JP2003531943A

JP2003531943A - 透明ポリカーボネートブレンド

Info

Publication number: JP2003531943A
Application number: JP2001580230A
Authority: JP
Inventors: ウィスヌーデル，マーク・ブライアン; ドリス，イレーネ; デービス，ゲーリー・チャールズ; ハリハラン，ラメシュ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2000-05-01
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2003-10-28
Also published as: CN1180025C; ATE268357T1; CN1426438A; EP1287073B1; DE60103639D1; DE60103639T2; WO2001083615A2; WO2001083615A3; EP1287073A2

Abstract

(57)【要約】本発明は、第一のポリカーボネートと第二のポリカーボネートを含む透明ブレンドに関する。一実施形態では、第一のポリカーボネートはＢＣＣ残基を含み、第二のポリカーボネートはＢＰＡ残基を含む。これらのポリカーボネートは良好な加工特性を有していて、射出成形プロセスで使用するのに適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、第一のポリカーボネートと第二のポリカーボネートとを含む透明ブ
レンドに関する。本発明のブレンドは良好な性質を有する透明製品の製造に有用
である。かかる性質には良好な耐薬品性及び溶融加工性がある。本ブレンドは、
透明な成形品、繊維、フィルム及びシートの製造に特に有用である。

【０００２】

【発明の技術的背景】

４，４′−イソプロピリデンジフェノールのポリカーボネート（ＢＰＡポリカ
ーボネート）は成形用エンジニアリングプラスチックとして広く用いられている
。ＢＰＡポリカーボネートは、寸法安定性、良好な耐熱性及び良好な衝撃強さな
ど数多くの良好な物理的性質を有している。しかし、用途によっては、一段と優
れた加工性及び耐薬品性が必要とされる。これは大抵２種類のポリマーをブレン
ドすることで達成される。

【０００３】２種類のポリマーの透明な混和性ブレンドは稀である。「混和性」という用語
は、分子レベルでポリマー同士の親密な相互作用が達成される混合物であるブレ
ンドをいう。混和性ブレンドは透明であり、半透明でも不透明でもない。さらに
、２種類以上の成分からなる混和性ブレンドについては、示差走査熱量測定で単
一のガラス転移温度（Ｔｇ）しか検出されない。

【０００４】以上から、射出成形に適した良好な溶融加工性を有する透明ポリマーブレンド
を製造できれば望ましい。このようなブレンドは透明な成形品、繊維、シート及
びフィルムの製造に特に適しているはずである。

【０００５】

【発明の概要】

本発明は、その一態様では、下記成分（Ａ）と（Ｂ）を含んでなる透明ブレン
ドに関する。Ａ）式（Ｉ）の構造単位を含む第一のポリカーボネート１〜９９重量％

【０００６】

【化１０】

【０００７】式中、Ｒ₁及びＲ₂の１以上が３又は３′位にあることを条件として、Ｒ₁及びＲ₂ はＣ₁〜Ｃ₆アルキル基からなる群から独立に選択され、ＸはＣＨ₂を表し、ｍは
４〜７の整数であり、ｎは１〜４の整数であり、ｐは１〜４の整数であり、式（
Ｉ）の構造単位は第一のポリカーボネートの１０〜約１００モル％をなす。Ｂ）式（II）の構造単位を含む第二のポリカーボネート１〜９９重量％

【０００８】

【化１１】

【０００９】式中、Ｒ₁₈はハロゲン、水素、一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水
素オキシ基からなる群から独立に選択され、Ｒ₁₉はハロゲン、水素、一価Ｃ₁〜
Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素オキシ基からなる群から独立に選択さ
れ、Ｗは二価置換又は非置換Ｃ₁〜Ｃ₁₈炭化水素基、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−Ｏ
−、

【００１０】

【化１２】

【００１１】からなる群から選択され、各ｎは０〜４の値を有する整数から独立に選択され、
ｂは０又は１であり、構造単位（II）は第二のポリカーボネートの１０〜１００
モル％をなす。ここで、第一のポリカーボネート（Ａ）と第二のポリカーボネート（Ｂ）の合計
重量百分率は１００重量％に等しい。

【００１２】本発明の別の実施形態では、第二のポリカーボネートはポリエステルカーボネ
ートであって、当該ポリエステルカーボネートは式（Ｉ）の構造単位に加えて式
（Ｖ）の構造単位をさらに含む。

【００１３】

【化１３】

【００１４】式中、ＺはＣ₁〜Ｃ₄₀枝分れ又は非枝分れアルキル基或いは枝分れ又は非枝分れ
シクロアルキル基である。

【００１５】

【発明の実施の形態】

本発明の好ましい実施形態及びその実施例に関する以下の詳しい説明を参照す
ることで本発明の理解を深めることができよう。

【００１６】本発明に係る組成物及び方法を開示するに当たり、本発明は特定の合成法や特
定の組成自体に限定されるものではなく、当然ながら種々異なる形態をとり得る
ことを理解されたい。また、本明細書中で用いる用語は特定の実施形態を説明す
るためのものにすぎず、限定のためのものでないことも理解されたい。

【００１７】本明細書及び特許請求の範囲では多くの用語を用いるが、以下の意味をもつも
のと定義される。

【００１８】単数形で記載したものであっても、前後関係から明らかでない限り、複数の場
合も含めて意味する。

【００１９】「任意」又は「任意には」という用語は、その用語に続いて記載された事象又
は状況が起きても起きなくてもよいことを意味しており、かかる記載はその事象
又は状況が起きた場合と起こらない場合を包含する。

【００２０】本明細書中「ＢＰＡ」は、ビスフェノールＡつまり２，２−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）プロパンと定義される。

【００２１】本明細書中「ＢＣＣ」は、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニ
ル）シクロヘキサンと定義される。

【００２２】本明細書中「ポリカーボネート」という用語には、コポリカーボネート、ホモ
ポリカーボネート及び（コ）ポリエステルカーボネートが包含される。

【００２３】特記しない限り、本明細書中でポリカーボネートの組成に関して「モル％」と
いうときは、ポリカーボネートの繰返し単位１００モル％を基準としたものであ
る。例えば、「９０モル％のＢＣＣを含むポリカーボネート」とは、繰返し単位
の９０モル％がＢＣＣジフェノール又はその対応誘導体から誘導された残基であ
るポリカーボネートをいう。対応誘導体としては、特に限定されないが、ジフェ
ノールのオリゴマー、ジフェノールのエステル及びそのオリゴマー、並びにジフ
ェノールのクロロホルメート及びそのオリゴマーが挙げられる。

【００２４】ポリカーボネートの構成成分について用いる「残基」という用語と「構造単位
」という用語は本明細書全体を通して同義である。

【００２５】本明細書中で文献を引用した場合、その開示内容はすべて、本発明の属する技
術分野の技術水準を十分に説明するため、援用によって本明細書の内容の一部を
なす。

【００２６】上述の通り、本発明は、一態様では、光学製品の製造に適した、下記成分（Ａ
）と（Ｂ）を含んでなる透明ブレンド組成物に関する。Ａ）式（Ｉ）の構造単位を含む第一のポリカーボネート１〜９９重量％

【００２７】

【化１４】

【００２８】式中、Ｒ₁及びＲ₂の１以上が３又は３′位にあることを条件として、Ｒ₁及びＲ₂ はＣ₁〜Ｃ₆アルキル基からなる群から独立に選択され、ＸはＣＨ₂を表し、ｍは
４〜７の整数であり、ｎは１〜４の整数であり、ｐは１〜４の整数であり、式（
Ｉ）の構造単位は第一のポリカーボネートの１０〜約１００モル％をなす。Ｂ）式（II）の構造単位を含む第二のポリカーボネート１〜９９重量％

【００２９】

【化１５】

【００３０】式中、Ｒ₁₈はハロゲン、水素、一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水
素オキシ基からなる群から独立に選択され、Ｒ₁₉はハロゲン、水素、一価Ｃ₁〜
Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素オキシ基からなる群から独立に選択さ
れ、Ｗは二価置換又は非置換Ｃ₁〜Ｃ₁₈炭化水素基、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−Ｏ
−、

【００３１】

【化１６】

【００３２】からなる群から選択され、各ｎは０〜４の値を有する整数から独立に選択され、
ｂは０又は１であり、構造単位（II）は第二のポリカーボネートの１０〜１００
モル％をなす。ここで、第一のポリカーボネート（Ａ）と第二のポリカーボネート（Ｂ）の合計
重量百分率は１００重量％に等しい。

【００３３】別の実施形態では、第二のポリカーボネートは、式（Ｉ）の構造単位に加えて
、式（Ｖ）の構造単位をさらに含む。

【００３４】

【化１７】

【００３５】式中、ＺはＣ₁〜Ｃ₄₀枝分れ又は非枝分れアルキル基或いは枝分れ又は非枝分れ
シクロアルキル基である。

【００３６】２種類のポリマーの透明な混和性ブレンドは稀である。「混和性」という用語
は、分子レベルでポリマー同士の親密な相互作用が達成される混合物であるブレ
ンドをいう。混和性ブレンドは透明であり、半透明でも不透明でもない。２種類
以上の成分からなる混和性ブレンドについては、示差走査熱量測定で単一のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）しか検出されない。さらに、走査電子顕微鏡で非混和相の指
標となるコントラストは検出されない。上述の通り、本発明のブレンドは透明で
ある。「透明」という用語は、本明細書中では、目視検査で曇り、かすみ又は濁
りが存在しないことと定義される。

【００３７】本発明者らは、構造（Ｉ）のポリカーボネートと構造（II）のポリカーボネー
トとが透明な混和性ブレンドをもたらすという極めて予想外の知見を得た。さら
に本発明者らは、こうしたブレンドが良好な性質を有しており、透明な成形品、
繊維、フィルム及びシートの製造に適しているという意外な知見を得た。本発明
のブレンドは透明であり、射出成形に適した良好な溶融加工性を有している。

【００３８】ブレンド法は、共重合法とは対照的に、数々の利点をもたらす。共重合法では
費用がかかりすぎたり達成不可能な組成物の製造がブレンド法では可能となる。

【００３９】さらに、ブレンド組成物は良好な光学的性質及び妥当なガラス転移温度を有す
るポリカーボネートブレンドを与える。妥当なガラス転移温度は、良好な成形性
のような適切な加工性をもたらすのに必須である。

【００４０】本発明では、さらに、第一のポリカーボネートと第二のポリカーボネートのブ
レンドが加工に適した性質を有していることが決定的重要性をもつ。本発明のブ
レンドは、好ましくは１００〜１８５℃、さらに好ましくは１２５〜１６５℃、
さらに一段と好ましくは１３０〜１５０℃のガラス転移温度を有する。ポリカー
ボネートは約８５％以上の光透過率を有するべきであり、さらに好ましくは約９
０％以上の光透過率を有する。

【００４１】第一及び第二のポリカーボネートの数平均分子量（Ｍ_w）は、ゲルパーミエー
ションクロマトグラフィーでポリスチレンを標準として測定して、好ましくは約
１００００〜約１０００００、さらに好ましくは約１００００〜約５００００、
さらに一段と好ましくは約１２０００〜約４００００である。

【００４２】各ブレンドの組成は、適当な特性プロフィルを達成すべくある範囲内で変化さ
せることができる。本発明のブレンドは第一のポリカーボネート約１〜約９９重
量％と第二のポリカーボネート約１〜約９９重量％を含むが、第一のポリカーボ
ネートと第二のポリカーボネートの合計重量百分率は好ましくは１００重量％に
等しい。

【００４３】本発明のブレンドは、好ましくは第一のポリカーボネート約２０〜約９９重量
％と第二のポリカーボネート約１〜約８０重量％を含み、さらに好ましくは第一
のポリカーボネート約４０〜約９９重量％と第二のポリカーボネート約１〜約６
０重量％を含み、さらに一段と好ましくは第一のポリカーボネート約４５〜約５
５重量％と第二のポリカーボネート約４５〜約５５重量％を含む。

【００４４】個々の組成は、ブレンドの最終用途及び所望の特性を始めとする数々の要因に
応じて調節できる。例えば、ブレンドで第一のポリカーボネートの割合が多いと
、低い吸水性及び良好な複屈折を保つのに役立つ。また、ブレンドで第二のポリ
カーボネートの割合が多いと、良好な延性を保つのに役立つ。

【００４５】構造（Ｉ）の残基は、好ましくは第一のポリカーボネートの１０〜１００モル
％、好ましくは第一のポリカーボネートの３０〜１００モル％、さらに好ましく
は第一のポリカーボネートの６０〜１００モル％、さらに一段と好ましくは第一
のポリカーボネートの９０〜１００モル％をなす。一実施形態では、第一のポリ
カーボネートは構造（Ｉ）の残基から実質的になる。

【００４６】構造（Ｉ）の単位の具体例としては、特に限定されないが、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（ＢＣＣ）、１，１−ビス
（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−
ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロヘプタン及びその混合物の残基が挙げ
られる。ＢＣＣの残基が構造単位（Ｉ）として最も好ましい。

【００４７】本発明の一実施形態では、第一のポリカーボネートは構造（VI）のＢＣＣ残基
を９０〜１００モル％含む。ＢＣＣは、シクロヘキサノンとｏ−クレゾールから
簡単に合成できる。

【００４８】

【化１８】

【００４９】ＢＣＣ由来の構造単位１００モル％からなるポリカーボネートは、本明細書中
では「ＢＣＣホモポリカーボネート」という。さらに別の実施形態では、第一の
ポリカーボネートは実質的にＢＣＣの残基からなる。

【００５０】本発明によれば、式（Ｉ）の構造単位は３又は３′位が１以上のＲ₁又はＲ₂で
置換されていることが決定的重要性をもつ。ｎとｐが１で、Ｒ₁とＲ₂がそれぞれ
３位及び３′位に存在するのが好ましい。Ｒ₁及びＲ₂は好ましくはＣ₁〜Ｃ₆アル
キル基、さらに好ましくはＣ₁〜Ｃ₃アルキル基、さらに一段と好ましくはＣＨ₃
である。

【００５１】構造（II）の残基は、好ましくは第二のポリカーボネートの１０〜１００モル
％、好ましくは第二のポリカーボネートの３０〜１００モル％、さらに好ましく
は第二のポリカーボネートの６０〜１００モル％、さらに一段と好ましくは第二
のポリカーボネートの９０〜１００モル％をなす。一実施形態では、第二のポリ
カーボネートはＢＰＡ残基のみからなる。すなわち、第二のポリカーボネート中
の構造単位１００モル％を基準として、ＢＰＡ残基１００モル％からなる。

【００５２】構造（II）の単位の具体例としては、特に限定されないが、２，２−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）プロパン（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）ペンタン、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（３−エ
チル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン及びその混合物の残基が挙げられる。
ＢＰＡの残基が構造（II）として好ましい。

【００５３】第二のポリカーボネートは、任意には、構造（Ｖ）の構造単位を０．１〜２０
モル％含んでいてもよい。

【００５４】

【化１９】

【００５５】式中、ＺはＣ₁〜Ｃ₄₀枝分れ又は非枝分れアルキル基、或いは枝分れ又は非枝分
れシクロアルキル基である。

【００５６】構造式（Ｖ）の単位の具体例には、特に限定されないが、ドデカン二酸、セバ
シン酸（ＤＤＤＡ）、アジピン酸、オクタデカン二酸、オクタデセ−９−エン二
酸、９−カルボキシオクタデカン酸及び１０−カルボキシオクタデカン酸の残基
がある。ドデカン二酸の残基がさらに好ましい。

【００５７】一実施形態では、第二のポリカーボネートはＢＰＡ残基を６０モル％以上含み
、さらに好ましくはＢＰＡ残基を８０モル％以上含む。別の実施形態では、第二
のポリカーボネートは６０モル％以上のＢＰＡ残基と１０モル％以上のＤＤＤＡ
残基を含む。さらに別の実施形態では、第二のポリカーボネートは約６０〜８０
モル％のＢＰＡ残基と約１０〜約２０モル％以上のＤＤＤＡ残基を含む。

【００５８】構造（Ｖ）の単位の具体例には、特に限定されないが、ドデカン二酸、セバシ
ン酸、アジピン酸、オクタデカン二酸、オクタデセ−９−エン二酸、９−カルボ
キシオクタデカン酸及び１０−カルボキシオクタデカン酸の残基がある。ドデカ
ン二酸の残基がさらに好ましい。

【００５９】本発明のポリカーボネートは界面法又は溶融法で製造できる。界面法を用いる
場合、各種相間移動触媒の添加は任意である。適当な相間移動触媒には、特に限
定されないが、トリエチルアミンのような第三アミン、臭化テトラブチルアンモ
ニウムのようなアンモニウム塩、又は塩化へキサエチルグアニジウムがある。ｐ
−クミルフェノール（ＰＣＰ）や４−ブチルフェノールのような単官能性フェノ
ール、カルダノールやノニルフェノールのような長鎖アルキルフェノール、及び
二官能性フェノールを連鎖停止剤として使用してもよい。任意には、繰返し単位
の総モル数を基準として０．１〜１０モル％、さらに好ましくは４〜１０モル％
、さらに好ましくは４〜７％の連鎖停止剤をポリカーボネートに配合し得る。

【００６０】場合によっては、ホスゲン化条件を調節しなければならない。特に、反応媒質
中でのモノマーの溶解性及びモノマーの構造に関連したモノマー特有の反応性に
よって不要な環状オリゴマーの生成が優勢となる場合には、ホスゲン化条件を調
節すべきである。例えばＢＣＣの場合、標準的な界面重合条件下での環状オリゴ
マーの生成比率は、例えばＢＰＡの場合よりも大きい。ＢＣＣ含有量が約２０モ
ル％をかなり上回るポリカーボネートでは、線状ビスクロロホルメートオリゴマ
ー生成を促すため過剰のホスゲンを使用するのが有利であり、線状ビスクロロホ
ルメートオリゴマーを部分加水分解と重縮合によって高分子量ポリマーへと転化
する。好ましくは、約２０〜２００モル％過剰のホスゲンを使用する。

【００６１】本発明のポリカーボネートは溶融法つまりエステル交換法でも製造できる。こ
のプロセスでは、ホスゲンや溶媒を使用する必要がなく、最終ポリマー中での環
状及び線状低分子量オリゴマーのような低分子量夾雑物の生成が最小限に抑えら
れる。カーボネート源（ジアリールカーボネートなど）及び少量の触媒（アルカ
リ金属水酸化物や水酸化アンモニウムなど）と共にモノマーを混合し、反応混合
物上のヘッドスペースの圧力を周囲圧力から約１トルに下げながら段階的に温度
を上昇させるというプロトコルに従って減圧下で加熱する。

【００６２】適当なカーボネート源、触媒及び反応条件は米国特許第５８８０２４８号及びＫｉｒｋ−ＯｔｈｍｅｒＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，第４版、第１９巻、５８５〜６００頁にみられる（そ
の記載内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。）。各段階の時間及び
温度は、発泡などによる材料の機械的損失が避けられるようにする。フェノール
と過剰のジフェニルカーボネートを塔頂から除去して重合プロセスを完了させる
。高分子量ポリマー生成物はメルトとして単離されるが、そのペレット化の前に
安定剤や離型剤のような他の添加剤を配合し得る。溶融法で合成した生成物は、
界面法で合成した生成物に比べ、非溶解粒子の数が少なく、環状オリゴマーのよ
うな低分子量夾雑物の含有量が少ない。

【００６３】本発明のポリカーボネートは、任意には、光学製品の成形に当たり光学用途で
の慣用添加剤（特に限定されないが、染料、ＵＶ安定剤、酸化防止剤、熱安定剤
及び離型剤など）とブレンドしてもよい。特に、所望の光学製品を成形するため
のブレンドの加工に役立つ添加剤とポリカーボネートとのブレンドを形成するの
が好ましい。ブレンドは、任意には、所望の添加剤を０．０００１〜１０重量％
、好ましくは０．０００１〜１．０重量％含有し得る。

【００６４】本発明のポリカーボネートに添加し得る物質又は添加剤には、特に限定されな
いが、耐熱性安定剤、ＵＶ吸収剤、離型剤、帯電防止剤、スリップ剤、粘着防止
剤、滑剤、曇り防止剤、着色剤、天然油、合成油、ワックス、有機充填材、無機
充填材及びこれらの混合物がある。

【００６５】上述の耐熱性安定剤の例には、特に限定されないが、フェノール系安定剤、有
機チオエーテル系安定剤、有機リン化物安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、エ
ポキシ系安定剤及びこれらの混合物がある。耐熱性安定剤は固体又は液体の形態
で添加し得る。

【００６６】ＵＶ吸収剤の例には、特に限定されないが、サリチル酸系ＵＶ吸収剤、ベンゾ
フェノン系ＵＶ吸収剤、ベンゾトリアゾール系ＵＶ吸収剤、シアノアクリレート
系ＵＶ吸収剤及びこれらの混合物がある。

【００６７】離型剤の例には、特に限定されないが、天然及び合成パラフィン、ポリエチレ
ンワックス、フルオロカーボン、その他の炭化水素系離型剤、ステアリン酸、ヒ
ドロキシステアリン酸、その他の高級脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸、その他の脂肪
酸系離型剤、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアロアミド、その他の脂肪
酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド、その他の脂肪酸アミド系離型剤、ステ
アリルアルコール、セチルアルコール、その他の脂肪族アルコール、多価アルコ
ール、ポリグリコール、ポリグリセロール、その他のアルコール系離型剤、ステ
アリン酸ブチル、ペンタエリトリトールテトラステアレート、その他の脂肪酸の
低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸のポリグリ
コールエステル、その他の脂肪酸エステル系離型剤、シリコーンオイル、その他
のシリコーン系離型剤、及びこれらの混合物がある。

【００６８】着色剤は顔料でも染料でもよい。本発明では無機着色剤と有機着色剤を別々又
は組合せて使用できる。

【００６９】着色剤は顔料でも染料でもよい。本発明では無機着色剤と有機着色剤を別々又
は組合せて使用できる。

【００７０】第一及び第二のポリカーボネートはランダム共重合体でも、ブロック共重合体
でも、グラフト共重合体でもよい。グラフト共重合体その他の枝分れポリマーを
製造するときには製造時に適当な枝分れ剤を使用する。

【００７１】所望の製品は、射出成形、圧縮成形、押出法及び溶液キャスト法でポリカーボ
ネート又はポリカーボネートブレンドを成形することで得られる。射出成形がさ
らに好ましい製品の成形方法である。

【００７２】本発明のブレンドは良好な性質を有する透明製品の製造に有用である。かかる
性質には良好な耐薬品性及び溶融加工性がある。本ブレンドは、成形品、繊維、
フィルム及びシートの製造に特に有用である。

【００７３】本発明のブレンドは、第一のポリカーボネートと第二のポリカーボネートを約
２４０〜約３００℃の温度で透明ブレンド組成物の形成に十分な時間ブレンディ
ングする段階を含む方法で製造することができる。ブレンドの形成に適した方法
には、特に限定されないが、溶融法、溶液調製法、ドライブレンディング法及び
共押出法がある。

【００７４】共押出法では、第一のポリカーボネートと第二のポリカーボネートを予備混合
してもよいし、或いは、２台のフィーダーを用いてもよい。触媒もジフェニルカ
ーボネートも不要である。任意には、触媒を使用してもよい。

【００７５】上述の第一のポリカーボネートと第二のポリカーボネートに加えて、本発明の
ブレンドは１種類以上のその他の改質用ポリマーを含んでいてもよい。適当な改
質用ポリマーは、第一及び第二のポリカーボネートと共に混和性ブレンドを生成
するものである。考えられる改質用ポリマーには、上記以外のポリカーボネート
、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリアリーレート
、液晶ポリマー、ビニルポリマー及びこれらの混合物がある。適当な改質用ポリ
マーの決定は、可能な改質用ポリマーについて従来の混和性試験を実施すること
で当業者がなし得る事項である。

【００７６】

【実施例】

以下の実施例は、特許請求の範囲に記載した組成物及び方法をいかに実施し評
価するかを当業者に示すために記載するものであり、本発明者らが発明として把
握している範囲を限定するものではない。数値（例えば量、温度など）に関して
は正確を期したが、若干の誤差や偏差はあるであろう。特記しない限り、部は重
量部であり、温度は摂氏単位（℃）又は室温であり、圧力は大気圧又はその付近
である。

【００７７】以下に示す結果を得るのに用いた材料及び試験法は以下の通りである。

【００７８】分子量は重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）として記載し、Ｈ
Ｐ１０９０ＨＰＬＣを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーでポリ
スチレンを標準として測定した。

【００７９】Ｔ_g値は昇温速度２０℃／分で１／２ΔＣｐ法を用いてＰＥＲＫＩＮＥＬＭ
ＥＲＤＳＣ７での示差走査熱量測定によって求めた。

【００８０】透過率測定値は、ＨＰ８４５３ＵＶ−ｖｉｓ分光光度計を用いて６３０ｎｍ
で求めた。値は、部品表面での散乱に関する補正は行っていない。

【００８１】以下の実施例では、特記しない限り、組成に関する百分率は重量百分率である
。「ＣＳ」は、ｐ−クミルフェノールのモル％単位で表した連鎖停止剤を示す。

【００８２】例１〜４例１〜４では、６つのバレル、二孔ダイ及びマイルドＰＣスクリューを備えた
２８ｍｍ二軸押出機で材料をうまく押出すことができた。ＢＣＣ−７％ＣＳは界
面法で合成したが、これは「綿毛状の」コンシステンシーを有していて、そのた
め押出が難しかった。しかし、典型的な安定処理条件はスクリュー回転数２００
〜３００ｒｐｍ及びバレル温度ＲＴ／１００／２４０／２６０／２６０／２６０
℃であった。５番目のバレルに位置する真空ベントで十分な真空に引いた。ダイ
でのメルト温度は、メルトプローブで測定して、２８２〜２８５℃であった。材
料は６０〜６５％のトルクで２０ポンド／時で処理した。

【００８３】例１〜４では、ＳＥＭ分析を用いて、ＢＣＣと、（１）ＧＥＮＥＲＡＬＥＬ
ＥＣＴＲＩＣ社製のＤＤＤＡ残基約９モル％とＢＰＡ残基約９１モル％からなる
コポリカーボネートＬＥＸＡＮＳＰ（「ＳＰ」ともいう。）及び（２）ＢＰＡ
残基からなるホモポリカーボネート（以下、「ＢＰＡ」という。）との混和性を
調べた。

【００８４】

【表１】

【００８５】相分離又は非混和相の痕跡を調べた。

【００８６】試験片の作製及び顕微鏡検査：切片作製用の固いブロックを得るため各ディスクの一部をエポキシ樹脂で両面
にコートし、切削部付近ではエポキシ樹脂をトリミングした。ウルトラミクロト
ーム上でダイヤモンドナイフを用いて室温で薄片を作製した。切片作製用の部分
は無作為に選んだが、典型的な切片の厚さは８０〜１００ｎｍであった。潜在的
な非混和相を識別するためＥＭグリッド上の切片をＲｕＯ₄で染色したが、染色
時間は１桁のオーダーで変化させた。試料Ａの幾つかの切片をＯｓＯ₄で染色し
てコントラストに変化が起こるか否かを調べた。ＯｓＯ₄染色は「見込み薄」で
あったため、他の試験片では試みなかった。染色した試験片は、１００ＫＶで作
動させたＰｈｉｌｉｐｓＣＭ１００ＴＥＭで検査した。

【００８７】観察結果：最初の４つの試験片では、非混和相の指標となるコントラストは認められなか
った。分析条件下では、直径１００Ａ〜２０μｍの分散相が認められるはずであ
った。非常に弱いコントラストを見逃していないことを確認するため、試験片（
Ａ）及び（Ｄ）のネガを撮った。これらのネガでは（十分に想像力を働かせたと
しても）いかなる相分離も認められなかったので、プリントしなかった。

【００８８】我々は、以前、繰返し単位は同一であるが分子量差が２倍あるポリマーのブレ
ンドで弱い相分離を観察した経験がある。我々は、同じ官能基を有するが繰返し
単位が僅かに異なるポリマーのブレンド（例えば、メタクリル酸メチルとメタク
リル酸エチルとのブレンド又はＳＢＩ／ＢＰＡ共重合体とＢＰＡとのブレンド）
で非常に明瞭な相分離を観察した経験もある。これらの場合、最も強いコントラ
ストは相境界で認められるのが通常であった。

【００８９】これらの試験片でコントラストが認められないこと及び以前の経験から、我々
は例１〜４のブレンドが完全な混和性を有するという結論を得た。

【００９０】例５〜１３例５〜１３では、ＢＣＣホモポリマーとＢＰＡポリカーボネート（いずれもＧ
ＥＮＥＲＡＬＥＬＥＣＴＲＩＣ社製のＰＣ１０５又はＰＣ１２０）を予備混合
するか、或いはマイルドＰＣスクリューを備えた２８ｍｍＷＰ押出機に同時供給
してバレル温度約２６０〜約２８０℃で押出した。これらの例では、触媒は使用
しなかった。次に、得られたペレットを射出成形して２インチ×２．１２５イン
チの板状試験片とした。ＨＰＣＨＥＭＳＴＡＴＩＯＮＵＶ−ＶＩＳ分光光度
計を用いて６３０ｎｍでの透過率測定値を求めた。以下の透過率データにみられ
る通り、相分離は認められなかった。例６は比較例である。

【００９１】

【表２】

【００９２】例１４〜１７例１４〜１７では、ＢＣＣとＢＰＡポリカーボネートとの混和性をさらに観察
した。ＢＣＣポリマー及びＢＰＡポリカーボネート（ＧＥＮＥＲＡＬＥＬＥＣ
ＴＲＩＣ社製のグレードＰＣ１２０）を予備混合し、マイルドＰＣスクリューを
備えた２８ｍｍＷＰ押出機に供給してバレル温度約２６０〜約２８０℃で押出し
た。触媒（テトラブチルホスホニウムテトラフェニルボレート）の量は約０〜約
３００ｐｐｍの範囲で変化させた。触媒の加水分解による分子量低下効率をＧＰ
Ｃで観察した。Ｃ₁₃ＮＭＲにより、押出機内での滞留時間内にはごく僅かなエス
テル交換反応しか起こらないことが判明した。次に、得られたペレットを射出成
形して引張試験片とした。ＨＰＣＨＥＭＳＴＡＴＩＯＮＵＶ−ＶＩＳ分光光
度計を用いて６３０ｎｍでの透過率測定値を求めた。高い透過率データから明ら
かな通り、相分離はみられなかった。

【００９３】

【表３】

【００９４】例１８〜３５例１８〜３５では、ＢＣＣとＢＰＡポリカーボネートとの混和性をさらに観察
した。ＢＣＣホモポリカーボネート（ＢＣＣ）とＢＰＡホモポリカーボネート（
ＢＰＡ）を予備混合し、マイルドＰＣスクリューを備えた２８ｍｍＷＰ押出機に
供給してバレル温度約２６０〜約２８０℃で押出した。例１８〜２３では、ＢＣ
Ｃ（７モル％連鎖停止剤、Ｍｗ＝２８０００グラム／モル）とＢＰＡ（ＧＥＮＥ
ＲＡＬＥＬＥＣＴＲＩＣ社製のＬＥＸＡＮＯＱ１０５０Ｃ）を予備混合して
押出した。例２４〜２９では、ＢＣＣ（６モル％連鎖停止剤、Ｍｗ＝３２０００
グラム／モル）とＢＰＡ（いずれもＧＥＮＥＲＡＬＥＬＥＣＴＲＩＣ社製のＬ
ＥＸＡＮＯＱ１０５０ＣとＬＥＸＡＮＭＬ５５２１）を予備混合して押出し
た。触媒を含む試料（以下の表に示す）では、押出前に１５０ｐｐｍのテトラブ
チルホスホニウムテトラフェニルボレートをポリマーに添加した。次に、得られ
たペレットを射出成形してディスクとした。高い透過率データから明らかな通り
、相分離はみられなかった。

【００９５】

【表４】

【００９６】例３６〜４７例３６〜４７では、ＢＰＡポリカーボネート（ＬＥＸＡＮＰＣ１２０）又は
ＢＣＣポリマー（７モル％連鎖停止剤）とＬＥＸＡＮＳＰ１０１０コポリエス
テルカーボネート（９２：８モル％ＢＰＡ：ＤＤＤＡ）をＨＥＮＳＣＨＥＬミキ
サーで予備混合し、マイルドＰＣスクリューを備えた２８ｍｍＷＰ押出機に供給
してバレル温度約２６０〜約２８０℃で押出した。触媒（テトラブチルホスホニ
ウムテトラフェニルボレート）の量は約０〜約３００ｐｐｍの範囲で変化させた
。次に、得られたペレットをＥＮＧＥＬ３０トン射出成形機を用いて射出成形し
て引張試験片とした。ＧＰＣ及びＣ₁₃ＮＭＲを用いて触媒の効率を調べた。分子
量は一般に触媒量による影響は少なかった。これは、押出時にごく僅かな加水分
解しか起こらないことを示唆している。さらに、Ｃ₁₃ＮＭＲにより、押出機内で
の滞留時間内にはごく僅かなエステル交換反応（共重合）しか起こらないことが
判明した。高い透過率データから明らかな通り、相分離はみられなかった。これ
は、Ｔｇが単一であるというデータと併せて、ＢＰＡポリカーボネート及びＢＣ
ＣポリカーボネートがＬＥＸＡＮＳＰと混和し得ることを示している。

【００９７】

【表５】

【００９８】例４８〜６１例４８〜６１では、ＢＰＡポリカーボネート（ＬＥＸＡＮＰＣ１２０）又は
ＢＣＣポリマーとポリエステルカーボネート（ＬＥＸＡＮＳＰ１０１０（ＳＰ
ともいう。）、９２モル％ＢＰＡ／８モル％ＤＤＡ）をＨＥＮＳＣＨＥＬミキサ
ーで予備混合し、マイルドＰＣスクリューを備えた２８ｍｍＷＰ押出機に供給し
てバレル温度約２６０〜約２８０℃で押出した。次に、得られたペレットをＥＮ
ＧＥＬ３０トン射出成形機を用いて射出成形して引張試験片とした。単歯ノッチ
ャーを用いて引張試験片にダブルノッチを設け、次いで試料のガラス転移温度の
約８５％の温度で５時間アニールした。次に、ＩＮＳＴＲＯＮ万能試験機を用い
て毎分０．０５インチの速度で試料を引張って、破断に至るまでのエネルギーの
値を求めた。メルトフローインデックス（ＭＦＩ）の値は、ＴＩＮＩＵＳ−ＯＬ
ＳＥＮ可塑度計を用いて２５０℃及び１．２ｋｇｆで求めた。以下の表は、ポリ
エステルカーボネート含有材料の破断エネルギー（固有延性）の値がＢＣＣホモ
ポリマーよりも格段に高いことを示している。例えば、例６１（５０：５０Ｂ
ＣＣ：ＬＥＸＡＮＳＰ１０１０）は、例５２（ＢＣＣホモポリマー、連鎖停止
剤５モル％）と同程度のＭｗ及びＭＦＩを有するものの、例５２よりも約１６０
％高い破断エネルギーを有している。

【００９９】

【表６】

【０１００】例６２〜６９例６２〜６９では、単一のＴｇを示し６３０ｎｍで高い透過率の値を示す溶液
キャストフィルムを形成した。高分子量ＢＰＡポリカーボネート（ＬＥＸＡＮ
ＰＣ１３１、Ｍｗ＝６７０００）をクロロホルムに溶解した溶液を、ＢＣＣ（Ｍ
ｗ＝３２０００）の溶液と様々な比率で混合した。次いで、これらの溶液をスラ
イドガラス上に流延して室温で乾燥した。Ｔｇは単一で、Ｆｏｘ−Ｆｌｏｒｙの
予測式（１／Ｔｇ＝ｗ１／Ｔｇ１＋ｗ２／Ｔｇ２）によく一致していた。以上の
手順をＬＥＸＡＮＳＰ１０１０：ＢＣＣで繰返した。ＬＥＸＡＮＳＰ：ＢＣ
Ｃの組では、Ｔｇは単一で混和性であることを示していたが、Ｆｏｘ−Ｆｌｏｒ
ｙの予測式から若干正方向にずれていた。いずれの組のフィルムも、蒸発速度を
制御する限り、目視観察で光学的に透明であった。急速に蒸発させると、フィル
ム内に気泡が閉込められて曇りを生じる。ガスケットで円形に仕切ったスライド
ガラス上に同量（１ｍｌ）のポリマー溶液を滴下することで厚さの調節された（
約０．０３ｍｍ）フィルムを形成した。ＢＰＡポリカーボネート（ＬＥＸＡＮ
ＰＣ１３１）：ＢＣＣ及びＬＥＸＡＮＳＰ：ＢＣＣブレンドの２０、４０、６
０、８０及び１００％ブレンドを試験した。すべてのブレンドで、透過率は６３
０ｎｍで９８％を上回り、４５０ｎｍでは９５％を超えた。これらの例は、これ
らのポリマーが混和性をもつこと及びその混和性がエステル交換反応生成物に起
因する相溶化の結果ではないという結論を支持している。

【０１０１】

【表７】

【０１０２】例７０例７０では、６３０ｎｍで高い透過率の値を示すスピンコートフィルムを形成
した。１０重量％のポリマーをクロロホルムに溶解して、ＢＰＡポリカーボネー
ト（ＬＥＸＡＮＯＱ１０５０Ｃ、Ｍｗ＝２９５００）とＢＣＣ（Ｍｗ＝３１０
００）の溶液をＢＰＡ−ＰＣ：ＢＣＣ比を種々変えて調製した。次いで、これら
の溶液をスライドガラスにスピンコーティングし、室温で乾燥した。スライドガ
ラス上に同量（１ｍｌ）のポリマー溶液を滴下し、回転速度を調整することで厚
さの調節された（約０．００２ｍｍ）フィルムを形成した。いずれのフィルムも
、目視観察で光学的に透明であった。ＢＰＡポリカーボネート（ＬＥＸＡＮＯ
Ｑ１０５０Ｃ）の０、１０、２０、４０、６０、８０及び１００％ブレンド。６
３０ｎｍでのすべてのブレンドの透過率及びフィルムの厚さを図１に示す。これ
らの例は、かかるポリマーが混和性をもつこと及びその混和性がエステル交換反
応生成物に起因する相溶化の結果ではないという結論を支持している。

【０１０３】以上、本発明を特にその好ましい実施形態を参照して詳しく説明してきたが、
本発明の技術思想及び技術的範囲内で様々な変形及び修正が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一のポリカーボネートと第二のポリカーボネートの混和性を示すグラフであ
り、混和性がエステル交換反応生成物に起因する相溶化の結果ではないことを示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ドリス，イレーネアメリカ合衆国、12065、ニューヨーク州、クリフトン・パーク、アパートメント・イー、ホランデール・レーン、17番 (72)発明者デービス，ゲーリー・チャールズアメリカ合衆国、12205、ニューヨーク州、オールバニ、フェリシア・コート、５番 (72)発明者ハリハラン，ラメシュアメリカ合衆国、12084、ニューヨーク州、ギルダーランド、ヨークシャー・ドライブ、82シー（番地なし) Ｆターム(参考） 4J002 CG01W CG02X CG04X GK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を含んでなる透明ブレンド。Ａ）式（Ｉ）の構造単位を含む第一のポリカーボネート１〜９９重量％【化１】（式中、Ｒ₁及びＲ₂の１以上が３又は３′位にあることを条件として、Ｒ₁及び
Ｒ₂はＣ₁〜Ｃ₆アルキル基からなる群から独立に選択され、ＸはＣＨ₂を表し、ｍ
は４〜７の整数であり、ｎは１〜４の整数であり、ｐは１〜４の整数であり、式
（Ｉ）の構造単位は第一のポリカーボネートの１０〜約１００モル％をなす。）Ｂ）式（II）の構造単位を含む第二のポリカーボネート１〜９９重量％（ただし
、第一のポリカーボネート（Ａ）と第二のポリカーボネート（Ｂ）の合計重量百
分率は１００重量％に等しい。）【化２】（式中、Ｒ₁₈はハロゲン、水素、一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化
水素オキシ基からなる群から独立に選択され、Ｒ₁₉はハロゲン、水素、一価Ｃ₁
〜Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素オキシ基からなる群から独立に選択
され、Ｗは二価置換又は非置換Ｃ₁〜Ｃ₁₈炭化水素基、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−
Ｏ−、【化３】からなる群から選択され、各ｎは０〜４の値を有する整数から独立に選択され、
ｂは０又は１であり、構造単位（II）は第二のポリカーボネートの１０モル％以
上をなす。）
【請求項２】成分（Ａ）が次式の構造単位を有するポリカーボネートを９
０〜１００モル％含む、請求項１記載の透明ブレンド。【化４】（式中、Ｒ₁及びＲ₂はＣＨ₃である。）
【請求項３】第二のポリカーボネートが９０〜１００モル％のＢＰＡ残基
を含む、請求項１記載の透明ブレンド組成物。
【請求項４】第二のポリカーボネートが実質的にＢＰＡからなる、請求項
１記載の透明ブレンド組成物。
【請求項５】第一のポリカーボネートが実質的にＢＣＣ残基からなり、第
二のポリカーボネートが実質的にＢＰＡ残基からなる、請求項１記載の透明ブレ
ンド組成物。
【請求項６】第二のポリカーボネートがさらに式（III）の構造単位１〜
９９モル％を含む、請求項１記載の透明ブレンド組成物。【化５】（式中、ＺはＣ₁〜Ｃ₄₀枝分れ又は非枝分れアルキル基或いは枝分れ又は非枝分
れシクロアルキル基である。）
【請求項７】Ａ）式（Ｉ）の構造単位を含む第一のポリカーボネート１〜９９重量％と、【化６】（式中、Ｒ₁₈はハロゲン、水素、一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化
水素オキシ基からなる群から独立に選択され、Ｒ₁₉はハロゲン、水素、一価Ｃ₁
〜Ｃ₆炭化水素基及び一価Ｃ₁〜Ｃ₆炭化水素オキシ基からなる群から独立に選択
され、Ｗは二価置換又は非置換Ｃ₁〜Ｃ₁₈炭化水素基、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−
Ｏ−、【化７】からなる群から選択され、各ｎは０〜４の値を有する整数から独立に選択され、
ｂは０又は１であり、構造単位（II）は第二のポリカーボネートの１０モル％
以上をなす。）とを、第一のポリカーボネート（Ａ）と第二のポリカーボネート（Ｂ）の合計重量百分
率が１００重量％に等しい割合で共押出する段階を含む、透明ブレンド組成物の
製造方法。
【請求項８】第二のポリカーボネートがさらに式（III）の構造単位１〜
９９モル％を含む、請求項７記載の方法。【化８】（式中、ＺはＣ₁〜Ｃ₄₀枝分れ又は非枝分れアルキル基或いは枝分れ又は非枝分
れシクロアルキル基である。）
【請求項９】共押出が触媒の非存在下で実施される、請求項７記載の方法
。
【請求項１０】成分（Ａ）が次式の構造単位を有するポリカーボネートを
含む、請求項７記載の方法。【化９】（式中、Ｒ₁及びＲ₂はＣＨ₃である。）
【請求項１１】Ａ）９０〜１００モル％のＢＣＣ残基を含むポリカーボネ
ートと、Ｂ）９０〜１００モル％のＢＰＡ残基を含むポリカーボネートとを共押出する段
階を含む、透明ブレンド組成物の製造方法。