用于生產(chǎn)具有高質(zhì)量和良好加工性的光學(xué)質(zhì)量產(chǎn)品的聚碳酸酯組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開總體涉及未猝滅的（未淬火的，unquenched)恪融聚碳酸酯的生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常在一系列反應(yīng)器中在催化劑的存在下通過使雙酚化合物與碳酸酯化合物反 應(yīng)來實現(xiàn)聚碳酸酯的熔融聚合。在聚合完成之后，通常猝滅催化劑（在本文中稱為猝滅的 聚碳酸酯），并添加任何添加劑，以產(chǎn)生聚碳酸酯組合物。通過熔融縮聚方法產(chǎn)生的用于介 質(zhì)存儲應(yīng)用（如CD、DVD、和BLU-RAY?盤（disc))的聚碳酸酯組合物，當(dāng)沒有猝滅催化劑時 (在本文中稱為未猝滅的聚碳酸酯），通常經(jīng)歷質(zhì)量問題，如光學(xué)特性的降低。光學(xué)質(zhì)量的 這種降低可能最終降低未猝滅的聚碳酸酯用于介質(zhì)存儲應(yīng)用的適用性。
[0003] 在未猝滅的聚碳酸酯中可能發(fā)生光學(xué)特性的降低，這是由于存在活性聚合催化 劑，其可以催化在某些添加劑和聚碳酸酯主鏈之間的反應(yīng)。例如，通常將脫模劑加入猝滅的 聚碳酸酯組合物以促進(jìn)得到的聚碳酸酯組合物的進(jìn)一步處理。在猝滅的聚碳酸酯中，通常 添加單硬脂酸甘油酯（GMS)和/或三硬脂酸季戊四醇酯（PETS)作為脫模劑。然而，GMS分 子含有在活性催化劑的存在下可以與聚碳酸酯反應(yīng)的羥基，其導(dǎo)致光學(xué)特性的降低，以致 組合物不適合用于介質(zhì)存儲應(yīng)用。PETS已經(jīng)表明在未猝滅的聚碳酸酯中具有良好的穩(wěn)定 性，但還已表明會降低從其模制的盤的光學(xué)質(zhì)量。
[0004] 因此，可以用于介質(zhì)存儲應(yīng)用的包含脫模劑的未猝滅的熔融聚碳酸酯組合物以及 其制備方法是所期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本文中公開了用于制備熔融聚碳酸酯組合物的方法，用于制備熔融聚碳酸酯組合 物的系統(tǒng)以及由其制備的聚碳酸酯組合物。
[0006] 在一種實施方式中，用于制備聚碳酸酯組合物的方法可以包括：在催化劑的存在 下熔融聚合二羥基化合物和碳酸酯化合物以形成聚碳酸酯；以及添加1至400ppm的三硬脂 酸甘油酯以形成聚碳酸酯組合物，其中聚碳酸酯組合物是未猝滅的，其中聚碳酸酯具有如 通過凝膠滲透色譜法并基于聚碳酸酯標(biāo)準(zhǔn)測定的8, 000至19, 000道爾頓的重均分子量。
[0007] 通過以下附圖和詳細(xì)描述來舉例說明上述和其它特征。
【附圖說明】
[0008] 以下是附圖的簡要描述，在附圖中相同的要素（元件）編號相同，并且呈現(xiàn)其用于 說明本文公開的示例性實施方式的目的而并非限制其的目的。
[0009] 圖1示意性地描述了用于其中沒有添加催化劑猝滅劑（淬火劑，quenching agent)的聚碳酸酯生產(chǎn)的裝置設(shè)計（plant design);以及
[0010] 圖2是實施例1-11的所得濁度水平（cloud level)的圖解說明。
【具體實施方式】
[0011] 幾個熔融聚碳酸酯（PC)工藝通過猝滅來穩(wěn)定聚碳酸酯，即，用猝滅劑來中和剩余 的活性聚合催化劑。猝滅劑通常是酸性的，并且不同于出于其它目的而添加的可能會降低 催化劑活性的添加劑。如在本領(lǐng)域中所理解的，"猝滅劑"降低催化劑的活性以防止在制備 的最后階段中，例如，當(dāng)將各種添加劑加入聚碳酸酯組合物時，發(fā)生不必要的反應(yīng)。猝滅劑 可以最小化或防止在活性催化劑的存在下在添加劑和聚合物主鏈之間可能發(fā)生的反應(yīng)。這 樣的反應(yīng)可能導(dǎo)致添加劑的效率的損失、聚碳酸酯的分子量的變化、以及得到的聚碳酸酯 組合物的性能的變化（如光學(xué)特性的降低）中的一種或多種。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，可以將按 重量計百萬分之1至400 (ppm)，具體地，50至350ppm，更具體地，100至200ppm的脫模劑三 硬脂酸甘油酯（GTS)加入未猝滅的熔融聚碳酸酯以產(chǎn)生可以例如用于介質(zhì)存儲應(yīng)用的光 學(xué)級熔融聚碳酸酯。此結(jié)果是特別令人驚訝的，這是因為在聚碳酸酯的熔融制備中經(jīng)常使 用的α催化劑的壽命較長，并且?guī)缀跞看呋瘎┰诰酆线^程之后還存在。
[0012] 如在本文中所使用的，術(shù)語"未猝滅的聚碳酸酯"可以包括以下一種或多種：⑴ 聚碳酸酯組合物，其包含活性催化劑；（2)聚碳酸酯組合物，其中催化劑沒有被中和，尤其 是，被完全中和；（3)聚碳酸酯組合物，其中在聚碳酸酯和催化劑之間的反應(yīng)性沒有降低； (4)聚碳酸酯組合物，其中，通過添加猝滅劑，在沒有降低聚合設(shè)備（polymerization unit) 和擠出機的出口之間的催化劑活性的情況下形成聚碳酸酯組合物；（5)聚碳酸酯組合物， 其中，相對于任何添加的α催化劑，已添加小于或等于50摩爾％的酸；以及（6)聚碳酸酯 組合物，其中在聚碳酸酯的制備過程中基本上沒有添加猝滅劑（如該術(shù)語在本領(lǐng)域中被理 解的），具體地路易斯或質(zhì)子（布朗斯臺德，Bronsted)酸性化合物。
[0013] 在一種【具體實施方式】中，術(shù)語"未猝滅的聚碳酸酯"是其中在聚碳酸酯的制備過程 中基本上沒有添加猝滅劑的聚碳酸酯組合物。如上所述，"猝滅劑"是本領(lǐng)域的術(shù)語，其是 指加入熔融聚合的聚碳酸酯以特定地用來降低催化劑的活性水平的試劑。"猝滅劑"并不包 括為了一個目的（例如，作為熱穩(wěn)定劑、紫外光穩(wěn)定劑、阻燃劑、脫模劑、增塑劑、潤滑劑、染 料、顏料等）常用于聚碳酸酯組合物的制備的組分，其還可以具有降低催化劑活性的輔助 作用。因此，在一種【具體實施方式】中，術(shù)語"未猝滅的聚碳酸酯"是指這樣的聚碳酸酯，其并 不包括顯著量的猝滅劑，例如按重量計百萬分之〇(ppm)至小于lppm，0ppm至小于0. lppm， Oppm至小于0· Olppm，或Oppm至小于0· OOlppm，各自基于未猝滅的聚碳酸酯的重量。在一 種實施方式中，沒有添加猝滅劑。
[0014] 猝滅劑包括硼酸酯（例如，B(0CH3)3、B(0CH 2CH3)3、和B(0C6H6) 3JJ|酸鋅、磷酸硼、 硬脂酸錯、娃酸錯、碳酸錯、CfC12醇錯（zirconium CfCualkoxide)、羥基羧酸錯、磷化鎵、 銻化鎵、氧化鍺、CfC32有機鍺化合物、C4-C32四有機錫化合物、（： 6-(：32六有機錫化合物（例 如，[(C6H60) Sn(CH2CH2CH2CH3)2] 2)、Sb203、氧化銻、C「C32烷基銻、氧化鉍、C「C 12烷基鉍、乙酸 鋅、硬脂酸鋅、(；-(：32烷氧基鈦、和氧化鈦、磷酸、亞磷酸、次亞磷酸、焦磷酸、多磷酸、硼酸、氫 氯酸、氫溴酸、硫酸、亞硫酸、己二酸、壬二酸、十二烷酸、L-抗壞血酸、天冬氨酸、苯甲酸、甲 酸、乙酸、檸檬酸、谷氨酸、水楊酸、煙酸、富馬酸、馬來酸、草酸、苯亞磺酸（benzenesulfinic acid)、硫酸(^-(^二烷基酯（C fCudialkyl sulfate)(例如，硫酸二甲酯和硫酸二丁酯）、 式RiSOA的烷基磺酸酯，其中R i是氫、C「C12烷基、C 6-Cls芳基、或C 7-(：19烷基芳基，以及R 2 是Ci-Cu烷基、c 6-cls芳基、或C 7-(：19烷基芳基（例如，苯磺酸酯、對甲苯磺酸酯、甲基苯磺酸 酯、乙基苯磺酸酯、苯磺酸正丁酯、苯磺酸辛酯和苯磺酸苯酯、對甲苯磺酸甲酯、對甲苯磺酸 乙酯、對甲苯磺酸正丁酯、對甲苯磺酸辛酯和對甲苯磺酸苯酯，尤其是對甲苯磺酸烷基酯如 對甲苯磺酸正丁酯）、式（RaS03) (PRb4)+的磺酸鱗鹽，其中Ra是氫、Ci-Cu烷基、C6-C 1S芳基、 或(：7-(：19烷基芳基，以及每個Rb獨立地是氫、C「C12烷基或C 6-Cls芳基，式A L (YiSOJ1) "的 磺酸衍生物，其中A1是化合價為m的C i-C4。烴基，Y 1是單鍵或氧原子，X 1是式-CR 15R16R17的仲或叔烷基、一價（一當(dāng)量，一等價，one equivalent)的金屬陽離子、銨陽離子（例如， NRb3+，其中每個Rb獨立地是氫、C「C12烷基或C 6-Cls芳基）、或鱗（磷鑰，phosphonium)(例 如，PRb4+，其中每個Rb獨立地是氫、C「C12烷基或C 6-C1S芳基），其中R15是氫原子或具有1 至5個碳原子的烷基，R16是氫原子、苯基或具有1至5個碳原子的烷基，以及R 17與R 15相 同或不同并且具有和R15相同的定義，條件是R 15、R16和R 17的兩個不能是氫原子，以及m是 1至4的整數(shù)，條件是當(dāng)Y1是單鍵時，在m的量中的所有X 1不能是一價的金屬陽離子，式 ￥^-503的化合物，其中A2是二價烴基，+X2是仲、叔或季銨陽離子或仲（例如，叔或季 鱗陽離子，以及Y1是單鍵或氧原子，式A 3-(+X3) n · (R-f-SOs) n的化合物，其中A 3是化合價 為η的C「C4。烴基，+X3是仲、叔或季銨陽離子（例如，NR b3+，其中每個Rb獨立地是氫、C「C12烷基或C6-C1S芳基）、或仲、叔或季鱗陽離子（例如，PRb4 +，其中每個Rb獨立地是氫、C 烷基或C6-C1S芳基），R是單價C i-C4。烴基，η為2至4的整數(shù)，以及Y 1是單鍵或氧原子，式 W-AdLA4- (Ad2-A5)冊化合物，其中A5是單價或二價C「C4。烴基，A 4是二價C「C4。烴基，每個 Ad1和Ad2獨立地是酸酉干基團，選自-SO2-〇-S02-、-S0 2-〇-C〇-和-C〇-〇-S02-，以及1是0或1， 條件是當(dāng)1是〇時，-(Ad2-A5) i是氫原子或在A4和A 5之間的鍵，其中A 5是二價烴基或單鍵， 具有式RaRbN-A-S03R。的氨基磺酸酯，其中R 3和R b各自獨立地是氫、C「C12烷基、C 6-C22芳基、 C7_C19烷基芳基或R 3和R b單獨或組合地與N(例如，吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、咔唑 基、喹啉基、咪唑基、哌嗪基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、吡咯啉基、吲哚基、嘌呤基、吡咯烷基 等）形成芳族或非芳族雜環(huán)化合物，R。是氫，以及A是C「C12烷基、C 6-Cls芳基、或C 17-(：19烷 基芳基（例如，化合物如N-(2-羥基乙基）哌嗪-N'-3-丙磺酸、1，4，-哌嗪雙（乙磺酸）、和 5-二甲基氨基-1-萘磺酸），SRaRbRcN+-A一S0 3 的磺酸酯銨（ammonium sulfonic ester)， 其中Ra、Rb各自獨立地是氫、C「C12烷基、C「C12芳基、(： 7-(：19烷基芳基，或RJP Rb單獨或組 合地與N(例如，吡咯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、咔唑基、喹啉基、咪唑基、哌嗪基、噁唑基、 噻唑基、吡唑基、吡咯啉基、吲哚基、嘌呤基、吡咯烷基等）形成芳族或非芳族雜環(huán)化合物，R。 是氫，以及A是烷基、C 6-Cls芳基、或C 7-(：19烷基芳基，磺化聚苯乙烯，丙烯酸甲酯-磺 化苯乙烯共聚物，以及包含前述項的至少一種的組合。猝滅劑可以包括化合物的組合，例如 對甲苯磺酸烷基酯如對甲苯磺酸正丁酯和磷酸。
[0015] 如在本文中所使用的，"聚碳酸酯"是指具有式（1)的重復(fù)結(jié)構(gòu)碳酸酯單元的組合 物
[0017] 其中R1基團的總數(shù)的至少60%含有芳族部分以及其余量是脂族、脂環(huán)族、或芳族 的。每個R1可以是C63。芳族基團，即，含有至少一個芳族部分。R1可以衍生自式HO-RLOH 尤其是式（2)的二羥基化合物
[0018] HO - A1 - Y1 - A2 - 0H (2)
[0019] 其中每個A1和A 2是單環(huán)二價芳族基團以及Y 1是單鍵或具有分開A 1與A 2的一個 或多個原子的橋連基。一個原子可以分開A1與A2。具體地，每個R1可以衍生自式（3)的雙 酚
[0021] 其中RIP Rb各自獨立地是鹵素 、C i 12烷氧基、或C i 12烷基；以及p和q各自獨立 地是〇至4的整數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)p是0時，Ra是氫，以及同樣，當(dāng)q是0時，Rb是氫。 此外，在式（3)中，Γ是連接兩個羥基取代的芳族基團的橋連基，其中每個C6亞芳基的羥 基取代基和橋連基彼此位于C6亞芳基上的鄰、間、或?qū)ξ唬ň唧w地，對位）。橋連基Xa可以 是單鍵、_〇_、_s_、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-、或G 18有機基團。c i 18有機橋連基可以是環(huán) 狀或無環(huán)、芳族或非芳族的，并且可以進(jìn)一步包含雜原子如鹵素、氧、氮、硫、硅、或磷?？梢?排列Ci 18有機基團以致連接至其的C 6亞芳基各自連接至c i 18有機橋連基的共同的烷叉基 (alkylidene)碳或不同的碳。p和q可以各自是1，以及RlP Rb各自是C i 3烷基，具體地， 甲基，其在每個亞芳基上與羥基間位排列。
[0022] ?？梢允侨〈蛭慈〈腃3 18環(huán)烷叉基、式-COT) (Rd)-的Q 25烷叉基，其中R。 和#各自獨立地