JPH0790073A - ランプ用レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に自動車等のヘッドランプ用レンズに有用
な耐熱性に優れたポリカーボネート樹脂製ランプ用レン
ズを提供する。 【構成】 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、カーボネート
前駆物質及び末端停止剤として下記一般式［１］ ［式中、Ｒは炭素原子数１〜１０のエーテル基が含まれ
ていてもよい脂肪族炭化水素基、Ｒ′は炭素原子数１〜
１０の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子、ｍは４〜２
０の整数、ｎは１〜１００の整数、ｐは０〜４の整数で
ある。］で表される化合物を反応させて得られるポリカ
ーボネート樹脂よりなるランプ用レンズ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリカーボネート樹脂
製ランプ用レンズに関するものである。更に詳しくは、
特に自動車等のヘッドランプ用レンズに有用な耐熱性に
優れたポリカーボネート樹脂製ランプ用レンズに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のヘッドランプ用レンズに
はガラスが用いられてきた。しかしながら、ガラスは重
く且つ耐衝撃性に劣る。これらの点で優れる２，２−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェ
ノールＡ）からのポリカーボネート樹脂が用いられるよ
うになってきた。最近ではエネルギー効率の面から自動
車の軽量化が促進され、ランプ用レンズもより光源近く
に設計されるようになっており、従来のポリカーボネー
ト樹脂の耐熱性を更に向上させる必要が生じている。

【０００３】ポリカーボネート樹脂の耐熱性を向上させ
る方法が種々提案されており、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
サンとカーボネート前駆物質を反応させて得られるポリ
カーボネート樹脂が優れた耐熱性を有することも知られ
ている。しかしながら、このポリカーボネート樹脂を射
出成形、押出成形又は圧縮成形しようとしても、溶融粘
度が高過ぎて成形できないという問題があった。この成
形性を改善するために他の二価フェノールや脂肪族ジカ
ルボン酸を共重合する方法が提案されている（特開平４
−２３３９３６号公報、特開平４−２４８８３３号公
報）。しかしながら、これらの方法では得られるポリカ
ーボネート樹脂の優れた耐熱性が低下するようになり、
満足し得るものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
自動車等のヘッドランプ用レンズに有用な耐熱性に優れ
たポリカーボネート樹脂製ランプ用レンズを提供するこ
とである。

【０００５】本発明者は、上記目的を達成せんとして、
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から実用性のあるポリカー
ボネート樹脂を製造せんとして鋭意検討を重ねた結果、
特定の構造を有する一価フェノールを末端停止剤として
用いることによって、上記ポリカーボネート樹脂の優れ
た耐熱性、透明性、機械物性を保持しつつ成形性を大き
く改善し得ることを見出した。本発明はこの知見に基づ
き完成したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、１，１−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチル
シクロヘキサンを主とする二価フェノール、カーボネー
ト前駆物質及び末端停止剤を反応させて得られるポリカ
ーボネート樹脂よりなり、該末端停止剤の少くとも４５
モル％が下記一般式［１］

【０００７】

【化２】

【０００８】［式中、Ｒは炭素原子数１〜１０のエーテ
ル基が含まれていてもよい脂肪族炭化水素基、Ｒ′は炭
素原子数１〜１０の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原
子、ｍは４〜２０の整数、ｎは１〜１００の整数、ｐは
０〜４の整数である。］で表される置換又は非置換ヒド
ロキシアラルキルアルコールとラクトンの反応生成物で
あるポリカーボネート樹脂よりなるランプ用レンズに係
るものである。

【０００９】本発明で用いる前記一般式［１］で表され
る末端停止剤は、置換又は非置換ヒドロキシアラルキル
アルコールとラクトンを適当な割合で混合して加熱する
ことによりアルコール基とラクトンの反応及びラクトン
の開環重合反応により製造され、ラクトンの重合度はラ
クトンとヒドロキシアラルキルアルコールとのモル比を
調節することによって任意にコントロールすることがで
きる。ラクトンの重合度があまりに大きくなるとフェノ
ールとの反応性が低下するようになるので、ラクトンの
重合度は１〜１００が適当である。

【００１０】上記末端停止剤を与える置換又は非置換ヒ
ドロキシアラルキルアルコールとしては、例えば２−ヒ
ドロキシベンジルアルコール、３−ヒドロキシベンジル
アルコール、４−ヒドロキシベンジルアルコール、２−
ブロモ−５−ヒドロキシベンジルアルコール、３−クロ
ロ−４−ヒドロキシベンジルアルコール、３−ヒドロキ
シ−α−メチルベンジルアルコール、４−ヒドロキシ−
α−メチルベンジルアルコール、２−（２−ヒドロキシ
フェニル）エタノール、２−（４−ヒドロキシフェニ
ル）エタノール、２−メチル−４−ヒドロキシフェニル
ベンジルアルコール、２−メチル−６−ヒドロキシフェ
ニルベンジルアルコール、２−ヒドロキシ−３−メチル
フェニルベンジルアルコール、２−ヒドロキシ−５−メ
チルフェニルベンジルアルコール、１−（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパノール−２、３−（２−ヒドロキシ
フェニル）プロパノール、３−（３−ヒドロキシフェニ
ル）プロパノール、２−ヒドロキシ−５−エチルベンジ
ルアルコール、３−メチル−４−ヒドロキシフェニル−
α−メチルベンジルアルコール、４−（２−ヒドロキシ
フェニル）ブタノール−２、３−（２−ヒドロキシ−５
−メチルフェニル）プロパノール、５−（２−ヒドロキ
シフェニル）ペンタノール、４−（２−メチル−４−ヒ
ドロキシフェニル）ブタノール−２、４−（３−メチル
−４−ヒドロキシフェニル）ブタノール−２、３−（２
−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）ブタノール、６−
（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサノール−２、４−
（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサノール−３等があげ
られる。

【００１１】ラクトンは炭素数５〜２１のラクトンであ
り、ラクトン環を形成する炭素原子には低級アルキル基
が置換していてもよい。かかるラクトンとしては例えば
δ−バレロラクトン、７−ヒドロキシヘプタン酸ラクト
ン、８−ヒドロキシオクタン酸ラクトン、１３−ヒドロ
キシトリデカン酸ラクトン、１５−ヒドロキシペンタデ
カン酸ラクトン、１７−ヒドロキシヘプタデカン酸ラク
トン、モノメチル−δ−バレロラクトン、モノエチル−
δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、モノメチル
−ε−カプロラクトン、モノエチル−ε−カプロラクト
ン等があげられる。特にδ−バレロラクトン及びε−カ
プロラクトンが好ましい。

【００１２】前記一般式［１］で表される末端停止剤の
使用量は、末端停止剤の全使用量の４５モル％以上であ
ることが必要であり、５５モル％未満の量で他の末端停
止剤例えばフェノール、 p−tert−ブチルフェノール、
p−クミルフェノール、イソオクチルフェノール等の単
官能フェノール類が使用される。上記末端停止剤の使用
量が４５モル％未満では得られるポリカーボネート樹脂
の成形性を大きく改善し難くなる。その最適使用量は、
目的とするポリカーボネート樹脂の成形性や耐熱性を勘
案して適宜決定すればよい。

【００１３】本発明で用いる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
ンは、その合成時に副生する不純物を極力除去した９
９．５０％以上の高純度のものが好ましい。また、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一部を本発明の主旨を逸脱し
ない範囲で（通常４０モル％以下）他の二価フェノール
で置換えてもよい。他の二価フェノールとしては、例え
ば４，４−ジヒドロキシビフェニル、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、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）−１−フェニルエタン、ビスフェノールＡ、２，
２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロ
パン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロ
ヘキサン、２，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−イソプロピ
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）ブタン、２，２−ビス
（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシ
フェニル）プロパン、４，４−ジヒドロキシジフェニル
スルホン、４，４−ジヒドロキシジフェニルスルホキシ
ド、４，４−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、３，
３−ジメチル−４，４−ジヒドロキシジフェニルスルフ
ィド等が挙げられる。これらは単独で用いても、二種以
上併用してもよい。なかでもビスフェノールＡが好まし
い。

【００１４】本発明で用いるカーボネート前駆物質とし
ては例えばホスゲン、ホスゲンダイマー、ホスゲントリ
マー、上記二価フェノール類のビスクロロホーメート等
があげられ、なかでもホスゲンが好ましい。

【００１５】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、カーボネー
ト前駆物質及び上記一般式［１］で表される末端停止剤
からポリカーボネート樹脂を製造するには、通常ポリカ
ーボネート樹脂の製造に用いる二価フェノールとホスゲ
ンとの界面重合法による。この方法は、通常酸結合剤及
び溶媒の存在下に反応を行う。酸結合剤としては例えば
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水
酸化物、ピリジン等が用いられる。溶媒としては例えば
塩化メチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素
が用いられる。また、反応促進のために例えば第三級ア
ミン、第四級アンモニウム塩等の触媒を用いることがで
きる。また、予め脱気した溶媒を用い、且つ水溶液には
少量のハイドロサルファイト等の酸化防止剤を添加し、
窒素ガス雰囲気中でホスゲン化してもよい。他の二価フ
ェノール類を共重合するには、全二価フェノール類を同
時に用いるか、別々に合成したオリゴマーを混合して重
合する等の通常の方法を用いることができる。反応温度
は通常０〜４０℃、反応時間は数分〜５時間、反応中の
pH は通常１０以上に保つのが好ましい。

【００１６】かくして得られるポリカーボネート樹脂の
分子量は、あまりに低いと得られる成形品が脆くて実用
性がなくなり、あまりに高いと流動性が悪く成形不良を
生じ光学的に良好な成形品が得られ難くなるので、溶媒
として塩化メチレンを用い、０．７ g／１００ml濃度で
２０℃で測定した比粘度が０．１６１〜０．６２５のも
のが好ましく、０．２２４〜０．５３８のものが特に好
ましい。

【００１７】本発明のランプ用レンズは射出成形、圧縮
成形、押出成形等各種の成形方法により成形されるが、
射出成形法が最も簡便な方法である。射出成形加工温度
は２５０〜３５０℃が好ましい。なお、ポリカーボネー
ト樹脂には例えば安定剤、耐候剤、帯電防止剤、離型
剤、染顔料等を透明性を損なわない範囲で添加すること
ができる。

【００１８】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を更に説明す
る。なお、実施例において部及び％は重量部及び重量％
であり、比粘度は塩化メチレンを溶媒として０．７ g／
１００mlの濃度で２０℃で測定し、ガラス転移温度はデ
ュポ社製ンDSC ９１０型を用いて測定し、全光線透過率
は日本電色（株）製シグマ８０型を用いて測定し、溶融
流動性（MFR)はJIS K ７２１０に準拠して東洋精機
（株）製セミオートメルトインデクサーを用いて測定し
た。

【００１９】

【実施例１】ホスゲン吹込管及び還流冷却器付き反応槽
に純水１７，８００部及び４８．５％水酸化ナトリウム
水溶液３，７３２部を仕込み、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３，１３１部を溶解した後、塩化メチレン１１，１
１０部を加え、激しく撹拌しながら２０℃でホスゲン
１，２００部を約４０分を要して吹込み反応させた。次
いで内温を３０℃に上げて３−ヒドロキシベンジルアル
コールとε−カプロラクトンとの反応物（モル比１／
５）４２０．６部を加えて乳化させた後、トリエチルア
ミン３．５部を加えて２時間撹拌を続けて反応を終了し
た。反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈し
て水洗した後、塩酸にて中和し、水洗を繰返して水相の
導電率が純水と略等しくなったところで有機相を分離
し、塩化メチレンを蒸発しながら粉砕してパウダーを得
た（収率９９．５％）。このパウダーの比粘度は０．３
３９、ガラス転移温度は１７５℃、 MFR（２８０℃）は
２．０であった。このパウダーにトリス（ノニルフェニ
ル）ホスファイトを０．０３％、イルガノックス１０７
６を０．０５％、ステアリン酸モノグリセリドを０．２
％加えて２８０℃で溶融押出してペレット化した後４０
mmφ、１mm厚みの試験片に射出成形した。この試験片の
全光線透過率は８９％であった。

【００２０】

【実施例２】３−ヒドロキシベンジルアルコールとε−
カプロラクトンとの反応物（モル比１／５）の使用量を
３５０．５部にし、更に p−tert−ブチルフェノールを
１５．２部用いる以外は実施例１と同様にしてパウダー
を得た（収率９９％）。このパウダーの比粘度は０．２
９３、ガラス転移温度は１７６℃、MFR は２．５であっ
た。このパウダ−に実施例１と同様の添加剤を加えて実
施例１と同様に成形して評価したところ全光線透過率は
８９％であった。

【００２１】

【実施例３】３−ヒドロキシベンジルアルコールとε−
カプロラクトンとの反応物（モル比１／５）の使用量を
３５０．５部にし、更に p−tert−ブチルフェノールを
３０．３部用いる以外は実施例１と同様にしてパウダー
を得た（収率９９％）。このパウダーの比粘度は０．２
５３、ガラス転移温度は１７３℃、MFR は４．０であっ
た。このパウダーに実施例１と同様の添加剤を加えて実
施例１と同様に成形して評価したところ全光線透過率は
９０％であった。

【００２２】

【実施例４】３−ヒドロキシベンジルアルコールとε−
カプロラクトンとの反応物（モル比１／５）の使用量を
２１０．３部にし、更に p−tert−ブチルフェノールを
４５．５部用いる以外は実施例１と同様にしてパウダー
を得た（収率９８．５％）。このパウダーの比粘度は
０．２９０、ガラス転移温度は１８０℃、MFR は２．０
であった。このパウダーに実施例１と同様の添加剤を加
えて実施例１と同様に成形して評価したところ全光線透
過率は９０％であった。

【００２３】

【比較例１】比粘度が０．４５１のビスフェノールＡか
らのポリカーボネート樹脂を実施例１と同様に評価し
た。このもののガラス転移温度は１５０℃、MFR は８．
０であり、全光線透過率は８９％であった。

【００２４】

【比較例２】３−ヒドロキシベンジルアルコールとε−
カプロラクトンとの反応物に代えてp−tert−ブチルフ
ェノールを９０．９部用いる以外は実施例１と同様にし
てパウダーを得た（収率９９．６％）。このパウダーの
比粘度は０．２４８、ガラス転移温度は２２７℃、MFR
は０．３と溶融流動性が悪かった。このパウダーを用い
て実施例１と同様に成形したところ、成形片にヤケが生
じ、全光線透過率は８３％と低くなった。

【００２５】

【発明の効果】本発明のランプ用レンズは成形性に優
れ、耐熱性が高く且つ透明性にも優れているので、自動
車等のヘッドランプ用レンズに極めて好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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主とす
   る二価フェノール、カーボネート前駆物質及び末端停止
   剤を反応させて得られるポリカーボネート樹脂よりな
   り、該末端停止剤の少くとも４５モル％が下記一般式
   ［１］ 【化１】 ［式中、Ｒは炭素原子数１〜１０のエーテル基が含まれ
   ていてもよい脂肪族炭化水素基、Ｒ′は炭素原子数１〜
   １０の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子、ｍは４〜２
   ０の整数、ｎは１〜１００の整数、ｐは０〜４の整数で
   ある。］で表される置換又は非置換ヒドロキシアラルキ
   ルアルコールとラクトンの反応生成物であるポリカーボ
   ネート樹脂よりなるランプ用レンズ。