(57)【要約】  熱可塑性組成物が、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマー、耐衝撃性改良剤および無機充填剤を含有し、本組成物はCIE D65、CWF-2またはC照明の1つまたは複数の下で、2°の観測装置を使用し、360〜750ナノメートル(nm)において、鏡面反射成分を含めて約70以上の明度L*を有する。あるいは、熱可塑性組成物は、ポリカーボネート樹脂、ビニル芳香族コポリマー、耐衝撃性改良剤および無機充填剤、ならびに組成物の重量に対して400重量ppm以下の鉄を含むことができる。かかる組成物を、成型、押出し、付形または成形することによって物品を形成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂、
芳香族ビニルコポリマー、
耐衝撃性改良剤、および
無機充填剤
を含み、1つまたは複数のCIE D65、CWF-2またはC照明の下で、2°の観測装置を使用し、360〜750ナノメートル(nm)において、鏡面反射成分を含めて約70以上の明度L*を有する熱可塑性組成物。
【請求項２】
約73以上の明度L*を有する、請求項1に記載の組成物。
【請求項３】
約75以上の明度L*を有する、請求項1に記載の組成物。
【請求項４】
前記組成物の重量に対して約10〜約50重量%の鉱物充填材を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項５】
前記芳香族ビニルコポリマーがSANを含み、前記耐衝撃性改良剤がABSを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項６】
ポリカーボネート樹脂、
芳香族ビニルコポリマー、
耐衝撃性改良剤、および
無機充填剤
を含み、前記組成物の重量に対して約400ppm以下の鉄を含有する熱可塑性組成物。
【請求項７】
前記組成物の重量に対して約200ppm以下の鉄を含有する、請求項6に記載の組成物。
【請求項８】
前記組成物の重量に対して約150ppm以下の鉄を含有する、請求項6に記載の組成物。
【請求項９】
約1000ppm以下のアルミニウムを含有する、請求項6に記載の組成物。
【請求項１０】
前記組成物の重量に対して約2000ppm以下の主要不純物を含有する、請求項6に記載の組成物。
【請求項１１】
前記組成物の重量に対して約2000ppm以下の総不純物を含有する、請求項6に記載の組成物。
【請求項１２】
組成物の重量に対して約10〜約50重量%の鉱物充填材を含む、請求項6に記載の組成物。
【請求項１３】
組成物の重量に対して約10〜約50重量%の鉱物充填材を含む、請求項7に記載の組成物。
【請求項１４】
組成物の重量に対して約4〜約15重量%の鉱物充填材を含む、請求項6に記載の組成物。
【請求項１５】
タルクの重量に対して約0.08%以下の鉄を含むタルクを含む、請求項6に記載の組成物。
【請求項１６】
前記芳香族ビニルコポリマーがスチレン系コポリマーを含む、請求項6に記載の組成物。
【請求項１７】
前記芳香族ビニルコポリマーがSANを含み、前記耐衝撃性改良剤がABSを含む、請求項6に記載の組成物。
【請求項１８】
約45重量%〜約95重量%のポリカーボネート樹脂、約2重量%〜約40重量%のSAN、約2重量%〜約20重量%のABSおよび約0.1〜約50重量%のタルクを含む、請求項10に記載の組成物。
【請求項１９】
前記組成物から形成された物品が、成型後の目視検査においてスプレーを実質的に示さない、請求項10に記載の組成物。
【請求項２０】
請求項1に記載の組成物を含む物品。
【請求項２１】
物品を形成するために請求項1に記載の組成物を成型、押出し、付形、成形することを含む、物品を形成するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2005年5月2日出願の米国仮出願第60/676897号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、芳香族ポリカーボネートを含む熱可塑性組成物、および特に向上した表面品質を有する耐衝撃性改良熱可塑性ポリカーボネート組成物を対象とする。
【背景技術】
【０００３】
ポリカーボネートは、自動車部品から電子機器に至る広い範囲の用途のための物品および要素の製造において有用である。これらの広い用途、特に電子用途の故に、良好な表面の外見を有するポリカーボネートを提供することが望ましい。
【０００４】
射出成型された充填ポリマー材料において遭遇する1つの欠陥はスプレー（splay）である。スプレーは、成型物品上のところどころ、特に金型のゲートの位置付近に筋または薄い斑点として現れる。スプレーは、充填ポリマー材料が金型空間に注入され、材料が、ランナーとゲートの間での厚みまたは寸法の変化、注入圧力、および溶融状態から金型温度までの温度低下の組合せによって生じる、高いせん断応力に遭遇するときに発生すると考えられている。温度低下は充填材料の溶融粘度を特に表面、つまりスプレーが現れる表皮において増加させる。
【特許文献１】米国仮出願第60/676897号
【特許文献２】米国特許第5608027号
【特許文献３】米国特許第4154775号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉱物充填ポリマー材料の成型において遭遇するスプレーの表面欠陥を低減または排除すること、および向上した表面の光学的特性を有する充填材料を提供することの必要性が依然としてある。
【０００６】
熱可塑性組成物は、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマー、耐衝撃性改良剤、および鉱物充填材を含み、この組成物はCIE D65、CWF-2またはC照明の1つまたは複数の下で、2°の観測装置を使用して、360〜750ナノメートル(nm)で、鏡面反射成分を含めて約70以上の明度L*を有する。
【０００７】
代わりの一実施形態においては、熱可塑性組成物は、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマー、耐衝撃性改良剤、鉱物充填材を含み、この組成物は、組成物の重量に対して約400ppm以下の鉄を含む。
【０００８】
物品は、かかる組成物を成型、押出し、付形または成形して物品を形成することによって形成することができる。
【０００９】
物品を形成する1つの方法は、組成物を成型、押出し、付形または成形して物品を形成する段階を含む。
【００１０】
上記の特徴およびその他の特徴は、以下の詳細な説明によって例証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマー、耐衝撃性改良剤および鉱物充填材を含む熱可塑性組成物は、良好な視覚的および光学的特徴を示すことが分かっている。一部の実施形態においては、この組成物は、着色および無着色の組成物の明度、彩度、色相、赤色度/緑色度および青色度/黄色度のどの1つまたは複数に関してでも測定することができる向上した着色性を示す。一部の実施形態は、成型の際に実質的にスプレーを現さない。これらの利点は、鉄および/またはアルミニウムなどの1つまたは複数の不純物および、場合により、本明細書で開示される1つまたは複数の不純物を、制限することあるいは組成物から除去することによって達成される。したがって、これらの組成物はときには「低不純物組成物」と呼ばれる。
【００１２】
本明細書において使用する「ポリカーボネート」および「ポリカーボネート樹脂」は、式(1)の反復構造カーボネート単位を有する組成物を意味し、
【００１３】
【化１】
2008540730.tif 000002
【００１４】
この中のR1基全数の少なくとも約60パーセントは芳香族有機基であり、その残りは脂肪族、脂環式、または芳香族基である。一実施形態においては、それぞれのR1は、芳香族有機基、例えば式(2)の基であり、
−A1−Y1−A2−          (2)
式中のA1およびA2のそれぞれは、単環式二価アリール基であり、Y1は、A1とA2を隔てる1つまたは2つの原子を有する架橋基である。例となる一実施形態においては、1つの原子がA1をA2から分離する。この種の基を例示する非限定的な例は、-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である。架橋基Y1は、炭化水素基または飽和炭化水素基例えばメチレン、シクロヘキシリデン、またはイソプロピリデンでよい。
【００１５】
ポリカーボネートは、式HO-R1-OHを有するジヒドロキシ化合物の界面反応によって生成され、このジヒドロキシ化合物には式(3)のジヒドロキシ化合物が含まれ、
HO−A1−Y1−A2−OH          (3)
式中、Y1、A1およびA2は、上記の通りである。また、一般式(4)のビスフェノール化合物も含まれ、
【００１６】
【化２】
2008540730.tif 000003
【００１７】
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、同じであっても異なってもよく;pおよびqは、それぞれ独立に0〜4の整数であり;X6は、式(5)の基のうち1つを表し、
【００１８】
【化３】
2008540730.tif 000004
【００１９】
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もしくは環状炭化水素基を表し、Reは、二価の炭化水素基である。
【００２０】
適当なジヒドロキシ化合物を例示する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、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、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-ナフチルメタン、1,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-(3-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-ブロモフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、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(4-ヒドロキシフェニル)イソブテン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、トランス-2,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-ブテン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)アダマンチン、α,α'-ビス(4-ヒドロキシフェニル)トルエン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)アセトニトリル、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-エチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-n-プロピル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-イソプロピル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-sec-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)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-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、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(3-メトキシ-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)ヘキサフルオロプロパン、1,1-ジクロロ-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチレン、1,1-ジブロモ-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチレン、1,1-ジクロロ-2,2-ビス(5-フェノキシ-4-ヒドロキシフェニル)エチレン、4,4'-ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2-ブタノン、1,6-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,6-ヘキサンジオン、エチレングリコールビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、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スレン、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、および2,7-ジヒドロキシカルバゾール、ならびに類似のもの、加えて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。
【００２１】
式(3)によって表すことができるビスフェノール型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(本明細書においては以後「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、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。
【００２２】
分岐ポリカーボネートも、直鎖ポリカーボネートと分岐ポリカーボネートのブレンドと同じく有用である。分岐ポリカーボネートは、重合中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、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つの官能基を有する多官能性有機化合物が含まれる。具体例には、トリメリット酸、無水トリメリット酸、トリメリット酸三塩化物、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-クロロホルミルフタル酸無水物、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。分岐剤は、約0.05重量%〜約2.0重量%のレベルで添加することができる。あらゆる種類のポリカーボネート末端基は、かかる末端基が熱可塑性組成物の所望の特性に顕著に影響しなければ、ポリカーボネート組成物中において有用であると考えられる。
【００２３】
本明細書において使用する「ポリカーボネート」および「ポリカーボネート樹脂」はさらに、ポリカーボネートの、カーボネート鎖単位を含む他のコポリマーとのブレンドをも含む。具体的な適当なコポリマーは、コポリエステルポリカーボネートとしても知られているポリエステルカーボネートである。かかるコポリマーには、式(1)のカーボネート鎖反復単位に加えて、さらに式(6)の反復単位を含み、
【００２４】
【化４】
2008540730.tif 000005
【００２５】
式中、Dは、ジヒドロキシ化合物から誘導される二価の基であり、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〜約6個、詳細には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よく;Tは、ジカルボン酸から誘導される二価の基であり、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芳香族基でよい。
【００２６】
一実施形態においては、Dは、C2〜6アルキレン基である。他の一実施形態においては、Dは、式(7)の芳香族ジヒドロキシ化合物から誘導され、
【００２７】
【化５】
2008540730.tif 000006
【００２８】
式中、それぞれのRfは、独立に水素原子、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。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、置換レゾルシノール化合物例えば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、または類似のもの;カテコール;ヒドロキノン、置換ヒドロキノン例えば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、または類似のもの;あるい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。
【００２９】
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、イソフタル酸またはテレフタル酸、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。縮合環を含む酸、例えば1,4-、1,5-、または2,6-ナフタレンジカルボン酸も存在することができる。具体的なジカルボン酸は、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、またはこれらの混合物である。1つの具体的なジカルボン酸は、イソフタル酸とテレフタル酸の混合物であり、テレフタル酸とイソフタル酸の重量比は、約10:1〜約0.2:9.8である。他の特定の一実施形態においては、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、またはこれらの混合物である。この種のポリエステルには、ポリ(アルキレンテレフタレート)が含まれる。
【００３０】
特定の一実施形態においては、ポリカーボネートは、A1およびA2それぞれがp-フェニレンであり、Y1がイソプロピリデンであるビスフェノールAから誘導される直鎖のホモポリマーである。
【００３１】
適当なポリカーボネートは、界面重合および溶融重合などのプロセスによって製造することができる。界面重合のための反応条件はさまざまでありうるが、典型的なプロセスは、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させること、得られた混合物を適当な水混和性の溶媒媒体に加えること、および反応物を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、例えば約8〜約10に制御されたpH条件で、カーボネート前駆体と接触させることを含む。最も一般に使用される水混和性溶媒には、メチレンクロリド、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、トルエンなどが含まれる。適当なカーボネート前駆体には、例えば、ハロゲン化カルボニル、例えば臭化カルボニル、または塩化カルボニル、またはハロホルメート、例えば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、または類似のもののビスクロロホルメート)もしくはグリコールのハロホルメート(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、または類似のもののビスハロホルメート)が含まれる。前述の種類のカーボネート前駆体の少なくとも1つを含む組合せも使用することができる。
【００３２】
使用することができる相間移動触媒は、とりわけ式(R3)4Q+Xの触媒であり、式中のそれぞれのR3は同じまたは異なって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C6〜188アリールオキシ基である。適当な相間移動触媒には、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]NX、およびCH3[CH3(CH2)2]3NXが含まれ、式中のXはCl-、Br-、C1〜8アルコキシ基またはC6〜188アリールオキシ基である。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約0.1〜約10重量%であればよい。他の一実施形態においては、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約0.5〜約2重量%であればよい。
【００３３】
あるいは、ポリカーボネートを製造するためには溶融法を使用してもよい。一般に、溶融重合法においては、ポリカーボネートは、ジヒドロキシ反応物およびジアリールカーボネートエステル、例えばジフェニルカーボネートを、溶融状態においてエステル交換触媒の存在下で、均一な分散体を形成させるための、二軸スクリュー押出機、Banbury(登録商標)ミキサー、または類似のものの中で、共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は、溶融反応物質から蒸留によって除去され、ポリマーは、溶融残留物として単離される。
【００３４】
コポリエステル-ポリカーボネート樹脂は、界面重合によって調製することもできる。ジカルボン酸自体を使用するよりもむしろ、酸の反応性誘導体、例えば対応する酸ハライド、特に酸ジクロリドおよび酸ジブロマイドを使用することが可能であり、ときには好ましくさえある。したがって、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、またはこれらの混合物を使用する代わりにイソフタロイルジクロリド、テレフタロイルジクロリド、およびこれらの混合物を使用することができる。
【００３５】
上記のポリカーボネートに加えて、ポリカーボネートと他の熱可塑性ポリマーとの組合せ、例えばポリカーボネートおよび/またはポリカーボネートコポリマーとポリエステルとの組合せを使用することも可能である。本明細書において使用する「組合せ」は、すべての混合物、ブレンド、アロイなどを包含するものである。適当なポリエステルは、式(6)の反復単位を含み、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よい。また分岐剤、例えば3つ以上のヒドロキシル基を有するグリコールまたは三官能性もしくは多官能性カルボン酸が組み込まれた分岐ポリエステルを使用することも可能である。さらに、組成物の最終用途に応じて、さまざまな濃度の酸およびヒドロキシル末端基をポリエステル上に有することが望ましいことがある。
【００３６】
一実施形態においては、ポリ(アルキレンテレフタレート)が使用される。適当なポリ(アルキレンテレフタレート)の具体的な例は、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(エチレンナフタレート)(PEN)、ポリ(ブチレンナフタレート)(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の少なくとも1つを含む組合せである。脂肪族二塩基酸および/または脂肪族ポリオールから誘導された単位の少量、例えば約0.5〜約10重量パーセントを有する上記ポリエステルも、コポリエステルを生成するために熟慮されている。
【００３７】
ポリカーボネートおよびポリエステルのブレンドは、ポリカーボネートおよびポリエステルの重量に対して約1〜約99重量%のポリカーボネートおよびこれに対応して約99重量%〜約1重量%のポリエステル、特にポリ(アルキレンテレフタレート)を含むことができる。一実施形態においてブレンドは約30重量%〜約70重量%のポリカーボネートおよびこれに対応して約70重量%〜約30重量%のポリエステルを含む。前述の量は、ポリカーボネート樹脂およびポリエステル樹脂の全重量に対するものである。
【００３８】
熱可塑性組成物は、その耐衝撃性を増大させるために1つまたは複数の耐衝撃性改良剤組成物をさらに含む。これらの耐衝撃性改良剤は、(i)約10℃未満、より詳しくは約-10℃未満、より詳しくは約-40℃〜-80℃のTgを有するエラストマー状(即ちゴム状)ポリマー基材、および(ii)エラストマー状ポリマー基材にグラフトされた剛性ポリマー外層を含むエラストマー変性グラフトコポリマーを含むことができる。知られているように、エラストマー変性グラフトコポリマーは、まずエラストマー状ポリマーを準備すること、次いで剛性相の構成モノマーをエラストマーの存在下で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。グラフトは、グラフト分岐として取り付けられてもエラストマーコアに対するシェルとして取り付けられてもよい。シェルは単に物理的にコアを包み込むだけでもよく、部分的にまたは本質的に完全にコアにグラフトしてもよい。
【００３９】
エラストマー相としての使用に適当な材料には、例えば、共役ジエンゴム;共役ジエンと約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;エラストマー状C1〜8アルキルアクリレート(メタクリレート);C1〜8アルキルアクリレート(メタクリレート)とブタジエンおよび/またはスチレンとのエラストマー状コポリマー;あるいは前述のエラストマーの少なくとも1つを含む組合せなどがある。
【００４０】
エラストマー相の調製のための適当な共役ジエンモノマーは、式(8)のものであり、
【００４１】
【化６】
2008540730.tif 000007
【００４２】
式中、それぞれのXbは、独立に水素、C1〜C5アルキル、または類似のものである。使用することができる共役ジエンモノマーの例は、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-ヘキサジエンなど、ならびに前述のジエンモノマーの少なくとも1つを含む混合物である。特に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含まれる。
【００４３】
共役ジエンゴムのコポリマー、例えば共役ジエンおよびこれと共重合可能な1つまたは複数のモノマーの水性エマルジョンラジカル重合によって製造されるものも使用することができる。共役ジエンとの共重合に適当なモノマーには、縮合芳香族環構造を含むモノビニル芳香族モノマー、例えばビニルナフタレン、ビニルアントラセンなど、または式(9)のモノマーが含まれ、
【００４４】
【化７】
2008540730.tif 000008
【００４５】
式中、それぞれの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アラルキル、C7〜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。使用することができる適当な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-クロロスチレンなど、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共重合可能なモノマーとして使用することができる。
【００４６】
共役ジエンと共重合させることが可能な他のモノマーは、モノビニル系モノマー例えばイタコン酸、アクリルアミド、N-置換アクリルアミドまた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、またはハロアリール置換マレイミド、グリシジルアクリレート(メタクリレート)、および一般式(10)のモノマーであり、
【００４７】
【化８】
2008540730.tif 000009
【００４８】
式中、Rは、水素、C1〜C5アルキル、ブロモ、またはクロロであり、Xdは、シアノ、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、または類似のものである。式(10)のモノマーの例には、アクリロニトリル、エタクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、β-クロロアクリロニトリル、α-ブロモアクリロニトリル、アクリル酸、メチルアクリレート(メタクリレート)、エチルアクリレート(メタクリレート)、n-ブチルアクリレート(メタクリレート)、t-ブチルアクリレート(メタクリレート)、n-プロピルアクリレート(メタクリレート)、イソプロピルアクリレート(メタクリレート)、2-エチルヘキシルアクリレート(メタクリレート)など、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が、共役ジエンモノマーと共重合可能なモノマーとして一般に使用される。前述のモノビニルモノマーおよび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。
【００４９】
エラストマー相としての使用に適する適当なアクリレート(メタクリレート)モノマーは、C1〜8アルキルアクリレート(メタクリレート)、特にC4〜C6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など、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された微粒子状エマルジョンホモポリマーまたはコポリマーでよい。C1〜8アルキルアクリレート(メタクリレート)モノマーは、場合によっては15重量%までの式(8)、(9)、または(10)のコモノマーとの混合物中で重合させることができる。例示的なコモノマーには、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、フェ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またはアクリロニトリル、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が、これらだけには限定されない。5重量%までの多官能性架橋コモノマー、例えばジビニルベンゼン、アルキレンジオールジアクリレート(メタクリレート)、例えばグリコールビスアクリレート、アルキレントリオールトリアクリレート(メタクリレート)、ポリエステルジアクリレート(メタクリレート)、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、アリルアクリレート(メタクリレート)、マレイン酸ジアリル、フマル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、クエン酸トリアリルエステル、リン酸トリアリルエステルなど、および前述の架橋剤の少なくとも1つを含む組合せが、場合によっては存在してもよい。
【００５０】
エラストマー相は、塊状法、乳化法、懸濁法、溶液法または組合せ法、例えばバルク-懸濁法、乳化-バルク法、バルク-溶液法または連続法、セミバッチ法、もしくはバッチ法を使用する他の技法によって重合させることができる。エラストマー基材の粒子サイズには決定的な重要性はない。例えば、乳化で重合させたゴムラテックスに対しては、約0.001〜約25マイクロメートル、詳しくは約0.01〜約15マイクロメートル、さらに詳しくは約0.1〜約8マイクロメートルの平均粒子サイズを使用することができる。バルク重合させたゴム基材に対しては約0.5〜約10マイクロメートル、詳しくは約0.6〜約1.5マイクロメートルの粒子サイズを使用することができる。粒子サイズは、単純な光透過法またはキャピラリーハイドロダイナミッククロマトグラフィー(CHDF)によって測定することができる。エラストマー相は、微粒子状の中等度に架橋され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でよく、好ましくは70%を超えるゲル含有量を有する。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との混合物も適当である。
【００５１】
エラストマー相は、グラフトコポリマー全体の約5重量%〜約95重量%、より詳しくは約20重量%〜約90重量%、さらに詳しくはエラストマー変性グラフトコポリマーの約40重量%〜約85重量%占めることができ、残りは剛性のグラフト相である。
【００５２】
エラストマー変性グラフトコポリマーの剛性相は、1つまたは複数のエラストマー状ポリマー基材の存在下に、モノビニル芳香族モノマーおよび場合により1つまたは複数のコモノマーを含む混合物をグラフト重合させることによって形成させることができる。上記の式(9)のモノビニル芳香族モノマーを剛性グラフト相中で使用することができ、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、パラヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、または類似のもの、あるいは前述のモノビニル芳香族モノマーの少なくとも1つを含む組合せなどがある。適当なコモノマーには、例えば、上記のモノビニル系モノマーおよび/または一般式(10)のモノマーが含まれる。一実施形態においては、Rは、水素またはC1〜C2アルキルであり、Xdは、シアノまたはC1〜C12アルコキシカルボニルである。剛性相において使用するのに適当なコモノマーの具体的な例には、アクリロニトリル、エタクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルアクリレート(メタクリレート)、エチルアクリレート(メタクリレート)、n-プロピルアクリレート(メタクリレート)、イソプロピルアクリレート(メタクリレート)など、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。
【００５３】
剛性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的な比率は、エラストマー基材の種類、モノビニル芳香族モノマーの種類、コモノマーの種類、および耐衝撃性改良剤に所望する特性に応じて非常に幅広く変わりうる。剛性相は、一般に100重量%までのモノビニル芳香族モノマー、詳しくは約30〜約100重量%、より詳しくは約50〜約90重量%のモノビニル芳香族モノマーを含むことができて、残りはコモノマーである。
【００５４】
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剛性ポリマーまたはコポリマーから成る別の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、同時に得られることがある。通常、かかる耐衝撃性改良剤は、耐衝撃性改良剤の全重量に対して約40重量%〜95重量%のエラストマー変性グラフトコポリマーおよび約5重量%〜約65重量%のグラフト(コ)ポリマーを含む。他の一実施形態においては、かかる耐衝撃性改良剤は、耐衝撃性改良剤の全重量に対して約50重量%〜約85重量%、より詳しくは約75重量%〜約85重量%のゴム改良グラフトコポリマーを、約15重量%〜約50重量%、より詳しくは約15重量%〜約25重量%のグラフト(コ)ポリマーと共に含む。
【００５５】
他の1つの特定の種類のエラストマー変性耐衝撃性改良剤は、少なくとも1つのシリコーンゴムモノマー、式H2C=C(Rg)C(O)OCH2CH2Rh(式中、Rgは水素またはC1〜C8直鎖もしくは分岐ヒドロカルビル基であり、Rhは分岐C3〜C16ヒドロカルビル基である。)を有する分岐アクリレートゴムモノマー、第1のグラフトリンクモノマー、重合性アルケニル含有有機物質、および第2のグラフトリンクモノマーから誘導される構造単位を含んでいる。シリコーンゴムモノマーは、例えば環状シロキサン、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、(アクリルオキシ)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を単独または組み合わせて含むことができ、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がある。
【００５６】
例示的な分岐アクリレートゴムモノマーには、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などの単独または組合せが含まれる。重合性アルケニル含有有機物質は、例えば式(9)もしくは(10)のモノマー、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、または分岐のないアクリレート(メタクリレート)例えば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などの単独または組合せでよい。
【００５７】
少なくとも1つの第1グラフトリンクモノマーは、単独または組合せの(アクリルオキシ)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-メタクリルオキシプロピル)(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でよい。少なくとも1つの第2のグラフトリンクモノマーは、少なくとも1つのアリル基を有するエチレン性不飽和化合物、例えば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などの単独あるいは組合せである。
【００５８】
シリコーンアクリレート耐衝撃性改良剤組成物は、乳化重合によって調製することができる。その際には、例えば少なくとも1つのシリコーンゴムモノマーを少なくとも1つの第1のグラフトリンクモノマーと、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で、約30℃〜約110℃の温度で反応させてシリコーンゴムラテックスを生成させる。あるいは、シクロオクタメチルテトラシロキサンなどの環状シロキサンおよびテトラエトキシオルトシリケートを、(γ-メタクリルオキシプロピル)メチルジメトキシシランなどの第1のグラフトリンクモノマーと反応させることによって、約100ナノメートル〜約2マイクロメートルの平均粒子サイズを有するシリコーンゴムを得ることができる。次いで、少なくとも1つの分岐アクリレートゴムモノマーをシリコーンゴム粒子と共に、場合によりアリルメタクリレートなどの架橋性モノマーを存在させて、過酸化ベンゾイルなどのフリーラジカルを生成する重合触媒の存在下で重合させる。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のグラフトリンクモノマーと反応させる。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(凝固剤処理による)凝固によって水性相から分離し、乾燥して微粉にするとシリコーン-アクリレートゴム耐衝撃性改良剤組成物を製造することができる。この方法は、一般に、約100ナノメートル〜約2マイクロメートルの粒子サイズを有するシリコーン-アクリレート耐衝撃性改良剤を製造するために使用することができる。
【００５９】
前述のエラストマー変性グラフトコポリマーの形成のための知られている方法には、塊状法、乳化法、懸濁法、溶液法、または組合せ法、例えばバルク-懸濁法、乳化-バルク法、バルク-溶液法または連続法、セミバッチ法、もしくはバッチ法を使用する他の技法が含まれる。
【００６０】
一実施形態においては、前述の種類の耐衝撃性改良剤は、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など、アルカリ金属炭酸塩、ドデシルジメチルアミン、ドデシルアミンなどのアミン、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によって調製される。かかる物質は乳化重合における界面活性剤として広く使用されており、ポリカーボネートのエステル交換および/または分解を触媒する可能性がある。代わりに、イオン性の硫酸塩、スルホン酸塩またはリン酸塩界面活性剤は、耐衝撃性改良剤、特に耐衝撃性改良剤のエラストマー基材部分の調製において使用することができる。適当な界面活性剤には、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ン酸塩、C1〜22アルキルまたはC7〜25アルキルアリール硫酸塩、C1〜22またはC7〜25アルキルアリールリン酸塩、置換シリケート、およびこれらの混合物が含まれる。詳しい界面活性剤はC6〜16、詳しくはC8〜12アルキルスルホン酸塩である。この乳化重合法は、さまざまな特許ならびにRohm & HaasおよびGeneral Electric Companyなどの会社の文献で記載および開示されている。実際に、上記の耐衝撃性改良剤はどれでも、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を含んでいなければ、使用することができる。
【００６１】
具体的なこの種類の耐衝撃性改良剤は、メタクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(MBS)耐衝撃性改良剤であり、この中のブタジエン基材は、界面活性剤として上記のスルホン酸塩、硫酸塩、またはリン酸塩を使用して調製される。耐衝撃性改良剤は、約pH3〜約pH8、詳しくは約pH4〜約pH7のpHを有することも好ましい。
【００６２】
一部の実施形態においては、耐衝撃性改良剤は、高いゴム含有量、即ちグラフトポリマーの約50重量%以上、場合により約60重量%以上を有するグラフトポリマーである。ゴムは、好ましくはグラフトポリマーの約95重量%以下、場合により約90重量%以下の量で存在する。
【００６３】
ゴムは、グラフトポリマーから成る骨格を形成し、好ましくは式(11)を有する共役ジエンのポリマーであり、
【００６４】
【化９】
2008540730.tif 000010
【００６５】
式中、Xeは、水素、C1〜C5アルキル、塩素、または臭素である。使用することができるジエンの例は、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、クロロおよびブロモ置換ブタジエン、例えばジクロロブタジエン、ブロモブタジエン、ジブロモブタジエン、前述のジエンの少なくとも1つを含む混合物などである。好ましい共役ジエンはブタジエンである。共役ジエンの他のモノマーとのコポリマー、例えばブタジエン-スチレン、ブタジエン-アクリロニトリルのコポリマーなども使用することができる。あるいは、骨格は、アクリレートゴム、例えばn-ブチルアクリレート、エチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、前述のものの少なくとも1つを含む混合物などをベースとするものであってもよい。加えて、わずかな量のジエンを、アクリレートゴム骨格中で共重合させて向上したグラフト化を得ることもできる。
【００６６】
骨格ポリマーの形成後に、グラフトモノマーを骨格ポリマーの存在下で重合させる。グラフト化モノマーの1つの好ましい種類は、式(12)を有するモノビニル芳香族炭化水素であり、
【００６７】
【化１０】
2008540730.tif 000011
【００６８】
式中、Xbは、上記で定義した通りであり、Xfは、水素、C1〜C10アルキル、C1〜C10シクロアルキル、C1〜C10アルコキシ、C6〜C18アルキル、C6〜C18アラルキル、C6〜C18アリールオキシ、塩素、臭素などである。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、前述の化合物の少なくとも1つを含む混合物などが含まれる。
【００６９】
ポリマー骨格の存在下で重合させることができる第2の種類のグラフトモノマーの1つは、式(13)のアクリル系モノマーであり、
【００７０】
【化１１】
2008540730.tif 000012
【００７１】
式中、Xbは、先に定義した通りであり、Y2は、シアノ、C1〜C12アルコキシカルボニルなどである。かかるアクリル系モノマー例には、アルリロニトリル、エタクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、β-クロロアクリロニトリル、α-ブロモアクリロニトリル、β-ブロモアクリロニトリル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、前述のモノマーの少なくとも1つを含む混合物などが含まれる。
【００７２】
グラフトモノマーの混合物も、グラフトコポリマーを得るために使用することができる。好ましい混合物は、モノビニル芳香族炭化水素とアクリル系モノマーとを含む。好ましいグラフトコポリマーには、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂およびメタクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(MBS)樹脂が含まれる。適当なゴム含有量の多いアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂は、General Electric CompanyからBLENDEX(登録商標)品種131、336、338、360、および415として入手することができる。
【００７３】
組成物は、芳香族ビニルコポリマー、例えば、スチレン系コポリマー(「ポリスチレンコポリマー」とも呼ばれる)を含む。本明細書で使用する用語「芳香族ビニルコポリマー」および「ポリスチレンコポリマー」および「スチレン系コポリマー」は、少なくとも1つのモノビニル芳香族炭化水素を使用して、バルク、懸濁、および乳化重合を含む当技術分野において知られている方法によって調製されたポリマーを含む。ポリスチレンコポリマーは、ランダム、ブロック、またはグラフトコポリマーでよい。モノビニル芳香族炭化水素の例には、アルキル-、シクロアルキル-、アリール-、アルキルアリール-、アラルキル-、アルコキシ-、アリールオキシ-、およびその他で置換されたビニル芳香族化合物がこれらの組合せとして含まれる。具体的な例には、スチレン、4-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など、およびこれらの混合物が含まれる。使用される好ましいモノビニル芳香族炭化水素は、スチレンおよびα-メチルスチレンである。
【００７４】
芳香族ビニルコポリマーは、ビニルモノマー、アクリル系モノマー、無水マレイン酸および誘導体など、およびこれらの組合せなどのコモノマーを含有する。本明細書において定義されるビニルモノマーは、少なくとも1つの重合性炭素-炭素二重結合を有する脂肪族化合物である。2つ以上の炭素-炭素二重結合が存在する場合は、これらは互いに共役することがあり、しないこともある。適当なビニルモノマーには、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン(1-ブテン、2-ブテン、およびイソブテンを含む)、ペンテン、ヘキセンなど;1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、1,4-ペンタジエン、1,5-ヘキサジエンなど、およびこれらの混合物が含まれる。
【００７５】
アクリル系モノマーには、例えば、アクリロニトリル、エタクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、β-クロロアクリロニトリル、α-ブロモアクリロニトリル、およびβ-ブロモアクリロニトリル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレートなど、およびこれらの混合物が含まれる。
【００７６】
無水マレイン酸およびこれの誘導体には、例えば、無水マレイン酸、マレイミド、N-アルキルマレイミド、N-アリールマレイミドまたはアルキル-もしくはハロ-置換N-アリールマレイミドなど、およびこれらの混合物が含まれる。
【００７７】
芳香族ビニルコポリマー中に存在するコモノマーの量はさまざまであってよい。しかし、そのレベルは一般に約2モル%〜約75モル%にある。この範囲内で、コモノマーのモルパーセンテージは詳しくは少なくとも4%、より詳しくは少なくとも6%でよい。またこの範囲内で、コモノマーのモルパーセンテージは詳しくは約50%まで、より詳しくは約25%まで、さらにより詳しくは約15%まででよい。具体的なポリスチレンコポリマー樹脂には、一般に「SMA」と呼ばれるポリ(スチレン無水マレイン酸)、および一般に「SAN」と呼ばれるおよびポリ(スチレンアクリロニトリル)が含まれる。
【００７８】
一実施形態においては、芳香族ビニルコポリマーは、(a)芳香族ビニルモノマー成分および(b)シアニドビニルモノマー成分を含む。(a)芳香族ビニルモノマー成分の例には、α-メチルスチレン、o-、m-、またはp-メチルスチレン、ビニルキシレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノブロモスチレン、ジブロモスチレン、フルオロスチレン、p-tert-ブチルスチレン、エチルスチレン、およびビニルナフタレンが含まれ、これらの物質は個別にまたは組合せで使用することができる。(b)シアニドビニルモノマー成分の例には、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが含まれ、これらは個別にでも2つ以上の組合せででも使用することができる。(a)および(b)から成る芳香族ビニルコポリマー中の(a)と(b)の組成比に関しては、特に制限はなく、またこの比は対象となっている用途に従って選択しなければならない。場合によっては、芳香族ビニルコポリマーは、芳香族ビニルコポリマー中の(a)+(b)の重量に対して約95重量%〜約50重量%の(a)、場合によっては約92重量%〜約65重量%の(a)、およびこれに対応して芳香族ビニルコポリマー中の(a)+(b)の重量に対して約5重量%〜約50重量%の(b)、場合によっては約8重量%〜約35重量%の(b)を含有することができる。
【００７９】
芳香族ビニルコポリマーの重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定して、30,000〜200,000、場合によっては30,000〜110,000であればよい。
【００８０】
芳香族ビニルコポリマーを製造する方法には、バルク重合、溶液重合、懸濁重合、バルク懸濁重合、および乳化重合が含まれる。さらに、個々に共重合された樹脂をブレンドすることもできる。芳香族ビニルコポリマーのアルカリ金属含有量は、芳香族ビニルコポリマーの重量に対して約1ppm以下、場合によっては約0.5ppm以下、例えば、約0.1ppm以下であればよい。さらに、アルカリ金属のうちでも、成分(b)中のナトリウムおよびカリウムの含有量は、約1ppm以下、場合によっては約0.5ppm以下、例えば0.1ppmであることができる。
【００８１】
一実施形態においては、芳香族ビニルコポリマーは、「フリーの」スチレン-アクリロニトリルコポリマー(SAN)、即ち他のポリマー鎖にグラフトしていないスチレン-アクリロニトリルコポリマーを含む。特定の一実施形態においては、フリーのスチレン-アクリロニトリルコポリマーは、ポリスチレン標準分子量目盛上で50,000〜約200,000の分子量を有することがあり、スチレン対アクリロニトリルのさまざまな比率を含んでいることもある。例えば、フリーのSANは、フリーのSANコポリマーの全重量に対して約75重量%のスチレンおよび約25重量%のアクリロニトリルを含むことがある。フリーのSANは、場合によっては、組成物中にフリーのSANを含有しているグラフトされたゴムの耐衝撃性改良剤を添加したことが原因で存在することもあり、および/またはフリーのSANは組成物中の耐衝撃性改良剤とは無関係に存在することもある。
【００８２】
本組成物は、本明細書の実施例で示すように、組成物の重量に対して約2重量%〜約25重量%、場合によっては、約2重量%〜約20重量%のフリーのSAN、例えば、約5重量%〜約15重量%のフリーのSAN、場合によっては約7.5重量%〜約10重量%のフリーのSANを含むことがある。
【００８３】
本組成物は、タルクなどの鉱物充填材も含む。タルクには、天然に存在するタルクおよび/または合成によって調製されたタルクが含まれる。純粋なタルクは3MgO4SiO2・H2Oの化学組成を有し、したがって、MgO含有量約31.9重量%、SiO2含有量約63.4重量%および化学的に結合している水約4.8重量%を有する。天然に存在するタルクは、一般に、前記の理想的な組成を有してはおらず、それは他の元素によるマグネシウムの部分的置換によって、例えば、アルミニウムによるケイ素の部分的置換によって、および/または他の鉱物例えばドロマイト(炭酸カルシウムマグネシウム)、マグネサイト(炭酸マグネシウム)およびクロライト(マグネシウム、鉄およびアルミノケイ酸塩)などの他の鉱物の連晶によって不純になるからである。したがって、タルクは、不純物含有量の程度を意味する純度の程度によって特徴付けることができる。
【００８４】
タルクの等級の中には、高純度タルクがあり、一般には、タルクの重量に対して約1%未満の酸化アルミニウム、約1%未満の酸化鉄、および約1%未満の他の不純物を含むと表示されている。
【００８５】
一実施形態においては、低不純物熱可塑性組成物は、組成物の重量に対して約400ppm以下の鉄、場合によっては約300ppmの鉄を含む。「ppm」は、不純物の重量に百万を掛けてから試料の重量で割って計算した重量百万分率である。それぞれの事例において、ppmは元素の形態(「金属としての」)不純物について計算する。一部の実施形態においては、低不純物熱可塑性組成物は、約200ppm以下、場合によっては約100ppm以下の鉄を含む。
【００８６】
他の一実施形態においては、低不純物熱可塑性組成物は、組成物の重量に対して約1,000ppm以下(より多くない)、場合によっては500ppm以下、一部の実施形態においては約250ppmのアルミニウムを含む。
【００８７】
本明細書で使用する「主要不純物」は、鉄、アルミニウムおよびカルシウムのことであり、「副次的不純物」はクロム、マンガン、ニッケル、カリウム、ナトリウム、チタンおよび亜鉛のことである。「総不純物」は、主要不純物に副次的不純物を足したものである。鉄、アルミニウム、主要不純物、および総不純物は、一般には、鉱物充填材などの合成ポリマー材料への添加物の部分として組成物中に持ち込まれるまでは、合成ポリマー材料の部分ではない。
【００８８】
一部の実施形態においては、低不純物熱可塑性組成物は、組成物の重量に対して約1,800ppm以下の主要不純物を含む。場合によっては、低不純物熱可塑性組成物は約1,500ppm以下の主要不純物、一部の実施形態においては1000ppm以下の主要不純物を含む。さまざまな他の実施形態においては、低不純物熱可塑性組成物は約750ppm以下の主要不純物、場合によっては、500ppm以下の主要不純物を含む。
【００８９】
場合によっては、低不純物熱可塑性組成物は、組成物の重量に対して約2,000ppm以下の総不純物を含む。場合によっては、低不純物熱可塑性組成物は約1,500ppm以下の総不純物、一部の実施形態においては1000ppm以下の総不純物を含む。さまざまな他の実施形態においては、低不純物熱可塑性組成物は約750ppm以下の総不純物、場合によっては、500ppm以下の総不純物を含む。
【００９０】
一部の鉱物充填材は、他のものより多くの主要不純物を含み、それゆえに、充填材のレベルが本明細書で記載されている組成物中で使用することができる充填材の量を制限する。例えば、「高純度」タルクとして販売されている一部のタルクは、本明細書で記載されている低不純物組成物中で使用することができるタルクの量を制限する量で不純物を含有している。しかし、他のタルクは広い範囲の割合で、本明細書において記載されている低不純物組成物中で使用することができ、かかるタルクの一部は中国で採掘され、市販されている。他の鉱物充填材も同様に、組成物中の不純物の量に過剰に寄与しない程度までは使用することができる。本明細書において開示されている光学的特性の目覚しい向上を無効にすることなく、組成物中の充填材の共通の量を用いることができるためには、1重量%を大幅に下回る鉄または総不純物、さらに0.5重量%さえ大幅に下回る量の鉄または総不純物を含む充填材を使用しなければならない。例えば、組成物中の鉄約250ppmを超えることなく、タルクを組成物中わずか10重量%の量で使用できるためには、タルクは、その重量の約0.25重量%以下の鉄、場合によっては約0.25重量%の主要不純物、または別の選択肢としては約0.25重量%以下の総不純物しか含有することができない。約100ppm以下の鉄と共に50重量%のタルクを含有する熱可塑性組成物の一実施形態においては、タルクはタルクの重量に対して約0.02%以下の鉄、場合によっては約0.02重量%以下の主要不純物、または他の選択肢としては約0.02重量%以下の総不純物しか含有することができない。約400ppm以下の鉄と共に50重量%のタルクを含有する熱塑性組成物の一実施形態においては、タルクはタルクの重量に対して約0.08%以下の鉄、場合によっては約0.08重量%以下の主要不純物、または他の選択肢としては約0.08重量%以下の総不純物しか含有することができない。組成物中に約250ppm以下の鉄と共に50重量%のタルクを含有する一実施形態においては、タルクはタルクの重量に対して約0.05%以下の鉄、場合によっては約0.05重量%以下の主要不純物、または他の選択肢としては約0.05重量%以下の総不純物を含有してはならない。組成物中に約150ppm以下の鉄と共に50重量%のタルクを含有す
る熱塑性組成物の一実施形態においては、タルクはタルクの重量に対して約0.03%以下の鉄、場合によっては約0.03重量%以下の主要不純物、または他の選択肢としては約0.03重量%以下の総不純物を含有してはならない。一部の実施形態においては、タルクは0.1重量%以下の鉄、場合によっては、0.01重量%以下の主要不純物、または他の選択肢としては約0.01重量%の総不純物を含有してもよい。当業者には、0.5重量%以下の鉄を含有すると表示されている「高純度」タルクが、0.08重量%以下の鉄しか含有していないということは、後者が表示されている鉄含有量よりも一桁近く少ないので、思い付かないであろう。
【００９１】
一実施形態においては、本明細書に記載されている低不純物組成物は、成型後の目視検査では実質的にスプレーを現さない。「目視検査で実質的にスプレーがない」という用語は、目視検査において物品が、ゲート区域と物品本体の残りの部分との間で、外見が実質的に均一な表面を示すことを意味する。
【００９２】
低不純物組成物の他の特徴には、過剰な量のタルク不純物を含有している類似の組成物と比較して、向上した表面の外見および表面の光学的特性が含まれることがある。関連する表面の光学的特性には、International Commission On Illumination(CIE)によって標準化されているものの一部であるL*、明るさ/暗さの尺度;a*、赤色度/緑色度の尺度;b*、青色度/黄色度の尺度;C*、彩度の尺度;およびh°、色相の尺度が含まれる。これらの特性は下記でより十分に説明する。本組成物はこの種の樹脂組成物中に通常組み入れられるさまざまな添加物を含むことができるが、ただし添加物は好ましくはタルク不純物の過剰な量に寄与しないこと、そうでなければ熱可塑性組成物の優れた表面品質を顕著に損なうことがないように選択するという条件が付く。添加物の混合物を使用することができる。こうした添加物は、組成物を形成するために成分を混合する間の適当な時点で混合することができる。一部の実施形態においては、組成物は実質的にポリカーボネートの加水分解を触媒する添加物は含まない。
【００９３】
適当な充填材または補強剤には、これらの使用のために知られているいかなる材料でも、組成物に対する不純物の過剰な量に寄与しない程度で含まれることができる。例えば、適当な充填材および強化剤には、ケイ酸塩およびシリカ粉末、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、結晶グラファイトシリカ、天然珪砂など;ホウ素粉末、例えば窒化ホウ素粉末、ケイ酸塩ホウ素粉末など;TiO2、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの酸化物;硫酸カルシウム(無水物、二水和物または三水和物として);炭酸カルシウム、例えばチョーク、石灰石、大理石、合成沈降炭酸カルシウムなど;繊維状、モジュラー、針状、層状タルクなどを含むタルク;ウォラストナイト;表面処理ウォラストナイト;ガラス球、例えば中空および中実ガラス球、ケイ酸塩球、セノスフェア、アルミノケイ酸塩(armosphere)など;カオリン、硬質カオリン、軟質カオリン、か焼カオリン、ポリマーマトリックス樹脂との相容性を高めるための当技術分野で知られているさまざまな被覆を含むカオリンなど;単結晶繊維即ちシリコンカーバイド、アルミナ、炭化ホウ素、鉄、ニッケル、銅などの「ウィスカー」など;繊維(連続および刻まれた繊維)例えばアスベスト、炭素繊維、ガラスファイバー、例えばE、A、C、ECR、R、S、D、またはNEガラスなど;硫化物例えば硫化モリブデン、硫化亜鉛など;バリウム化合物例えばチタン酸バリウム、バリウムフェライト、硫酸バリウム、重晶石など;金属および金属酸化物例えば粒子状または繊維状アルミニウム、ブロンズ、亜鉛、銅およびニッケルなど;フレーク化充填材、例えばガラスフレーク、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、スチールフレークなど;繊維状充填材、例えば無機短繊維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などの少なくとも1つを含むブレンドから誘導されるものなど;天然充填材および強化剤、例えば木材を粉砕することによって得られる木材粉、繊維状製品例えばセルロース、木綿、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、コーン、もみ殻など;有機充填材例えばポリテトラフルオロエチレン;繊維形成能力がある有機ポリマー例えばポリ(
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、アクリル系樹脂、ポリ(ビニルアルコール)などから形成される強化用有機繊維状充填材;ならびに追加の充填材および強化剤例えばマイカ、粘土、長石、煙塵、フィライト、石英、クオーツァイト、パーライト、トリポリ、珪藻土、カーボンブラックなど、または前述の充填材もしくは強化剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。
【００９４】
充填材および強化剤は、導電性を高めるために金属性材料の層で被覆したり、あるいはポリマーマトリックス樹脂との接着および分散を改善するためにシランで表面処理したりすることができる。加えて、強化充填材はモノフィラメントで提供されてもマルチフィラメント繊維の形態で提供されてもよく、また単独で使用しても、または例えば共織りもしくはコア/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成によって、あるいは繊維製造の当業者に知られている他の方法によって、他の種類の繊維と組み合わせて使用してもよい。適当な共織り構成としては、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繊維-ガラス繊維などがある。繊維状充填材は、例えばロービング、0〜90度のファブリク(織物)などの織った繊維状強化材、連続ストランドマット、切断されたストランドマット、ティッシュー、紙およびフェルトなどの不織繊維状強化材、またはブレイドなどの三次元強化材の形態で供給されることができる。充填材は一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよびすべての耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0〜約50重量部、場合によっては約1〜約20重量部、一部の実施形態においては約4〜約15重量部の量で使用する。
【００９５】
さまざまな実施形態において、熱可塑性組成物は、約45重量%〜約95重量%のポリカーボネート樹脂、場合により約50重量%〜約85重量%のポリカーボネートを含む。熱可塑性組成物は、最大約20重量%の耐衝撃性改良剤、場合により約0.1重量%〜約20重量%の耐衝撃性改良剤、一部の実施形態においては約2重量%〜約20重量%の耐衝撃性改良剤も含むことができる。本熱可塑性組成物は、約2重量%〜約40重量%の芳香族ビニルコポリマー、場合により約5重量%〜約15重量%の芳香族ビニルコポリマー、一部の実施形態においては約7.5重量%〜約10重量%の芳香族ビニルコポリマーを含むことができる。本組成物はさらに、約0.1重量%〜50重量%の鉱物充填物、場合により約0.1重量%〜約20重量%の鉱物充填材、一部の実施形態においては約4重量%〜約15重量%の鉱物充填材を含むことができる。前述のすべての重量%値はポリカーボネート樹脂、耐衝撃性改良剤、芳香族ビニルコポリマーおよび鉱物充填材を合わせた重量に対するものである。例示的な実施形態においては、低不純物組成物は、約45重量%〜約95重量%のポリカーボネート樹脂、約2重量%〜約40重量%のSAN、約2重量%〜約20重量%のABSおよび約0.1重量%〜約50重量%のタルクを含むことができる。
【００９６】
本明細書で記載する組成物は、主たる酸化防止剤または「安定剤」(例えば、ヒンダードフェノールおよび/または第二級アリールアミン)および、場合によっては副次的な酸化防止剤(例えば、リン酸塩および/またはチオエルテル)を含むことができる。適当な酸化防止添加物には、例えば、オルガノホスファイト例えばトリス(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など;アルキル化モノフェノールまたはポリフェノール;アルキル化されたポリフェノールとジエンの反応生成物、例えばテトラキス[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)]メタンなど;ブチル化されたパラクレゾールとジシクロペンタジエンの反応生成物;アルキル化されたヒドロキノン;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)-プロピオン酸の一価アルコールまたは多価アルコールとのエステル;β-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)-プロピオン酸の一価アルコールまたは多価アルコールとのエステル;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-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]など;β-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオン酸などのアミド、あるい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。酸化防止剤は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.01〜約1重量部、場合により約0.05〜約0.5重量部の量で使用する。
【００９７】
適当な熱安定添加物には、例えば、オルガノホスファイト、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-(モノおよびジ混合ノニルフェニル)ホスファイトなど;ホスホネート例えばジメチルベンゼンホスホネートなど、リン酸エステル例えばリン酸トリメチルなど、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。熱安定剤は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.01〜約5重量部、場合により約0.05〜約0.3重量部の量で使用する。
【００９８】
光安定剤および/または紫外線(UV)吸収添加物も使用することができる。適当な光安定剤添加物には、例えば、ベンゾトリアゾール例えば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など、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。光安定剤は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.01〜約10重量部、場合により約0.1〜約1重量部の量で使用する。
【００９９】
適当なUV吸収添加物には、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;ナノサイズ無機材料例えば酸化チタン、酸化セリウム、および酸化亜鉛、すべて約100ナノメートル未満の粒子サイズを有するもの;などならびに前述のUV吸収剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。UV吸収剤は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.1〜約5重量部の量で使用する。
【０１００】
可塑剤、潤滑剤、および/または離型剤添加物も使用することができる。これらの種類の材料の間にはかなりの共通性があり、これらの材料には、例えば、フタル酸エステル例えばジオクチル-4,5-エポキシ-ヘキサヒドロフタレート;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;二官能性または多官能性芳香族リン酸エステル例えば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;ポリ-α-オレフィン;エポキシ化大豆油;シリコーンオイルを含むシリコーン;エステル、例えばアルキルステアリルエステルなどの脂肪酸エステル、例えば、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ステアリル、テトラステアリン酸ペンタエリスリトールなど;ポリエチレングリコールポリマー、プロピレングリコールポリマー、およびこれらのコポリマーを含む、親水性および疎水性非イオン界面活性剤とステアリン酸メチルとの混合物、例えば、適当な溶媒中のステアリン酸メチルおよびポリエチレン-ポリプロピレングリコールコポリマー;ワックス例えば蜜蝋、モンタンワックス、パラフィンワックスなどが含まれる。かかる材料は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.1〜約20重量部、場合により約1〜約10重量部の量で使用する。
【０１０１】
「静電防止剤」という用語は、導電性および全体的な物理的性能を向上させるために、ポリマー樹脂中に導入および/または材料もしくは物品の表面に吹き付けることができる、モノマー状、オリゴマー状、またはポリマー状の材料を指す。モノマー状静電防止剤には、グリセリンモノステアリン酸エステル、グリセリンジステアリン酸エステル、グリセリントリステアリン酸エステル、エトキシ化アミン、第一級、第二級および第三級アミン、エトキシ化アルコール、アルキル硫酸塩、アルキルアリール硫酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルアミン硫酸塩、アルキルスルホン酸塩例えばステアリルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなど、第四級アンモニウム塩、第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、ベタインなど、または前述のモノマー状静電防止剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。
【０１０２】
例となるポリマー状静電防止剤には、それぞれ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などのポリアルキレングリコール部分を含む、ある種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が含まれる。かかるポリマー状静電防止剤は、例えばPelestat(商標)6321(三洋)、Pebax(商標)MH1657(Atofina)、ならびにIrgastat(商標)P18およびP22(Ciba-Geigy)などが市販されている。静電防止剤として使用することができる他のポリマー状材料は、本来導電性であるポリマー例えばポリアニリン(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)、これらは高められた温度での溶融加工後もその本質的な導電性を部分的に保持している。一実施形態においては、炭素繊維、炭素ナノ繊維、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、化学的静電防止剤を含有しているポリマー樹脂中で使用して、組成物を静電的に消散性にすることができる。静電防止剤は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.1〜約10重量部の量で使用する。
【０１０３】
顔料および/色素添加物などの着色料も存在してよい。適当な顔料には、無機顔料例えば金属酸化物および混合金属酸化物例えば酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化鉄など;スルフィド例えば亜鉛スルフィドなど;アルミネート;ナトリウムスルホシリケートサルフェート、クロメートなど;カーボンブラック;亜鉛フェライト;ウルトラマリンブルー;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;有機顔料例えばアゾ、ジアゾ、キナクリドン、レリレン、ナフタレンテトラカルボン酸、フラバンスロン、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、アンサンスロン、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、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。顔料は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.01〜約10重量部の量で使用する。
【０１０４】
適当な色素は、一般に有機物質であり、例えばクマリン色素例えばクマリン460(ブルー)、クマリン6(グリーン)、ナイルレッドなど;ランタニド錯体;炭化水素および置換炭化水素色素;多環式芳香族炭化水素色素;蛍光色素例えばオキサゾールまたはオキサジアゾール色素;アリールまたはヘテロアリール置換ポリ(C2〜8)オレフィン色素;カルボシアニン色素;インダンスロン色素;フタロシアニン色素;オキサジン色素;カルボスチリル色素;ナフタレンテトラカルボン酸色素;ポルフィリン色素;ビス(スチリル)ビフェニル色素;アクリジン色素;アントラキノン色素;シアニン色素;メチン色素;アリールメタン色素;アゾ色素;インジゴ系色素;チオインジゴ系色素;ジアゾニウム色素;ニトロ色素;キノンイミン色素;アミノケトン色素;テトラゾリウム色素;チアゾール色素;ペリレン色素;ペリノン色素;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色素;キサンテン色素;チオキサンテン色素;ナフタルイミド色素;ラクトン色素;フルオロホア例えば近赤外波長で吸収しかつ可視波長で放射する反ストークスシフト色素など;発光色素例えば7-アミノ-4-メチルクマリン;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'-ジメイル-p-クォーターフェニル;2,2-ジメチル-p-ターフェニル;3,5,3"",5""-テトラ-t-ブチル-p-クインケフェニル;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パークロレート;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パークロレート;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;コロネンなど、または前述の色素の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。色素は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の重量に対して約0.1〜約10ppmの量で使用する。
【０１０５】
発泡体が所望である場合は、適当な発泡剤には、例えば、低沸点炭化水素および二酸化炭素を発生するもの;室温では固体であり、その分解温度よりも高い温度まで加熱されると窒素、二酸化炭素またはアンモニアガスを発生する発泡剤、例えばアゾジカーボンアミド、アゾジカーボンアミドの金属塩、4,4'-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなど、または前述の発泡剤の少なくとも1つを含む組合せが含まれる。発泡剤は、一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.5〜約20重量部の量で使用する。
【０１０６】
添加することができる適当な難燃剤は、リン、臭素、および/または塩素を含む有機化合物でよい。ある種の用途においては規制上の理由で、臭素化されておらずかつ塩素化されていないリン含有難燃剤、例えば有機ホスフェートおよびリン-窒素結合を含有する有機化合物が好ましい。
【０１０７】
例示的な有機ホスフェートの1つの種類は、式(GO)3P=Oの芳香族ホスフェートであり、式中、それぞれのGは独立にアルキル、シクロアルキル、アリール、アルカリール、またはアラルキル基であり、少なくとも1つのGは芳香族基であるという条件が付く。2つのG基は、一緒になって環状基、例えばAxelrodによって米国特許第4154775号に記載されているジフェニルペンタエリスリトールジホスフェートを与えてもよい。他の適当な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、などでよい。具体的な芳香族ホスフェートは、それぞれのGが芳香族、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などのものである。
【０１０８】
二官能性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も有用である:
【０１０９】
【化１２】
2008540730.tif 000013
【０１１０】
式中、それぞれのG1は、独立に1〜約30個の炭素原子を有する炭化水素であり;それぞれのG2は、独立に1〜約30個の炭素原子を有する炭化水素またはハイドロカーボンオキシであり;それぞれのXmは、独立に臭素または塩素であり;mは、0〜4であり、Xaは、式4および5について上記で定義した通りであり、nは、1〜約30である。適当な二官能性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)、それぞれ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、これらのオリゴマー状およびポリマー状対応物などが含まれる。
【０１１１】
例となる適当なリン-窒素結合を含有する難燃化合物には、ホスホニトリルクロリド、リン酸エステルアミド、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。リン含有難燃剤が存在する場合は、これらは一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約1〜約20重量部の量で存在する。
【０１１２】
ハロゲン化された物質、例えば式(14)のハロゲン化化合物および樹脂も難燃剤として使用することができる:
【０１１３】
【化１３】
2008540730.tif 000014
【０１１４】
式中、Rは、アルキレン、アルキリデンまたは脂環式連結鎖、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など;または酸素エーテル、カルボニル、アミン、もしくはイオウ含有連結鎖、例えばスルフィド、スルホキシド、スルホンなどである。Rはまた、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、スルホンなどの基で接続された2つ以上のアルキレンまたはアルキリデン連結鎖で構成されることもできる。
【０１１５】
式(14)中のArおよびAr'は、それぞれ独立に単環または複環の炭素環式芳香族基例えばフェニレン、ビフェニレン、ターフェニレン、ナフチレンなどである。
【０１１６】
Yは、有機、無機、または有機金属基、例えば(1)ハロゲン、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素、または(2)一般式OEのエーテル基、式中、Eは、Xと類似の一価の炭化水素基または(3)Rで表される種類の一価の炭化水素基または(4)他の置換基、例えば、ニトロ、シアノなどであり、前記置換基は、本質的に不活性であり、アリール核1つ当たりに少なくとも1つ、場合によっては2つのハロゲン原子があることという条件が付く。
【０１１７】
存在する場合には、それぞれのXは、独立に一価の炭化水素基、例えばアルキル基例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、デシルなど;アリール基、例えばフェニル、ナフチル、ビフェニル、キシリル、トリルなど;アラルキル基、例えばベンジル、エチルフェニルなど;および脂環式基例えばシクロペンチル、シクロヘキシルなどである。一価の炭化水素基は、それ自体が不活性な置換基を含有してもよい。
【０１１８】
それぞれのdは、独立に1からArまたはAr'を構成する芳香族環上にある置換可能な水素の数と等価な最大数までである。それぞれのeは、独立に0からR上にある置換可能な水素の数と等価な最大数までである。それぞれのa、b、およびcは、独立に0を含む整数である。bが0でない場合は、aもcも0にはなれない。そうでない場合は、aまたはcの、両方ではなく、どちらかは0でもよい。bが0である場合は、芳香族基は直接炭素-炭素結合によって接続される。
【０１１９】
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、芳香族環上のオルト、メタまたはパラ位で変えることができ、かつこれらの基は互いに可能などの幾何学的関係にもあることができる。
【０１２０】
上の式の範囲内にはビスフェノールが含まれ、それらのうちで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;1,2-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;2,2-ビス-(3,5-ジクロロ-4-ヒドロキシフェニル)-プロパン;および2,2-ビス-(3-ブロモ-4-ヒドロキシフェニル)-プロパンがある。同様に上記の構造式の中に含まれるものには、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、ならびにビフェニル例えば2,2'-ジクロロビフェニル、複数ブロム化された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らびにデカブロモジフェニルオキシドなどがある。
【０１２１】
同様に有用なものは、オリゴマー状およびポリマー状のハロゲン化された芳香族化合物、例えばビスフェノールAとテトラブロモビスフェノールAのコポリカーボネート、およびカーボネート前駆体例えばホスゲンである。金属相乗剤例えば酸化アンチモニーも難燃剤と共に使用することができる。ハロゲン含有難燃剤が存在する場合は、これらは一般に、ポリカーボネート樹脂、および任意の耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約1〜約50重量部の量で存在する。
【０１２２】
他の実施形態においては、本熱可塑性組成物は、塩素および臭素を本質的に含まなくてもよい。本明細書において使用する、本質的に塩素および臭素を含まないとは、塩素もしくは臭素または塩素もしくは臭素を含有している材料の意図的な添加をすることなく製造した材料のことを指す。しかし、複数の製品を加工する設備中では、ある程度の量の交差汚染が起こり得て、通常重量ppm規模での臭素および/または塩素レベルに至ることが考えられる。このことを考えると、本質的に臭素および塩素を含まないということは、組成物の重量に対して約100ppm以下、約75ppm以下、約50ppm以下の臭素および/または塩素含有量を有するものと規定され得ることは容易に理解され得る。この規定を難燃剤に適用する場合は、これは難燃材の重量に対するものである。この規定を熱可塑性組成物に適用する場合は、これはポリカーボネート、耐衝撃性改良剤および難燃剤の全重量に対するものである。
【０１２３】
無機難燃剤、例えばC2〜16アルキルスルホン酸塩例えばパーフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimer salt)、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、パーフルオロヘキサンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、およびジフェニルスルホンスルホン酸カリウムなどの塩;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)および無機酸錯塩、例えばオキソアニオンを反応させることによって形成される塩、例えば炭酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩、例えばNa2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3、およびBaCO3、またはフルオロアニオン錯体例えばLi3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KalF4、K2SiF6、および/またはNa3AlF6なども使用することができる。
【０１２４】
無機難燃剤塩が存在する場合は、これらは一般に、ポリカーボネート樹脂、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤の100重量部に対して約0.01〜約25重量部、より詳しくは約0.1〜約10重量部の量で存在する。
【０１２５】
難燃剤の別の有用な種類は、式(15)の反復構造単位を含むポリジオルガノシロキサンブロックを有するポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーである:
【０１２６】
【化１４】
2008540730.tif 000015
【０１２７】
式中、各Rは出現するごとに、互いに同じまたは異なって、C1〜13一価有機基である。例えば、Rは、C1〜C13アルキル基C1〜C13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〜C10アルール基、C6〜C10アリールオキシ基、C7〜C13アラルキル基、C7〜C13アラルコキシ基、C7〜C13アルカリル基、またはC7〜C13アルカリールオキシ基でよい。前述のR基の組合せを同じコポリマー中で使用することができる。式(15)中のR2は、二価のC1〜C8脂肪族基である。式(15)中のそれぞれのMは、同じまたは異なって、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アラルキル、C7〜C12アラルコキシ、C7〜C12アルカリール、C7〜C12アルカリールオキシでよく、式中、それぞれのnは、独立に0、1、2、3、または4である。
【０１２８】
式(15)中、dは、熱可塑性組成物に有効なレベルの難燃性を提供するように選択する。したがって、dの値は、ポリカーボネート、耐衝撃性改良剤、ポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマー、および他の難燃剤の種類と量を含む、熱可塑性組成物の各成分の種類および相対的な量に応じて変化する。適当なdの値は、当業者によって、本明細書において教示される指針を使用して、不必要な実験を行うことなく決定され得る。一般には、dは、2〜約1000、詳しくは約10〜約100、より詳しくは約25〜約75の平均値を有する。一実施形態においては、dは、約40〜約60の平均値を有し、さらに他の実施形態においては、dは、約50の平均値を有する。dが小さめの値、例えば約40未満である場合は、比較的多めの量のポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーを使用することが必要なことがある。反対に、dが大きめの値、例えば約40超である場合は、比較的少なめの量のポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーを使用することが必要なことがある。
【０１２９】
一実施形態においては、Mは、独立にブロモまたはクロロ、C1〜C3アルキル基例えばメチル、エチル、もしくはプロピル、C1〜C3アルコキシ基例えばメトキシ、エトキシ、もしくはプロポキシ、またはC6〜C7アリール基例えばフェニル、クロロフェニル、もしくはトリルであり、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、およびRは、C1〜8アルキル、ハロアルキル例えばトリフルオロプロピル、シアノアルキル、またはアリール例えばフェニル、クロロフェニルもしくはトリルである。他の一実施形態においては、Rは、メチル、またはメチルおよびトリフルオロプロピルの混合物、またはメチルおよびフェニルの混合物である。さらに他の一実施形態においては、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。
【０１３０】
ポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーは、対応するジヒドロキシポリシロキサンの、カーボネート源および式(3)のジヒドロキシ芳香族化合物との、場合により上記のエステル交換触媒の存在下での、反応によって製造することができる。適当な条件はポリカーボネートの形成において有用なものと類似である。あるいは、ポリシロキサン-ポリカーボネートコポリマーは、ジヒドロキシモノマーおよびジアリールカーボネートエステル、例えばジフェニルカーボネートを、上記の相間移動触媒の存在下で、溶融状態で共反応させることによって調製することができる。一般には、ジヒドロキシポリジオルガノシロキサンの量は、ポリカーボネートブロックのモル数に対して約1〜約60モルパーセントのポリジオルガノシロキサンブロック、より一般にはポリカーボネートブロックのモル数に対して約3〜約50モルパーセントのポリジオルガノシロキサンブロックを含むコポリマーを生成するように選択する。このコポリマーが存在する場合は、これらは、ポリカーボネート成分、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤組成物の100重量部に対して約5〜約50重量部、より詳しくは約10〜約40重量部の量で使用することができる。
【０１３１】
防滴剤、例えば線維形成性または線維形成性でないフルオロポリマー例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)も使用することができる。防滴剤は、上記の剛性コポリマー、例えばSAN中に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。カプセル化されたフルオロポリマーは、カプセル化するポリマーを、例えば水性分散体の、フルオロポリマーの存在下で重合させることによって作ることができる。TSANは、TSANの方が組成物中に分散させやすいという点で、PTFEを超える顕著な利点を提供する。適当なTSANは、例えば、カプセル化されたフルオロポリマーの全重量に対して約50重量%のPTFEおよび約50重量%のSANを含めばよい。SANは、例えば、コポリマーの全重量に対してスチレン約75重量%およびアクリロニトリル約25重量%を含めばよい。あるいは、フルオロポリマーは、何らかの方法で第2のポリマー、例えば芳香族ポリカーボネート樹脂またはSANと、予めブレンドされて防滴剤として使用するための造粒物を形成してもよい。いずれの方法もカプセル化された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。防滴剤は、一般に、ポリカーボネート成分、芳香族ビニルコポリマーおよび耐衝撃性改良剤組成物の100重量部に対して約0.1〜約10重量部の量で使用する。
【０１３２】
本熱可塑性組成物は、当技術分野において一般に利用可能な方法によって製造することができ、例えば、一実施形態において、手順の1つの方法では、粉末にしたポリカーボネート樹脂、耐衝撃性改良剤、芳香族ビニルコポリマーおよびタルクならびにすべての他の任意の成分は、場合により刻んだガラス束または他の充填材と共に、まずHenschel(商標)高速度ミキサー中でブレンドされる。他の、手で混合することを含むがこれだけには限定されない低せん断法も、このブレンドを達成することができる。次いでブレンドはホッパーを経て二軸スクリュー押出機の投入口に供給される。あるいは、1つまたは複数の成分を、投入口および/または下流の脇の投入口から直接押出機の中へ供給することによって、組成物中に組み入れることができる。かかる添加物は、所望のポリマー樹脂と共に配合してマスターバッチとし、押出機に供給することもできる。押出機は、一般に、組成物を流動させるのに必要な温度よりも高い温度で操作される。押し出されたものは、直ちに水浴中で急冷してペレット化する。こうして調製されたペレットは、押出物を切断する場合は、所望により4分の1インチ以下の長さでよい。かかるペレットは、以後の成型、付形、または成形で使用することができる。
【０１３３】
本ポリカーボネート組成物を含む付形、成形、または成型された物品も提供される。本ポリカーボネート組成物は、射出成型、押出成型、回転成型、ブロー成型、熱成型などのさまざまな手段によって付形された有用な物品に成型されて、物品、例えばコンピューターおよびビジネス機器のハウジング例えばモニターのハウジング、手持ち用電子デバイスのハウジング例えば携帯電話のハウジング、電気接続具、および照明器具の部品、装飾、家庭用器具、屋根、温室、サンルーム、水泳プールの囲い、電子デバイスのケーシング、および標識などを形成する。加えて、本ポリカーボネート組成物は、自動車用パネルおよび装飾などの用途に使用することができる。
【０１３４】
一部の実施形態においては、本明細書で記載されている熱可塑性組成物は、厚さ4mmのバーを使用してISO306に従って測定して約120℃〜約140℃、より詳しくは約126℃〜約130℃のビカットB/50を有すればよい。代わりに、または加えて、本熱可塑性組成物は最大荷重において少なくとも約20ft-lbs、好ましくは少なくとも30ft-lbsの計装化衝撃エネルギー(ダーツ衝撃)を有することができる(-30℃で、直径4インチ(10cm)の円板、直径1/2インチ(12.7mm)のダーツ、および衝撃速度6.6m/秒(m/s)を使用してASTM D3763に従って測定)。
【０１３５】
本組成物は、以下の非限定的な実施例によってさらに例示される。組成物は表4に示す成分から調製した。
【０１３６】
【表１】
2008540730.tif 000016
【実施例１】
【０１３７】
（実施例１）
3つのサンプル組成物の各々を、ポリカーボネート(ポリカーボネートはPC-1およびPC-2のそれぞれ30/70重量%の組合せである)73.8重量%、ABS 8重量%、SAN 9.5重量%、タルク8重量%、ホスファイト安定剤、離型剤および酸化防止剤を含む添加物約0.7重量%を組み合わせることによって調製した。
【０１３８】
それぞれのサンプルは、異なるタクル、すべて市販品を入手したタルク1、タルク2、およびタルク3を用いて作製した。タルク1およびタルク2は、Specialty Mineral, Inc.,からそれぞれMicroTalc MP 15-38およびTalc 9102の商標で入手した。タルク3は、Luzenac AmericaからCimpact 710の商標で入手した。タルク1、タルク2、およびタルク3は、すべて「高純度」タルクとして販売されている。
【０１３９】
それぞれの実施例において、サンプルは、Werner & Pfleider(商標)の25mm二軸スクリュー押出機で、公称溶融温度288℃(550°F)、真空度635mm(25インチ)水銀柱、および500rpmにおいて溶融押出しによって調製した。タルクは粉末形態でおよびタルク-ポリカーボネートペレット中の濃縮物としてさまざまに加えた。
【０１４０】
組成物は、酸消化法でタルク不純物を分析し、結果を表2に、組成物の重量に対するppmで示した。かかる方法は、組成物の少量サンプル(例えば、約0.45グラム)を、約6ミリリットル(ml)の濃硝酸(HNO3)を入れた容器に投入し、混合物を電子レンジ中で加熱してサンプルに対する酸の反応を加速させ、旋回させるかまたはゆっくり撹拌しながら濃HCl約1mlを加え、残渣を脱イオン水を使用してすすいだ液を集液フラスコ中に入れて、水を超音波噴霧器を備えた誘導結合プラズマ(ICP)分光計を使用して分析することによって達成することができる。
【０１４１】
【表２】
2008540730.tif 000017
【０１４２】
表2から分かるように、サンプル1は、約450ppmを超える鉄、約1000ppmを超えるアルミニウムおよび約200ppmを超えるカルシウムを含んでいた。サンプル1は、約2000ppmを超える主要不純物を含めて約2100ppmの総不純物を含有し、本明細書で示したどの基準によっても、低不純物組成物として適合しない。反対に、サンプル2およびサンプル3は、両方とも低不純物組成物として適合する。サンプル1から成型した部品は顕著な程度のスプレーを示したが、サンプル2および3はスプレーをわずかにしか示さないかまったく示さないかであった。
【０１４３】
いくつかのサンプルはその中に顔料なしで評価され、他のものには顔料を除くサンプルの重量に対して約0.09〜0.5重量%の赤、緑、青、黄または白の顔料混合物を与えた。
【０１４４】
寸法が5cm×7cm(2インチ×3インチ)の小片を、BOY(商標) 15-S 15T、1オンス成型機を使用して成型した。着色小片は、International Commission On Illumination(CIE) 標準D65を模倣した照明光源、冷色蛍光灯(CWF-2)、および日光(C)の下でGretag-Macbeth model Color EY 7000A測色分光計を使用して、2°の観測装置、360〜750ナノメートル(nm)において鏡面反射成分を含めて解析した。次の特性を記録した:L*、a、b、C、およびh。
【０１４５】
L*は、明るさ/暗さを表し、当業において、それによって非発光性物体が多少とも光を反射すると判定される色の知覚の特質として知られている。これはまた、それによって知覚された色が黒から白にわたる一連のグレーの1つと等価であると判定される特質としても知られている。L*は、1が黒に相当し、100が白に相当する1〜100の目盛上で、白いセラミックタイルを使用する較正に基づいて報告される。
【０１４６】
a*は、赤色度/緑色度を表し、当業において、試料と参照標準色の間の違いの定量化に使用するものとして知られている。「a」がプラスである場合は、標準と比較して緑よりも赤が多く、「a」がマイナスである場合は、標準と比較して赤よりも緑が多い。
【０１４７】
b*は、青色度/黄色度を表し、当業において、試料と参照標準色の間の違いの定量化に使用するものとしてしられている。「b」がプラスである場合は、標準色と比較して青よりも黄が多く、「b」がマイナスであれば標準色と比較して黄よりも青が多い。
【０１４８】
C*は、彩度を表し、当業において、その色が同じ明度の灰色から離れている程度を表すために使用される色の特質として知られている。C*はまた、CIE、1976 L*、a*7、b*およびL*、u*、v*システムにおいて、それぞれ量C*ab=(a*2+b*2)1/2およびC*uv=(u*+v*)1/2としても知られている。彩度はまた、無彩色の色の量には無関係に、存在する純色の量を判定することを可能にする物体の色によって作り出される視覚の特質として知られている。
【０１４９】
h°は、色相を表し、当業において、それによってある色が赤、黄、緑、青、紫その他であると知覚される色の特質として知られている。純粋な白、黒、および灰色には色相がない。
【０１５０】
観察の結果は、表3に示す。それぞれの記録された結果は、3つの別個の測定の平均である。
【０１５１】
【表３】
2008540730.tif 000018
【０１５２】
表3中のデータは、無着色で8重量%のタルクを含む低不純物組成物は、対応する同じ比率のポリマー材料、顔料、添加物、その他を含む高不純物組成物と比較して、サンプル1とサンプル2および3の間のL*、C*、h°、a*、b*の相違によって示唆される通り、目覚しく優れた光学的表面品質を組成物に提供することを示す。優れた光学的表面品質は、黄色および白色の顔料を有するサンプル1と2の間の測定値の差からも明らかである。
【０１５３】
表3のデータは、ポリカーボネート、芳香族ビニルコポリマー、および耐衝撃性改良剤を含み充填された組成物中の不純物を低減することによって、組成物は高不純物サンプルのL*約67を超える明度L*を達成することができることを示している。例えば、本明細書に記載の組成物は、指定された3種類の照明のいずれの下においても約70以上のL*を示し、あるいは、一部の実施形態においては少なくとも73のL*を示す。例えば、組成物は約70〜約75のL*、場合によっては約L*70〜約L*73を有することができる。
【０１５４】
かかる向上した明度を有する組成物は、着色されまたは塗装されて所望の強さまたは色相を達成することができ、これは匹敵する高不純物材料を使用する一部の場合には可能ではないか、あるいはこれは他の場合には顔料または塗料の投入または配合を増加するか、さもなければ変更するかしなければ達成することができない。かかる顔料投入の増加は、しばしばこの組成物から作製された物品の物理的特性に対して衝撃強度の低下などの有害な影響を有する。着色されていない組成物は、本明細書に説明されているような優れた視覚的および光学的表面品質を有する無着色の物品または着色された物品の製造における使用のための備蓄材料として有用である。
【０１５５】
同様に、このデータは、無着色の低不純物組成物は、D65またはC照明の下で6未満の彩度C*、例えば約5.5以下のC*、場合によっては約5.0以下のC*を実現することを示している。例えば、開示されているサンプル組成物は、約5.5〜約4.75のC*値を有していた。CWF-2照明の下では、本組成物は6.8以下、場合によっては約6以下、例えば5.5のC*を実現することができる。C照明の下では、本組成物は6.0以下、場合によっては約5.5以下、例えば約5のC*を実現することができる。
【０１５６】
このデータはまた、低不純物組成物は、CWF-2 照明の下では、約97以上、場合によっては100以上の色相h°を実現することができることも示している。D65照明の下では、本組成物は約100以上のh°、場合によっては約105以上のh°、一部の実施形態においては約110以上のh°、場合によっては約119(サンプル3)のh°を実現することができる。C照明の下では、本組成物は約101以上のh°、場合によっては約105以上のh°、一部の実施形態においては約110以上のh°、場合によっては約116(サンプル3)のh°を実現することができる。
【０１５７】
これらの組成物は、-1未満、場合によっては-1.5未満、例えば、-2未満の赤色度/緑色度a*、および6未満、場合によっては5.5以下、例えば5以下、一部の実施形態においては4.5以下の青色度/黄色度b*を実現することができる。
【０１５８】
このデータはまた、黄色および白色に着色された低不純物組成物は、同じ比率でポリマー材料、顔料、添加物、その他を含む対応する高不純物組成物よりも少なくとも1または2ポイント大きい明度L*および/または彩度C*、あるいは言い換えれば、対応する高不純物組成物のL*および/またはC*よりも少なくとも約5%大きい明度L*および/または彩度C*を実現することができることを示している。黄色または白色に着色された低不純物組成物は、対応する高不純物組成物よりも少なくとも1または2ポイント、一部の実施形態においては少なくとも5%、または場合によっては少なくとも10%、および一部の場合には少なくとも15%大きい赤色度/緑色度a*および/または青色度/黄色度b*を有することがある。
【０１５９】
（実施例２）
サンプル4、5および6と表示されている追加のサンプルを、表1に示す成分から、それぞれタルク1、タルク2およびタルク4と表示されている別のタルクを使用して調製した。タルク4は、市販品をJetfine(商標)の商標でLuzenac Groupから入手した。サンプルは、実施例1に記載した通りに調製した。サンプル7、8および9と表示されているサンプルは、タルク1だけを使用する代わりにタルク1およびタルク2の組合せをさまざまな重量比、25/75(サンプル7)、50/50(サンプル8)および75/25(サンプル9)で使用した以外はサンプル4と同じ方法で調製した。
【０１６０】
サンプル4〜9は、すべて鉄および他の金属の含有量を判定するために上記の通りに解析した。結果を以下の表4に示す。
【０１６１】
【表４】
2008540730.tif 000019
【０１６２】
表4は、サンプル4〜9のすべてが400ppm未満の鉄および2000ppm未満の総不純物(主要不純物を含めて)を含有していたことを示している。サンプル1(実施例1)と比較して低いサンプル4の鉄は、タルクのロット間の変動によるものと考えられている。サンプルはすべて、L*、C*、H*、a*およびb*を求めるために上記の通りに試験した。結果は、以下の表5に示す。
【０１６３】
【表５】
2008540730.tif 000020
【０１６４】
表5のデータは、すべてのサンプル組成物が約400ppm未満の鉄含有量を有しており、かつすべてが約70以上のL*を有しているので、やはり鉄含有量が低い場合は、向上したL*が実現されることを示している。
【０１６５】
実施例1と実施例2のデータは、一緒にすると、鉄含有量と約0.87のL*のR2相関およびL*と約0.79の総主要不純物のR2相関を示す。
【０１６６】
本明細書において記載されている組成物は、顔料を含んでまたは含まずに、軽減されたスプレーを有するかまたは実質的にスプレーが無く、かつ明度、彩度、色相、赤色度/緑色度および青色度/黄色度の1つまたは複数によって判定することができるような、向上した着色性を含めた、向上した視覚的および光学的特性を示す物品を製造するために使用することができる。
【０１６７】
単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかにそうではないことを示さない限りは、複数の対象を含む。同じ特徴を示す、すべての範囲の両終点は、組合せ可能であり、かつ示した両終点を包含する。すべての参考文献は参照により本明細書に組み入れる。化合物は標準の命名法により記載されている。例えば、表示されているいかなる基によっても置換されていないいかなる位置も、その結合価は表示されている結合または水素原子によって満たされているものと解釈する。2つの文字または記号の間にはないダッシュ(「-」)は、置換基のための接続点を表示するために使用されている。例えば、-CHOは、このカルボニル基の炭素を通じて接続されている。量に関連して使用されている「約」という修飾語は、ある量が記載されている値を包含しかつ文脈によって決定される意味を有する(例えば、特定の量の測定に付随する誤差の程度を含む)。
【０１６８】
例示の目的で通常の実施形態を提示したが、前記の記載は、本明細書の範囲に対する限定とみなしてはならない。したがって、当業者は、本明細書の精神および範囲を逸脱することなく、さまざまな変更形態、適合形態、代替形態を考えることができる。
【国際調査報告】
2008540730.tif 000021
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