚磷酸酯之外还包括另外的有机亚 磷酸酯,诸如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4_二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂基季戊四 醇二亚磷酸酯;烷基化的单酚或多酚;多酚与二烯的烷基化反应产物、诸如四[亚甲基(3,5_ 二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷;对甲酚或双环戊二 烯的丁基化的反应产物;烷基化 对苯二酚;羟基化硫代二苯基醚;烷叉基双酚;苄基化合物;β_(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯 基)_丙酸与一元或多元醇的酯;β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇 的酯;硫代烷基的酯或硫代芳基化合物诸如^?硬脂基硫代丙酸酯、^?月桂基硫代丙酸酯、双 十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5_二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四 [3-(3,5_二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯;β-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸的酰胺、或包含 至少一种前述抗氧化剂的组合。基于100重量份的总组合物,抗氧化剂的使用量是0.01至 0. 1重量份。
[0089] 热稳定剂添加剂包括有机亚磷酸酯,如亚磷酸三苯基酯、三(2,6_二甲基苯基)亚 磷酸酯、三(混合的单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯;膦酸酯,如膦酸二甲基苯酯;磷酸酯,如磷 酸三甲酯,或包括上述热稳定剂中的至少一种的组合。基于100重量份的总组合物,热稳定 剂的使用量是0.01至0.1重量份。
[0090] 还可以使用光稳定剂(包括紫外光(UV)吸收剂)。光稳定剂包括苯并三唑如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑和2-( 2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二 苯甲酮,或包括上述光稳定剂中的至少一种的组合。基于100重量份的总组合物,光稳定剂 的使用量是0.01至5重量份。
[0091] UV吸收剂包括羟基二苯甲酮;羟基苯并三唑;羟基苯并三嗪;氰基丙烯酸酯;草酰 替苯胺;苯并噁嗪酮;2-( 2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYAS0RB? 5411);2_羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYAS0RB? 531);2-[4,6_双(2,4_二甲基苯基)-1,3, 5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYAS0RB? 1164);2,2'-(1,4_ 亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁 嗪-4-酮)(CYAS0RBTMUV-3638);l,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双 [[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL*3030); 2,2 '-(1,4_亚苯基)双 (4H_3,1-苯并嚼嗪_4_酮);1,3-双[(2-氛基-3,3-二苯基丙稀酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氛 基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷;酚,2-( 2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯乙基)-(TINUVIN? 234);来自Clariant的BCAP双丙二酸酯;纳米尺寸的无机材料诸如二 氧化钛,氧化铈和氧化锌,所有的颗粒尺寸小于或等于100纳米;或包含至少一种前述UV吸 收剂的组合。基于100重量份的总组合物,UV吸收剂的使用量是0.01至5重量份。稳定抵抗γ 辐射变色的添加剂也可以在组合物中使用。这种稳定剂的实例是聚醚多元醇、聚醚多元醇 酯、芳香族二硫化物、己二醇、聚(烷基二醇)。基于100重量份的总组合物,Υ稳定添加剂可 以以0.01至1.0重量份的水平存在。
[0092] 还可以使用增塑剂、润滑剂,和/或脱模剂。在这些类型的材料中存在大量重叠,其 包括邻苯二甲酸酯诸如二辛基-4,5_环氧-六氢邻苯二甲酸酯;三(辛氧基羰基乙基)异氰脲 酸酯;三硬脂酸甘油酯;二或多官能的芳香族磷酸酯诸如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP), 对苯二酚的双(二苯基)磷酸酯和双酚Α的双(二苯基)磷酸酯;聚-α_烯烃;环氧化大豆油;硅 酮,包括硅油;酯,例如,脂肪酸酯诸如烷基硬脂基酯,例如,硬脂酸甲酯,硬脂酸硬脂基酯, 四硬脂酸季戊四醇酯等;硬脂酸甲酯与亲水和疏水非离子表面活性剂的组合,所述表面活 性剂包括聚乙二醇聚合物,聚丙二醇聚合物,聚(乙二醇-共-丙二醇)共聚物,或包含至少一 种前述二醇聚合物的组合,例如,在溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙烯-聚丙烯二醇共聚物;蜡 诸如蜂蜡,褐煤蜡,和石蜡。基于100重量份的总组合物,以0.1至1重量份的量使用这些物 质。
[0093] 有用的阻燃剂包括以下有机化合物,其包含磷、溴,和/或氯。非溴化和非氯化含磷 阻燃剂由于管制原因在特定的应用中可以是优选的,例如有机磷酸酯和包括磷氮键的有机 化合物。
[0094] 阻燃剂芳香族磷酸酯包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化磷酸三苯酯、苯基 双(十二烷基)磷酸酯、苯基二(新戊基)磷酸酯、苯基二(3,5,5'_三甲基己基)磷酸酯、乙基 二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、二(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、三甲苯 基磷酸酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、双(十二烷基)对甲苯基磷酸 酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2,5,5 三甲基己基)磷酸酯、 和2-乙基己基二苯基磷酸酯。还有用的是二-或多官能的芳香族含磷化合物,例如分别是间 苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、对苯二酚的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸 酯,和它们低聚物和聚合物对应物。含磷-氮键的阻燃剂化合物包括氯化磷腈、磷酯酰胺、磷 酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、和三(氮丙啶基)氧化膦。当使用时,基于100重量份的总组 合物,含磷阻燃剂以0.1至30重量份,更具体地1至20重量份的量存在。
[0095] 还可以将卤化物质用作阻燃剂,例如以下代表性的双酚:2,2_双-(3,5_二氯苯 基)-丙烷;双-(2-氯苯基)-甲烧;双(2,6-二溴苯基)-甲烧;1,1-双-(4-碘苯基)-乙烧;1,2-双 -(2,6_二氣苯基)-乙烧;1,1_双_(2_氣_4_鹏苯基)乙烧;1,1_双_(2_氣_4_甲基苯基)-乙 烧;1,1-双-(3,5_二氣苯基)-乙烧;2,2_双_(3_苯基_4_漠苯基)-乙烧;2,6_双-(4,6_二氣 蔡基) _丙烷;和2,2_二-(3,5_二氣_4_羟基苯基)丙烷2,2_双(3_漠_4_羟基苯基)-丙烷。其 它的卤化物质包括1,3-二氯苯,1,4-二溴苯,1,3-二氯-4-羟基苯,和联苯如2,2 二氯联 苯,多溴化1,4-二苯氧基苯,2,4 二溴联苯,及2,4 二氯联苯以及十溴二苯基氧化物,以 及低聚的和聚合的卤化芳香族化合物,诸如双酸A和四溴双酚A与碳酸酯前体,例如,光气的 共聚碳酸酯。金属增效剂,例如,氧化锑,还可以连同阻燃剂一起使用。当使用时,基于100重 量份的总组合物,含卤素阻燃剂以1至25重量份,更具体地2至20重量份的量存在。可替代 地,该热塑性组合物可以基本上不含氯和溴。"基本上不含氯和溴"定义为基于组合物的总 重量份,具有小于或等于按重量计100份每百万(ppm)、小于或等于75ppm、或小于或等于 50ppm的溴和/或氯含量。
[0096] 还可以使用无机阻燃剂,例如Ch6烷基磺酸盐的盐,诸如全氟丁烷磺酸钾(Rimar 盐),全氟辛烷磺酸钾,四乙基全氟己烷磺酸铵,和二苯砜磺酸钾;诸如以下盐:Na2C03、 K2 ⑶3、Mg⑶3、Ca⑶3、和 Ba⑶3,或氟-阴离子复合物如 Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、 K2SiF6、和/或Na3AlF6。当使用时,基于100重量份的总组合物,无机阻燃剂盐以0.01至10重 量份,更具体地〇. 02至1重量份的量存在。
[0097] 着色性着色剂可以添加到热塑性组合物以达到具体目标的颜色空间值,使得符合 本文或其它处所述的L*规格或其它规格。着色剂包括,例如,蒽醌、茈、紫环酮、靛蒽醌、喹吖 啶酮、氧杂蒽、噁嗪、噁唑啉、噻吨、靛蓝、硫靛蓝、萘酰亚胺、花青、氧杂蒽、次甲基、内酯、香 豆素、双-苯并噁唑基噻吩(ΒΒ0Τ)、萘四羧酸衍生物、单偶氮和双偶氮颜料、三芳基甲烷、氨 基酮、双(苯乙烯基)联苯衍生物等、以及包含至少一种前述着色剂的组合。着色剂的量取决 于制品的目标颜色性质、着色剂的光谱吸收性质、和热塑性组合物中的聚碳酸酯和任何其 它物质或添加剂的固有颜色性质。该量可以改变,条件是其保持在低于其中L*低于目标规 定的水平,在一些实施方式中,L*值为95.65,在一些实施方式中,L*值为95.75,以及在一些 实施方式中,L*值为98.85。示例性的量的范围为0.00005至0.01重量份每100重量份的聚碳 酉支醋树脂。
[0098]特定的示例性着色剂包括有机染料诸如香豆素460(蓝色),香豆素6(绿色),尼罗 红等;稀土复合物;烃和取代的烃染料;多环芳香烃;闪烁染料(优选噁唑和噁二唑);芳基-或杂芳基取代的聚(2-8烯烃);羰花青染料;酞菁染料和颜料;噁嗪染料;喹诺酮染料 (carbostyryl dyes);卟啉染料;吖啶染料;蒽醌染料;芳基甲烧染料;偶氮染料;重氮染料; 硝基染料;醌亚胺染料;四唑染料;噻唑染料;茈染料,紫环酮染料;双-苯并噁唑基噻吩 (BB0T);和氧杂蒽染料;荧光基团如吸收近红外波长并且发射可见波长的反斯托克斯频移 染料(anti-stokes shift dye)等;发光染料,诸如5-氨基-9-二乙基亚氨基苯并(a)?H惡嗪 鑰高氯酸盐;7-氨基-4-甲基喹诺酮;7-氨基-4-甲基香豆素;7-氨基-4-三氟甲基香豆素;3-(2苯并咪唑基)-7-N,N-二乙氨基香豆素;3-(2苯并噻唑基)-7-二乙氨基香豆素;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4_噁二唑;2-(4-联苯基)-5-苯基_1,3,4_噁二唑;2-(4-联苯基)-6-苯基苯并噁唑-1,3; 2,5-双-(4-联苯基)-1,3,4_噁二唑;2,5-双-(4-联苯基)-噁唑;4,4 双-(2-丁基辛氧基)-对-四联苯;对-二(邻甲基苯乙烯基)-苯;5,9-二氨基苯并 (a)苯氧重氮鑰高氯酸盐;4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基)-4H-吡喃;1,1'_二 乙基-2,2 ' -羰花青碘化物;1,Γ -二乙基-4,4 ' -羰花青碘化物;3,3 ' -二乙基-4,4 ',5,5 ' -二 苯并硫杂三羰花青碘化物;1,Γ -二乙基-4,4 ' -二羰花青碘化物;1,Γ -二乙基-2,2 ' -二羰 花青碘化物;3,3 二乙基-9,11-亚新戊基硫杂三羰花青碘化物;1,3 二乙基-4,2 喹啉 基氧杂羰花青碘化物;1,3 二乙基-4,2 喹啉基硫杂羰花青碘化物;3-二乙基氨基-7-二 乙基亚氨基苯氧氮鑰高氯酸盐;7-二乙基氨基-4-甲基香豆素;7-二乙基氨基-4-三氟甲基 香豆素;7-二乙氨基香豆素;3,3 二乙基氧杂二羰花青碘化物;3,3 二乙基硫杂羰花青碘 化物;3,3 二乙基硫杂二羰花青碘化物;3,3 二乙基硫杂三羰花青碘化物;4,6-二甲基- 7-乙基氨基香豆素;2,2 二甲基-对-四联苯;2,2-二甲基-对三联苯;7-二甲基氨基-1-甲 基-4-甲氧基-8-氮杂喹啉-2; 7-二甲基氨基-4-甲基喹啉-2; 7-二甲基氨基-4-三氟甲基香 豆素;2-(4-(4-二甲氨基苯基)-1,3_ 丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸盐;2-(6-(对-二甲 基氨基苯基)-2,4_亚新戊基-1,3,5-己三烯基)-3-甲基苯并噻唑高氯酸盐;2-(4-(对二甲 氨基苯基)-1,3-丁二稀)_1,3,3_二甲基-3Η-Π 引噪尚氯酸盐;3,3 二甲基氧杂二幾花青鹏 化物;2,5-二苯基呋喃;2,5-二苯基噁唑;4,4 二苯基芪;1-乙基-4-(4-(对二甲氨基苯 基)_1,3-丁二稀)-吡啶尚氯酸盐;1-乙基-2-(4-(对二甲氨基苯基)-1,3_丁二稀)-吡啶尚 氯酸盐;1 _乙基_4_(4_(对二甲氨基苯基)_1,3-丁二稀)-喹啉尚氯酸盐;3-乙基氨基_7_乙 基亚氨基,8-二甲基吩嗪_5_鐵尚氯酸盐;9-乙氨基_5_乙基氨基-10-甲基-5H-苯并(a)吩 噁嗪高氯酸盐(phenoxazonium perchlorate) ;7_乙基氨基-6-甲基-4-三氟代甲基豆香素; 7-乙基氨基-4-二氟代甲基香显素;1,1',3,3,3',3'_六甲基-4,4',5,5'_二苯并-2,2'-口引 哚三羰花青碘化物;1,1',3,3,3',3'_六甲基吲哚二羰花青碘化物;1,1',3,3,3',3'_六甲 基吲哚三羰花青碘化物;2-甲基-5-叔丁基-对-四联苯;N-甲基-4-三氟代甲基哌啶基-〈3, 2_g>香豆素;3-( 2 ' -N-甲基苯并咪唑)-7-N,N-二乙氨基香豆素;2-(1-萘基)-5-苯基噁唑; 2,2'_对亚苯基-双(5-苯基噁唑);3,5,3〃〃,5〃〃-四叔丁基-对六联苯;3,5,3〃〃,5〃〃-四叔丁 基-对五联苯;2,3,5,6-1H,4H-四氢-9-乙酰基喹嗪-〈9,9a,l-gh>香豆素;2,3,5,6-1H,4H-四氢-9-羰基乙氧基喹嗪-〈9,9a,l-gh>香豆素;2,3,5,6-1H,4H-四氢-8-甲基喹嗪-〈9,9a, l_gh>香豆素;2,3,5,6-1Η,4Η-四氢-9-(3-吡啶基)-喹嗪-〈9,9a,l-gh>香豆素;2,3,5,6-1H,4H-四氢-8-三氟甲基喹嗪-〈9,9a,l-gh>香豆素;2,3,5,6-1H,4H-四氢喹嗪-〈9,9a,1-gh >香豆素;3,3',2〃,3'〃_四甲基-对-四联苯;2,5,2〃〃,5'〃_四甲基-对-五联苯;对三联苯; 对-四联苯;尼罗红;罗丹明700;噁嗪750;罗丹明800;IR 125;IR 144;IR 140;IR 1 32;IR 26 ;IR5;二苯基己三烯;二苯基丁二烯;四苯基丁二烯;萘;蒽;9,10-二苯基蒽;芘;草屈 (chrysene);红荧烯;晕苯;菲等,诸如在US 2009/0054586 A1中公开的3-羟基黄酮,或包括 至少一种前述染料的组合。
[0099]该热塑性组合物可以通过各种方法生产。例如,粉状聚碳酸酯、冲击改性剂、环氧 添加剂、酚醛二亚磷酸酯,和/或其它可选的组分可以在HENSCHEL-Mixer?高速搅拌机中首 先共混。其它低剪切处理,包括但不限于人工混合,也可以进行这种共混。随后经由漏斗注 入共混物至双螺旋挤出机的进料口。可替代地,至少一种组分可以通过在进料口和/或在下 游通过边进料口直接进料给挤出机而引入组合物。添加剂也可以与所需聚合物树脂复合成 母料并进料给挤出机。挤出机通常在高于使组合物流动所必须的温度下操作。紧接着在水 浴中将挤出物骤冷和制粒。当剪切挤出物时这样制备的粒料可以根据需要成为四分之一英 寸长或更少。这种粒料可以用于随后的模制、成形或成型。
[0100]通过以下非限制性实例进一步示出热塑性组合物。
[0101]实施例
[0102] 在实施例中使用了以下成分。根据US2013/0035441 A1和US2013/0108820 A1,使 用具有硫含量小于按重量计2ppm以及小于150ppm羟基含量的双酸制备PC1。除非另有特定 说明,否则在下列实施例中每种组分的量都是基于组合物的总重量的重量百分比。
[0103] 表1
[0104]
[0105]
[0106]除非指出,否则所有热塑性组合物都混炼于啮合同向旋转双螺杆挤出机,使用280 °C至300°(3的温度和约30秒的加热停留时间,以形成组合物的粒料。随后使用具有AXXI⑶N 插入模具系统的ENGEL 75T注射模制机,在具有约290°C的温度和约5分钟的停留时间的标 准模制条件下将组合物模制成60mm X 60mm X 2.5mm的颜色测试饰板。
[0107]首先在Macbeth 7000A分光光度计上以传输模式和排除UV测量饰板的颜色。 CIELAB 1976颜色值(L*,a*,b*)(IS0 11664-4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007)由2.5mm厚 的颜色饰板在400nm和700nm之间的吸收光谱测量。黄度指数(YI)值可以根据ASTM D1925-E313计算。饰板还可以根据ASTM D1003-00使用BYK Gardner Haze-gard dual用于传输和 浊度的测量。初始颜色测量之后,使饰板经受在130°C的空气循环烘箱中的老化持续至多 2000小时。定期地(老化50小时、250小时、500小时、750小时、1000小时、和2000小时之后), 将样品从烘箱取出,测量如上所述的颜色,并且放回烘箱。老化之后颜色的变化表示为dE (2000hrs.)〇
[0108] 实施例1-4和比较例1-10
[0109]饰板由如在表2、3和4中列出的热塑性组合物制造并且经受如上所述颜色测量的 老化。表2、3和4示出了基于初始颜色测量和在130°C老化2000小时之后进行的颜色测量的 比较,根据130 11664-4:2008化)/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5111111厚的热 塑性组合物的模制饰板的CIELAB 1976L*、a*、和b*值,连同dE(2000hrs.)值。
[0110] 表2
[0111]
[0116]如表2所示,亚磷酸酯稳定剂以及三苯基膦(CE3至CE14)在加工之后与不含稳定剂 的聚碳酸酯(CE1)相比,示出更好的起始颜色(较低的b*)。季戊四醇类亚磷酸酯在减少颜色 方面比其它稳定剂更有效。所有这些含P稳定剂导致较差的颜色稳定性(更高的A E)。对于 季戊四醇类亚磷酸酯这种效果也是最强的。表2还示出了 PC1比PC2导致更低的颜色以及改 善的颜色稳定性。表2还示出了对于许多聚碳酸酯组合物,诸如具有大于150ppm的游离羟基 含量和/或由具有按重量计大于2ppm的硫含量的双酚制备的那些,环氧添加剂可以实际上 增加模制品的黄度。参见,例如,表2和3中的CE15和CE37的比较。
[0117] 抗氧化剂1076的添加在颜色稳定性方面具有积极效果,如由实施例CE16至CE25所 示,但是与较高水平的季戊四醇类稳定剂组合,变色保持高于2.0的目标值。与另一亚磷酸 酯稳定剂诸如1-168组合中,颜色稳定性是良好的,但是初始颜色太黄(CE16、CE17)b*> 0.56〇
[0118] 如由表2和3中的样品所示,使用环氧化物通常不导致改善的颜色稳定性。CE26和 CE27与CE1比较,示出了较高水平的环氧化物降低颜色稳定性。然而出乎意料地发现,当环 氧化物与亚磷酸酯、特别是基于季戊四醇的那些,如Doverphos S-9228和ADK STB PEP-36 组合使用时,其可以改善颜色稳定性。这是通过比较EX1和EX2与CE7和CE8、比较EX3和CE32 与CE10和CE11、以及比较EX4和EX5与CE20和CE23来说明的。在图3和图4中图解地示出了该 比较,其中绘制了对于含有或不含环氧化物的组合物作为D S-9882亚磷酸酯的函数的dE。 该曲线图示出了对于不含环氧化物的组合物当Doverphos水平超过0. lwt%时,dE (2000hrs .)急剧增加,但是对于含有环氧化物添加剂的组合物,在Doverphos水平超过 0 · 1 wt %时稳定的dE。
[0119] 表4示出了并非所有含环氧化物的材料都是有效的。环氧化大豆油和DER 671环氧 化物不能得到颜色稳定性改善。
[0120] 以下列出的是照明设备以及制作和使用其的方法的一些实施方式。
[0121] 实施方式1:一种照明设备,包括:光源;以及由热塑性组合物形成的光传输制品, 设置为提供从光源通过光传输制品的光传输路径,光源与光传输制品之间的距离d为小于 40mm,光传输路径延伸通过该光传输制品并且可选地通过包含该热塑性组合物的其它光传 输制品使得光传输路径通过光传输制品的总距离P是至少3mm;其中热塑性组合物包含具有 根据下式的重复结构碳酸酯单元的聚碳酸酯:
[0122]
[0123] 其中,R1基团总数目的至少60%包含芳香族部分以及其余量是脂肪族、脂环族、或 芳香族;该聚碳酸酯已通过界面聚合法由具有有机纯度高于按重量计99.70%以及具有低 于按重量计150ppm的羟基含量的BPA单体制备;基于热塑性组合物的总重量,O.Olwt%至 0.30wt%的具有至少两个环氧基团每分子的环氧添加剂;以及基于热塑性组合物的总重 量,0.01 wt %至0.30wt %的衍生自季戊四醇的酚醛二亚磷酸酯;其中热塑性组合物具有低 于2ppm的硫含量,以及其中热塑性组合物在130°C热老化2000小时之后显示出根据ISO 11664-4:2008江)/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的热塑性组合物的模 制饰板测量的小于2.0的dE(2000hrs.)值。
[0124] 实施方式2:实施方式1的照明设备,其中p是至少5mm。
[0125] 实施方式3:实施方式1的照明设备,其中p是至少10mm。
[0126] 实施方式4:实施方式1的照明设备,其中p是至少20_。
[0127] 实施方式5:实施方式1-4中任一项的照明设备,其中d是小于20_。
[0128] 实施方式6:实施方式1-4中任一项的照明设备,其中d是小于10_。
[0129] 实施方式7:实施方式1-4中任一项的照明设备,其中d是小于5mm。
[0130]实施方式8:实施方式1-4中任一项的照明设备,其中d是0。
[0131 ]实施方式9:实施方式1-8中任一项的照明设备,其中热塑性组合物在130°C热老化 2000小时之后显示出根据ISO 11664-4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007使用CIE光源D65以 及2.5mm厚的热塑性组合物的模制饰板测量的小于1.50的dE值。
[0132] 实施方式10:实施方式1-8中任一项的照明设备,其中热塑性组合物在130°C热老 化2000小时之后显示出根据ISO 11664-4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007使用CIE光源D65 以及2.5mm厚的热塑性组合物的模制饰板测量的小于0.95的dE值。
[0133] 实施方式11:实施方式1-10中任一项的照明设备,其中热塑性组合物显示出根据 150 11664-4:2008")/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的热塑性组合物 的模制饰板测量的〈〇. 56的b*和>95.65的L*。
[0134] 实施方式12:实施方式1-10中任一项的照明设备,其中热塑性组合物显示出根据 150 11664-4:2008")/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的热塑性组合物 的模制饰板测量的〈〇. 54的b*和>95.75的L*。
[0135] 实施方式13:实施方式1-10中任一项的照明设备,其中热塑性组合物显示出根据 150 11664-4:2008")/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的热塑性组合物 的模制饰板测量的〈〇. 52的b*和>98.85的L*。
[0136] 实施方式14:实施方式1-13中任一项的照明设备,其中环氧添加剂是具有至少两 个环氧基团每分子以及分子量低于600g/mol的脂肪族环氧化物。
[0137] 实施方式15:实施方式1-13中任一项的照明设备,其中环氧添加剂是羧酸酯环氧 树脂。
[0138] 实施方式16:实施方式15的照明设备,其中环氧添加剂是包含根据下式的羧酸酯 双环氧化物的羧酸酯环氧树脂:
[0139]
[0140]实施方式17:实施方式1-16中任一项的照明设备,其中酚醛二亚磷酸酯是根据下 式:
[0141]
[0142 ] 其中、R2、R3、R4、R5、R6、R 7、R8、R9#PR1()各自独立地表示氢或&―2〇有机基团。
[0143] 实施方式18:实施方式17的照明设备,其中R2、R5、R 5、R?、R9和Rio是Η并且R!、R2、R6和 R8各自独立地表不Cl-20有机基团。
[0144] 实施方式19:实施方式18的照明设备,其中Ri、R3、R6和R8各自独立地表示4至13个 碳原子的烷芳基基团。
[0145] 实施方式20:实施方式19的照明设备,其中和R8各自是枯基。
[0146] 实施方式21:实施方式17的照明设备,其中至少40%的RiUmUsl 和Rio基团是枯基。
[0147] 实施方式22:实施方式1-16中任一项的照明设备,其中至少90%的R1基团衍生自 双酚。
[0148] 实施方式23:实施方式22的照明设备,其中所有的R1基团衍生自双酚。
[0149] 实施方式24:实施方式1-23中任一项的照明设备,其中双酚是双酸A。
[0150] 实施方式25:实施方式1-24中任一项的照明设备,其中热塑性组合物包含 0.02*1:%至0.1〇¥1:%的环氧添加剂。
[0151] 实施方式26:实施方式1-25中任一项的照明设备,其中热塑性组合物包含 0 · 05wt %至0 · 20wt %的酸醛二亚磷酸酯。
[0152] 实施方式27:实施方式1-26中任一项的照明设备,其中光传输制品是光源透镜、光 源盖、光导、或光学片材。
[0153 ]实施方式28:实施方式27中任一项的照明设备,其中光传输制品包括其中p是至少 7mm的光导。
[0154] 实施方式29:实施方式1-28中任一项照明设备,其中照明设备是显示器物品 (display object)、玩具、家具、艺术品、或灯。
[0155] 实施方式30:实施方式29的照明设备,其中照明设备是机动车前照灯。
[0156] 实施方式31:实施方式1-30中任一项的照明设备,其中光传输制品包括非球面透 镜。
[0157] 实施方式32:实施方式1-31中任一项的照明设备,其中光传输制品是沿着所述光 传输路径的第一透镜,以及进一步包括沿着所述光传输路径从光源远于第一透镜的第二透 镜,所述第二透镜包含热塑性组合物。
[0158] 实施方式33:实施方式1-32中任一项的照明设备,其中光源是发光二极管。
[0159]实施方式34:实施方式1-32中任一项的照明设备,其中光源是氙弧灯。
[0160]实施方式35:实施方式1 -34中任一项的照明设备,其中光传输制品在工作期间达 到80°C至135°C的温度。
[0161]实施方式36:实施方式1-34中任一项的照明设备,其中硫含量是大于0至小于 2ppm〇
[0162] 实施方式37:实施方式36的照明设备,其中硫含量是0.5ppm至2p
... pm。
[0163] 实施方式38:实施方式36的照明设备,其中硫含量是小于0.5ppm。
[0164] 实施方式39: -种使用实施方式1-38中任一项设备的方法,包括在使光传输制品 经受80°C至135°C的温度的条件下用光源照射光传输制品。
[0165] 实施方式40:实施方式39的方法,其中使光传输制品经受80°C至135°C的温度至少 500小时的累积持续时间。
[0166] 实施方式41: 一种用于制作实施方式1-38中任一项的照明设备的方法,包括在距 光传输塑性制品小于40mm的距离d布置光源,使得光传输路径的总距离p是至少3mm。
[0167] 单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数的指示物,除非在上下文中另外明确规 定。"或"指的是"和/或"。与数量相关联使用的修饰语"约"包括所述值,并具有上下文所表 示的含义(例如,包括与特定数量的测量有关的误差程度)。符号"±1〇%"是指指示的测量 可以是从设定值的负10%的量至设定值的正10%的量。除非另外指出,本文中使用的术语 "前部"、"后部"、"底部""、和/或"顶部"仅是为了便于描述,而不限于任一位置或空间取向。 针对相同组分或性质的所有范围的端点是包括在内的并且可独立地结合(例如,"小于或等 于25wt %、或5wt %至20wt %"的范围包括"5wt %至25wt %"的范围的端点和所有中间值 等)。后缀"(s)"是指包括其修饰的术语的单数和复数两者,因此包括该术语的至少一种 (如,"着色剂"包括一种着色剂或两种或更多种着色剂,即,至少一种着色剂)。"可选的"或 "可选地"指的是可以发生或可以不发生随后描述的事件或情况,和包括事件发生的实例和 事件不发生的实例的描述。"组合物"包括掺混物、混合物、合金、反应产物等在内。除非另有 规定,本文的所有光学参数是对2.5mm厚的饰板测量。除非另有规定,否则份每百万(ppm)是 按重量计的。
[0168] 如本文使用的,术语"烃基"广泛地指包括碳和氢、可选地具有1至3个杂原子,例 如,氧、氮、卤素、硅、硫、或其组合的取代基;"烷基"是指直链或支链,饱和的一价烃基团; "亚烷基"是指直链的或支链的、饱和的二价烃基团;"烧叉基"是指直链的或支链的、饱和的 二价烃基团,在单个共同的碳原子上具有两个化合价;"烯基"是指具有至少两个通过碳-碳 双键连接的碳的直链或支链一价烃基基团;"环烷基"是指非-芳香族的一价单环或多环的 烃基团,具有至少三个碳原子,"环烯基"是指非-芳香族的环状二价烃基团,具有至少三个 碳原子,具有至少一个不饱和度;"芳基"是指在一个或多个芳环中仅包含碳的芳香族一价 基团;"亚芳基"是指在一个或多个芳环中仅包含碳的芳香族二价基团;"烷芳基"是指已经 用上面定义的烷基基团取代的芳基基团,4-甲基苯基作为示例性的烷芳基基团;"芳烷基" 是指已经用上面定义的芳基基团取代的烷基基团,苄基作为示例性的芳烷基基团;"酰基" 是指通过羰基碳桥(_C( =0)-)连接的带有指示数的碳原子的如上面定义的烷基基团;"烷 氧基"是指通过氧桥(-〇-)连接的带有指示数的碳原子的如上面定义的烷基基团;以及"芳 氧基"是指通过氧桥(-〇-)连接的如上面定义的具有指示数的碳原子的芳基基团。
[0169] 除非另有说明,否则前述每一个基团均可以是未取代的或取代的,条件是取代并 不显著不利地影响化合物的合成、稳定性或用途。如在本文中使用的术语"取代的"指的是 用另一个基团代替在指定的原子或基团上的至少一个氢,条件是未超过指定的原子的正常 化合价。当取代基是氧代(即,=〇)时,则替换原子上的两个氢。取代基和/或变量的组合是 允许的,条件是取代并不显著不利地影响化合物的合成或应用。可以存在于"取代的"位置 上的示例性基团包括,但不限于,氰基;羟基;硝基;叠氮;烷酰基(诸如C2-6烷酰基如酰基); 甲酰胺;C1-6或C1-3烷基,环烷基,烯基和炔基(包括具有至少一个不饱和键和2至8个、或2 至6个碳原子的基团);C1-6或C1-3烷氧基基团;C6-10芳氧基诸如苯氧基;C1-6烷硫基;C1-6 或C1-3烷基亚磺酰基;C1-6或C1-3烷基磺酰基;氨基二(C1-6或C1-3)烷基;具有至少一个芳 香族环的C6-12芳基(例如,苯基,联苯基,萘基等,每个环是取代的或者未取代的芳香族); 具有1至3个独立或稠合的环以及从6至18个环碳原子的C7-19亚烷芳基,苄基作为示例性的 芳烷基基团;或具有1至3个独立或稠合的环和6至18个环碳原子的芳基烷氧基,苄氧基作为 示例性的芳基烷氧基基团。
[0170]所有引用的专利、专利申请,和其它参考文献以其全部内容作为参考并入本文。然 而,如果本申请中的术语与引用的参考文献中的术语相矛盾或冲突,则来自本申请的术语 优先于来自引用的参考文献中冲突的术语。
[0171]尽管为了例证的目的,已经阐明了典型的实施方式,但是上述描述不应当被认为 是在本文中的范围上的限制。相应地,在不离开在本文中的精神和范围的情况下,对于在本 领域技术人员而言可以发生各种修饰、适应和其它选择。
【主权项】
1. 一种照明设备,包括: 光源;以及 由热塑性组合物形成的光传输制品,设置为提供从所述光源通过所述光传输制品的光 传输路径,所述光源与所述光传输制品之间的距离d为小于40mm,所述光传输路径延伸通过 所述光传输制品并且可选地通过包含所述热塑性组合物的其它光传输制品,使得所述光传 输路径通过所述光传输制品的总距离P为至少3_; 其中,所述热塑性组合物包含具有根据下式的重复结构碳酸酯单元的聚碳酸酯:其中,R1基团总数目的至少60%包含芳香族部分以及其余量是脂肪族、脂环族或芳香 族;所述聚碳酸酯已通过界面聚合法由具有有机纯度高于按重量计99.70%以及具有低于 按重量计150ppm的羟基含量的BPA单体制备; 基于所述热塑性组合物的总重量,〇.Olwt. %至0.30wt. %的具有至少两个环氧基团每 分子的环氧添加剂;和 基于所述热塑性组合物的总重量,〇.Olwt. %至0.30wt. %的衍生自季戊四醇的酚醛二 亚磷酸酯; 其中,所述热塑性组合物具有低于2ppm的硫含量,以及 其中,所述热塑性组合物在130°C热老化2000小时之后显示出根据ISO 11664-4:2008 (E)/CIE S 014-4/E:2007使用CIE光源D65和2.5mm厚的所述热塑性组合物的模制饰板测量 的小于 2.0 的 dE(2000hrs.)值。2. 根据权利要求1所述的照明设备,其中,p为至少5_。3. 根据权利要求1所述的照明设备,其中,p为至少10_。4. 根据权利要求1所述的照明设备,其中,p为至少20_。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的照明设备,其中,d小于20mm。6. 根据权利要求1-4中任一项所述的照明设备,其中,d小于10mm。7. 根据权利要求1-4中任一项所述的照明设备,其中,d小于5mm。8. 根据权利要求1-4中任一项所述的照明设备,其中,d是0。9. 根据权利要求1-8中任一项所述的照明设备,其中,所述热塑性组合物在130°C热老 化2000小时之后显示出根据ISO 11664-4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007使用CIE光源D65 以及2.5mm厚的所述热塑性组合物的模制饰板测量的小于1.50的dE值。10. 根据权利要求1-8中任一项所述的照明设备,其中,所述热塑性组合物在130°C热老 化2000小时之后显示出根据ISO 11664-4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007使用CIE光源D65 以及2.5mm厚的所述热塑性组合物的模制饰板测量的小于0.95的dE值。11. 根据权利要求1-10中任一项所述的照明设备,其中,所述热塑性组合物显示出根据 150 11664-4:2008")/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的所述热塑性组 合物的模制饰板测量的〈〇. 56的b*和>95.65的L*。12. 根据权利要求1-10中任一项所述的照明设备,其中,所述热塑性组合物显示出根据 150 11664-4:2008")/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的所述热塑性组 合物的模制饰板测量的〈0.54的b*和>95.75的L*。13. 根据权利要求1-10中任一项所述的照明设备,其中,所述热塑性组合物显示出根据 150 11664-4:2008")/(:此3 014-4/^:2007使用(:此光源065以及2.5臟厚的所述热塑性组 合物的模制饰板测量的〈〇. 52的b*和>98.85的L*。14. 根据权利要求1-13中任一项所述的照明设备,其中,所述环氧添加剂是具有至少两 个环氧基团每分子以及分子量低于600g/mol的脂肪族环氧化物。15. 根据权利要求1-13中任一项所述的照明设备,其中,所述环氧添加剂是羧酸酯环氧 树脂。16. 根据权利要求15所述的照明设备,其中,所述环氧添加剂是包含根据下式的羧酸酯 双环氧化物的羧酸酯环氧树脂:17. 根据权利要求1-16中任一项所述的照明设备,其中,所述酚醛二亚磷酸酯为根据下 式:其中,Ri、R2、R3、R4、R5、R 6、R7、R8、R9和Rio各自独立地表示氢或C1-2〇有机基团。18. 根据权利要求17所述的照明设备,其中,1?2、1?5、1?5、1?7、1?9和1?1()是11并且1? 1、1?2、1?6和1?8各 自独立地表示Cno有机基团。19. 根据权利要求18所述的照明设备,其中,R1、R3、R6和R8各自独立地表示4至13个碳原 子的烷芳基基团。20. 根据权利要求19所述的照明设备,其中,R1、R3、R6和R8各自是枯基。21. 根据权利要求17所述的照明设备,其中,至少40%的RimmudP Rio基团是枯基。22. 根据权利要求1-16中任一项所述的照明设备,其中,至少90%的R1基团衍生自双酚。23. 根据权利要求22所述的照明设备,其中,所有的R1基团都衍生自所述双酚。24. 根据权利要求1-23中任一项所述的照明设备,其中,所述双酚是双酸A。25. 根据权利要求1-24中任一项所述的照明设备,其中,所述热塑性组合物包含 0.02wt. %至0· IOwt. %的所述环氧添加剂。26. 根据权利要求1-25所述的照明设备,其中,所述热塑性组合物包含0.05wt. %至 0.20wt. %的所述酚醛二亚磷酸酯。27. 根据权利要求1-26中任一项所述的照明设备,其中,所述光传输制品是光源透镜、 光源盖、光导或光学片材。28. 根据权利要求27中任一项所述的照明设备,其中,所述光传输制品包括其中p为至 少7mm的光导。29. 根据权利要求1-28中任一项所述的照明设备,其中,所述照明设备是显示器物品、 玩具、家具、艺术品或灯。30. 根据权利要求29所述的照明设备,其中,所述照明设备是机动车前照灯。31. 根据权利要求1-30中任一项所述的照明设备,其中,所述光传输制品包括非球面透 镜。32. 根据权利要求1-31中任一项所述的照明设备,其中,所述光传输制品是沿着所述光 传输路径的第一透镜,并且进一步包括沿着所述光传输路径距所述光源远于所述第一透镜 的第二透镜,所述第二透镜包含所述热塑性组合物。33. 根据权利要求1-32中任一项所述的照明设备,其中,所述光源是发光二极管。34. 根据权利要求1-32中任一项所述的照明设备,其中,所述光源是氙弧灯。35. 根据权利要求1-34中任一项所述的照明设备,其中,所述光传输制品在工作期间达 到80°C至135°C的温度。36. -种使用权利要求1-35中任一项所述的设备的方法,包括在使所述光传输制品经 受80°C至135°C的温度的条件下,用所述光源照射所述光传输制品。37. 根据权利要求36所述的方法,其中,使所述光传输制品经受80°C至135°C的温度至 少500小时的累积持续时间。38. -种制造权利要求1-35中任一项所述的照明设备的方法,包括: 在距光传输塑性制品小于40mm的距离d布置所述光源,使得所述光传输路径的总距离p 为至少3mm。
【专利摘要】公开了照明设备,其具有由热塑性组合物形成的塑性光传输制品,该热塑性组合物包含具有根据式(I)的重复结构碳酸酯单元的聚碳酸酯:其中,R1基团总数目的至少60%包含芳香族部分,并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族。该组合物还包含具有至少两个环氧基团每分子的环氧添加剂以及衍生自季戊四醇的酚醛二亚磷酸酯。该热塑性组合物在130℃热老化2000小时之后显示出根据ISO?11664-4:2008(E)/CIE?S?014-4/E:2007使用CIE光源D65以及2.5mm厚的热塑性组合物的模制饰板测量的小于1.5的dE(2000hrs.)值。
【IPC分类】C08K5/1515, C08K5/529
【公开号】CN105492519
【申请号】CN201480030388
【发明人】登 博格德 乔舒亚·阿里·范, 布劳沃尔 约翰内斯·德
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年5月28日
【公告号】EP3004234A1, US20150070933, WO2014191943A1

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