(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(i)屈折率αを有するポリカーボネート；および
(ii)屈折率βを有する架橋ポリマー粒子；
を含む組成物であって、
βが0.98α〜1.02αの範囲内であり、
屈折率βを有する前記ポリマー粒子が、モノビニル芳香族モノマーと多ビニル芳香族モノマーとのコポリマーのみからなり、
前記モノビニル芳香族モノマーが、(i)スチレン、(ii)エチルビニルベンゼン、(iii)α-メチルスチレン、(iv)1-ビニルナフタレン、(v)2-ビニルナフタレン、(vi)ビニルトルエン、(vii)メトキシスチレン、(viii)t-ブトキシスチレン;(ix)(i)から(viii)のアルキル、シクロアルキル、アリール、アルカリール、およびアラルキル誘導体(ここで、モノマー中の炭素原子の総数は、18以下である);および(x)(i)から(ix)の2つ以上の混合物からなる群から選択され、
前記多ビニル芳香族モノマーが、以下に示す一般式を有する化合物
【化１】
0005443003.tif 000033
[式中、pは、2〜6の整数である]
を含み、かつ、
前記架橋ポリマー粒子の量が、ポリカーボネートの重量に対して0.5重量%〜20重量%である、組成物。
【請求項２】
βが0.995α〜1.005αの範囲である、請求項1に記載の組成物。
【請求項３】
モノビニル芳香族モノマーがスチレンを含む、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
多ビニル芳香族モノマーが、以下のDVB異性体
【化２】
0005443003.tif 000034
の1つまたは複数を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
以下の式
添加量比=x/y×100%
[式中、xは、この粒子中の多ビニル芳香族モノマーの総重量であり、yは、粒子中のモノビニル芳香族モノマーの総重量である]に従って定義される多ビニル芳香族モノマーの添加量比が、1%〜50%の範囲である、請求項１乃至4のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
ポリマー粒子が、DVB架橋ポリスチレンを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項７】
DVB架橋ポリスチレンの平均直径が、2ミクロン〜1000ミクロンの範囲内である、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
請求項1乃至７のいずれか一項に記載の組成物から製造される、マット表面および高い光透過率を示す物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ポリカーボネート組成物およびマット、または無光沢(non gloss)もしくは無光沢(non luster)の表面外観および高い光透過率を示す、このような組成物から形成される物品、ならびにその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート(PC)は、とりわけ、優れた、耐衝撃性を含む機械的特性、耐熱性などの熱安定性、および透明性などの光学的特性を有する。したがって、これらの材料は、機械または構造部品、および自動車部品、ならびにレンズ、光メモリディスク、および光ファイバー等の光学的用途などの種々の用途に広範に使用されている。
【０００３】
しかし、ポリカーボネートで製造された物品は、一般に、高い光沢(gloss)または光沢(luster)を示し、これは、アンチグレアレンズ、ATMスクリーン、装飾用物品、およびコンピュータなどの電子機器用ハウジングなどの用途には望ましくない。この結果、マットの低光沢および/または輝きの少ない表面外観を備えて容易に形成される、透明ポリカーボネート樹脂が必要である。
【０００４】
無機充填剤およびゴムなどのマット剤は、ポリカーボネートを不透明にさせるので、マット表面を生じさせるのに最も広範に使用される技術には、凹凸をつけた型およびマットコーティングが含まれる。しかし、凹凸をつけた成型法は、特殊な型の変更が必要であり、物品がこのような型から取り出された後、比較的熱い表面が緩和し、得られた物品の表面粗さを低下させて、その光沢を増大させる傾向にある。さらに、マットコーティングは、コスト効果が低いのみならず、環境保護の目的に関して望ましくない。
【０００５】
EP0730624には、低光沢透明PCが開示されている。この文献では、高分子量の分岐PC(99100を超えるMw)を線状PCと混合する。このブレンドは、物理的特性、熱安定性、色、溶融強度、透明性およびマット表面の優れた組合せを示す。しかし、分岐PCの高粘度は、成型操作について問題の原因となる。
【０００６】
EP054497では、反応性末端基シーラーを有するポリカーボネートが、ラジカル開始剤および通常の線状PCとブレンドされる。この反応性押出法を介して、より低い光沢および比較的高い光透過率(およそ84%)が達成される。しかし、反応性押出法は、一般に、不十分なコンシステンシー、および低い生産高をもたらす。さらに、この生成物の光透過率は、通常、あまり満足のいくものでない。
【特許文献１】EP0730624
【特許文献２】EP054497
【特許文献３】米国特許第6559270号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、当技術分野には、マット表面および高い光透過率を有し、またとりわけ、熱的に安定で、コスト効果が高く、良好な生産性を有する物品を容易に製造することが可能なポリカーボネート組成物に対するニーズが残されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様では、マットまたは無光沢表面および高い光透過率を示し、(i)屈折率αを有するポリカーボネート;および(ii)屈折率βを有するポリマー粒子(ここで、βは、約0.98α〜約1.02αの範囲内である)を含む、熱可塑性樹脂組成物などの組成物が提供される。例えば、このポリマー粒子は、架橋ポリスチレンとすることができる。
【０００９】
他の態様では、本開示は、アンチグレアレンズ、ATMスクリーン、装飾用物品、または電子機器用ハウジングなどの、上記の熱可塑性樹脂組成物から製造される物品を提供する。
【００１０】
上記およびその他の特徴を以下の詳細な説明によって例示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書に開示されているものは、適合性のある屈折率を有するポリマー粒子、例えば架橋ポリスチレン粒子を含むポリカーボネート組成物である。このポリカーボネート組成物は、とりわけ、マット表面、高い光透過性、熱安定性、コスト効果、強化された硬度、および良好な生産性などの特定の望ましい特性を示す。
【００１２】
本明細書に記載の組成物は、物品に成形された場合特有のマット仕上がりを示す。このマット仕上がりは、一般に、外観が無光沢(non-shiny)または低光沢(low gloss)表面である。一般に、本明細書では「マット表面またはマット仕上がり」という用語は、無光沢の(non-shiny)、つやのない(flat)、低光沢の(low luster)、つや消しの(frosted)、または低光沢の(low gloss)表面を指す。本開示の組成物は、驚くべきことには、このようなマット表面特性を示し、一方、比較的高い光または光学的透過性も示す。
【００１３】
本明細書では、「ポリカーボネート」という用語は、同じか異なるカーボネート単位を含むポリマー、あるいは、同じか異なるカーボネート単位、およびカーボネート以外の1つまたは複数の単位(即ち、コポリカーボネート)を含むコポリマーを指す;「脂肪族」という用語は、環式でない炭素原子の直鎖または分枝の配列を含む、少なくとも1つの原子価を有する炭化水素基を指す;「芳香族」とは、少なくとも1つの芳香族基を含む、少なくとも1つの原子価を有する基を指す;「脂環式」とは、環式であるが芳香族でない炭素原子の配列を含む少なくとも1つの原子価を有する基を指す;「アルキル」とは、直鎖または分枝鎖の一価の炭化水素基を指す;「アルキレン」とは、直鎖または分枝鎖の二価の炭化水素基を指す;「アルキリデン」とは、両原子価が単一の共通の炭素原子上にある、直鎖または分枝鎖の二価の炭化水素基を指す;「アルケニル」とは、炭素-炭素二重結合で連結された少なくとも2個の炭素を有する、直鎖または分枝鎖の一価の炭化水素基を指す;「シクロアルキル」とは、少なくとも3個の炭素原子を有する非芳香族の脂環式一価の炭化水素基を指す;「シクロアルキレン」とは、少なくとも3個の炭素原子を有する非芳香族の脂環式二価の炭化水素基を指す;「アリール」とは、一価の芳香族ベンゼン環基、または少なくとも1つの場合により置換されているベンゼン環に縮合された、場合により置換されているベンゼン環系の基系を指す;「芳香族基」とは、少なくとも1つの芳香族基を含む少なくとも1つの原子価を有する基を指す;芳香族基の例には、フェニル、ピリジル、フラニル、チエニル、ナフチル等が含まれる;「アリーレン」とは、ベンゼン環二価の基または少なくとも1つの場合により置換されているベンゼン環に縮合されたベンゼン環系二価の基を指す;「アシル」とは、カルボニル炭素原子に連結する一価の炭化水素基を指し、ここで、カルボニル炭素は、さらに隣接する基に結合している;「アルキルアリール」とは、上記で定義された通りのアリール上で置換された上記で定義された通りのアルキル基を指す;「アリールアルキル」とは、上記で定義された通りのアルキル上で置換された上記で定義された通りのアリール基を指す;「アルコキシ」とは、酸素基を介して隣接する基に結合された上記で定義された通りのアルキル基を指す;「アリールオキシ」とは、酸素基を介して隣接する基に結合された上記で定義された通りのアリール基を指す;量と関連して使用される修飾語「約」とは、提示された値を含んでおり、文脈により指示される意味を有する(例えば、個々の量の測定に付随するある程度の誤差を含む);「場合による」または「場合により」とは、続いて述べられている事象または状況が起こっても起こらなくてもよいこと、および、この記述には、その事象が起こる事例および事象が起こらない事例が含まれることを意味する;構造的変量の詳細な説明の一部である「直接的結合」とは、「直接的結合」とみなしたこの変量の前および後の置換基の直接的連結を指す。
【００１４】
化合物は、標準的命名法を用いて本明細書に記述されている。2つの文字または記号の間にないダッシュ(「-」)は、置換基についての結合点を示すために使用される。例えば、-CHOは、カルボニル(C=O)基の炭素を介して結合される。文脈が明らかに別段の指示をしなければ、単一の形態「a」、「an」および「the」には、複数が含まれる。同じ特性または成分を列挙するすべての範囲の終点は、独立に組み合わせることが可能であり、列挙された終点を含む。すべての参考文献は、参照により本明細書に援用する。「第1の」、「第2の」等という用語は、本明細書では、なんらかの順序、量、または重要性を表すものというよりは、1つの要素を別の要素と区別するために使用される。
【００１５】
一実施形態では、この開示は、
(i)屈折率αを有するポリカーボネート;および
(ii)屈折率βを有するポリマー粒子
(ここで、βは、約0.98α〜約1.02αの範囲内である)を含む、熱可塑性樹脂組成物などの組成物を提供する。特に、βは、約0.99α〜約1.01αの範囲内とすることができ、より特に、βは、約0.995α〜約1.005αの範囲内とすることができる。
【００１６】
他の実施形態では、屈折率βを有するポリマー粒子は、マット剤として機能し、モノビニル芳香族モノマーと多ビニル芳香族モノマーのコポリマーを含む。特定の実施形態では、このポリマー粒子は、多ビニル芳香族モノマーで架橋されたモノビニル芳香族モノマーのポリマーを含む。
【００１７】
1つのビニル基および芳香族基を含む任意の化合物が、このモノビニル芳香族モノマーとして使用することができる。適したモノビニル芳香族モノマーには、限定するものではないが、スチレン、エチルビニルベンゼン、α-メチル-スチレン、1-ビニルナフタレン、2-ビニルナフタレン、ビニルトルエン、メトキシスチレン、t-ブトキシスチレン等;およびそのアルキル、シクロアルキル、アリール、アルカリール、およびアラルキル誘導体(ここで、このモノマー中の炭素原子の総数は、一般に約18以下である);およびこれらの混合物が含まれる。例示された実施形態では、このモノビニル芳香族モノマーは、スチレンまたはエチルビニルベンゼンあるいはその混合物を含む。
【００１８】
2つ以上のビニル基および芳香族基を含む任意の化合物を多ビニル芳香族モノマーとして使用することができる。適した多ビニル芳香族モノマーには、限定するものではないが、以下に示す一般式を有する化合物
【００１９】
【化１】
0005443003.tif 000002
【００２０】
[式中、pは、2≦p≦6の整数であり、特にpは2または3であり、より特に2、即ちジビニル-ベンゼン(DVB)である]
が含まれる。
【００２１】
一実施形態では、このDVBは、以下の異性体
【００２２】
【化２】
0005443003.tif 000003
【００２３】
の任意の1つまたはその任意の組合せから選択することができる。
【００２４】
他の実施形態では、DVBなどの多ビニル芳香族モノマーの添加量比(%)は、以下の式
添加量比=x/y×100%
[式中、xは、この粒子中の多ビニル芳香族モノマーの総重量であり、yは、粒子中のモノビニル芳香族モノマーの総重量である]に従って定義される。
【００２５】
一実施形態では、この添加量比は、約1%〜約50%の広い範囲、特に約2%〜約20%、より特に約2.5%〜約10%であり得る。
【００２６】
他の実施形態では、架橋されたポリスチレン(X-PS)が、ポリカーボネートとブレンドするのに使用される。X-PSは、種々の市販の供給源から得てもよく、または例えば、分離剤としてポリビニルアルコールと共に懸濁重合を用いることによって当業者により調製されてもよい。ジビニルベンゼン(DVB)を架橋剤として添加してもよく、添加量比は2.5%〜50%に変化し得る。
【００２７】
他の実施形態では、X-PSなどのポリマー粒子は、マトリックス中に分散される。このような粒子の平均直径は、約2ミクロン〜約1000ミクロンの一般的な範囲、特に約4ミクロン〜約700ミクロン、より特に約6ミクロン〜300ミクロンに調節することができる。
【００２８】
X-PSなどのポリマー粒子は、この組成物中のポリカーボネートの重量に対して、約0.5%〜約50重量%、特に約1.5%〜約40重量%、より特に約2.5%〜約20重量%の量で使用することができる。
【００２９】
本開示のポリカーボネートは、式(1)の繰返し構造のカーボネート単位
【００３０】
【化３】
0005443003.tif 000004
【００３１】
[式中、R1基は、任意の、芳香族基、脂環式基、および脂肪族基から選択することができる]
を含むことができる。ある実施形態では、R1基の少なくとも60%は芳香族有機基である。
【００３２】
他の実施形態では、R1は、芳香族有機基、例えば、式(2)の基
【００３３】
【化４】
0005443003.tif 000005
【００３４】
[式中、A1およびA2はそれぞれ、単環式の二価アリール基であり、Y1は、A1をA2から分離する1個または2個の原子を有する架橋基である]
である。例示的な実施形態では、1個の原子がA1をA2から分離する。このタイプの基の例示的で非限定的な例には、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、メチレン、シクロヘキシル-メチレン、2-[2.2.1]-ビシクロヘプチリデン、エチリデン、イソプロピリデン、ネオペンチリデン、シクロヘキシリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、およびアダマンチリデンがある。この架橋基Y1は、炭化水素基、即ち、メチレン、シクロヘキシリデン、またはイソプロピリデンなどの飽和炭化水素基であってもよい。
【００３５】
他の実施形態では、このポリカーボネートは、式(A-1)の繰返し構造のカーボネート単位
【００３６】
【化５】
0005443003.tif 000006
【００３７】
[式中、Y1、A1およびA2は上記の通りである]
を含むことができる。
【００３８】
さらに他の実施形態では、ポリカーボネートは、式(3)のジヒドロキシ化合物
【００３９】
【化６】
0005443003.tif 000007
【００４０】
[式中、Y1、A1およびA2は上記の通りである]
を含む、式HO-R1-OHを有するジヒドロキシ化合物の界面反応を介して製造することができる。
【００４１】
さらに他の実施形態では、ポリカーボネートは、一般式(4)のビスフェノール化合物
【００４２】
【化７】
0005443003.tif 000008
【００４３】
[式中、RaおよびRbはそれぞれ、ハロゲン原子または一価の炭化水素基を表し、同じか異なっていてもよく;pおよびqは、それぞれ独立に、0〜4の整数であり;Xaは、式(5)の基
【００４４】
【化８】
0005443003.tif 000009
【００４５】
(式中、RcおよびRdは、それぞれ独立に、水素原子または一価の直鎖または環状の炭化水素基を表し、Reは二価の炭化水素基である)
のいずれか1つを表す]
の界面反応を介して製造することができる。
【００４６】
さらに他の実施形態では、ポリカーボネートは、一般式(B-1)の1つまたは複数のビスフェノール化合物
【００４７】
【化９】
0005443003.tif 000010
【００４８】
[式中、各G1は、それぞれの出現で独立にC6〜C20芳香族基であり;Eは、それぞれの出現で独立に、単結合、C3〜C20脂環式基、C3〜C20芳香族基、C1〜C20脂肪族基、硫黄含有連結基、セレン含有連結基、リン含有連結基、または酸素原子であり;「t」は1以上の数であり;「s」は、0または1であり;「u」は、0を含む整数である]
の界面反応を介して製造することができる。
【００４９】
適したジヒドロキシ化合物のいくつかの例示的で非限定的な例には、以下のものが含まれる:レゾルシノール;C1-3アルキル-置換レゾルシノール;4-ブロモレゾルシノール、ヒドロキノン、4,4'-ジヒドロキシビフェニル、1,6-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロキシナフタレン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン;2,2-ビス(3-アリル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(2-t-ブチル-4ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-6-メチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-6-メチルフェニル)ブタン;1,3-ビス[4-ヒドロキシフェニル-1-(1-メチルエチリジン)]ベンゼン;1,4-ビス[4-ヒドロキシフェニル-1-(1-メチルエチリジン)]ベンゼン;1,3-ビス[3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-6-メチルフェニル-1-(1-メチルエチリジン)]ベンゼン;1,4-ビス[3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-6-メチルフェニル-1-(1-メチルエチリジン)]ベンゼン;4,4'-ビフェノール;2,2',6,8-テトラメチル-3,3',5,5'-テトラブロモ-4,4'-ビフェノール;2,2',6,6'-テトラメチル-3,3',5-トリブロモ-4,4'-ビフェノール;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2,2,2-トリクロロエタン;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-シアノエタン;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジシアノメタン;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-シアノ-1-フェニルメタン;2,2-ビス(3-メチル-4-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)ノルボルナン;3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フタリド;1,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン;1,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロペノン;ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド;4,4'-オキシジフェノール;4,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン酸;4,4-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)ペンタン酸;2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)酢酸;2,4'-ジヒドロキシジフェニルメタン;2-ビス(2-ヒドロキシフェニル)メタン;ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン;ビス(4-ヒドロキシ-5-ニトロフェニル)メタン;ビス(4-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-3-メトキシフェニル)メタン;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-2-クロロフェニル)エタン;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);1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3,5-ジクロロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3,5-ジブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシ-5-イソプロピルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシ-5-イソプロピルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-t-ブチル-5-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-ブロモ-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-クロロ-5-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3-ブロモ-5-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3,5-ジソプロピル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(3,5-ジフェニル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラクロロフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラブロモフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラメチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(2,6-ジクロロ-3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(2,6-ジブロモ-3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-エチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン;2,2-ビス(3,5,3',5'-テトラクロロ-4,4'-ジ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)シクロヘキシルメタン;2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルプロパン;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3,5-ジクロロ-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3,5-ジブロモ-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;4,4'-[1-メチル-4-(1-メチル-エチル)-1,3-シクロヘキサンジイル]ビスフェノール(1,3 BHPM);4-[1-[3-(4-ヒドロキシフェニル)-4-メチルシクロヘキシル]-1-メチル-エチル]-フェノール(2,8 BHPM);3,8-ジヒドロキシ-5a,10b-ジフェニルクマラノ-2',3',2,3-クマラン(DCBP);2-フェニル-3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フタリミジン;1,1-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシ-5-イソプロピルフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシ-5-イソプロピルフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-t-ブチル-5-クロロ-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-ブロモ-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-クロロ-5-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3-ブロモ-5-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3,5-ジソプロピル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(3,5-ジフェニル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラクロロフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラブロモフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラメチルフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(2,6-ジクロロ-3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1-ビス(2,6-ジブロモ-3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;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;1,1-ビス(3-クロロ-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;1,1-ビス(3-ブロモ-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;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(3-t-ブチル-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;1,1-ビス(3-フェニル-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;1,1-ビス(3,5-ジクロロ-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;1,1-ビス(3,5-ジブロモ-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;1,1-ビス(3,5-ジメチル-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;1,1-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(3-クロロ-4-ヒドロキシ-5-イソプロピルフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシ-5-イソプロピルフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(3-t-ブチル-5-クロロ-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;1,1-ビス(3-ブロモ-5-t-ブチル-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(3-クロロ-5-フェニル-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;1,1-ビス(3-ブロモ-5-フェニル-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;1,1-ビス(3,5-ジソプロピル-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;1,1-ビス(3,5-ジ-t-ブチル-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;1,1-ビス(3,5-ジフェニル-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;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラクロロフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラブロモフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラメチルフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン;1,1-ビス(2,6-ジクロロ-3,5-ジメチル-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;1,1-ビス(2,6-ジブロモ-3,5-ジメチル-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;4,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘプタン;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカン;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロドデカン;1,1-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)シクロドデカン;4,4'ジヒドロキシ-1,1-ビフェニル;4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジメチル-1,1-ビフェニル;4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジオクチル-1,1-ビフェニル;4,4'-(3,3,5-トリメチルシクロヘキシリデン)ジフェノール;4,4'-ビス(3,5-ジメチル)ジフェノール;4,4'-ジヒドロキシジフェニルエーテル;4,4'-ジヒドロキシジフェニルチオエーテル;1,3-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼン;1,3-ビス(2-(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)-2-プロピル)ベンゼン;1,4-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼン;1,4-ビス(2-(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)-2-プロピル)ベンゼン;2,4'-ジヒドロキシフェニルスルホン;4,4'-ジヒドロキシジフェニルスルホン(BPS);ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン;2,6-ジヒドロキシナフタレン;ヒドロキノン;3-(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,3-トリメチルインダン-5-オール;1-(4-ヒドロキシフェニル)-1,3,3-トリメチルインダン-5-オール;4,4-ジヒドロキシジフェニルエーテル;4,4-ジヒドロキシ-3,3-ジクロロジフェニルエーテル;4,4-ジヒドロキシ-2,5-ジヒドロキシジフェニルエーテル;4,4-チオジフェノール;2,2,2',2'-テトラヒドロ-3,3,3',3'-テトラメチル-1,1'-スピロビ[1H-インデン]-6,6'-ジオール;ビス(4-ヒドロキシフェニル)アセトニトリル;ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホキシド;ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン;9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フッ素;2,7-ジヒドロキシピレン;6,6'-ジヒドロキシ-3,3,3',3'-テトラメチルスピロ(ビス)インダン(「スピロビインダンビスフェノール」);3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フタリド;2,6-ジヒドロキシジベンゾ-p-ジオキシン;2,6-ジヒドロキシチアントレン;2,7-ジヒドロキシフェノキサチン;2,7-ジヒドロキシ-9,10-ジメチルフェナジン;3,6-ジヒドロキシジベンゾフラン;3,6-ジヒドロキシジベンゾチオフェン;2,7-ジヒドロキシカルバゾール等、および前述のジヒドロキシ化合物の少なくとも1つを含む組合せ。
【００５０】
式(4)で表されるビスフェノール化合物のタイプの具体例には、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(以下「ビスフェノールA」または「BPA」)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1-ビス(4-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)n-ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-1-メチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-t-ブチルフェニル)プロパン、3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フタルイミジン、2-フェニル-3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フタルイミジン(PPPBP)、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(BPI)、および1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン(DMBPC)が含まれる。前述のジヒドロキシ化合物の少なくとも1つを含む組合せも使用することができる。
【００５１】
一実施形態では、このポリカーボネートは、式(A-2)の繰返し構造のカーボネート単位
【００５２】
【化１０】
0005443003.tif 000011
【００５３】
[式中、p、q、Ra、RbおよびXaは上記の通りである]
を含むことができる。
【００５４】
他の実施形態では、このポリカーボネートは、式(A-3)の繰返し構造のカーボネート単位:即ち、BPA単位
【００５５】
【化１１】
0005443003.tif 000012
【００５６】
を含むことができる。
【００５７】
分岐ポリカーボネート、および線状ポリカーボネートと分岐ポリカーボネートのブレンドも有用である。この分岐ポリカーボネートは、重合時に分岐剤を添加することによって調製することができる。これらの分岐剤には、ヒドロキシル、カルボキシル、カルボン酸無水物、ハロホルミル、および前述の官能基の混合物から選択される少なくとも3つの官能基を含む多官能性有機化合物が含まれる。具体例には、トリメリト酸、トリメリト酸無水物、トリメリト酸トリクロライド、トリス-p-ヒドロキシフェニルエタン、イサチン-ビス-フェノール、トリス-フェノールTC(1,3,5-トリス((p-ヒドロキシフェニル)イソプロピル)ベンゼン)、トリス-フェノールPA(4(4(1,1-ビス(p-ヒドロキシフェニル)-エチル)α,α-ジメチルベンジル)フェノール)、4-クロロホルミル無水フタル酸、トリメシン酸、およびベンゾフェノンテトラカルボン酸が含まれる。この分岐剤は、ポリカーボネートの0.05〜2.0重量%の濃度で添加することができる。すべてのタイプのポリカーボネート末端基は、このような末端基がカーボネート生成物の所望の特性に有意に影響を及ぼさない限り、ポリカーボネート中で有用なものとして企図される。
【００５８】
このポリカーボネートは、架橋スチレン-ジビニルベンゼンカラムを用いて、1ミリリットル当たり1ミリグラムの試料濃度で、ポリカーボネート標準で較正されたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定された、約1500〜約100000、約5000〜約50000を含み、最も特に約10000〜約30000の重量平均分子量(Mw)を有してもよい。
【００５９】
このポリカーボネートは、光沢仕上げを示す表面を容易に形成する。この光沢仕上げは、光沢測定法に従って定量化することができ、一般に100〜180の値、120〜170を含み、最も特に140〜165の値を有する。
【００６０】
このポリカーボネートは、ASTM D1003-00に従って厚さ3.18ミリメートルで測定された、65%以上、特に75%以上、より特に85%以上の光透過率を有し得る。このポリカーボネートはまた、ASTM D1003-00に従って厚さ3.18ミリメートルで測定された、50%以下、特に40%以下、最も特に30%以下のヘイズを有し得る。
【００６１】
ある実施形態では、このポリカーボネートは、薄い物品の製造に適した流動性を有する。メルトボリュームフローレート(MVRと省略することが多い)は、規定された温度および加重でオリフィスを通る熱可塑性樹脂の押出速度を測定する。薄い物品の成形に適したポリカーボネートは、ASTM D1238-04に従って300℃/1.2kgで測定された、10分間当たり0.5〜80立方センチメートル(cc/10分)のMVRを有し得る。特定の実施形態では、適したポリカーボネート組成物は、0.5〜50cc/10分、特に0.5〜25cc/10分、より特に1〜15cc/10分のASTM D1238-04に従って300℃/1.2kgで測定されたMVRを有する。全体的に所望の流動性を得るために、異なる流動性のポリカーボネートの混合物を使用してもよい。
【００６２】
本開示のポリカーボネートは、カーボネート鎖単位とその他の単位を含むコポリマーを含んでいてもよい。具体的な適したコポリマーは、ポリエステル-ポリカーボネートであり、コポリエステル-ポリカーボネートおよびポリエステル-カーボネートとしても知られている。ポリカーボネートとポリエステル-ポリカーボネートの組合せも使用することができる。本明細書では、「組合せ」とは、混合物、ブレンド、アロイ、反応生成物等のすべてを含んでいる。
【００６３】
一実施形態では、ポリエステル-ポリカーボネートは、式(6)の繰返し単位
【００６４】
【化１２】
0005443003.tif 000013
【００６５】
[式中、Dは、ジヒドロキシ化合物から誘導される二価基であり、例えば、C2〜10アルキレン基、C6〜20脂環式基、C6〜20芳香族基またはアルキレン基が2〜6個の炭素原子、特に、2、3、もしくは4個の炭素原子を含むポリオキシアルキレン基であってもよく;Tは、ジカルボン酸から誘導される二価基であり、例えば、C2〜10アルキレン基、C6〜20脂環式基、C6〜20アルキル芳香族基、またはC6〜20芳香族基であってもよい]
を含む。
【００６６】
一実施形態では、DはC2〜6アルキレン基である。他の実施形態では、Dは、式(7)の芳香族ジヒドロキシ化合物
【００６７】
【化１３】
0005443003.tif 000014
【００６８】
[式中、各Rfは、独立に、ハロゲン原子、C1〜10炭化水素基、またはC1〜10ハロゲン置換炭化水素基であり、nは0〜4である]
から誘導される。このハロゲンは通常臭素である。式(7)で表すことができる化合物の例には、レゾルシノール、5-メチルレゾルシノール、5-エチルレゾルシノール、5-プロピルレゾルシノール、5-ブチルレゾルシノール、5-t-ブチルレゾルシノール、5-フェニルレゾルシノール、5-クミルレゾルシノール、2,4,5,6-テトラフルオロレゾルシノール、2,4,5,6-テトラブロモレゾルシノール等の置換レゾルシノール化合物;カテコール;ヒドロキノン;2-メチルヒドロキノン、2-エチルヒドロキノン、2-プロピルヒドロキノン、2-ブチルヒドロキノン、2-t-ブチルヒドロキノン、2-フェニルヒドロキノン、2-クミルヒドロキノン、2,3,5,6-テトラメチルヒドロキノン、2,3,5,6-テトラ-t-ブチルヒドロキノン、2,3,5,6-テトラフルオロヒドロキノン、2,3,5,6-テトラブロモヒドロキノン等の置換ヒドロキノン;または前述の化合物の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。
【００６９】
このポリエステルを調製するために使用することができる芳香族ジカルボン酸の例には、イソフタル酸もしくはテレフタル酸、1,2-ジ(p-カルボキシフェニル)エタン、4,4'-ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4'-ビス安息香酸、および前述の酸の少なくとも1つを含む混合物が含まれる。1,4-、1,5-、または2,6-ナフタレンジカルボン酸におけるなどの、縮合環を含む酸も提示することができる。特定のジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、またはその混合物である。特定のジカルボン酸は、イソフタル酸とテレフタル酸の混合物(ここで、テレフタル酸対イソフタル酸の重量比は、91:1〜2:98である)を含む。他の特定の実施形態では、DはC2〜6アルキレン基であり、Tは、p-フェニレン、m-フェニレン、ナフタレン、二価の脂環式基、またはその混合物である。このクラスのポリエステルとしては、ポリ(アルキレンテレフタレート)がある。
【００７０】
他の実施形態では、式(1)のカーボネート単位は、式(7)の芳香族ジヒドロキシ化合物(ここで、特定のカーボネート単位は、レゾルシノールカーボネート単位である)から誘導することもできる。
【００７１】
特に、ポリエステル-ポリカーボネートのポリエステル単位は、イソフタル二酸およびテレフタル二酸(もしくはその誘導体)の組合せと、レゾルシノール、ビスフェノールA、またはこれらの少なくとも1つを含む組合せとの反応から誘導することができる(ここで、イソフタレート単位対テレフタレート単位のモル比は、91:9〜2:98、特に85:15〜3:97、より特に80:20〜5:95、さらにより特に70:30〜10:90である)。このポリカーボネートが、レゾルシノールおよび/またはビスフェノールAから誘導される単位を含む場合、0:100〜99:1のレゾルシノールカーボネート単位対ビスフェノールAカーボネート単位のモル比、およびポリエステル-ポリカーボネート中の混合イソフタレート-テレフタレートポリエステル単位対ポリカーボネート単位のモル比は、1:99〜99:1、特に5:95〜90:10、より特に10:90〜80:20とすることができる。ポリエステル-ポリカーボネートとポリカーボネートのブレンドが使用される場合、ブレンド中のポリカーボネート対ポリエステル-ポリカーボネートの比は、1:99〜99:1、特に10:90〜90:10とすることができる。
【００７２】
一実施形態では、本開示のポリカーボネートは、式(A-3)の繰返し構造のカーボネート単位(BPA単位)および式(E-1)の繰返し構造のエステル単位
【００７３】
【化１４】
0005443003.tif 000015
【００７４】
例えば、
【００７５】
【化１５】
0005443003.tif 000016
【００７６】
の両方を含むことができ、これは、BPAポリカーボネートとレゾルシノールフタレート(ITR)の任意のコポリマーであり得る。
【００７７】
このようなコポリカーボネートは、当業者によって合成されてもよく、または市販で入手してもよい(例えば、GE Advanced MaterialsのLEXAN(登録商標)SLX樹脂)。LEXAN(登録商標)SLX樹脂は、分子量20000〜30000、屈折率およそ1.59〜1.603を有するITR-ポリカーボネートコポリマーである。これらの材料のさらなる詳細は、米国特許第6559270号に載っており、この開示全体を参照により本明細書に援用する。
【００７８】
このポリエステル-ポリカーボネートは、1500〜100000、特に1700〜50000、より特に2000〜40000の重量平均分子量(Mw)を有し得る。分子量測定は、架橋スチレン-ジビニルベンゼンカラムを用いて、参照ポリカーボネートに対して較正して、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて実施する。試料を約1mg/mlの濃度で調製し、流量約1.0ml/分で溶離した。
【００７９】
適したポリカーボネートは、界面重合および溶融重合などの方法で製造することができる。界面重合に関する反応条件は変化し得るが、例示的な方法は、一般に、二価フェノール反応物を苛性ソーダまたは苛性カリ水溶液に溶解または分散する段階と、生じた混合物を適当な水非混和性の溶媒媒体に加える段階と、トリエチルアミンまたは相間移動触媒などの適当な触媒の存在下、制御されたpH条件、例えば、8〜11で、反応物をカーボネート前駆体と接触させる段階とを含む。最も一般的に使用される水非混和性溶媒には、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、トルエン等が含まれる。適したカーボネート前駆体には、例えば、カルボニルブロマイドもしくはカルボニルクロライドなどのカルボニルハライド、あるいは二価フェノールのビスハロホルメート(例えば、ビスフェノールA、ヒドロキノン等のビスクロロホルメート)またはグリコールのビスハロホルメート(例えば、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール等のビスハロホルメート)などのハロホルメートが含まれる。前述のタイプのカーボネート前駆体の少なくとも1つを含む組合せを使用してもよい。
【００８０】
重合中に連鎖停止剤(キャッピング剤とも称される)が含まれてもよい。この連鎖停止剤は、分子量成長速度を制限し、それゆえ、ポリカーボネートの分子量を制御する。連鎖停止剤は、モノフェノール系化合物、モノカルボン酸クロライド、および/またはモノクロロホルメートの少なくとも1つとすることができる。
【００８１】
例えば、連鎖停止剤として適したモノフェノール系化合物には、フェノール、C1〜C22アルキル置換フェノール、p-クミルフェノール、p-tert-ブチルフェノールなどの単環式フェノール、ヒドロキシジフェニル;p-メトキシフェノールなどのジフェノールのモノエーテルが含まれる。アルキル置換フェノールには、8〜9個の炭素原子を有する分枝鎖アルキル置換基を有するものが含まれる。モノフェノール系UV吸収剤をキャッピング剤として使用してもよい。このような化合物には、4-置換-2-ヒドロキシベンゾフェノンおよびその誘導体、アリールサリチレート、レゾルシノールモノベンゾエートなどのジフェノールのモノエステル、2-(2-ヒドロキシアリール)-ベンゾトリアゾールおよびその誘導体、2-(2-ヒドロキシアリール)-1,3,5-トリアジンおよびその誘導体等が含まれる。特に、モノフェノール系連鎖停止剤としては、フェノール、p-クミルフェノール、および/またはレゾルシノールモノベンゾエートがある。
【００８２】
モノカルボン酸クロライドも連鎖停止剤として適している。これらには、ベンゾイルクロライド、C1〜C22アルキル置換ベンゾイルクロライド、トルオイルクロライド、ハロゲン置換ベンゾイルクロライド、ブロモベンゾイルクロライド、シンナモイルクロライド、4-ナドイミドベンゾイルクロライド、およびこれらの混合物などの単環式、モノカルボン酸クロライド;トリメリト酸無水物クロライド、およびナフトイルクロライドなどの多環式、モノカルボン酸クロライド;ならびに単環式および多環式モノカルボン酸クロライドの混合物が含まれる。最大22個までの炭素原子を有する脂肪族モノカルボン酸の塩化物が適している。アクリロイルクロライドおよびメタクリロイルクロライドなどの脂肪族モノカルボン酸の官能化クロライドも適している。さらに適しているものには、フェニルクロロホルメート、アルキル置換フェニルクロロホルメート、p-クミルフェニルクロロホルメート、トルエンクロロホルメート、およびこれらの混合物などの単環式、モノ-クロロホルメートを含むモノクロロホルメートがある。
【００８３】
一実施形態では、このポリエステル-ポリカーボネートは、界面重合によって調製してもよい。ジカルボン酸を使用せずに、対応する酸ハライド、特に、酸ジクロライドおよび酸ジブロマイドなどの酸の反応性誘導体を使用することが可能であり、さらに好ましいこともある。したがって、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、またはその混合物を使用する代わりに、イソフタロイルジクロライド、テレフタロイルジクロライド、およびその混合物を使用することが可能である。
【００８４】
使用することができる相間移動触媒の中で、式(R3)4Q+Xの触媒(式中、各R3は、同じか異なり、C1〜10アルキル基であり;Qは、窒素またはリン原子であり;Xは、ハロゲン原子またはC1〜8アルコキシ基またはC6〜18アリールオキシ基である)が挙げられる。適した相間移動触媒には、例えば、[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、およびCH3[CH3(CH2)2]3NX(式中、Xは、Cl-、Br-、C1〜8アルコキシ基またはC6〜18アリールオキシ基である)が含まれる。一実施形態では、相間移動触媒の有効量は、ホスゲン化混合物中のビスフェノールの重量に対して0.1〜10重量%とすることができる。他の実施形態では、相間移動触媒の有効量は、ホスゲン化混合物中のビスフェノール重量に対して0.5〜2重量%とすることができる。
【００８５】
あるいは、ポリカーボネートを製造するのに溶融法を使用してもよい。一般に、溶融重合方法では、ポリカーボネートは、均一な分散体を形成するためにBanbury(登録商標)ミキサ、一対スクリュー押出機等中で、エステル交換反応触媒の存在下、溶融状態でジヒドロキシ反応物(複数可)とジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボネートエステルを共に反応させることによって調製することができる。揮発性の一価フェノールを蒸留によって溶融反応物から除去し、ポリマーを溶融残留物として単離する。
【００８６】
上記の通りに、ポリカーボネート、ポリエステル-ポリカーボネート、およびその組合せに加えて、ポリカーボネートと、他の熱可塑性樹脂ポリマーを含むポリエステル-ポリカーボネートの組合せ、例えば、ポリカーボネートおよび/またはポリエステルを含むポリカーボネートコポリマーの組合せを使用することが可能である。
【００８７】
適したポリエステルは、式(6)の繰返し単位を含み、例えば、ポリ(アルキレンジカルボキシレート)、液晶ポリエステル、およびポリエステルコポリマーであってもよい。分岐剤、例えば、3つ以上のヒドロキシル基または三官能性もしくは多官能性カルボン酸を有するグリコールが加えられている分岐ポリエステルを使用することも可能である。さらに、この組成物の最終用途に応じて、ポリエステル上に種々の濃度の酸およびヒドロキシル末端基を有することが望ましいこともある。
【００８８】
有用なクラスのポリエステルの例には、ポリ(アルキレンテレフタレート)がある。ポリ(アルキレンテレフタレート)の具体例には、限定するものではないが、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(1,4-ブチレンテレフタレート)(PBT)、ポリ(エチレンナフタノエート)(PEN)、ポリ(ブチレンナフタノエート)(PBN)、ポリ(プロピレンテレフタレート)(PPT)、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)(PCT)、および前述のポリエステルを少なくとも1つ含む組合せが含まれる。また、有用なものには、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)-co-ポリ(エチレンテレフタレート)があり、ポリ(エチレンテレフタレート)を50モル%以上含むポリマーの場合、PETGと省略し、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)を50モル%超含むポリマーの場合、PCTGと省略される。上記ポリエステルは、その例がポリ(1,4-シクロヘキシレンジメチレン-1,4-シクロヘキサンジカルボキシレート)(PCCD)である、ポリ(アルキレンシクロヘキサンジカルボキシレート)などの類似の脂肪族ポリエステルを含むことができる。また、企図されるものには、コポリエステルを作るための脂肪族二酸および/または脂肪族ポリオールから誘導される単位を少量、例えば、0.5〜10重量%含む上記のポリエステルがある。
【００８９】
このポリカーボネートは、ポリシロキサン-ポリカーボネートとも呼ばれる、ポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーを含んでいてもよい。このコポリマーのポリシロキサン(本明細書では「ポリジオルガノシロキサン」とも呼ばれる)ブロックは、式(8)の繰返しシロキサン単位(本明細書では「ジオルガノシロキサン単位」とも呼ばれる)
【００９０】
【化１６】
0005443003.tif 000017
【００９１】
[式中、Rの各出現は、同じか異なり、C1〜13一価の有機基である]
を含む。例えば、Rは、独立に、C1〜13アルキル基、C1〜13アルコキシ基、C2〜C13アルケニル基、C2〜C13アルケニルオキシ基、C3〜C6シクロアルキル基、C3〜C6シクロアルコキシ基、C6〜C14アリール基、C6〜C10アリールオキシ基、C7〜C13アリールアルキル基、C7〜C13アリールアルコキシ基、C7〜C13アルキルアリール基、またはC7〜C13アルキルアリールオキシ基とすることができる。前述の基は、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、またはその組合せで、完全にまたは部分的にハロゲン化されていてもよい。前述のR基の組合せを同じコポリマー中に使用してもよい。
【００９２】
式(8)におけるDの値は、熱可塑性組成物中の各成分のタイプおよび相対量、この組成物の所望の特性、および同様の考慮すべき事項に応じて広範に変化してもよい。一般に、Dは、2〜1000、特に2〜500、より特に5〜100の平均値を有し得る。一実施形態では、Dは10〜75の平均値を有し、さらに他の実施形態では、Dは40〜60の平均値を有する。Dがより低い値、例えば40未満である場合、比較的より多量のポリカーボネート-ポリシロキサンコポリマーを使用することが望ましい。逆に、Dがより高い値、例えば40超の場合、比較的少量のポリカーボネート-ポリシロキサンコポリマーを使用することが必要であり得る。
【００９３】
第1および第2(以上)のポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーの組合せ(ここで、第1のコポリマーのDの平均値は、第2のコポリマーのDの平均値未満である)を使用してもよい。
【００９４】
一実施形態では、ポリジオルガノシロキサンブロックは、式(9)の繰返し構造単位
【００９５】
【化１７】
0005443003.tif 000018
【００９６】
[式中、Dは上記で定義された通りであり;各Rは、独立に、同じか異なり、上記で定義された通りであり、各Arは、独立に、同じか異なり、置換または非置換C6〜C30アリーレン基であり、この結合(複数)は、芳香族部分に直接結合している]
によって提供される。式(9)における適したAr基は、C6〜C30ジヒドロキシアリーレン化合物、例えば、上記の式(3)、(4)、または(7)のジヒドロキシアリーレン化合物から誘導することができる。前述のジヒドロキシアリーレン化合物の少なくとも1つを含む組合せも使用することができる。適したジヒドロキシアリーレン化合物の具体例には、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1-ビス(4-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)n-ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-1-メチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニルスルフィド)、および1,1-ビス(4-ヒドロキシ-t-ブチルフェニル)プロパンがある。前述のジヒドロキシ化合物の少なくとも1つを含む組合せも使用することができる。
【００９７】
式(9)の単位は、式(10)の対応するジヒドロキシ化合物
【００９８】
【化１８】
0005443003.tif 000019
【００９９】
[式中、R、Ar、およびDは上記の通りである]
から誘導することができる。式(10)の化合物は、相移動条件下でジヒドロキシアリーレン化合物と例えば、α,ω-ビスアセトキシポリジオルガノシロキサンの反応によって得ることができる。
【０１００】
他の実施形態では、ポリジオルガノシロキサンブロックは、式(11)の単位
【０１０１】
【化１９】
0005443003.tif 000020
【０１０２】
[式中、RおよびDは上記の通りであり、各R1の出現は、独立に二価のC1〜C30アルキレンであり、重合されたポリシロキサン単位は、その対応するジヒドロキシ化合物の反応残基である]
を含む。特定の実施形態では、ポリジオルガノシロキサンブロックは、式(12)の繰返し構造単位
【０１０３】
【化２０】
0005443003.tif 000021
【０１０４】
[式中、RおよびDは上記で定義された通りである]
によって提供される。式(12)における各R2は、独立に二価のC2〜C8脂肪族基である。式(12)における各Mは、同じか異なっていてもよく、ハロゲン、シアノ、ニトロ、C1〜C8アルキルチオ、C1〜C8アルキル、C1〜C8アルコキシ、C2〜C8アルケニル、C2〜C8アルケニルオキシ基、C3〜C8シクロアルキル、C3〜C8シクロアルコキシ、C6〜C10アリール、C6〜C10アリールオキシ、C7〜C12アリールアルキル、C7〜C12アリールアルコキシ、C7〜C12アルキルアリール、またはC7〜C12アルキルアリールオキシ(ここで、各nは、独立に、0、1、2、3、もしくは4である)とすることができる。
【０１０５】
一実施形態では、Mは、ブロモまたはクロロ、メチル、エチル、またはプロピルなどのアルキル基、メトキシ、エトキシ、またはプロポキシなどのアルコキシ基、あるいはフェニル、クロロフェニル、またはトリルなどのアリール基であり;R2は、ジメチレン、トリメチレンまたはテトラメチレン基であり;Rは、C1〜8アルキル、トリフルオロプロピルなどのハロアルキル、シアノアルキル、またはフェニル、クロロフェニルもしくはトリルなどのアリールである。他の実施形態では、Rは、メチル、またはメチルとトリフルオロプロピルの混合物、またはメチルとフェニルの混合物である。さらに他の実施形態では、Mはメトキシであり、nは1であり、R2は二価のC1〜C3脂肪族基であり、Rはメチルである。
【０１０６】
式(12)の単位は、対応するジヒドロキシポリジオルガノシロキサン(13):
【０１０７】
【化２１】
0005443003.tif 000022
【０１０８】
[式中、R、D、M、R2、およびnは上記の通りである]
から誘導し得る。このようなジヒドロキシポリシロキサンは、式(14)の水素化シロキサン
【０１０９】
【化２２】
0005443003.tif 000023
【０１１０】
[式中、RおよびDは、先に定義された通りである]
と脂肪族系不飽和一価フェノールの間の白金を触媒とする付加を実施することによって製造することができる。適した脂肪族系不飽和一価フェノールには、例えば、オイゲノール、2-アリルフェノール、4-アリル-2-メチルフェノール、4-アリル-2-フェニルフェノール、4-アリル-2-ブロモフェノール、4-アリル-2-t-ブトキシフェノール、4-フェニル-2-フェニルフェノール、2-メチル-4-プロピルフェノール、2-アリル-4,6-ジメチルフェノール、2-アリル-4-ブロモ-6-メチルフェノール、2-アリル-6-メトキシ-4-メチルフェノールおよび2-アリル-4,6-ジメチルフェノールが含まれる。前述のものの少なくとも1つを含む混合物も、使用することができる。
【０１１１】
他の実施形態では、このポリシロキサン-ポリカーボネートは、50〜99重量%のカーボネート単位および1〜50重量%のシロキサン単位を含むことができる。この範囲内で、ポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーは、70〜98重量%、特に75〜97重量%のカーボネート単位および2〜30重量%、特に3〜25重量%のシロキサン単位を含むことができる。
【０１１２】
ある実施形態では、ポリシロキサン-ポリカーボネートは、架橋スチレン-ジビニルベンゼンカラムを用いて、1ミリリットル当たり1ミリグラムの試料濃度で、ポリカーボネート標準で較正したゲル浸透クロマトグラフィーで測定された、2000〜100000、特に5000〜50000の重量平均分子量を有し得る。
【０１１３】
上で論じた通り、ポリカーボネートで製造された物品は、一般に、高い光沢を示し、アンチグレアレンズ、ATMスクリーン、およびある種の装飾用物品などの用途などには望ましくない。マット表面を形成することができるポリカーボネート樹脂は、無機充填剤およびゴムなどのマット剤を使用することによって調製することも可能であるが、この樹脂は不透明になる。凹凸をつけた成型法は、特殊な型の変更が必要であり、物品が型から取り出された後、この物品の比較的熱い表面が緩和し、表面粗さを低下させる傾向がある。マットコーティングは、コスト効果が低いのみならず、環境保護の目的に関して望ましくない。本開示は、驚くべきことには、マット表面にもかかわらず高い光透過率を示すポリカーボネート組成物を提供する。
【０１１４】
いかなる特定の理論に拘ることは望まないが、マット仕上がりを示すが、比較的高い光透過率も示す特有の特性は、以下の通り達成されるものと考えられる。上記の通り、特定の実施形態では、本開発の組成物は、(i)第1の屈折率を有するポリカーボネートおよび(ii)第2の屈折率を有する、例えば、ポリスチレンなどのポリマー粒子を含む。例えば、ポリスチレンは、ポリカーボネートとほとんど同じ屈折率(1.59に対する1.586)を有するので、ポリカーボネートマトリックス中のポリスチレンの界面は光を散乱させず、その成型品が比較的高い光透過率を示すことを可能にするであろう。一方、この粒子は架橋されており、この粒子形状が成型後に保持されていて、その表面マットを提供する。起こり得る機構は、DVB添加量がより多いと、この粒子はより硬質となって、組成物の加工時のこのポリスチレンの引張りまたはその他の変形への抵抗性を増大させることである。これは、表面粗さを保持するか、または促進させる。このようにして、マット表面がもたらされる。一実施形態では、驚くべきことには、X-PSは、PCとITR(レゾルシノールフタレート)コポリマーの耐擦過傷性を改良するのに役立つことも判明した。場合によっては、DVBのより多い添加量は、より硬質な粒子およびより良好な耐擦過傷性をもたらす。
【０１１５】
一実施形態では、本開示の組成物は、(i)屈折率αを有するポリカーボネート;(ii)屈折率βを有するポリマー粒子;および(iii)加水分解安定剤、衝撃改良剤、充填剤/強化剤、視覚効果促進剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外光吸収剤、可塑剤、離型剤、潤滑剤、帯電防止剤、顔料、染料、難燃剤、加工助剤、放射線安定剤、滴下防止剤;およびその組合せからなる群から選択される1種または複数の場合による添加剤を含む。屈折率αおよびβは、前述の通りである。
【０１１６】
種々の実施形態では、この組成物中に通常取り込まれている添加剤は、この組成物の所望の特性に悪影響を及ぼさないように選択される。添加剤の混合物を使用してもよい。このような添加剤は、組成物を形成するための成分の混合中に、適当な時間に混合してもよい。
【０１１７】
本開示の組成物は、エステルおよび/またはカーボネート基の加水分解を減少させるために、1種または複数の加水分解安定剤を含んでいてもよい。典型的な加水分解安定剤としては、2および2'位で置換されている芳香族および/または脂環式モノカルボジイミド、例えば2,2',6,6'-テトライソプロピルジフェニルカルボジイミドなどのカルボジイミドベースの添加剤を含むことができる。1モル当たり500グラムを超える分子量を有するポリカルボジイミドも適している。加水分解安定剤として有用な他の化合物には、エポキシ変性アクリル酸オリゴマーまたはポリマー、および脂環式エポキシドをベースとするオリゴマーが含まれる。適したエポキシ官能化安定剤の具体例には、Union Carbide Corporation(Dow Chemicalの系列)、Danbury、コネチカット州によって供給される脂環式エポキシド樹脂ERL-4221;およびJohnson Polymer Inc.、Sturtevant、ウィスコンシン州から入手可能なJONCRYL(登録商標)ADR-4300およびJONCRYL(登録商標)ADR-4368が含まれる。存在する場合、加水分解安定剤は、この熱可塑性樹脂組成物に使用されるポリカーボネートの重量に対して、0.05〜1重量%、特に0.1〜0.5重量%、より特に0.12〜0.3重量%の量で使用することができる。
【０１１８】
この組成物は、顔料および/または染料添加剤などの着色剤を含んでいもよい。適した顔料には、例えば、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化鉄等の金属酸化物および混合金属酸化物;硫化亜鉛等の硫化物;アルミン酸塩;スルホケイ酸ナトリウム、硫酸塩、クロム酸塩等;カーボンブラック;亜鉛フェライト;群青;ピグメントブラウン24;ピグメントレッド101;ピグメントイエロー119などの無機顔料;アゾ、ジアゾ、キナクリドン、ペリレン、ナフタレンテトラカルボン酸、フラバントロン、イソインドリノン、テトラクロロイソインドリノン、アントラキノン、アンタントロン、ジオキサジン、フタロシアニン、およびアゾレーキ;ピグメントブルー60、ピグメントレッド122、ピグメントレッド149、ピグメントレッド177、ピグメントレッド179、ピグメントレッド202、ピグメントバイオレット29、ピグメントブルー15、ピグメントグリーン7、ピグメントイエロー147およびピグメントイエロー150などの有機顔料、または前述の顔料の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。存在する場合、顔料は、この熱可塑性組成物に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.01〜10重量%の量で使用することができる。
【０１１９】
適した染料は、有機物質とすることができ、例えば、クマリン460(青)、クマリン6(緑)、ナイルレッド等のクマリン染料;ランタニド錯体;炭化水素および置換炭化水素染料;多環式芳香族炭化水素染料;オキサゾールまたはオキサジアゾール染料などのシンチレーション染料;アリール-またはヘテロアリール-置換ポリ(C2〜8)オレフィン染料;カルボシアニン染料;インダントロン染料;フタロシアニン染料;オキサジン染料;カルボスチリル染料;ナフタレンテトラカルボン酸染料;ポルフィリン染料;ビス(スチリル)ビフェニル染料;アクリジン染料;アントラキノン染料;シアニン染料;メチン染料;アリールメタン染料;アゾ染料;インジゴイド染料、チオインジゴイド染料、ジアゾニウム染料;ニトロ染料;キノンイミン染料;アミノケトン染料;テトラゾリウム染料;チアゾール染料;ペリレン染料、ペリノン染料;ビス-ベンゾオキサゾリルチオフェン(BBOT);トリアリールメタン染料;キサンテン染料;チオキサンテン染料;ナフタルイミド染料;ラクトン染料;近赤外の波長を吸収し、可視波長を発光する反ストークスシフト染料等のフルオロフォア;7-アミノ-4-メチルクマリンなどの発光染料;3-(2'-ベンゾチアゾリル)-7-ジエチルアミノクマリン;2-(4-ビフェニリル)-5-(4-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール;2,5-ビス-(4-ビフェニリル)-オキサゾール;2,2'-ジメチル-p-クアテルフェニル;2,2-ジメチル-p-テルフェニル;3,5,3"",5""-テトラ-t-ブチル-p-キンクフェニル;2,5-ジフェニルフラン;2,5-ジフェニルオキサゾール;4,4'-ジフェニルスチルベン;4-ジシアノメチレン-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン;1,1'-ジエチル-2,2'-カルボシアニンアイオダイド;3,3'-ジエチル-4,4',5,5'-ジベンゾチアトリカルボシアニンアイオダイド;7-ジメチルアミノ-1-メチル-4-メトキシ-8-アザキノロン-2;7-ジメチルアミノ-4-メチルキノロン-2;2-(4-(4-ジメチルアミノフェニル)-1,3-ブタジエニル)-3-エチルベンゾチアゾリウムペルクロレート;3-ジエチルアミノ-7-ジエチルイミノフェノキサゾニウムペルクロレート;2-(1-ナフチル)-5-フェニルオキサゾール;2,2'-p-フェニレン-ビス(5-フェニルオキサゾール);ローダミン700;ローダミン800;ピレン;クリセン;ルブレン;コロネン等、または前述の染料の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。存在する場合、染料は、この熱可塑性組成物に使用されるポリカーボネートの総重量に対して0.01〜10重量%の量で使用することができる。
【０１２０】
この組成物は、その耐衝撃性を増大するために衝撃改良剤を場合により含むことができ、この衝撃改良剤は、この組成物の所望の特性に悪影響を及ぼさない量で存在する。これらの衝撃改良剤には、(i)10℃未満、より特に-10℃未満、または、より特に-40〜-80℃のTgを有するエラストマー性(即ち、ゴム状)ポリマー基材、および(ii)エラストマー性ポリマー基材にグラフトされた硬質ポリマーのスーパーストレートを含むエラストマー変性グラフトコポリマーが含まれる。既知のように、エラストマー変性グラフトコポリマーは、先ず、エラストマー性ポリマーを供給し、次いで、エラストマーの存在下で硬質相の成分モノマー(複数可)を重合させて、グラフトコポリマーを得ることによって調製することができる。このグラフトは、グラフト分岐としてまたはシェルとしてエラストマーコアに結合していてもよい。このシェルは、コアを単に物理的にカプセル化しても、または部分的にもしくは実質的に完全にコアにグラフトされてもよい。
【０１２１】
エラストマー相として使用するのに適した材料には、例えば、共役ジエンゴム;共役ジエンと50重量%未満の共重合性モノマーとのコポリマー;エチレンプロピレンコポリマー(EPR)またはエチレン-プロピレン-ジエンモノマーゴム(EPDM)などのオレフィンゴム;エチレン-酢酸ビニルゴム;シリコーンゴム;エラストマー性C1〜8アルキル(メタ)アクリレート;C1〜8アルキル(メタ)アクリレートとブタジエンおよび/またはスチレンとのエラストマー性コポリマー;または前述のエラストマーの少なくとも1つを含む組合せが含まれる。
【０１２２】
エラストマー相を調製するのに適した共役ジエンモノマーは、式(15)のものである。
【０１２３】
【化２３】
0005443003.tif 000024
【０１２４】
[式中、各Xbは、独立に水素、C1〜C5アルキル等である]
使用することができる共役ジエンモノマーの例には、ブタジエン、イソプレン、1,3-ヘプタジエン、メチル-1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-エチル-1,3-ペンタジエン;1,3-および2,4-ヘキサジエン等、ならびに前述の共役ジエンモノマーの少なくとも1つを含む混合物がある。特定の共役ジエンホモポリマーには、ポリブタジエンおよびポリイソプレンがある。
【０１２５】
共役ジエンゴムのコポリマー、例えば、共役ジエンと1種または複数のそれと共重合可能なモノマーとの水性ラジカル乳化重合によって生成されるものも使用することができる。ビニル芳香族化合物は、エチレン性不飽和ニトリルモノマーと共重合してコポリマーを形成することができ、ここで、ビニル芳香族化合物は、式(16)のモノマー
【０１２６】
【化２４】
0005443003.tif 000025
【０１２７】
[式中、各Xcは、独立に水素、C1〜C12アルキル、C3〜C12シクロアルキル、C6〜C12アリール、C7〜C12アリールアルキル、C7〜C12アルキルアリール、C1〜C12アルコキシ、C3〜C12シクロアルコキシ、C6〜C12アリールオキシ、クロロ、ブロモ、またはヒドロキシであり、Rは、水素、C1〜C5アルキル、ブロモ、またはクロロである]
を含むことができる。使用することができる適したモノビニル芳香族モノマーの例には、スチレン、3-メチルスチレン、3,5-ジエチルスチレン、4-n-プロピルスチレン、α-メチルスチレン、α-メチルビニルトルエン、α-クロロスチレン、α-ブロモスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン、テトラ-クロロスチレン等、および前述の化合物の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。スチレンおよび/またはα-メチルスチレンは、共役ジエンモノマーとの共重合可能モノマーとして使用することができる。
【０１２８】
共役ジエンと共重合することができる他のモノマーは、イタコン酸、アクリルアミド、N置換アクリルアミドもしくはメタクリルアミド、無水マレイン酸、マレイミド、N-アルキル-、アリール-、もしくはハロアリール-置換マレイミド、グリシジル(メタ)アクリレート、および一般式(17)のモノマー
【０１２９】
【化２５】
0005443003.tif 000026
【０１３０】
[式中、Rは、水素、C1〜C5アルキル、ブロモ、またはクロロであり、Xcは、C1〜C12アルコキシカルボニル、C1〜C12アリールオキシカルボニル、ヒドロキシカルボニル等である]
などのモノビニルモノマーである。式(17)のモノマーの例には、アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等、および前述のモノマーの少なくとも1つを含む組合せが含まれる。n-ブチルアクリレート、エチルアクリレート、および2-エチルヘキシルアクリレートなどのモノマーは、共役ジエンモノマーと共重合性のモノマーとして一般的に使用される。前述のモノビニルモノマーとモノビニル芳香族モノマーの混合物も使用することができる。
【０１３１】
エラストマー相として使用するのに適した(メタ)アクリレートモノマーは、C1〜8アルキル(メタ)アクリレート、特に、C4〜6アルキルアクリレート、例えば、n-ブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等、および前述のモノマーの少なくとも1つを含む組合せの、架橋した、粒状エマルジョンホモポリマーまたはコポリマーとすることができる。このC1〜8アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、最大15重量%までの式(15)、(16)、または(17)のコモノマーとの混合物中で場合により重合してもよい。例示的なコモノマーには、限定するものではないが、ブタジエン、イソプレン、スチレン、メチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ペネチルメタクリレート、N-シクロヘキシルアクリルアミド、ビニルメチルエーテル、および前述のコモノマーの少なくとも1つを含む混合物が含まれる。場合により、最大5重量%までの多官能性架橋性コモノマー、例えば、ジビニルベンゼン、グリコールビスアクリレートなどのアルキレンジオールジ(メタ)アクリレート、アルキレントリオールトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスアクリルアミド、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、アリル(メタ)アクリレート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート、ジアリルアジペート、クエン酸のトリアリルエステル、リン酸のトリアリルエステル等、および前述の架橋剤の少なくとも1つを含む組合せが存在してもよい。
【０１３２】
このエラストマー相は、連続式、半回分式、またはバッチ式操作を用いて、塊状、乳化、懸濁、溶液または塊状-懸濁、乳化-塊状、塊状-溶液またはその他の技術などの組み合わせた方法によって重合することができる。エラストマー基材の粒径は、重大な意味は持たない。例えば、乳化に基づいて重合されたゴム格子に対して、0.001〜25マイクロメートル、特に0.01〜15マイクロメートル、またはより特に0.1〜8マイクロメートルの平均粒径を使用することができる。塊状重合されたゴム基材に対しては、0.5〜10マイクロメートル、特に0.6〜1.5マイクロメートルの粒径を使用することができる。粒径は、単純な光透過法またはキャピラリー流体力学クロマトグラフィー(CHDF)によって測定することができる。このエラストマー相は、粒状で中程度に架橋した共役ブタジエンまたはC4〜6アルキルアクリレートゴムとすることができ、好ましくは70重量%超のゲル含有量を有する。また、適したものには、ブタジエンとスチレンおよび/またはC4〜6アルキルアクリレートゴムの混合物がある。
【０１３３】
このエラストマー相は、総グラフトコポリマーの5〜95重量%、より特に20〜90重量%、さらにより特に40〜85重量%のエラストマー変性グラフトコポリマーを提供してよく、残りは硬質グラフト相である。
【０１３４】
このエラストマー変性グラフトコポリマーの硬質相は、1種または複数のエラストマー性ポリマー基材の存在下で、モノビニル芳香族モノマーおよび場合により1種または複数のコモノマーを含む混合物のグラフト重合により形成することができる。スチレン、α-メチルスチレン、ジブロモスチレンなどのハロスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ブチルスチレン、p-ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン等、または前述のモノビニル芳香族モノマーの少なくとも1つを含む組合せを含む、式(16)の上記のモノビニル芳香族モノマーは、硬質グラフト相に使用することができる。適したコモノマーには、例えば、上記のモノビニルモノマーおよび/または一般式(17)のモノマーが含まれる。一実施形態では、Rは、水素またはC1〜C2アルキルであり、Xcは、シアノまたはC1〜C12アルコキシカルボニルである。硬質相に使用するのに適したコモノマーの具体例には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート等、および前述のコモノマーの少なくとも1つを含む組合せが含まれる。
【０１３５】
この硬質グラフト相中のモノビニル芳香族モノマーとコモノマーの相対比は、エラストマー基材のタイプ、モノビニル芳香族モノマー(複数可)のタイプ、コモノマー(複数可)のタイプ、および衝撃改良剤の所望の特性に応じて広範に変化してもよい。この硬質相は、一般に、モノビニル芳香族モノマーを最大100重量%まで、特に30〜100重量%、より特に50〜90重量%のモノビニル芳香族モノマーを含んでよく、残りはコモノマー(複数可)である。
【０１３６】
存在するエラストマー変性ポリマーの量に応じて、グラフトされていない硬質ポリマーまたはコポリマーの分離したマトリックスまたは連続相が、エラストマー変性グラフトコポリマーと共に同時に得ることができる。典型的には、このような衝撃改良剤は、衝撃改良剤の総重量に対して40〜95重量%のエラストマー変性グラフトコポリマーおよび5〜65重量%のグラフト(コ)ポリマーを含む。他の実施形態では、このような衝撃改良剤は、衝撃改良剤の総重量に対して、15〜50重量%、より特に15〜25重量%のグラフト(コ)ポリマーと共に、50〜85重量%、より特に75〜85重量%のゴム変性グラフトコポリマーを含む。
【０１３７】
エラストマー変性衝撃改良剤の他の特定のタイプは、少なくとも1種のシリコーンゴムモノマー、式H2C=C(Rd)C(O)OCH2CH2Re(式中、Rdは、水素またはC1〜C8直鎖もしくは分枝アルキル基であり、Reは分枝C3〜C16アルキル基である)を有する分枝アクリレートゴムモノマー;第1のグラフト結合モノマー;重合性アルケニル含有有機物質;および第2のグラフト結合モノマーから誘導される構造単位を含む。このシリコーンゴムモノマーは、例えば、単独のまたは組み合わせた、環状シロキサン、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、(アクリロキシ)アルコキシシラン、(メルカプトアルキル)アルコキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはアリルアルコキシシラン、例えば、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキサン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよび/またはテトラエトキシシランを含み得る。
【０１３８】
例示的な分枝アクリレートゴムモノマーには、単独のまたは組み合わせた、イソ-オクチルアクリレート、6-メチルオクチルアクリレート、7-メチルオクチルアクリレート、6-メチルヘプチルアクリレート等が含まれる。この重合性アルケニル含有有機物質は、例えば、単独のまたは組み合わせた、式(16)または(17)のモノマー、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、またはメチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート等の非分枝(メタ)アクリレートとすることができる。
【０１３９】
少なくとも1種の第1のグラフト結合モノマーは、単独のまたは組み合わせた、(アクリロキシ)アルコキシシラン、(メルカプトアルキル)アルコキシシラン、ビニルアルコキシシラン、またはアリルアルコキシシラン、例えば、(γ-メタクリロキシプロピル)(ジメトキシ)メチルシランおよび/または(3-メルカプトプロピル)トリメトキシシランとすることができる。少なくとも1種の第2のグラフト結合モノマーは、少なくとも1つのアリル基を有するポリエチレン性の不飽和化合物、例えば、単独のまたは組み合わせた、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレート、またはトリアリルイソシアヌレートである。
【０１４０】
このシリコーン-アクリレート衝撃改良剤組成物は、例えば、少なくとも1種のシリコーンゴムモノマーを、ドデシルベンゼンスルホン酸などの界面活性剤の存在下、30℃〜110℃の温度で少なくとも1種の第1のグラフト結合モノマーと反応させてシリコーンゴムラテックスを形成する乳化重合によって調製することができる。あるいは、シクロオクタメチルテトラシロキサンおよびテトラエトキシオルトシリケートなどの環状シロキサンを、(γ-メタクリロキシプロピル)メチルジメトキシシランなどの第1のグラフト結合モノマーと反応させて、100ナノメートル〜2マイクロメートルの平均粒径を有するシリコーンゴムを得てもよい。次いで、少なくとも1種の分枝アクリレートゴムモノマーを、ベンゾイルペルオキシドなどのフリーラジカルを発生する重合触媒の存在下、場合によりアリルメタクリレートなどの架橋モノマーの存在下でシリコーンゴム粒子と重合させる。次いで、このラテックスを重合性アルケニル含有有機物質および第2のグラフト結合モノマーと反応させる。このグラフトシリコーン-アクリレートゴム混成物のラテックス粒子を、凝集を介して水相から分離し(凝集剤処理によって)、微細な粉末まで乾燥して、シリコーン-アクリレートゴム衝撃改良剤組成物を生じることができる。この方法は、100ナノメートル〜2マイクロメートルの粒径を有するシリコーン-アクリレート衝撃改良剤を製造するのに一般に使用することができる。
【０１４１】
前述のエラストマー変性グラフトコポリマーを形成する既知の方法には、連続式、半回分式、またはバッチ式操作を用いた、塊状、乳化、懸濁、および溶液法、または塊状-懸濁、乳化-塊状、塊状-溶液などの組み合わせた方法、または他の技術が含まれる。
【０１４２】
SANコポリマーを含む、前述のタイプの衝撃改良剤は、C6〜30脂肪酸のアルカリ金属塩、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム等;アルカリ金属炭酸塩、ドデシルジメチルアミン、ドデシルアミン等のアミン;およびアミンのアンモニウム塩などの塩基性物質を含まない乳化重合法で調製することができる。このような物質は、乳化重合では界面活性剤として一般的に使用され、エステル交換反応および/またはポリカーボネートの分解を触媒することができる。その代わりに、衝撃改良剤、特に、衝撃改良剤のエラストマー性基材部分を調製するのに、イオン性サルフェート、スルホネートまたはホスフェート界面活性剤を使用することができる。適した界面活性剤には、例えば、C1〜22アルキルまたはC7〜25アルキルアリールスルホネート、C1〜22アルキルまたはC7〜25アルキルアリールサルフェート、C1〜22アルキルまたはC7〜25アルキルアリールホスフェート、置換シリケート、およびこれらの混合物が含まれる。特定の界面活性剤としては、C6〜16、特にC8〜12アルキルスルホネートがある。実施に際して、脂肪酸のアルカリ金属塩、アルカリ金属炭酸塩および他の塩基性物質は含まれないとの条件で、任意の上記の衝撃改良剤を使用することができる。
【０１４３】
このタイプの特定の衝撃改良剤は、メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン(MBS)衝撃改良剤であり、ここで、このブタジエン基材は、界面活性剤として上記のスルホネート、サルフェート、またはホスフェートを用いて調製される。ABSおよびMBSに加えてエラストマー変性グラフトコポリマーの他の例には、アクリロニトリル-スチレン-ブチルアクリレート(ASA)、メチルメタクリレート-アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(MABS)、およびアクリロニトリル-エチレン-プロピレン-ジエン-スチレン(AES)が含まれるが、これに限定するものではない。
【０１４４】
存在する場合、衝撃改良剤は、使用されるポリカーボネートの重量に対して、0.1〜30重量%の量でこの組成物中に存在することができる。
【０１４５】
この組成物は、充填剤または強化剤を含んでいてもよい。使用される場合、適した充填剤または強化剤には、例えば、ケイ酸アルミニウム(ムライト)、合成ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、溶融シリカ、結晶性シリカ黒鉛、天然ケイ砂等のケイ酸塩およびシリカ粉末;ホウ窒化物粉末、ホウケイ酸塩粉末等のホウ素粉末;TiO2、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の酸化物;硫酸カルシウム(その無水物、二水和物または三水和物として);チョーク、石灰岩、大理石、合成沈降炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム;繊維状、断片化された、針状、層状タルク等を含むタルク;珪灰石;表面処理珪灰石;中空および中実のガラス球体、ケイ酸塩球体、セノスフェア、アルミノシリケート(アルモスフェア)等のガラス球体;硬質カオリン、軟質カオリン、焼成カオリン、ポリマーマトリックス樹脂等との相溶性を促進するための当技術分野で既知の種々のコーティングを含むカオリンなどのカオリン;炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素、鉄、ニッケル、銅等の単結晶繊維または「ウイスカー」;アスベスト、炭素繊維、E、A、C、ECR、R、S、D、もしくはNEガラス等のガラス繊維などの繊維(連続およびチョップド繊維を含む);硫化モリブデン、硫化亜鉛等の硫化物;チタン酸バリウム、バリウムフェライト、硫酸バリウム、重晶石等のバリウム化合物;粒状または繊維状のアルミニウム、青銅、亜鉛、銅およびニッケル等の金属および金属酸化物;ガラスフレーク、フレーク化炭化ケイ素、二ホウ化アルミニウム、アルミニウムフレーク、スチールフレーク等のフレーク化充填剤;繊維状充填剤、例えば、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、および硫酸カルシウム半水和物等の少なくとも1つを含むブレンド由来のものなどの無機短繊維;木材を粉砕することによって得られる木粉、セルロース、綿、サイザル、ジュート、デンプン、コルク粉、リグニン、粉砕ナッツ殻、トウモロコシ、米粒殻等の繊維状生成物などの天然の充填剤および強化剤;ポリテトラフルオロエチレンなどの有機充填剤;ポリ(エーテルケトン)、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリ(フェニレンスルフィド)、ポリエステル、ポリエチレン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂、ポリ(ビニルアルコール)等の繊維形成可能な有機ポリマーから形成される強化用有機繊維状充填剤;および雲母、クレー、長石、煙塵、フィライト、石英、ケイ岩、パーライト、トリポリ、ケイ藻土、カーボンブラック等の他の充填剤および強化剤、または前述の充填剤または強化剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。
【０１４６】
この充填剤および強化剤は、導電性を促進するために金属物質の層でコートするか、またはポリマーマトリックス樹脂との接着性および分散性を改良するためにシランで表面処理をしてもよい。さらに、強化用充填剤は、モノフィラメントまたはマルチフィラメント繊維の形態で提供してもよく、単独で使用しても、または例えば、共織りまたはコア/シース、サイドバイサイド、オレンジタイプもしくはマトリックスおよびフィブリル構造を介して、あるいは繊維製造の当業者には既知の他の方法によって他のタイプの繊維と組み合わせて使用してもよい。適した共織り構造には、例えば、ガラス繊維-炭素繊維、炭素繊維-芳香族ポリイミド(アラミド)繊維、および芳香族ポリイミドガラス繊維等が含まれる。繊維状充填剤は、例えば、ロービング、0〜90度の布地等の織られた繊維状強化剤;連続撚り線マット、チョップド撚り線マット、ティシュー、紙およびフェルト等の不繊繊維状強化剤;または組ひもなどの3次元強化剤の形態で供給することができる。存在する場合、充填剤は、この組成物に、使用されるポリカーボネートの重量に対して0〜90重量%の量で使用することができる。
【０１４７】
視覚効果促進剤(視覚効果添加剤または顔料として知られていることもある)は、カプセル化された形態、カプセル化されていない形態で、またはポリマー樹脂を含む粒子に積層されて存在してもよい。視覚効果添加剤のいくつかの非限定的な例には、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼、硫化ニッケル、硫化コバルト、硫化マンガン、金属酸化物、白色雲母、黒色雲母、パール雲母、合成雲母、二酸化チタンでコートされた雲母、金属でコートされたガラスフレーク、および、限定されないがペリレンレッドを含む着色剤がある。この視覚効果添加剤は、高いまたは低いアスペクト比を有してもよく、1つを超すファセットを含んでいてもよい。ソルベントブルー35、ソルベントブルー36、ディスパースバイオレット26、ソルベントグリーン3、Anaplast Orange LFP、ペリレンレッド、およびMorplas Red 36などの染料を使用してもよい。限定するものではないが、Permanent Pink R(カラーインデックス  ピグメントレッド181、Clariant Corporation製)、Hostasol Red 5B(カラーインデックス#73300、CAS#522-75-8、Clariant Corporation製)およびMacrolex Fluorescent Yellow 10GN(カラーインデックス  ソルベントイエロー160:1、Bayer Corporation製)を含む蛍光染料も使用することができる。二酸化チタン、硫化亜鉛、カーボンブラック、クロム酸コバルト、チタン酸コバルト、硫化カドミウム、酸化鉄、ナトリウムアルミニウムスルホシリケート、ナトリウムスルホシリケート、クロムアンチモンチタンルチル、ニッケルアンチモンチタンルチル、および酸化亜鉛などの顔料を使用してもよい。カプセル化された形態の視覚効果添加剤は、通常、ポリマーでカプセル化されたアルミニウムフレークのような高アスペクト比の材料などの視覚効果材料を含む。このカプセル化視覚効果添加剤は、ビーズの形状を有する。存在する場合、視覚効果促進剤は、この組成物に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.01〜10重量%の量で使用することができる。
【０１４８】
適した酸化防止剤には、例えば、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト等の有機ホスファイト;アルキル化モノフェノールまたはポリフェノール;テトラキス[メチレン(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン等のポリフェノールとジエンのアルキル化反応生成物;p-クレゾールまたはジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物;アルキル化ヒドロキノン;ヒドロキシ化チオジフェニルエーテル;アルキリデン-ビスフェノール;ベンジル化合物;β-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオン酸と一価または多価アルコールのエステル;β-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)-プロピオン酸と一価または多価アルコールのエステル;チオアルキルまたはチオアリール化合物のエステル、例えば、ジステアリルチオプロピオネート、ジラウリルチオプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等;β-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオン酸等のアミド、または前述の酸化防止剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。存在する場合、酸化防止剤は、組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.0001〜1重量%の量で使用することができる。
【０１４９】
適した熱安定剤には、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス-(2,6-ジメチルフェニル)ホスファイト、トリス-(混合モノ-およびジノニルフェニル)ホスファイト等の有機ホスファイト;ジメチルベンゼンホスホネート等のホスホネート、トリメチルホスフェート等のホスフェート、または前述の熱安定剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。存在する場合、熱安定剤は、組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.0001〜1重量%の量で使用することができる。
【０１５０】
光安定剤および/または紫外光(UV)吸収剤も使用することができる。適した光安定剤には、例えば、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)-ベンゾトリアゾールおよび2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン等のベンゾトリアゾール、または前述の光安定剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。存在する場合、光安定剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.0001〜1重量%の量で使用することができる。
【０１５１】
適したUV吸収剤には、例えば、ヒドロキシベンゾフェノン;ヒドロキシベンゾトリアゾール;ヒドロキシベンゾトリアジン;シアノアクリレート;オキサニリド;ベンゾオキサジノン;2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-フェノール(CYASORB(商標)5411);2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシベンゾフェノン(CYASORB(商標)531);2-[4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-(オクチルオキシ)-フェノール(CYASORB(商標)1164);2,2'-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンゾオキサジン-4-オン)(CYASORB(商標)UV-3638);1,3-ビス[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]-2,2-ビス[[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]メチル]プロパン(UVINUL(商標)3030);2,2'-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンゾオキサジン-4-オン);1,3-ビス[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]-2,2-ビス[[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]メチル]プロパン;酸化チタン、酸化セリウム、および酸化亜鉛などの、すべてが100ナノメートル未満の粒径を持つ、ナノ-サイズの無機物質等、または前述のUV吸収剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。存在する場合、UV吸収剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.0001〜1重量%の量で使用することができる。
【０１５２】
可塑剤、潤滑剤、および/または離型剤も使用することができる。これらのタイプの物質の中でかなりの重なりがあり、これらには、例えば、ジオクチル-4,5-エポキシ-ヘキサヒドロフタレートなどのフタル酸エステル;トリス-(オクトキシカルボニルエチル)イソシアヌレート;トリステアリン;レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート(RDP)、ヒドロキノンのビス(ジフェニル)ホスフェートおよびビスフェノール-Aのビス(ジフェニル)ホスフェートなどの二-または多官能性芳香族ホスフェート;ポリα-オレフィン;エポキシド化大豆油;シリコーン油を含むシリコーン;エステル、例えば、アルキルステアリン酸エステル、例えば、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ステアリル、ペンタエリスリトールテトラステアレート等の脂肪酸エステル;ステアリン酸メチルと、ポリエチレングリコールポリマー、ポリプロピレングリコールポリマー、およびそのコポリマーを含む、親水性および疎水性の非イオン性界面活性剤との混合物、例えば、適当な溶媒中のステアリン酸メチルとポリエチレン-ポリプロピレングリコールコポリマー;ミツロウ、モンタンロウ、パラフィンワックス等のワックスが含まれる。存在する場合、このような物質は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.001〜1重量%、特に0.01〜0.75重量%、より特に0.1〜0.5重量%の量で使用することができる。
【０１５３】
「帯電防止剤」という用語は、導電性および全体的な物理的性能を改良するために、ポリマー樹脂中に加工処理し、および/または材料もしくは物品上にスプレーすることができるモノマー、オリゴマー、またはポリマー材料を指す。モノマー帯電防止剤の例には、グリセロールモノステアレート、グリセロールジステアレート、グリセロールトリステアレート、エトキシ化アミン、一級、二級および三級アミン、エトキシ化アルコール、アルキルサルフェート、アルキルアリールサルフェート、アルキルホスフェート、アルキルアミンサルフェート、ナトリウムステアリルスルホネート、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート等のアルキルスルホネート塩、四級アンモニウム塩、四級アンモニウム樹脂、イミダゾリン誘導体、ソルビタンエステル、エタノールアミド、ベタイン等、または前述のモノマー帯電防止剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。
【０１５４】
例示的なポリマー帯電防止剤は、特定のポリエステルアミドポリエーテルポリアミド(ポリエーテルアミド)ブロックコポリマー、ポリエーテルエステルアミドブロックコポリマー、ポリエーテルエステル、またはポリウレタンを含み、それぞれが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール部分ポリアルキレンオキシド単位を含む。このようなポリマー帯電防止剤は、市販されており、例えば、Pelestat(商標)6321(Sanyo)またはPebax(商標)MH1657(Atofina)、Irgastat(商標)P18およびP22(Ciba-Geigy)。帯電防止剤として使用することができる他のポリマー材料は、ポリアニリン(PanipolからPANIPOL(登録商標)EBとして市販されている)、ポリピロールおよびポリチオフェン(Bayerから市販されている)などの、本質的に導電性ポリマーであり、これらは、高温での溶融加工後、その固有の導電性の一部を保持している。一実施形態では、炭素繊維、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンブラック、または前述のものの任意の組合せを、化学的帯電防止剤を含むポリマー樹脂中に使用して、この組成物を静電気散逸性にすることができる。存在する場合、帯電防止剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.0001〜5重量%の量で使用することができる。
【０１５５】
添加することができる適した難燃剤は、リン、臭素、および/または塩素を含む有機化合物であってもよい。非臭素化および非塩素化リン含有難燃剤、例えば、有機ホスフェートおよびリン-窒素結合を含む有機化合物は、特定の用途において規制上の理由で好ましいことがある。
【０１５６】
例示的な有機ホスフェートの1つのタイプは、式(GO)3P=O(式中、各Gは、独立にアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、またはアリールアルキル基であり、但し、少なくとも1つのGは芳香族基である)の芳香族ホスフェートである。G基の2つが、一緒になって環式基、例えば、ジフェニルペンタエリスリトールジホスフェートを提供してもよい。他の適した芳香族ホスフェートは、例えば、フェニルビス(ドデシル)ホスフェート、フェニルビス(ネオペンチル)ホスフェート、フェニルビス(3,5.5'-トリメチルヘキシル)ホスフェート、エチルジフェニルホスフェート、2-エチルヘキシルジ(p-トリル)ホスフェート、ビス(2-エチルヘキシル)p-トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス(2-エチルヘキシル)フェニルホスフェート、トリ(ノニルフェニル)ホスフェート、ビス(ドデシル)p-トリルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、2-クロロエチルジフェニルホスフェート、p-トリルビス(2,5,5'-トリメチルヘキシル)ホスフェート、2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート等とすることができる。特定の芳香族ホスフェートは、各Gが芳香族であるもの、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレシルホスフェート、イソプロピル化トリフェニルホスフェート等である。
【０１５７】
二-または多官能性芳香族リン含有化合物、例えば、以下の式の化合物
【０１５８】
【化２６】
0005443003.tif 000027
【０１５９】
[式中、各G1は、独立に1〜30個の炭素原子を有する炭化水素であり、各G2は、独立に1〜30個の炭素原子を有する炭化水素または炭化水素オキシであり、各Xaは、独立に1〜30個の炭素原子を有する炭化水素であり、各Xは、独立に、臭素または塩素であり、mは0〜4であり、nは1〜30である]
も有用である。適した二-または多官能性芳香族リン含有化合物の例には、レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート(RDP)、ヒドロキノンのビス(ジフェニル)ホスフェートおよびビスフェノール-Aのビス(ジフェニル)ホスフェート、それぞれのオリゴマーおよびポリマー対応物等が含まれる。
【０１６０】
リン-窒素結合を含む例示的な適した難燃剤化合物には、塩化ホスホニトリル、リンエステルアミド、リン酸アミド、ホスホン酸アミド、ホスフィン酸アミド、トリス(アジリジニル)ホスフィンオキシドが含まれる。存在する場合は、リン含有難燃剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.1〜10重量%の量で存在することができる。
【０１６１】
難燃剤としてハロゲン化物質、例えば、式(18)のハロゲン化化合物および樹脂
【０１６２】
【化２７】
0005443003.tif 000028
【０１６３】
[式中、Rは、アルキレン、アルキリデンまたは脂環式連結基、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、イソプロピリデン、ブチレン、イソブチレン、アミレン、シクロヘキシレン、シクロペンチリデン等;または酸素エーテル、カルボニル、アミン、または硫黄含有連結基、例えば、スルフィド、スルホキシド、スルホン等である]
も使用することができる。Rは、芳香族、アミノ、エーテル、カルボニル、スルフィド、スルホキシド、スルホン等のような基によって結合された、2つ以上のアルキレンまたはアルキリデン連結基からなることもできる。
【０１６４】
式(18)におけるArおよびAr'は、それぞれ独立に、フェニレン、ビフェニレン、テルフェニレン、ナフチレン等のモノまたは多炭素環式芳香族基である。
【０１６５】
Yは、有機、無機、または有機金属基、例えば、ハロゲン、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素;一般式OEのエーテル基(ここで、Eは、Xと類似の一価の炭化水素基である);Rで表されるタイプの一価の炭化水素基;または他の置換基、例えば、ニトロ、シアノ等であり、アリール核当たり少なくとも1個の、好ましくは2個のハロゲン原子が存在するという条件で、前記置換基は本質的に不活性である。
【０１６６】
存在する場合、各Xは、独立に一価の炭化水素基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、デシル等のアルキル基;フェニル、ナフチル、ビフェニル、キシリル、トリル等のアリール基;およびベンジル、エチルフェニル等のアリールアルキル基;シクロペンチル、シクロヘキシル等の脂環式基である。この一価の炭化水素基は、それ自体不活性置換基を含んでもよい。
【０１６７】
各dは、独立に1から、ArまたはAr'を含む芳香環上で置換された置換可能水素数に相当する最大値までである。各eは、独立に、0から、R上の置換可能水素数に相当する最大値までである。各a、b、およびcは、独立に、0を含むすべての数である。bが0でない場合、aとcのどちらも0でない。さもなければ、aまたはcのいずれかは0でもよく、しかし両方が0ではない。bが0の場合、この芳香族基は、直接の炭素-炭素結合で結合される。
【０１６８】
芳香族基、ArおよびAr'上のヒドロキシルおよびY置換基は、芳香環上のo-、m-またはp-位で変化することができ、この基(複数)は、互いに任意の可能な幾何学的関係であってもよい。
【０１６９】
上記式の範囲にはビスフェノールが含まれ、以下のものが代表的である:2,2-ビス-(3,5-ジクロロフェニル)プロパン;ビス-(2-クロロフェニル)-メタン;ビス(2,6-ジブロモフェニル)-メタン;1,1-ビス-(4-ヨードフェニル)-エタン;1,2-ビス-(2,6-ジクロロフェニル)-エタン;1,1-ビス-(2-クロロ-4-ヨードフェニル)エタン;1,1-ビス-(2-クロロ-4-メチルフェニル)-エタン;1,1-ビス-(3,5-ジクロロフェニル)-エタン;2,2-ビス-(3-フェニル-4-ブロモフェニル)-エタン;2,6-ビス-(4,6-ジクロロナフチル)-プロパン;2,2-ビス-(2,6-ジクロロフェニル)-ペンタン;2,2-ビス-(3,5-ジブロモフェニル)-ヘキサン;ビス-(4-クロロフェニル)-フェニル-メタン;ビス-(3,5-ジクロロフェニル)-シクロヘキシルメタン;ビス-(3-ニトロ-4-ブロモフェニル)-メタン;ビス-(4-ヒドロキシ-2,6-ジクロロ-3-メトキシフェニル)-メタン;および2,2-ビス-(3,5-ジクロロ-4-ヒドロキシフェニル)-プロパン、2,2-ビス-(3-ブロモ-4-ヒドロキシフェニル)-プロパン。さらに、上記構造式に含まれるものは:1,3-ジクロロベンゼン、1,4-ジブロモベンゼン、1,3-ジクロロ-4-ヒドロキシベンゼン、および2,2'-ジクロロビフェニル、ポリ臭素化1,4-ジフェノキシベンゼン、2,4'-ジブロモビフェニル、および2,4'-ジクロロビフェニルなどのビフェニル、ならびにデカブロモジフェニルオキシド等である。
【０１７０】
また、有用なものには、オリゴマーおよびポリマーのハロゲン化芳香族化合物、例えば、ビスフェノールAおよびテトラブロモビスフェノールAおよびカーボネート前駆体、例えば、ホスゲンのコポリカーボネートがある。金属相乗剤、例えば、酸化アンチモンも難燃剤と共に使用することができる。存在する場合、ハロゲン含有難燃剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.1〜10重量%の量で存在することができる。
【０１７１】
無機難燃剤、例えば、カリウムペルフルオロブタンスルホネート(Rimar塩)、カリウムペルフルオロオクタンスルホネート、テトラエチルアンモニウムペルフルオロヘキサンスルホネート、およびカリムウジフェニルスルホンスルホネート等のC2〜16アルキルスルホネートの塩;例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムおよびバリウム塩)、ならびに無機酸錯塩、例えば、Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3、およびBaCO3などの、炭酸のアルカリ金属およびアルカリ土類金属塩などのオキソ-アニオン、またはLi3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6、および/またはNa3AlF6等のフルオロ-アニオン錯体を反応させることによって形成される塩も使用することができる。存在する場合、無機難燃剤塩は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.1〜5重量%の量で存在することができる。
【０１７２】
放射線安定剤、特に、γ-放射線安定剤も存在してもよい。適したガンマ線安定剤には、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、メソ-2,3-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、2,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、1,4-ヘキサンジオール等のジオール;1,2-シクロペンタンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール等の脂環式アルコール;2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール(ピナコール)等の分枝非環式ジオール、およびポリオール、ならびにアルコキシ置換環式または非環式アルカンが含まれる。不飽和の部位を有するアルケノールも、アルコールの有用なクラスであり、その例には、4-メチル-4-ペンテン-2-オール、3-メチル-ペンテン-3-オール、2-メチル-4-ペンテン-2-オール、2,4-ジメチル-4-ペンテン-2-オール、および9-デセン-1-オールが含まれる。適したアルコールの他のクラスは、三級アルコールであり、少なくとも1つのヒドロキシ置換三級炭素を有する。その例には、2-メチル-2,4-ペンタンジオール(ヘキシレングリコール)、2-フェニル-2-ブタノール、3-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブタノン等、および1-ヒドロキシ-1-メチル-シクロヘキサンなどの脂環式三級炭素が含まれる。適したアルコールの他のクラスには、ヒドロキシメチル芳香族化合物があり、芳香環中の不飽和炭素に結合する飽和炭素上にヒドロキシ置換基を有する。このヒドロキシ置換飽和炭素は、メチロール基(-CH2OH)であってもよく、または(-CR4HOH)または(-CR42OH)(ここで、R4は、複合または単一の炭化水素である)の場合などのより複雑な炭化水素基のメンバーであってもよい。特定のヒドロキシメチル芳香族化合物には、ベンズヒドロール、1,3-ベンゼンジメタノール、ベンジルアルコール、4-ベンジルオキシベンジルアルコールおよびベンジルベンジルアルコールがある。特定のアルコールには、2-メチル-2,4-ペンタンジオール(ヘキシレングリコールとしても知られている)、ポリエチレングリコール、およびポリプロピレングリコールがある。存在する場合、放射線安定剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して典型的には0.001〜1重量%、より特に0.01〜0.5重量%の量で使用される。
【０１７３】
滴下防止剤、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフィブリル形成性またはフィブリル非形成性フルオロポリマーも使用することができる。滴下防止剤は、上記の通りの硬質コポリマー、例えば、スチレン-アクリロニトリルコポリマー(SAN)によってカプセル化されていてもよい。SAN中にカプセル化されたPTFEはTSANとして知られている。カプセル化フルオロポリマーは、フルオロポリマー(例えば水性分散体)の存在下で、カプセル化ポリマーを重合させることによって製造することができる。TSANは、より容易に組成物中に分散することができる点でPTFEと比較して有意な利点を提供し得る。適したTSANは、カプセル化フルオロポリマーの総重量に対して例えば、50重量%のPTFEおよび50重量%のSANを含み得る。このSANは、このコポリマーの総重量に対して例えば、75重量%のスチレンおよび25重量%のアクリロニトリルを含み得る。あるいは、このフルオロポリマーを、例えば、芳香族ポリカーボネート樹脂またはSANなどの第2のポリマーといくつかの方法で予備ブレンドして、滴下防止剤として使用するための凝集された材料を形成してもよい。いずれの方法も、カプセル化フルオロポリマーを製造するために使用することができる。存在する場合、滴下防止剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.1〜5重量%の量で使用することができる。
【０１７４】
使用することができる加工助剤の非限定的な例には、Doverlube(登録商標)FL-599(Dover Chemical Corporationから入手可能)、Polyoxyter(登録商標)(Polychem Alloy Inc.から入手可能)、Glycolube P(Lonza Chemical Companyから入手可能)、ペンタエリスリトールテトラステアレート、Metablen A-3000(Mitsubishi Rayonから入手可能)、ネオペンチルグリコールジベンゾエート等が含まれる。存在する場合、加工助剤は、この組成物中に使用されるポリカーボネートの重量に対して0.001〜1重量%の量で使用することができる。
【０１７５】
この組成物は、一般に当技術分野で利用可能な方法、例えば、一実施形態では、1つの手順として、粉末状ポリカーボネート、および任意の場合による他の添加剤(複数可)を、HENSCHEL-Mixer(登録商標)高速ミキサ中で先ずブレンドすることで製造することができる。手動混合(に限定するものではないが)を含む他の低せん断処理も、このブレンディングを実施することができる。次いで、このブレンドをホッパを介して押出機のスロートに供給する。あるいは、1種または複数の成分を押出機中にスロートおよび/または下流でサイドスタッファーを介して直接供給することによって組成物に加えてもよい。添加剤を、所望のポリマー樹脂と共にマスターバッチ中に配合して、押出機に供給してもよい。この押出機は、一般に、この組成物の流動を引き起こすのに必要なものより高い温度で運転される。この押出物を直ちに水浴中でクエンチし、ペレット化する。そのように調製されたペレットは、押出物を切断する場合、要望どおり長さ1/4インチ以下であり得る。このようなペレットを、次の成型、造形または成形に使用することができる。
【０１７６】
特定の実施形態では、熱可塑性物品を調製する方法は、ポリカーボネート、および任意の場合による添加剤(複数可)を溶融混合して、熱可塑性組成物を形成する段階を含む。この溶融混合は、押出しによって実施することができる。ある実施形態では、ポリカーボネートと、任意の場合による添加剤(複数可)の比率を、この組成物の光学的特性を最大化し、一方、機械的性能が望ましいレベルであるように選択する。
【０１７７】
特定の実施形態では、押出機は二軸押出機である。押出機を典型的には、180〜385℃、特に200〜330℃、より特に220〜300℃の温度で操作し、ここで、このダイ温度は異なっていてもよい。押し出した組成物を水中でクエンチし、ペレット化する。
【０１７８】
この組成物を含む造形され、成形され、または成型された物品も提供される。この組成物は、射出成型、押出し、回転成型、ブロー成型および熱成形などの種々の手段によって有用な造形品に成型することができる。特定の実施形態では、成型は射出成型によって実施される。望ましくは、この熱可塑性組成物は、優れた型充填能を有し、びん、管、ビーカー、遠心チューブ、ピペット、グルコース測定器、吸入器、トレイ、歯科用機器等の機械部品および自動車部品を形成するのに有用である。
【０１７９】
一実施形態では、本開示の組成物は、アンチグレアレンズ、ATMスクリーン、装飾用物品、光デスク基材、および光ファイバーなどの光学的物品を製造するために使用される。本開示に関係する光デスク基材の例には、CD、CD-ROM、CD-R、光磁気デスク、相変化デスク、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM、DVD-RW等が含まれる。
【０１８０】
本開示を、以下の非限定的実施例によってさらに例示する。
【０１８１】
(実施例)
以下の実施例において、すべての試験は、2mmのカラーチップで実施した。この組成物から調製された物品の黄色度(YI)は、ASTM D6166に従って測定することができる。透過率(Transmission)または透過率(transmittance)(T%)は、ASTM D1003に従って測定した。ヘイズは、ASTM D1003に従って測定した。光沢は、ASTM D2457に従って測定した。ペンシル硬度および擦過傷硬度(抗擦過傷性)は、ASTM D3363に従って測定した。
【０１８２】
(実施例1から8)
表1-Aおよび表1-Bのデータは、本開発に従って、有意に低い光沢レベルと共に高い光透過率特性が、金型の変更またはマットコーティングなどの他の技術を行うことなく実現することができることを実証している。
【０１８３】
【表１】
0005443003.tif 000029
【０１８４】
【表２】
0005443003.tif 000030
【０１８５】
(実施例9から12)
X-PSの架橋レベルおよび粒径の影響も試験した(表2)。DVBの添加量がより多いと、透過率が劣化することなく、より高い架橋およびより低い光沢が生じる。表2から、40μmの粒径を有するX-PSを含むポリカーボネート組成物は、6μmのサイズを有するX-PS粒子を含む対応する組成物よりわずかに低い光沢を示すことは明らかである。これは、より大きな粒子が表面から伸び、または突き出して、その粗さを増大させる可能性によるものであり得る。
【０１８６】
【表３】
0005443003.tif 000031
【０１８７】
(実施例13から16)
X-PSを、Lexan SLXと呼ばれる、ポリカーボネートとITR(レゾルシノールフタレート)のコポリマーを含む別の系にも加えた。表3から、光透過率へのマイナスの影響はないが、この組成物は、非常に高いヘイズレベルをもたらすことが分かる。X-PSは、SLXの坑擦過傷特性を改良するのに役立つことが分かる。DVBの添加量をより増加すると、より硬質な粒子を生じて、改良された抗擦過傷性能を達成する。
【０１８８】
【表４】
0005443003.tif 000032
【０１８９】
典型的な実施形態を例示の目的で説明してきたが、前述の説明は本明細書の範囲を限定するものとみなすべきでない。したがって、当業者であれば本明細書の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更、適応、および代替を思いつくであろう。