KR100805466B1 - 투명 폴리카보네이트 블렌드를 함유하는 데이터 저장 매체 - Google Patents

투명 폴리카보네이트 블렌드를 함유하는 데이터 저장 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR100805466B1
KR100805466B1 KR1020027016530A KR20027016530A KR100805466B1 KR 100805466 B1 KR100805466 B1 KR 100805466B1 KR 1020027016530 A KR1020027016530 A KR 1020027016530A KR 20027016530 A KR20027016530 A KR 20027016530A KR 100805466 B1 KR100805466 B1 KR 100805466B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polycarbonate
data storage
optical data
storage medium
bpa
Prior art date
Application number
KR1020027016530A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030007868A (ko
Inventor
위스너델마크브라이언
드리스이렌
데이비스게리챨스
하리하란라메쉬
리즈켄코르넬리스얀마리아
기네켄예로엔요하네스코르넬리스
후버드스티븐프레더릭
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20030007868A publication Critical patent/KR20030007868A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100805466B1 publication Critical patent/KR100805466B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/254Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers
    • G11B7/2542Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers consisting essentially of organic resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • G11B7/2534Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins polycarbonates [PC]
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • G11B7/2535Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins polyesters, e.g. PET, PETG or PEN
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • G11B7/2536Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins polystyrene [PS]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21Circular sheet or circular blank

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 광학 제품에 사용하는데 적합한 중합체 블렌드에 관한 것이다. 이들은 알킬 치환된 사이클로 알킬리덴 비스페놀, 예를 들어 1가-비스(4-하이드록시-3-메틸 페닐) 사이클로헥산을 기초로 하는 제 1 폴리카보네이트 및 제 2 방향족 폴리카보네이트 또는 폴리에스터 카보네이트, 예를 들어 비스페놀 A 폴리카보네이트를 포함한다. 상기 블렌드는 고밀도 광학 데이터 저장 매체에 사용하는데 특히 적합한 특성을 갖는다.

Description

투명 폴리카보네이트 블렌드를 함유하는 데이터 저장 매체{DATA STORAGE MEDIA CONTAINING CLEAR POLYCARBONATE BLENDS}
본 발명은 광학 제품에 사용하는데 적합한 폴리카보네이트의 투명 블렌드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 투명 블렌드로부터의 광학 제품 및 상기 광학 제품의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 블렌드는 광학 제품으로서 사용하는 것 이외에 우수한 특성을 갖는 투명 제품을 제조하는데 유용하다. 이들 특성으로는 내식품 화학성 및 용융 가공성이 포함된다. 이들 블렌드는 투명 성형 제품, 섬유, 막 및 시이트를 제조하는데 특히 유용하다.
콤팩트 디스크와 같은 광학 데이터 저장 매체에는 폴리카보네이트 및 다른 중합체 물질이 사용되고 있다. 광학 데이터 저장 매체에서, 폴리카보네이트 수지는 투명성, 낮은 수분 친화성, 우수한 가공성, 우수한 내열성 및 낮은 복굴절성과 같은 우수한 성능 특성을 갖는 것이 중요하다. 높은 복굴절성은 고밀도 광학 데이터 저장 매체에서 특히 바람직하지 못하다.
데이터 저장 밀도의 증가를 비롯한 광학 데이터 저장 매체의 개선은 매우 바람직하며, 이러한 개선이 달성되면, 판독전용 디스크, 1회 기록용 디스크, 재기록가능한 디스크, 디지탈 다기능 디스크 및 광자기(magneto-optical, MO) 디스크와 같은 잘 확립된 새로운 컴퓨터 기술을 개선시킬 것으로 예상된다.
CD-ROM 기술의 경우에, 판독되는 정보는 비스페놀 A(BPA) 폴리카보네이트와 같은 성형가능한 투명 플라스틱 물질에 직접 각인된다. 정보는 중합체 표면에 엠보싱된 얕은 피트(pit)의 형태로 저장된다. 상기 표면은 금속성 반사막으로 코팅되고, 피트의 위치 및 길이로 표시되는 디지탈 정보는 초점화된 저출력(5mW) 레이저 광선에 의해 광학적으로 판독된다. 사용자는 어떠한 데이터의 변경 또는 첨가없이 상기 디스크로부터 정보(디지탈 데이터)를 읽어낼 수 있을 뿐이다. 따라서, 정보를 "판독가능하지만" "기록하거나" 또는 "제거할 수는 없다".
1회 기록 다중 판독(write once read many, WORM) 드라이브의 작동 원리는, 초점화된 레이저 광선(20 내지 40mW)을 사용하여 디스크의 박막상에 영구적인 마크를 만드는 것이다. 이어, 정보는 디스크의 광학 특성, 예컨대 반사성 또는 흡광성의 변화로서 판독된다. 이들 변화는 다양한 형태를 취할 수 있다: "홀 버닝(hole burning)"은 증발, 용융 또는 스펄링(spalling)(종종 레이저 어블레이션(ablation)로서 지칭됨)에 의한 물질, 전형적으로 텔루리윰 박막의 제거이며, 버블 또는 피트 형성은 표면, 통상적으로 금속 반사기의 중합체 오버코트(overcoat)의 변형과 관련된 것이다.
CD-ROM 및 WORM 포맷이 성공적으로 개발되어 특정 용도에 매우 적합하게 되 었을지라도, 컴퓨터 산업은 광학 저장용 삭제가능 매체(erasable media for optical storage, EOD)에 초점을 두고 있다. 두가지 유형의 EOD, 즉 상 변화(phase change, PC) EOD 및 광자기(MO) EOD가 있다. MO 저장에서, 정보의 비트는 약 1㎛ 직경의 자성 도메인으로서 저장되는데, 이는 상향(up) 또는 하향(down) 자성화를 갖는다. 정보는 자성막의 표면으로부터 반사된 광의 면 편광의 회전을 모니터링함으로써 판독될 수 있다. 광자기 케르 효과(Magneto-Optic Kerr Effect, MOKE)라고 일컫는 이 회전은 전형적으로 0.5° 미만이다. MO 저장용 물질은 일반적으로 희토류 금속과 전이 금속의 무정형 합금이다.
무정형 물질은 다결정질 막에서 그레인을 무작위로 배향시킴으로써 초래되는 반사된 광의 편광면에서의 "그레인 노이즈(grain noise)", 즉 의사변화(spurious variation)가 없으므로 MO 저장에서 뚜렷한 이점을 갖는다. 비트는, 퀴리점(Curie point, Tc)보다 높게 가열하고 자기장의 존재하에서 냉각시키는, 열자기 기록법으로서 알려져 있는 방법에 의해 기록된다. 상 변화 물질에서, 정보는 다양한 상(전형적으로는 무정형 상 및 결정 상)의 영역내에 저장된다. 이들 막은 통상적으로 용융시키고 급속히 냉각시킴으로써 무정형 상태로 급냉될 수 있는 텔루리윰의 합금 또는 화합물이다. 상기 막은 결정화 온도보다 높게 가열함으로써 초기에 결정화된다. 이들 물질 대부분에서, 결정화 온도는 유리 전이 온도(Tg)에 가깝다. 짧고 고출력의 초점화된 레이저 펄스로 막을 가열하는 경우, 막이 용융되고 무정형 상태로 급냉될 수 있다. 무정형화된 스폿(spot)은 정보의 디지탈 "1" 또는 비트를 나 타낸다. 정보는 저출력으로 설정된 동일한 레이저로 이를 주사하고, 반사도를 모니터링함으로써 판독된다.
WORM 및 EOD 기술의 경우에, 기록 층은 투명 비간섭 차폐층(shielding layer)에 의해 환경으로부터 분리된다. 이러한 "통독(read through)" 광학 데이터 저장 용도를 위해 선택되는 물질은, 성형성, 연성, 대중적인 용도와 양립가능한 강성의 정도, 고온 또는 고습에 노출되었을 때의 변형에 대한 저항성과 같은 우수한 물리적 특성을 단독으로 또는 조합하여 가져야 한다. 상기 물질은 또한 정보를 저장 디바이스로부터 검색하고 이에 추가할 때 매체를 통한 레이저 광선의 통과를 최소로 간섭해야 한다.
광학 데이터 저장 매체에서, 디지탈 다기능 디스크(digital versatile disk, DVD) 및 단기 또는 장기 데이터 문헌을 위한 고밀도 데이터 디스크와 같은 더욱 새로운 기술을 수용하도록 데이터 저장 밀도를 증가시킴에 따라, 광학 데이터 저장 디바이스의 투명 플라스틱 성분에 대한 설계 조건이 점점 엄격해지고 있다. 이들 많은 용도에서, BPA 폴리카보네이트 물질과 같이 이전에 사용된 폴리카보네이트 물질은 부적합하다. 현재는 짧되 이후에 점점 더 짧아지는 "판독 및 기록" 파장에서 낮은 복굴절성을 나타내는 물질은, 광학 데이터 저장 디바이스의 분야에서 집중적인 노력이 필요한 대상이 되어 왔다.
낮은 복굴절성 단독으로는 광학 데이터 저장 매체에서 임의의 물질을 사용하기 위한 모든 설계 조건을 충족시키지 못하고, 높은 투명성, 내열성, 낮은 수분 흡수성, 연성, 높은 순도, 및 거의 없는 불균질물 또는 미립자가 또한 요구되고 있 다. 현재 사용되고 있는 물질은 1개 이상의 이들 특성이 결여된 것으로 밝혀졌고, 광학 데이터 저장 매체에서 더욱 높은 데이터 저장 밀도를 달성하기 위해 새로운 물질이 요구되고 있다. 또한, 개선된 광학 특성을 갖는 새로운 물질은 렌즈, 회절격자(grating), 광선 분리기(beam splitter) 등과 같은 광학 제품의 제조에서 전반적으로 사용될 것으로 예상된다.
중합체 물질로부터 성형된 제품의 복굴절성은 그의 구성 중합체 쇄의 배향 및 변형과 관련되어 있다. 복굴절성은 중합체 물질의 구조 및 물리적 특성, 중합체 물질에서의 분자 배향도 및 가공된 중합체 물질에서의 열 응력을 비롯한 몇몇 원인을 갖는다. 예를 들면, 성형 광학 제품의 복굴절성은 그의 구성 중합체의 분자 구조, 및 중합체 쇄의 열 응력 및 배향을 생성할 수 있는 상기 제품의 제조에 사용되는 가공 조건(예컨대, 성형 충전 및 냉각 동안 적용되는 힘)에 의해 부분적으로 결정된다.
따라서, 측정된 디스크의 복굴절성은 고유 복굴절성을 측정하는 분자 구조, 및 중합체 쇄의 열 응력 및 배향을 생성할 수 있는 가공 조건에 의해 측정된다. 구체적으로, 측정된 복굴절성은 전형적으로 고유 복굴절성 및 광학 디스크와 같은 제품을 성형할 때 도입되는 복굴절성의 함수이다. 측정된 광학 디스크의 복굴절성은 전형적으로 아래에 더욱 상세히 기술되는 "면내(in-plane) 복굴절성" 또는 IBR로 지칭되는 측정법을 사용하여 정량화된다.
성형 광학 디스크에 있어서, IBR은 하기 식과 같이 정의된다:
IBR = (nr - nθ)d = △nd(3)
상기 식에서,
nr 및 nθ는 디스크의 r 및 θ 원통 축을 따라 나타나는 굴절률이되,
nr은 방사 방향을 따라 편광된 광선에 의해 나타나는 굴절률이고,
nθ는 디스크의 평면에 방위각으로 편광된 광에 대한 굴절률이고,
d는 디스크의 두께이다.
IBR은 초점이탈 테두리(defocusing margin)를 조절하고, IBR이 감소하면 기계적으로 교정할 수 없는 문제가 감소하게 될 것이다. IBR은 표면처리된 광학 디스크의 특성이다. 공식적으로 "지연도(retardation)"라고 지칭되며, 나노미터의 단위를 갖는다.
높은 저장 밀도를 요구하는 용도에서, 중합체 물질(이로부터 광학 제품이 제조됨)에서 낮은 복굴절성 및 낮은 수분 흡수성의 특성이 더욱더 중요해진다. 높은 데이터 저장 밀도를 달성하기 위해, 낮은 복굴절성은 광학 제품, 예컨대 콤팩트 디스크를 통해 레이저 광선이 지나갈 때 이를 최소로 간섭하기 위해 필요하다.
높은 데이터 저장 밀도 용도에 필요한 다른 중요한 특성은 디스크 편평도이다. 디스크 편평도는 고습 환경에 노출시 기판의 치수 안정성뿐만 아니라 사출 성형 공정 직후의 폴리카보네이트 기판의 편평도에 의존한다. 과도한 수분을 흡수하면 디스크 비틀림(skewing)이 일어나고, 이어 신뢰도가 감소되는 것으로 알려져 있다. 대부분의 디스크가 중합체 물질로 이루어져 있기 때문에, 디스크의 편평도는 낮은 수분 용해도 및 중합체 물질로의 낮은 수분 확산 속도에 의존한다. 또한, 중합체는 사출 성형을 통해 고품질 디스크를 제조하기 위해 용이하게 가공되어야 한다.
우수한 광학 특성 및 우수한 가공성을 가지면서 고밀도 광학 기록 매체에 사용하기에 적합한 조성물이 여전히 요구되고 있다. 비스페놀 A와 같은 전술된 방향족 디하이드록시 화합물을 6,6'-디하이드록시-3,3,3',3'-테트라에틸스피로비인단 (SBI)과 같은 다른 단량체와 공중합함으로써 제조된 폴리카보네이트는 허용가능한 복굴절성을 생성할 수 있지만, 유리 전이 온도 및 용융 점도는 흔히 너무 높고, 이로 인해 가공 특성이 불량해지게 된다. 결과적으로, 수득된 성형물은 낮은 내충격성 및 낮은 피트 복제성(pit replication)을 갖는다. 또한, 이러한 폴리카보네이트의 수분 흡수성은 고밀도 용도에는 허용될 수 없다.
발명의 요약
본 발명은 이들 문제를 해결하고, 놀라운 특성을 추가로 제공한다. 본 발명의 이들 및 추가의 목적은 하기에 개시된 내용 및 첨부된 청구의 범위를 고려할 때 더욱 용이하게 인식될 수 있다.
한 양태에서, 본 발명은 (A) 하기 화학식 I의 구조 단위를 1 내지 100몰% 포함하는 제 1 폴리카보네이트 1 내지 99중량%, 및 (B) 하기 화학식 II의 구조 단위를 약 1 내지 100몰% 포함하는 제 2 폴리카보네이트 1 내지 99중량%를 포함하되, 제 1 폴리카보네이트(A)와 제 2 폴리카보네이트(B)의 총 중량%가 100중량%인 혼화 성 투명 블렌드 조성물을 포함하는 광학 제품에 관한 것이다:
Figure 112002040263933-pct00001
[상기 식에서,
R1 및 R2는 독립적으로 C1-C6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고,
X는 CH2이고,
m은 4 내지 7의 정수이고,
n은 1 내지 4의 정수이고,
p는 1 내지 4의 정수이되,
단, R1 또는 R2 중 하나 이상은 3 또는 3' 위치에 있다]
Figure 112002040263933-pct00002
[상기 식에서,
R18은 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C 6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R19는 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C 6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
W는 치환 또는 비치환된 2가 C1-C18 탄화수소 라디칼, -S-, -S-S-, -O-,
Figure 112006029711156-pct00020
,
Figure 112006029711156-pct00021
Figure 112006029711156-pct00022
로 이루어진 군으로부터 선택되고,
n은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수로부터 선택되고,
b는 0 또는 1이다].
혼화성 투명 블렌드 조성물은 120 내지 약 185℃의 유리 전이 온도 및 약 0.33% 미만의 수분 흡수도를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 투명 블렌드 조성물의 제 2 폴리카보네이트는 화학식 I의 구조 단위를 비롯해 하기 화학식 Ⅲ의 구조 단위를 추가로 포함하는 폴리에스테르카보네이트이다:
Figure 112007062936096-pct00004
상기 식에서,
Z는 C1-C40 분지형 또는 비분지형 알킬 또는 분지형 또는 비분지형 사이클로알킬이다.
추가의 양태에서, 본 발명은 데이터 저장 층 및 인접한 투명 덧층(overlayer) 모두를 갖는 데이터 저장 매체인 광학 제품에 관한 것으로, 여기서 상기 데이터 저장 층은 상기 데이터 층에 입사되기 전에 상기 투명 덧층에 입사된 에너지장을 반사시킬 수 있다. 상기 투명 덧층은 약 0.6mm 미만의 두께를 갖는다. 특히, 본 발명의 이 양태는 정의된 혼화성 투명 블렌드 조성물의 얇은 투명 덧층을 포함하는 데이터 저장 매체에 관한 것이다. 전술된 바와 같이, DVD는 데이터 저장 매체이다. DVD는 전형적으로 각각 반경 약 120㎜ 및 두께 약 0.6 ㎜인 2개의 기판을 갖는다. 이들 기판은 함께 결합되어 이중면 광학 매체를 만든다.
본 발명은 또한 이들 투명 블렌드 조성물로부터 광학 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시양태에서, 화학식 I의 구조는 잔기 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산(BCC)이고, 다른 실시양태에서, 제 1 폴리카보네이트는 BCC의 호모폴리카보네이트이다.
본 발명은 그의 바람직한 실시양태에 대한 하기 상세한 설명 및 그에 포함된 실시예를 참고로 하면 더욱 용이하게 이해될 수 있다.
본 발명의 조성물 및 방법을 개시하기에 앞서, 본 발명은 합성 방법 또는 배합이 물론 변경될 수도 있으므로 특정의 합성 방법 또는 특정의 배합으로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 사용되는 용어는 단지 특정의 실시양태를 기술하기 위한 것이며 한정하기 위한 의도로 이해되어서는 안된다.
본 발명의 상세한 설명 및 청구의 범위에서, 많은 용어가 언급되는데 이들은 하기 의미를 갖는 것으로 정의될 것이다.
단수형은 문맥에서 달리 명백히 지적하지 않는 한 복수형의 대상을 포함한다.
"선택적" 또는 "선택적으로"라는 용어는 이후에 기술되는 사건 또는 상황이 발생하거나 발생하지 않을 수도 있으며, 상기 설명이 사건 또는 상황이 발생하는 경우 및 발생하지 않는 경우를 포함한다는 것을 의미한다.
"BPA"는 본원에서 비스페놀 A 또는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판으로서 정의된다.
"BCC"는 본원에서 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산으로서 정의된다.
본원에서 사용된 "폴리카보네이트(들)"라는 용어는 코폴리카보네이트, 호모 폴리카보네이트 및 (코)폴리에스테르 카보네이트를 포함한다.
본원에서 사용된 "광학 제품"은 광학 디스크 및 광학 데이터 저장 매체를 포함한다. 그 예로는 콤팩트 디스크(CD 오디오 또는 CD-ROM), DVD로도 알려진 디지탈 다기능 디스크(ROM, RAM, 재기록가능 디스크), 광자기(MO) 디스크 등; 콘텍트 렌즈, 안경용 렌즈, 망원경용 렌즈 및 프리즘과 같은 광학 렌즈; 광섬유; 정보 기록 매체; 정보 전달 매체; 고밀도 데이터 저장 매체, 비디오 카메라용 디스크, 스틸(still) 카메라용 디스크 등; 및 광학 기록 물질이 적용되는 기판도 또한 포함된다. 광학 제품을 제조하기 위한 물질로서 사용하는 것 이외에, 폴리카보네이트는 막 또는 시이트용 원료 물질로서 사용될 수 있다.
달리 지적되지 않는 한, 본원에서 폴리카보네이트의 조성물과 관련하여 "몰%"는 폴리카보네이트의 반복 단위의 100몰%를 기준으로 한다. 예를 들면, "BCC 90몰%를 포함하는 폴리카보네이트"는 반복 단위의 90몰%가 BCC 디페놀 또는 그의 상응하는 유도체(들)로부터 유도된 잔기인 폴리카보네이트를 지칭한다. 상응하는 유도체는 디페놀의 상응하는 올리고머, 디페놀 및 그의 올리고머의 상응하는 에스테르, 및 디페놀 및 그의 올리고머의 상응하는 클로로포르메이트를 포함하되 이에 한정되지는 않는다.
중합체의 구성성분과 관련하여 사용된 "잔기" 또는 "구조 단위"라는 용어는 명세서 전체에서 동일한 의미를 갖는다.
간행된 문헌을 참고하고 있는 본원 전체에서, 이들 간행물의 개시 내용은 그 전체가 본 발명이 속하는 기술 분야의 상태를 더욱 완벽하게 기술하기 위해 본원에 서 참고로 인용되고 있다.
언급된 바와 같이, 한 양태에서, 본 발명은 (A) 하기 화학식 I의 구조 단위를 1 내지 100몰% 포함하는 제 1 폴리카보네이트 1 내지 99중량%, (B) 하기 화학식 II의 구조 단위를 약 1 내지 100몰% 포함하는 제 2 폴리카보네이트 1 내지 99중량%를 포함하되, 제 1 폴리카보네이트(A)와 제 2 폴리카보네이트(B)의 총 중량%가 100중량%인 투명 블렌드 조성물을 포함하는 광학 제품에 관한 것이다:
화학식 I
Figure 112002040263933-pct00005
[상기 식에서,
R1 및 R2는 독립적으로 C1-C6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고,
X는 CH2이고,
m은 4 내지 7의 정수이고,
n은 1 내지 4의 정수이고,
p는 1 내지 4의 정수이되,
단, R1 또는 R2 중 하나 이상은 3 또는 3' 위치에 있다]
화학식 II
Figure 112002040263933-pct00006
[상기 식에서,
R18은 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C 6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R19는 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C 6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
W는 치환 또는 비치환된 2가 C1-C18 탄화수소 라디칼, -S-, -S-S-, -O-,
Figure 112006029711156-pct00029
,
Figure 112006029711156-pct00030
Figure 112006029711156-pct00031
로 이루어진 군으로부터 선택되고,
n은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수로부터 선택되고,
b는 0 또는 1이다].
본 발명의 다른 실시양태에서, 투명 블렌드 조성물의 제 2 폴리카보네이트는 화학식 I의 구조 단위를 비롯해 하기 화학식 Ⅲ의 구조 단위를 추가로 포함하는 폴리에스테르카보네이트이다:
화학식 Ⅲ
Figure 112002040263933-pct00008
상기 식에서,
Z는 C1-C40 분지형 또는 비분지형 알킬 또는 분지형 또는 비분지형 사이클로알킬이다.
2개의 중합체의 혼화성 투명 블렌드는 희귀하다. "혼화성"이라는 용어는 밀접한 중합체-중합체 상호작용이 달성되는 분자 수준의 혼합물인 블렌드를 지칭한다. 혼화성 블렌드는 반투명 또는 불투명하지 않고 투명하다. 시차 주사 열량측정 시험에서, 2개 이상의 성분으로 이루어진 혼화성 블렌드에 대한 단일 유리 전이 온도(Tg)만을 검출한다. 또한, 주사 전자 현미경으로는 비혼화성 상을 나타내는 대비(contrast)를 검출하지 못한다. 언급된 바와 같이, 본 발명의 블렌드는 투명하다. "투명한"이라는 용어는 본원에서 시각적으로 관찰하였을 때, 흐림, 연무 및 혼탁이 없는 것으로 정의된다.
본 출원인은, 놀랍게도, 본원에 참고로 인용되고 있는 GE 참조번호 제 RD27415 호의 "Clear Polymer Blends"라는 명칭으로 통상 양도되어 공계류중인 미국 특허출원에서 논의된 바와 같이, 화학식 I의 구조의 폴리카보네이트와 화학식 II의 구조의 폴리카보네이트의 혼화성 투명 블렌드를 발견하였다. 또한, 본 출원인들은 놀랍게도 이들 블렌드가 광학 제품으로서 사용하기에 적합한 특성을 가짐을 발견하였다.
공중합 공정과는 대비되게 블렌딩 공정은 이점들을 제공한다. 블렌딩 공정은 공중합 공정에 의해서는 너무 비싸거나 획득할 수 없는 조성물을 제조하게 한다. 선택적으로, 블렌드는 또한 생성된 조성물의 분자량 및 점도를 조절하는 목적을 위해 촉매 및 디페닐 카보네이트와 함께 압출될 수 있다. 적합한 촉매로는 테트라알킬암모늄 하이드록사이드, 예컨대 테트라부틸포스포늄 하이드록사이드, 디에틸디메틸암모늄 하이드록사이드 및 테트라알킬포스포늄 하이드록사이드가 포함되되 이에 한정되지 않는다.
블렌드 조성물은 우수한 광학 특성 및 적합한 유리 전이 온도를 갖고 광학 제품에 사용하기에 적합한 폴리카보네이트 블렌드를 추가로 제공한다. 적합한 유리 전이 온도는 적절한 가공성, 예컨대 우수한 성형 특성을 제공하는데 필요하다.
본 출원인들은, 본원에서 정의된 바와 같이 제 1 및 제 2 폴리카보네이트를 포함하는 블렌드가 높은 데이터 저장 밀도 광학 매체에 사용하기에 또한 적합하다는 것을 발견하였다. 특히, 본 발명의 블렌드는 우수한 투명성, 낮은 수분 흡수성, 우수한 가공성, 우수한 열 안정성 및 낮은 복굴절성을 갖는다.
앞서 논의된 바와 같이, 제 1 및 제 2 폴리카보네이트를 포함하는 투명 블렌드 조성물은 광학 매체에 적합한 특성을 갖는다. 본 발명의 블렌드는 바람직하게는 100 내지 185℃의 범위, 더욱 바람직하게는 125 내지 165℃의 범위, 더욱더 바 람직하게는 130 내지 150℃의 범위에서 유리 전이 온도를 갖는다. 폴리카보네이트의 수분 흡수성은 평형상태에서 바람직하게는 0.33% 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.2% 미만이다. 블렌드로부터 성형된 디스크의 IBR 값은 약 -100 내지 약 100㎚, 바람직하게는 약 -50 내지 약 50㎚, 더욱더 바람직하게는 약 -40 내지 약 40㎚이다.
폴리스티렌과 비교하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 제 1 및 제 2 폴리카보네이트의 수 평균 분자량(Mn)은 바람직하게는 약 10,000 내지 약 100,000, 더욱 바람직하게는 약 10,000 내지 약 50,000, 더욱더 바람직하게는 약 12,000 내지 약 40,000이다. 본 발명의 중합체 블렌드는 바람직하게는 약 85% 이상, 더욱 바람직하게는 약 90% 이상의 광 투과도를 갖는다.
적합한 특성 프로파일을 달성하기 위해 특정 블렌드의 조성이 특정한 범위내에서 변경될 수 있다. 본 발명의 블렌드는, 제 1 폴리카보네이트 부분 약 1 내지 약 99중량% 및 제 2 폴리카보네이트 부분 약 1 내지 약 99중량%이되, 상기 제 1 폴리카보네이트 부분과 제 2 폴리카보네이트 부분의 총 중량%는 100중량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 블렌드는 제 1 폴리카보네이트 부분 약 20 내지 약 99중량% 및 제 2 폴리카보네이트 부분 약 1 내지 약 80중량%; 더욱 바람직하게는 제 1 폴리카보네이트 부분 약 40 내지 약 99중량% 및 제 2 폴리카보네이트 부분 약 1 내지 약 60중량%; 더욱더 바람직하게는 제 1 및 제 2 폴리카보네이트 부분 모두 약 45 내지 약 55중량%이다.
특정 조성물은 블렌드의 최종 용도 및 블렌드의 목적하는 특성을 비롯한 다수의 인자에 따라 달리 조정될 수 있다. 예를 들면, 블렌드내에 제 1 폴리카보네이트를 더욱더 많이 포함시키면, 낮은 수분 흡수도 및 우수한 복굴절성을 유지하는데 도움이 된다. 블렌드내에 제 2 폴리카보네이트를 더욱더 많이 포함시키면, 우수한 연성 및 가공성을 유지하는데 도움이 된다.
화학식 I의 구조의 잔기는 제 1 폴리카보네이트의 1 내지 100몰%, 바람직하게는 제 1 폴리카보네이트의 10 내지 100몰%, 더욱 바람직하게는 제 1 폴리카보네이트의 30 내지 100몰%, 더욱더 바람직하게는 제 2 폴리카보네이트의 60 내지 100몰%를 포함하는 것이 바람직하다. 한 실시양태에서, 화학식 I의 구조의 잔기는 제 2 폴리카보네이트의 90 내지 100몰%를 포함한다. 다른 실시양태에서, 제 1 폴리카보네이트는 화학식 I의 구조의 잔기로 본질적으로 이루어진다.
화학식 I의 대표 단위는 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 (BCC), 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헵탄 및 이들 혼합물의 잔기를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. BCC의 잔기는 화학식 I의 구조 단위로서 가장 바람직하다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 제 1 폴리카보네이트는 BCC의 잔기(화학식 VI) 90 내지 100몰%를 포함한다. BCC는 사이클로헥사논 및 오르토-크레솔로부터 쉽게 합성될 수 있다:
Figure 112002040263933-pct00009
BCC로부터 유도된 100몰%의 구조 단위를 포함하는 폴리카보네이트는 본원에서 "BCC 호모폴리카보네이트"로서 지칭된다.
본 발명에서, 화학식 I의 구조 단위는 하나 이상의 R1 또는 R2에 의해 3 또는 3' 위치에서 치환된다는 것이 중요하다. n 및 p가 1이고 R1 및 R2가 3 및 3' 위치에 각각 존재하는 것이 바람직하다. R1 및 R2가 바람직하게는 C1-C6 알킬, 더욱 바람직하게는 C1-C3 알킬, 더욱더 바람직하게는 CH3이다.
화학식 II의 구조의 잔기는 제 2 폴리카보네이트의 1 내지 100몰%, 바람직하게는 제 2 폴리카보네이트의 10 내지 100몰%, 더욱 바람직하게는 제 2 폴리카보네이트의 60 내지 99몰%, 더욱더 바람직하게는 제 2 폴리카보네이트의 90 내지 99몰%를 포함하는 것이 바람직하다. 한 실시양태에서, 제 2 폴리카보네이트는 폴리카보네이트중의 반복 단위 b) 100몰%를 기초로 하여, 오직 BPA의 잔기만으로 이루어진다(즉, BPA의 잔기 100몰%).
화학식 II의 대표 단위는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(BPA), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-하이드록시페닐)프로판 및 이들 혼합물의 잔기를 포함하되 이에 한정되지 않는다. BPA의 잔기는 화학식 II의 구조 단위로서 바람직하다.
선택적으로, 제 2 폴리카보네이트는 화학식 Ⅲ의 구조 단위 0.1 내지 20몰%를 포함할 수 있다:
화학식 Ⅲ
Figure 112002040263933-pct00010
상기 식에서,
Z는 C1-C40 분지형 또는 비분지형 알킬 또는 분지형 또는 비분지형 사이클로알킬이다.
화학식 Ⅲ의 반복 단위는 도데칸디오산, 세박산, 아디프산, 옥타데칸디오산, 옥타데크-9-엔디오산, 9-카복시옥타데카노산 및 10-카복시옥타데카노산 및 이들의 혼합물의 잔기를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 도데칸디오산(DDDA)의 잔기가 더욱 바람직하다.
한 실시양태에서, 제 2 폴리카보네이트는 BPA의 잔기 60몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80몰% 이상을 포함한다. 다른 실시양태에서, 제 2 폴리카보네이트는 BPA의 잔기 60몰% 이상, 및 DDDA의 잔기 약 1 내지 약 10몰%를 포함한다. 또다른 실시양태에서, 제 2 폴리카보네이트는 BPA의 잔기 약 60 내지 80몰%, 및 DDDA의 잔기 약 10 내지 약 20몰%를 포함한다.
화학식 Ⅲ의 반복 단위는 도데칸디오산, 세박산, 아디프산, 옥타데칸디오산, 옥타데크-9-엔디오산, 9-카복시옥타데카노산 및 10-카복시옥타데카노산의 잔기를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 도데칸디오산의 잔기가 더욱 바람직하다.
기술된 폴리카보네이트는 계면 공정 또는 용융 공정에 의해 제조될 수 있다. 계면 공정이 사용된다면, 다양한 상 전달 촉매의 첨가는 선택적이다. 적합한 상 전달 촉매는 3급 아민(예: 트리에틸아민), 암모늄 염(예: 테트라부틸암모늄 브로마이드); 또는 헥사에틸구아니듐 클로라이드를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 일작용성 페놀, 예컨대 p-쿠밀페놀 및 4-부틸페놀; 장쇄 알킬페놀, 예컨대 카다놀 및 노닐 페놀; 및 이작용성 페놀은 연쇄 저지제(chain stopping agent)로서 사용될 수 있다. 선택적으로, 반복 단위의 총 몰을 기준으로 하여, 연쇄 저지제의 0.1 내지 10몰%, 더욱 바람직하게는 4 내지 10몰%, 더욱더 바람직하게는 4 내지 7몰%가 제 1 또는 제 2 폴리카보네이트내에 혼입될 수 있다.
몇몇 경우, 포스겐화(phosgenation) 조건은 조정되어야 한다. 특히, 포스겐화 조건은 원하지 않는 사이클릭 올리고머가 단량체의 특징적 반응에 의해 형성될 수 이는 경우에 조정되어야 하며, 이는 반응 매질중의 단량체 용해도 및 단량체 구 조와 관련된다. BCC의 경우, 예컨대 사이클릭 올리고머가 표준 계면 중합화 조건하에서 예컨대 BPA의 경우에서보다 많은 정도로 형성된다. 약 BCC 20몰%보다 실질적으로 많이 함유하는 폴리카보네이트에서, 부분적 가수분해 및 중축합에 의해 고분자량의 중합체로 전환되는 선형 비스클로로포르메이트 올리고머의 형성을 촉진시키는데 과량의 포스포겐을 사용하는 것이 유리하다. 약 20 내지 200몰%의 과량의 포스포겐이 사용되는 것이 바람직하다.
기술된 폴리카보네이트는 또한 용융 공정 또는 에스테르교환 공정에 의해 제조될 수 있다. 이 공정은 포스포겐 또는 용매의 사용이 필요하지 않으며, 최종 중합체내에 저분자량의 오염물, 예컨대 사이클릭 선형 저분자량의 올리고머의 형성을 최소화한다. 단량체는, 카보네이트 공급원, 예컨대 디아릴카보네이트, 및 소량의 촉매, 예컨대 알칼리 금속 수산화물 또는 수산화암모늄과 혼합되고, 반응 혼합물 위의 헤드스페이스내의 압력이 상압으로부터 약 1토르까지 저하되는 동안 온도는 일련의 단계를 통해 상승하는 프로토콜에 따라 진공하에서 가열된다.
적합한 카보네이트 공급원, 촉매 및 반응 조건은 본원에 참고로 인용되고 있는 미국 특허 제 5,880,248 호 및 문헌[Kirk-Othmer Encyclopidia of Chemical Technology, Fourth Edition, Volume 19, pp. 585-600]에 공지되어 있다. 단계별 시간 및 온도는 발포 등을 통한 물질의 기계적 손실을 방지하도록 하는 것이다. 페놀 및 과량의 디페닐 카보네이트는 오버헤드로 제거하여 중합 공정을 완료시킨다. 그 다음, 생성된 고함량 중합체는 펠릿화 전에 다른 첨가제, 예컨대 안정화제 및 이형제와 배합될 수 있는 용융물로서 단리된다. 용융 공정에 의해 제조된 생성물은 계면적으로 생성된 생성물에 비해 감소된 수의 비용해된 입자 및 감소된 함량의 저분자량의 오염물, 예컨대 사이클릭 올리고머를 갖는다.
본 발명의 투명 블렌드는 광학 용도에 사용된 임의의 통상적인 첨가제(염료, UV 안정화제, 항산화제, 열 안정화제 및 이형제를 포함하지만 이에 한정되지는 않음)와 블렌딩되어 광학 제품을 제조할 수 있다. 특히, 블렌드의 가공을 도와서 목적하는 광학 제품을 제조하게 하는 첨가제를, 폴리카보네이트와 블렌드로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 블렌드는 목적하는 첨가제 0.0001 내지 10중량%, 더욱 바람직하게는 0.0001 내지 1.0중량%를 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트에 첨가될 수 있는 물질 또는 첨가제는, 내열성 안정화제, UV 흡수제, 이형제, 대전방지제, 미끄럼제(slip agent), 항차단제, 윤활제, 흐림 방지제, 착색제, 천연유, 합성유, 왁스, 유기 충전제, 무기 충전제 및 이들의 혼합물을 포함하되 이에 한정되는 않는다. 적합한 대전방지제로는 디스테아릴하이드록실아민, 트리페닐 아민, 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드, 트리페닐 포스핀 옥사이드, 피리딘 N-옥사이드, 에톡실화된 소르비탄 모노라우레이트 및 폴리(알킬렌 글리콜) 화합물이 포함될 수 있다.
전술된 내열성 안정화제의 예로는 페놀 안정화제, 유기 티오에테르 안정화제, 유기 포스파이드 안정화제, 장애 아민 안정화제, 에폭시 안정화제 및 이들의 혼합물이 포함되되 이에 한정되지 않는다. 내열성 안정화제는 고체 또는 액체의 형태로 첨가될 수 있다.
UV 흡수제의 예로는 살리실산 UV 흡수제, 벤조페논 UV 흡수제, 벤조트리아졸 UV 흡수제, 시아노아크릴레이트 UV 흡수제 및 이들의 혼합물이 포함되되 이에 한정되지 않는다.
이형제의 예로는 천연 또는 합성 파라핀, 폴리에틸렌 왁스, 플루오르카본, 기타 탄화수소 이형제; 스테아르산, 하이드록시스테아르산 및 기타 고차원 지방산, 하이드록시지방산 및 기타 지방산 이형제; 스테아르산 아마이드, 에틸렌비스스테아로아마이드, 및 기타 지방산 아마이드, 알킬렌비스지방산 아마이드, 및 기타 지방산 아마이드 이형제; 스테아릴 알콜, 세틸 알콜, 및 기타 지방족 알콜, 다가(polyhydric) 알콜, 폴리글리콜, 폴리글리세롤 및 기타 알콜성 이형제; 부틸 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 및 기타 지방산의 저급 알콜 에스테르, 지방산의 다가 알콜 에스테르, 지방산의 폴리글리콜 에스테르 및 기타 지방산 에스테르 이형제; 실리콘유 및 기타 실리콘 이형제, 및 상기 임의의 혼합물이 포함되되 이에 한정되지 않는다.
착색제는 안료 또는 염료중 하나일 수 있다. 무기 착색제 및 유기 착색제는 본 발명에서 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
선택적으로, 적합한 카보네이트 재분산 촉매는 블렌드내에 도입될 수 있다. 적합한 재분산 촉매는 광범위한 염기 및 루이스 산을 포함한다. 그 예로는 아민, 구체적으로 1,3-디메틸아미노프로판, 이미다졸, 벤즈이미다졸 및 벤조트리아졸, 및 기타 유기 염기, 예컨대 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(통상적으로 펜타하이드레이트), 디에틸디메틸암모늄 하이드록사이드 및 테트라에틸암모늄 하이드록사이드와 같은 테트라알킬암모늄 하이드록사이드; 테트라메틸암모늄 페녹사이드(통상적으로 모노하이드레이트)와 같은 테트라알킬암모늄 페녹사이드; 테트라메틸암모늄 아세테이트와 같은 테트라알킬암모늄 아세테이트; 테트라메틸암모늄 테트라페닐보레이트와 같은 테트라알킬암모늄 테트라페닐보레이트; 및 리튬 스테아레이트, 비스페놀 A의 리튬 염, 비스페놀 A의 테트라에틸암모늄 염, 소듐 페녹사이드 등이 포함된다. 다른 적합한 유기 염기는 포스핀, 예컨대 트리페닐포스핀이 포함된다. 광범위한 유기 금속은 디(n-부틸)틴 옥사이드, 디(n-옥틸)틴 옥사이드, 디(n-부틸)틴 디부톡사이드, 디(n-부틸)틴 디옥토에이트, 디부틸틴, 테트라부틸틴, 트리부틸틴 트리플루오로아세테이트, 트리부틸틴 클로로페녹사이드, 비스[(디부틸)(페녹시)틴]옥사이드, 및 트리부틸틴 수소화물과 같은 유기 주석 화합물; 티타늄 테트라(이소프로폭사이드), 티타늄 테트라(5-메틸헵톡사이드) 및 티타늄 테트라(부톡사이드)와 같은 유기 티탄 화합물; 및 지르코늄 테트라(이소프로폭사이드), 알루미늄 트리(에톡사이드), 알루미늄 트리(페녹사이드), 머큐릭 아세테이트, 리드 아세테이트, (디페닐)수은, (테트라페닐)납 및 (테트라페닐)실란을 포함한다. 또한, 소듐 수소화물, 리튬 수소화물, 알루미늄 수소화물, 보론 트리하이드라이드, 탄탈룸 및 니오븀 수소화물, 리튬 알루미늄 수소화물, 리튬 보로하이드라이드, 소듐 보로하이드라이드, 테트라메틸알루미늄 보로하이드라이드, 테트라(n-부틸암모늄)보로하이드라이드, 리튬 트리(t-부톡시)알루미늄 수소화물 및 디페닐실란을 포함하는 다양한 수소화물; 및 리튬 수산화물, 소듐 실리케이트, 소듐 보레이트, 실리카, 리튬 플로라이드, 리튬 클로라이드, 리튬 카보네이트 및 산화아연과 같은 단순 무기물이 적합하다.
제 1 및 제 2 폴리카보네이트는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 또는 그라프트 공중합체일 수 있다. 그라프트 공중합체 및 다른 분지형 중합체가 제조되는 경우, 제조시 적합한 분지화제(branching agent)가 사용된다.
목적하는 광학 제품은 사출 성형, 압축 성형, 압출 방법 및 용액 주조 방법에 의해 폴리카보네이트 또는 폴리카보네이트 블렌드를 성형함으로써 제조될 수 있다. 사출 성형은 상기 제품을 생산하는 더욱 바람직한 방법이다.
본 발명의 폴리카보네이트는 낮은 수분 흡수성, 우수한 가공성 및 낮은 불굴절성과 같은 이점을 갖기 때문에 광학 제품을 제조하는데 유리하게 사용될 수 있다. 본 발명의 광학 제품에 대한 최종 용도는 디지털 오디오 디스크, 디지털 다기능 디스크, 광학 메모리 디스크, 콤팩트 디스크, ASMO 디바이스 등; 콘택트 렌즈, 안경용 렌즈, 망원경용 렌즈 및 프리즘과 같은 광학 렌즈; 광학 섬유; 광자기 디스크; 정보 기록 매체; 정보 전달 매체; 비디오 카메라용 디스크, 스틸 카메라용 디스크 등을 포함한다.
폴리카보네이트는 데이터 저장용 매체로서 기능할 수 있다. 즉, 데이터는 폴리카보네이트 상에 또는 폴리카보네이트 내에 고정될 수 있다. 폴리카보네이트는 또한 데이터 저장 매체가 적용되는 기판으로서 기능할 수도 있다. 또한, 2개의 기능을 일부 조합하면 단일 디바이스에 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리카보네이트가 트래킹하면서 각인되어 폴리카보네이트에 적용된 데이터 저장 매체를 판독하는데 도움이 되는 경우이다.
본 발명의 블렌드는 광학 제품으로서 사용하는 것 이외에 우수한 특성을 갖 는 투명 제품을 생산하는데 유용하다. 이들 특성은 내식품 화학성 및 용융 가공성을 포함한다. 이들 블렌드는 성형 제품, 섬유, 막 및 시이트를 제조하는데 특히 유용하다.
본 발명의 블렌드는 약 240 내지 약 300 ℃의 범위의 온도에서 투명 블렌드 조성물을 형성하기에 충분한 시간 동안 제 1 및 제 2 폴리카보네이트를 블렌딩하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 블렌드를 형성하는데 적합한 방법으로는 용융 방법, 용액 제조 방법, 건조 블렌딩 방법 및 압출이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 블렌드는 상기 제 1 및 제 2 폴리카보네이트 부분 이외에 적어도 하나 이상의 다른 개질 중합체를 포함할 수 있다. 적합한 개질 중합체는 제 1 및 제 2 폴리카보네이트 일부와 혼화성 블렌드를 형성하는 것이다. 가능한 개질 중합체로는 다른 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리아릴레이트, 액체 결정질 중합체, 비닐 중합체 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 적합한 개질 중합체는 가능한 개질 중합체로 전통적인 혼화성 시험을 수행함으로써 당해 기술분야의 숙련자에 의해 결정될 수 있다.
하기 실시예는, 본원에서 청구된 물질의 조성물 및 방법이 어떻게 제조되고 측정되는지에 관한 완전한 개시 내용 및 설명을 당해 기술분야의 숙련자에게 제공하기 위해 기술되고 있지만, 본 발명자들이 그들의 발명으로 간주하는 범주를 한정 하기 위해 의도된 것은 아니다. 수(예컨대, 양, 온도 등)와 관련하여 정확하게 나타내려고 노력하였지만 약간의 오차 및 편차가 나타날 수 있다. 달리 지적되지 않는 한, 부는 중량부이고, 온도는 ℃로 표기하거나 실온에서 수행되고, 압력은 대기압 또는 그에 근접한 압력이다.
본원에서 나타낸 결과를 위해 사용된 물질 및 시험 절차는 다음과 같다:
분자량은 g/몰의 단위로 수 평균(Mn) 및 중량 평균(Mw)으로서 기록한다. 분자량은, 1㎖/분의 유동율에서 35℃에서, 용매로서 클로로포름을 사용하고 폴리스티렌 표준물을 기본으로 하는 캘리브레이션을 사용하는 2개의 폴리머 랩스 믹스드 베드 씨 칼럼(Polymer Labs Mixed Bed C column)이 구비된 HP 1090 HPLC를 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되었다.
수분 흡수성(% H2O)은, ASTM D570과 유사하지만 실시예에서 기술된 부품의 다양한 두께를 설명하기 위해 변형된 하기 방법에 의해 측정되었다. 플라스틱 부품 또는 디스크를 1주 이상 동안 진공에서 건조하였다. 샘플을 주기적으로 채취하고 무게를 측정하여 상기 샘플이 건조되었는지(질량이 손실이 중단되었는지)를 측정하였다. 샘플을 오븐으로부터 제거하고 데시케이터(dessicator)에서 실온으로 평형하도록 하고 건조 중량을 기록하였다. 샘플을 23℃의 수욕에 침지시킨다. 샘플을 수욕으로부터 주기적으로 제거하고, 표면을 블러팅 건조시키고(blotted dry) 중량을 기록하였다. 이 단계는 상기 측정 시간이 측정 간격에 비해 가능한 한 짧도록 신속하게 수행하였다. 샘플을 반복하여 침지시키고, 샘플이 실질적으로 포화될 때까지 중량을 측정하였다. 확산 단위는 시간의 제곱근으로 환산하여, 초기에 측정을 더욱 신속하게(예컨대 매 30분마다) 실시한 후, (예컨대 매일 1회 후, 1주일에 1회로) 차츰 덜 자주 실시하는 것이 바람직하다. 샘플은 2주 기간 동안 중량의 평균 증가가 전체 중량의 증가의 1% 미만일 때 실질적으로 포화된 것 또는 "평형"된 것으로 간주되었다(SATM 방법 D-570-98 7.4 항에 기술됨). 확산 계수는 흡수된 물의 질량(M흡수) 대 시간(t)을 플로팅하여 하기 식에 따라 곡선을 결정함으로써 얻었다:
Figure 112002040263933-pct00011
상기 식에서,
M평형은 평형 상태에서 흡수된 물의 질량이고,
D는 확산도(㎠/s)이고,
L은 부품 두께(㎝)이다.
유리 전이 온도(Tg) 값은 퍼킨 엘머(PERKIN ELMER) DSC7을 사용하여 시차 주사 열량측정법에 의해 측정되었다. Tg는 20℃/분의 가열 램프(heating ramp)를 사용하여 1/2 Cp 방법에 기초하여 측정되었다.
투과도 측정은 HP 8453 UV-비스 분광 광도계를 사용하여 630㎚에서 얻었다. 부품의 표면에서의 반사 및 부품의 두께를 통한 광 산란에 대한 측정 값은 수정하지 않았다.
하기 실시예에서, 조성물내에 규정된 백분율은 달리 지적되지 않는 한 중량%이다. "CS"는 연쇄 저지제를 나타내며 몰%의 파라쿠밀페놀이다.
IBR 값을 크츠 CS-410T 옵티테스터(KOCH CS-410 OPTITESTER)로 측정하였다. DVD 디스크를 성형하고, 비금속화되고 비결합된 DVD 기판 (0.6mm 디스크) 상에서 복굴절도를 측정하였다.
고유 연성은 하기 방식으로 실시하였다. BPA 호모폴리카보네이트를 표준 공정 조건에서 "개뼈(dogbone)" 형태로 성형하였다(게이지 섹션 0.125"의 두께; 0.500"의 폭 장력 바아(bar)). 상기 개뼈 형태를 TMI 테스팅 머신 인코포레이티드((TESTING MACHINES INC.), 모서리 절단기) 수송용 설비에 옮기고, 그의 양면에서 그 루트(root)가 서로 직접 교차되도록 노치를 기계적으로 형성시켰다. 수송 속도는 2.5"분이고, 휠 속도는 850rpm이고, 노치 깊이는 0.100"(+/- 0.002")이고, 노치 루트 반경은 0.010"(+/- 0.002")이고, 이빨모양 -45°은 각을 포함하였다.
노치된 부품을 편평한 금속 판에 옮기고, 5시간 동안 예비가열(125℃) 오븐내에 넣어 어닐링시켰다. 5시간 후, 오븐의 전원을 끄고, 제거하기 전에 상온으로 만들었다. 부품을 어닐링함으로써, 샘플의 연성에 대한 가공 효과가 제거되며, 단지 고유 연성만이 검사되었다. 시험용 바아를 인스트론(INSTRON) 유니버셜 시험기내에 옮기고 익스텐션(extension)내에서 0.05"/분의 크로스헤드 퇴거(displacement) 속도에서 시험하고, 하중/퇴거 데이터를 기록하였다. 이 데이터를 사용하여, 하중/퇴거하에서의 에너지는 고장난 부품이 측정되는 지점까지 곡선을 그렸다.
실시예 1 내지 3
10개의 배럴(barrel), 2-천공 다이 및 보통 PC 스크류가 장착된 30㎜이 2축 스크류 압출기상에서 하기 3개의 물질을 압출시켰다. BCC 7% CS를 계면 공정에 의해 합성하고, 압출시키게 하는 "플러피(fluffy)" 견실도를 가졌다. 그러나, 전형적인 안정한 가공 조건은 200 내지 250의 스크류 RPM 및 RT/180/260/260/260/260/260℃에서의 배럴 온도를 포함하였다. 배럴 9 호에 위치하는 진공 포트에서 완전 진공시켰다. 용융 프로브에 의해 측정하면 다이에서의 융점은 282 내지 285℃로 변하였다. 물질을 60 내지 65% 토크에서 30lbs/시에서 가공하였다. 고유 연성(이중 노치된 장력 시험) 및 Tg를 이들 물질상에서 측정하고 결과를 아래에 제시한다. 용융 유동 지수(MFI)(250℃에서, 1.2㎏ 플런저)의 측정을 이들 물질상에서 완료하고, BPA 폴리카보네이트(제너럴 일렉트릭(GENERAL ELECTRIC)에 의해 제조된 렉산(LEXAN) OQ1050C)와 비교하였다. "고유동 SP"는 DDDA의 약 9몰% 잔기를 포함하는 DDA 및 BPA의 코폴리에스테르카보네이트인 렉산 SP ML6069이다.
하기 "백색", "황색" 및 "청색"이라는 용어는 조성물을 정의하는데 사용되는 독단적 명칭이다.
물질 ID 조성 Mw Tg(℃) MFI 고유 연성(lbf-in)
실시예 1(비교예)* (백색) 100% BCC 7% CS 29,193 136.67 4.05 0.744 +/- 0.196
실시예 2*(황색) 75%/25% BCC/고유동 SP(ML6069) 32,723 135.98 4.02 4.848 +/- 1.54
실시예 3*(청색) 50%/50% BCC/고유동 SP(ML6069) 35,962 131.91 5.31 2.726 +/- 0.985
실시예 4(비교예) BPA 폴리카보네이트 33,266 142 10.8 0.599 +/- 0.151
*는 200ppm의 GMS, 400ppm의 이르가포스(Irgaphos) 168 및 0.2%의 증류수를 포함한다.

표 1에 제시된 바와 같이, 고유동 SP 폴리에스테르카보네이트의 첨가는 BCC를 포함하는 개뼈모양의 연성을 개선시키며, BPA 폴리카보네이트(렉산 OQ1050C) 개뼈모양보다 개선되는 것으로 나타났다.
물질을 액시콘(Axxicon) DVD-몰드(0.6㎜ 두께의 몰드) 및 필립스(Philips) DVD-RAM 스탬퍼(stamper)를 사용하여 디스크젯(DISKJET) 600상에서 성형하였다. 실험을 성형 온도, 융점, 제 2 클램프 힘(클램프 프로파일의 제 2 단계 동안의 클램프 힘), 및 주입-대조군으로부터 압력-대조군까지의 스위치 오버 지점 시간(switch over point time)(초)을 변화시키게 설계하였다. 대표적인 결과를 표 2에 개시한다.
스위치-오버 지점 제 2 클램프 힘(최대치의 %) 몰드 온도(℃) 융점(℃)
실시예 5(비교예)(백색) 0 60 116 370
실시예 6(황색) 3.8 40.5 118 370
실시예 7(청색) 0.48 40 109 370
실시예 8(비교예)(BPA 폴리카보네이트) 1 47 120 370

표 3에서, 표 2의 조건에서 제조된 디스크의 특성을 개시한다.
25㎜에서의 홈 깊이(㎚) 35㎜에서의 홈 깊이(㎚) 50㎜에서의 홈 깊이(㎚)
실시예 9(비교예)(백색) 71 59 58
실시예 10(황색) 58 55 62
실시예 11(청색) 57 65 51
실시예 12(비교예)(BPA 폴리카보네이트) 46 52 51

최소 복굴절도(㎚) 최대 복굴절도(㎚) 평형시 수분 흡수도(%)
실시예 9(비교예)(백색) -22 37 0.24
실시예 10(황색) -1.22 25 0.26
실시예 11(청색) 4 44 0.28
실시예 12(비교예)(BPA 폴리카보네이트) -24 84 0.35

표 3에서의 결과는 디스크상의 복굴절도의 최대 단일점 및 디스크상의 복굴절도의 최소 단일점을 포함한다. 고품질의 DVD는 100㎚ 미만, 바람직하게는 60㎚ 미만의 최대 복굴절도, 40㎚ 미만의 평균 복굴절도를 갖는 것이 바람직하다. 홈 깊이는 원자력 현미경(atomic force microscope)에 의해 측정하고, 55㎚의 스탬퍼 깊이와 비교하였다.
BCC 폴리카보네이트 및 BCC 폴리카보네이트/SP 블렌드는 BPA 폴리카보네이트에 비해 개선된 복굴절성을 갖는 것으로 나타난다. 또한, 고유동 SP와의 블렌드에서는 개선된 피트 복제성이 확인된다. 또한, 이들 블렌드는 BPA 폴리카보네이트에 비해 감소된 수분 흡수도(개선된 성능)를 갖는 것으로 나타난다.
성형된 DVD-RAM 기판의 연성을 합격/실패 시험(pass/fail test)에 의해 검사하였다. 각각의 물질의 10개 디스크를 디스크 중심선을 따라 구부렸다. 이 시험에 대한 합격은 균열없이 구부려지는 디스크에 해당하였다. 실패는 균열이 있는 디스크에 해당하였다. 디스크 구부림 시험의 결과는 모든 성형 조건에 대해 10개의 시험 디스크중 합격된 평균 디스크의 수로서 제공한다.
물질 ID 디스크 구부림
실시예 13(비교예)(백색) 0
실시예 14(황색) 0
실시예 15(청색) 5.15
실시예 16(비교예)(BPA 폴리카보네이트) 9.75

고유 연성 결과와 더불어 이들 (상기 제시되는) 결과는, 폴리에스테르카보네 이트의 첨가가 BCC 단독중합체에 비해 연성이 개선된 것으로 나타난다.
상기 결과로부터 분명한 바와 같이, 연질블록을 함유하는 물질(예컨대, 폴리에스테르카보네이트중의 DDDA)의 첨가는 디스크 시험 및 노치된 장력 시험에서 관찰되는 바와 같이 물질의 연성을 개선시킨다. 또한, BCC를 함유하는 본 발명의 블렌드는 개선된 복굴절성을 나타낸다.
실시예 17 내지 34
실시예 17 내지 34에서, BCC와 BPA 폴리카보네이트의 혼화성을 관찰하였다. BCC 호모폴리카보네이트(BCC)와 BPA 호모폴리카보네이트(BPA)를 예비혼합하고, 보통 PC 스크류가 장착된 28㎜의 베르너 앤 펠리더(WERNER AND PFELIDER) 압출기내에 공급하고, 약 260 내지 약 280℃의 배럴 온도에서 압출시켰다. 실시예 18 내지 23에서, BCC(7몰% 연쇄 저지제, 28,000g/몰의) 및 BPA(제너럴 일렉트릭에 의해 제조된 렉산 OQ1050C)를 예비혼합하고 압출시켰다. 실시예 24 내지 29에서, BCC(6몰% 연쇄 저지제, 32,000g/몰의) 및 BPA(제너럴 일렉트릭에 의해 모두 제조된 렉산 OQ1050C와 렉산 ML5521의 혼합물)를 예비혼합하고 압출시켰다. (아래 표에 지적된) 촉매를 함유하는 샘플에서, 150ppm의 테트라부틸포스포늄 테트라페닐 보레이트를 압출 전에 중합체에 첨가하였다. 그 다음, 생성된 펠릿을 디스크내에 사출 성형하였다. 고투과도 데이터에 의해 확인된 바로는 어떠한 상 분리도 관찰되지 않았다.
실시예 조성 Mw Mn Tg 630㎚에서의 투과도(%)
17 0:100; BCC,BPA, 촉매 27,400 13,100 142.7 84.3
18 0:100; BCC,BPA, 촉매 없음 27,800 13,200 143.1 85.4
19 25:75; BCC,BPA, 촉매 27,300 12,900 142.1 85.4
20 50:50; BCC,BPA, 촉매 26,700 12,400 141.6 84.3
21 50:50; BCC,BPA, 촉매 없음 26,400 12,500 141.3
22 75:25; BCC,BPA, 촉매 26,200 12,200 141.2 84.2
23 0:100; BCC,BPA, 촉매 28,900 13,600 144.2 85.1
24 0:100; BCC,BPA, 촉매 없음 29,700 13,800 144.9 85.3
25 25:75; BCC,BPA, 촉매 29,300 13,500 143.7 84.7
26 50:50; BCC,BPA, 촉매 28,600 13,100 142.5 84.5
27 50:50; BCC,BPA, 촉매 없음 29,500 13,400 143.9
28 75:25; BCC,BPA, 촉매 27,300 12,600 142.2 83.9
29 0:100; BCC,BPA, 촉매 33,100 14,900 146.9 82.9
30 0:100; BCC,BPA, 촉매 없음 32,700 14,700 146.7 83.2
31 25:75; BCC,BPA, 촉매 32,300 14,500 145.5 83.6
32 50:50; BCC,BPA, 촉매 32,100 14,300 143.9 83.5
33 50:50; BCC,BPA, 촉매 없음 32,400 14,400 145.6
34 50:50; BCC,BPA, 촉매 30,900 14,100 143.8 84.0

실시예 35 내지 46
실시예 36 내지 47에서, BPA 폴리카보네이트(렉산 PC120) 또는 BCC(7몰% 연쇄 저지제) 및 렉산 SP1010 코폴리에스테르카보네이트(92:8몰% BPA:DDDA)를 헨쉘(HENSCHEL) 혼합기내에서 예비혼합하고, 보통 PC 스크류가 장착된 28㎜의 베르너 앤 펠리더 압출기내에 공급하고, 약 260 내지 약 280℃의 배럴 온도에서 압출시켰다. 촉매(테트라부틸 포스포늄 테트라페닐 보레이트)의 양을 약 0 내지 약 300ppm으로 변화시켰다. 그 다음, 생성된 펠릿을 엔겔(ENGEL) 30톤 사출 성형기를 사용하여 장력 바아내로 사출 성형시켰다. GPC 및 C13 NMR을 사용하여 촉매 효율을 조사하였다. 분자량은 일반적으로 촉매량에 둔감하다. 이는 압출 기간 동안 매우 적은 가수분해가 발생함을 암시한다. 또한, C13 NMR에서는 압출기내에서 잔여 시간 동안 매우 적은 에스테르교환반응(공중합반응)이 발생하는 것으로 나타났다. 고투과도 데이터에 의해 확인된 바로는 어떠한 상 분리도 관찰되지 않았다. 이는 단일 Tg 데이터와 함께 BPA 폴리카보네이트 및 BCC 폴리카보네이트 모두가 렉산 SP와 혼화성인 것임을 나타낸다.
실시예 조성 Mw Mn Tg 630㎚에서의 투과도(%)
35(비교예) BPA(렉산 1050C) 31,200 14,000 142 80.7
36(비교예) BPA/DDA 코폴리에스테르카보네이트 54,600 20,900 126
37(비교예) BCC 25,200 11,700 126.5
38 BCC, 300ppm 촉매 25,700 11,500 136.4 76.5
39 BPA:SP1010; 50:50, 촉매 없음 45,400 18,600 140.1 83
40 BPA:SP1010; 50:50, 150ppm 촉매 43,800 18,300 138.2 86.3
41 BCC:SP1010; 50:50, 촉매 없음 39,300 14,700 133.7 78.2
42 BCC:SP1010; 95:5, 150ppm 촉매 140.4 82.3
43 BCC:SP1010; 75:25, 150ppm 촉매 39,500 16,200 138.7 83.1
44 BCC:SP1010; 50:50, 150ppm 촉매 44,300 17,700 135.4 80.5
45 BCC:SP1010; 50:50, 150ppm 촉매 40,000 15,200 135.2 83.1
46 BCC:SP1010; 50:50, 300ppm 촉매 40,000 15,400 133.5 82.2
실시예 47 내지 52
실시예 47 내지 52에서, 다양한 폴리카보네이트 블렌드 및 공중합체 조성물의 성형된 개뼈모양(3.2㎜ 두께)의 수분 흡수 데이터를 관찰한다. 실시예 51 및 52를 본 발명에 따라 실시한다. 실시예로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 블렌드는 BPA에 비해 개선된 평형 수분 흡수값을 갖는다. 또한, BCC를 함유하는 조성물의 확산도는, 24시간에서 및 평형이 도달되기 전 시간에서의 수분 흡수도(%)에서보다도 개선된 BPA에서보다도 낮다. 예를 들면, 실시예 52가 BPA보다 약 22% 낮은 평형 수분 흡수도를 갖는 한편, 그의 확산도는 BPA보다 62% 낮고, 이로인해 그의 24시간에서의 수분 흡수도는 BPA보다 55% 낮다.
실시예 조성 24시간에서의 흡수도(%) 1주일에서의 흡수도(%) 평형에서의 흡수도(%) 확산도 × 108
47(비교예) BCC, 7% CS 0.03 0.07 0.22 0.31
48(비교예) 80:20, BCC:BPA 공중합체 0.6 0.15 0.26 1.0
49(비교예) 47:47:6, BCC:BPA:DDDA 삼원공중합체 0.09 0.22 0.26 2.4
50(비교예) BPA(OQ1020C) 0.15 0.34 0.37 4.2
51 50:50, BCC:BPA 블렌드 0.091 0.23 0.29 1.8
52 50:50, BCC:SP 블렌드 0.067 0.18 0.29 1.6

본 발명은 그의 바람직한 실시양태를 구체적으로 참고하여 상세하고 설명하고 있지만, 이는 그의 변형 및 변경이 본 발명의 정신 및 범주내에서 실시할 수 있는 것으로 이해될 것이다.

Claims (16)

  1. (A) 하기 화학식 I의 구조 단위를 1 내지 100몰% 포함하는 제 1 폴리카보네이트 1 내지 99중량%, 및 (B) 하기 화학식 II의 구조 단위를 1 내지 100몰% 포함하는 제 2 폴리카보네이트 1 내지 99중량%를 포함하되, 제 1 폴리카보네이트(A)와 제 2 폴리카보네이트(B)의 총 중량%가 100중량%인 혼화성 중합체 블렌드
    를 포함하는 광학 데이터 저장 매체:
    화학식 I
    Figure 112007062936096-pct00032
    [상기 식에서,
    R1 및 R2는 독립적으로 C1-C6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    X는 CH2이고,
    m은 4 내지 7의 정수이고,
    n은 1 내지 4의 정수이고,
    p는 1 내지 4의 정수이되,
    단, R1 또는 R2 중 하나 이상은 3 또는 3' 위치에 있다]
    화학식 II
    Figure 112007062936096-pct00033
    [상기 식에서,
    R18은 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R19는 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    W는 2가 C1-C18 탄화수소 라디칼, -S-, -S-S-, -O-,
    Figure 112007062936096-pct00034
    ,
    Figure 112007062936096-pct00035
    Figure 112007062936096-pct00036
    로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    n은 각각 독립적으로 0 내지 4(포함)의 정수로부터 선택되고,
    b는 0 또는 1이다].
  2. 제 1 항에 있어서,
    혼화성 중합체 블렌드가 0.33% 미만의 수분 흡수도 및 120 내지 185℃의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 광학 데이터 저장 매체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    혼화성 중합체 블렌드의 성분 (A)가 하기 식의 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 90 내지 100몰%를 포함하는 광학 데이터 저장 매체:
    Figure 112007062936096-pct00037
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 CH3이다.
  4. 제 1 항에 있어서,
    혼화성 중합체 블렌드의 제 2 폴리카보네이트가 비스페놀 A(BPA)의 잔기 90 내지 100몰%를 포함하는 광학 데이터 저장 매체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    혼화성 중합체 블렌드의 제 2 폴리카보네이트가 본질적으로 BPA로 이루어진 광학 데이터 저장 매체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    혼화성 중합체 블렌드의 제 1 폴리카보네이트가 본질적으로 1,1-비스(4-하이드록 시-3-메틸페닐)사이클로헥산(BCC)으로 이루어지고, 혼화성 중합체 블렌드의 제 2 폴리카보네이트가 본질적으로 BPA로 이루어진 광학 데이터 저장 매체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    혼화성 중합체 블렌드의 제 2 폴리카보네이트가 하기 화학식 Ⅲ의 구조 단위 0.1 내지 20몰%를 추가로 포함하는 광학 데이터 저장 매체:
    화학식 Ⅲ
    Figure 112007062936096-pct00038
    상기 식에서,
    Z는 C1-C40 분지형 또는 비분지형 알킬 또는 분지형 또는 비분지형 사이클로알킬이다.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    디지털 다기능 디스크인 광학 데이터 저장 매체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    디지털 다기능 디스크가,
    (a) 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산(BCC), 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헵탄 또는 이들 혼합물의 잔기를 포함하는 제 1 폴리카보네이트; 및 (b) 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(BPA), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-하이드록시페닐)프로판 또는 이들 혼합물의 잔기를 포함하는 제 2 폴리카보네이트를 포함하고, 120 내지 185℃의 Tg 및 0.33% 미만의 수분 흡수도를 갖는 혼화성 중합체 블렌드를 포함하고,
    -100 내지 100㎚의 IBR을 갖는 광학 데이터 저장 매체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 2 폴리카보네이트가 도데칸디오산, 세박산, 아디프산, 옥타데칸디오산, 옥타데크-9-엔디오산, 9-카복시옥타데카노산, 10-카복시옥타데카노산 또는 이들의 혼합물의 잔기를 추가로 포함하는 광학 데이터 저장 매체.
  12. 제 9 항에 있어서,
    디지털 다기능 디스크가,
    (a) BCC의 잔기 90몰% 이상을 포함하는 제 1 폴리카보네이트 1 내지 99중량%, 및 (b) BPA의 잔기 60몰% 이상 및 도데칸디오산(DDDA)의 잔기 1 내지 10몰%를 포함하는 제 2 폴리카보네이트 1 내지 99중량%를 포함하되, 제 1 폴리카보네이트(a)와 제 2 폴리카보네이트(b)의 총 중량%가 100중량%이고, 0.33% 미만의 수분 흡수도 및 120 내지 185℃의 Tg를 갖는 혼화성 중합체 블렌드를 포함하고,
    -100 내지 100㎚의 IBR을 갖는 광학 데이터 저장 매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    -50 내지 50㎚의 IBR을 갖는 광학 데이터 저장 매체.
  14. 제 1 항에 있어서,
    (1) 데이터 층 및 (2) 데이터 층에 인접한 투명 덧층(overlayer)을 포함하고,
    상기 투명 덧층이 0.6㎜ 미만의 두께를 갖고, (A) 하기 화학식 I의 구조 단위를 1 내지 100몰% 포함하는 제 1 폴리카보네이트 1 내지 99중량%, 및 (B) 하기 화학식 II의 구조 단위를 1 내지 100몰% 포함하는 제 2 폴리카보네이트 1 내지 99중량%를 포함하되, 제 1 폴리카보네이트(A)와 제 2 폴리카보네이트(B)의 총 중량%가 100중량%인 혼화성 중합체 블렌드를 포함하는 광학 데이터 저장 매체:
    화학식 I
    Figure 112007062936096-pct00039
    [상기 식에서,
    R1 및 R2는 독립적으로 C1-C6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    X는 CH2이고,
    m은 4 내지 7의 정수이고,
    n은 1 내지 4의 정수이고,
    p는 1 내지 4의 정수이되,
    단, R1 또는 R2 중 하나 이상은 3 또는 3' 위치에 있다]
    화학식 II
    Figure 112007062936096-pct00040
    [상기 식에서,
    R18은 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R19는 독립적으로 할로겐, 수소, 1가 C1-C6 탄화수소 및 1가 C1-C6 하이드로카보녹시 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    W는 2가 C1-C18 탄화수소 라디칼, -S-, -S-S-, -O-,
    Figure 112007062936096-pct00041
    ,
    Figure 112007062936096-pct00042
    Figure 112007062936096-pct00043
    로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    n은 각각 독립적으로 0 내지 4(포함)의 정수로부터 선택되고,
    b는 0 또는 1이다].
  15. 제 1 항에 있어서,
    (1) 데이터 층 및 (2) 데이터 층에 인접한 투명 덧층을 포함하고,
    상기 투명 덧층이 0.6㎜ 미만의 두께를 갖고, (a) BCC의 잔기 90몰% 이상을 포함하는 제 1 폴리카보네이트 1 내지 99중량%, 및 (b) BPA의 잔기 60몰% 이상 및 DDDA의 잔기 1 내지 10몰%를 포함하는 제 2 폴리카보네이트 1 내지 99중량%를 포함하되, 제 1 폴리카보네이트(a)와 제 2 폴리카보네이트(b)의 총 중량%가 100중량%인 혼화성 중합체 블렌드를 포함하는 광학 데이터 저장 매체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 매체가 -100 내지 100㎚의 IBR을 갖는 디지털 다기능 디스크이고,
    혼화성 중합체 블렌드가 0.33% 미만의 수분 흡수도 및 120 내지 185℃의 Tg를 갖는 광학 데이터 저장 매체.
KR1020027016530A 2000-06-05 2001-04-27 투명 폴리카보네이트 블렌드를 함유하는 데이터 저장 매체 KR100805466B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/584,174 US6537636B1 (en) 2000-06-05 2000-06-05 Data storage media containing clear polycarbonate blends
US09/584,174 2000-06-05
PCT/US2001/013421 WO2001094469A1 (en) 2000-06-05 2001-04-27 Data storage media containing clear polycarbonate blends

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030007868A KR20030007868A (ko) 2003-01-23
KR100805466B1 true KR100805466B1 (ko) 2008-02-20

Family

ID=24336197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027016530A KR100805466B1 (ko) 2000-06-05 2001-04-27 투명 폴리카보네이트 블렌드를 함유하는 데이터 저장 매체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6537636B1 (ko)
EP (1) EP1297071A1 (ko)
JP (1) JP2003535948A (ko)
KR (1) KR100805466B1 (ko)
TW (1) TWI265951B (ko)
WO (1) WO2001094469A1 (ko)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6706847B2 (en) * 2002-03-22 2004-03-16 General Electric Company Copolycarbonate compositions, and related articles and processes
JP2004310887A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Toshiba Corp 光ディスクならびに光ディスク装置
US7169615B2 (en) * 2003-11-26 2007-01-30 General Electric Company Method of authenticating polymers, authenticatable polymers, methods of making authenticatable polymers and authenticatable articles, and articles made there from
US20090266991A1 (en) * 2003-11-26 2009-10-29 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method of authenticating tagged polymers
US7094364B2 (en) * 2003-11-26 2006-08-22 General Electric Company Method of authenticating polymers, authenticatable polymers, methods of making authenticatable polymers and authenticatable articles, and articles made there from
US20050112768A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Thomas Evans Method of authenticating tagged polymers
US7521119B2 (en) * 2005-07-07 2009-04-21 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Windows and other articles made from DMBPC polycarbonate homopolymer and copolymer
WO2007077567A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 Council Of Scientific And Industrial Research Multifunctional alcohols obtained from cardanol, multifunctional acrylic crosslinker and pendant phosphorous flame retardant derivatives thereof
RU2008152316A (ru) * 2006-06-05 2010-07-20 Тейдзин Кемикалз Лтд. (Jp) Пленка из поликарбонатной смолы и способ ее получения
US20080015292A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 General Electric Company Flame retardant and scratch resistant thermoplastic polycarbonate compositions
US7709581B2 (en) * 2006-09-29 2010-05-04 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polycarbonate-polysiloxane copolymer compositions and articles formed therefrom
US20080254299A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-16 General Electric Company Scratch-resistant Layered Composite and Articles
JP2008291135A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Teijin Chem Ltd ホログラム記録媒体用基板及びホログラム記録媒体
JP2009080424A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Teijin Chem Ltd 光学部材
US20090176946A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polycarbonate blends with high scratch resistance and ductility
US20100003523A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Coated Film for Insert Mold Decoration, Methods for Using the Same, and Articles Made Thereby
US8916259B2 (en) * 2008-12-18 2014-12-23 Sabic Global Technologies B.V. Multilayer films for insert mold decoration, methods for making the same, and articles made therefrom
US8064140B2 (en) * 2008-12-31 2011-11-22 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Transparent articles prepared from thermoplastic compositions having low birefringence
US7848025B2 (en) * 2008-12-31 2010-12-07 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Transparent articles prepared from thermoplastic compositions having high flow and ductility, and method of preparing articles
JP5682562B2 (ja) * 2009-08-12 2015-03-11 三菱瓦斯化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物
TWI494368B (zh) * 2010-03-31 2015-08-01 三菱化學股份有限公司 A polycarbonate resin composition, a method for producing the same, and a molded product of the resin composition
WO2011125903A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物、その製造方法及び同樹脂組成物の成形体
JP5922879B2 (ja) * 2010-05-14 2016-05-24 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及びポリカーボネート樹脂成形体
JP2012177090A (ja) * 2010-11-25 2012-09-13 Mitsubishi Chemicals Corp ポリカーボネート樹脂組成物及びその製造方法
JP6270304B2 (ja) * 2010-11-25 2018-01-31 三菱ケミカル株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及びその製造方法
JP2012177091A (ja) * 2010-11-25 2012-09-13 Mitsubishi Chemicals Corp ポリカーボネート樹脂組成物及びその製造方法
JP6279201B2 (ja) * 2010-11-25 2018-02-14 三菱ケミカル株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及びその製造方法
JP2012177093A (ja) * 2010-11-25 2012-09-13 Mitsubishi Chemicals Corp ポリカーボネート樹脂組成物及びその製造方法
JP5989358B2 (ja) * 2011-03-04 2016-09-07 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂成形体及びその製造方法
JP6199007B2 (ja) * 2011-04-27 2017-09-20 三菱ケミカル株式会社 ポリカーボネート樹脂及びポリカーボネート樹脂の製造方法
JP2013018240A (ja) * 2011-07-13 2013-01-31 Mitsubishi Chemicals Corp ポリカーボネート樹脂成形品の製造方法
KR101948356B1 (ko) * 2011-08-01 2019-02-14 미쯔비시 케미컬 주식회사 폴리카보네이트 수지 적층체
JP5796424B2 (ja) * 2011-09-06 2015-10-21 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂積層体及びその製造方法
JP5802495B2 (ja) * 2011-09-16 2015-10-28 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物
US8691915B2 (en) 2012-04-23 2014-04-08 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Copolymers and polymer blends having improved refractive indices
JP5946334B2 (ja) * 2012-06-08 2016-07-06 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物
US9446562B2 (en) 2012-06-22 2016-09-20 Sabic Global Technologies B.V. Coated film for insert mold decoration, methods for using the same, and articles made thereby
US10336902B2 (en) * 2014-07-17 2019-07-02 Sabic Global Technologies B.V. High flow, high heat polycarbonate compositions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5382489A (en) * 1992-08-06 1995-01-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptor with polycarbonate resin mixture
US6001953A (en) * 1999-03-18 1999-12-14 General Electric Company Polycarbonates suitable for use in optical articles

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4520187A (en) 1982-12-17 1985-05-28 General Electric Company Polycarbonates and polyester carbonates exhibiting improved heat resistance
DE3918406A1 (de) 1989-06-06 1990-12-13 Bayer Ag Verwendung von polycarbonatmischungen in der optik
JPH0715054B2 (ja) 1991-04-08 1995-02-22 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 組成物
JP2876989B2 (ja) 1994-05-31 1999-03-31 松下電工株式会社 プリント配線板の製造方法
US5579296A (en) * 1995-01-18 1996-11-26 Cyberwerks Interactive, L.L.C. Optically readable thin film digital data storage medium
US5486577A (en) 1995-03-21 1996-01-23 The Dow Chemical Company Blends of diaryl fluorene carbonate polymers with bisphenol A carbonate polymers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5382489A (en) * 1992-08-06 1995-01-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptor with polycarbonate resin mixture
US6001953A (en) * 1999-03-18 1999-12-14 General Electric Company Polycarbonates suitable for use in optical articles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Macromolecules vol 25, P3097-3105

Also Published As

Publication number Publication date
EP1297071A1 (en) 2003-04-02
TWI265951B (en) 2006-11-11
WO2001094469A1 (en) 2001-12-13
US6537636B1 (en) 2003-03-25
JP2003535948A (ja) 2003-12-02
KR20030007868A (ko) 2003-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100805466B1 (ko) 투명 폴리카보네이트 블렌드를 함유하는 데이터 저장 매체
US6949279B2 (en) Data storage media containing transparent polycarbonate blends
EP1165652B1 (en) Polycarbonates siutable for use in optical articles
EP1169703B1 (en) Polycarbonates derived from alicyclic bisphenols
KR100800938B1 (ko) 투명 폴리카보네이트 삼원공중합체를 함유하는 데이터저장 매체
JP5581274B2 (ja) 透明ポリカーボネートブレンドを含有する情報記録媒体
US20030060575A1 (en) Polycarbonates suitable for use in optical articles
US6248859B1 (en) Polycarbonates suitable for use in optical article
US6177537B1 (en) Polycarbonates suitable for use in optical articles
JP2006328106A (ja) 芳香族ポリカーボネート共重合体および該共重合体からなる光学用成形材料

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130117

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140120

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee