JP6178332B2 - 深みのある光沢効果を有するポリカーボネート製多層体 - Google Patents
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Description
(1)以下の成分(1.1)〜(1.8)を含む、光透過率1.0%未満、好ましくは0.5%未満、より好ましくは0.2%未満、最も好ましくは0.1%未満、特に好ましくは0.0%を有するベース層、
(2)ポリシロキサン系耐引っかき性コーティング、および
(3)任意の少なくとも1つの接着促進層
を含む。
(1.1)少なくとも1つの熱可塑性樹脂、好ましくはポリカーボネート、より好ましくはISO 1133(300℃および1.2kg負荷)に準拠したメルト体積流量率(i)6〜25cm3/10分、(ii)好ましくは9〜21cm3/10分を有するポリカーボネート。
(1.2)以下の構造、
構造(1a)、(1b):
(式中、RaおよびRbは互いに独立して直鎖状または分岐状アルキル基、またはハロゲン、好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert‐ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、テキシル、またはCl、より好ましくは、メチル、Cl、特に好ましくはClを表し、
nはR毎に独立して、0〜3の自然数を表し、n=0の場合、上記基は水素である。)
構造(2a)および(2b)
(式中、RcおよびRdは互いに独立して直鎖状または分岐状アルキル基、またはハロゲン、好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert‐ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、テキシル、またはCl、より好ましくは、メチル、Cl、特に好ましくはClを表し、
nはR毎に独立して、0〜3の自然数を表し、n=0の場合、上記基は水素である。)
から成る群から選択される少なくとも1つの着色剤。
好ましい態様では、Raおよび/またはRbは、Clであり、アミン官能基を有する炭素原子のオルト位および/またはパラ位に配置される。更に、好ましい態様では、RaおよびRbはそれぞれ、好ましくは窒素官能基を有する炭素原子のメタ位に配置されたtert‐ブチル基を表す。
好ましい態様では、Rcおよび/またはRdはClであり、例えばジ‐オルソ−クロロナフタレノ、ジ‐オルソ、モノ‐パラ‐クロロナフタレノおよびモノ‐オルソ−ナフタレノなどの、アミン官能基を有する炭素原子のオルト位および/またはパラ位に配置される。更に、好ましい態様では、RcおよびRdはそれぞれ、好ましくは窒素官能基を有
する炭素原子のメタ位に配置されたtert‐ブチル基を表す。
構造(1a)、(1b)、(2a)および(2b)は、互いに異性体である。それぞれの異性体は、単独または混合物で用いることができる。1つの特定の態様では、(1a)および(1b)または(2a)および(2b)の異性体の1:1混合物(異性体混合物中の異性体の量(重量%)に対して)を用いる。
構造(3)
(式中、Rは、Hおよびp‐メチルフェニルアミン基から成る群から選択され;好ましくはRはHである。)
(式中、R1およびR2は互いに独立して直鎖状または分岐状アルキル基、またはハロゲン、好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert‐ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、テキシル、またはCl、より好ましくは、メチル、Cl、特に好ましくはClを表し、
nは、0〜4の自然数を表す。)
カーボンブラックは、好ましくは、官能基を有する分散剤を使用することなく、有機ポリマーマトリックス中に微細分散される。好適なカーボンブラックは、平均粒度好ましくは100nm未満、より好ましくは75nm未満、更により好ましくは50nm未満、および特に好ましくは40nm未満を有し、上記平均粒度は好ましくは0.5nmを
超え、より好ましくは1nmを超え、および特に好ましくは5nmを超える。
本発明では、脂肪酸エステル、好ましくはステアリン酸エステル、より好ましくはペンタエリスリトールをベースとした離型剤を使用する。
好適な紫外線吸収剤は、400nm未満の領域で可能な限り低い透過率および400nmを超える領域で可能な限り高い透過率を有する化合物である。このような化合物およびそれらの製造は、文献により公知であり、例えば欧州特許出願公開第0 839 623号明細書、国際公開第96/15102号パンフレットおよび欧州特許出願公開第0 500 496号明細書に記載されている。本発明の組成物に使用するのに特に好適な紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール、トリアジン、ベンゾフェノンおよび/またはアリール化シアノアクリレートである。
本発明に好適なベース層中の熱安定剤および加工安定剤は、ホスファイト、ホスホナイト、およびホスフィンである。それらの例としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4‐ジ‐tert‐ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4‐ジ‐tert‐ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4‐ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6‐ジ‐tert‐ブチル‐4‐メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジイソデシルオキシペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4‐ジ‐tert‐ブチル‐6‐メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4,6‐トリス(tert‐ブチルフェニル))ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4‐ジ‐tert‐ブチルフェニル)‐4,4’‐ビフェニレンジホスホナイト、6‐イソオクチルオキシ‐2,4,8,10‐テトラ‐tert‐ブチル‐12H‐ジベンゾ[d,g]‐1,3,2‐ジオキサホスホシン、ビス(2,4‐ジ‐tert‐ブチル‐6‐メチルフェニル)メチルホスファイト、ビス(2,4‐ジ‐tert‐ブチル‐6‐メチルフェニル)エチルホスファイト、6‐フルオロ‐2,4,8,10‐テトラ‐tert‐ブチル‐12‐メチル‐ジベンゾ[d,g]‐1,3,2‐ジオキサホスホシン、2,2’,2’’‐ニトリロ‐[トリエチルトリス(3,3’,5,5’‐テトラ‐tert‐ブチル‐1,1’‐ビフェニル‐2,2’‐ジイル)ホスファイト]、2‐エチルヘキシル(3,3’,5,5’‐テトラ‐tert‐ブチル‐1,1’‐ビフェニル‐2,2’‐ジイル)ホスフィット、5‐ブチル‐5‐エチル‐2‐(2,4,6‐トリ‐tert‐ブチルフェノキシ)‐1,3,2‐ジオキサホスフィラン、ビス(2,6‐ジ‐tert‐ブチル‐4‐メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリフェニルホスフィン(TPP)、トリアルキルフェニルホスフィン、ビスジフェニルホスフィノエタンまたはトリナフチルホスフィンが挙げられる。トリフェニルホスフィン(TPP)、「Irgafos(登録商標) 168」(トリス(2,4‐ジ‐tert‐ブチルフェニル)ホスファイトおよびトリス(ノニルフェニル)ホスファイト、またはこれらの混合物が特に好ましい。
場合により、上記ベース層は、0.0〜5.0重量%、好ましくは0.01〜1.00重量%の少なくとも一つの更なる添加剤を含有する。更なる添加剤は、例えば欧州特許出願公開第0 839 623号明細書、国際公開第96/15102号パンフレット、欧州特許出願公開第0 500 496号明細書、または“Plastics Additives Handbook”、Hans Zweifel、第5版、2000年、Hanser Verlag、ミュンヘンに記載されているような従来のポリマー添加剤、例えば難燃剤または流動性向上剤である。ここでは、前述のベース層の構成成分は、これらの添加物から明確に除外する。
(b)少なくとも1つの紫外線吸収剤、
(c)アルコール系溶媒
を含有するプライマー溶液を用いて上記成形部品をフローコーティング法によって塗布する工程。
(b)無機微粒子化合物、好ましくはSiO2、
(c)アルコール系溶媒、
(d)少なくとも1つの紫外線吸収剤
を含むポリシロキサン系塗料を用いて上記成形部品をフローコーティング法によって塗布する工程。
メルト体積流量率(MVR)は、ISO 1133(300℃、1.2kg)に従って測定される。
透過率測定は、ISO 13468−2に従って、球光度計を備えたPerkin Elmer社製「Lambda 900」分光光度計により行った(すなわち、拡散透過率および直接透過率を測定することにより、全透過率を決定)。
ブリード性は、ポリカーボネートに適した塗料溶液を顆粒に塗布する試験によって決定する。
フェノール系末端基およびISO 1133に従って300℃および1.2kg荷重下で測定された6cm3/10分のメルト体積流量率(MVR)を有する直鎖状ビスフェノールAポリカーボネート(以下、PC 1と称する)。
フェノール系末端基およびISO 1133に従って300℃および1.2kg荷重下で測定された12.5cm3/10分のMVRを有する直鎖状ビスフェノールAポリカーボネート(以下、PC 2と称する)。PC 2はまた、離型剤、熱安定剤および紫外線安定剤から成る添加剤混合物を含有する。ペンタエリスリトールテトラステアレート(CAS 115‐83‐3)を離型剤として使用し、トリフェニルホスフィン(CAS 603‐35‐0)を熱安定剤として使用し、「Tinuvin(登録商標) 329」(CAS 3147−75−9)を紫外線安定剤として使用した。
Cabot社の「Black Pearls(登録商標) 800」(CAS No.1333‐86‐4)をナノスケールのカーボンブラックとして使用した(粒子径約17nm)。
後述の(I)の生成物(全R=H)を、式(1a、1b)の着色剤として使用した。
後述の(II)の生成物(全R=H)を、式(2a、2b)の着色剤として使用した。
LeverkusenのLanxess社製「Macrolex(登録商標) Violet B」(Solvent Violet 13、CAS No.81‐48‐1)を、式(3)の着色剤として使用した。
5.62g(0.025モル)のベンゼン‐1,2,4,5‐テトラカルボン酸二無水物および7.99g(0.05モル)の1,8‐ジアミノナフタレンを、室温で75mLのn‐エチルピロリドン中に入れ、150℃まで徐々に加熱した。混合物を上記温度で5時間撹拌した。冷却後、125mLの水を加え、形成した沈澱物を濾去した。次いで、沈殿物を水中で繰り返し懸濁させて、洗浄した。沈殿物を、高真空下80℃で乾燥した。50mLの氷酢酸および25mLの無水酢酸の混合物を乾燥した沈殿物に加えた。この混合物を4時間環流した。冷却後、反応混合物を500mLの水の中に注ぎ入れた。沈殿物を濾去し、水洗し、高真空下80℃で乾燥した。12.5gの薄紫色の粉末を得た。
6.71g(0.025モル)のナフタレン‐1,4,5,8‐テトラカルボン酸二無水物および7.99g(0.05モル)の1,8‐ジアミノナフタレンを、室温で75mLのn‐エチルピロリドン中に入れ、150℃まで徐々に加熱した。混合物を上記温度で5時間撹拌した。冷却後、152mLの水を加え、形成した沈澱物を濾去した。次いで、沈殿物を水中で繰り返し懸濁させて、洗浄した。沈殿物を、高真空下80℃で乾燥した。50mLの氷酢酸および25mLの無水酢酸の混合物を乾燥した沈殿物に加えた。この混合物を4時間環流した。冷却後、反応混合物を125mLの水の中に注ぎ入れた。沈殿物を濾去し、熱水で洗浄し、高真空下80℃で乾燥した。13.7gの薄紫色の粉末を得た。
添加剤の配合は、KraussMaffei Berstorffの2軸押出機、タイプZE25により、ハウジング温度260℃およびコンパウンド温度270℃および速度100rpm、流速10kg/時で、実施例に示した成分量を用いて行った。混合を改善するため、まず、後述の更なる成分を含有するPC1のドライブレンド(全組成物に対して10重量%のドライブレンド)を調製した。このドライブレンドを、配合時に、PC2に加えた。
顆粒を真空下、120℃で3時間乾燥し、次いで、サイズ25の射出ユニットを備えた射出成形機「Arburg 370」によりコンパウンド温度300℃および金型温度90℃で加工して、直径80mmおよび厚さ2.0mmを有する円形の光学シートを形成した。
前述したような以下の成分の量を含有するポリマー組成物を、
Macrolex Violet B(比較例用の着色剤) 0.20重量%
Black Pearls(登録商標) 800(成分b) 0.02重量%
を配合することによって製造した。
試料シートおよび顆粒を前述のように作製した。
前述したような以下の成分の量を含有するポリマー組成物を、
(1a)および(1b)の1:1(重量%)混合物(成分a) 0.10重量%
(2a)および(2b)の1:1(重量%)混合物(成分a) 0.10重量%
を配合することによって製造した。
試料シートおよび顆粒を前述のように作製した。
実施例1および2から得られた上記試料シートは、光透過率0.1%未満を有した。
実施例1および2から得られた上記試料シートを、視覚的に検査した。上記試料シートは、欠陥のない表面および十分な黒色効果を有した。
Claims (17)
- (1)(i)少なくとも1つの熱可塑性樹脂、
(ii)構造1a、1b:
(式中、RaおよびRbは互いに独立して直鎖状または分岐状アルキル基、またはハロゲンを表し、
nはR毎に独立して、0〜3の自然数を表し、n=0の場合、上記基は水素である。)、および
構造2a、2b:
(式中、RcおよびRdは互いに独立して直鎖状または分岐状アルキル基、またはハロゲンを表し、
nはR毎に独立して、0〜3の自然数を表し、n=0の場合、上記基は水素である。)
から成る群から選択される少なくとも1つの着色剤、
を含有し、
光透過率1%未満を有するベース層、
(2)ベース層の少なくとも片面に形成された、少なくとも1つの紫外線吸収剤を含有し、厚さ2〜15μmを有するポリシロキサン系耐引っかき性コーティング
を含むことを特徴とする多層体。 - 構造(1a)、(1b)、(2a)および(2b)の前記着色剤をそれぞれ、濃度0.05〜0.50重量%で個々に用いる、請求項1記載の多層体。
- 構造(1a)、(1b)、(2a)および(2b)の着色剤の組み合わせを用いる、請求項1記載の多層体。
- 前記ベース層が、(1a)および(1b)の着色剤の組み合わせまたは(2a)および(2b)の着色剤の組み合わせと、
式:
(式中、Rは、Hおよびp‐メチルフェニルアミン基から成る群から選択される。)
式:
(式中、R3はハロゲン、n=4。)
式:
式:
(式中、RxおよびRyはn‐ブチル、tert‐ブチルまたはメチルを表す。)
式:
(式中、R1およびR2は互いに独立して直鎖状または分岐状アルキル基、またはハロゲンを表し、
nは、0〜4の自然数を表す。)
式:
(式中、基R5〜R20はそれぞれ互いに独立して、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert‐ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、テキシル、フッ素、塩素、臭素、スルホンまたはCNであり、
Mは、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛、銅およびマンガンから成る群から選択される)
から成る群から選択される少なくとも1つの更なる着色剤と
の組み合わせを含有する、請求項1〜3のいずれか1項記載の多層体。 - 前記ベース層が、0.03重量%未満の濃度で、カーボンブラックを含有する、請求項1〜4のいずれか1項記載の多層体。
- 前記ベース層の光透過率が、ISO 13468−2に従って測定される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の多層体。
- 厚さ0.3〜8μmを有し、少なくとも1つの紫外線吸収剤を含有する接着促進層が、前記ベース層と耐引っかき性層との間のベース層上に更に配置された、請求項1〜6のいずれか1項記載の多層体。
- 前記熱可塑性樹脂が、メルト体積流量率6〜25cm3/10分を有する、ポリカーボネートおよびポリカーボネートブレンドから成る群から選択される、請求項1〜7のいずれか1項記載の多層体。
- 前記ベース層が熱安定剤を含有する、請求項1〜8のいずれか1項記載の多層体。
- 耐引っかき性層および任意の接着促進層が、前記ベース層の両面に塗布された、請求項1〜9のいずれか1項記載の多層体。
- 前記耐引っかき性層がポリシロキサン塗料である、請求項1〜10のいずれか1項記載の多層体。
- 着色剤(1a)、(1b)、(2a)および(2b)を製造する工程、
請求項1記載のベース層の成分を含有するコンパウンドを調製する工程、
該コンパウンドから成形部品を作製する工程、
一段階被覆法により該成形部品を耐引っかき性層で被覆する工程
を含む、深みのある光沢外観を有する多層体の製造方法。 - 前記成形部品を耐引っかき性層で被覆する前に、プライマー層を塗布する、請求項12記載の方法。
- 前記工程が、所定の順序で行われる、請求項12または13記載の方法。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の多層体を含む、自動車外装部品。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の多層体を含む、自動車内装部品。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の多層体を含む、窓用フレーム部品。
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