JP2002519292A - 水和性被膜で覆われた成形体およびそれの使用 - Google Patents

水和性被膜で覆われた成形体およびそれの使用

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Abstract

(57)【要約】 本発明の目的は接着助長層なしに優れた接着強度を示しかつ高い機械的耐性を示す水和性被膜で覆われた成形体を提供することにある。これを、本発明に従い、成形体の表面の一部または表面全体をA)スルホン酸塩、特にスルホこはく酸エステルのナトリウム塩を0.005から2重量部とB)金属もしくは半金属の水不溶性酸化物もしくは数種の水不溶性酸化物を1から20重量部とC)酸と水の混合物(水の含有量が90%を越える)を80から100重量部含有するがpH値が6未満であることを条件とするコーティング剤で被覆することで得た被覆された成形体を用いて達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、水和性被膜(water−spreading coating)
で被覆された成形体(coated mouldings)およびそれの使用に
関する。
【0002】 用語「水和性」は、表面に加えた水滴が形成する接触角が20度未満であるよ
うな表面特性を意味すると理解する。従って、水和性被膜はそのような表面特性
をもたらす被膜である。
【0003】 水和性表面を有する成形体は、その表面に付いた水が集まって滴を形成して互
いに分離するのではなく、むしろ滴が広がりそしてそれらが接触した時点で一緒
になって結合層(closed layer)を形成すると言った特性を有する
。その結果として、水で湿った表面への光の反射が向上しかつ成形体が透明な場
合には達成される光の透過がより良好になる。加うるに、水が成形体の下側から
滴り落ち難くなる。このように滴の形成を防止するいわゆる防滴(anti−d
rop)特性は、特に、無機ガラス(本明細書では以降簡単にガラスと呼ぶ)ま
たは熱可塑性プラスチックで構成されるいろいろなグレージング(glazin
g)材料で要求されている。そのような場合には、それに付着した凝縮水(co
ndensed water or condensate water)が滴
の形態で落下するのではなくむしろ結合層または少なくとも密着路(coher
ent paths)の形態で下方縁に向かう材料勾配(gradient o
f the material)に沿って流れる方が望ましい。
【0004】 水和性表面の挙動に対照的な挙動ははっ水性表面が示す挙動である。はっ水性
表面の場合、その表面に付いた水は集まって滴を形成して互いから分離する。
【0005】 プラスチックのはっ水性表面に水和性層を与える試みが文献に数多く見られる
。ドイツ特許出願公開第21 61 645号によれば、アクリル酸もしくはメ
タアクリル酸のアルキルエステルとヒドロキシアルキルエステルと第四級アミノ
アルキルエステルおよび架橋剤としてのメタアクリルアミドのメチロールエーテ
ルで構成させた混合重合体からそのような種類の被膜が生じる。それらは最初に
水を吸収することで膨潤を受けた後、次第に水和性状態になる。しかしながら、
そのような被膜は膨潤を起こす結果として柔らかになることで機械的損傷を受け
易くなる。
【0006】 水和性被膜の機械的強度を向上させる目的で、無機成分、例えばコロイド状金
属酸化物、特に酸化アルミニウムまたはコロイド状二酸化ケイ素などをコーティ
ング組成物(coating compositions)に入れることが行わ
れた(ヨーロッパ特許出願公開第7 681 877号またはヨーロッパ特許出
願公開第7 606 193号)。
【0007】 より高い機械的安定性を達成する目的で、親水性無機成分を親水性結合剤(b
inding agent)に入れることを通して生じさせた被膜が開発された
。JP−A 76 81 877によれば、ポリ塩化ビニルのフィルムまたはポ
リメタアクリル酸メチルのフィルムをコロイド状酸化アルミニウム[親水性(h
ydrophilising)硬質成分として]とポリビニルアルコールとポリ
アクリル酸アンモニウム(結合剤として)で構成させた被膜で覆っている。しか
しながら、そのような被膜もまた水で膨潤した状態において機械的負荷に対して
敏感である。
【0008】 また、成形体を生じさせる基になるプラスチック材料自身に水和剤(wett
ing−friendly agents)を組み込むことも既に試みられた。
例えば、ドイツ特許出願公開第2 017 002号によれば、表面活性剤、例
えばポリアルキレングリコールなどを含有させたプラスチックを用いると温室お
よび同様に湿った部屋用の水和性被膜が生じる。このような添加剤が示す水和効
果(water−spreading effect)は充分ではない。また、
そのようなプラスチックが示す耐候性も悪い。
【0009】 JP−A 76 06 193には、疎水性アクリル樹脂(acrylic resin)の分散液を5部とコロイド状二酸化ケイ素を95部用いて構成させ
た被膜を持たせたポリメタアクリレートシートがグレージング手段として提案さ
れている。しかしながら、このような被膜が示す接着性は全体として満足される
ものでない。このことは、とりわけ、湿った状態に関して当てはまる。
【0010】 ヨーロッパ特許出願公開第51 405号によれば、コロイド状二酸化ケイ素
とポリシロキサンの部分加水分解物とポリビニルアルコール(結合剤として)を
両方の層が含有する2層を用いて合成した被膜を用いると、水和性被膜とプラス
チック成形体のより良好な接着が達成される。炭素に対するケイ素の比率が外側
層内よりも下方層内の方が大きくなるようにしている。
【0011】 一般的に言って、強親水性被覆材料を用いると通常は良好な水和特性を有する
被膜を達成することができはするが、そのような被膜は一般に膨潤状態の時にあ
まりにも柔らかであることを注目することができる。そのような欠点に対抗する
ことを望んで架橋の度合をより強くするか或は親水性を弱くすると機械的に敏感
になると同時に水和効果も低下する。二酸化ケイ素および他のいろいろな金属も
しくは半金属酸化物は硬度が高くて膨潤を起こすことなく水で良好に湿ると言っ
た利点の組み合わせを有するが、それらは全く接着しないと言った点が欠点であ
る。
【0012】 そのような酸化物をプラスチックの表面につなぎとめることを考慮して結合剤
を用いると、その度合で、前記酸化物が示す湿潤性、従って被膜の水和効果が低
下し、かつそのような結合剤の欠点は、親水性結合剤の場合には機械的に敏感で
あることと疎水性結合剤の場合には水和性が充分でないことにあると思われる。
【0013】 ドイツ特許出願公開第34 00 079号には、コロイド粒子の大きさを有
する二酸化ケイ素または他の金属酸化物で実質的に全体が構成されている水和性
層(これ自身がプラスチックの層に対して示す接着強度は充分でない)をプラス
チック成形体のはっ水性表面にしっかりと接着した様式で接着させることが提案
されており、そこでは、それを、水に不溶で実質的に膨潤しない極性基含有有機
重合体で作られた接着助長層(adhesion−promoting lay
er)を用いて行っている。
【0014】 プラスチックの表面と水和性層の連結をより良好にする目的でそのような接着
助長層または他のいわゆる下塗り層を用いる場合には被覆過程で追加的工程段階
を必要とし、その結果として、被覆された成形体の製造がより複雑になりかつ費
用がより高くなる。
【0015】 この上に挙げたコーティング剤(coating agents)は全部、そ
れらの塗布で有機溶媒を用いる必要があると言った欠点を有する。
【0016】 本発明の基礎となる目的は、接着助長層を用いることなく優れた接着強度を示
すと同時に高い機械的強度も示す水和性被膜が与えられている成形体を得ること
ができるようにすることにある。
【0017】 この目的を、本発明に従い、成形体の表面の一部または前記成形体の表面全体
を A)一般式(1)
【0018】
【化6】
【0019】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の炭化水素残基であり、 R2は、水素、またはC原子数が1から6の炭化水素残基であり、 Aは、単結合、またはC原子数が1から30の二価の炭化水素残基であり、 Bは、単結合、またはC原子数が1から30の二価の炭化水素残基であり、 nは、1、2、3または4であり、そして Mn+は、n正電荷を有するカチオンである] で表される化合物を0.005から2重量部、 B)金属もしくは半金属の水不溶性酸化物もしくは数種の水不溶性酸化物を1か
ら20重量部、 C)水を90%を越える量で含有するように酸と水を含有する混合物を80から
100重量部、 含有するコーティング剤(但しこのコーティング剤はpH値が6未満であること
を条件とする]で被覆することで入手可能な被覆された成形体を用いて達成する
【0020】 従って、本発明は、この記述した被覆を受けさせた成形体を提供する。本発明
は、更に、本発明に従う被覆を受けさせた成形体をグレージング(glazin
g)材料としてか或は自動車、温室、スイミングプール、スタジアム、駅、工場
の建物、屋根被覆材、壁、ランプカバー、建築グレージング、ライトキューポラ
(light cupolas)、日よけ板、眼鏡、グラフィック(graph
ics)、広告掲示板、ディスプレー、包装、または全種類の移動手段用の窓ガ
ラスの構成部分として用いることも提供する。
【0021】 本発明に従う被覆を受けさせた成形体は、被膜が優れた接着強度を示すと同時
に高い機械的強度を示す。接着助長層を必要としない。本発明に従う被覆を受け
させた成形体が示すさらなる利点は、前記コーティング剤が主に水を含有してお
り、従って含有する有機溶媒の量が少量のみである点にある。その結果として経
済的および生態学的に有利である。
【0022】 本発明に従うコーティング剤に含める成分Aとして用いる一般式(I)で表さ
れる化合物の場合、これはスルホンジカルボン酸ジエステルの議題(quest
ion)である。それらを遊離酸(即ちn=1でMn+=H+)としてか或は塩と
して用いる。塩を用いる場合、前記塩のカチオンは任意であり得る。例えば下記
を挙げることができる:元素状カチオン、有機もしくは無機分子状カチオン、ま
たは有機もしくは無機錯体カチオン。また、いろいろなカチオンの混合物を用い
ることも可能である。
【0023】 前記一般式(1)に従う好適な化合物は、一般式(2)
【0024】
【化7】
【0025】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の脂肪族炭化水素残基であり、 Aは、単結合、またはC原子数が1から3の二価の脂肪族炭化水素残基であり、 Bは、単結合、またはC原子数が1から3の二価の脂肪族炭化水素残基であり、 nは、1または2であり、そして Mn+は、n正電荷を有するカチオンである] で表される化合物である。
【0026】 前記一般式(1)に従う特に好適な化合物は、一般式(3)
【0027】
【化8】
【0028】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の脂肪族炭化水素残基であり、 nは、1または2であり、そして Mn+は、n正電荷を有するカチオンである] で表される化合物である。
【0029】 とりわけアルカリ塩もしくはアルカリ土類塩またはそれらの混合物が好適であ
る。アルカリ塩が極めて特に好適である。例としてスルホンこはく酸ビス−(2
−エチルヘキシルエステル)−ナトリウム塩を挙げることができる。
【0030】 一般式(1)で表される化合物は公知方法で製造可能である。それらのいくつ
かは商業的に入手可能である。
【0031】 前記コーティング剤を製造する目的で、一般式(1)で表される化合物を純粋
な物質として用いてもよいか、或は任意溶媒もしくは溶媒混合物に入っている溶
液の形態で用いることも可能である。それらを好適には溶液の形態で用いる。例
えばDaniel Products Company,Inc.,New J
ersey,USAが製造している商業品であるDapro(商標)U99を用
いてもよい。この製品は、40gのスルホンこはく酸−ビス−(2−エチルヘキ
シルエステル)−ナトリウム塩が43gの2−ブトキシエタノールと4gのエタ
ノールと3gの水と10gのポリエチレン−グリコール/脂肪酸エステル(ポリ
エチレン−グリコール/オレイン酸エステルとポリエチレン−グリコール/パル
ミチン酸エステルとポリエチレン−グリコール/ステアリン酸エステルを実質的
に基にした混合物)に入っている溶液である。
【0032】 本発明に従うコーティング剤を製造する目的で前記一般式(1)で表される化
合物を溶液の形態で用いると、その結果として、前記コーティング剤は前記3成
分A、BおよびCに加えて他の物質、即ち前記Aの溶液に含まれる溶媒も含有す
る。前記一般式(1)で表される化合物が入っている溶液の濃度を好適には5か
ら95重量%、特に10から90重量%、極めて特に好適には20から60重量
%にすべきである。
【0033】 本発明に従う金属もしくは半金属の水不溶性酸化物の例として、好適には、元
素周期律表の3もしくは4主族または2、3、4、5、6、7もしくは8亜族に
属する元素の酸化物を用いる。例として下記を挙げることができる:酸化アルミ
ニウム、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ク
ロム、酸化インジウム、酸化ジルコニウムおよび酸化鉄ばかりでなく、顔料、特
に透明な顔料。本発明に従う酸化物に他の元素がドーピング剤(doping agents)として少量入っていても構わない。
【0034】 特に元素周期律表の3もしくは4主族に属する金属もしくは半金属の酸化物の
使用が好適である。例として下記を挙げることができる:酸化アルミニウムまた
は酸化ケイ素。
【0035】 極めて特に元素周期律表の4主族に属する金属もしくは半金属の酸化物の使用
が好適である。とりわけ二酸化ケイ素が最も好適である。
【0036】 本発明に従う金属もしくは半金属の酸化物を、好適には、ゾルの形態、即ち水
性コロイド溶液として用い、これが含有する金属酸化物の濃度を好適には10か
ら50質量パーセント(mass−%)にし、そしてそれの粒子の大きさを好適
には平均で直径が5μm未満であるようにする。
【0037】 本発明に従うゾルに入っている酸化物の粒子を、好適には、平均サイズが20
0nm未満、特に好適な様式では5から100nmの範囲であるように存在させ
る。このような粒子サイズを超遠心分離(ultracentrifuge)で
確保する。
【0038】 本発明に従う酸と水の混合物が含有する水の量が90%を越えるようにする。
これが含有する水の量が好適には95%を越え、極めて特に好適な様式では水の
量が98%を越えるようにする。これに入れる酸は有機もしくは無機酸であって
もよい。好適には弱酸を用いる。弱酸はpKa値が2を越える酸である。特に好
適な様式では脂肪族カルボン酸を用いる。極めて特に好適な様式では酢酸を用い
る。
【0039】 本発明に従うコーティング剤が含有する成分Aの量を0.005から2重量部
、好適には0.01から0.5重量部、特に好適には0.05から0.4重量部
にする。
【0040】 本発明に従うコーティング剤が含有する成分Bの量を1から20重量部、好適
には2から20重量部、特に好適には3から8重量部にする。
【0041】 本発明に従うコーティング剤が示すpH値を6未満、好適には5未満にする。
【0042】 前記基質を湿らせる度合をより良好にする目的で本発明に従うコーティング剤
に場合により他の成分、例えば界面活性剤および有機溶媒などを含有させること
も可能であるばかりでなく、流動調節剤または消泡剤などを含有させることも可
能である。
【0043】 本発明に従うコーティング剤の製造を、好適には、用いる金属もしくは半金属
の酸化物が水に入っているゾルを生じさせるか、或は商業的に入手可能なゾルを
水で本発明に従うコーティング剤に所望の濃度になるまで希釈した後に有利な様
式、例えば酢酸を添加することなどで弱酸性pHに調整し、そして本発明に従う
コーティング剤に含める成分Aを本コーティング剤に関して規定した量で加える
ことを通して行う。
【0044】 有利な様式では、個々の組成物に入っている粒子が好適には直径が5μm未満
の粒子のみであるようにする目的で、前記コーティング剤および場合によりまた
場合により用いる金属もしくは半金属の酸化物が入っているゾルも濾過する。
【0045】 全ての公知方法、例えばはけ塗り、流し込み成形、ローリング(rollin
g)、噴霧または他の公知の任意方法に従って、本発明に従うコーティング剤を
これの被覆を受けさせるべき成形体に塗布してもよい。また、成形体を本発明に
従う水性コーティング剤に浸漬することを通して被覆を行うことも可能であり、
このような処理様式は、特に空洞を持つ成形体、例えばクロスメンバーのダブル
シート(double sheets of crossmembers)など
の被覆で用いるに適切である、と言うのは、このようにすると前記成形体の内側
も被覆され得るからである。
【0046】 接着助長層を用いることなく成形体上に水和性で透明な被膜が生じるようにす
る目的で、本発明に従って塗布したコーティング剤を乾燥させた後、焼き付けを
高温、好適には90から155℃、特に好適な様式では110から135℃で行
う。この乾燥および焼き付け段階の持続時間は、本発明に従って塗布したコーテ
ィング剤の品質に適応する時間であり、必要ならば、本分野の技術を持つ適切な
技術者は簡単な実験を実施することでその時間を決定するであろう。
【0047】 本発明に従うコーティング剤をこれの被覆を受けさせるべき成形体に好適には
3から15g/m2の量、特に好適な様式では6から12g/m2の量で塗布する
。この被膜の厚みが好適には0.1から0.5μm、特に好適な様式では0.2
から0.4μmになるようにする。本発明に従うコーティング剤によるプラスチ
ック成形体の被覆は、それの製造後または別法としてそれの製造中に早くも実施
可能である。
【0048】 本発明に従うコーティング剤は如何なる種類の成形体の被覆で用いるにも適す
る。好適には、ガラスで構成された成形体を用いる。更に好適には熱可塑性プラ
スチックで構成された成形体を用いる。後者は好適には透明な熱可塑性プラスチ
ックである。このような成形体を特にポリメタアクリル酸メチル、ポリスチレン
、ポリ塩化ビニルまたはポリカーボネート、好適にはポリカーボネートで構成さ
せる。
【0049】 この被覆を受けさせるべき成形体が取る形態は如何なる形態であってもよい。
それらに好適には窓ガラスまたはフィルムの形態を取らせる。この窓ガラスまた
はフィルムは湾曲していてもよいか或は平らであってもよい。
【0050】 このような成形体に被覆を受けさせる面は表面全体または表面の一部のみであ
ってもよい。好適には、前記成形体の表面の20から100%に被覆を受けさせ
る。
【0051】 被覆を受けさせるに適した熱可塑性プラスチックが、例えばBecker/B
raun,Kunststoff−Handbuch,Carl Hanser
Verlag,Munich,Viennaに記述されている。このようなプ
ラスチックは添加剤を含有していても構わない。
【0052】 特に、如何なるポリカーボネートにも本発明に従う被覆を受けさせることがで
きる。
【0053】 本発明に従って用いるに適したポリカーボネートはホモポリカーボネートおよ
びコポリカーボネートの両方である。また、ポリカーボネート類の混合物も適切
であり、このような混合物を本発明に従って用いることも可能である。
【0054】 このようなポリカーボネートの全部または一部を芳香族ポリエステルカーボネ
ートに置き換えることも可能である。
【0055】 このようなポリカーボネート類はまたポリシロキサンブロックを含んでいても
構わない。それらの製造が例えば米国特許第3,812,315号,米国特許第3
,189,662号および米国特許第3,832,419号などに記述されている。
【0056】 好適なポリカーボネート類は一般式(4) HO−Z−OH (4) [式中、 Zは、芳香基を1つ以上含むC原子数が6から30の二価の有機残基である] で表されるビスフェノールを基とするポリカーボネート類である。
【0057】 前記一般式(4)に従うビスフェノール類の例は下記の群に属するビスフェノ
ール類である: ジヒドロキシジフェニル類、 ビス−(ヒドロキシフェニル)−アルカン類、 ビス−(ヒドロキシフェニル)−シクロアルカン類、 ビス−(ヒドロキシフェニル)−スルフィド類、 ビス−(ヒドロキシフェニル)−エーテル類、 ビス−(ヒドロキシフェニル)−ケトン類、 ビス−(ヒドロキシフェニル)−スルホン類、 ビス−(ヒドロキシフェニル)−スルホキサイド類、および α,α’−ビス−(ヒドロキシフェニル)−ジイソプロピルベンゼン類。
【0058】 また、この上に挙げたビスフェノール類の誘導体(例えば、この挙げたビスフ
ェノール類が有する芳香環にアルキル置換またはハロゲン置換を受けさせる結果
として入手可能な誘導体)も前記一般式(4)に従うビスフェノール類の例であ
る。
【0059】 前記一般式(4)に従うビスフェノール類の例は特に下記の化合物である: ヒドロキノン、 レゾルシノール、 4,4’−ジヒドロキシジフェニル、 ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−メタン、 ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−スルホン、 1,1−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−p/m−ジイ
ソプロピルベンゼン、 1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、 1,1−ビス−(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−メチルシクロヘキサン、 1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−ジメチルシクロヘキサン
、 1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルシクロヘキサン、 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)−3,3,5−トリメチルシクロヘ
キサン、 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−メチル−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−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン(即ちビスフェノールA
)、 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−(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、 2,4−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルブタン、 2,4−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルブ
タン、 α,α’−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−o−ジイソプロピルベンゼン、 α,α’−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼン(
即ちビスフェノールM)、および α,α’−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン。
【0060】 特に好適なポリカーボネート類は、ビスフェノールAを基とするホモポリカー
ボネート、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチ
ルシクロヘキサンを基とするホモポリカーボネート、およびビスフェノールAと
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
キサンを基とするコポリカーボネートである。
【0061】 この記述した一般式(4)に従うビスフェノール類の製造は、公知方法に従っ
て、例えば相当するフェノールとケトンを用いて実施可能である。
【0062】 この挙げたビスフェノール類の製造方法が、例えばH.Schnellの表題
が“Chemistry and Physics of Polycarbo
nates”,Polymer Reviews,9巻,77−98頁,Int
erscience Publishers,New York,London
,Sydney,1964の専攻論文、そして米国特許第3,028,635号、
米国特許第3,062,781号、米国特許第2,999,835号、米国特許第3
,148,172号、米国特許第2,991,273号、米国特許第3,271,36
7号、米国特許第4,982,014号、米国特許第2,999,846号、ドイツ
特許出願公開第1 570 703号、ドイツ特許出願公開第2 063 05
0号、ドイツ特許出願公開第2 036 052号、ドイツ特許出願公開第2
211 956号、ドイツ特許出願公開第3 832 396号、およびフラン
ス特許第1 561 518号ばかりでなく、出願番号が62039/1986
,62040/1986および105550/1986の特開などに記述されて
いる。
【0063】 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
ヘキサンの製造が例えば米国特許第4,982,014号に記述されている。
【0064】 ポリカーボネート類の製造は公知方法に従って実施可能である。適切なポリカ
ーボネート製造方法は、例えば界面方法に従ってビスフェノールとホスゲンを用
いて製造する方法、或は均一相中の方法、即ちいわゆるピリジン方法に従ってビ
スフェノールとホスゲンを用いて製造する方法、或は溶融エステル交換方法に従
ってビスフェノールと炭酸エステルから製造する方法などである。このような製
造方法が、例えばH.Schnell“Chemistry and Phys
ics of Polycarbonates”,Polymer Revie
ws,9巻,31−76頁,Interscience Publishers
,New York,London,Sydney,1964に記述されている
。この挙げた製造方法はまたD.Freitag,U.Grigo,P.R.M
ueller,H.Nouvertne,“Polycarbonates”,
Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,11巻,第2版,1988,648から718頁,そ
してU.Grigo,K.KirchnerおよびP.R.Mueller,“
Polycarbonate”in Becker/Braun,Kunsts
toff−Handbuch,3/1巻,Polycarbonate,Pol
yacetale,Polyester,Celluloseester,Ca
rl Hanser Verlag Munich,Vienna 1992,
117から299頁にも記述されている。
【0065】 溶融エステル交換方法は特にH.Schnell“Chemistry an
d Physics of Polycarbonates”,Polymer
Reviews,9巻,44−51頁,Interscience Publ
ishers,New York,London,Sydney,1964そし
てまたドイツ特許出願公開第1 031 512号、米国特許第3,022,27
2号,米国特許第5,340,905号および米国特許第5,399,659号にも
記述されている。
【0066】 溶融エステル交換方法に従ってポリカーボネートを製造する時に使用可能な炭
酸ジエステルは、例えば炭酸のジアリールエステル(2つのアリール残基の各々
のC原子数が好適には6から14)などである。好適には、フェノールもしくは
アルキル置換フェノールを基とする炭酸ジエステル、即ち例えばジフェニルカー
ボネートもしくはジクレジルカーボネートなどを用いる。
【0067】 本発明に従って用いるに適したポリカーボネート類は、例えば超遠心分離また
は光散乱測定で測定可能な重量平均モル質量(Mw)が好適には10,000か
ら200,000g/モルのポリカーボネート類である。特に好適な様式では、
それらに12,000から80,000g/モルの重量平均モル質量を持たせる
【0068】 本発明に従うポリカーボネート類に持たせる平均モル質量は、例えば連鎖停止
剤を適切な量で用いることによる公知様式で調整可能である。
【0069】 適切な連鎖停止剤はモノフェノール類およびモノカルボン酸の両方である。適
切なモノフェノール類は、例えばフェノール、p−クロロフェノール、p−t−
ブチルフェノール、クミルフェノールまたは2,4,6−トリブロモフェノール
ばかりでなく、長鎖アルキルフェノール類、例えば4−(1,1,3,3−テト
ラメチルブチル)−フェノールなど、またはアルキル置換基中の全C原子数が8
から20のモノアルキルフェノールもしくはジアルキルフェノール類、例えば3
,5−ジ−t−ブチルフェノール、p−t−オクチルフェノール、p−ドデシル
フェノール、2−(3,5−ジメチルヘプチル)−フェノールまたは4−(3,
5−ジメチルヘプチル)−フェノールなどである。適切なモノカルボン酸は安息
香酸、アルキル安息香酸およびハロ安息香酸である。
【0070】 好適な連鎖停止剤はフェノール、p−t−ブチルフェノール、4−(1,1,
3,3−テトラメチルブチル)−フェノールおよびクミルフェノールである。
【0071】 このような連鎖停止剤の量を好適には各場合に用いるビスフェノール類の総量
を基準にして0.5から10モル%の範囲にする。
【0072】 本発明に従って用いるに適したポリカーボネート類を公知様式で分枝させても
よく、具体的には、好適には三官能の分枝剤(branchin agents
)またはそれより高い官能性を有する分枝剤を組み込むことを通して分枝させて
もよい。適切な分枝剤は、例えばフェノール基を3個または3個以上有する分枝
剤またはカルボン酸基を3個または3個以上有する分枝剤である。
【0073】 適切な分枝剤は、例えばフロログルシノール、4,6−ジメチル−2,4,6
−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプテン−2、4,6−ジメチル−2,
4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプタン、1,3,5−トリ−(
4−ヒドロキシフェニル)−ベンゼン、1,1,1−トリ−(4−ヒドロキシフ
ェニル)−エタン、トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−フェニルメタン、2,
2−ビス−[4,4−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキシル]−
プロパン、2,4−ビス−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピル)−フェノー
ル、2,6−ビス−(2−ヒドロキシ−5’−メチルベンジル)−4−メチルフ
ェノール、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(2,4−ジヒドロキシフェ
ニル)−プロパン、ヘキサ−(4−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピル)−
フェニル)−テレフタル酸エステル、テトラ−(4−ヒドロキシフェニル)−メ
タン、テトラ−(4−(4−ヒドロキシフェニルイソプロピル)−フェノキシ)
−メタンおよび1,4−ビス−(4’,4”−ジヒドロキシトリフェニル)−メ
チルベンゼンに加えて、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、シアヌ
ール酸クロライド、3,3−ビス−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−
2−オキソ−2,3−ジヒドロインドール、トリメシン酸トリクロライドおよび
α,α,α”−トリス−(4−ヒドロキシフェノール)−1,3,5−トリイソ
プロピルベンゼンである。
【0074】 好適な分枝剤は3,3−ビス−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−2
−オキソ−2,3−ジヒドロインドールおよび1,1,1−トリス−(4−ヒド
ロキシフェニル)−エタンである。
【0075】 この場合により使用可能な分枝剤の量を、用いるビスフェノール類のモルを基
準にして好適には0.05モル%から2モル%にする。
【0076】 界面方法に従ってポリカーボネートを生じさせる場合には、そのような分枝剤
を例えば前記ビスフェノールおよび連鎖停止剤と一緒にアルカリ性水相の中に入
れてもよいか、或は前記炭酸誘導体と一緒に有機溶媒に溶解させた状態で添加し
てもよい。エステル交換方法の場合には、そのような分枝剤を好適には前記ジヒ
ドロキシ芳香族、即ちビスフェノールと一緒に計量して入れてもよい。
【0077】 本発明に従うポリカーボネートの特性を修飾する目的でそれに通常の添加剤を
混合しそして/または前記成形体の表面に塗布してもよい。通常の添加剤は例え
ば下記である:充填材、補強用物質、安定剤(例えばUV安定剤、熱安定剤、ガ
ンマ線安定剤)、帯電防止剤、流動助剤、離型剤、防火剤、染料および顔料。こ
の挙げた添加剤および他の適切な添加剤が例えば、Gaechter,Muel
ler,Kunststoff−Additive,第3版,Hanser−V
erlag,Munich Vienna,1989に記述されている。
【0078】 本発明に従うポリカーボネートに他の重合体を混合する結果としていわゆる重
合体ブレンド物を得ることも可能である。例えば、本発明に従うポリカーボネー
トとポリオレフィン、特にABS重合体からブレンド物を生じさせてもよい。
【0079】 本発明に従う被覆を受けさせた成形体は、例えばグレージング材料としてか或
は自動車、温室、スイミングプール、スタジアム、駅、工場の建物、屋根被覆材
、壁、ランプカバー、建築グレージング、ライトキューポラ、日よけ板、眼鏡、
グラフィック、広告掲示板、ディスプレー、包装、または全種類の移動手段用の
窓ガラスの構成部分として使用可能である。用語「グレージング材料」は通常の
無機ガラスで構成されている窓ガラスが通常に用いられていたか或はまだ用いら
れている全ての事例で使用可能な材料を意味すると理解されるべきである。
【0080】 本発明を以下に示す実施例で以下により詳細に説明する。
【0081】 コーティング剤の製造: コーティング剤A 416.7gの完全脱塩水(completely desalinated
water)を撹拌しながらこれにシリカゾル[前以て5μmのフィルターに
通して濾過しておいたバイエル社(Bayer AG)製Levasil(商標
)300F]を83.3g加える。次に、この水性懸濁液のpHを98%の酢酸
で4.8の値に調整した後、1.5gのDapro(商標)U99[40gのス
ルホンこはく酸−ビス−(2−エチルヘキシルエステル)−ナトリウム塩が43
gの2−ブトキシエタノールと4gのエタノールと3gの水と10gのポリエチ
レン−グリコール/脂肪酸エステル(ポリエチレン−グリコール/オレイン酸エ
ステルとポリエチレン−グリコール/パルミチン酸エステルとポリエチレン−グ
リコール/ステアリン酸エステルを実質的に基にした混合物)に入っている溶液
]と一緒に混合する。
【0082】 Levasil(商標)300Fはバイエル社が製造しているアニオン安定化
(anionically stabililsed)シリカゾルであり、これ
の平均粒子サイズは7から8nmで比表面積は300m2/gである。Leva
sil(商標)300Fの固体含有量は30質量%でpH値は約9.8である。
これには微生物の攻撃に対抗するためのホルムアルデヒドが≦0.2重量%の少
量入っている。
【0083】 コーティング剤B 製造をコーティング剤Aの場合の様式に類似した様式で行う。しかしながら、
Dapro(商標)U99の代わりに0.675gのスルホンこはく酸−ビス−
(2−エチルヘキシルエステル)−ナトリウム塩を0.825gの2−ブトキシ
エタノールに入れて加える。
【0084】 コーティング剤C 製造をコーティング剤Aの場合の様式に類似した様式で行う。しかしながら、
この上に挙げた溶液の代わりに0.621gのスルホンこはく酸−ビス−(2−
エチルヘキシルエステル)−ナトリウム塩と0.054gのポリエチレングリコ
ール(数平均モル質量:1,000)を0.754gの2−ブトキシエタノール
と0.0705gのエタノールに入れて加える。
【0085】 コーティング剤D 製造をコーティング剤Cの場合の様式に類似した様式で行う。ここでは、ポリ
エチレングリコールの代わりにポリエチレン−グリコール/脂肪酸エステル(ポ
リエチレン−グリコール/オレイン酸エステルとポリエチレン−グリコール/パ
ルミチン酸エステルとポリエチレン−グリコール/ステアリン酸エステルを実質
的に基にした混合物)を0.062g加える。
【0086】 多孔質ポリカーボネートシートの被覆 分枝芳香族ポリカーボネート(100mlの塩化メチレンにポリカーボネート
が0.5g入っている溶液に関して室温で測定した相対溶液粘度が1.315)
で構成させた多孔質シート、例えば温室の建造で用いられる如き多孔質シートの
各々の一方の面に前記コーティング剤AからDを流動被覆方法(flow−co
ating process)で被覆した後、130℃で0.5時間乾燥させる
。層の厚みは約0.3μmであった(ETA−Optikが製造している厚みゲ
ージETA−SD−30;干渉法)。この被膜の表面には欠陥が全くなくかつ干
渉パターンを全く示さなかった。水による湿りは均一であった。水の接触角は1
°未満であった。
【0087】 蒸気試験(100℃) さらなる試験として蒸気試験を実施した。これに関連して、前記多孔質シート
を温度が100℃の水蒸気雰囲気に密封状態で接触させた。水和効果が消失して
滴が初めて生じる時に関する観察を行う。
【0088】
【表1】
【0089】 比較実施例の場合には30分後に被膜が明らかに剥がれることに加えて水滴に
よって褐色がかった変色が生じることが観察された。
【0090】 モデル温室試験 前記被覆を受けさせた多孔質ポリカーボネートシートをモデル温室の天井に被
覆側が下になるように60°の角度で取り付けて結果として生じる滴の形成を観
察することで水和効果を比較することができた。前記モデル温室内で水を加熱源
で蒸発させることで温度を50℃に設定しかつ湿度を100%に設定した。
【0091】 前記シートをそのような条件下に6時間置いた後、40℃の乾燥加熱キャビネ
ットに入れて4時間加熱した。その後、前記モデル温室および加熱キャビネット
内で行う手順を常に交互様式で水和効果が消失する(シート上に滴が生じること
で明らかになる)まで繰り返した。
【0092】 比較として、水和性コーティング(water−spreading coa
ting)による処理を受けている市販の多孔質ポリカーボネートシート、例え
ば温室の建造で用いられるシートにも同時に試験を受けさせた。
【0093】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,Z A,ZW (71)出願人 Bayerwrk,Leverkuse n,BRD Fターム(参考) 4F006 AA15 AA17 AA22 AA36 AB64 AB66 BA10 DA04 4G059 AA01 AC21 FA01 FA28 FB06 4H020 BA03 BA07 4J038 AA011 HA161 HA441 JA35 JC14 MA14 NA06 NA11 NA12 NA27 PA19 PB02 PB05 PB07 PB08 PC03 PC08

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被覆された成形体であって、前記成形体の表面の一部または
    前記成形体の表面全体を A)一般式(1) 【化1】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の炭化水素残基であり、 R2は、水素、またはC原子数が1から6の炭化水素残基であり、 Aは、単結合、またはC原子数が1から30の二価の炭化水素残基であり、 Bは、単結合、またはC原子数が1から30の二価の炭化水素残基であり、 nは、1、2、3または4であり、そして Mn+は、n正電荷を有するカチオンである] で表される化合物を0.005から2重量部、 B)金属もしくは半金属の水不溶性酸化物もしくは数種の水不溶性酸化物を1か
    ら20重量部、 C)水を90%を越える量で含有するように酸と水を含有する混合物を80から
    100重量部、 含有するがpH値が6未満であることを条件とするコーティング剤で被覆するこ
    とで入手可能な被覆された成形体。
  2. 【請求項2】 前記成形体の表面の一部または前記成形体の表面全体を A)一般式(2) 【化2】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の脂肪族炭化水素残基であり、 Aは、単結合、またはC原子数が1から3の二価の脂肪族炭化水素残基であり、 Bは、単結合、またはC原子数が1から3の二価の脂肪族炭化水素残基であり、 nは、1または2であり、そして Mn+は、n正電荷を有するカチオンである] で表される化合物を0.005から2重量部、 B)元素周期律表の3もしくは4主族または2、3、4、5、6、7もしくは8
    亜族に属する金属もしくは半金属の水不溶性酸化物もしくは数種の水不溶性酸化
    物を1から20重量部、 C)水を90%を越える量で含有する酸と水の混合物を80から100重量部、
    含有するがpH値が6未満であることを条件とするコーティング剤で被覆するこ
    とで入手可能な請求項1記載の被覆された成形体。
  3. 【請求項3】 前記成形体の表面の一部または前記成形体の表面全体を A)一般式(3) 【化3】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の脂肪族炭化水素残基であり、 nは、1または2であり、そして Mn+は、n正電荷を有するカチオンである] で表される化合物を0.005から2重量部、 B)元素周期律表の3もしくは4主族に属する金属もしくは半金属の水不溶性酸
    化物もしくは数種の水不溶性酸化物のゾルを1から20重量部、 C)水を90%を越える量で含有する弱酸と水の混合物を80から100重量部
    、 含有するがpH値が6未満であることを条件とするコーティング剤で被覆するこ
    とで入手可能な請求項1記載の被覆された成形体。
  4. 【請求項4】 前記成形体の表面の一部または前記成形体の表面全体を A)一般式(3) 【化4】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の脂肪族炭化水素残基であり、 nは、1または2であり、そして Mn+は、アルカリ金属カチオン(n=1の場合)またはアルカリ土類金属カチオ
    ン(n=2の場合)である] で表される化合物を0.005から2重量部、 B)元素周期律表の3もしくは4主族に属する金属もしくは半金属の水不溶性酸
    化物のゾルを1から20重量部、 C)水を90%を越える量で含有する弱酸と水の混合物を80から100重量部
    、 含有するがpH値が6未満であることを条件とするコーティング剤で被覆するこ
    とで入手可能な請求項1記載の被覆された成形体。
  5. 【請求項5】 前記成形体の表面の一部または前記成形体の表面全体を A)一般式(5) 【化5】 [式中、 R1は、C原子数が1から30の脂肪族炭化水素残基であり、そして M+は、アルカリ金属カチオンである] で表される化合物を0.005から2重量部、 B)元素周期律表の4主族に属する金属もしくは半金属の水不溶性酸化物のゾル
    を1から20重量部、 C)水を90%を越える量で含有する弱酸と水の混合物を80から100重量部
    、 含有するがpH値が6未満であることを条件とするコーティング剤で被覆するこ
    とで入手可能な請求項1記載の被覆された成形体。
  6. 【請求項6】 本発明に従うコーティング剤による被覆で得た被膜の厚みが
    0.1から0.5μmであることを特徴とする請求項1から5の1項記載の被覆
    された成形体。
  7. 【請求項7】 被覆で用いる成形体がガラスまたは透明な熱可塑性プラスチ
    ックで構成されていることを特徴とする請求項1から6の1項記載の被覆された
    成形体。
  8. 【請求項8】 前記成形体が窓ガラスまたはフィルムの形態を取っているこ
    とを特徴とする請求項1から7の1項記載の被覆された成形体。
  9. 【請求項9】 請求項1から8の1項記載の被覆された成形体の使用であっ
    て、グレージング材料としての使用。
  10. 【請求項10】 請求項1から9の1項記載の被覆された成形体の使用であ
    って、自動車、温室、スイミングプール、スタジアム、駅、工場の建物、屋根被
    覆材、壁、ランプカバー、建築グレージング、ライトキューポラ、日よけ板、眼
    鏡、グラフィック、広告掲示板、ディスプレー、包装、または全種類の移動手段
    用の窓ガラスの構成部分としての使用。
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