JP2003049062A - ポリカーボネートを含有する熱可塑性成型用組成物 - Google Patents
ポリカーボネートを含有する熱可塑性成型用組成物Info
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Abstract
う、特性の良好な組み合わせを有しかつ自動車構造およ
び屋外の用途に好適な物品を製造するのに適した熱可塑
性成型用組成物の提供。 【解決手段】 (A)式(I)の化合物および式(II)の化
合物から誘導されるコポリカーボネート、および(B)
ビスフェノールAから誘導されるホモポリカーボネート
を含有する熱可塑性成型用組成物。 【化1】 (ここで、R1〜R4は互いに独立して、H、C1〜C
4-アルキル、フェニル、置換フェニルまたはハロゲン
を表す。) 【化2】 (ここで、R5〜R8は互いに独立して、H、CH3、
ClまたはBrを示し、およびXは、C1〜C5-アル
キレン、C2〜C5-アルキリデン、C5〜C6-シクロ
アルキレン、C5〜C10-シクロアルキリデンであ
る。)
Description
成物、特にポリカーボネート樹脂を含有する組成物に関
する。
作製するのに好適な熱可塑性成型用組成物を開示してい
る。この組成物は、(A)式(I)の化合物:
4-アルキル、フェニル、置換フェニルまたはハロゲン
を表す。)および式(II)の化合物:
ClまたはBrを示し、およびXは、C1〜C5-アル
キレン、C2〜C5-アルキリデン、C5〜C6-シクロ
アルキレン、C5〜C10-シクロアルキリデンであ
る。)から誘導されるコポリカーボネート、および
(B)ビスフェノールAから誘導されるホモポリカーボ
ネートを含有する。この組成物は、応力クラッキング耐
性と良好な低温特性を特徴とするものであって、自動車
の構造や屋外の用途に適している。
おいて、薬品に対してできる限り耐性があり、かつ好ま
しくは透明であって、しかも低温耐性と熱安定性を共に
有するポリカーボネートが要求されている。そのため、
透明なポリカーボネートは、純粋な2,2-ビス(4-ヒドロ
キシフェニル)プロパンのポリカーボネートに比べて、
高い低温強度を示すことと、高い熱安定性を有するこ
と、並びに高い応力クラッキング特性を有することも求
められる。
(4-ヒドロキシフェニル)プロパンをベースとするコポリ
カーボネートは、特開昭51-17382号公報から既に公知で
あり、欧州特許出願公開第A1-0544407号公報および米国
特許第A-5,470938号公報、同第A-5,532,324号公報およ
び同第A-5,401,826号公報には特に耐薬品性、耐熱性お
よび難燃性を有すると同時に、市販されている純粋なビ
スフェノール系ポリカーボネートと同等の機械特性およ
び透明性を示すものとして開示されている。
良好な低温特性を示す、4,4'-ジヒドロキシジフェニル
と2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェ
ノールA)のコポリカーボネートが記載されている。し
かし、4,4'-ジヒドロキシジフェニル含量が少なくなる
と、良好な低温特性が低下することも開示されている。
4,4'-ジヒドロキシジフェニルは、2,2-ビス(4-ヒドロキ
シフェニル)プロパンよりも高価な成分であるため、低
温強度の望ましい改良を損なわずに4,4'-ジヒドロキシ
ジフェニル含量をできる限り低く抑えることが、コスト
の面から望ましい。
カーボネートを調製するのに必要とされる4,4'-ジヒド
ロキシジフェニル(DOD)または式(I)の化合物の量
を、得られるポリカーボネートの所望の特性を損なわず
に減量することであった。
ト(A)の所望の特性を示すと同時に、最終製品の量に
基づいてDODまたは式(I)の化合物の量が減量される
DODまたは式(I)の化合物を含有するコポリカーボネ
ートと純粋なビスフェノールAのポリカーボネートのブ
レンドを製造できることが分かった。
レンドが最終的にどのような特性を有するかを予想する
ことが一般には不可能であるとすれば、特に驚くべきこ
とである。出発ポリマーの特性は、高められたり、無く
したり、(どちらの方向にも)変化でき、しかも出発ポ
リマーは、均一に混和されなくてよい場合もある、な
ど。要するに、予測は不可能であるが、本発明の結果の
ような結果は、決して自明ではなく、それどころか非常
に驚くべきことである。
ェノールモノマーとしての、式(I)の化合物:
て、H、C1〜C4-アルキル、フェニル、置換フェニ
ルまたはハロゲン、好ましくはH、C1〜C4-アルキ
ルまたはハロゲンを表し、特に好ましくは全てが同じ
基、特にHまたはtert-ブチルを表す。) 0.1モル%〜46モル%、好ましくは11モル%〜3
4モル%、特に26モル%〜34モル%、および相補的
な量の式(II)の化合物:
て、H、CH3、ClまたはBrを示し、およびXは、
C1〜C5-アルキレン、C2〜C5-アルキリデン、C
5〜C6-シクロアルキレン、C5〜C10-シクロアル
キリデンである。)、すなわち99.9モル%〜54モ
ル%、好ましくは89モル%〜66モル%、特に74モ
ル%〜66モル%から誘導されるコポリカーボネート1
〜99重量%、および(B)ビスフェノールAから誘導
されるホモポリカーボネート1〜99重量%を含有する
熱可塑性成型用組成物に関する。
特性が求められる分野での使用に適している。コポリマ
ー(A)とポリカーボネート(B)との好ましい混合物
は、コポリマー(A)30〜95重量%、特に好ましく
はコポリマー(A)40〜95重量%と、これに対応す
る相補的な量のポリカーボネート(B)からなる。
フェノールモノマーを34〜26モル%、好ましくは3
3から27モル%、より好ましくは32〜28モル%、
特に31〜29モル%、そして最も好ましくは30モル
%の量で含み、かついずれの場合も式(II)のビスフェノ
ールモノマーの相補的な含量によって補われる、ポリカ
ーボネート(B)とコポリカーボネート(A)の混合物
が非常に好ましく、そして本発明はそのことに関する。
(%)は、ポリカーボネート中のビスフェノールの合計
含量に関するものであって、100%を基準として示さ
れる。成分Bは、ビスフェノールAから誘導されるホモ
ポリカーボネートである。
るいは最も好ましい組成を有するブレンドが、好まし
い、または特に好ましい、あるいは最も好ましい。
範疇の定義、相対的な割合および説明は、所望により互
いに組み合わされてよい。すなわち、各範囲と好ましい
範囲の間であってよい。これらは、最終製品のみなら
ず、予備製品や中間製品にも相応じて当てはまる。
トブレンドは、優れた低温特性を有することが分かっ
た。このことは特に驚くべきことである。というのも、
少量のビスフェノールモノマー(I)のみから誘導される
ブレンドが、同量の前記モノマー(I)から誘導される対
応する純粋なコポリカーボネート(A)よりも優れた低
温特性を示すためである。
リカーボネートの特性プロフィールが不適当である場合
であって、しかも加熱下での高い寸法安定性または耐薬
品性が良好な低温特性と同時に要求される場合に、例え
ば、電気分野や構造分野における被覆または透明板ガラ
ス用、特に自動車分野におけるフィルム、シート、家具
類またハウジング部品としてのみならず、光学分野にお
けるレンズおよびデータ記憶手段として、更には日用品
として成形品を製造するのに使用され得る。加えて、前
記ブレンドは、汎用のポリカーボネートが低温特性が不
適当なために従来使用できなかった用途において、他の
材料と置き換えることができる。
のポリカーボネートが低温において脆くなり、それによ
って破壊および引裂き易いため、良好な低温強度を意味
するものと理解されるべきであるが、それに限定されな
い。
好ましくは−10℃以下、より好ましくは−20℃以
下、さらに好ましくは−30℃以下、特に−40℃以
下、最も好ましくは−50℃以下の温度であると理解す
べきである。
キシジフェニル(DOD)および4,4'-ジヒドロキシ-3,
3'-5,5'-テトラ(tert-ブチル)ジフェニル、4,4'-ジヒド
ロキシ-3,3'-5,5'-テトラ(n-ブチル)ジフェニルおよび
4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-5,5'-テトラ(メチル)ジフェニ
ルであって、4,4'-ジヒドロキシジフェニルが特に好ま
しい。
ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシ
フェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサンおよび1,3-
ビス[2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼ
ン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタ
ン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-シクロヘキサ
ン、特に2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビ
スフェノールA)および1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニ
ル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン(ビスフェノール
TMC)であり、最も好ましくは2,2-ビス(4-ヒドロキ
シフェニル)プロパン(ビスフェノールA)である。
合物1種以上から誘導されてよい。
種以上から誘導されてよい。
る。
リカーボネートの調製において、例えば、「シュネル(S
chnell)」、ケミストリー・アンド・フィジックス・オ
ブ・ポリカーボネーツ(Chenmistry and Physics of Pol
ycarbonates)、ポリマー・レヴューズ(Polymer Review
s)、第9巻、インターサイエンス・パブリッシャーズ、
ニューヨーク、ロンドン、シドニー1964年、33頁以降、
およびポリマー・レヴューズ、第10巻、「コンデンセイ
ション・ポリマーズ・バイ・インターフェイシャル・ア
ンド・ソリューション・メソッズ(Condensation Polyme
rs by Interfacial and Solution Methods)」、ポール
・ダブリュー・モーガン(Paul W. Morgan)、インターサ
イエンス・パブリッシャーズ、ニューヨーク1965年、第
VIII章、325頁および欧州特許出願公開第A-971790号公
報が参照される。
よれば、式(I)の化合物を用いるコポリカーボネートの
調製は、好ましくは溶液中で、いわゆる界面法および均
一相中での方法により行われる。溶融物中での公知のポ
リカーボネート調製法によるその調製(いわゆる溶融エ
ステル交換法)も可能であり、前記方法は、例えば、ド
イツ特許出願公開第A-19646401号公報または同第A-1423
8123号公報に開示されている。エステル交換法(アセテ
ート法およびフェニルエステル法)も、例えば、米国特
許第A-3,494,885号公報、同第4,386,186号公報、同第4,
661,580号公報、同第4,680,371号公報および同第4,680,
372号公報、欧州特許出願公開第A-26120号公報、同第26
121号公報、同第26684号公報、同第28030号公報、同第3
9845号公報、同第91602号公報、同第97970号公報、同第
79075号公報、同第146887号公報、同第156103号公報、
同第234913号公報および同第240301号公報、並びにドイ
ツ特許出願公開第A-1495626号公報および同第2232977号
公報に記載されている。
カーボネート(B)は、合成によって生じる不純物を含
有していてよい。しかし、高純度が望ましく、好ましく
は要求される。
ーボネートは、種々の末端基から誘導される構造単位を
含有していてよい。この末端基は、連鎖停止剤として導
入される。本発明の範疇の連鎖停止剤は、以下の式(II
I)で表されるものである。
て、H、任意に枝分かれしたC1〜C34-アルキル/
シクロアルキル、C7〜C34-アルカリールまたはC
6〜C34-アリールを表し、例えば、ブチルフェノー
ル、トリチルフェノール、クミルフェノール、フェノー
ル、オクチルフェノール、好ましくはブチルフェノール
またはフェノールを表す。コポリカーボネート(A)の
製造に用いられる連鎖停止剤は、ポリカーボネート
(B)の調製に使用されるものと同じであっても、異な
っていてもよい。
して、(ジヒドロキシ化合物に対して)0.02〜3.
6モル%程度の少量の枝分かれ剤を含有してよい。好適
な枝分かれ剤は、ポリカーボネートの調製に好適でかつ
官能基を3個以上、好ましくはフェノール性OH基を3
個以上有する化合物であって、例えば、1,1,1-トリ-(4-
ヒドロキシフェニル)エタンおよびイサチンビスクレゾ
ールである。
び強化剤を本発明のポリカーボネートブレンドに添加し
てよい。補助物質および強化剤としては、熱安定化剤お
よびUV安定化剤、流動調整剤、離型剤、難燃剤、顔
料、微粉砕鉱物、繊維状物質が挙げられ、例えば、アル
キルおよびアリールホスファイト、ホスフェート、ホス
ファン、低分子量カルボン酸エステル、ハロゲン化合
物、塩、チョーク、石英粉末、ガラス繊維および炭素繊
維、顔料、およびそれらの組み合わせであってよい。こ
のような化合物は、例えば、国際特許出願公開第WO99/5
5772号公報、第15〜25頁、および「プラスチックス
・アディティヴズ(Plastics Additives)」、アール・ゲ
ヒター(R. Gachter)およびエイチ・ミュラー(H. Mulle
r)著、ハンサー・パブリッシャーズ1983年に開示されて
いる。
ポリウレタン、ポリエステル、アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレンおよびポリスチレンを本発明の組成物
の各成分と混合してもよい。
た(コ)ポリカーボネートに好ましく添加されるが、要求
に依存して、調製プロセスの異なる段階で加えられても
よい。
量平均分子量)10,000〜60,000、好ましく
は20,000〜55,000を有していてよく、これ
は、ジクロロメタン中またはフェノール/o-ジクロロベ
ンゼンの等重量混合液中での相対溶液粘度の測定により
求めて、光散乱法により較正される。これは、添加物ま
たは安定化剤を既に含有していてよく、本発明のブレン
ドに添加されてもよい。
ンドそのものにも関する。
套の方法で240℃〜380℃、好ましくは260℃〜
360℃の温度において熱可塑性加工が可能である。あ
らゆる種類の成形品およびフィルムが公知の方法で、射
出成形により、または押出成形により製造され得る。本
出願は、本発明の組成物から製造される成形品および押
出成形品にも関する。
素化炭化水素のような溶媒に易溶性であり、そのため、
公知の方法でフィルムに注入成形され得る。
よび耐薬品性などの特性の組み合わせにより、本発明の
熱可塑性組成物は広範な分野で使用され得る。以下のも
のは、本発明のブレンドの考えられる応用の例として挙
げられるが、これらに限定されない。
ように、建物、自動車および航空機、並びにヘルメット
のバイザーなど、多くに分野で求められているもの。 2.フィルム、特にスキーフィルムの製造。 3.ブロー成形品(例えば、米国特許第2964794号公報
参照)、例えば1〜5ガロンの水用ボトルの製造。 4.透明シート、特に列車の駅、温室および照明設備な
どの建物を被覆するためなどの中空の室のシートの製
造。 5.光学データ記憶手段の製造。 6.交通信号のハウジングまたは道路標識の製造用。 7.発泡材料の製造用(例えば、ドイツ特許出願公開第
AS-1031507号公報参照)。 8.糸やワイヤーの製造用(例えば、ドイツ特許出願公
開第AS-1137167号公報および同第A-1785137号公報参
照)。 9.照明目的のための特定含量のガラス繊維を有する半
透明のプラスチック材料(例えば、ドイツ特許出願公開
第A-1554020号公報参照)。 10.透明な光散乱性成形品の製造のための特定含量の
硫酸バリウム、二酸化チタンおよび/または酸化ジルコ
ニウムまたは有機アクリレートゴムポリマーを有する半
透明のプラスチック材料として(欧州特許出願公開第A-
634445号公報、同第A-269324号公報)。
な射出成形部品の製造用。そのために、場合により、合
計重量に対して約1〜10重量%のMoS2を更に含有
する特定含量のガラス繊維を有するポリカーボネートが
使用される。 12.光学装置のための部品、特に写真用およびフィル
ムカメラ用のレンズの製造用(例えば、ドイツ特許出願
公開第A-2701173号公報参照)。 13.光透過性キャリアーとして、特に繊維−光学ケー
ブルとして(例えば、欧州特許出願公開第A-10089801号
公報)。 14.電気伝導体のため、そしてプラグハウジングおよ
びプラグコネクターのための電気絶縁性材料として。 15.香水やアフターシェービングローションそして発
汗に高い耐性を示す携帯電話のケーシングの製造。 16.ネットワークインターフェイス装置。 17.有機光伝導体のためのキャリアー材料として。 18.例えば、ヘッドランプ、ヘッドライトレンズまた
は内部レンズの形態のランプの製造用。 19.酸素発生器、透析装置などの医療用途のため。 20.例えば、容器、台所用品およびチョコレートの型
などの食品用途のため。
任意にABSとの好適なブレンドまたは好適なゴムの形
態のバンパーなどの自動車分野における用途のため。 22.例えば、スラロームのポールまたはスキーブーツ
のバックルなどのスポーツ物品用。 23.例えば、台所のシンクや郵便受けのケーシングな
どの家庭用物品用。 24.例えば、配電盤などのケイシング用。 25.電動歯ブラシおよびヘアドライヤーのケーシング
のためのケーシング。 26.洗浄液に対して高い耐性を有する透明な洗濯機−
丸窓(bull's-eyes)。 27.安全保護眼鏡、光学的な矯正眼鏡。 28.調理蒸気、特に油蒸気に対して高い耐性を有する
台所器具用のランプカバー。 29.薬剤用の包装フィルム。 30.チップボックスおよびチップキャリアー。 31.馬屋(stable doors)または動物ケージなどの他の
用途のため。
族ポリカーボネートブレンドから製造され得る。このフ
ィルムは、好ましくは1〜1500μmの厚さ、特に好
ましくは10〜900μmの厚さを有する。得られるフ
ィルムは、自体公知の方法で、好ましくは1:1.5〜
1:5までの比率で単軸方向または二軸方向に延伸でき
る。
方法で、例えば、ポリマー溶融物をスリットダイから押
出成形することにより、またはフィルムブロー成形機で
ブロー成形することにより、または深絞り成形すること
により、または注入成形することにより製造され得る。
このフィルムは、単独で使用することが可能である。こ
のフィルムは、複合フィルムの所望の用途や最終特性に
依存して、他のプラスチックフィルムとの複合フィルム
を常套の方法で製造するのに使用することも当然可能で
ある。一般には、全ての公知のフィルムがパートナーと
して適している。2枚以上のフィルムの複合体が製造さ
れ得る。
(ここでは、ポリカーボネートブレンドという)は、同
時押出成形シートのような他の層状の系で使用されても
よい。
図しているが、本発明はこれに限定されない。
4238123号に記載のように、溶融物中での公知の調製法
により、「シュネル」、ケミストリー・アンド・フィジ
ックス・オブ・ポリカーボネーツ、ポリマー・レヴュー
ズ、第9巻、インターサイエンス・パブリッシャーズ、
ニューヨーク、ロンドン、シドニー1964年、第33頁以降
に記載のインターフェイスを介して合成した。
ロキシジフェニル(DOD)30モル%およびビスフェ
ノールA70モル%を含有するポリカーボネートを調製
した。tert-ブチルフェノールを連鎖停止剤として使用
した。この粒剤は、相対溶液粘度1.30を有する。
の分子量を有するポリカーボネートを、ビスフェノール
A型ポリカーボネート(B)として使用した。
0)0.1重量%を更に添加物として添加した。
(DOD)25モル%およびビスフェノールA75モル
%を含有するコポリカーボネートを調製した。この粒剤
は相対溶液粘度が1.30である。
℃において濃度5g/Lで求めた。
準拠した衝撃曲げ試験を使用した。この試験では、10
個の試験片をそれぞれ測定した。表1は、大部分の試験
片によって示された値を示している。
おいて300℃で毎時10kgのスループットで行っ
た。
は、ビスフェノールAのホモポリカーボネートの対応す
る特性に比較してほんの少量の(A)成分を用いて達成
される。ブレンドへのそれ以上の添加は、正の効果を無
効にする。対照して、より少量の化合物(I)を含むコポ
リカーボネート(A)は、このような改良が示されな
い。
(A)
明したが、これらの詳述は、その目的のためだけであっ
て、クレームによって限定され得ることを除いて、本発
明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によ
って変更が成され得ると解されるべきである。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)式(I)の化合物: 【化1】 (ここで、R1〜R4は互いに独立して、H、C1〜C
4-アルキル、フェニル、置換フェニルまたはハロゲン
を表す。) 0.1〜46モル%および式(II)の化合物: 【化2】 (ここで、R5〜R8は互いに独立して、H、CH3、
ClまたはBrを示し、およびXは、C1〜C5-アル
キレン、C2〜C5-アルキリデン、C5〜C6-シクロ
アルキレン、C5〜C10-シクロアルキリデンであ
る。) 99.9〜54モル%から誘導されるコポリカーボネー
ト1〜99重量%、および(B)ビスフェノールAから
誘導されるホモポリカーボネート1〜99重量%を含有
する熱可塑性成型用組成物。 - 【請求項2】 成分(A)が式(I)の化合物34〜26
モル%および式(II)の化合物66〜74モル%から誘導
される請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 式(I)の化合物がジヒドロキシジフェノ
ールであり、式(II)の化合物がビスフェノールAである
請求項2記載の組成物。 - 【請求項4】 成分(A)が30〜95重量%の量で含
まれ、そして成分(B)が70〜5重量%の量で含ま
れ、これらの百分率(%)が成分(A)と(B)の合計
重量に対する値である請求項1記載の組成物。 - 【請求項5】 請求項1記載の組成物を含有する成形
品。
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