JPS58217548A - Pc用uv安定剤として有用なシアノ化合物及びこれによつて安定化されたpc組成物及び基体 - Google Patents

Pc用uv安定剤として有用なシアノ化合物及びこれによつて安定化されたpc組成物及び基体

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JPS58217548A
JPS58217548A JP58078370A JP7837083A JPS58217548A JP S58217548 A JPS58217548 A JP S58217548A JP 58078370 A JP58078370 A JP 58078370A JP 7837083 A JP7837083 A JP 7837083A JP S58217548 A JPS58217548 A JP S58217548A
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polycarbonate resin
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 及び のシアノ化合物(以後このように呼ぶ)の有効量を重合
体中に直接導入した、あるいは、樹脂の表面上に被覆し
た混合材から成る安定化ポリカーボネート樹脂組成物に
関する。
ポリカーボネートは、それから製造された製品が大きい
衝撃強さ、強靭性、高い透明度、広い温度範囲、及び良
好な寸法安定性をもつために、すぐれた成形材料である
。特に、種々の厚さのフィルム又はシート材料の形の、
例えばガラス用あるいは保fiフィルムとしてのポリカ
ーボネート樹脂は、との樹脂に固有のM配性質σ)ため
に広範囲に使用されてきた。しかしながら、これらポリ
カーボネート樹脂はUv線の継続的影響の下では、ポリ
カーボネート樹脂を着色させ黄変させろUv線の影響に
対する抵抗性が不十分である。Uv線によって誘導され
る着色の影響を減らすためポリカーボネート樹脂と組み
合わせて種々のUv安定剤が用いられるが成否は様々で
ある。従来のUv安定剤を用いる際の問題の一つは、高
温1cjtfいてUv安定剤を含むポリカーボネート樹
脂を成形する場合に、安定剤の方が揮発性が高いため、
成形又はフィルム形成サイクル中に安定剤の損失が起こ
り、そのため安定剤含量が減少し、それに伴つUv線抵
抗性の減少をまねくということである。さらVこ、より
すぐれた安定剤でも、ポリカーボ4−トに導入された場
合、長期間Uv線にさらされろと、ポリカーボネート樹
脂の黄変を防止できないものがある。
意外にも本発明者は、式l及びUの種類の安定剤を比較
的少量ポリカーボネートに導入するか、あるいはこのポ
リカーボネート樹脂から製造したフィルム又はシート材
の表面に、それ自身で又はポリカーボネート樹脂から得
られろ被覆又はその他の樹脂(例えばポリメタクIJ 
L/ −)樹脂)から得られろ被覆中に分散させて<g
t覆はシアノ安定剤を含む比較的薄い被膜に塗布する)
塗布することでUv線抵抗性を著しく改良し、高温での
安定剤の損失を減らすことができることを見出した。
この発明の実施で用いろ式l及びUのUv安定剤は以下
に示す反応式に従ってテトラヒドロフラン(’rHF)
溶媒中で製造できる。式1の安定剤は反応式 %式% ■・             IV。
によって製造できる。式Uの安定剤は反応式1 Vl。
によって製造できろ。
式■の化合物は式 1 す (ゼネラルアニリン社製ユビナル(Uvinul  N
 −3S)としても知られている) の化合物を酸に加水分解して式 ) の化合物とし、5ucl12(塩化チオニル)と反応さ
せて式IVの化合物とすることにより製造できろ。
式■の化合物及びその製造方法は、/q7.2年ユ月二
2日発行の米国特許出願箱3.1.4Z 4.≠66号
及び196S年q月27日発行の米国特許出願3.1 
g O,g 53号に開示されている。
式lの安定剤を製造するのに必要な弐■のジヒドロキシ
化合物は、ゼネラルアニリン社製ユビナル(Llvin
ul )ltoo トL −C知f tt、、式を有ス
る市販の安定剤とエチレンクロルヒドリンを水酸化犬ト
リウム溶液中で反応させて式1の化合物を生成すること
によって得られろ。(米国特許第3・39/・//Q号
に示され℃いる)式11 ”安定剤を製造するのに必要
なテトラヒドロキシ化合物は、式 を有するゼネラルアニリン社製ユビナルD −50とし
ても知られろ市販の安定剤ヲエチレンクロルヒドリ、ン
と水酸化カリウム溶液中で反応させ、式■の化合物を形
成することによって得られる。(前記米国特許第3.3
 q/、/ / Q号の開示により)式1■又は式vl
の化合物を、式1■のシアノ誘導体と上述の式で規定さ
れろ必要なモル濃度でヒト°ロノ1ライド結合剤として
のピリジン及び溶媒としての′rHFノ存在下、20°
〜50°の範囲の温度で反応させることによって式l及
びHの望ましい安定剤を得る。
米国特許第、7.4乙、2.g ’75号(S tro
bel ) GCM イテ、置換けい皮酸アミドがUV
安定剤として記載され−ている。しかし、本発明で用い
られるシアノアクリレート又ハヒドロキシペンゾフエノ
ン型の安定剤については何ら開示又は示唆されていない
5trobelはまた、そのけい皮酸の環系上のエーテ
ル結合はUv安定化効果には不利であり、一方エステル
結合は不利でないと述べている。エーテル基は環の電子
なffiにし、安定剤のUVスペクトルをより黄色の長
波長側へ移動させ、一方エステル結合は環の電子密度を
低くり、UVスペクトルを短波長側へ移動させるため、
5Lrobelがこのように述べていることはこの特許
においては正しい。本発明の安定剤にSいて見られる効
果は、5trobel系でみられるのと全く逆である。
本発明の安定剤ではエーテル結合1jヒドロキシベンゾ
フエノンU■安定剤のUVスペクトルを移動させる効果
をもたない。しかしエステル結合が環に存在すると共役
が多くなり、UVスペクトルが長波長側へそして安定剤
にとって非常ンこ望ま(〜くない黄色へと移動する。
ソ4%n第3 qO,0’7σ号にはヒドロキシベンゾ
フェノン環上のエステル結合を含む安だ剤が記載されて
おり、本発明者に用いられろ安定剤よりずっと劣った安
定剤となっている。本発明安定剤のすぐれた性能は、驚
くべきもので、安定剤のヒドロキシベンゾフェノン環上
のエーテルu合f)存在ノためである。この安定剤がソ
連の安定剤より有利なのは、ソ連の安定剤はUvに暴露
されると光によるフリース転移(photo−frie
s rearrangemen*)を起こし、下に示す
共役の多い黄色生成物となる事実による。
1黄色“ このようにソ連の化合物は、市販のジヒドロキシベンゾ
フェノンよりも有利な結果をもたらすものではない。
本発明者により用いられる安定剤は、ヒト0キシベンゾ
フエノン環上のエーテル納会(0/′V10−)の存在
のため、光によるフリース転移をうけて黄色生成物を生
成することがないので、すぐれたUV安定剤である。
5Lrobelの米国特許第3.2 / 5.723号
には例えば(式中Yは特許第3欄の上部に示されるよう
に非へ 発色団性橋かけ基、例えばアルキレン基である)ヲ有ス
るシアノアクリレートニ量体Uv安定剤カ開示されてい
る。ここで5trobelは発色団が一つのUV安定剤
を記載しているが、発色団がユつのUV安定剤は示され
ておらず、本出願で開示され請求されている、ヒドロキ
シベンゾフェノンUV安定剤をシアノアクリノー)UV
安定剤とくみ合わせろことについては示唆されていない
Colemanの米国特許第、3.39 /、/ / 
0号はここで示されろ本発明の安定剤を製造するのに用
いろ出発物質の1つを開示している。
Colemanはこの安定剤を重付体性Uv安定剤を製
造する単量体として使い、この化合物を本発明の安定剤
を製造するのに必要なその他の安定剤と反応させること
については伺ら開示又は示唆していない。
これらの安定剤に関連する化学を理解することは主要で
ある。本発明者は、知られる限り非常にすぐれた新規な
コ発色団性の安定剤を用いるものである。
本発明の実施に用いられる芳香族ポリカーボネート樹脂
は、2N’Cの塩化メチレン中で測定して約0.30〜
l Odi/gの固有粘度を有し、コ価フェノールなカ
ーボネート前駆体と反応させて得られる単独重合体及び
共重合体及びそれらの混合物テアル。本発明の実施で用
いるコ価フェノールの代表例には、ビスフェノール−A
(2、ニービス(g−ヒドロキシフェニル)プロパン〕
、ビス(q−ヒドロキシフェニル)メタン、コ、ツービ
ス(tl −ヒ)” 0 # シー 3−メチルフェニ
ル)プロパ7.17.、if−ヒス(4−ヒドロキシフ
ェニル)へブタン、ユ、ニー(3、S、、7、y−テト
ラクロル−’17.11.’  、l/ヒドロキシジレ
エニル)フロパン、ユ、ツー(3,5,,7,r−テト
ラクロムーダ、q′−ジヒドロキシジフェニル)プロパ
ン、(3、j−ジクロル−g、v’−ジヒドロキシジフ
ェニル)メタン等がある。その他のビスフェノール型2
価フェノールも利用でき、米国特許第ユ、qqq、g3
3号、第、3.02 g、34S号、及び第、3.33
#、/ 、5− g号に記載されている。
もちろん、この発明の芳香族カーボネート重合体の製造
に用いるのに単独重合体よりもカーボネート共重合体が
好ましい場合には、2ililiフエノールと、グリコ
ール、又はヒドロキシ又は酸末端停止ポリエステル、又
は2塩基酸との共重合あるい舎ニス以上の異なったユ価
フェノールの共重合?用いることができる。また、この
発明の実施には、上記材料のいずれかのブレンドを用い
て芳香族カーボネート重合体を得てもよい。
カーボネート前駆体は、ハロゲン化カルボニル、炭酸エ
ステル、又はハロホルメートである。ここで用いろハロ
ゲン化カルボニルは臭化カルボニル、塩化カルボニル及
びそれらの混合物である。ここ   ゛で用いろ炭酸エ
ステルの代表例としては、炭酸ジフェニル、炭酸ジー(
クロルフェニル)、炭酸ジー(ブロムフェニル)、炭酸
ジー(トリクロルフ工−’−k)、炭mシー () I
J フロムフェニル)等の炭酸ジー(ハロフェニル)、
炭酸ジ(トリル)等の炭酸ジー(アルキルフェニル)、
炭酸ジー(ナフチル)、炭酸ジー(クロルナフチル)、
炭酸フェニルトリル、炭酸クロルフェニルクロルナフチ
ル等、又はそれらの混合物がある。ここで用いるのに適
したハロホルメートにはコ価フェノールのビス−ハロホ
ルメート(ヒドロキノンのビスクロルホルメート等)又
はグリコールのビス−ハロホルメート(エチレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコー
ルのビスハロホルメート等)がある。当分野の技術者に
はその他のカーボネート前駆体も思いつくが、ホスゲン
としても知られる塩化カルボニルが好ましい。
ユ価フェノール、ジカルボン酸及び炭酸の重合誘導体も
含まれる。これらは米国特許第、3./ b 9.12
7号に示されている。
この発明の芳香族カーボネート重合体は、分子量調整剤
、酸結合剤及び触媒を用いて製造される。
この発明の方法を実施するのに用いろ分子量調整剤には
、フェノール、クロマン−1,パラターシャリ−ブチル
フェノール、パラブロムフェノールのよりな1価フェノ
ール、第1及び第2アミン等がある。好ましくはフェノ
ールを分子量調整剤として用いろ。
適した酸結合剤は有機又は無機の酸結合剤である。適当
な有機の酸結合剤は第3アミンであり、ピリジン、トリ
エチルアミン、ジメチルアニリン、トリブチルアミン等
の物質が含まれろ。無機の酸結合剤はアルカリ又はアル
カリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、又はリ
ン酸塩である。
ここで用いる触媒は、ビスフェノール−八とホスゲンの
重合を助ける適当な触媒であれば何でもよい。適した触
媒として(工、トリエチルアミン、トリプロピルアミン
、N、N−ジメチルアニリンのような第三アミン、例え
ば臭化テトラエチルアンモニウム、臭化セチルトリエチ
ルアンモニウム、ヨウ化テトラ−n−ヘプチルアンモニ
ウム、臭化テトラ−n−プロピルアンモニウム、塩化テ
トラメチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニ
ウム、ヨウ化テトラ−n−ブチルアンモニウム、塩化ベ
ンジル) IJメチルアンモニウムのような第四アンモ
ニウム化合物、及び例えば臭化−n−ブチルトリフェニ
ルホスホニウムや臭化メチルトリフェニルホスホニウム
のような第四ホスホニウム化合物がある。
また、ここでは多官能性芳香族化合物をコ価フェノール
及びカーボネート前駆体と反応させて得た熱可塑性不規
則分枝ポリカーボネートも含まれる。
これらの多官能性芳香族化合物は少くとも3個(7)−
1g能基を含み、それらはカルボキシル、カルボキンリ
ックアンハイドライド、ハロホルにル又はその混合であ
る。本発明実施で用いるこれらの多官能性芳香族化合物
の例VCハ、無水トリメIJ l−酸、トリメリド酸、
三塩化トリメシン酸、q−クロルホルミルフタル酸無水
物、ピロメリト酸、ピロメリト酸二無水物、メリト酸、
無水メリト酸、トリメシン酸、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等で
ある。好ま−しい多官能性芳香族化合物は無水トリメリ
ド酸又ハトリノIJ )酸又は七のハロホルミル誘導体
がある。また、ここでを工線状ポリヵーボネートト分校
ポリカーボネートのブレンドも含まれる。
当分野の技術者が本発明の実施についてよりまく理解で
きるよう、以下の実施例を限定のためではなく、例示と
して示す。部はとくに指示がない限り重量による。
実施例/ 本例は、式lのUv安定剤の製造を説明するものである
。より詳しくは、化合物tuy、、B(θ0ユモル)を
30 mlピリジノに溶かす。式IVのシアン化合物s
、 g g (θ02/モk)を乾燥’r HF (テ
トラヒドロフラン)30CCK溶がした溶液を約25〜
30°Cめ室温で滴下する。この混合物をs。
°Cで約20時間かくはんしながら反応させろ。回転蒸
発によって溶媒を除去し、得られる粘稠な油状物を30
/Sθ(重量パーセント)のクロロボルム/ヘキサン溶
液にとがし、不純物を除去するためシリカゲルのカラム
を通す。溶媒を回転蒸発させた後、式lの純粋化合物が
得られる。この化合物の同定&′iNMK分析で確認さ
れた。
実施例ユ これは、式UのUv安定剤の製造を説明する。
より詳しくは、式Wの化合物II、g9c0005モル
)を30ml ヒ+)ジンに溶かす。その後式Vのシア
ノ化合物、2.7g(0,01モル)fzt:乾燥TH
FsOccにとかした溶液を周囲温度(室温)で滴−F
する。
混合物を50゛Cで一2g時間かく拌する。次いで反応
混合物を、最初にHCl3チ水溶液、次に炭酸水素ナト
リウム5%水溶液、最後に水で洗浄することにより仕上
げろ。分離した有機浴液を硫酸マ剤の同定はNMル分析
で確認された。
実施fIJ3 ブチルtロソルプに溶かしたポリメチルメタクリレート
樹脂を用いて固形物が215重波バーセ、/)の溶液な
得′る。式1のモノシアノ化合物か式1のジンアノ化合
物’r3JtJi%(メタクリレート樹脂重量に対して
)含むポリメチルメタクリレート樹脂溶液をポリカーボ
ネート樹脂シート上に流し塗りし、室温で3θ分垂直に
して液切りさせる。
仄に123℃排気型オーブンで1時間硬化させる。
これにより溶媒も除去される。ポリカーボネート樹脂上
の硬化被膜の測定厚さは約030 ミルである。
実施例な この実施例は、試料の光劣化の速度に対する効果を示す
もので、これは30 ’C排気型フード内の回転板上で
回転される(毎分約10回転)試料がらgインチ離れた
反射サンランプ()is)下で測定される。試料の黄色
度指数(Yl)をXL−20ディジタル三刺激色度計で
定期的に測定する。式1及び■のvV安定剤を含む試料
の光劣化の速度は、他の市販の安定剤〔以下の表1に示
すよ5なゼネラルアニリン社のユビナルN−3,1q及
びユビナルS31、及びアメリカンシアナミド社製シア
ソルプ(Cyasorb ) 5 (t / / ] 
K 比へ非常に小実施例S 安定化しようとする熱OT塑性重合体中に残っている限
りは、本発明のシアノ安定剤が安定であることを証明す
るために次の試験を行なうが、実施例3と同じようにポ
リカーボネート基体上に流し塗りし硬化された同じポリ
メチルメタクリレート樹脂中の同量の安定剤を、t2!
;℃に加熱し、この温度で種々の期間加熱した後にどの
程度の安定剤が残っているかを測定するものである。次
の表Uはこの試験の結果を示す。
表 U ユビナル+Q−5,7ゾ 700% 7it4 1s’
t% 、!t’7%  11g%  ’11%ユビナ/
’ S、)/  100fli  gg% g8  q
6e4 7/% A/%シ了ノルブ54Lll 100
% 6g% 62% 5/% ψSチ qコチ化合物 
1100%9t%911チ9qチ9qチ7ダチ化合物i
t 100% 9Slr 93% 95% 93% 9
3%前記表1のデータから、本出願人のシアノ安定剤の
いずれかを芳香族ポリカーボネート1射脂と共に用いる
と、得られろポリカーボネート組成物はUv源に数6時
間暴露した後でさえも黄変しにくいことから明らかなよ
うに、Uvに対してかなり良好な抵抗性を有することが
わかる。まだ表Uは、熱可塑性樹脂中に高温において本
出願人の安定剤が他の既知の安定剤よりも長く残ること
を示す。
実施例乙 本発明の安定剤を用いる利点及びペンツフェノン基とシ
アノ含有基の間のエーテル結合の存在の重要性、特に前
述のソ連特許に記載の安定剤を用いろ不利と、このソ連
の安定剤より本発明の安定剤を用いる利点を明らかにす
るために、市販の安定剤であるユ、q−ジヒドロキシベ
ンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン核に結合した
ソ連のエステル安定剤σ)一つ、及び本願の′が定則を
用(・た結果を次の実施例に説明する。各実施例におい
て、実施例3と同様に安定剤をポリカーボネート樹脂に
塗布し、実施例qで記載された方法で被覆ポリカーボネ
ート上で試験を行なうと、次の表3に示表3に記載され
た結果から、本発明の実施に用いられろ安定剤の一つは
、λ、q−ジヒドロキシベンゾフェノン即ち市販の安定
剤又はソ連の安定剤に比較して、サンランプに暴露した
後ΔYlがi、oog時間の間低くまた一定であり、一
方その他の安定剤はΔYlの増加を示し始めることがわ
かる。最終的に/、00g時間後、本発明実施に用いる
安定剤がθSのΔYlを示すだけなのに対し、市販Uv
安定剤はサンランプ照射後7.gのΔYlを、ソ連の安
定剤は75のΔYlを示し、これは本発明者の安定剤が
市販の又はソ連の安定剤のいずれかの約15倍すぐれて
いることを示す。
もちろん、当分骨の技術者にとって、U■安定剤の添加
割合はその他の割合でもよい結果が得られることは明ら
かであろう。このように安定化すべき樹脂の車量に対し
05〜10重量%の式1及び■の化合物を用いろことが
できろ。
式l及びUのUv安定剤はポリカーボネート樹脂に練り
込み、84脂中に均一に分散させて安定化効果を発揮で
きる。また、Uv安定剤を分散させ、それをポリマー樹
脂の表面に薄い被膜として塗布するためにポリメタクリ
レート樹脂を用いろことに代え、Uv安定剤用の分散媒
体としてポリカーボネート樹脂自身のようなその他の樹
脂を用いることができ、ポリカーボネート基体上に薄い
被膜、特にガラス用として1工θ1−50ミル程度の厚
さの被膜として塗布する。U■安定剤の高温安定性とそ
の非常に低い揮発性とによって、ポリカーボネート樹脂
とポリカーボネート基体表面に塗布するためにU−v安
だ剤を分散させろ樹脂媒体な、利用の容易な装置を用い
て高温で有利に共押出を行なえ、Uv安定剤を含む上層
とポリカーボネート樹脂基体を密接に接着させろことが
できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /(11紫外線による分解を受けやすいポリカーボネー
    ト樹脂、及び (21 から成る群上り選択されたU■安定剤の有効量から成る
    組成物。 を有する化合物から成るUv安定剤の有効量から成る組
    成物。 3 (11紫外線による分解を受けやすいポリカーボネ
    ート側月旨、及び (21式 OHOHO を有する化合物から成るU■安定剤の有効着から成る組
    成物。 11、Uv安定剤がポリカーボネート樹脂の重量に対し
    て0.5− / ON蓋チの量である特許請求の範囲第
    1項に記載の組成物。 左 ポリカーボネート樹脂がフィルム又は薄いシートの
    形である特許請求の範囲第2項に記載の組成物。 ム ポリカーボネート樹脂がフィルム又は薄いシートの
    形状である特許請求の範囲第3項に記載の組成物。 7 Uv安定剤がポリカーボネート樹脂中に均一に分散
    している特許請求の範囲第コ項に記載の組成物。 g、 Uv安定剤がポリカーボネート樹脂中に均一に分
    散している特許請求の範囲第3項に記載の組成物。 デ ポリカーボネート樹脂の紫外線の影響からの保護が
    薄い被膜中に均一に分散したUv安定剤を含んだ樹脂組
    成物の薄い被膜によって、該薄い被膜をポリカーボネー
    ト基体の表面に被覆することでなされている特許請求の
    範囲第2項に記載の組成物。 /θポリカーボネート樹脂の紫外線の影響からの保護が
    薄い被膜中に均一に分散したU■安定剤を含んだ樹脂組
    成物の薄い被膜によって、該薄い被膜ヲポリカーボネー
    ト基体の表IfJに被覆スルことでなされている特許請
    求の範囲第3項に記載の組成物。 17式 から成る群より選択された化合物。 /44  ポリカーボネート樹脂中に 及び から成る群より選択されたUv安定剤の有効量を導入す
    ることから成る、紫外線による分解を受けやすいポリカ
    ーボネート樹脂のUv安定性を改良する方法。 /左 安定剤が である特許請求の範囲第111項に記載の方法。 /ム安定剤が (JHOHU である特許請求の範囲第1グ項に記載の方法。 17  安定剤をポリカーボネート樹脂のM量に対して
    θS〜10重f#チの範囲で導入する特許請求の範囲第
    1q項に記載の方法。 7g、、Uv安定剤がポリカーボネート樹脂中に均一に
    分散している#許請求の範囲第1項に記載の方法。 15!  ポリカーボネー)[脂の紫外線の影響からの
    保護が薄いシート中に均一に分散したUv安定剤を含(
    j樹脂組成物の薄い被膜によって、該薄い被膜をポリカ
    ーボネート基体の表面に被覆することでなされている特
    許請求の範囲第1i7項に記載の方法。
JP58078370A 1982-05-06 1983-05-06 Pc用uv安定剤として有用なシアノ化合物及びこれによつて安定化されたpc組成物及び基体 Pending JPS58217548A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/375,524 US4366207A (en) 1981-03-09 1982-05-06 Polycarbonate resins stabilized with nitriles containing a 2-OH benzophenone group
US375524 1982-05-06

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