專利名稱：熱塑性高分子用紫外線吸收劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性高分子用紫外線吸收劑及其制備方法。由熱塑性高分子制備的薄膜或筐體等各種成型品一般由于暴露于紫外線中造成變色、褪色或者強(qiáng)度降低等質(zhì)量下降。為了防止這種質(zhì)量下降，在熱塑性高分子或其成型品中使用多種多樣的紫外線吸收劑。本發(fā)明涉及所述紫外線吸收劑及其制備方法的改良。
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明所要解決的課題在于提供一種熱塑性高分子用紫外線吸收劑以及所述熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，所述熱塑性高分子用紫外線吸收劑其自身耐熱性優(yōu)良，即使添加、混練到熱塑性高分子中使用時(shí)，也能夠獲得具有熱塑性高分子本來(lái)的特生，例如透明性的成型品，而且即使添加、混練到熱塑性高分子中使用時(shí)，也不會(huì)損害與熱塑性高分子的混練步驟或混練物的成型步驟中的操作性和操作環(huán)境。解決課題的方法于是，本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)含有給定量的特定環(huán)狀亞氨基酯化合物，并且將給定條件下求得的熔融開(kāi)始溫度和/或減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至給定范圍內(nèi)而成的物質(zhì)正合適。
也就是說(shuō)，本發(fā)明涉及一種熱塑性高分子用紫外線吸收劑，其特征在于，由含有下述式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.5重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成。
式1
熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為300～310℃減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為270～305℃另外，本發(fā)明涉及熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，其特征在于，經(jīng)由下述步驟A、步驟B和步驟C。
步驟A在溶劑和堿存在的條件下，使鄰氨基苯甲酸和對(duì)苯二甲酰氯發(fā)生酰胺化反應(yīng)，并分離含有生成的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)的固體成分的步驟。
步驟B使步驟A分離出的固體成分中的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)和醋酸酐在溶劑存在的條件下進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)，分離含有生成的下述式1所示環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分的步驟。
步驟C用堿性溶液處理步驟B分離出的固體成分，進(jìn)一步進(jìn)行水洗處理，得到由含有下述式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.5重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的步驟。
式1
熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為300～310℃減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為270～305℃而且，本發(fā)明還涉及熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，其特征在于，經(jīng)由下述步驟a和步驟b。
步驟a在溶劑和堿存在的條件下，使衣托酸酐與對(duì)苯二甲酰氯進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)，并分離含有生成的上述式1所示環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分的步驟。
步驟b用堿性溶液處理步驟a分離出的固體成分，進(jìn)一步進(jìn)行水洗處理，得到由含有上述式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.5重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的步驟。
熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為300～310℃減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為270～305℃本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑由下述物質(zhì)組成，該物質(zhì)在99.5重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物(以下，簡(jiǎn)稱為環(huán)狀亞氨基酯化合物)，且將通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度(以下，簡(jiǎn)稱為熔融開(kāi)始溫度)調(diào)節(jié)至300～310℃的范圍內(nèi)和/或?qū)⑼ㄟ^(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度(以下，簡(jiǎn)稱為減量開(kāi)始溫度)調(diào)節(jié)至270～305℃的范圍內(nèi)。
制備本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的方法沒(méi)有特別的限定，可以例舉下述方法1)通過(guò)制備環(huán)狀亞氨基酯化合物的步驟，在其制備的同時(shí)將制備產(chǎn)物的環(huán)狀亞氨基酯化合物含量以及熔融開(kāi)始溫度和/或減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至給定范圍內(nèi)的方法，2)向制得的實(shí)質(zhì)上為純品的環(huán)狀亞氨基酯化合物中加入對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰氨基苯甲酸、衣托酸等相關(guān)物質(zhì)，將環(huán)狀亞氨基酯化合物含量以及熔融開(kāi)始溫度和/或減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至給定范圍內(nèi)的方法，從制造成本的角度來(lái)看，優(yōu)選上述1)的方法。另外，在上述1)的方法中，將制備產(chǎn)物的環(huán)狀亞氨基酯化合物含量以及熔融開(kāi)始溫度和/或減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至給定范圍內(nèi)時(shí)，這種調(diào)節(jié)方法并沒(méi)有特別的限定，作為所述調(diào)節(jié)方法，優(yōu)選經(jīng)由如上所述的步驟A、步驟B以及步驟C的方法或者經(jīng)由如上所述的步驟a和步驟b的方法。
首先，說(shuō)明經(jīng)由步驟A、步驟B和步驟C的方法。步驟A是在溶劑和堿存在的條件下，使鄰氨基苯甲酸和對(duì)苯二甲酰氯發(fā)生酰胺化反應(yīng)，并分離含有生成的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)的固體成分的步驟。供于酰胺化反應(yīng)的鄰氨基苯甲酸和對(duì)苯二甲酰氯的比例并沒(méi)有特別的限定，相對(duì)于鄰氨基苯甲酸1摩爾，優(yōu)選對(duì)苯二甲酰氯為0.49～0.51摩爾，更優(yōu)選為0.5摩爾。溶劑也沒(méi)有特別的限定，作為鄰氨基苯甲酸的溶劑，優(yōu)選丙酮、甲乙酮、水或它們的混合溶劑，作為對(duì)苯二甲酰氯的溶劑，優(yōu)選丙酮、二甲苯等非質(zhì)子溶劑。堿也沒(méi)有特別的限定，其中可以例舉如1)氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物，2)碳酸鈉、碳酸鉀等堿金屬的碳酸鹽，3)碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等堿金屬的碳酸氫鹽，4)吡啶等有機(jī)堿等，作為堿根據(jù)與上述溶劑的關(guān)系適當(dāng)選擇溶解于該溶劑的堿進(jìn)行使用。堿的用量?jī)?yōu)選將酰胺化反應(yīng)中副產(chǎn)生的鹽酸100％中和的量。反應(yīng)溫度優(yōu)選為10～80℃，更優(yōu)選20～50℃。反應(yīng)方法優(yōu)選向鄰氨基苯甲酸和堿的混合溶液或者漿液中加入對(duì)苯二甲酰氯的溶液使之進(jìn)行酰胺化反應(yīng)的方法。
在步驟A中，通過(guò)鄰氨基苯甲酸和對(duì)苯二甲酰氯的酰胺化反應(yīng)，生成N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)。含有生成的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)的反應(yīng)體系根據(jù)與其中使用的溶劑或堿的關(guān)系，有時(shí)呈漿液狀，有時(shí)呈溶液狀。呈漿液狀時(shí)，通過(guò)過(guò)濾或離心分離，分離含有N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)的固體成分，另外呈溶液狀時(shí)，蒸餾除去溶劑，分離含有N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)的固體成分。這樣分離得到的固體成分可以直接供給步驟B，也可以用水洗滌以便在某種程度上除去副產(chǎn)生的鹽，干燥后供給步驟B。
步驟B是使用步驟A分離出的固體成分，使該固體成分中的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)和醋酸酐在溶劑存在的條件下進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)，分離含有生成的式1所示環(huán)狀亞氨基酯化合物(以下，簡(jiǎn)稱為環(huán)狀亞氨基酯化合物)的固體成分的步驟。作為供于亞氨基酯化反應(yīng)的固體成分中的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)與醋酸酐的比例，相對(duì)于N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)1摩爾，醋酸通常為4～20摩爾，優(yōu)選為5～10摩爾。溶劑沒(méi)有特別的限定，優(yōu)選甲苯或二甲苯等芳香族烴。反應(yīng)溫度優(yōu)選為100～180℃，更優(yōu)選為110～140℃。反應(yīng)方法優(yōu)選向步驟A分離出的固體成分中加入醋酸酐以及溶劑，在回流的同時(shí)使之進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)的方法。
在步驟B中，通過(guò)N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)和醋酸酐的亞氨基酯化反應(yīng)，生成環(huán)狀亞氨基酯化合物。含有生成的環(huán)狀亞氨基酯化合物的反應(yīng)體系呈漿液狀。在該步驟B中，通過(guò)過(guò)濾或離心分離，由所述漿液分離含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分。
步驟C是用堿性溶液處理步驟B分離出的含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分，進(jìn)一步進(jìn)行水洗處理，得到由在99.5重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至300～310℃的范圍內(nèi)和/或?qū)p量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至270～305℃的范圍內(nèi)得到的調(diào)節(jié)產(chǎn)物構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的步驟。
以下具體說(shuō)明步驟C中，通過(guò)對(duì)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分進(jìn)行堿處理和水洗處理，調(diào)節(jié)環(huán)狀亞氨基酯化合物含量以及熔融開(kāi)始溫度和/或減量開(kāi)始溫度的情況。向步驟B中使用真空吸濾過(guò)濾器、奧利弗過(guò)濾器、壓濾器等過(guò)濾機(jī)，或者籃式離心分離機(jī)、沉降式離心分離機(jī)等離心分離機(jī)進(jìn)行分離得到的含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分中加入水、丙酮或甲醇等水性有機(jī)溶劑或者它們的混合溶劑，使固體成分濃度達(dá)到20～30重量％，制成漿液。接著，首先向該漿液中加入所需量的堿，以便在以后的水洗處理中容易除去副產(chǎn)物或中間體等，在10～40℃下攪拌1～2小時(shí)進(jìn)行堿處理。接著，由堿處理得到的漿液分離出含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分后，對(duì)分離出的固體成分進(jìn)行水洗處理。
堿處理時(shí)使用的堿沒(méi)有特別的限定，這些堿可以例舉如1)甲醇鈉、乙醇鈉、甲醇鉀等堿金屬的醇化物，2)氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物，3)碳酸鈉、碳酸鉀等堿金屬的碳酸鹽，4)碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等堿金屬的碳酸氫鹽，5)氨水，6)氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨等低級(jí)烷基季銨氫氧化物。其中，優(yōu)選氫氧化鈉、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿金屬鹽。
水洗處理的條件也沒(méi)有特別的限定，作為水的用量，相對(duì)于固體成分的重量，優(yōu)選為3～20倍量，更優(yōu)選為5～10倍量。另外，作為水的溫度優(yōu)選20～80℃。
如以上說(shuō)明，對(duì)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分進(jìn)行堿處理和水洗處理，在水洗處理后，分離并干燥固體成分，測(cè)定環(huán)狀亞氨基酯化合物含量以及熔融開(kāi)始溫度和/或減量開(kāi)始溫度，確認(rèn)均在給定范圍內(nèi)。環(huán)狀亞氨基酯化合物含量低時(shí)或者熔融開(kāi)始溫度和/或減量開(kāi)始溫度低時(shí)，再次進(jìn)行上述堿處理和水洗處理。
這樣經(jīng)過(guò)步驟A、步驟B和步驟C，得到由在99.5重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至300～310℃的范圍內(nèi)和/或?qū)p量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至270～305℃的范圍內(nèi)得到的調(diào)節(jié)產(chǎn)物構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，優(yōu)選在步驟C中得到在99.9重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至305～309℃的范圍內(nèi)或者將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至290～300℃的范圍內(nèi)得到的產(chǎn)物，更優(yōu)選得到在99.9重量％以上100重量％的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至305～309℃的范圍內(nèi)以及將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至290～300℃的范圍內(nèi)得到的產(chǎn)物。
其次，說(shuō)明經(jīng)由步驟a和步驟b的方法。步驟a是在溶劑和堿存在的條件下，使衣托酸酐與對(duì)苯二甲酰氯進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)，并分離含有生成的環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分的步驟。供于亞氨基酯化反應(yīng)的衣托酸酐和對(duì)苯二甲酰氯的比例沒(méi)有特別的限定，相對(duì)于衣托酸酐2摩爾，優(yōu)選對(duì)苯二甲酰氯為0.95～1.05摩爾。溶劑也沒(méi)有特別的限定，這些溶劑可以例舉如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等含氮非質(zhì)子溶劑，丙酮、甲乙酮等酮溶劑，四氫呋喃、二氧六環(huán)等醚溶劑，這些溶劑的混合溶劑，其中優(yōu)選丙酮。堿也沒(méi)有特別的限定，這些堿可以例舉如1)氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物，2)氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨等低級(jí)烷基季銨氫氧化物，3)吡啶等有機(jī)堿等，其中優(yōu)選吡啶。這些堿根據(jù)與上述溶劑的關(guān)系適當(dāng)選擇溶解于該溶劑的堿進(jìn)行使用。堿的用量?jī)?yōu)選將亞氨基酯化反應(yīng)中副產(chǎn)生的鹽酸100％中和的量。反應(yīng)溫度優(yōu)選為10～80℃，更優(yōu)選20～50℃。反應(yīng)方法優(yōu)選向衣托酸酐和堿的混合溶液或者漿液中加入對(duì)苯二甲酰氯的溶液使之進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)的方法。
在步驟a中，通過(guò)衣托酸酐和對(duì)苯二甲酰氯的亞氨基酯化反應(yīng)，生成環(huán)狀亞氨基酯化合物。含有生成的環(huán)狀亞氨基酯化合物的反應(yīng)體系根據(jù)與其中使用的溶劑或堿的關(guān)系，有時(shí)呈漿液狀，有時(shí)呈溶液狀。呈漿液狀時(shí)，通過(guò)過(guò)濾或離心分離，分離含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分，另外呈溶液狀時(shí)，蒸餾除去溶劑，分離含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分。這樣分離得到的固體成分可以直接供給步驟b，也可以用水洗滌以便在某種程度上除去副產(chǎn)生的鹽，干燥后供給步驟b。
步驟b是用堿性溶液處理步驟a分離出的含有環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分，進(jìn)一步進(jìn)行水洗處理，得到由在99.5重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至300～310℃的范圍內(nèi)和/或?qū)p量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至270～305℃的范圍內(nèi)得到的調(diào)節(jié)產(chǎn)物構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的步驟。所述步驟b與上述步驟C相同。
這樣經(jīng)過(guò)步驟a和步驟b，得到由在99.5重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至300～310℃的范圍內(nèi)和/或?qū)p量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至270～305℃的范圍內(nèi)得到的調(diào)節(jié)產(chǎn)物構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，在步驟b中，優(yōu)選得到在99.9重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至305～309℃的范圍內(nèi)或者將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至290～300℃的范圍內(nèi)得到的產(chǎn)物，特別優(yōu)選得到在99.9重量％以上100重量％的范圍內(nèi)含有環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至305～309℃的范圍內(nèi)以及將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至290～300℃的范圍內(nèi)得到的產(chǎn)物。
適用本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的熱塑性高分子沒(méi)有特別的限定，這些熱塑性高分子可以例舉1)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯等熱塑性聚酯，2)聚碳酸酯，3)聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、高抗沖聚苯乙烯等苯乙烯聚合物，4)丙烯酸類聚合物，5)酰胺類聚合物，6)聚苯醚，7)聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等聚烯烴，8)聚甲醛，9)聚苯硫醚，10)乳酸聚合物，以及11)這些熱塑性高分子的任意混合物等。其中，本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑添加、混練到具有高度的透明性，且需要高混練溫度和成型溫度的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯中時(shí)，表現(xiàn)出的效果強(qiáng)。
本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，其自身耐熱性優(yōu)良，即使添加、混練到需要高混練溫度和成型溫度的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯等熱塑性高分子中使用時(shí)，也能夠獲得具有所述熱塑性高分子本來(lái)的透明性的成型品，而且即使添加、混練到需要高混練溫度和成型溫度的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯等熱塑性高分子中使用時(shí)，也不會(huì)損害其混練步驟或成型步驟中的操作性和操作環(huán)境。
本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑相對(duì)于熱塑性高分子的用量沒(méi)有特別的限定，將其添加、混練到熱塑性高分子中時(shí)，通常每100重量份熱塑性高分子為0.1～5重量份的比例。
發(fā)明的實(shí)施方式作為本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的實(shí)施方式，可以例舉下述1)～10)。
1)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.99重量％，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至309℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
2)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.98重量％，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至307℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
3)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.96重量％，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至305℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
4)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.88重量％，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至301℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
5)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.99重量％，且將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至304℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
6)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.98重量％，且將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至300℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
7)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.97重量％，且將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至290℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
8)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.89重量％，且將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至271℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
9)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.97重量％，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至306℃以及將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至300℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
10)由含有環(huán)狀亞氨基酯化合物99.98重量％，且將熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至307℃以及將減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至298℃的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑。
以下，對(duì)于本發(fā)明的熱塑性高分子用紫外線吸收劑及其制備方法，為了更具體地說(shuō)明其構(gòu)成和效果，例舉出實(shí)施例等，但是本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限定。另外，在以下的實(shí)施例和比較例中，份表示重量份，而且％表示重量％。
環(huán)狀亞氨基酯化合物的含量通過(guò)使用氯仿作為洗脫液，使用UV檢測(cè)器作為檢測(cè)器的高效液相色譜法測(cè)定。另外，熔融開(kāi)始溫度使用示差熱分析儀(リガク社生產(chǎn)的商品名TAS200)，如下所述求得。稱量熱塑性高分子用紫外線吸收劑(P-1)10mg，裝入樣品池中，在氮?dú)猸h(huán)境下每分鐘升溫5℃，制作DTA圖，求出由該DTA圖的基線延長(zhǎng)的接線與由峰線延長(zhǎng)的接線的交點(diǎn)，以此作為熔融開(kāi)始溫度。以下，環(huán)狀亞氨基酯化合物的含量和熔融開(kāi)始溫度同樣求出。
減量開(kāi)始溫度使用熱重量分析儀(リガク社生產(chǎn)的商品名TAS200)，如下所述求得。稱量熱塑性高分子用紫外線吸收劑(P-1)10mg，裝入樣品池中，在氮?dú)猸h(huán)境下每分鐘升溫5℃，制作TG圖，以該TG圖的基線上的變化點(diǎn)作為減量開(kāi)始溫度。以下，減量開(kāi)始溫度同樣求出。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)◎透過(guò)率為25％以下○透過(guò)率為25％以上26％以下△透過(guò)率為26％以上試驗(yàn)部分5(將熱塑性高分子用紫外線吸收劑添加、混練到聚對(duì)苯二甲酸乙二酯中時(shí)的評(píng)價(jià))采用下述方法評(píng)價(jià)將試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑添加、混練到極限粘度為0.70的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯中時(shí)的耐熱性、透明性和操作性。結(jié)果歸納于表1中。
耐熱性如下所述準(zhǔn)備加熱熔融物(B)和加熱熔融物(T)，將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯碎屑100份和試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑2份干式混合，使用雙軸擠出機(jī)在280℃下進(jìn)行混練，同時(shí)熔融擠出，用水冷卻，制成顆粒后，真空干燥，將真空干燥的顆粒10g裝入試管中，用300℃的烘箱加熱熔融10分鐘得到(B)，加熱熔融60分鐘得到(T)。肉眼觀察兩者的外觀，按照下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)○確認(rèn)B和T沒(méi)有差別，T也沒(méi)有出現(xiàn)燒焦等異常。
△確認(rèn)T比B稍微變黃，但T沒(méi)有出現(xiàn)燒焦等異常。
×確認(rèn)T比B明顯變黃，T部分燒焦。
透明性將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯碎屑100份和試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑2份干式混合，使用雙軸擠出機(jī)在280℃下進(jìn)行混練，同時(shí)通過(guò)T模(ダイ)熔融擠出，用約50℃的冷卻輥冷卻，制成厚度約1mm的非晶性片材。另外，以沒(méi)有混合熱塑性高分子用紫外線吸收劑同樣制備的片材作為空白，按照下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)◎具有與空白同等的透明性。
○與空白相比極少有云斑。
△與空白相比稍有云斑。
×與空白相比明顯有云斑。
操作性將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯碎屑100份和試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑2份干式混合，使用雙軸擠出機(jī)在280℃下進(jìn)行混練，同時(shí)熔融擠出，這種操作連續(xù)進(jìn)行6小時(shí)，在熔融擠出開(kāi)始1小時(shí)后、3小時(shí)后、6小時(shí)后肉眼觀察擠出機(jī)的通氣口有無(wú)附著物，按照下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，該附著物主要是在操作過(guò)程中升華的環(huán)狀亞氨基酯化合物附著產(chǎn)生的物質(zhì)，附著物越多，對(duì)操作環(huán)境越不利。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)◎在6小時(shí)后確認(rèn)沒(méi)有附著物。
○在3小時(shí)后確認(rèn)沒(méi)有附著物，但在6小時(shí)后確認(rèn)有附著物。
△在1小時(shí)后確認(rèn)沒(méi)有附著物，但在3小時(shí)后確認(rèn)有附著物。
×在1小時(shí)后確認(rèn)有附著物。試驗(yàn)部分6(將熱塑性高分子用紫外線吸收劑添加、混練到聚碳酸酯中時(shí)的評(píng)價(jià))采用下述方法評(píng)價(jià)將試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑添加、混練到聚碳酸酯碎屑(帝人化成社生產(chǎn)的商品名パンライト)中時(shí)的耐熱性、透明性和操作性。結(jié)果歸納于表1中。
耐熱性將聚碳酸酯碎屑100份和試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑2份干式混合，使用雙軸擠出機(jī)在290℃下進(jìn)行混練，同時(shí)熔融擠出，用水冷卻，制成顆粒后，在100℃下真空干燥5小時(shí)。然后，與試驗(yàn)部分5同樣進(jìn)行評(píng)價(jià)。
透明性將聚碳酸酯碎屑100份和試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑2份干式混合，使用雙軸擠出機(jī)在290℃下進(jìn)行混練，同時(shí)通過(guò)T模熔融擠出，用約50℃的冷卻輥冷卻，制成厚度約1mm的片材。以下，與試驗(yàn)部分5同樣進(jìn)行評(píng)價(jià)。
操作性將聚碳酸酯碎屑100份和試驗(yàn)部分1～3制備的熱塑性高分子用紫外線吸收劑2份干式混合，使用雙軸擠出機(jī)在290℃下進(jìn)行混練，同時(shí)熔融擠出，這種操作連續(xù)進(jìn)行6小時(shí)。以下，與試驗(yàn)部分5同樣進(jìn)行評(píng)價(jià)。
表1


表1中，含量熱塑性高分子用紫外線吸收劑中的環(huán)狀亞氨基酯化合物的含量(％)PET聚對(duì)苯二甲酸乙二酯PC聚碳酸酯由表1的結(jié)果可以明確，實(shí)施例1～10的各熱塑性高分子用紫外線吸收劑均具有充分的紫外線吸收能力、耐熱性、透明性和操作性。其中，環(huán)狀亞氨基酯化合物的含量在99.9重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)，熔融開(kāi)始溫度在305～309℃的范圍內(nèi)而且減量開(kāi)始溫度在290～300℃的范圍內(nèi)的實(shí)施例9和實(shí)施例10的各熱塑性高分子用紫外線吸收劑優(yōu)良。與此相對(duì)，比較例1、3和5的熱塑性高分子用紫外線吸收劑是不含有其它物質(zhì)的實(shí)質(zhì)上由環(huán)狀亞氨基酯化合物純品構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，透明性和操作性差。另外，比較例2、4和6的熱塑性高分子用紫外線吸收劑由大量含有其它物質(zhì)，因而環(huán)狀亞氨基酯化合物含量相應(yīng)低的物質(zhì)構(gòu)成，因而紫外線吸收能力差，耐熱性和透明性差。
發(fā)明效果如上述明確的那樣，以上說(shuō)明的本發(fā)明具有下述效果其自身耐熱性優(yōu)良，即使添加、混練到需要高混練溫度和成型溫度的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯等熱塑性高分子中時(shí)也能夠獲得具有所述熱塑性高分子本來(lái)的透明性的成型品，而且也不會(huì)損害混練步驟或成型步驟中的操作性和操作環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性高分子用紫外線吸收劑，其特征在于，由含有下述式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.5重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成，式1
熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為300～310℃，減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為270～305℃。
2.如權(quán)利要求1所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，由含有式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.9重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成，熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為305～309℃，減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為290～300℃。
3.如權(quán)利要求2所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，由將熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度兩者調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯用的紫外線吸收劑。
5.如權(quán)利要求3所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑，是聚碳酸酯用的紫外線吸收劑。
6.熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，其特征在于，經(jīng)由下述步驟A、步驟B和步驟C，步驟A在溶劑和堿存在的條件下，使鄰氨基苯甲酸和對(duì)苯二甲酰氯發(fā)生酰胺化反應(yīng)，并分離含有生成的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)的固體成分的步驟，步驟B使步驟A分離出的固體成分中的N，N’-二(鄰羧基苯基對(duì)苯二甲酰胺)和醋酸酐在溶劑存在的條件下進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)，分離含有生成的下述式1所示環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分的步驟，步驟C用堿性溶液處理步驟B分離出的固體成分，進(jìn)一步進(jìn)行水洗處理，得到由含有下述式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.5重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的步驟，式1
熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為300～310℃，減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為270～305℃。
7.如權(quán)利要求6所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，在步驟C中，得到含有式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.9重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足的物質(zhì)，熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為305～309℃，減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為290～300℃。
8.如權(quán)利要求7所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，在步驟C中，得到將熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度兩者調(diào)節(jié)至充足的物質(zhì)。
9.熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，其特征在于，經(jīng)由下述步驟a和步驟b，步驟a在溶劑和堿存在的條件下，使衣托酸酐與對(duì)苯二甲酰氯進(jìn)行亞氨基酯化反應(yīng)，并分離含有生成的下述式1所示環(huán)狀亞氨基酯化合物的固體成分的步驟，步驟b用堿性溶液處理步驟a分離出的固體成分，進(jìn)一步進(jìn)行水洗處理，得到由含有下述式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.5重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足得到的物質(zhì)構(gòu)成的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的步驟，式1
熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為300～310℃，減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為270～305℃。
10.如權(quán)利要求9所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，在步驟b中，得到含有式1表示的環(huán)狀亞氨基酯化合物99.9重量％以上100重量％以下，且將下述熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度中至少一方調(diào)節(jié)至充足的物質(zhì)，熔融開(kāi)始溫度是通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度，該熔融開(kāi)始溫度為305～309℃，減量開(kāi)始溫度是通過(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度，該減量開(kāi)始溫度為290～300℃。
11.如權(quán)利要求10所述的熱塑性高分子用紫外線吸收劑的制備方法，在步驟b中，得到將熔融開(kāi)始溫度和減量開(kāi)始溫度兩者調(diào)節(jié)至充足的物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱塑性高分子用紫外線吸收劑，其自身耐熱性優(yōu)良，即使添加、混煉到需要高混煉溫度和成型溫度的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯等熱塑性高分子中時(shí)也能夠獲得具有所述熱塑性高分子本來(lái)的透明性的成型品，而且也不會(huì)損害混煉步驟或成型步驟中的操作性和操作環(huán)境。作為熱塑性高分子用紫外線吸收劑，使用在99.5重量％以上100重量％以下的范圍內(nèi)含有特定的環(huán)狀亞氨基酯化合物，且將通過(guò)采用示差熱分析的熔點(diǎn)測(cè)定求得的熔融開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至300～310℃的范圍內(nèi)和/或?qū)⑼ㄟ^(guò)熱重量測(cè)定求得的減量開(kāi)始溫度調(diào)節(jié)至270～305℃的范圍內(nèi)得到的物質(zhì)。
文檔編號(hào)C07D263/57GK1420138SQ0215273
公開(kāi)日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2002年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月20日
發(fā)明者尾崎龍彥, 市橋哲夫 申請(qǐng)人:竹本油脂株式會(huì)社, 帝人杜邦菲林日本株式會(huì)社