JPH08208968A - 被覆膜を有するポリカーボネート成形物 - Google Patents

被覆膜を有するポリカーボネート成形物

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JPH08208968A JP7298883A JP29888395A JPH08208968A JP H08208968 A JPH08208968 A JP H08208968A JP 7298883 A JP7298883 A JP 7298883A JP 29888395 A JP29888395 A JP 29888395A JP H08208968 A JPH08208968 A JP H08208968A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐候性の被覆膜を有するポリカーボネート成
形物 【解決手段】 ポリカーボネートに、UV光に対する被
覆膜(A)及び随時その上に、水滴の形成を防止する被
覆膜(B)を有しせしめる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、被覆膜(A)それ自体が式
(I)
【0002】
【化3】
【0003】[式中、RはC1830アルキルであり、
そしてRはH又はC112アルキルである]に相当す
る化合物を4〜20重量%、好ましくは5〜15重量%
含有する厚さ1〜200μm、好ましくは1〜50μm
の熱可塑性芳香族ポリカーボネートからなる、被覆膜を
有する熱可塑性芳香族ポリカーボネート成形物に関す
る。
【0004】更に本発明は、成形物及び被覆膜(A)が
共押出しによって一緒に製造される、被覆膜を有する成
形物の製造法にも関する。
【0005】シリカ、他の金属酸化物、又は両方の混合
物からなり且つ厚さ0.01〜20μm、好ましくは
0.01〜5μm、更に好ましくは0.01〜1μmを
有する他の被覆膜(B)を、随時被覆膜(A)に適用し
てもよい。
【0006】従って、本発明は式(I)
【0007】
【化4】
【0008】[式中、RはC1830アルキルであり、
そしてRはH又はC112アルキルである]に相当す
る化合物を4〜20重量%、好ましくは5〜15重量%
含有する厚さ1〜200μm、好ましくは1〜50μm
の熱可塑性芳香族ポリカーボネートの被覆膜(A)を含
有し、そしてシリカ、他の金属酸化物、又は両方の混合
物からなり且つ厚さ0.01〜20μm、好ましくは
0.01〜5μm、更に好ましくは0.01〜1μmを
有する第2の被覆膜(B)を被覆膜(A)に適用した、
被覆膜を有する熱可塑性芳香族ポリカーボネートの成形
物にも関する。
【0009】被覆膜(B)は、シリカ又は他の金属酸化
物或いは両方の混合物の、水又は有機溶媒中コロイド溶
液を被覆膜(A)に適用し、そしてこのように適用した
溶液を蒸発により濃縮し、即ち適用した被覆膜を20〜
140℃の温度で乾燥することにより、本発明に従って
被覆されたポリカーボネートの層(A)に適用する。従
って、本発明は、ポリカーボネートの成形物を被覆膜
(A)と一緒に共押出しし、次いで被覆膜(B)を、シ
リカ又は他の金属酸化物或いは両方の混合物の、水又は
有機溶媒中コロイド溶液により被覆膜(A)に適用し、
このように適用した溶液を20〜140℃の温度での蒸
発によって濃縮する、本発明による層(A)及び(B)
で被覆された熱可塑性芳香族ポリカーボネートの製造法
にも関する。
【0010】本発明に従って被覆された熱可塑性芳香族
ポリカーボネートの成形物は、被覆膜(A)が存在する
お陰でUV光から効果的に保護され、また更なる被覆膜
(B)が存在するならば、水で湿った時に水の広がる効
果、即ち水滴形成抑制効果を示す表面を持つ。
【0011】斯くして被覆膜(A)は、シリカ、他の金
属酸化物、又は両方の組合せ物の第2の水を広げる層
(B)に対する結合層としても使用しうるけれど、ポリ
カーボネート成形物を光から保護するための、非常に有
効な被覆膜として使用される。ヨーロッパ特許第110
221号は、ポリカーボネートシートを、単層共押出し
により、少くとも3重量%のUV吸収剤例えば2−ヒド
ロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノンを含むプラ
スチック層で被覆する方法を記述する。悪いことに、そ
の時点で存在するUV吸収剤の揮散性は実際の目的にと
って高すぎる。独国公開特許第1694273号は、有
機溶媒から適用されたポリカーボネートの被覆膜を有す
るポリカーボネート成形物を記述する。この被覆膜は溶
液の全重量に基づいて0.01〜20重量%のヒドロキ
シベンゾフェノン誘導体を含有しうる。この特許で言及
されているヒドロキシベンゾフェノンも、単層共押出し
に対して揮散しすぎ、従って成形物の表面が不均質とな
り、また蒸発損失の結果としてカリブレータ・ノズルが
閉塞する。
【0012】従って、適当な低揮発性のUV吸収剤がな
いために、UV吸収剤を含まない第2の表面層をかなり
の努力を強いて実際には共押しし、斯くしてその時点で
公知の揮発性UV吸収剤であっても、その下の層に存在
させるようにする。参照、独国特許公報第324495
3号。
【0013】従って過去には、低揮発性の且つ同時に高
効果的なUV吸収剤を開発する多くの試みがなされてき
た。即ちヨーロッパ特許第141140号は、悪いこと
に、さもなければポリカーボネートに対して典型的に使
用されるベンズトリアゾール系と比較して光安定化効果
の欠点が付随する非常に低揮発性の重合体UV吸収剤を
記述している。
【0014】更にヨーロッパ特許第320632号(L
eA 25600)は、ポリカーボネートの単層共押し
に対する特別な2量体ベンズトリアゾール誘導体の使用
法を記述する。これらの化合物の利点は、その高親和性
と高有効性を兼ね備えていることである。これらの化合
物は、実際には単層共押出し法によって初めて、最適に
光安定化されたPCシートを製造することを可能にす
る。しかし悪いことに、これらの化合物の製造にかかわ
る費用が欠点であり、ポリカーボネートの製造費が増大
する。
【0015】驚くことに、本発明による化合物(I)
は、その光安定化効果において公知の系より優れてお
り、単層共押出しに対して非常に適している。
【0016】米国特許第4576864号は、極性の水
に膨潤しない重合体を熱可塑性基材に適用し、次いで金
属ゾル(シリカゾル)溶液で被覆し、乾燥するというプ
ラスチックを、水を広げる膜で被覆する方法を記述す
る。この方法は、被覆工程を2段階で行い、従って連続
製造法に組みこむのに費用がかかるという本発明との関
連で欠点をもつ。
【0017】ヨーロッパ特許第378855号は、金属
ゾル(シリカゾル)を有機溶媒からプラスチックに適用
し且つ蒸発によって濃縮するというプラスチックを、水
を広げるように処理する方法を記述する。この特許に記
述される方法は、敏感なプラスチック中に応力亀裂を生
じさせうる有機溶媒の使用を含むという本発明との関連
で欠点をもつ。
【0018】ヨーロッパ特許第493781号(LeA
28139)は、プラスチックの水を広げる被覆に対
するポリエーテルブロックポリカーボネートを記述す
る。このポリエーテルブロックポリカーボネートは、そ
の熱可塑性のお陰で、本質的にプラスチック上への連続
押出しに適当であるが、悪いことにこの目的に必要な熱
的及び加水分解的安定性に欠ける。
【0019】式(I)に相当する好適な化合物は例えば
次の通りである:
【0020】
【化5】
【0021】次の化合物は特に好適である:
【0022】
【化6】
【0023】対応するヒドロキシベンゾフェノン誘導体
は公知の方法で製造しうる。この製造法は例えば独国公
開特許第1768599号に記述されている。
【0024】本発明との関連において、熱可塑性芳香族
ポリカーボネートは、ホモポリカーボネート及びコポリ
カーボネートの両方である。このポリカーボネートは直
鎖であっても、公知の方法で分岐していてもよい。
【0025】本発明に従って被覆しうるポリカーボネー
トは、公知の方法に従い、ジフェノール類、炭酸誘導
体、随時連鎖停止剤及び随時分岐鎖剤から製造される。
【0026】ポリカーボネート製造の詳細は、約40年
の間多くの特許文献に記述されている。参照、例えばシ
ュネル(Schnell)著、「ポリカーボネートの化
学と物理」、ポリマー・レビュー(Polymer R
eview)、第9巻、インターサイエンス出版(In
terscience Publischers,Ne
w York/London/Sydoney)、19
64年;D.フライダーグ(Freitag)、U.グ
リゴ(Grigo)、P.R.ミューラー(Muell
er)、H.ノンベルツー(Nonvertue)、バ
イエル社(BAYER AG)、ポリマーの科学及び工
学辞典、第11巻、第2版、648〜718頁、198
8年の「ポリカーボネート」、及び最後にドレス(Dr
es.)U.グリゴ、K.キルヒナー(Kirchne
r)及びP.R.ミューラー著、技術ハンドブック、ベ
ッカー(Becker)/ブラウン(Braun)編、
第3/1巻、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ
エステル、セルロースエステル、カール・ハンザ出版
(Carl Hanser Verlag、Muenc
hen/Wien)、117〜299頁、1992年の
「ポリカーボネート」。
【0027】本発明で被覆しうるポリカーボネートの製
造に適当なジフェノールは、例えばハイドロキノン、レ
ゾルシノール、ジヒドロキシジフェニル、ビス−(ヒド
ロキシフェニル)−アルカン、ビス−(ヒドロキシフェ
ニル)−シクロアルカン、ビス−(ヒドロキシフェニ
ル)−スルフィド、ビス−(ヒドロキシフェニル)−エ
ーテル、ビス−(ヒドロキシフェニル)−ケトン、ビス
−(ヒドロキシフェニル)−スルホン、ビス−(ヒドロ
キシフェニル)−スルホキシド、α,α′−ビス−(ヒ
ドロキシフェニル)−ジイソプロピルベンゼン及びこれ
らの核アルキル化及び核ハロゲン化化合物である。
【0028】好適なジフェノールは、4,4′−ジヒド
ロキシジフェニル、2,2−ビス−(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、1,1−ビス−(4−
ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、
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−クロロ−4−ヒ
ドロキシフェニル)−プロパン、ビス−(3,5−ジメ
チル−4−ヒドロキシフェニル)−メタン、2,2−ビ
ス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−
プロパン、ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシ
フェニル)−スルホン、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、
1,1−ビス−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,2−ビス
−(3,5−ジクロル−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、及び1,1−ビス−(4
−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシク
ロヘキサンである。
【0029】特に好適なジフェノールは、2,2−ビス
−(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−(3,5−ジクロル−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、
1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘ
キサン及び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である。
【0030】これらの及び他の適当なジフェノールは、
例えば米国特許第3028635号、第2999835
号、第3148172号、第2991273号、第32
71367号、第4982014号及び第299984
6号、独国公開特許第1570703号、第20630
50号、第2036052号、第2211956号及び
第3832396号、仏国特許第1561518号、
H.シュネル著、「ポリカーボネートの化学と物理」、
インターサイエンス出版、1964年、及び特公昭61
−62039号、61−62040号及び61−105
550号に記述されている。
【0031】ホモポリカーボネートの場合には1つのジ
フェノールだけが使用され、一方コポリカーボネートの
場合にはいくつかのジフェノールが使用される。
【0032】適当な炭酸誘導体は例えばホスゲン又は炭
酸ジフェニルである。
【0033】適当な連鎖停止剤はモノフェノール及びモ
ノカルボン酸である。適当なモノフェノールはフェノー
ル自体、アルキルフェノール例えばクレゾール、p−t
ert−ブチルフェノール、p−n−オクチルフェノー
ル、p−イソオクチルフェノール、p−n−ノニルフェ
ノール及びp−イソノニルフェノール、ハロフェノール
例えばp−クロロフェノール、2,4−ジクロロフェノ
ール、p−ブロモフェノール及び2,4,6−トリブロ
モフェノールである。
【0034】適当なモノカルボン酸は、安息香酸、アル
キル安息香酸及びハロ安息香酸である。
【0035】好適な連鎖停止剤は式(IV)
【0036】
【化7】
【0037】[式中、Rは分岐した又はしてないC
び/又はCアルキル基である]に相当するフェノール
である。
【0038】使用しうる連鎖停止剤の量は、用いるジフ
ェノールのモル数に基づいて0.1〜5モル%である。
連鎖停止剤はホスゲン化工程の前、中、又は後に添加し
うる。
【0039】適当な分岐鎖剤は、ポリカーボネート化学
では公知の3官能性の又は3官能性以上の化合物、更に
特に3つ又は3つ以上のフェノール性OH基を含むもの
である。
【0040】適当な分岐鎖剤の例は、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)−ヘプト−2−エン、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)
−オルト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)−メタン及
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、及び更に2,4−ジヒド
ロキシ安息香酸、トリメシン酸、シアヌル酸クロライド
及び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であ
る。
【0041】随時使用される分岐鎖剤の量は、用いるジ
フェノールのモル数に基づいて0.05〜2モル%であ
る。
【0042】分岐鎖剤は、水性アルカリ相中にジフェノ
ール及び連鎖停止剤と一緒に最初に導入してよく、或い
はホスゲン化工程前に有機溶媒の溶液の形で添加しても
よい。エステル交換法の場合、分岐鎖剤はジフェノール
と一緒に使用される。
【0043】出発ポリカーボネートの製造に対するすべ
てのこれらの手段は同業者にとって熟知されているもの
である。
【0044】本発明の方法で被覆しうる熱可塑性芳香族
ポリカーボネートの分子量Mw(ゲルクロマトグラフィ
ーで決定される如き重量平均分子量)は、10,000
〜100,000、好ましくは15,000〜50,0
00の範囲内である。
【0045】これらのポリカーボネートの成形物の製造
法は公知である。
【0046】被覆膜(A)に適当な熱可塑性芳香族ポリ
カーボネートは、被覆しうる熱可塑性芳香族ポリカーボ
ネートに対して上述したものに相当する。
【0047】式(I)に相当する化合物は、被覆膜
(A)に意図する熱可塑性芳香族ポリカーボネートに、
好ましくは溶融物を220〜350℃の範囲の温度で混
合することによって導入される。しかしそれらは、化合
物をクロロベンゼン及び/又は塩化メチレンに溶解し、
この溶液を蒸発押出し機中で160〜340℃下に蒸発
させて導入してもよい。
【0048】被覆膜(B)の材料は、金属酸化物ゾル、
即ち非晶質金属酸化物、例えばシリカの、粒径1〜10
0nmの水性コロイド分散液から製造される。他の適当
な金属酸化物の例は、亜鉛、アルミニウム、ジルコニウ
ム、クロム及びスズの酸化物である。シリカ又は酸化ア
ルミニウム或いはこれらの混合物は最も特に好適であ
る。
【0049】金属酸化物ゾルは、表面電荷によりアニオ
ン的に又はカチオン的に安定化されている。それらは一
般に水性コロイド溶液であるが、例えばイソプロパノー
ル、エチレングリコール、プロピレングリコール、アセ
トン、ジアセトンアルコール、メチルエチルケトン、プ
ロピレングリコールメチルエーテル、ジメチルホルムア
ミドなどのような有機溶媒中のシリカのコロイド溶液も
使用しうる。
【0050】適当なシリカゾルの例は、比表面積100
〜300m2/gのアニオン性シリカゾル及び比表面積
100〜300m2/gのアルミニウム塩で改変された
カチオン性シリカゾルである。対応するシリカゾルは上
市されている[例えばレバシル(LevasilR、バ
イエル社の製品)。
【0051】金属酸化物ゾルの固体含有量は0.1〜5
重量%である。
【0052】金属酸化物ゾルはこの希釈形で被覆膜
(A)に適用される。
【0053】良好な湿潤性の利点に関し、適当な表面活
性剤を添加することは得策である。適当な表面活性剤の
例は、エチレンオキシド7モルの亜麻仁油脂肪酸1モル
への付加物である。金属ゾルは、この表面活性剤を含有
する希釈溶液から、得られる被覆膜が薄く且つ付着する
ように適用される。金属ゾルは、現存する技術により、
更に特にナイフコーティング、浸漬コーティング、キャ
スティングなどにより適用することができる。乾燥工程
は、室温又は昇温度(約140℃まで)で、好ましくは
70〜120℃で行うことができる。
【0054】いずれの種類のポリカーボネート成形物
も、本発明の被覆膜を付与しうる。その例は、光沢の目
的の二重壁パネル及び固体パネル、更に特に温質構造
体、冬期の庭、車庫の屋根、工業用グレージング(gr
azing)など、サングラス、バイク用ヘルメットの
日よけなどである。対応する成形物の製造は公知であ
る。被覆膜は、被覆膜(A)だけでも、被覆膜(A)及
び(B)の両方であってもよい。
【0055】特に適当な成形物は、温度220〜320
℃の共押出しで得られる厚さ1〜50μmの被覆膜
(A)を有する共押出しされた二重壁パネルである。対
応する窓の形又は二重壁パネルの詳細は例えばヨーロッ
パ特許第54856号で知ることができる
【0056】
【実施例】実施例1 粒状ビスフェノールAポリカーボネート(相対粘度=
1.315、塩化メチレン100ml中ポリカーボネー
ト0.5gの溶液を用い、室温で測定)を2−ヒドロキ
シ−4−オクタデシロキシベンゾフェノン10重量%と
混合し、得られた混合物を300℃で双軸押出し機によ
り加工して均一な粒状物とした。
【0057】次いで厚さ50μmの外側層を製造するた
めの上述した粒状物及び基材としての分岐鎖芳香族ポリ
カーボネート(相対粘度=1.315、塩化メチレン1
00ml中ポリカーボネート0.5gの溶液を用い、室
温で測定)を用いることにより、二重壁パネルを290
℃で製造した。
【0058】対照例A p−メトキシベンジリデンマロン酸ネオペンチルグリコ
ールポリエステル10重量%を用いる以外実施例1の方
法に従って(ヨーロッパ特許第141140号の実施例
B1)。
【0059】対照例B ヨーロッパ特許第320632号に従って二量体ベンズ
トリアゾール、メチレン−ビス−(2−ヒドロキシ−5
−tert−オクチルフェニルベンズトリアゾール)
(化合物(I))10重量%を用いる以外実施例1の方
法に従った。
【0060】耐候性試験 上述のように製造した二重壁パネルを、湿度/乾燥サイ
クル(102:18)を用いるキセノンのウェザロメー
ターにより試験した。次いで黄化(黄化指数)及び透過
度を測定した。
【0061】
【表1】
【0062】実施例2 水を広げる被覆膜 比表面積300m2/g及び平均粒径7〜8nmをシリ
カゾル(レバシル300、バイエル社の製品)、更には
非イオン性表面活性剤(エチレンオキシド7モルの、亜
麻仁油脂肪酸への付加物)0.15%、を含む3%溶液
を実施例1の二重壁パネル上に広げ、室温で2〜3分間
予備乾燥し、次いで再度80℃で10分間乾燥した。
【0063】水の広がりの効果が、水滴の形成を観察す
ることによって比較できるように、被覆膜を有する面を
下方にして、パネルをモデル温室の屋根に60℃の角度
で固定した。モデル温室では、水を熱源により蒸発さ
せ、斯くして50℃/大気湿度100%という平衡温度
を自発的に確立させた。
【0064】パネルをこれらの条件下に6時間放置し、
次いで乾燥加熱室で40℃に4時間加熱した。次いで水
を広げる効果(パネル上での水滴の形成に反映される)
が消えるまで、モデル温室中及び加熱室中での工程を繰
返した。
【0065】 結果: 被覆膜の寿命(サイクル数) カップリング層(A)なし 13 実施例2の被覆膜 >120
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター・ビーア ドイツ47800クレーフエルト・ベテルシユ トラーセ18 (72)発明者 ボルフガング・ニジング ドイツ53757ザンクトアウグステイン・マ インシユトラーセ4

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被覆膜(A)自体が、式(I) 【化1】 [式中、RはC1830アルキルであり、そしてR
    H又はC112アルキルである]に相当する化合物を4
    〜20重量%含有する厚さ1〜200μmの熱可塑性芳
    香族ポリカーボネートからなる、被覆膜を有する熱可塑
    性芳香族ポリカーボネート成形物。
  2. 【請求項2】 成形物及び被覆膜(A)を、共押出しに
    よって一緒に製造する、請求項1の被覆膜を有する成形
    物の製造法。
  3. 【請求項3】 式(I) 【化2】 [式中、RはC1830アルキルであり、そしてR
    H又はC112アルキルである]に相当する化合物を4
    〜20重量%含有する厚さ1〜200μmの熱可塑性芳
    香族ポリカーボネートの被覆膜(A)及び―この被覆膜
    (A)の上に存在する―厚さ0.01〜20μmのシリ
    カ、他の金属酸化物又はこれら両方の混合物からなる第
    2の被覆膜(B)、を含有する熱可塑性芳香族ポリカー
    ボネートの被覆膜を有する成形物。
  4. 【請求項4】 ポリカーボネートの成形物を被覆膜
    (A)と一緒に共押出しし、次いで被覆膜(B)を、シ
    リカ又は他の金属酸化物或いは両方の混合物の、水又は
    有機溶媒中コロイド溶液により被覆膜(A)に適用し、
    次いで20〜140℃の温度での蒸発により濃縮する、
    請求項3の被覆膜を有する成形物の製造法。
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