JPH03212446A

JPH03212446A - 組成物

Info

Publication number: JPH03212446A
Application number: JP33094090A
Authority: JP
Inventors: Thomas Wayne Hovatter; トーマス・ウェイン・ホバッター; Christianus A A Claesen; クリスチアヌス・アドリアヌス・アーノルドゥス・クラエセン; Hermanus B Savenije; ハーマヌス・バーナーデュス・サンベニジェ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1991-09-18
Also published as: EP0436117A1; CA2025303A1

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】発明の背景長年にわたり、熱可塑性樹脂から有用な物品が金型を用
いて製造されている。射出成形は、熱可塑性樹脂から様
々な物品、特に比較的複雑な構造の物品を製造する簡便
な方法を提供する。物品を経済的に射出成形するために
は、金型滞留サイクル時間を最小に止める必要がある。

この短いサイクル時間は、樹脂の加熱時間を短縮し、そ
の結果樹脂の熱損傷及び／又は樹脂と樹脂中に存在する
様々な添加剤との熱促進型相互作用を低減する。

樹脂の金型からのはく離を達成するために、低い射出圧
で樹脂をはく離させる様々な離型剤が見い出されている
。この種の試剤は、通常の条件下及び熱処理条件下での
樹脂の通常の特性で判断して、樹脂と化学的に相容性で
ある必要がある。

また、可能ならば可塑化を得ることも有用である。可塑
化とは、熱可塑性樹脂の溶融流動性の向上を意味する。

この可塑化は、好ましくは樹脂の物理的性質の有意の低
下を伴わずに達成すべきである。ポリカーボネートにと
って実質的に不変であるべき物理的性質の例は、その光
透過率、耐衝撃性、離層及びタフネスである。

モノカルボン酸と多価アルコールから製造されるエステ
ルが、ポリカーボネート用離型剤として長い間公知であ
る。例えば、米国特許第３，７８４．５９５号明細書に
、ポリカーボネートの０゜１乃至２重量％の量での、三
価アルコールと１０個以上の炭素原子を有する脂肪族カ
ルボン酸とのエステルの使用が開示されている。西独特
許第２７２９４８５号明細書に、０．１乃至３重量％の
量での、四価アルコールと６個以上の炭素原子を有する
カルボン酸とのエステルのポリカーボネート用離型剤と
しての使用が開示されている。

ポリカーボネート用可塑剤としての脂肪族酸エステルが
、米国特許第３．１８６．９６１号明細書に開示されて
いる。２２個までの炭素原子を有し、そしてＣ乃至Ｃ１
８の脂肪族カルボン酸とＣ乃至Ｃ６の一価アルコールと
から誘導されるエステルのみが開示されている。前記特
許明細書に開示されている実施例は、芳香族エステルに
係わるもののみである。更に、十分に高い濃度でのこれ
らの物質の極めて特殊な配合方法が提案されている。西
独特許第２７２９４８５号及び米国特許第３，７８４．
５９５号各明細書においては、多価アルコールを用いた
主な実施例は、ステアリン酸から製造されたエステルを
用いている。前記西独特許明細書で、実施例において実
際に使用されたエステルの最高重量％は０．３重量％で
ある。

今回、以前に用いられたものよりも炭素原子数の少ない
脂肪族酸エステルが、ポリカーボネートに対して、三価
及び四価アルコールのステアリン酸エステル、特にペン
タエリトリトールテトラステアレートよりも良好な離型
性をもたらすことが分った。この特定のステアリン酸エ
ステルは、１９７７年以来ポリカーボネート用離型剤と
して商業的に使用されてきた。更に、本発明に係わるエ
ステルは、より高い濃度で、物理的性質の有意の劣化を
伴わずにポリカーボネートの極めて良好な可塑化を生起
させる。

発明の概要本発明により、芳香族ポリカーボネートと、約０．２重
量％以上、１０重量％未満の、６乃至９個の炭素原子の
脂肪族カルボン酸と脂肪族三価又は四価アルコールとの
エステルとを含む組成物が提供される。

発明の詳細な説明において有用な芳香族ポリカーボネートは、長年
にわたって文献において周知の通常の芳香族ポリカーボ
ネートである。これら芳香族ポリカーボネートは、二価
フェノールとカーボネート前駆物質との反応により製造
される。芳香族ポリカーボネートの製造に有用な二価フ
ェノールは、式：［式中Ｒは夫々ハロゲン原子、１価の炭化水素基及び１
価の炭化水素オキシ基から選ばれ、Ｒ１は夫々ハロゲン
原子、１価の炭化水素基及び１価の炭化水素オキシ基か
ら選ばれ、Ｗは２価の炭化水素基、−Ｓ−−５−Ｓｏ　
　　　　０　　　　　０ＩＩ　　　　　ＩＩ　　　　　　ＩＩ −Ｏ−−Ｓ−−Ｓ−及び−Ｃ−から選ばれ、１ｎ及びｎｌは夫々０乃至４の値を有する整数から選ばれ
、そしてｂはＯ又は１である］のものが包含される。

Ｒ及びＲ１で表わされる１価の炭化水素基には、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及
びアルカリール基が包含される。好適なアルキル基は、
１乃至約１２個の炭素原子を含むものである。好適なシ
クロアルキル基は、４乃至約８個の環炭素原子を含むも
のである。好適なアリール基は、６乃至１２個の環炭素
原子を含むもの、即ちフェニル基、ナフチル基及びビフ
ェニル基である。好適なアルカリール基及びアラルキル
基は、７乃至約１４個の炭素原子を含むものである。

Ｒ及びＲ１で表わされる好適なハロゲン原子は、塩素及
び臭素である。

Ｗで表わされる２価の炭化水素基には、アルキレン基、
アルキリデン基、シクロアルキレン基及びシクロアルキ
リデン基が包含される。好適なアルキレン基は、２乃至
約３０個の炭素原子を含むものである。好適なアルキリ
デン基は、１乃至約３０個の炭素原子を含むものである
。好適なシクロアルキレン基及びシクロアルキリデン基
は、６乃至約１６個の環炭素原子を含むものである。

Ｒ及びＲ１で表わされる１価の炭化水素オキシ基は、式
ニーＯＲ２［式中Ｒ２は前述の類型の１価の炭化水素基
である］で表わすことができる。

好適な１価の炭化水素オキシ基は、アルコキシ基及びア
リールオキシ基である。

前記式の範囲内にある二価フェノールの若干の例示的で
、非限定的な例には、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［ビ
スフェノール−Ａ］、２．２−ビス（３，５−ジブロモ−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、 ■、１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサ
ン、１．１−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）シクロヘキサン、１．１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）デカン、１．
３−ビス（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）シクロドデカ
ン、１．１−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）シクロドデカン、４．４′　−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４．４
′　−チオジフェノール、４．４′−ジヒドロキシ−３，３′　−ジクロロジフェ
ニルエーテル及び４．４′−ジヒドロキシ−２，５−ジヒドロキシジフェ
ニルエーテルが包含される。

前記ポリカーボネートの製造に同様に適切な他の有用な
二価フェノールが米国特許第２．９９９゜８３５号、同
３，０２８，３６５号、同３，３３４．１５４号及び同
４，１３１．５７５号各明細書に開示されている。

本発明において使用するカーボネート前駆物質は、ホス
ゲン、炭酸ジフェニル等の標準的なカーボネート前駆物
質の何れであっても良い。界面法またはビスクロロホル
メート法を用いる場合、ポリカーボネート及びコポリエ
ステルカーボネートの合成において周知の標準的な触媒
系を用いることも好ましい。代表的な触媒系は、第三級
アミン、アミジン又はグアニジン等のアミン系の触媒で
ある。この種の反応においては、第三級アミンが通常用
いられる。トリエチルアミン等のトリアルキルアミンが
通常好ましい。

本発明において有効なエステルは、三価アルコール又は
四価アルコールと炭素数６乃至約９の脂肪族カルボン酸
との反応生成物である。三価アルコールの例には、グリ
セロール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオー
ル等が包含される。

−船釣に、使用できる三価アルコールは３乃至約１６個
の炭素原子のもの、好ましくは３乃至約８個の炭素原子
のものである。

四価アルコールの例には、好ましくは４乃至１６個の炭
素原子、更に好ましくは４乃至８個の炭素原子を含む様
々なアルコールが包含される。四価アルコールの例には
、エリトリトール、メソエリトリトール及びペンタエリ
トリトールか包含される。６乃至９個の炭素原子の脂肪
族カルボン酸は、カプロン酸、カプリル酸及びペラルゴ
ン酸等で例示される。これらの酸は、必要に応じて、例
えば６乃至９個の炭素原子を含むポリカルボン脂肪族酸
と共に使用することができる。ポリカルボン酸の例には
、スペリン酸、アゼライン酸、アジピン酸及びピメリン
酸が包含される。

本発明において使用するエステルの例は、ペンタエリト
リトールテトラカプリレ−ト、トリメチロールプロパン
トリペラルゴネート、グリセロルトリ力プリレート、ペ
ンタエリトリトールテトラカプリレート、トリメチロー
ルプロパントリアジペート等である。

本発明において使用する前記カルボン酸エステルは、例
えば酸結合剤としてピリジンを用い、不活性溶媒中でア
ルコールと酸クロリドから、又は溶融状態で例えばｐ−
トルエンスルホン酸等のエステル化触媒を用いる又は用
いないアルコール及び酸から、アインホーン（Ｅｉｎｈ
ｏｒｎ）法によるなど、従来法により製造される。エス
テル化は、２００乃至２５０℃で行なう。かかる方法は
、例えばＨｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙ　１．Ｍｅ　ｔｈｏｄｅ
ｎ　　ｄｅｒ　　ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ　　Ｃｈｅｍ
ｉｅ（有機化学の方法）、Ｇｅｏｒｇ　　Ｔｈｉｅｍｅ
　　Ｖｅｒｌａｇ、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ、　　１９５２
．４版、ｘｍ巻、５１６頁以降に記載されている。

芳香族ポリカーボネート中に使用する前記エステルの量
は、離型に有効な量である。通常、これはポリカーボネ
ートを基準に計算してエステル約０．２重量％以上、約
１０重量％未満の量である。

好適な量は、エステル約０．５乃至約９重量％の量であ
る。−船釣に、エステル約０．２乃至約３重量％の範囲
で可成りの離型活性がある。しかし、溶融体粘度の測定
により測定される可塑化効果はとりたてて大きくはない
。約３．０重量％以上、好ましくは３．５乃至約４重量
％では、前記エステルの可塑化活性は非常に有意であり
既に存在する離型性能に加わる所望の性質である。驚く
べきことに、エステルの重量％が増大しても、光透過率
、耐衝撃性及び離層等の組成物の物理的性質は大部分影
響を受けない。しかし、例えば溶融体体積インデックス
（ｃｃ／１０’）等の溶融体粘度により測定されるその
加工性は極めて大きく増大する。標準的な離型剤である
ペンタエリトリトルテトラステアレート（ＰＥＴＳ）が
、５％等の高い重量％で使用された場合に、可成りの離
層及び光透過率の低下をもたらすことを留意することが
重要である。

高分子量熱可塑性ポリカーボネートへの前記カルボン酸
エステルの混合は、例えば通常は粉末状の前記物質を回
転混合によりポリカーボネート粒子上に加え、その後こ
の物質を二軸押出機により２８０℃で押出してリボンを
形成し、その後このリボンを粒状化するなどの標準的な
方法により行う。ブラベンダーブレンダー内での混合も
有効である。しかし、離型剤は固体ポリカーボネートの
製造の間にも混合することができる。この場合、エステ
ルは脱揮発スクリュウに到達する前に溶媒中での溶液と
してポリカーボネート溶液と混合するか、あるいは溶媒
を用いずにポリカーボネート溶融体中に供給する。

下記に、本発明の実施例を示す。これらの実施例の全て
において、ビスフェノール−Ａポリカーボネートを用い
た。

全てのポリカーボネート化合物をパペンマイジャ−（Ｐ
ａｐｅｎｍｅｉｊｅｒ）ブレンダー内で、（全添加剤を
一度に加えて）乾式ブレンドし、そしてその後ライスト
リッツ（Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ）単軸押出機により２９０
乃至３００℃（設定２４０乃至２９０℃）の溶融体温度
で押出した。その後、この物質を溶融体温度２８０℃、
金型温度８０℃で射出成形した。

溶融体体積インデックスを、ライツク（Ｚｗｉｃｋ）タ
イプ４１０５．０１を用いて測定した。

離層は、アイゾツト試験片の破壊表面の目視観察により
、及び成形ディスクを切断しその後表皮をはがしてみて
判定した。Ｎは無しであり、Ｙは有りである。

はく離性能は、バッテンフェルト（Ｂａｔｔｅｎｆｅｌ
ｄ）射出成形機により２０Ｘ３０ｃｍのヒユーズボック
スの蓋を射出成形することによりチエツクした。＋＋は
はく離が容易であること（エジェクタビンを押すと直ち
に部品が離れる）、＋は部品は離れるが、しかし若干の
ノイズがあること、−一は部品が容易には離れず、そし
てひどく変形することを示す。

上記表から容易に分るように、ＰＥＴＰは０゜５重量％
の低濃度でも優れた離型剤である。この少量において、
表示した溶融体粘度に若干の改善が見られる。５重量％
において、ＰＥＴＰは依然として優れた離型剤である。

しかしその上、光透過率、耐衝撃性及び離層不在をなお
維持しながら組成物の溶融体粘度が可成り低下する。８
及び１０％で、組成物にＰＥＴＰのプラスの属性が依然
として存在する。溶融体粘度は依然としてなお減少し、
それによって実質的に一層容易に加工できる樹脂を与え
る。

ＰＥＴＰと対照的なのは、ＰＥＴＳの結果である。０．
５重量％の低い重量％で、離型性能が同一重量％のＰＥ
ＴＰの離型性能程良くない。５重量％において、ＰＥＴ
Ｓの離型剤としての性能はＰＥＴＰの性能と同等となる
が、しかしポリカポネート組成物の光透過率が全く失わ
れ、そして組成物は離層を受ける。１０重量％でのＰＥ
ＴＢ物質は良好な可塑化を示すが、しかし溶融体はく離
性能はない。

これらのデータは、本発明に係わる離型剤が、現在使用
されている構造的に関連する市販の離型剤よりも驚く程
そして有意に優れていることを示している。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）離型に有効な量の、６乃至約９個の炭素原子の脂
肪族カルボン酸と三価又は四価アルコールとのエステル
と混合された芳香族ポリカーボネートを含む組成物。
（２）約０．２重量％以上、約１０重量％未満の、６乃
至約９個の炭素原子の脂肪族カルボン酸と三価又は四価
アルコールとのエステルと混合された芳香族ポリカーボ
ネートを含む組成物。
（３）三価アルコールが３乃至約１６個の炭素原子を含
み、そして四価アルコールが４乃至約１６個の炭素原子
を含む請求項２記載の組成物。
（４）三価アルコールが３乃至約８個の炭素原子を含み
、そして四価アルコールが４乃至約８個の炭素原子を含
む請求項３記載の組成物。
（５）アルコールがグリセロール、トリメチロールプロ
パン又はペンタエリトリトールである請求項４記載の組
成物。
（６）酸がペラルゴン酸である請求項５記載の組成物。
（７）ポリカーボネートがビスフェノール−Ａポリカー
ボネートである請求項１記載の組成物。
（８）ポリカーボネートがビスフェノール−Ａポリカー
ボネートである請求項２記載の組成物。