JP2008525581A - フルオロアルキレン末端基を有するポリカーボネート - Google Patents
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Abstract
90%以上のフルオロアルキレンカーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂を有するポリカーボネート組成物が、部分的にフッ素化されたアルコール又は部分的にフッ素化されたポリマー性アルコールと、ビスフェノール及びカーボネート源とから、溶融又は界面重合法を用いて形成される。他の各種ビスフェノール及び他の熱可塑性材料とのコポリマー及びブレンドも記載される。このポリカーボネート組成物は、大きい水接触角、成形品の表面層におけるフッ素富化、及び良好な難燃特性を示し、医療、自動車、電気通信及び耐候用途を始めとする各種の用途に有用である。
【選択図】 なし
【選択図】 なし
Description
本発明は、フルオロアルキレン末端基を有するポリカーボネート及びコポリカーボネート樹脂、これらのポリカーボネートの製造方法、これらのポリカーボネートと他のポリカーボネート、コポリカーボネートその他の熱可塑性材料とのブレンド、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート及びそのブレンドから作成された物品、並びにフルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネートから作成された物品の使用に関する。
ポリカーボネート樹脂は、その高い熱及び衝撃耐性、並びに他の樹脂との非常に有用なブレンドを形成する能力の故に、消費財、自動車産業、医療産業、及び建築及び建設産業、並びにその他多くの市場に広範な用途がある。これらの性質と、ポリカーボネートが提供する設計の自由度とが相俟って、ポリカーボネート樹脂は、設計自由度がより低く、しかもより高価であることが多い金属、木材、その他工学材料の優れた代替品となることができる。多くのポリカーボネート樹脂の1つの極めて望ましい性質はその透明性であり、その耐熱性及び高い耐衝撃性と組合わさって、ポリカーボネート樹脂は、眼科、光学媒体、医療並びに建築及び建設市場のような多くの消費市場でガラスその他の透明な熱可塑性材料に取って代わることが可能である。
ポリカーボネート樹脂の性質のうち、改良することができればポリカーボネート樹脂の消費及び産業上の用途がさらに拡大することになるものは、表面特性の改良である。その表面で水をはじく傾向が強い成形されたポリカーボネート樹脂は殊に有用であろう。かかる樹脂は、眼科、光学媒体、自動車、医療並びに建築及び建設産業、並びにこの性質を要する多くの他の産業で使用することができるであろう。同様に、ポリカーボネート樹脂物品、殊に非常に薄い壁厚を有するものの難燃特性(「FR」ともいう)を改良することも望ましいであろう。ポリカーボネート樹脂物品が、2.3mm、1.8mm、及び場合によっては1.5mm以下の壁厚でUL94試験に合格するのが望ましい。
フッ素化された化合物は、ポリカーボネート樹脂及びそれから形成された物品の表面特徴を変化させることが知られている。ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素化された化合物をポリカーボネート樹脂組成物中に溶融ブレンドすると、難燃性、表面摩擦及び撥水性が改良されることが多いが、通例不透明又は半透明の外観となる。また、ポリカーボネートとフッ素化された化合物のメルトブレンドは、フッ素化された添加剤が金型表面に蓄積して、得られる成形品の表面品質を劣化させ得るので、成形するのが困難であり得る。フッ素化された化合物をポリカーボネート樹脂組成物中に導入するのにより良い方法は、フッ素化された化合物をコモノマー又は末端基として直接ポリカーボネート樹脂鎖に化学的に結合することであろう(用語「末端基」及び「末端封鎖」は、ポリマー鎖の末端に結合し、通例さらに鎖が成長するのを阻止する単官能性の化学物質をいう)。このアプローチは、上記金型表面への蓄積の問題を回避するのに役立つと考えられる。フッ素化された末端基のポリカーボネート樹脂中への混入は特に簡単で費用効果的な解決策であろう。しかし、このアプローチに対する特定の難問は、多くのフッ素化された末端基構造が、ポリカーボネート樹脂の形成中又はその後の押出又は成形作業中に化学的又は熱的反応を受ける傾向があることである。かかる反応は、フッ素化された末端封鎖のポリカーボネート樹脂鎖からの脱離を起こし得、その結果望ましい性質の損失に至る可能性がある。
米国特許第4217438号明細書
米国特許第4746701号明細書
米国特許第5530083号明細書
米国特許第6780961号明細書
米国特許第3036040号明細書
本発明は、ポリカーボネート樹脂形成反応並びにその後の押出及び成形工程中に極めて安定なフッ素化された末端基を有するポリカーボネート樹脂組成物を提供する。このフッ素化された末端基は各種のポリカーボネート樹脂形成方法を用いて容易にポリカーボネート樹脂中に組み込むことができる。これらの組成物から成形された物品は異例の有用な表面特徴を示し、優れた薄壁FR特性を有する。
本発明は、フルオロアルキレン末端基を有するポリカーボネート樹脂組成物、この組成物の作成方法、及びその組成物から形成された物品並びにその物品の使用に関する。
本発明の1つの局面において、難燃性ポリカーボネート組成物は、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂及び無機難燃性添加剤を含んでおり、そのフルオロアルキレンカーボネート末端基は芳香族カーボネートの全末端基の90%以上からなる。
本発明の別の局面においては、フルオロアルキレン末端基を有する難燃性ポリカーボネート樹脂を作成する方法が記載される。この方法は、フルオロアルキレンクロロホルメートを製造し、次いでジヒドロキシ芳香族化合物、ホスゲン、有機溶媒、水、有機塩基、及び無機塩基を含む混合物にフルオロアルキレンクロロホルメートを添加し、さらに無機難燃性添加剤を添加する段階を含んでいる。
本発明のもう1つ別の局面において、ポリカーボネート樹脂を作成する方法が記載される。この方法は、フルオロアルキレンアルコール、ジヒドロキシ芳香族化合物及びジアリールカーボネートを含む混合物をエステル交換触媒の存在下で溶融縮合させ、さらに難燃性添加剤を添加することからなる。
本発明のさらに別の局面において、ポリカーボネート物品の信憑性を決定する方法が記載される。この方法は、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂を製造し、そのポリカーボネート樹脂から物品を形成し、フルオロアルキレンカーボネート末端基の存在を確認することによりその物品を認証する段階からなる。
本発明のさらに他の局面において、前記組成物から、及び上記方法により形成される物品は、難燃剤物品、血液接触用途で有用な医療デバイス及び電離放射線との接触で有用な医療デバイスである。
別の局面においては、フルオロアルキレンカーボネート末端基及びフッ素化されていない芳香族カーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂が提供される。
さらに別の局面においては、フルオロアルキルカーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂及び無機難燃性添加剤からなるポリカーボネート組成物が提供される。
以下の本発明の詳細な説明及びその後の実施例を参照することにより本発明がより容易に理解されるであろうが、本発明は特許請求に定義されており、以下の実施形態は特許請求の範囲を限定するものではない。以下の明細書及び特許請求の範囲では多くの用語を使用するが、以下の意味を有するものとして定義される。
単数形態は、前後関係から明らかに他の意味を有しない限り、複数も含めて意味する。
「任意」又は「場合により」とは、続いて記載される事象若しくは状況が起こっても起こらなくてもよく、又はその後に定義される要素若しくは成分が存在してもしなくてもよいことを意味し、またその記載が、その事象が起こる場合と起こらない場合とを含むことを意味する。
用語「カーボネート末端基」とは、ポリカーボネート鎖上の最後のカーボネート結合を介してポリカーボネート鎖に結合している、ポリカーボネート鎖の末端に存在する化学構造をいう。特定のタイプの「カーボネート末端基」は、その「カーボネート末端基」を形成する由来となったタイプのヒドロキシ化合物である。例えば、フェノール「カーボネート末端基」は化学構造(C6H5−O−C(O)−O−)を有する。
一般用語「フルオロアルキレン末端基」とは、ポリカーボネート鎖の最後のカーボネート基に結合しており、フッ素原子ではない1以上のα−置換基を有するフルオロアルキレンアルコールとの反応で形成されたフルオロアルキレン基をいう。例えば、カーボネート基とCF3−CH2−OHとの反応で形成された「トリフルオロエチレンカーボネート」末端基は、化学構造(CF3CH2−O−C(O)−O−)を有するであろう。
用語「末端基のパーセント又は百分率」とは、NMRのような末端基特性決定技術により決定される、ポリカーボネート樹脂鎖の末端における、特定のタイプの末端基構造を有する末端基の、総計100%の内の百分率を意味する。例えば、90%のフルオロアルキレン末端基とは、特定のポリカーボネート樹脂組成物に対して、ポリカーボネート樹脂末端基(線状の場合1つの鎖に対して2つ)の90%がフルオロアルキレンカーボネート末端基であり、残りの10%の末端基が他の何らかの化学構造を有することを指す。
用語「フッ素化された」又は「フルオロアルキレン」とは、アルキレン鎖上に1以上のフッ素を有するアルキレン構造をいう。
本明細書で使用する場合、用語アルキレンとは、環状ではない線状又は枝分かれ配列の原子からなる1以上の価数を有する基をいう。この配列は、窒素、酸素、イオウ、ケイ素、及びリンのようなヘテロ原子を含んでいてもよいし、又は炭素と水素のみから構成されていてもよい。脂肪族基の例としては、メチル、メチレン、エチル、エチレン、ヘキシル、ヘキサメチレン、トリフルオロメチル、トリフルオロエチル、メトキシ、エチルオキシ、オキシエチレンオキシ、トリメチルシリル、などがある。脂肪族基は、置換でも非置換でもよく、アミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、C1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ基、C1〜C10アルコキシカルボニル基、C1〜C10アルキルチオ基、C1〜C10アルキルアミノ基、などを始めとする1以上の置換基を含み得る。
本明細書で使用する場合、用語「シクロアルキレン」とは、環状であるが芳香族ではない配列の原子からなる1以上の価数を有する基をいう。この配列は、窒素、酸素、イオウ、ケイ素、及びリンのようなヘテロ原子を含んでいてもよいし、又は炭素と水素のみから構成されていてもよい。環式脂肪族基の例としては、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、テトラヒドロフラニルなどがある。環式脂肪族基は、置換でも非置換でもよく、アミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、C1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ基、C1〜C10アルコキシカルボニル基、C1〜C10アルキルチオ基、C1〜C10アルキルアミノ基、などを始めとする1以上の置換基を含み得る。本明細書で使用する場合、用語環式脂肪族基には、複数の非芳香族環状配列、例えば2−テトラリニル基を含む構造が包含される。
本明細書で使用する場合、用語「芳香族基」とは、1以上の芳香族基を含む1以上の価数を有する基をいう。芳香族基の例としては、フェニル、ピリジル、フラニル、チエニル、ナフチル、フェニレン、ビフェニル、及びビフェニレンがある。この用語には、芳香族並びに脂肪族及び/又は環式脂肪族成分を両方とも含有する基、例えばベンジル基又はインダニル基が包含される。芳香族基は置換でも非置換でもよく、アミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、C1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ基、C1〜C10アルコキシカルボニル基、C1〜C10アルキルチオ基、C1〜C10アルキルアミノ基、などを始めとする1以上の置換基を含み得る。
本明細書中で、「BPA」は、ビスフェノールAと定義され、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−イソプロピリデンジフェノール、及びp,p−BPAともいわれる。
用語「末端封鎖剤」又は「連鎖停止剤」とは、ポリカーボネート樹脂形成反応中に存在すると、ポリカーボネート鎖の成長を停止させる単官能性の化学物質をいう。既に述べたように、フルオロアルキレンアルコールは、「末端封鎖剤」又は「連鎖停止剤」の1種の例である。
用語「繰返し単位」とは、コポリマー構造の中で、1つの繰返し単位に相当する部分をいう。例えば、ジメチルシロキサン繰返し単位とは、化学式−[OSi(CH3)2]−に相当する1つの繰返しセグメントをいう。
用語「物品」は、成形、押出、キャスティング(鋳造)、積層、又はその他の加工処理法により形成されるいずれか及びあらゆる品目を指す。
本発明は、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂組成物に関する。本発明のフルオロアルキレンカーボネート末端基は、ポリカーボネート形成反応中に、ポリカーボネート形成反応で末端封鎖剤として存在するフルオロアルキレンアルコールから形成される。本明細書中で記載する「フッ素化アルコール」は、フッ素原子ではないα−置換基を1以上もっている。好ましいフッ素化アルコールは次の一般構造1を有する。
本発明のポリカーボネート樹脂は芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート源から形成される。本発明の幾つかの具体的な非限定化合物としては、名称又は式(一般的又は特定の)が米国特許第4217438号に開示されているもののような芳香族ジヒドロキシ化合物及びジヒドロキシ−置換芳香族炭化水素がある。構造4で表され得るタイプのビスフェノール化合物の特定の例の包括的なリストには、1,1−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、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以後、「ビスフェノールA」又は「BPA」という)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1−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)n−ブタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−1−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパンのようなビス(ヒドロキシアリール)アルカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、4,4’−ビフェノール、及び1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンのようなビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン、など、並びに以上の芳香族ジヒドロキシ化合物を1種以上含む組合せが包含される。
本発明の幾つかの非限定カーボネート源としては、ホスゲン、ジホスゲン及びジアリールカーボネートがある。
本発明においては、芳香族ジヒドロキシ化合物と共にコモノマーとして脂肪族若しくは芳香族二酸又はそれらの二酸塩化物を含ませることも可能である。一般に、有用な脂肪族二酸は約2〜約40個の炭素を有する。好ましい脂肪族二酸はドデカン二酸である。可能な芳香族二酸としては、限定されることはないが、テレフタル酸及びイソフタル酸がある。エチレングリコールのような脂肪族ジ−アルコールも本発明で使用することができる。
ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンを、フッ素化アルコール及び二価フェノール、脂肪族又は芳香族二酸と組み合わせて使用して、ポリジオルガノシロキサンブロックを含有するフルオロアルキレン末端封鎖ポリカーボネートコポリマーを形成してもよい。ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンは、米国特許第5530083号に記載されているようにして作成することができる。ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンを作成するのに使用することができる脂肪族不飽和一価フェノールの幾つかの非限定例は、2−メトキシ−4−アルキルフェノール(オイゲノールともいう)、2−アリルフェノール、4−アリル−2−メチルフェノール、4−アリル−2−フェニルフェノール、4−アリル−2−ブロモフェノール、4−アリル−2−t−ブトキシフェノール、2−メチル−4−プロパルギルフェノール、2−アリル−4,6−ジメチルフェノール、2−アリル−4−ブロモ−6−メチルフェノール、2−アリル−6−メトキシ−4−メチルフェノール及び2−アリル−4,6−ジメチルフェノールである。本発明で使用するヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンの幾つかの非限定例は、次式の構造2に包含されるフェノール−シロキサンである。
適切なヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンのその他の例としては、Kressらの米国特許第4746701号(援用により本明細書の内容の一部をなす)に記載されているものがある。殊に、ポリシロキサンブロックは次式の構造3を有するポリジオルガノシロキサンから誘導され得る。
フッ素化アルコールと組み合わせて他の末端封鎖剤をポリカーボネート形成反応に存在させて、フッ素化されたカーボネート末端基とフッ素化されてないカーボネート末端基の混合物を形成してもよい。末端封鎖剤として有用なフッ素化されてないヒドロキシ芳香族化合物の可能な非限定例としては、p−クミルフェノール、フェノール、p−tert−ブチルフェノール、カルジノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール及びその他当技術分野で周知の末端封鎖剤、又は以上のものの任意の組合せがある。フッ素化アルコールに加えて、ペンタフルオロフェノール又はトリフルオロフェノールのような過フッ素化された又は部分的にフッ素化された芳香族ジヒドロキシ化合物も末端封鎖剤として存在することができる。部分的にフッ素化されたヒドロキシ芳香族化合物は、部分的にフッ素化された芳香環上の水素の代わりに追加の脂肪族又は芳香族置換基を有することができる。
フルオロアルキレン末端基を有するポリカーボネート樹脂は、当業者には周知であり、ポリカーボネート樹脂を形成するための各種の標準的な方法、例えば界面、溶融縮合及びポリカーボネート固体状態反応法によって形成することができる。フルオロアルキレン末端基を形成するのに使用するフッ素化アルコールはポリカーボネート形成工程でもポリカーボネート樹脂組成物の分子量を調節する末端封鎖剤として存在するので、上記3つの方法のいずれかで使用する反応条件をフッ素化アルコールのポリカーボネート樹脂組成物中への高い取り込みが達成されるように選択するのが望ましい。かかる条件を達成する方法の例を以下に簡単に説明する。
使用することができるタイプの界面工程には、当技術分野で周知のように、水、塩化メチレンのような有機溶媒、トリアルキルアミンのような有機塩基又は相間移動触媒、フッ素化アルコール、芳香族ジヒドロキシ化合物、及びホスゲンが含まれる。或いは、フッ素化アルコールをホスゲンとの反応によりクロロホルメートに変換した後芳香族ジヒドロキシ化合物、水、有機溶媒、有機塩基又は相間移動触媒、及び追加のホスゲンと組み合わせるというクロロホルメート工程を使用することができる。このクロロホルメート形成反応は、標準的な反応器設計(例えば、連続撹拌槽)又は例えば米国特許第6780961号に記載されているような管状反応器で行うことができる。
界面反応工程を使用する場合、90%より多くのフッ素化アルコールのポリカーボネート樹脂中への取り込みを確保し、ポリカーボネート樹脂の目的とする分子量を達成するためには、少なくとも一部の反応時間の間pH12以上で反応を行うのが望ましいことが多い。クロロホルメート工程を使用する場合には、より高いpHレベルで反応を実施する必要がないことが多い。
当技術分野で周知の溶融縮合工程を用いて、フルオロアルキレンカーボネート末端封鎖ポリカーボネート樹脂を形成することもできる。組成物は、フッ素化アルコール、芳香族ジヒドロキシ化合物、及びジアリールカーボネートの組合せをエステル交換触媒と組み合わせて含むことができよう。当技術分野で周知の各種エステル交換触媒及び触媒の組合せを用いて、フルオロアルキレンカーボネート末端封鎖ポリカーボネート樹脂を形成することができる。220℃より高い沸点を有するフッ素化アルコールを使用して、溶融重合工程中蒸発によるフッ素化アルコールの損失の結果としてポリカーボネート樹脂組成物へのフッ素化アルコールの取り込みが低くなり、またポリカーボネート樹脂組成物の分子量を調節するのが困難になるのを回避することが望ましい。より低い沸点のフッ素化アルコールも使用することができるが、損失を回避するために特別な配慮が必要になる。フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するオリゴマー性ポリカーボネートを形成するための加圧式反応器又は予備反応工程は、より低沸点のフッ素化アルコールを代わり又は追加の溶融縮合工程に混入するための代わり又は追加の手段である。
溶融重合工程は、活性化されたジカーボネートを単独で、又は非活性化ジアリールカーボネートと組み合わせて使用することによって促進することができることが多い。本発明で、活性化されたカーボネートとは、ジヒドロキシ芳香族化合物に対する反応性がジフェニルカーボネートより高いジアリールカーボネートと定義される。アルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂を形成するための溶融重合法の1つの実施形態においては、活性化されたカーボネートであるビス(メチルサリチル)カーボネートを、フッ素化アルコール、芳香族ジヒドロキシ化合物及びエステル交換触媒と組み合わせて使用する。
また、本発明のフルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂組成物は、フルオロアルキレン末端基を有するか又は有しない他の各種ポリカーボネートホモ及びコポリマー並びに他の熱可塑性材料とブレンドすることもできる。可能な他の熱可塑性材料の幾つかの非限定例としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ABS若しくはMBS、ポリスチレン、及びポリエチレンのようなオレフィンポリマー、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリスルホン及びポリテトラフルオロエチレン又はこれらの任意の組合せがある。
ポリマー組成物は各種の添加剤含有していてもよく、これらは単独で、又は組み合わせて使用できる。これらの添加剤としては、熱安定剤、酸化防止剤、UV安定剤、可塑剤、視覚効果増強剤、増量剤、帯電防止剤、触媒クエンチャー、離型剤、難燃剤、発泡剤、衝撃改良剤及び加工助剤のような物質がある。本発明のポリマー組成物に配合することができる種々の添加剤は通例普通に使われており、当業者に公知である。
視覚効果添加剤又は顔料といわれることもある視覚効果増強剤もまた、本発明のポリカーボネート樹脂組成物中に存在することができる。視覚効果添加剤は、カプセル化された形態、カプセル化されていない形態で組成物中に混入させることもできるし、又は粒子を含むポリマー性樹脂に積層することもできる。視覚効果添加剤の幾つかの非限定例は、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼、硫化ニッケル、硫化コバルト、硫化マンガン、金属酸化物、白雲母、黒雲母、パール雲母、合成雲母、二酸化チタンでコートされた雲母、金属をコートしたガラスフレーク、及び着色剤である。視覚効果添加剤は高いか又は低いアスペクト比を有し得、1より大きい小面を含み得る。Solvent Blue 35、Solvent Blue 36、Disperse Violet 26、Solvent Green 3、Anaplast Orange LFP、Perylene Red、及びMorplas Red 36のような染料を使用できる。また、限定されることはないが、Permanent Pink R(Color Index Pigment Red 181、Clariant Corporation製)、Hostasol Red 5B(Color Index #73300、CAS # 522−75−8、Clariant Corporation製)及びMacrolexTM Fluorescent Yellow 10GN(Color Index Solvent Yellow 160:1、Bayer Corporation製)を始めとする蛍光染料も使用できる。二酸化チタン、硫化亜鉛、カーボンブラック、クロム酸コバルト、チタン酸コバルト、硫化カドミウム、酸化鉄、スルホケイ酸アルミニウムナトリウム、スルホケイ酸ナトリウム、クロムアンチモンチタンルチル、ニッケルアンチモンチタンルチル、及び酸化亜鉛のような顔料も使用できる。カプセル化された形態の視覚効果添加剤は、通常、ポリマーによりカプセル化されたアルミニウムフレークのように高いアスペクト比の物質のような視覚効果物質からなる。カプセル化された視覚効果添加剤はビーズの形状を有する。
本発明のポリマー組成物中に使用することができる酸化防止剤の非限定例としては、トリス(2、4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、3,9−ジ(2、4−ジ−tert−ブチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、3,9−ジ(2,4−ジクミルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、トリス(p−ノニルフェニル)ホスファイト、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’−ジイル]ホスファイト]、3,9−ジステアリルオキシ−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、ジラウリルホスファイト、3,9−ジ[2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ]−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビス(ジフェニレン)ホスホナイト、ジステアリルペンタエリトリトールジホスファイト、ジイソデシルペンタエリトリトールジホスファイト、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル−2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールホスファイト、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、(2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル)−2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールホスファイト、トリイソデシルホスファイト、及び以上の1種以上を含有するホスファイトの混合物がある。トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル−2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、並びに以上のホスファイトを1種以上含有するホスファイトの混合物、などが殊に好ましい。
使用することができる加工助剤の非限定例としては、Doverlube(登録商標)FL−599(Dover Chemical Corporationから入手可能)、Polyoxyter(登録商標)(Polychem Alloy Inc.から入手可能)、GlycolubeTM P(Lonza Chemical Companyから入手可能)、ペンタエリトリトールテトラステアレート、Metablen A−3000(Mitsubishi Rayonから入手可能)、ネオペンチルグリコールジベンゾエート、などがある。
使用することができるUV安定剤の非限定例としては、2−(2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール類、例えば5’−メチル−、3’,5’−ジ−tert−ブチル−、5’−tert−ブチル、5’−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−、5−クロロ−3’,5’−ジ−tert−ブチル−、5−クロロ−3’−tert−ブチル−5’−メチル−、3’−sec−ブチル−5’−tert−ブチル−、3’−α−メチルベンジル−5’−メチル、3’−α−メチルベンジル−5’−メチル−5−クロロ−、4’−ヒドロキシ−、4’−メトキシ−、4’−オクトキシ−、3’,5’−ジ−tert−アミル−、3’−メチル−5’−カルボメトキシエチル−、5−クロロ−3’,5’−ジ−tert−アミル−誘導体、及びTinuvin(登録商標)234(Ciba Specialty Chemicalsから入手可能)がある。また、2,4−ビス−(2’−ヒドロキシフェニル)−6−アルキル−s−トリアジン類、例えば6−エチル−、6−ヘプタデシル−若しくは6−ウンデシル−誘導体、2−ヒドロキシベンゾフェノン類、例えば4−ヒドロキシ−、4−メトキシ−、4−オクトキシ−、4−デシルオキシ−、4−ドデシルオキシ−、4−ベンジルオキシ−、4,2’,4’−トリヒドロキシ−、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシ−若しくは2’−ヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ−誘導体、1,3−ビス−(2’−ヒドロキシベンゾイル)−ベンゼン類、例えば1,3−ビス−(2’−ヒドロキシ−4’−ヘキシルオキシ−ベンゾイル)−ベンゼン、1,3−ビス−(2’−ヒドロキシ−4’−オクチルオキシ−ベンゾイル)−ベンゼン若しくは1,3−ビス−(2’−ヒドロキシ−4’−ドデシルオキシベンゾイル)−ベンゼンも適切であり、使用できる。場合により置換されていてもよい安息香酸のエステル、例えば、サリチル酸フェニル、サリチル酸オクチルフェニル、ジベンゾイルレゾルシン、ビス−(4−tert−ブチルベンゾイル)−レゾルシン、ベンゾイルレゾルシン、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸−2,4−ジ−tert−ブチルフェニルエステル若しくは−オクタデシルエステル若しくは−2−メチル−4,6−ジ−tert−ブチルエステルも同様に使用できる。アクリレート、例えば、α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリル酸−エチルエステル若しくはイソオクチルエステル、α−カルボメトキシ−ケイ皮酸メチルエステル、α−シアノ−β−メチル−p−メトキシ−ケイ皮酸メチルエステル若しくは−ブチルエステル又はN−(β−カルボメトキシビニル)−2−メチル−インドリンも同様に使用できる。シュウ酸ジアミド類、例えば4,4’−ジ−オクチルオキシ−オキサニリド、2,2’−ジ−オクチルオキシ−5,5’−ジ−tert−ブチル−オキサニリド、2,2’−ジ−ドデシルオキシ−5,5−ジ−tert−ブチル−オキサニリド、2−エトキシ−2’−エチル−オキサニリド、N,N’−ビス−(3−ジメチル−アミノプロピル)−オキサラミド、2−エトキシ−5−tert−ブチル−2’−エチルオキサニリド、及びこれらと2−エトキシ−2’−エチル−5,4’−ジ−tert−ブチル−オキサニリドとの混合物、又はオルト−及びパラ−メトキシ−並びにo−及びp−エトキシ−ジ置換オキサニリドの混合物もUV安定剤として適切である。本組成物に使用できる紫外光吸収剤の特に有用な例は、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−アミルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ジ−(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノン、ニッケルビス(O−エチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート)、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2,2’−チオビス(4−tert−ブチルフェノール)とのニッケルブチルアミン錯体、2−エトキシ−2’−エチルオキサニリド、2−エトキシ−2’−エチル−5,5’−ジtert−ブチルオキサニリド、又は以上のUV安定剤を1種以上含む組合せである。
添加することができる適切な難燃剤は、リン、臭素、及び/又は塩素を含む有機化合物でよい。幾つかの用途では、規制上の理由から、非臭素化及び非塩素化リン含有難燃剤、例えば有機ホスフェート及びリン−窒素結合を含有する有機化合物が好ましいであろう。
1つのタイプの代表的な有機ホスフェートは式(GO)3P=Oの芳香族ホスフェートであり、式中の各Gは独立してアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、又はアリールアルキル基であるが、1以上のGが芳香族基である。2つのG基が一緒に結合して、環状の基、例えばジフェニルペンタエリトリトールジホスフェートを形成してもよい。その他の適切な芳香族ホスフェートは、例えば、フェニルビス(ドデシル)ホスフェート、フェニルビス(ネオペンチル)ホスフェート、フェニルビス(3,5,5’−トリメチルヘキシル)ホスフェート、エチルジフェニルホスフェート、2−エチルヘキシルジ(p−トリル)ホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)p−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)フェニルホスフェート、トリ(ノニルフェニル)ホスフェート、ビス(ドデシル)p−トリルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、2−クロロエチルジフェニルホスフェート、p−トリルビス(2,5,5’−トリメチルヘキシル)ホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、などであり得る。特定の芳香族ホスフェートは、各Gが芳香族であるもの、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、イソプロピル化トリフェニルホスフェート、などである。
二又は多官能性芳香族リン含有化合物、例えば、下記式の化合物も有用である。
リン−窒素結合を含有する代表的な適切な難燃剤化合物としては、ホスホニトリルクロリド、リン酸エステルアミド、リン酸アミド、ホスホン酸アミド、ホスフィン酸アミド、トリス(アジリジニル)ホスフィンオキシドがある。存在する場合、リン含有難燃剤はポリカーボネートと芳香族スルホネート化合物の総重量を基準にして0.1〜10重量パーセントの量で存在することができる。
ハロゲン化物質、例えば次式の構造(4)のハロゲン化化合物及び樹脂難燃剤として使用することができる。
式(4)中のArとAr’は各々独立してフェニレン、ビフェニレン、ターフェニレン、ナフチレン、などのような単−又は多炭素環式芳香族基である。
Yは有機、無機、又は有機金属基、例えば、ハロゲン例えば、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素、一般式OEのエーテル基[式中、EはXと類似の一価炭化水素基である]、Rで表されるタイプの一価炭化水素基、又はその他の置換基、例えば、ニトロ、シアノ、などであり、前記置換基は本質的に不活性であるが、アリール核当たり1以上、好ましくは2個のハロゲン原子が存在する。
存在する場合、各Xは独立して一価炭化水素基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、デシル、などのようなアルキル基、フェニル、ナフチル、ビフェニル、キシリル、トリル、などのようなアリール基、並びにベンジル、エチルフェニル、などのようなアリールアルキル基、シクロペンチル、シクロヘキシル、などのような環式脂肪族基である。一価炭化水素基自体が不活性置換基を含有していてもよい。
各dは独立して1から、Ar又はAr’からなる芳香環上の置換された置換可能な水素の数に等しい最大数までである。各eは独立して0から、R上の置換可能な水素の数に等しい最大数までである。各a、b、及びcは独立して0を含む整数である。bが0でないとき、aもcも0ではない。その他の場合、a又はcは0でもよいが両方が0であることはない。bが0である場合、芳香族基は直接炭素−炭素結合で連結している。
芳香族基ArとAr’上のヒドロキシル及びY置換基は、芳香環上のオルト、メタ又はパラ位であることができ、それらの基は互いにいかなる可能な幾何学的関係にあることもできる。
上記式の範囲内には、以下の代表例があるビスフェノールがある。2,2−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)−プロパン、ビス−(2−クロロフェニル)−メタン、ビス(2,6−ジブロモフェニル)−メタン、1,1−ビス−(4−ヨードフェニル)−エタン、1,2−ビス−(2,6−ジクロロフェニル)−エタン、1,1−ビス−(2−クロロ−4−ヨードフェニル)エタン、1,1−ビス−(2−クロロ−4−メチルフェニル)−エタン、1,1−ビス−(3,5−ジクロロフェニル)−エタン、2,2−ビス−(3−フェニル−4−ブロモフェニル)−エタン、2,6−ビス−(4,6−ジクロロナフチル)−プロパン、2,2−ビス−(2,6−ジクロロフェニル)−ペンタン、2,2−ビス−(3,5−ジブロモフェニル)−ヘキサン、ビス−(4−クロロフェニル)−フェニル−メタン、ビス−(3,5−ジクロロフェニル)−シクロヘキシルメタン、ビス−(3−ニトロ−4−ブロモフェニル)−メタン、ビス−(4−ヒドロキシ−2,6−ジクロロ−3−メトキシフェニル)−メタン、及び2,2−ビス−(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、2,2−ビス−(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)−プロパン。また、上記構造式には、1,3−ジクロロベンゼン、1,4−ジブロモベンゼン、1,3−ジクロロ−4−ヒドロキシベンゼン、並びに2,2’−ジクロロビフェニル、ポリ臭素化1,4−ジフェノキシベンゼン、2,4’−ジブロモビフェニル、及び2,4’−ジクロロビフェニルのようなビフェニル、並びにデカブロモジフェニルオキシド、なども含まれる。
また、ビスフェノールAとテトラブロモビスフェノールA及びホスゲンのようなカーボネート前駆体とのコポリカーボネートのようなオリゴマー性及びポリマー性のハロゲン化芳香族化合物も有用である。酸化アンチモンのような金属相乗剤も難燃剤と共に使用することができる。存在する場合、ハロゲン含有難燃剤はポリカーボネートと芳香族スルホネート化合物の総重量を基準にして0.1〜10重量パーセントの量で存在することができる。
無機難燃剤、例えば、ペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(ペルフルオロブチルスルホン酸カリウム又はRimar塩ともいう)、ペルフルオロオクタンスルホン酸カリウム、ペルフルオロヘキサンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、及びジフェニルスルホンスルホン酸カリウム、などのようなC2−16アルキルスルホン酸の塩、例えばアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属(例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム及びバリウム塩)並びに無機酸錯塩、例えば、Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3、及びBaCO3のような炭酸のアルカリ金属及びアルカリ土類金属塩のようなオキソ−陰イオン、又はLi3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6及び/又はNa3AlF6などのようなフルオロ−陰イオン錯体を反応させることにより形成される塩も使用できる。存在する場合、無機難燃剤塩はポリカーボネートと芳香族スルホネート化合物の総重量を基準にして0.1〜5重量パーセントの量で存在することができる。
本組成物に特に有用であり得る難燃剤の非限定例としては、ノナフルオロブチルスルホン酸カリウム、ジフェニルスルホンスルホン酸カリウム、ペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimar塩)、並びにレゾルシノール及びビスフェノールAのような多価フェノールの亜リン酸エステルがある。
ドリップ抑制剤、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のようなフィブリル形成性又は非フィブリル形成性フルオロポリマーも使用できる。ドリップ抑制剤は、既に述べたように硬質コポリマー、例えばスチレン−アクリロニトリルコポリマー(SAN)によりカプセル化されていてもよい。SANにカプセル化されたPTFEはTSANとして公知である。カプセル化されたフルオロポリマーは、フルオロポリマー、例えば水性分散液の存在下でカプセル化用ポリマーを重合することにより作成することができる。TSANは、TSANが組成物中により容易に分散し得るという点で、PTFEと比べて顕著な利点を提供し得る。適切なTSANは、例えば、カプセル化されたフルオロポリマーの総重量を基準にして50wt%のPTFEと50wt%のSANからなることができる。SANは、例えば、コポリマーの総重量を基準にして75wt%のスチレンと25wt%のアクリロニトリルからなり得る。或いは、フルオロポリマーを、予め何らかの方法で例えば芳香族カーボネート樹脂又はSANのような第2のポリマーとブレンドして、ドリップ抑制剤として使用する凝集した物質を形成してもよい。どちらの方法もカプセル化されたフルオロポリマーを製造するのに使用することができる。ドリップ抑制剤はポリカーボネートと芳香族スルホネート化合物の総重量を基準にして0.1〜5重量パーセントの量で使用することができる。
離型剤組成物の非限定例としては、長鎖脂肪族酸とペンタエリトリトール、guerbetアルコールのようなアルコールとのエステル、長鎖ケトン、シロキサン、α−オレフィンポリマー、長鎖アルカン、並びに15〜600個の炭素原子を有する炭化水素がある。
本発明の樹脂組成物を製造するには、成分をいずれか公知の方法で混合し、例えば、組成物の成分の全部又は一部をタンブラーミキサー又はリボンブレンダー又はHenschelTMミキサーで乾式混合し、その後その混合物を残りの成分と一緒に押出機に供給するか又はそのポリマーが融解した後押出機の下流に組成物の成分を供給して、ペレットを形成するとよい。様々な添加方法に対して適切な押出機のタイプは二軸式又は単軸式である。別の代わりの実施形態は、幾つか又は全ての成分がマトリックス中に分散しているペレットの濃縮物を形成することであり、この場合成分の幾つか又は全部が仕上がりのペレットより高い濃度である。次に、この濃縮物を単軸式又は二軸式押出機の供給部に供給して、仕上がりのペレットを形成する。或いは、濃縮されたペレットを供給部の下流で溶融ポリマー中に添加することができる。
限定されることはないが、射出成形、熱成形、シート又はフィルム押出、カレンダー加工、及び圧縮成形を始めとして当業者に公知のいずれかの成形方法を用いて、本発明の組成物から成形品を形成することができる。
本発明のポリカーボネートは一般に、ガラス転移温度が約150℃の透明なポリカーボネート材料であり、室温で延性である。フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂の成形されたプラークの表面は、フッ素化されてないカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂と比較してずっと低い表面極性を示すと考えられる。例えば、2,2,2−トリフルオロエタノールから形成された末端基を有するポリカーボネートの成形されたプラークの水との接触角は平均で95.50を示したが、p−クミルフェノールから形成された末端基を有するポリカーボネートはたった80°の接触角を示した(表1)。水との接触角が高めであるということは、水をはじく傾向がより高いことを示していると考えられる。また、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有する樹脂は、フッ素化されてないカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂より低い摩擦係数を示した(表1)。
使用する成形表面のタイプにより、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂の表面の水との接触角を調節することができるということも判明した。例えば、圧縮成形されたフィルムの水との接触角は、使用した成形表面がアルミニウム箔であるか磨いた鋼であるかによって81°から102°まで変化した。
X線光電子分光(以後「XPS」)測定により、フッ素化された末端基は、ポリカーボネート末端基に結合しているとき、最低の表面エネルギーの界面に優先的に見られることが確認された。2nmでのXPS測定は、9nmより2.7倍フッ素が多かった(表2)。p−クミルフェノールカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂とブレンドすることによりフッ素末端基の含有量を50%希釈したところ、驚くべきことに、フッ素含有量は18%しか減らなかったが、これは、フッ素化されてない末端基と比較してフッ素化された末端基が優先的に成形品又はフィルムの表面に位置する強い傾向を有することを支持している。フッ素化されたアルキレン末端基により達成されるような表面活性が高いポリカーボネート樹脂は、医療、低摩擦部品、自動車レンズ、及び電子写真光受容体のような非極性表面が非常に重要である各種の用途に非常に有用であろう。
本発明のフルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂はまた、薄い壁を有する物品の改良されたFR性能を達成しつつ高い透明性を保持するのに有用であることも見出された。これらの結果を図3にまとめて示すが、図で使用した難燃剤はペルフルオロブチルスルホン酸カリウムであった。フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂は一貫して、2.3及び1.8mmの厚さのプラークで、p−クミルフェノールカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂より優れていた。Rimar塩をFR剤として用いた場合、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂は一貫して、厚さ1.5mmのプラークでp−クミルフェノールカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂より優れていた(図8参照)。
本発明のフッ素化された末端基を有するポリカーボネート樹脂はまた、ガンマ又は電子ビーム放射線のような電離放射線への曝露により滅菌される医療品に有用である可能性があることも判明した。p−クミルフェノールから作成されたカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂とトリフルオロエタノールから作成された末端基を有するポリカーボネート樹脂から形成された成形されたプラークを比較したところ、トリフルオロエタノールカーボネート末端封鎖ポリカーボネート樹脂プラークは一貫して、初期黄色度の増大及びガンマ放射線曝露後の黄色度の長期変化の両方でより良好に機能することが示された
(図4)。
(図4)。
多くの成形されたポリカーボネートは、滅菌後、血液と接触する医療品として有用である。従って、フッ素化された末端封鎖がポリカーボネート樹脂の血液曝露性能に影響を及ぼすか否かを決定することが重要であった。本発明のフッ素化されたアルキレン末端封鎖ポリカーボネートから内径1.5mm、外径1.75mmの円形管を押し出した。次に、この管に血小板に富む血漿を満たして、フッ素化された末端基がポリカーボネートの血小板保持性能に影響するか否かを決定した。結果は、フッ素化された末端封鎖ポリカーボネート樹脂が血液適合性において標準的なp−クミルフェノール末端封鎖樹脂と少なくとも同程度に有効であることを示した。
特定の物品が一定の確実な工程を利用して作成されたか、又は一定の保証された成形業者により成形されたか、又は一定の保証された末端消費者によってのみ使用されているかを認証することは、著作権侵害と安全性が決定的な要因である各種の産業で増大している優先事項である。これらの産業の例として、オーディオ及びビデオメディアコンテンツプロバイダー並びに医薬品及び医療品供給業がある。これらのプロバイダーは、確実で単一の起源により提供されるタグ付き樹脂を使用して信憑性のある確実な製品を明白に確認する手段を追求している。本発明のフルオロアルキレンカーボネート末端基は、ポリカーボネートのフルオロアルキレンカーボネート末端基のフッ素原子が、フッ素原子を全くもたないか又は異なるフッ素原子が存在するポリカーボネート樹脂では機能しない幾つかの簡単で容易に入手可能な検出方法を用いて容易に検出することができるので、タグ用樹脂として認証用の可能なアプローチを提供する。簡単な検出デバイスを用いてフッ素化された末端基を検出する実行可能性を立証するために、Raman分光法及び19F NMR検出系を用いて、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂を、フルオロアルキレンカーボネート末端基をもたないポリカーボネート樹脂と比較した(図5及び6)。どちらの検出方法でも、フルオロアルキレンカーボネート末端基をもたないポリカーボネート樹脂から容易に識別することができる、フルオロアルキレンカーボネートを含有するポリカーボネート樹脂の独特な特徴が観察された。また、これらのフッ素検出系は、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有する種々のポリマーを、フッ素を含有する他の小分子から容易に識別することができる。
フッ素化された末端基を含有するポリカーボネート樹脂に基づく認証系は、1より多くの認証層を含んで、系の安全性の程度を増大することができる。他の安全性層として、1以上の確実な着色剤又は添加剤の組合せを、フッ素化されたアルキレン末端封鎖ポリカーボネート樹脂と組み合わせて使用することができる。可能な検出系としては、限定されることはないが、ポリカーボネート樹脂系のフッ素化された末端封鎖を検出することとと組み合わせた、紫外又は赤外又は熱又はレーザー光に対する曝露の際の視覚的な色の変化、各種の検出系を用いた部品の視覚的、機械的又は電気的検査、及び一定の確実な添加剤又は粒子の浮き出し(embossment)又は内蔵されたデータシグナルの検出の組合せを挙げることができる。
以下の実施例は、本発明の組成物、方法、物品及び用途をいかに評価するかの詳細な説明を当業者に示すためのものであり、本発明者がその発明と考えているものの範囲を限定する意図はない。特に断らない限り、部は重量であり、温度は℃である。
分子量は、数平均(Mn)又は重量平均(Mw)分子量で表示されており、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析で、ポリカーボネート分子量又はポリスチレン標準を用いて標準的な校正曲線を構築し、これに対してポリマーの分子量を決定した。ゲルパーミエーションカラムの温度は約25℃、移動相はクロロホルム又は塩化メチレンであった。
接触角の測定はKruess Drop Shape Analysis System DSA型10Mk2で行った。1.5μlの脱イオン水の液滴を試料の上に自動的に配置する。この液滴をCCDカメラで0.2秒毎に10秒間モニターし、Drop Shape Analysisソフトウェア(DSA バージョン1.7、Kruess)で分析した。液滴の完全なプロフィールを正接法により一般的な円錐断面式に当て嵌めた。角度は右側と左側の両方で決定した(図7参照)。各液滴について平均値を計算し、試料当たり5つの液滴の総計を測定する。この5つの液滴の平均を接触角とする。
ラマンスペクトルは、近赤外レーザーダイオード(785nm)を備えたKaiser Holoprobe Spectrometerを用いて成形された試料のプラークで得た。
XPSの測定は、Quantum 2000 Scanning XPS Microprobeを用いて成形された試料のプラークに対して行った。典型的な分析範囲は1200ミクロン×1200ミクロン〜30ミクロン×30ミクロンであった。角度分解XPSの深さプロファイリングを2〜10ミクロンの深さで行った。
曇りの測定値は、厚さ3.2ミリメートルの成形された試料プラークで、校正済のGretag MacBeth 7000A装置を用いてASTM D1003の方法に従って得た。
摩擦係数の測定値は、2.26ニュートンの荷重をかけた表面積2990mm2の成形された試料プラークを50mm/分の速度で磨いた鋼表面を横切って動かすのに必要な力を測定することによって得た。公称応力は755パスカルであった。
19F NMRの測定値は、30〜40mgの樹脂粉末、押し出したペレット又は成形プラークの試料を用い、1.5mLの重水素化クロロホルムに溶解して得た。試料は全て、400MHzのVarian Mercury NMR装置により、スペクトル範囲56.5MHz、測定時間1秒、パルス遅れ10秒で測定した。データは3.5HzのLorentzian線広がり(line broadening)を用いてアポダイズした後位相補正する。10次の多項ベースライン補正ルーチンを通常使用した。
可燃性試験は、「Tests for Flammability of Plastic Materials,UL94」と題するUnderwriter’s Laboratory Bulletin 94の手順に従って行った。燃焼速度、消火時間、ドリップ抑制能、及びドリップが燃焼するか否かを基準にして幾つかの等級を付けることができる。この手順に従って、5つの試料で得られた試験結果に基づいて、材料をHB、V0、UL94 V1、V2、5VA及び/又は5VBに分類することができる。これらの組成物に対して試験した可燃性の分類又は「難燃性」の基準を以下に示す。
V0:長軸が炎に対して180度になるように置いた試料で、着火用の炎を除いた後に燃焼及び/又は燻る平均時間が5秒を超えることがなく、垂直に置いた試料のいずれもが脱脂綿を発火させるような燃焼粒子のドリップを生じない。5つのバーの消炎時間(FOT)は、各々最大50秒の消炎時間の間二回着火した5つのバーに対する消炎時間の和である。
V1:長軸が炎に対して180度になるように置いた試料で、着火用の炎を除いた後に燃焼及び/又は燻る平均時間が25秒を超えることがなく、垂直に置いた試料のいずれもが脱脂綿を発火させるような燃焼粒子のドリップを生じない。5つのバーの消炎時間は、各々最大250秒の消炎時間の間二回着火した5つのバーに対する消炎時間の和である。
実施例1:
500mLの五首ガラス反応器に、(a)BPA(25g、0.11mol)、(b)C9F17−OH(4.0g、0.0089mol)、(c)トリエチルアミン(0.23mL、0.0016mol)、(d)塩化メチレン(145mL)、及び(e)脱イオン水(144mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.6g、0.75g/min、0.14mol)を添加した。ホスゲンの添加の間、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。19F及び1H NMRで、C9F17−OHからC9F17−カーボネートポリマー鎖末端基への定量的変換を確認した。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは20200g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=137℃であった。
500mLの五首ガラス反応器に、(a)BPA(25g、0.11mol)、(b)C9F17−OH(4.0g、0.0089mol)、(c)トリエチルアミン(0.23mL、0.0016mol)、(d)塩化メチレン(145mL)、及び(e)脱イオン水(144mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.6g、0.75g/min、0.14mol)を添加した。ホスゲンの添加の間、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。19F及び1H NMRで、C9F17−OHからC9F17−カーボネートポリマー鎖末端基への定量的変換を確認した。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは20200g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=137℃であった。
実施例2:
500mLk五首ガラス反応器に、(a)BPA(25g、0.11mol)、(b)TFE−OH(0.9g、0.009mol)、(c)トリエチルアミン(0.23mL、0.0016mol)、(d)塩化メチレン(210mL)、及び(e)脱イオン水(140mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.6g、0.75g/min、0.14mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>97%のTFE−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは30400g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=153℃であった。
500mLk五首ガラス反応器に、(a)BPA(25g、0.11mol)、(b)TFE−OH(0.9g、0.009mol)、(c)トリエチルアミン(0.23mL、0.0016mol)、(d)塩化メチレン(210mL)、及び(e)脱イオン水(140mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.6g、0.75g/min、0.14mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>97%のTFE−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは30400g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=153℃であった。
実施例3:
500mLの五首ガラス反応器に、(a)4,4−ビス−(ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン(BPA)(24.97g、0.11mol)、(b)p−クミルフェノール(PCP)(0.58g、0.0027mol)、(c)2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9−ヘプタデカフルオロ−1−ノナノール(C9F17−OH)(0.50g、0.0011mol)、(d)トリエチルアミン(0.23mL、0.0016mol)、(e)塩化メチレン(145mL)、及び(f)脱イオン水(140mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.18g、0.75g/min、0.133mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜10.5に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。19F及び1H NMRにより、C9F17−OHからC9F17−カーボネートポリマー鎖末端基への定量的変換、並びにPCP−カーボネートポリマー鎖末端基の存在を確認した。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは20300g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=144℃であった。
500mLの五首ガラス反応器に、(a)4,4−ビス−(ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン(BPA)(24.97g、0.11mol)、(b)p−クミルフェノール(PCP)(0.58g、0.0027mol)、(c)2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9−ヘプタデカフルオロ−1−ノナノール(C9F17−OH)(0.50g、0.0011mol)、(d)トリエチルアミン(0.23mL、0.0016mol)、(e)塩化メチレン(145mL)、及び(f)脱イオン水(140mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.18g、0.75g/min、0.133mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜10.5に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。19F及び1H NMRにより、C9F17−OHからC9F17−カーボネートポリマー鎖末端基への定量的変換、並びにPCP−カーボネートポリマー鎖末端基の存在を確認した。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは20300g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=144℃であった。
実施例4:
500mLの五首ガラス反応器に、(a)BPA(24.97g、0.11mol)、(b)PCP(0.23g、0.0011mol)、(c)2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE−OH)(0.55g、0.0055mol)、(d)トリエチルアミン(0.3mL、0.0021mol)、(e)塩化メチレン(141mL)、及び(f)脱イオン水(151mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.07g、0.75g/min、0.132mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜10.5に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機層を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。19F及び1H NMRにより、TFE−OHからTFE−カーボネートポリマー鎖末端基への定量的変換と、PCP−カーボネートポリマー鎖末端基の存在を確認した。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは28000g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=149℃であった。
500mLの五首ガラス反応器に、(a)BPA(24.97g、0.11mol)、(b)PCP(0.23g、0.0011mol)、(c)2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE−OH)(0.55g、0.0055mol)、(d)トリエチルアミン(0.3mL、0.0021mol)、(e)塩化メチレン(141mL)、及び(f)脱イオン水(151mL)を入れた。この混合物にホスゲン(13.07g、0.75g/min、0.132mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜10.5に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機層を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。19F及び1H NMRにより、TFE−OHからTFE−カーボネートポリマー鎖末端基への定量的変換と、PCP−カーボネートポリマー鎖末端基の存在を確認した。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは28000g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)、Tg=149℃であった。
実施例5:
30Lの五首ガラス反応器に、(a)BPA(2250g、9.87mol)、(b)TFE−OH(49.34g、0.49mol)、(c)トリエチルアミン(20.63mL、0.20mol)、(d)塩化メチレン(15kg)、及び(e)脱イオン水(7.1kg)を入れた。この混合物にホスゲン(750g、20〜30g/min、7.58mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを8〜11に維持した。750gのホスゲンを添加した後、pHを12に上げ、再びフラスコにホスゲンを添加した(375g、3.79mol)。次いで、pHを下げ、最後のホスゲン添加(375g、3.79mol)の間8〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を分離し、メタノール中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>97%のTFE−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは29900g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。TFE−PCを単軸式押出機で押し出し、1/8”厚のカラープラークに射出成形した。このTFE−PCカラープラークは透明であり(88%透過率、曇り=1.1)、水との接触角=95度であった。
30Lの五首ガラス反応器に、(a)BPA(2250g、9.87mol)、(b)TFE−OH(49.34g、0.49mol)、(c)トリエチルアミン(20.63mL、0.20mol)、(d)塩化メチレン(15kg)、及び(e)脱イオン水(7.1kg)を入れた。この混合物にホスゲン(750g、20〜30g/min、7.58mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを8〜11に維持した。750gのホスゲンを添加した後、pHを12に上げ、再びフラスコにホスゲンを添加した(375g、3.79mol)。次いで、pHを下げ、最後のホスゲン添加(375g、3.79mol)の間8〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を分離し、メタノール中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>97%のTFE−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。XPSによる表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは29900g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。TFE−PCを単軸式押出機で押し出し、1/8”厚のカラープラークに射出成形した。このTFE−PCカラープラークは透明であり(88%透過率、曇り=1.1)、水との接触角=95度であった。
実施例6:
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、(C)蒸留水(100mL)、(D)HFIP(0.84g、BPAに対して5mol%)、及び(E)トリエチルアミン(200μL、1.43mmol)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことにより調節して、pHを10.5付近に保った。ホスゲンを0.75g/minで16分(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)導入した。この工程中、25%NaOHを連続的に加えて、反応のpHをおよそ10.5に維持した。最終pHは9.7に確定した。ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=35700(ポリスチレン標準)。プロトンNMRは、HFIP−OHから1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピルカーボネート末端基への完全な変換が得られたことを示していた。
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、(C)蒸留水(100mL)、(D)HFIP(0.84g、BPAに対して5mol%)、及び(E)トリエチルアミン(200μL、1.43mmol)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことにより調節して、pHを10.5付近に保った。ホスゲンを0.75g/minで16分(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)導入した。この工程中、25%NaOHを連続的に加えて、反応のpHをおよそ10.5に維持した。最終pHは9.7に確定した。ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=35700(ポリスチレン標準)。プロトンNMRは、HFIP−OHから1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピルカーボネート末端基への完全な変換が得られたことを示していた。
実施例7:
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、(C)蒸留水(100mL)、及び(D)トリエチルアミン(200μL、1.43mmol)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節して、pHを10.5付近に保った。ホスゲンを0.75g/minで8min間導入した(6.0g、60mmol)。別途、塩化メチレン(150g)中2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE)(7.89g、78.9mmol)の5重量%原液を作成し、反応直前に、この原液にトリエチルアミン(11.0mL、78.9mmol)を加えた。次いで、管状反応器を介して20.0g/minの速度で0.5分間原液をポンプで送り込み、(合計で0.5gのTFE、ビスフェノール−Aを基準にして5mol%)2.0g/minの速度でホスゲンを添加する(ホスゲン対TFEのモル比4/1)ことによって、TFEのクロロホルメートを調製した。各試薬は、配管構成(tubing)の第1のセクションに加え、4つの追加の混合セクションを通してポンプで送った後、反応体(A)〜(D)を含有する回分式反応器に達した。クロロホルメートをMortonフラスコに仕込んだ0.5分後、TFE原液の流れを止め、ホスゲン流を8分間0.75g/minに低下させた(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)。この工程中、25%NaOHを連続的に添加して、反応のpHをおよそ10.5に維持した。ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=28800g/mol(ポリスチレン標準)。プロトンNMRは、TFEの2,2,2−トリフルオロエチルカーボネート末端基への完全な取り込みを示していた。圧縮成形されたフィルムは水との接触角が102.0°であった。
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、(C)蒸留水(100mL)、及び(D)トリエチルアミン(200μL、1.43mmol)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節して、pHを10.5付近に保った。ホスゲンを0.75g/minで8min間導入した(6.0g、60mmol)。別途、塩化メチレン(150g)中2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE)(7.89g、78.9mmol)の5重量%原液を作成し、反応直前に、この原液にトリエチルアミン(11.0mL、78.9mmol)を加えた。次いで、管状反応器を介して20.0g/minの速度で0.5分間原液をポンプで送り込み、(合計で0.5gのTFE、ビスフェノール−Aを基準にして5mol%)2.0g/minの速度でホスゲンを添加する(ホスゲン対TFEのモル比4/1)ことによって、TFEのクロロホルメートを調製した。各試薬は、配管構成(tubing)の第1のセクションに加え、4つの追加の混合セクションを通してポンプで送った後、反応体(A)〜(D)を含有する回分式反応器に達した。クロロホルメートをMortonフラスコに仕込んだ0.5分後、TFE原液の流れを止め、ホスゲン流を8分間0.75g/minに低下させた(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)。この工程中、25%NaOHを連続的に添加して、反応のpHをおよそ10.5に維持した。ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=28800g/mol(ポリスチレン標準)。プロトンNMRは、TFEの2,2,2−トリフルオロエチルカーボネート末端基への完全な取り込みを示していた。圧縮成形されたフィルムは水との接触角が102.0°であった。
実施例8:
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、及び(C)蒸留水(100mL)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節して、pHを10.5付近に保った。別のフラスコで、150gの塩化メチレン中1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール(HFIP)(3.1g、18.4mmol)の2重量%原液を調製し、反応直前に、この原液にトリエチルアミン(2.53mL、18.4mmol)を加えた。管を介して20.0g/minの速度で2.1分間原液をポンプで送り込み、ホスゲンを0.93g/minの速度で添加する(ホスゲン対HFIPのモル比4/1)ことによって、HFIPのクロロホルメート(合計で0.84gのHFIP、BPAを基準にして5mol%)を調製した。各試薬は、配管構成の第1のセクションに加え、4つの追加の混合セクションを通してポンプで送り、その後(A)〜(C)を含有する回分式反応器にポンプで送った。クロロホルメートをMortonフラスコに仕込んだ2.1分後、HFIP原液の流れを中断し、ホスゲン流を16分間0.75g/minに低下させた(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)。この工程中、25%NaOHを連続的に加えて、反応のpHをおよそ10.5に維持した。最終pHは9.6に確定したが、これには47.5gの塩基溶液が必要であった。ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=34700(ポリスチレン標準)であった。プロトンNMRは、HFIPの1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピルカーボネートポリマー鎖末端基への完全な取り込みを示していた。
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、及び(C)蒸留水(100mL)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節して、pHを10.5付近に保った。別のフラスコで、150gの塩化メチレン中1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール(HFIP)(3.1g、18.4mmol)の2重量%原液を調製し、反応直前に、この原液にトリエチルアミン(2.53mL、18.4mmol)を加えた。管を介して20.0g/minの速度で2.1分間原液をポンプで送り込み、ホスゲンを0.93g/minの速度で添加する(ホスゲン対HFIPのモル比4/1)ことによって、HFIPのクロロホルメート(合計で0.84gのHFIP、BPAを基準にして5mol%)を調製した。各試薬は、配管構成の第1のセクションに加え、4つの追加の混合セクションを通してポンプで送り、その後(A)〜(C)を含有する回分式反応器にポンプで送った。クロロホルメートをMortonフラスコに仕込んだ2.1分後、HFIP原液の流れを中断し、ホスゲン流を16分間0.75g/minに低下させた(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)。この工程中、25%NaOHを連続的に加えて、反応のpHをおよそ10.5に維持した。最終pHは9.6に確定したが、これには47.5gの塩基溶液が必要であった。ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=34700(ポリスチレン標準)であった。プロトンNMRは、HFIPの1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピルカーボネートポリマー鎖末端基への完全な取り込みを示していた。
実施例9:
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、(C)蒸留水(100mL)、(D)PCP(0.21g、BPAに対して1mol%)、及び(E)トリエチルアミン(100mL、0.77mmol)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節して、pHを10.5付近に保った。別のフラスコ中で、化学構造F(CF2CF2)3−8−CH2CH2O−(CH2CH2O)xHを有するZonyl FSN−100(登録商標)(Zonyl)フルオロ界面活性剤(Mw=950g/mol)(10.5g、11.0mmol)の5wt%原液を200gの塩化メチレンに溶解した。反応直前に、この原液にトリエチルアミン(0.77mL、5.5mmol)を加えた。管状反応器を介して16.6g/minの速度で4分間原液(合計で3.32gのフルオロ界面活性剤、BPAを基準にして3.5mol%)をポンプで送り込み、ホスゲンを0.4g/minの速度で(ホスゲン対フルオロ界面活性剤のヒドロキシル基のモル比4/1)添加することにより、クロロホルメートを調製した。各試薬は配管構成の第1のセクションに加え、4つの追加の混合セクションを通してポンプで送り、その後回分式反応器中にポンプで送り込んだ。クロロホルメートをMortonフラスコに仕込んだ4分後、Zonyl原液の流れを中断し、ホスゲン流を16分間0.75g/minに上げた(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)。この工程中、25%NaOHを連続的に加えて、反応のpHをおよそ10.5に維持した。最終pHを9.8に確定し、ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=25100(ポリスチレン標準)。プロトンNMRは、フルオロ界面活性剤のヒドロキシ基のフルオロ界面活性剤−カーボネートポリマー鎖末端基への完全な取り込みが達成されたことを示していた。
1LのMortonフラスコに、(A)BPA(22.8g、100mmol)、(B)塩化メチレン(100mL)、(C)蒸留水(100mL)、(D)PCP(0.21g、BPAに対して1mol%)、及び(E)トリエチルアミン(100mL、0.77mmol)を仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。撹拌しながら、pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節して、pHを10.5付近に保った。別のフラスコ中で、化学構造F(CF2CF2)3−8−CH2CH2O−(CH2CH2O)xHを有するZonyl FSN−100(登録商標)(Zonyl)フルオロ界面活性剤(Mw=950g/mol)(10.5g、11.0mmol)の5wt%原液を200gの塩化メチレンに溶解した。反応直前に、この原液にトリエチルアミン(0.77mL、5.5mmol)を加えた。管状反応器を介して16.6g/minの速度で4分間原液(合計で3.32gのフルオロ界面活性剤、BPAを基準にして3.5mol%)をポンプで送り込み、ホスゲンを0.4g/minの速度で(ホスゲン対フルオロ界面活性剤のヒドロキシル基のモル比4/1)添加することにより、クロロホルメートを調製した。各試薬は配管構成の第1のセクションに加え、4つの追加の混合セクションを通してポンプで送り、その後回分式反応器中にポンプで送り込んだ。クロロホルメートをMortonフラスコに仕込んだ4分後、Zonyl原液の流れを中断し、ホスゲン流を16分間0.75g/minに上げた(合計で12gのホスゲン、122.4mmol)。この工程中、25%NaOHを連続的に加えて、反応のpHをおよそ10.5に維持した。最終pHを9.8に確定し、ポリマー溶液を塩水から分離し、水性HClで洗浄し、水で洗浄し、熱水中に沈殿させ、乾燥した。Mw=25100(ポリスチレン標準)。プロトンNMRは、フルオロ界面活性剤のヒドロキシ基のフルオロ界面活性剤−カーボネートポリマー鎖末端基への完全な取り込みが達成されたことを示していた。
実施例10:
1mol%のZonylをZonyl−クロロホルメートとして管を介して導入し、残りの単官能性連鎖停止用化学種として3.5mol%のp−クミルフェノールを導入して実施例9を繰り返した。プロトンNMRは、Zonylヒドロキシル基からZonyl−カーボネートポリマー鎖末端基への完全な変換を示唆していた。Mw=44100(ポリスチレン標準)。圧縮成形されたフィルムは水との接触角が94.1oであった。
1mol%のZonylをZonyl−クロロホルメートとして管を介して導入し、残りの単官能性連鎖停止用化学種として3.5mol%のp−クミルフェノールを導入して実施例9を繰り返した。プロトンNMRは、Zonylヒドロキシル基からZonyl−カーボネートポリマー鎖末端基への完全な変換を示唆していた。Mw=44100(ポリスチレン標準)。圧縮成形されたフィルムは水との接触角が94.1oであった。
実施例11:
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブタノール(C4F6−OH)(259.4g、1.42mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(38kg)、及び(e)脱イオン水(13.3kg)を入れた。反応混合物のpHを塩基(脱イオン水中50%NaOH)の添加により12に調節した。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜12に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは30400g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブタノール(C4F6−OH)(259.4g、1.42mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(38kg)、及び(e)脱イオン水(13.3kg)を入れた。反応混合物のpHを塩基(脱イオン水中50%NaOH)の添加により12に調節した。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜12に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは30400g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
実施例12:
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)C4F6−OH(320.74g、1.76mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(38kg)、及び(e)脱イオン水(13.3kg)を入れた。反応混合物のpHを塩基(脱イオン水中50%NaOH)の添加により12に調節した。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを11〜13に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは17100g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)C4F6−OH(320.74g、1.76mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(38kg)、及び(e)脱イオン水(13.3kg)を入れた。反応混合物のpHを塩基(脱イオン水中50%NaOH)の添加により12に調節した。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを11〜13に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは17100g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
実施例13:
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)HFIP(239.4g、1.42mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(37.8kg)、及び(e)脱イオン水(13.3kg)を入れた。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは18000g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)HFIP(239.4g、1.42mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(37.8kg)、及び(e)脱イオン水(13.3kg)を入れた。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは18000g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
実施例14:
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)HFIP(143.7g、0.85mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(37.2kg)、及び(e)脱イオン水(13.2kg)を入れた。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは23600g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(6500g、28.51mol)、(b)HFIP(143.7g、0.85mol)、(c)トリエチルアミン(59.6mL、0.43mol)、(d)塩化メチレン(37.2kg)、及び(e)脱イオン水(13.2kg)を入れた。この混合物にホスゲン(3757g、140g/min、38mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピル−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(ビスフェノールAカーボネート)の存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のフッ素の存在と、バルクと比較して表面におけるフッ素の増大を確認した。このポリマーのMwは23600g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
実施例15:
清浄な乾燥ガラス円筒状ガラス重合反応器(長さ30cm、直径3.2cm)に、(a)BPA(17.28g、0.076mol)、(b)ビス(メチルサリチル)カーボネート(BMSC)(25.0g、0.076mol)、(c)2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ノナデカフルオロ−1−デカノール(C10F19−OH)(2.02g、0.004mol)、(d)NaOH(8.0×10−6g、2.0×10−7mol)、及び(e)酢酸テトラブチルホスホニウム(0.00381g、1.2×10−5mol)を仕込んだ。次に、反応器内部の雰囲気を、真空源を用いて排気し、窒素でパージした。このサイクルを三回繰り返した後、反応器の中味を加熱してモノマー混合物を溶融させた。次に、以下の温度/圧力プロフィールを用いて反応させた。(1)180℃、1atmで10min、(2)220℃、1atm、15min、(3)250℃、100mb、15min、(4)260℃ 3.1mb、5min、及び(5)270℃、2.5mb、5min。これらの条件下で反応を進行させた後、反応器内部の圧力を大気圧にし、反応器を通気して、過剰の圧力を解除した。生成物を単離するために、ガラス反応器を壊し、Mw=24000g/mol(PS標準)、Tg=138℃の物質を回収した。19F NMRにより、C10F19−カーボネートポリマー鎖末端基の存在が立証された。Fries転位はNMRで検出できず(<100ppm)、フッ素化アルコールの末端封鎖効率は65.7%である(PC−OH=32.5%、末端封鎖MS=1.8%)である。
清浄な乾燥ガラス円筒状ガラス重合反応器(長さ30cm、直径3.2cm)に、(a)BPA(17.28g、0.076mol)、(b)ビス(メチルサリチル)カーボネート(BMSC)(25.0g、0.076mol)、(c)2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ノナデカフルオロ−1−デカノール(C10F19−OH)(2.02g、0.004mol)、(d)NaOH(8.0×10−6g、2.0×10−7mol)、及び(e)酢酸テトラブチルホスホニウム(0.00381g、1.2×10−5mol)を仕込んだ。次に、反応器内部の雰囲気を、真空源を用いて排気し、窒素でパージした。このサイクルを三回繰り返した後、反応器の中味を加熱してモノマー混合物を溶融させた。次に、以下の温度/圧力プロフィールを用いて反応させた。(1)180℃、1atmで10min、(2)220℃、1atm、15min、(3)250℃、100mb、15min、(4)260℃ 3.1mb、5min、及び(5)270℃、2.5mb、5min。これらの条件下で反応を進行させた後、反応器内部の圧力を大気圧にし、反応器を通気して、過剰の圧力を解除した。生成物を単離するために、ガラス反応器を壊し、Mw=24000g/mol(PS標準)、Tg=138℃の物質を回収した。19F NMRにより、C10F19−カーボネートポリマー鎖末端基の存在が立証された。Fries転位はNMRで検出できず(<100ppm)、フッ素化アルコールの末端封鎖効率は65.7%である(PC−OH=32.5%、末端封鎖MS=1.8%)である。
実施例16:
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと72:28(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量りペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと72:28(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量りペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。
実施例17:
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと60:40(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量のペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと60:40(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量のペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。
実施例18:
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(2500g、10.96mol)、(b)TFE(120g、1.2mol)、(c)水中80%の塩化テトラブチルアンモニウム(TBAC、24.36g、0.11mol)、(d)塩化メチレン(14kg)、及び(e)脱イオン水(13.1kg)を入れた。この混合物にホスゲン(2771g、120g/min、28mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基 脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを4〜7に維持した。ホスゲンを全部供給した後、pHをpH11に挙げ、分子量がほぼ3270g/molの300グラムのジオイゲノール−封鎖ポリジメチルシロキサンを反応器に加え、苛性溶液の添加によりpHを11に維持したまま反応を15〜20分間撹拌した。第2の添加のBPA(2500g、10.96mol)を加え、pHを11のpHに維持した。トリエチルアミン(42.3g、0.41mol)を加え、追加の1000グラムのホスゲンを120g/minの速度で反応フラスコに供給した。ホスゲンの添加が全部終了した後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,2−トリフルオロエチルカーボネートポリマー鎖末端基を有するポリカーボネート−シロキサンコポリマーの存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面にケイ素とフッ素が存在することを確認した。このポリマーのMwは26600g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。この材料を、ポリカーボネートに対する通常のASTM条件を用いて押し出し、成形した。
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(2500g、10.96mol)、(b)TFE(120g、1.2mol)、(c)水中80%の塩化テトラブチルアンモニウム(TBAC、24.36g、0.11mol)、(d)塩化メチレン(14kg)、及び(e)脱イオン水(13.1kg)を入れた。この混合物にホスゲン(2771g、120g/min、28mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基 脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを4〜7に維持した。ホスゲンを全部供給した後、pHをpH11に挙げ、分子量がほぼ3270g/molの300グラムのジオイゲノール−封鎖ポリジメチルシロキサンを反応器に加え、苛性溶液の添加によりpHを11に維持したまま反応を15〜20分間撹拌した。第2の添加のBPA(2500g、10.96mol)を加え、pHを11のpHに維持した。トリエチルアミン(42.3g、0.41mol)を加え、追加の1000グラムのホスゲンを120g/minの速度で反応フラスコに供給した。ホスゲンの添加が全部終了した後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,2−トリフルオロエチルカーボネートポリマー鎖末端基を有するポリカーボネート−シロキサンコポリマーの存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面にケイ素とフッ素が存在することを確認した。このポリマーのMwは26600g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。この材料を、ポリカーボネートに対する通常のASTM条件を用いて押し出し、成形した。
実施例19:
2Lの五首ガラス反応器に、(a)BPA(50g、0.22mol)、(b)1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン(DMBPC)(50g、0.19mol)、(c)C4F6−OH(3.77g、0.021mol)、(d)トリエチルアミン(0.87mL、0.0015mol)、(e)塩化メチレン(579mL)、及び(f)脱イオン水(193mL)を入れた。この混合物にホスゲン(54.5g、2.0g/min、0.55mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>97%のTFE−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(BPA−DMBPC)コポリマーの存在が立証された。このポリマーのMwは20100g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
2Lの五首ガラス反応器に、(a)BPA(50g、0.22mol)、(b)1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン(DMBPC)(50g、0.19mol)、(c)C4F6−OH(3.77g、0.021mol)、(d)トリエチルアミン(0.87mL、0.0015mol)、(e)塩化メチレン(579mL)、及び(f)脱イオン水(193mL)を入れた。この混合物にホスゲン(54.5g、2.0g/min、0.55mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中25wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを9〜11に維持した。ホスゲン添加完了後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。この有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>97%のTFE−カーボネートポリマー鎖末端基を有するポリ(BPA−DMBPC)コポリマーの存在が立証された。このポリマーのMwは20100g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。
実施例20:
2Lの五首ガラス反応器に、(a)レゾルシノール(35.25g、0.32mol)、(b)脱イオン水(50mL)、(c)無水塩化メチレン、HPLC級(450mL)、(d)HFIP(2.75g、0.016mol)、(e)塩化メチルトリブチルアンモニウム(0.3mL)、及び(f)トリエチルアミン(1.15g、0.008mol)を入れた。無水塩化メチレンに溶解した塩化イソ/テレフタリルの50:50混合物の33wt%溶液(150.1g、0.25molの二酸塩化物)を、添加漏斗を介して10〜15分かけて反応器に添加した。脱イオン水中25wt%NaOHの添加により反応のpHを6〜8に維持した。ポリエステルの縮合後、ポリアリーレート混合物に、(a)BPA(37.4g、0.16mol)、(b)脱イオン水(400mL)、及び(d)ホスゲン(20.0g、2.0g/min、0.20mol)を添加した。ホスゲン化の間25wt%苛性溶液の添加によりpHを10〜12に維持した。ホスゲン添加完了後、有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。
2Lの五首ガラス反応器に、(a)レゾルシノール(35.25g、0.32mol)、(b)脱イオン水(50mL)、(c)無水塩化メチレン、HPLC級(450mL)、(d)HFIP(2.75g、0.016mol)、(e)塩化メチルトリブチルアンモニウム(0.3mL)、及び(f)トリエチルアミン(1.15g、0.008mol)を入れた。無水塩化メチレンに溶解した塩化イソ/テレフタリルの50:50混合物の33wt%溶液(150.1g、0.25molの二酸塩化物)を、添加漏斗を介して10〜15分かけて反応器に添加した。脱イオン水中25wt%NaOHの添加により反応のpHを6〜8に維持した。ポリエステルの縮合後、ポリアリーレート混合物に、(a)BPA(37.4g、0.16mol)、(b)脱イオン水(400mL)、及び(d)ホスゲン(20.0g、2.0g/min、0.20mol)を添加した。ホスゲン化の間25wt%苛性溶液の添加によりpHを10〜12に維持した。ホスゲン添加完了後、有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。有機層を分離し、激しく撹拌した熱水中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。
実施例21:
1LのMortonフラスコに、22.8g(99.8mmol)のビスフェノール−A(BPA)、100mLの塩化メチレン、100mLの蒸留水、及び200mL(1.43mmol)のトリエチルアミンを仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節した。1当量のTEA/−OHを含有する2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE)の2重量パーセント原液を、3.06g(30.6mmol)及び4.27mLのトリエチルアミン(TEA、30.6mmol)を150gの塩化メチレンに溶解することによって調製した。実験の最初の8分間は、ホスゲン単独を0.75g/minの速度でMortonフラスコ中にポンプで送り、6.0gのホスゲンを供給した。この時点で、ホスゲン流を止め、塩化メチレン中26.3重量パーセントのd−50オイゲノールシロキサンビスクロロホルメート(EuSi−BCF)溶液を5.23g加えて、総計1.4gのEuSi−BCFを供給した。撹拌をpH10.5で5分間続けた後TFE連鎖停止剤をポンプで送り込んだ。5セクションの管状反応器を用いてTFE原液の流速12.0g/minでTFEクロロホルメートを調製した。TFEクロロホルメートの製造中ホスゲン流を0.94g/min(4:1のホスゲン/−OH比)に保った。0.5gのTFEを反応に供給したところで、反応器への管の流れを止め、0.75g/minの速度でホスゲン化を再開し、総BPAを基準にして20%過剰分(〜12.5gのホスゲン)が供給されるまで続けた。反応を窒素でスクラバーにパージして、過剰のホスゲンを除き、その後遠心分離した。塩化メチレン層を水性1N HClで洗浄し、蒸留水で二回洗浄した後、水蒸気沈殿により単離した。単離したポリマーを一晩110℃の真空オーブンで乾燥した後に分析を行った。NMRはCDCl3中で行い、1H組み込みにより、5.0wt%のEuSiと2.7mol%のTFEが存在することを確認した。透明な圧縮成形されたフィルムで平均して108.5°の水との接触角の測定値が得られた。Mn=19408、Mw=60285、PDI=3.11(ポリスチレン標準基準)。Tg=139.7℃。
1LのMortonフラスコに、22.8g(99.8mmol)のビスフェノール−A(BPA)、100mLの塩化メチレン、100mLの蒸留水、及び200mL(1.43mmol)のトリエチルアミンを仕込んだ。フラスコに、校正済pHプローブ、メカニカルスターラー、凝縮器、25%NaOH(重量)導入管、及び管導入口を設置した。pHを最初10.5に調節し、反応の間中塩基溶液をポンプで送り込むことによって調節した。1当量のTEA/−OHを含有する2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE)の2重量パーセント原液を、3.06g(30.6mmol)及び4.27mLのトリエチルアミン(TEA、30.6mmol)を150gの塩化メチレンに溶解することによって調製した。実験の最初の8分間は、ホスゲン単独を0.75g/minの速度でMortonフラスコ中にポンプで送り、6.0gのホスゲンを供給した。この時点で、ホスゲン流を止め、塩化メチレン中26.3重量パーセントのd−50オイゲノールシロキサンビスクロロホルメート(EuSi−BCF)溶液を5.23g加えて、総計1.4gのEuSi−BCFを供給した。撹拌をpH10.5で5分間続けた後TFE連鎖停止剤をポンプで送り込んだ。5セクションの管状反応器を用いてTFE原液の流速12.0g/minでTFEクロロホルメートを調製した。TFEクロロホルメートの製造中ホスゲン流を0.94g/min(4:1のホスゲン/−OH比)に保った。0.5gのTFEを反応に供給したところで、反応器への管の流れを止め、0.75g/minの速度でホスゲン化を再開し、総BPAを基準にして20%過剰分(〜12.5gのホスゲン)が供給されるまで続けた。反応を窒素でスクラバーにパージして、過剰のホスゲンを除き、その後遠心分離した。塩化メチレン層を水性1N HClで洗浄し、蒸留水で二回洗浄した後、水蒸気沈殿により単離した。単離したポリマーを一晩110℃の真空オーブンで乾燥した後に分析を行った。NMRはCDCl3中で行い、1H組み込みにより、5.0wt%のEuSiと2.7mol%のTFEが存在することを確認した。透明な圧縮成形されたフィルムで平均して108.5°の水との接触角の測定値が得られた。Mn=19408、Mw=60285、PDI=3.11(ポリスチレン標準基準)。Tg=139.7℃。
実施例22:
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(2500g、10.96mol)、(b)TFE(120g、1.2mol)、(c)水中80%塩化テトラブチルアンモニウム(TBAC、24.36g、0.11mol)、(d)塩化メチレン(14kg)、及び(e)脱イオン水(13.1kg)を入れた。この混合物にホスゲン(2771g、120g/min、28mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを4〜7に維持した。ホスゲンを全部供給した後、pHをpH11に上げ、ほぼ3270g/molの分子量を有する300グラムのジオイゲノール−封鎖ポリジメチルシロキサンを反応器に加え、苛性溶液の添加によりpHを11に維持したまま反応を15〜20分撹拌した。第2の添加のBPA(2500g、10.96mol)を加え、pHを11のpHに維持した。トリエチルアミン(42.3g、0.41mol)を加え、追加の1000グラムのホスゲンを120g/minの速度で反応フラスコに供給した。ホスゲンの添加が全部終了した後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,2−トリフルオロエチルカーボネートポリマー鎖末端基を有するポリカーボネート−シロキサンコポリマーの存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のケイ素とフッ素の存在を確認した。このポリマーのMwは26600g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。この材料を、ポリカーボネートに対する通常のASTM条件を用いて押し出し、成形した。
塔頂凝縮器及び流速40L/分の再循環ポンプを備えた70LのCSTRに、(a)BPA(2500g、10.96mol)、(b)TFE(120g、1.2mol)、(c)水中80%塩化テトラブチルアンモニウム(TBAC、24.36g、0.11mol)、(d)塩化メチレン(14kg)、及び(e)脱イオン水(13.1kg)を入れた。この混合物にホスゲン(2771g、120g/min、28mol)を添加した。ホスゲンの添加中、同時に塩基(脱イオン水中50wt%NaOH)を反応器に加えて、反応のpHを4〜7に維持した。ホスゲンを全部供給した後、pHをpH11に上げ、ほぼ3270g/molの分子量を有する300グラムのジオイゲノール−封鎖ポリジメチルシロキサンを反応器に加え、苛性溶液の添加によりpHを11に維持したまま反応を15〜20分撹拌した。第2の添加のBPA(2500g、10.96mol)を加え、pHを11のpHに維持した。トリエチルアミン(42.3g、0.41mol)を加え、追加の1000グラムのホスゲンを120g/minの速度で反応フラスコに供給した。ホスゲンの添加が全部終了した後、反応を窒素ガスでパージし、有機層を抽出した。有機抽出物を希塩酸(HCl)で一回洗浄し、その後脱イオン水で三回洗浄した。この有機層を塩化メチレンから高温の水蒸気中に沈殿させた。分析前に110℃のオーブンでポリマーを乾燥した。31P NMRにより、>95%の2,2,2−トリフルオロエチルカーボネートポリマー鎖末端基を有するポリカーボネート−シロキサンコポリマーの存在が立証された。X線光音響分光法(XPS)による表面分析で、表面のケイ素とフッ素の存在を確認した。このポリマーのMwは26600g/mol(ポリカーボネート汎用校正曲線により計算)であった。この材料を、ポリカーボネートに対する通常のASTM条件を用いて押し出し、成形した。
実施例23:
実施例14に記載した方法と同様にしてTFE−PCを合成した(Mw=35100g/mol)。実施例23A、B、C、D及びp−クミルフェノールカーボネート末端基を有する対照のPCをいろいろな充填量の難燃剤(FR)ペルフルオロブチルスルホン酸カリウムと共に二軸式押出機で押し出し、その後2.3mm及び1.8mmの燃焼試験棒に射出成形した。表3に、これらの材料の押出及び射出成形後の組成と性質を示す。
実施例14に記載した方法と同様にしてTFE−PCを合成した(Mw=35100g/mol)。実施例23A、B、C、D及びp−クミルフェノールカーボネート末端基を有する対照のPCをいろいろな充填量の難燃剤(FR)ペルフルオロブチルスルホン酸カリウムと共に二軸式押出機で押し出し、その後2.3mm及び1.8mmの燃焼試験棒に射出成形した。表3に、これらの材料の押出及び射出成形後の組成と性質を示す。
実施例24:
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと72:28(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量のペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。FR結果を表3に示す。
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと72:28(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量のペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。FR結果を表3に示す。
実施例25:
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと60:40(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量のペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。FR結果を表3に示す。
Mw=33000g/molのTFE−PC(上記方法と同様にして作成)を、ビスフェノールA−ポリカーボネートと60:40(PC:TFE−PC)の比でブレンドした。ホスファイト熱安定剤と様々な量のペルフルオロブチルスルホン酸カリウムFR剤をブレンドに添加した。FR結果を表3に示す。
実施例26:
上記方法と同様にして作成した50wt%のTFE−PCと50wt%のC4F6−PCを含有する混合物をブレンドし、押し出し、内径1.5mm、外径1.75mmの薄い円形管に成形した。実施例26を血小板に富む血漿(PRP)中に1時間浸漬し、血小板保持率を決定した。結果は、PRPでの潅流後82%〜86%の血小板が保持されていたことを示していた。p−クミルフェノールから形成された末端基を有するポリカーボネート対照試料を84%の保持を示した。
上記方法と同様にして作成した50wt%のTFE−PCと50wt%のC4F6−PCを含有する混合物をブレンドし、押し出し、内径1.5mm、外径1.75mmの薄い円形管に成形した。実施例26を血小板に富む血漿(PRP)中に1時間浸漬し、血小板保持率を決定した。結果は、PRPでの潅流後82%〜86%の血小板が保持されていたことを示していた。p−クミルフェノールから形成された末端基を有するポリカーボネート対照試料を84%の保持を示した。
図3に、実施例23〜25及び類似のメルトフローを有するPC対照材料のFR及びメルトフローデータを示す。これらの材料は全て、類似の条件下でブレンドし、押し出し、射出成形した。実施例24と25は、比較的薄いゲージの射出成形品での良好なFR特性とより高いメルトフローを示している。TFE−PCを含有するブレンドは、PC対照実施例と比較してより良好な光学的性質と難燃特性を示していた。
実施例27:
より低いpHレベルでより多い量以外は上記実施例2の方法と同様にしてTFE−PCを製造した。0.1重量%のレベルのペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimar塩)FR剤をブレンドに添加した。FR結果を表8に示す。
より低いpHレベルでより多い量以外は上記実施例2の方法と同様にしてTFE−PCを製造した。0.1重量%のレベルのペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimar塩)FR剤をブレンドに添加した。FR結果を表8に示す。
実施例28:
TFE−PCを含有するポリカーボネート(より多い量以外は上記実施例2の方法と同様にして作成)とパラクミルフェノール−タイプの末端基を有するポリカーボネートとの50:50のブレンドを作成した。0.1重量%のレベルのペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimar塩)FR剤をブレンドに添加した。FR結果を表8に示す。
TFE−PCを含有するポリカーボネート(より多い量以外は上記実施例2の方法と同様にして作成)とパラクミルフェノール−タイプの末端基を有するポリカーボネートとの50:50のブレンドを作成した。0.1重量%のレベルのペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimar塩)FR剤をブレンドに添加した。FR結果を表8に示す。
実施例29:
TFE−PC(より少ない量である以外は上記実施例2の方法と同様にして作成)を含有するポリカーボネートとパラクミルフェノール−タイプの末端基を有するポリカーボネートとの70:30ブレンドを作成した(TFE−PC:PCP−PC)。0.15重量%のレベルのペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimar塩)FR剤をブレンドに添加した。FR結果を表8に示す。
TFE−PC(より少ない量である以外は上記実施例2の方法と同様にして作成)を含有するポリカーボネートとパラクミルフェノール−タイプの末端基を有するポリカーボネートとの70:30ブレンドを作成した(TFE−PC:PCP−PC)。0.15重量%のレベルのペルフルオロブタンスルホン酸カリウム(Rimar塩)FR剤をブレンドに添加した。FR結果を表8に示す。
比較例5*は、実施例2の方法と同様にして作成したFR剤を含まないTFE−PCであった。比較例6*及び7*は、パラクミルフェノール−タイプの末端基を有し、それぞれ0.1重量%及び0.15重量%のRimar塩を含むポリカーボネートである。FR結果を表8に示す。フルオロアルキレンカーボネート末端封鎖(TFE−PC又はTFE−PCを含有するブレンド)及び0.1重量%以上のRimar塩を有する実施例は全て、1.5mmの厚さでUL94試験にV0レベルで合格した。フルオロアルキレンカーボネート末端封鎖及びRimar塩を含まない実施例は合格しなかった。
本明細書中で化合物は標準的な命名法を用いて記載している。2つの文字又は記号の間にないハイフン(「−」)は置換基の結合点を示すために使用している。例えば、−CHOはカルボニル(C=O)基の炭素を介して結合する。同じ特性又は成分に関する範囲の終点は全て、独立して組合せ可能であり、記載した終点を含む。引用した文献は全て援用により本明細書の内容の一部をなす。「第1」、「第2」などの用語は本明細書中ではいかなる順序、量、又は重要性を示すものではなく、ある要素を他のものから区別するためのものである。
例示の目的で典型的な実施形態を説明してきたが、以上の説明は本発明の範囲を限定するものではない。従って、本発明の思想と範囲から逸脱することなく各種の修正、適合、及び代替が当業者には自明であろう。
Claims (52)
- フルオロアルキレンカーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂を含んでなり、フルオロアルキレンカーボネート末端基が芳香族カーボネート樹脂の全末端基の90%以上を占める、ポリカーボネート組成物。
- フルオロアルキレンカーボネート末端基が、2,2,2−トリフルオロエタノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−イソプロパノール、1,1,1,2,3,3,−ヘキサフルオロブタノール、ヘプタデカフルオロノナノール、及びF(CF2CF2)3−8CH2CH2O−(CH2CH2O)xH(式中、x=1〜20)からなる群から選択されるフッ素化アルコールの反応により末端基に相当する構造を有する、請求項1記載の組成物。
- 芳香族カーボネート樹脂が、ポリアリールエステル−コ−芳香族カーボネート、ポリアルキルエステル−コ−芳香族ポリカーボネート、及びポリジメチルシロキサン−コ−芳香族カーボネートブロックコポリマーからなる群から選択されるコポリカーボネートである、請求項1記載の組成物。
- 芳香族カーボネート樹脂が、オイゲノール、2−アリルフェノール又は4−アリルフェノールから形成された残基を有するポリジメチルシロキサン−コポリカーボネートブロックコポリマーである、請求項3記載の組成物。
- さらに、芳香族カーボネート、ポリアリールエステル−コ−芳香族カーボネート、ポリアルキルエステル−コ−芳香族カーボネート、ポリジメチルシロキサン−コ−芳香族カーボネートブロックコポリマー、ポリエステル、及びポリイミドからなる群から選択される熱可塑性ポリマーを含む、請求項1記載の組成物。
- 芳香族カーボネート樹脂が、フッ素化されていない芳香族カーボネート末端基を少なくとも幾らか含む、請求項1記載のポリカーボネート。
- さらに、FR添加剤を含む、請求項1記載の組成物。
- FR添加剤が、過フッ素化されたアルキルスルホン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、テトラオルガノホスホニウム又はテトラオルガノアンモニウム塩である、請求項7記載の組成物。
- FR添加剤が、トリフルオロメタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、及びヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸からなる群から選択される過フッ素化されたアルキルスルホン酸である、請求項7記載の組成物。
- FR添加剤がノナフルオロブタンスルホン酸カリウムである、請求項7記載の組成物。
- 芳香族ジヒドロキシ化合物、フッ素化アルコール、ホスゲン、有機溶媒、水、有機塩基及び無機塩基を一緒に混合することを含んでなる、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂の製造方法。
- フルオロアルキレンクロロホルメートを製造し、その後芳香族ジヒドロキシ化合物、ホスゲン、有機溶媒、水、有機塩基及び無機塩基を含む混合物に前記フルオロアルキレンクロロホルメートを添加する段階を含んでなる、フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂を製造する方法。
- フルオロアルキレンクロロホルメートを管状反応器で形成する、請求項12記載の方法。
- フッ素化アルコール、芳香族ジヒドロキシ芳香族化合物及びジアリールカーボネートを含む混合物をエステル交換触媒の存在下で溶融縮合させることを含んでなる、ポリカーボネート樹脂を製造する方法。
- フッ素化アルコールが、HO−CH2−(CF2)n1−CF3[ここで、n1=5〜20である]及びF(CF2CF2)3−8CH2CH2O−(CH2CH2O)xH[ここで、x=1〜20である]からなる群から選択される、請求項14記載の方法。
- ジアリールカーボネートが活性化されたジアリールカーボネートである、請求項15記載の方法。
- 活性化されたジアリールカーボネートがビス(メチルサリチル)カーボネートである、請求項16記載の方法。
- 芳香族ジヒドロキシ化合物がビスフェノール−Aである、請求項14記載の方法。
- フルオロアルキルカーボネート残基を有するポリカーボネート樹脂とFR添加剤とを一緒に混合することを含んでなる、ポリカーボネート樹脂配合物の難燃性を改良する方法。
- FR添加剤がノナフルオロブタンスルホン酸カリウムである、請求項19記載の方法。
- フルオロアルキレンカーボネート末端基を有するポリカーボネート樹脂を製造し、そのポリカーボネート樹脂から物品を形成し、ある認証法を用いてフルオロアルキレンカーボネート末端基の存在を確認することによりその物品を認証する段階を含んでなる、ポリカーボネート物品の信憑性を決定する方法。
- 認証法がRaman分光法又は19F NMRを使用することからなる、請求項21記載の方法。
- 請求項1記載の組成物を含んでなる物品。
- 表面の一部が請求項1記載の組成物を有する表面からなり、前記請求項1記載の組成物を有する表面が85°より大きい水との接触角を有する、物品。
- 2.3mm以上の厚さでUL94の方法により測定してV1又はV0である、請求項8記載の組成物から得られた物品。
- 5未満の曇りを有する、請求項10記載の組成物から得られた物品。
- 1.8mm以上の厚さでUL94の方法により測定してV1又はV0である、請求項7の組成物から得られた物品。
- 血液と接触する医療デバイスにおける、請求項7記載のポリカーボネート組成物の使用。
- 電離放射線で滅菌される医療デバイスにおける、請求項1記載のポリカーボネート組成物の使用。
- 医療デバイスを血液に曝露することを含んでなる方法であって、医療デバイスが請求項1記載の組成物から作成された血液接触面を含んでおり、医療デバイスを電離放射線で滅菌する、前記方法。
- フルオロアルキレンカーボネート末端基及びフッ素化されていない芳香族カーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂を含むポリカーボネート組成物。
- フルオロアルキレンカーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂及び耐火性添加剤を含んでなるポリカーボネート組成物。
- フルオロアルキレンカーボネート末端基を有する芳香族カーボネート樹脂及び無機難燃性添加剤を含んでなり、フルオロアルキレンカーボネート末端基が芳香族カーボネート樹脂の全末端基の90%以上を占める、難燃性ポリカーボネート組成物。
- 難燃性添加剤が、C2−16アルキルスルホン酸塩の塩、又は例えばアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属と無機酸錯塩とを反応させることにより形成される塩、又はこれらの混合物の1種以上からなる、請求項33記載の組成物。
- 難燃性添加剤がペルフルオロブタンスルホン酸カリウムである、請求項34記載の組成物。
- フルオロアルキレンカーボネート末端基が、2,2,2−トリフルオロエタノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−イソプロパノール、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロブタノール、ヘプタデカフルオロノナノール、及びF(CF2CF2)3−8CH2CH2O−(CH2CH2O)xH[ここで、x=1〜20である]からなる群から選択されるフッ素化アルコールの反応により形成された末端基に相当する構造を有する、請求項33記載の組成物。
- 芳香族カーボネート樹脂が、ポリアリールエステル−コ−芳香族カーボネート、ポリアルキルエステル−コ−芳香族カーボネート、及びポリジメチルシロキサン−コ−芳香族カーボネートブロックコポリマーからなる群から選択されるコポリカーボネートである、請求項33記載の組成物。
- 芳香族カーボネート樹脂が、オイゲノール、2−アリルフェノール又は4−アリルフェノールから形成された残基を有するポリジメチルシロキサン−コポリカーボネートブロックコポリマーである、請求項35記載の組成物。
- さらに、芳香族カーボネート、ポリアリールエステル−コ−芳香族カーボネート、ポリアルキルエステル−コ−芳香族カーボネート、ポリジメチルシロキサン−コ−芳香族カーボネートブロックコポリマー、ポリエステル、及びポリイミドからなる群から選択される熱可塑性ポリマーを含む、請求項33記載の組成物。
- 芳香族カーボネート樹脂がフッ素化されていない芳香族カーボネート末端基を少なくとも幾らか含む、請求項33記載の組成物。
- 組成物が1.5mmの厚さでV0又はV1のUL94等級を達成することができる、請求項33記載の組成物。
- フルオロアルキレンカーボネート末端基を有する難燃性ポリカーボネート樹脂を製造する方法であって、フルオロアルキレンクロロホルメートを製造した後にそのフルオロアルキレンクロロホルメートを、芳香族ジヒドロキシ化合物、ホスゲン、有機溶媒、水、有機塩基、及び無機塩基を含む混合物に添加し、さらに1種以上のC2−16アルキルスルホン酸塩の塩又は例えばアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属及び無機酸錯塩又はこれらの混合物と反応させることにより形成された塩からなる無機難燃剤を添加する段階を含んでなる、前記方法。
- フルオロアルキレンクロロホルメートを管状反応器で形成する、請求項42記載の方法。
- ポリカーボネート樹脂を含む成形品が1.5mmの厚さでV0又はV1のUL94等級を達成することができる、請求項42記載の方法。
- フッ素化アルコール、芳香族ジヒドロキシ芳香族化合物、ジアリールカーボネートを含む混合物をエステル交換触媒の存在下で溶融縮合させ、さらに1種以上のC2−16アルキルスルホン酸塩の塩若しくは例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属及び無機酸錯塩を反応させることにより形成された塩又はこれらの混合物からなる難燃剤を添加することを含んでなる、難燃性ポリカーボネート樹脂を製造する方法。
- フッ素化アルコールが、HO−CH2−(CF2)n1−CF3[ここで、n1は5〜20である]及びF(CF2CF2)3−8CH2CH2O−(CH2CH2O)xH[ここで、xは1〜20である]からなる群から選択される、請求項45記載の方法。
- ポリカーボネート樹脂を含む成形品が1.5mmの厚さでV0又はV1のUL94等級を達成することができる、請求項45記載の方法。
- ジアリールカーボネートが活性化されたジアリールカーボネートである、請求項44記載の方法。
- 芳香族ジヒドロキシ化合物がビスフェノール−Aである、請求項41記載の方法。
- 請求項33記載の組成物を含んでなる物品。
- 物品が1.5mmの厚さでV1又はV0のUL94等級を達成することができる、請求項46記載の物品。
- 血液と接触する医療デバイスにおける請求項33記載のポリカーボネート組成物の使用。
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