KR101265869B1

KR101265869B1 - 폴리페닐렌-폴리(아릴 에테르 술폰) 혼화물, 물품, 및 방법

Info

Publication number: KR101265869B1
Application number: KR1020077022591A
Authority: KR
Inventors: 니키카 말코빅; 로이 엘 카터; 데이비드 비 토마스; 레슬리 미릭; 토드 에스 러싱
Original assignee: 솔베이 스페셜티 폴리머즈 유에스에이, 엘엘씨
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2013-05-21
Also published as: IN2007CH03885A; WO2006094987A1; KR20070117631A; IN2007CH03887A; EP1858977B1; IL185667A0; JP2008531977A; JP5148473B2; KR20070114384A; ATE433478T1; CN101395220B; US20060207464A1; ATE520954T1; AU2006221935A1; EP1858977A2; US8850985B2; NO20074595L; US8240252B2; WO2006094988A2; US20140235784A1

Abstract

폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 혼화물을 포함하는 조성물 및 상기 혼화물의 제조 방법이 개시된다. 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 혼화 가능한 혼화물 또한 개시된다. 상기 혼화물은 감소된 밀도를 갖는 물품 및 발포체의 제조와 같은 많은 용도에 유용하다.

Description

폴리페닐렌-폴리(아릴 에테르 술폰) 혼화물, 물품, 및 방법 {POLYPHENYLENE-POLY(ARYL ETHER SULFONE) BLENDS, ARTICLES, AND METHOD}

관련 출원

본 출원은 내용 전체가 참조로써 본원에 삽입된, 발명의 명칭이 "탄약 외피 (Ammunition Casing)" 인 미국 특허 출원 제 11/074,616 호의 일부-계속-출원이다.

기술 분야

본 출원은 폴리페닐렌-폴리(아릴 에테르 술폰) 혼화물 및 그로부터 제조되는 물품에 관한 것이다. 혼화물의 제조 방법 또한 개시되어 있다.

간략한 설명

한 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 폴리페닐렌 및 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화 조성물을 포함하는데, 여기서, 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

;

및 임의로, 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 단독중합체 또는 공중합체를 포함한다 :

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨).

또다른 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 폴리페닐렌 및 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화 조성물을 포함하는데,

여기서, 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 ;

및 임의로, 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 단독중합체 또는 공중합체를 포함하고 :

(여기서, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨),

여기서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n (여기서, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 의 정수이거나 또는 분수일 수 있음) 을 포함한다.

또다른 구현예에서, 본 발명은 (a) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및 (b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화 조성물을 포함한다 :

.

또다른 구현예에서, 본 발명은 (a) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및 (b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화가능한 혼화물을 포함한다 :

.

더욱 또다른 구현예에서, 본 발명은 (a) 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및 (b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화가능한 혼화물을 포함한다 :

.

더욱 또다른 구현예에서, 본 발명은 (a) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및 (b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 발포체를 포함한다 :

.

또다른 구현예에서, 본 발명은 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 하나 이상의 폴리페닐렌과 혼화하는 단계를 포함하는, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 발포체 밀도를 감소시키는 방법을 포함한다.

더욱 또다른 구현예에서, 본 발명은 하나 이상의 폴리페닐렌 및 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화 조성물을 제조하는 방법을 포함하는데, 여기서, 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위,

;

및 임의로, 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 단독중합체 또는 공중합체를 포함하고,

;

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨) ;

여기서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n 및 (Ph)_k (식 중, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 의 정수이거나 또는 분수일 수 있고, k 는 1 내지 3 의 정수이고 분수일 수 있으며, (k 가 1 을 초과할 때) 상기 페닐렌은 단일 화학 결합 또는 --CO-- 를 통해 선형 연결됨) 를 포함하고 ;

상기 방법은 (a) 10:90 내지 90:10 의 범위의 중량/중량비 내에서 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화물을 즉시 혼합하여 마스터 혼합물을 제조하는 단계, 및 (b) 하나 이상의 추가 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리(아릴 에테르 술폰) 로 희석시키고 즉시 혼합하여, 10 중량% 미만의 폴리페닐렌을 포함하는 최종 혼화물을 제조하거나, 또는 하나 이상의 추가 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리페닐렌으로 희석시키고 즉시 혼합하여, 10 중량% 미만의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 최종 혼화물을 제조하는 단계를 포함한다.

더욱 또다른 구현예에서, 본 발명은 폴리(아릴 에테르 술폰) 과 혼화시킴으로써 폴리페닐렌의 유리 전이 온도 (Tg) 를 증가시키는 방법을 포함한다.

더욱 다른 구현예에서, 본 발명은 조성물로부터 제조된 물품에 관한 것이다. 본 발명의 다양한 기타 특징, 측면, 및 이점은 하기 상세한 설명 및 첨부된 청구항을 참조로 더욱 분명해질 것이다.

도 1 은 폴리페닐렌과 폴리페닐술폰의 혼화물 중 폴리페닐렌의 모듈러스 값 대 중량% 의 그래프를 보여준다.

도 2 는 폴리페닐렌과 폴리페닐술폰의 혼화물 중 폴리페닐술폰의 노치드 (notched) 이조드 충격값 대 중량% 의 그래프를 보여준다.

도 3 은 벌집모양 코어 물질이 있는 대표적인 샌드위치 혼성 구조를 보여준다.

도 4 는 폴리페닐렌과 폴리페닐술폰의 혼화물 중 폴리페닐렌의 벌크 발포체 밀도 대 중량% 의 그래프를 보여준다.

후속하는 하기 상세한 설명 및 청구항에서, 하기 의미를 갖는 것으로 정의될 많은 용어를 참조할 것이다. 단수형 "하나 (a)", "하나 (an)" 및 "그 (the)" 는 내용상 달리 명시되지 않는 한, 복수형을 포함한다. 본 발명의 다양한 구현예에서 사용되는 용어 "알킬" 은 탄소 및 수소 원자를 포함하고 임의로 탄소 및 수소 이외의 원자, 예를 들어, 주기율표의 15, 16 및 17 족으로부터 선택되는 원자를 포함하는 선형 알킬, 분지 알킬, 아르알킬, 시클로알킬, 비시클로알킬, 트리시클로알킬 및 폴리시클로알킬 라디칼을 말하는 것이다. 알킬기는 포화 또는 불포화될 수 있고, 예를 들어, 비닐 또는 알릴을 포함할 수 있다. 용어 "알킬" 은 또한 알콕시드기의 알킬 부분을 포함한다. 다양한 구현예에서, 정상 및 분지 알킬 라디칼은 1 내지 약 32 개의 탄소 원자를 포함하는 것이고, 실례의 비-제한적인 예로서 C₁-C₃₂ 알킬 (C₁-C₃₂ 알킬, C₃-C₁₅ 시클로알킬 또는 아릴로부터 선택되는 하나 이상의 기로 임의 치환됨) ; 및 C₁-C₃₂ 알킬 또는 아릴로부터 선택되는 하나 이상의 기로 임의 치환된 C₃-C₁₅ 시클로알킬이 포함된다. 일부 실례의, 비-제한적 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 3 차-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실 및 도데실을 포함한다. 시클로알킬 및 비시클로알킬 라디칼의 일부 특정 실례의, 비-제한적 예는 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로헥실, 시클로헵틸, 비시클로헵틸 및 아다만틸을 포함한다. 다양한 구현예에서, 아르알킬 라디칼은 7 내지 약 14 개의 탄소 원자를 포함하는 것이고 ; 이는 벤질, 페닐부틸, 페닐프로필, 및 페닐에틸을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 다양한 구현예에서 사용되는 용어 "아릴" 은 6 내지 20 개의 고리 탄소 원자를 포함하는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼을 말하는 것이다. 아릴 라디칼의 일부 실례의 비-제한적 예는 C₁-C₃₂ 알킬, C₃-C₁₅ 시클로알킬, 아릴, 및 주기율표의 15, 16 및 17 족으로부터 선택되는 원자를 포함하는 작용기로부터 선택되는 하나 이상의 기로 임의 치환된 C₆-C₂₀ 아릴을 포함한다. 아릴 라디칼의 일부 특정 실례의, 비-제한적 예는 치환 또는 비치환 페닐, 비페닐, 톨릴, 실릴, 나프틸 및 비나프틸을 포함한다. 헤테로아릴기는 약 3 내지 약 10 개의 고리 탄소 원자를 포함하는 것을 포함하고, 트리아지닐, 피리미디닐, 피리디닐, 푸라닐, 티아졸리닐 및 퀴놀리닐을 포함하나 이에 제한되지 않는다.

다양한 구현예에서, 본 발명의 조성물에 사용되는 폴리페닐렌은 높은 모듈의, 경직-막대 폴리페닐렌 중합체 및 공중합체를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "높은 모듈의" 중합체 또는 공중합체는 ASTM D790 에 따라 측정된 500,000 psi 이상, 더욱 바람직하게는 650,000 psi 이상, 더욱 더 바람직하게는 800,000 psi 이상의 실온 굽힘 계수를 갖는 중합체 또는 공중합체를 의미한다. 인장 모듈 또는 전단 계수를 포함하나 이에 제한되지 않는 기타 모듈 측정이 사용될 수 있다. 일부 특정 구현예에서, 본 발명의 조성물에 사용되는 폴리페닐렌은 모든 내용이 참조로써 본원에 삽입된 U.S. Patent Nos. 5,227,457; 5,539,048; 5,565,543; 5,646,231; 5,654,392, 5,659,005, 5,668,245; 5,670,564; 5,721,335; 5,756,581; 5,760,131; 5,824,744; 5,827,927; 5,869,592; 5,886,130; 및 6,087,467 에 기술된 조성물 중 임의의 조성물을 갖는 것을 포함한다.

경직-막대 폴리페닐렌은 하나 이상의 유형의 페닐렌 단량체 단위로부터 유도될 수 있다. 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

;

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨). 일부 특정 구현예에서, R¹ 은 페닐케톤이고, R², R³, 및 R⁴ 는 수소이다. 제 2 반복 단위가 존재하는 기타 특정 구현예에서, R¹ 은 페닐케톤이고, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 수소이다. 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 제 1 및 제 2 반복 단위를 임의의 분율로 포함하는 공중합체를 포함한다. 제 2 반복 단위가 존재하는 다른 특정 구현예에서, 제 1 반복 단위의 몰분율은 약 0.1% 내지 약 85% 의 범위에 있다. 제 2 반복 단위가 존재하는 더욱 다른 특정 구현예에서, 제 1 반복 단위의 몰분율은 약 1% 내지 약 85% 의 범위에 있다. 제 2 반복 단위가 존재하는 더욱 다른 특정 구현예에서, 제 2 반복 단위의 몰분율은 약 15% 내지 약 99% 의 범위 ; 또는 바람직하게는 약 25% 내지 약 65% 의 범위 내에 있다. 더욱 다른 특정 구현예에서, 경직-막대 폴리페닐렌 중합체 또는 공중합체의 수평균 중합도 (DP_n) 는 약 6 초과, 바람직하게는 약 8 초과, 더욱 바람직하게는 약 10 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 12 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 16 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 20 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 25 초과이다. 본원에 사용된 바와 같이, DP_n 은 하기와 같이 정의된다 :

DP_n =(처음에 존재한 단량체 분자의 수)/(계 내 중합체 사슬의 수).

일부 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 p-디클로로벤조페논 및 임의로 m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체를 포함한다. 본 상세한 설명 및 수반되는 청구항에서, 용어 p-디클로로벤조페논은 2,5-디클로로벤조페논을 말한다. 더욱 또다른 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 20 ~ 99 몰% p-디클로로벤조페논 및 1 ~ 80 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체를 포함한다. 더욱 다른 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 80 ~90 몰% p-디클로로벤조페논 및 20 ~ 10 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체를 포함한다. 더욱 다른 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 45 ~ 55 몰% p-디클로로벤조페논 및 55 ~ 45 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체를 포함한다.

다른 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 (a) (a) p-디클로로벤조페논으로부터 유도된 구조 단위를 포함하거나, 또는 (b) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하거나 ; 또는 (c) 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 하나 이상의 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체를 포함한다. 2 가지 이상의 폴리페닐렌의 혼합물 또한 본 발명의 범주 내에 속한다. 더욱 다른 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체 ; 및 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체의 혼합물을 포함한다. 더욱 다른 특정 구현예에서, 적합한 폴리페닐렌은 제품명 PARMAX? 하에 [Mississippi Polymers Technologies, Bay St. Louis, Mississippi] 에서 시판되는 경직-막대 폴리페닐렌 중합체 및 공중합체를 포함한다.

폴리(아릴 에테르 술폰 )

본 발명의 목적을 위해, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 순환 단위 중 5 중량% 이상이 하나 이상의 아릴렌기, 하나 이상의 에테르기 (-O-) 및 하나 이상의 술폰기 [-S(=O)₂-] 를 포함하는 하나 이상의 화학식의 순환 단위 (R) 인 임의의 중합체를 말한다.

폴리(아릴 에테르 술폰) 은 통상 중축합 반응에 의해 수득가능하다. 바람직하게는, 이는 상기 반응에 의해 효과적으로 수득되고 ; 그 경우, 하나 이상의 디할로디페닐 술폰을 하나 이상의 디올로 중축합시킴으로써 확실하게 합성될 수 있다.

폴리(아릴 에테르 술폰) 은 통상 비정질이고, 통상 유리 전이 온도를 갖는다. 바람직하게는, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 유리 전이 온도는 150℃ 이상, 바람직하게는 160℃ 이상, 및 더욱 바람직하게는 175℃ 이상이다.

폴리(아릴 에테르 술폰) 의 유리 전이 온도는 당업자에게 공지된 임의의 적합한 기술에 의해 측정될 수 있고 ; 매우 종종, 시차주사열량계에 의해 측정된다. 예를 들어, Universal V3.7A Instruments DSC 열량계가 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 유리 전이 온도를 측정하는데 사용될 수 있다. 이를 위해, 보정 샘플을 이용하여 열량계가 잘-보정되었는지 미리 체크한다. 다음, 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 하기와 같이 가열/냉각 순환시킨다 : 10℃/분의 속도로 실온에서 350℃ 까지 1 차 가열시킨 다음, 이어서 20℃/분의 속도로 350℃ 에서 실온으로 냉각시키고, 10℃/분의 속도로 실온에서 350℃ 까지 2 차 가열시킴. 유리 전이 온도를 2 차 가열 동안에 측정한다. 유리 전이 온도는 열 흐름 곡선 상에서 구축 과정에 의해 유리하게 측정되며 : 전이 구간 위의 곡선에 대해 제 1 접선이 구축되고 ; 전이 구간 아래의 곡선에 대해 제 2 접선이 또한 구축되며 ; 2 개의 접선 사이의 곡선의 절반 상의 온도, 또는 1/2 델타 Cp 가 유리 전이 온도이다.

폴리(아릴 에테르 술폰) 은 순환 단위 (R) 을 바람직하게는 25 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 50 중량% 초과, 더욱 더 바람직하게는 90 중량% 초과, 및 더욱 더 바람직하게는 95 중량% 초과로 포함한다. 가장 바람직하게는, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 순환 단위 (R) 을 전체 순환 단위로서 함유한다.

다양한 구현예에서, 본 발명의 구현예의 조성물에 사용되는 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n (식 중, n 은 1 내지 3 의 정수이거나 또는 상기 범위 내에서 분수일 수 있음) 를 포함한다. 많은 구현예에서, 적합한 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 바람직하게는 그렇게 연결된 구조 단위 (Ph)_k (식 중, Ph 는 페닐렌 (특히 파라-페닐렌) 이고, "k" 는 1 내지 3 의 정수이거나 또는 상기 범위 내의 분수일 수 있고, 상기 페닐렌은 -CO-- 와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, SO² 이외의 2 가 기 또는 단일 화학 결합을 통해 선형 연결되거나, 또는 함께 융합됨) 를 추가로 포함한다. "분수" 는 다양한 값의 "n" 또는 "k" 를 갖는 단위를 함유하는 해당 중합체 사슬에 대한 평균값을 말한다. 일부 구현예에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 Tg 는 약 175℃ 초과이다. 특정 구현예에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 Tg 는 약 200℃ 내지 약 225℃ 의 범위에 있고, 또다른 특정 구현예에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 Tg 는 약 255℃ 내지 275℃ 의 범위에 있다.

일부 구현예에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 (PhSO₂Ph)_n 및 (Ph)_k 반복 단위의 상대적 분율을, 평균하여 2 개 이상의 단위 (PhSO₂Ph)_n 이 각각의 중합체 사슬에서 바로 상호 연속으로 있고, 2 개의 단위가 바람직하게는 1 : 99 내지 99 : 1, 특히 10 : 90 내지 90 : 10 의 범위 내에 존재하도록 갖는다. 전형적으로 상기 비율은 25 ~ 50 (Ph)_k 범위 내에 있고, (PhSO₂Ph)_n 을 가늠한다. 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 일부 특정 예에서, 구조 단위는 :

(I) -X-Ph-SO₂-Ph-X-Ph-SO₂-Ph- ; 또는 (II) -X-(Ph)_k-X-Ph-SO₂-Ph- ; 또는 그의 혼합물 (식 중, X 는 O 또는 S 이고, 단위마다 상이할 수 있음) 을 포함하고 ; 및 (I) 및 (II) 둘 다가 존재할 때, I 대 II 의 비는 바람직하게는 10:90 내지 80:20, 특히 10:90 내지 55:45 이다.

다른 특정 구현예에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 반복 단위의 바람직한 상대적 분율은 100 x (SO₂의 중량)/(평균 반복 단위의 중량) 으로서 정의되는, 중량% SO₂ 함량으로서 표현될 수 있다. 바람직한 SO₂ 함량은 12% 이상, 바람직하게는13% 내지 32% 의 범위이다.

상기 분율은 단지 언급된 단위만을 말한다. 상기 단위 외에도, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 50 몰% 이하, 특히 25 몰% 이하의 기타 반복 단위를 함유할 수 있고 : 그런 다음, 바람직한 SO₂ 함량 범위 (사용된다면) 가 전체 중합체에 적용된다. 상기 단위는 예를 들어, 하기 화학식 (III) 의 것일 수 있다 :

(식 중, A 는 직접 연결기, 산소, 황, --CO-- 또는 2 가 탄화수소 라디칼임).

폴리(아릴 에테르 술폰) 이 친핵성 합성의 생성물인 경우, 그의 단위는 하나 이상의 하기 비스페놀 및/또는 상응하는 비스-티올 또는 페놀-티올 : 히드로퀴논 ; 4,4'-디히드록시비페닐 ; 레소르시놀 ; 디히드록시나프탈렌 (2,6 및 기타 이성질체) ; 4,4'-디히드록시디페닐 에테르 또는 -티오에테르 ; 4,4'-디히드록시벤조페논 ; 또는 2,2'-디-(4-히드록시페닐)-프로판 또는 -메탄으로부터 유도될 수 있다. 비스-티올이 사용된다면, 그것은 그 자리에서 형성될 수 있고, 즉, 예를 들어 하기 기술되는 디할라이드는 알칼리 술피드 또는 폴리술피드 또는 티오술페이트와 반응할 수 있다.

상기 추가 단위의 다른 예는 하기 화학식 (IV) (식 중, Q 및 Q' 는 동일 또는 상이할 수 있으며, CO 또는 SO₂ 이고 ; Ar 은 2 가 방향족 라디칼이고 ; n 은 0, 1, 2, 또는 3 이며, 단, Q 가 SO₂ 인 경우 n 은 0 이 아님) 의 것이다 :

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부분 Ar 은 바람직하게는 페닐렌, 비페닐렌 또는 테르페닐렌으로부터 선택되는 하나 이상의 2 가 방향족 라디칼이다. 특정 단위는 하기 화학식 (V) 를 갖는다 :

(식 중, m 은 1, 2 또는 3 임).

중합체가 친핵성 합성의 생성물인 경우, 상기 단위는 하나 이상의 디할라이드, 예를 들어 : 4,4'-디할로벤조페논 ; 4,4' 비스-(4-클로로페닐술포닐)비페닐 ; 1,4비스-(4-할로벤조일)벤젠 ; 또는 4,4'-비스-(4-할로벤조일)비페닐로부터 유도될 수 있다. 그것들은 물론 상응하는 비스페놀로부터 일부 유도될 수 있다.

폴리(아릴 에테르 술폰) 은 할로페놀 및/또는 할로티오페놀로부터의 친핵성 합성의 생성물일 수 있다. 임의의 친핵성 합성에서, 할로겐은, 만약 염소 또는 브롬이라면, 구리 촉매의 존재에 의해 활성화될 수 있다. 만약 할로겐이 전자제거기에 의해 활성화된다면, 상기 활성화는 종종 불필요하다. 임의의 경우, 플루오리드는 통상 클로라이드보다 더욱 활성이다. 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 친핵성 합성은 바람직하게는, 화학양론적 양을 약 10 몰% 이하로 초과하는 하나 이상의 알칼리 금속 카르보네이트 및 방향족 술폰 용매의 존재 하에, 150℃ 내지 350℃ 범위의 온도에서 수행된다. 필요하다면, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 친전자성 합성의 생성물일 수 있다.

일부 구현예에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 수평균 분자량은 약 2000 내지 약 60000 의 범위이다. 바람직하게는 9000 초과, 특히 10000 초과, 예를 들어, 약 9000 내지 약 35000 의 범위, 및 바람직하게는 약 11000 내지 35000 의 범위이다. 또다른 유용한 하위범위는 3000 ~ 11000, 특히 3000 ~ 9000 이다.

적합한 폴리(아릴 에테르 술폰) 및 그것들의 제조 방법에 관한 추가 실례의 예는 본원에서 참조로써 삽입된 U.S. Patent Nos. 4,065,437; 4,108,837; 4,175,175; 4,839,435; 5,434,224; 및 6,228,970 에 기술된 것을 포함한다. 적합한 폴리(아릴 에테르 술폰) 및 그의 제조 방법에 관한 더욱 추가의 실례의 예는 본원에서 참조로써 삽입된 ["Polysulfones" by Fabrizio Parodi in "Comprehensive Polymers Science", vol. 5, pp. 561-591, Pergamon Press, 1989] 에 기술된 것을 포함한다. 적합한 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 일부 특정 예는 하기 화학식 (VI) 의 구조 단위를 포함하는 폴리페닐술폰을 포함한다 :

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본 발명의 목적에 적합한 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 더욱 다른 예는 하기 구현예 (E1) 내지 (E4) 에 기술되어 있다.

구현예 ( E1 )

본 발명의 특정 구현예 (E1) 에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 폴리(비페닐 에테르 술폰) 이다.

본 발명의 목적을 위해, 폴리(비페닐 에테르 술폰) 은 순환 단위 중 50 중량% 초과가 하나 이상의 p-이페닐렌기, 하나 이상의 에테르기 (-O-) 및 하나 이상의 술폰기 [-S(=O)₂-] 를 함유하는 하나 이상의 화학식의 순환 단위 (R1) 인 중합체를 말한다 :

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순환 단위 (R1) 은 바람직하게는 하나 이상의 하기 유형의 화학식의 것이다 :

(식 중, R₁ 내지 R₄ 는 -O-, -SO₂-, -S-, -CO- 이고, 단, R₁ 내지 R₄ 중 하나 이상은 -SO₂- 이고 R₁ 내지 R₄ 중 하나 이상은 -O- 이고 ; Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 은 6 내지 24 개의 탄소 원자를 함유하는 아릴렌기이고, 바람직하게는 페닐렌 또는 p-비페닐렌이고 ; a 및 b 는 0 또는 1 임).

더욱 바람직하게는, 순환 단위 (R1) 은 하기 및 그의 혼합으로부터 선택된다 :

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더욱 더 바람직하게는, 순환 단위 (R1) 은 하기 및 그의 혼합으로부터 선택된다 :

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본 발명의 목적을 위해, PPSU 중합체는 순환 단위 중 50 중량% 초과가 화학식 (2) 의 순환 단위 (R1) 인 임의의 중합체를 말한다.

폴리(비페닐 에테르 술폰) 은 특히 단독중합체, 또는 랜덤 또는 블록 공중합체와 같은 공중합체일 수 있다. 폴리(비페닐 에테르 술폰) 이 공중합체인 경우, 그의 순환 단위는 특히 (i) 화학식 (2) 내지 (6) 으로부터 선택되는 2 개 이상의 상이한 화학식의 순환 단위 (R1), 또는 (ii) 하나 이상의 화학식 (2) 내지 (6) 의 순환 단위 (R1), 및 하기와 같이 순환 단위 (R1) 과 상이한 순환 단위 (R1^*), 및 그의 혼합물로 구성될 수 있다 :

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폴리(비페닐 에테르 술폰) 의 순환 단위 중 바람직하게는 90 중량% 초과, 및 더욱 바람직하게는 95 중량% 초과는 순환 단위 (R1) 이다. 더욱 더 바람직하게는, 폴리(비페닐 에테르 술폰) 의 모든 순환 단위는 순환 단위 (R1) 이다.

폴리(비페닐 에테르 술폰) 이 PPSU 단독중합체, 즉, 모든 순환 단위의 중합체가 화학식 (2) 의 것인 중합체인 경우, 우수한 결과가 수득되었다. SOLVAY ADVANCED POLYMERS, L.L.C. 의 RADEL? R 폴리페닐술폰이 PPSU 단독중합체의 예이다.

폴리(비페닐 에테르 술폰) 은 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 당 기술분야에서 잘 알려진 방법은 그 전체 내용이 참조로써 본원에 삽입된 U.S. Pat. Nos. 3,634,355; 4,008,203; 4,108,837 및 4,175,175 에 기술되어 있다.

구현예 ( E2 )

본 발명의 특정 구현예 (E2) 에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 폴리술폰이다.

본 발명의 목적을 위해, 폴리술폰은 순환 단위 중 50 중량% 초과가 하나 이상의 에테르기 (-O-), 하나 이상의 술폰기 (-SO₂-) 및 이후 보여지는 하나 이상의 기를 함유하는 하나 이상의 화학식의 순환 단위 (R2) 인 임의의 중합체를 말한다 :

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바람직하게는, 순환 단위 (R2) 는 하기 및 그의 혼합물로부터 선택된다 :

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매우 바람직하게는, 순환 단위 (R2) 는 하기이다 :

폴리술폰은 특히 단독중합체, 랜덤 또는 블록 공중합체와 같은 공중합체일 수 있다. 폴리술폰이 공중합체인 경우, 그의 순환 단위는 특히 (i) 화학식 (9) 및 (10) 의 순환 단위 (R2), 또는

(ii) 한편으로는, 화학식 (9) 및 (10) 중 하나 이상의 순환 단위 (R2), 및 다른 한편으로는, 하기와 같이 순환 단위 (R2) 와 상이한 순환 단위 (R2^*), 및 그의 혼합물로 구성될 수 있다 :

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폴리술폰의 순환 단위 중 바람직하게는 90 중량% 초과, 및 더욱 바람직하게는 95 중량% 초과는 순환 단위 (R2) 이다. 더욱 더 바람직하게는, 폴리술폰의 모든 순환 단위는 순환 단위 (R2) 이다.

가장 바람직한 폴리술폰은 순환 단위가 하기 화학식의 순환 단위 (R2) 인 단독중합체이다 :

상기 폴리술폰 단독중합체는 특히 제품명 UDEL? 하에 SOLVAY ADVANCED POLYMERS, L.L.C. 에서 구매가능하다.

구현예 ( E3 )

본 발명의 특정 구현예 (E3) 에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 폴리에테르 술폰이다.

본 발명의 목적을 위해, 폴리에테르술폰은 순환 단위 중 50 중량% 초과가 하기 화학식의 순환 단위 (R3) 인 임의의 중합체를 말한다 :

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폴리에테르술폰은 특히 단독중합체, 또는 랜덤 또는 블록 공중합체와 같은 공중합체일 수 있다. 폴리에테르술폰이 공중합체인 경우, 그의 순환 단위는 유리하게는 화학식 (7) 의 순환 단위 (R3) 및 하기와 같이 순환 단위 (R3) 과 상이한 순환 단위 (R3^*) 의 혼합물, 및 그의 혼합물이다 :

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바람직하게는, 폴리에테르술폰은 단독중합체이거나, 또는 폴리에테르술폰은 그의 순환 단위가 화학식 (7) 의 순환 단위 (R3) 및 화학식 (8) 의 순환 단위 (R3^*) 으로 구성된 혼합물인 공중합체이거나, 또는 이미 언급된 단독중합체 및 공중합체의 혼합물일 수 있다.

SOLVAY ADVANCED POLYMERS, L.L.C. 는 제품명 RADEL? A 하에 다양한 폴리에테르술폰을 시판한다.

구현예 ( E4 )

본 발명의 특정 구현예 (E4) 에서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 폴리이미도에테르술폰이다.

본 발명의 목적을 위해, 폴리이미도에테르술폰은 순환 단위 중 5 중량% 이상이 하기 나타낸 바와 같은 화학식 (11a), (11b) 및/또는 (11c) 의 순환 단위 (R4), 및 그의 혼합물인 중합체를 말한다 :

[식 중 :

- (11b) 및 (11c) 는 이미드 형태 (11a) 에 상응하는 아믹산 형태이고 ;

- → 는 임의의 순환 단위에서, 화살표가 가리키는 기가 나타낸 바와 같이 존재하거나 또는 상호교환된 위치에서 존재할 수 있는 이성 (isomerism) 을 말하고 ;

- Ar" 은 하기 구조 중에서 선택됨 :

(연결기는 오르토, 메타 또는 파라 위치에 있고, R' 은 수소 원자, 또는 1 내지 6 개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 라디칼이고,

R 은 메틸렌, 에틸렌, 이소프로필렌과 같은 6 개 이하의 탄소 원자의 지방족 2 가 기임)].

폴리이미도에테르술폰의 순환 단위 중 바람직하게는 50 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 90 중량% 초과는 순환 단위 (R4) 이다. 더욱 더 바람직하게는, 폴리이미도에테르술폰의 모든 순환 단위는 순환 단위 (R4) 이다.

이는 구현예 (E1) 내지 (E4) 에 관한 토의를 완료시킨다.

혼화물의 목적 용도에 따라, 폴리페닐렌의 상대 중량 (즉, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 중량으로 나눈 폴리페닐렌의 중량) 은 특히 약 0.1% 초과 ; 또는 약 0.5% 초과 ; 또는 약 1% 초과 ; 또는 약 2% 초과 ; 또는 약 4% 초과 ; 또는 약 5% 초과 ; 또는 약 10% 초과 ; 또는 약 15% 초과 ; 또는 약 20% 초과 ; 또는 약 25% 초과 ; 또는 약 30% 초과 ; 또는 약 35% 초과 ; 또는 약 40% 초과 ; 또는 약 45% 초과일 수 있다.

혼화물의 목적 용도에 따라, 폴리페닐렌의 상대 중량 (즉, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 중량으로 나눈 폴리페닐렌의 중량) 은 특히 약 99.9% 미만 ; 또는 약 99.5% 미만 ; 또는 약 99% 미만 ; 또는 약 98% 미만 ; 또는 약 96% 미만 ; 또는 약 95% 미만 ; 또는 약 90% 미만 ; 또는 약 85% 미만 ; 또는 약 80% 미만 ; 또는 약 75% 미만 ; 또는 약 70% 미만 ; 또는 약 65% 미만 ; 또는 약 60% 미만 ; 또는 약 55% 미만일 수 있다.

혼화물의 목적 용도에 따라, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 특히 약 0.1:99.9 내지 99.9:0.1 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 0.5:99.5 내지 99.5:0.5 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 1:99 내지 99:1 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 2:98 내지 98:2 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 4:96 내지 96:4 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 5:95 내지 95:5 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 10:90 내지 90:10 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 15:85 내지 85:15 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 20:80 내지 80:20 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 25:75 내지 75:25 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 30:70 내지 70:30 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 35:65 내지 65:35 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 40:60 내지 60:40 의 중량/중량비 범위 ; 또는 약 45:55 내지 55:45 의 중량/중량비 범위 내에 있을 수 있다. 상기 범위 내에서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 양의 바람직한 범위는 0.1:99.9 내지 70:30 의 중량/중량비의 범위 내에 있을 수 있다.

본 발명의 폴리페닐렌-폴리(아릴 에테르 술폰) 혼화 조성물 내에 첨가제가 포함될 수 있다. 첨가제의 비제한적 예는 접착 촉진제, 항산화제, 대전방지제, 카본 블랙, 탄소 섬유, 융화제, 경화제, 염료, 확장 충진제, 난연제, 유리 섬유, 윤활제, 금속 입자, 몰드 이형제, 색소, 가소화제, 강화 충진제, 고무, 실리카, 매연 지연제, 강인화제, UV 흡수제 등, 또는 그의 혼합물을 포함한다.

혼화물의 목적 용도에 따라, 혼화 조성물 (즉, 폴리페닐렌 + 폴리(아릴 에테르 술폰) + 첨가제) 의 총 중량을 기준으로 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 중량은 특히 약 99% 미만 ; 또는 약 95% 미만 ; 또는 약 90% 미만 ; 또는 약 80% 미만 ; 또는 약 60% 미만일 수 있다.

혼화물의 목적 용도에 따라, 혼화 조성물 (즉, 폴리페닐렌 + 폴리(아릴 에테르 술폰) + 첨가제) 의 총 중량을 기준으로 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 중량은 특히 약 1% 초과 ; 또는 약 2% 초과 ; 또는 약 5% 초과 ; 또는 약 10% 초과 ; 또는 약 20% 초과 ; 또는 약 40% 초과 ; 또는 약 60% 초과 ; 또는 약 80% 초과 ; 또는 약 90% 초과 ; 또는 약 95% 초과 ; 또는 약 99% 초과일 수 있고 ; 또한 약 100% 일 수 있는데, 즉, 혼화 조성물이 본질적으로 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 구성될 수 있고 ; 100% 일 수 있는데, 즉, 혼화 조성물이 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 구성될 수 있다.

일부 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 용해성 폴리페닐렌에 대해, 본원에서 참조로써 삽입된 U.S. Patent No. 5,756,581 에서 기술된 바와 같이, 섬유로 가공될 수 있다. 다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 필름으로 가공될 수 있다. 많은 상이한 방법을 사용하여 필름을 형성할 수 있다. 연속 또는 배치 공정을 사용할 수 있다. 필름은 슬릿을 통해 용융물로부터 압출될 수 있다. 필름은 또한 블로우 압출에 의해 형성될 수 있다. 필름은 또한 전단 및/또는 어닐링에 의해 추가로 가공될 수 있다. 이중층, 적층물, 다공성 필름, 텍스처드 필름 등과 같은 특수 필름은 당업계에 공지된 기술에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 혼화물을 포함하는 필름은 전단에 의해 배향될 수 있다. 1 차원으로 이루어진 전단은 단일축 배향을 생성할 것이다. 2 차원 전단은 이축 배향을 제공할 것이다. 유리 전이 온도 근처에서의 가열에 의해 전단을 보조할 수 있다. 전단은 또한 가소화제에 의해 보조될 수 있다. 전단 및 어닐링의 교차 주기를 적용하는 것과 같은 더욱 복잡한 공정이 또한 본 발명의 혼화물을 사용해 이용될 수 있다.

다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 혼합 기체, 액체 및 고체의 분리에 유용한 막으로 가공될 수 있다. 막은 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 필터는 혼화물로부터 제조된 섬유를 엮거나, 또는 잘게 잘린 섬유로부터 부직포 매트를 형성하는 등의 방법에 의해 제조될 수 있다.

다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물을 포함하는 코팅물은 분말 코팅, 예비형성된 필름의 적층화, 용융물로부터의 코팅 등의 방법을 포함하나 이에 제한되지 않는 공지된 기술에 의해 형성될 수 있다.

다양한 성형 기술이 본 발명의 혼화물로부터 물품을 제조하는데 사용될 수 있다. 분말, 펠렛, 비드, 플레이크, 재분쇄된 물질 또는 혼화 조성물의 기타 형태가 예비혼합 또는 따로 공급된 액체 또는 기타 첨가제와 함께 또는 없이, 성형될 수 있다. 특정 구현예에서, 혼화물은 압축 성형될 수 있다. 정확한 조건은 작은 샘플의 시도 및 오차 성형에 의해 결정될 수 있다. 상한 온도는 열중량분석과 같은 열 분석으로부터 추정될 수 있다. 하한 온도는 동역학적 열 분석 (DMTA), 시차주사열량계 (DSC), 등과 같은 방법에 의해 측정된 Tg 로부터 추정될 수 있다.

본 발명의 구현예에서 제공된 혼화물 중 일부는 또한 주입 성형될 수 있다. 특정 혼화물이 주입 성형될 수 있는지 알아보기 위해, 용융 점도를 전단 하에, 전형적으로 모세관 용융 유량 점도계 등을 사용하여 측정할 수 있다. 전형적으로 10³ sec^-1 초과의 전단 속도에서 약 20,000 포아즈 미만의 용융 점도를 갖는 혼화물이 주입 성형될 수 있다. 혼화물이 분해 없이 여러 번 재용융될 수 있다면, 성형 공정으로부터의 재분쇄물을 사용할 수 있는 것이 또한 바람직하다. 당업자는 기타 요소가 또한 물질의 응력 완화 특성 및 용융 점도의 온도 의존성을 포함하여 주입 성형성에 영향을 준다는 것을 인지하게 될 것이다. 본 발명의 혼화물 중 임의의 것에 대한 주입 성형의 유용성은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다.

다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물의 형태는 압출에 의해 생성될 수 있다. 비-제한적 예는 특정 용도에 필요하다면, 각, 채널, 육각형, 중공 막대, I-빔, 조이닝 스트립, 튜브, 직사각형 튜브, 막대, 시트, 플레이트, 사각형 막대, 사각형 튜브, T-섹션, 박막 튜브, 마이크로튜브, 스트랜드, 직사각형 스트랜드, 또는 기타 모양을 포함한다. 압출과 관련있는 것은 인발성형으로, 여기서 섬유 강화는 압출된 중합체 또는 혼화물에 연속해서 첨가된다. 더욱 다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 탄소 섬유 또는 유리 섬유과 같은 섬유로 인발성형되는 열가소성 매트릭스로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 혼화물은 더 낮은 가공 온도를 갖는 열가소성의 인발성형을 위한 섬유로서 사용될 수 있다. 처음의 경우에, 예외 모듈 및 압축 강도를 사용한 혼성이 생성될 것이다. 두번째 경우에, 중간 정도의 모듈 및 강도를 갖는 저비용 열가소성물이 혼화물 섬유의 혼입에 의해 높은 모듈 및 강도를 갖는 혼성으로 형성될 수 있다. 상기 혼성은, 강화 섬유 자체가 열가소성이고, 섬유 Tg 초과의 온도에서의 추가 가공은 상기 섬유가 물리적으로 및/또는 화학적으로 매트릭스와 혼합되기 때문에 새로운 구조를 생성할 것이라는 점에서, 독특하다.

상기에서 언급된 구현예에서 많은 형태의 혼화물은 추가로 가공되고 다른 물질과 조합되어, 더 높은 값의 물품을 제공할 수 있다. 시트 원료를 절단하고, 타출하고, 결합하거나, 또는 열 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 구리를 한면 또는 양면 상에 침착시키고, 표준 사진석판 방법에 의해 패턴화시키고, 에칭한 다음, 구멍을 뚫고, 여러 개의 그러한 시트를 함께 적층하여, 완성된 보드를 형성하는 방법에 의해, 인쇄된 와이어링 보드를 시트 또는 두꺼운 필름으로부터 가공할 수 있다. 상기 보드는, 임의의 섬유 강화제를 함유하지 않는다는 점에서 새롭다. 그러한 강화는 본 혼화물의 유난히 높은 모듈러스 때문에 불필요하다. 상기 보드는 또한, 그것들을 랩탑 컴퓨터와 같은 제한된 부피 용기에 더 잘 맞추기 위해, 열 및 압력을 적용함으로써, 비-평면 구조로 구부릴 수 있다는 점에서 독특하다. 시트 및 필름은 또한 열성형되어, 임의의 다양한 하우징, 캐비넷, 용기, 커버, 새시 (chassis), 플레이트, 판넬, 펜더, 후드 등으로 될 수 있다.

다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 멀티칩 모듈의 유전층을 형성할 수 있다. 멀티칩 모듈 (MCM) 은, 통합 회로가 이전의 포장 없이 MCM 상에서 직접 계수된다는 점을 제외하고는, 인쇄된 와이어링 보드와 유사하다. 통합 회로는 더욱 밀접하게 포장되어, 다른 이점 중에서도 총 시스템 부피를 줄이고, 조장 지연을 감소시키고, 최대 조작 빈드를 증가시킬 수 있다. 그러한 MCM 구조는 많은 다양한 방법에 의해 가공될 수 있다. 현재 실행되는 MCM 가공 방법 중 많은 것을 적용할 수 있다.

다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 상기 방법 또는 다른 방법에 의해 가공되기 전에, 종합해서 첨가제라고 하는 다양한 기타 중합체, 첨가제, 충진제 등을 사용하여 조합될 수 있다. 예를 들어, 더욱 유연한 중합체를 소량 사용해 혼화시켜, 본 발명의 혼화물을 혼화물의 신장-절단을 향상시킬 수 있다. 따라서, 필름, 시트, 막대 또는 복합 성형 물품과 같이, 상기 혼화물로부터 형성된 완제품은 상대적으로 더 질길 것이다. 특정 구현예에서, 고무가 첨가되어, 완제품을 질기게 할 수 있다. 액정 중합체를 첨가하여, 용융 점도를 감소시킬 수 있다. 당업자는 많은 기타 조합을 알게 될 것이다. 각각의 첨가제의 특정량은 용도에 따라 다를 것이나, 0 ~ 대량의 범위를 포함할 수 있다.

본 발명의 폴리페닐렌-폴리(아릴 에테르 술폰) 혼화물은 구조적 적용에서 또한 사용될 수 있다. 그의 높은 내재적 강직 때문에, 혼화물로 가공된 부분은 혼성물을 함유한 섬유와 유사하거나 또는 동일한 기계적 특성을 가질 수 있다. 섬유가 구조적인 이유에서 요구되는 많은 경우에, 섬유는 다른 불필요한 효과를 야기한다. 예를 들어, 항공 레이다용 레이돔 (radome) 은 전형적으로 유리 섬유 강화 혼성물로 제조되나, 유리 섬유는 레이다 성능의 신호 손실 및 저하를 초래한다. 본 발명의 혼화물로 이루어진 무섬유 레이돔은 혼성 레이돔을 초과하는 레이다 성능을 향상시킬 수 있다. 무섬유 레이돔은 또한 혼성 레이돔보다 가공하기가 더욱 용이할 것이다. 본 발명의 혼화물을 포함하는 무섬유 레이돔은 시트로부터 주입 또는 압축 성형 또는 타출되거나, 또는 원료로부터 기계화 될 수 있다.

다른 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 매트릭스 수지로서 혼성물을 함유하는 섬유 중에서 유리하게 사용될 수 있다. 당업계에서 알려진 바와 같이, 혼성물의 압축 강도는 매트릭스 수지의 모듈러스와 관련 있다. 고 모듈 수지는 높은 압축 강도를 가진 혼성물을 제공할 것이다. 본 발명의 혼화물은 구축된 기술에 의해 혼성물을 형성하는데 사용될 수 있다. 첨가제는 몰드 이형제, 항산화제, 경화제, 미립자제, 강인화제 등을 포함하며 당업계에 알려진 바와 같이 사용될 수 있다.

다른 구현예에서, 경직-막대 폴리페닐렌은 폴리(아릴 에테르 술폰) 과의 혼화물에서 난연제, 향상된 챠르-형성 첨가제, 및/또는 매연 지연제로서 사용될 수 있다. 특정 구현예에서, 경직-막대 폴리페닐렌은 항공기 내부 분야에서 사용되는 폴리(아릴 에테르 술폰) 이 있는 혼화물에서 열 및 매연 방출 안정화제로서 사용될 수 있다. 특정 적용의 예는 항공기 창문틀, 에어 덕트, 좌석 및 비행 덱크 성분, 주방, 화물 저장고 및 측벽을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

RADEL? R 폴리페닐술폰과 같은 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 항공 우주선 용도에서 광범위하게 사용되나, 단지 그의 열 및 가시적인 매연 방출 비율에 관하여 한계적으로 부여할 뿐이다. 성형된 항공기 내부 부분에 사용되는 현재의 RADEL? R 7535 및 7558 폴리페닐술폰은 OSU (Ohio State University) 열 방출 속도를 2 분째에 20 kW/m² 로 가지고, 피크 열 방출 속도에서 55 kW/m² 로 가진다. 반대로, 순 경직-막대 폴리페닐렌 수지에 대한 정성의 열 및 매연 방출 관찰은, 그것이 이례적으로 낮은 열 및 매연 방출 속도를 가지고 있음을 보여준다.

또다른 구현예에서, 본 발명은 고성능, 고유의 난연성, 금연의, 낮은 열 방출 폴리페닐렌 수지와 혼화시킴으로써, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 열 및 매연 방출 속도를 향상시키는 방법을 기술한다. 첨가제로서 경직-막대 폴리페닐렌 수지를 동시에 사용하는 것은 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 열 및 매연 방출, 발화성, 및 물리적 특성을 향상시킨다. 경직-막대 폴리페닐렌의 고유의 높은 방향족 함량은, 1000℃ 에서 관찰되는 높은 탄화율, 및 상기 폴리페닐렌을 자가-소화 물질로서 특징짓는 낮은 열 방출 능력을 수반하는, 경직-막대 폴리페닐렌의 500℃ 이하의 매우 높은 중량 유지성을 증거로, 폴리(아릴 에테르 술폰) 에 높은 열 안정성을 부여한다. 중합체 혼화물 내 연속 경직-막대 폴리페닐렌 구조의 존재는 결과적으로 보호층으로서 작용할 수 있고, 유의하게는 열 보호막으로서 작용하여 열 방출 속도를 감소시킬 수 있다. 이는, 챠르 형성을 촉진시키는 첨가제가 휘발물질의 질량을 감소시키고, 절연을 생성하고, 연소 가스를 차단하고, 물질의 열 용량을 증가시키는 이점을 갖고 있기 때문일 수 있다. 이러한 특성은 물질을 보호하여, 열 및 매연의 유의한 방출을 방지한다. 추가로, 경직-막대 폴리페닐렌은 연소되는 경우, 최소량의 일산화탄소 이외의 독성 화학물질을 방출하지 않는다. 또한, 밀도가 단지 1.2 g/cm³ 이어서, 경직-막대 폴리페닐렌 수지는 중량-민감성 항공 우주 적용에 사용하기에 이상적이다.

본 발명의 혼화물은 또한 발포체 분야에서 사용될 수 있다. 발포체는 기체상으로 산재되는 고체 물질로 이루어진 2 상 시스템이다. 종종, 고체 물질은 공기가 들어 있는 열가소성물질이고, 발포체는 전형적으로 그의 우수한 절연 및 보호 특성이 완전히 활용될 수 있는 분야 (예를 들어, 절연, 포장, 보호 피복 등) 에 사용된다. 구조적 발포체는 중합체성 발포체의 하위-부류이고, 원래 저중량이 극도로 중요한 하중 견딤 분야를 위해 고안된 것이다. 중량 절약 외에도, 중합체성 발포체는 갈바닉 부식을 초래하지 않을 것이고, 비용 효율적인 방식으로 설비 및 대체될 수 있다.

발포체를 포함하는 혼성 샌드위치 구조는 종종 그의 높은 비강도때문에 사용된다. 구조적 샌드위치는 서로 결합되어 있는 상이한 물질의 조합을 포함하는 적층 혼성물의 특수 형태로서, 각각의 분리된 성분의 특성을 전체적인 구조 이점에 활용한다. 전형적으로, 샌드위치 혼성물은 도 3 에서 나타난 바와 같이 3 가지 주요 부분으로 이루어져 있고 ; 2 개의 얇고, 뻣뻣하고 강한 면이 두껍고, 가벼우면서 더 약한 코어에 의해 분리되어 있다. 상기 면들은 코어에 접착해서 결합되어 있어서 (전형적으로 도 3 에 나타나 있는 벌집모양 물질 또는 중합체성 발포체), 성분 사이의 하중 전달 경로를 수득한다. 전형적인 샌드위치에서, 강성률 및 강도의 주요 부분은 상대적으로 얇은 외부 적층막으로부터 유도된다. 코어는 주로, 충격 에너지를 흡수함으로써 일정 거리에서 막을 안정화시키고 손상에 대한 내성을 제공하는 한편, 막 층 사이에 전단력을 전달하는 스페이서로서 작용한다.

발포체 코어 물질은 더욱 전형적인 벌집모양 물질을 능가하는 물질 엔지니어로서의 발견에 대해 흥미롭다. 그의 셀 구조에 의한 충격파의 전환으로 인해, 발포체는 벌집모양보다 손상에 대해 더욱 내성이다. 벌집모양은 판넬과 수직으로 있어서 높은 압축 강도를 달성하나, 그의 이방성은, 발포체가 이상적인 유체정역학적인 하중에 대해서는 바람직하지 않다. 발포체가 매우 높은 양의 접촉면적을 가지는 경향이 있는 한편, 그의 작은 접촉면으로 인해 벌집 모양을 가진 채로 충분한 박리 강도를 달성하는 것이 어렵다. 마지막으로, 대부분의 발포체 코어는 양호한 절연 거동을 제공하고, 한편 벌집모양은 매우 제한된 수용력을 가진다.

많은 열가소성 발포체 코어 물질은 충분히 낮은 밀도로 되어 있는 한편, 일반적으로 상기 물질은 벌집모양 물질보다는 더 낮은 강도-대-중량비를 가진다. 추가로, 많은 당업계 중합체성 발포체는 친수성이고, 이는 추가의 고비용의 예비건조 과정을 추가함에 따라, 습도의 영향 하에서 코어/표면막 탈적층화를 갖는 혼성 문제점을 야기할 수 있다. 따라서, 높은 사용 온도를 갖는 소수성 열가소성 물질 또는 혼화물로부터 저-밀도, 고-강도 구조적 발포체를 생성할 수 있다면, 당업계에서 유의한 향상이 있을 것이다.

구조적 발포체의 기계적 특성은 중합체성 성분의 고유 특성 및 발포체의 셀 구조 (개방 또는 밀폐형 셀, 셀 크기, 밀도 및 균일성) 둘 다에 따라 다르다. 경직-막대 폴리페닐렌의 특정 기계적 특성이 전형적으로 경합 수지의 것보다 2 ~ 5 배 더 높기 때문에, 경직-막대 폴리페닐렌-기재 발포체 코어는 현재의 유기 발포체 물질보다 우수한 기계적 특성을 나타낼 것으로 예상된다. 또한, 경직-막대 폴리페닐렌은 본래 소수성이고, 승온에서 양호한 기계적 특성을 유지한다.

화학적 발포체화는 발포화제 또는 블로우제라고 하는 특수한 화학물질의 와해를 통해 가스를 형성함으로써 생성된다. 보통 열에 의해서, 화학적 발포화제의 와해는 대량의 가스를 초래한다. 중합체 용융 강도는 기체 방울이 커질 수 있을 정도로 충분히 낮아야 하나, 기체가 표면으로부터 벗어날 정도로 낮아서는 안된다. 블로우제의 성질이 발포체화 온도를 결정하기 때문에, 가소화제는 종종 수지의 용융 점도 특성을 개질하는데 필요하다. 가소화제는 수지의 가공성을 향상시키나, 발포체의 조작 온도뿐만 아니라 그의 기계적 특성 둘 다에 부정적인 영향을 미친다.

화학적 블로우제를 사용하는 초기의 작업은, ROHACELL? WF (폴리메타크릴이미드-경성 발포체) 와 같이 항공 우주 분야에 사용되는 고비용의 고성능 발포체의 것에 비해 특정 전단 강도 (60 psi/pcf) 및 모듈러스 (70 kilo-psi) 를 유지하면서, 적당한 밀도 (대략 12 입방 피트 당 파운드 (pcf)) 를 나타내는 폴리페닐렌 발포체를 생성하였다. 더 높은 밀도 (20 pcf 초과) 에서, 폴리페닐렌 발포체의 특성은 임의의 시판의 발포체를 훨씬 능가하였으나 ; 목적하는 높은 강도-대 중량비는 경량 발포체에 의해 가장 잘 달성된다.

발포체화 첨가제의 강력한 유해 효과를 제거하기 위해서, 질소 및 이산화탄소와 같은 초임계 기체를 사용하였고, 이는 압력 유도된 상 분리 원칙에 따라 마이크로셀 물질을 생성한다. 이 방법은 블로우제 잔류물이 없으면서 일정한 셀 구조 및 일정한 셀벽을 가진 순수한, 화학적으로 불활성인 발포체를 생성한다.

순전히 폴리페닐술폰 또는 경질-막대 폴리페닐렌으로 구성된 구조적 발포체는 전형적으로 초임계 기체 가공을 사용하여 발포체화된 경우 고밀도 (20 lbs/ft3 초과) 를 특징으로 하였다. 놀랍게도, 소량의 경직-막대 폴리페닐렌을 폴리(아릴 에테르 술폰) 수지 내에 혼화시키는 것은 전체 벌크 발포체 밀도를 유의하게 저하시키는 것으로 밝혀졌다. 대략 4 ~ 5 배의, 벌크 발포체 밀도의 급격한 저하는, 소량의 경직-막대 폴리페닐렌이 RADEL? R 폴리페닐술폰과 같은 폴리페닐술폰 매트릭스에 혼입된 경우에 관찰되었다. 이러한 예상치 못한 결과는 발포체 분야에 바람직하다.

이러한 놀라운 발견은 폴리(아릴 에테르 술폰) 및 경직-막대 폴리페닐렌을 혼화함으로써 저밀도 중합체성 발포체의 생성을 가능하게 한다. 생성 발포체화된 물질은 양호한 기계적 특성, 특히 높은 특수한 전단 강도를 가지고 있다. 추가로, 베이스 수지는 소수성이다. 따라서, 혼화된 열가소성 발포체는, 현재 ROHACELL? 폴리메타크릴이미드-경성 발포체와 같은 친수성 발포체화된 물질의 설비에 사용되는 고비용의 예비-건조 단계를 필요로 하지 않는다.

발포체화가 많은 변수를 삽입하는 매우 동적인 공정인 한편, 혼화물 내 경직-막대 폴리페닐렌이 벌크 발포체 팽창의 정도를 증가시키는데 역할을 한다는 것은 분명하다. 임의의 조작 이론에 의해 본 발명을 제한하지 않으면서, 이러한 현상을 설명하는 하나의 가능한 이론은 2 개의 중합체 사이의 용융 점도의 차이이다. 발포체화 동안에 수행되는 전단 속도에서, 폴리페닐술폰은 경직-막대 폴리페닐렌 수지와 비교한 경우, 용융상에서 훨씬 덜 점성이다. 100% 폴리페닐술폰 샘플에 대해, 이러한 더 낮은 융융 점도는 셀벽 강도를 감소시키고 셀 원숙화 및 유착에 대한 잠재성을 증가시킴으로써, 팽창을 방해하는 불량한 용융 강도를 변형시킨다. 생성 발포체는 중간정도로 높은 최종 벌크 발포체 밀도를 갖는다. 100% 경직-막대 폴리페닐렌 샘플에 대해, 폴리페닐렌의 고용융 점도는 팽창 기체 압력을 저지함으로써 팽창을 방해하는 고용융 강도를 변형시킨다. 그러나, 폴리페닐술폰 및 폴리페닐렌의 혼화물은 발포체 특성에서 놀랍게도 향상된 성능을 보여준다.

본 발명이 임의의 조작 이론에 의해 제한되지 않더라도, 셀벽 강도는 동적 발포체화 공정 동안에 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 혼화물 내 저농도 (15 중량% 미만) 의 경직-막대 폴리페닐렌은 혼화물에 충분한 견고함을 제공하여, 과량의 협착에 대한 염려 없이 적절한 팽창을 할 수 있게 한다. 경직-막대 폴리페닐렌의 농도가 증가할수록, 경직-막대 폴리페닐렌 수지의 고 용융 강도가 우세하기 시작하여, 더 높은 벌크 발포체 밀도를 초래하며, 이는 도 4 에서 보여진 더 큰 농도의 경질-막대 폴리페닐렌으로 인한 밀도 증가를 설명한다.

상기 성분을 포함하는 혼화 조성물 내 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량은, 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하나 폴리페닐렌을 포함하지 않는 유사 제조된 샘플의 발포체 밀도에 비해 상기 혼화 조성물의 발포체 밀도를 감소시키기에 충분한 중량/중량비 범위 내에 있다. 특정 구현예에서, 발포체 샘플은 참조로써 본원에 삽입된 [Baldwin, D., et al., Polymers Engineering and Science, vol. 36 (11), pp. 1437-1445 (1996)] 에서 기술된 바와 같이 제조된다. 폴리페닐렌의 양에 대한 하한이 없다는 것은 혼화물 내 발포체 밀도가 기술된 바와 같이 저하되는 것을 의미한다. 특정 구현예에서, 발포체 적용을 위한 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량은 약 0.1:99.9 내지 약 15:85 범위의 중량/중량비, 또는 약 1:99 내지 약 10:90 범위의 중량/중량비 내에 있다. 많은 구현예에서, 약 10 중량% 미만, 약 5 중량% 미만, 또는 심지어 약 0.5 중량% 미만의 폴리페닐렌의 양은 폴리(아릴 에테르 술폰) 이 있는 혼화물 내에서 목적하는 물리적 특성에 대해 충분한 효과를 가질 수 있다. 대안적으로, 중량으로 상응하는 소량의 폴리(아릴 에테르 술폰) 이 있다는 것은 유동 특성과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 폴리페닐렌이 있는 혼화물 내 목적하는 물리적 특성에 대해 유익한 효과를 가질 수 있다.

더욱 다른 구현예에서, 본 발명은 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 혼화시킴으로써 하나 이상의 경직-막대 폴리페닐렌을 포함하는 조성물의 Tg 를 증가시키는 방법에 관한 것이다. 상기 성분을 포함하는 상기 혼화 조성물 내 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량은, 폴리페닐렌을 포함하나 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하지 않는 유사 제조된 샘플의 Tg 과 비교해 상기 혼화 조성물의 Tg 를 증가시키기에 충분한 중량/중량비 범위 내에 있다. 특정 구현예에서, 폴리페닐렌 대 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 중량/중량비는 약 99.9:0.1 내지 60:40, 바람직하게는 약 99.5:0.5 내지 70:30, 및 더욱 바람직하게는 약 99:1 내지 75:25 의 범위 내에 있다.

본 발명의 혼화물은 혼화물 성분의 즉석 혼합을 제공하는 공정 기술에 의해 이루어질 수 있다. 특정 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 용액 혼화에 의해 제조될 수 있다. 용액 혼화는 전형적으로 뮤추얼 용매 또는 "공용매" 내에 중합체성 성분을 용해시킴으로써 수행된다. 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 에 대한 가능한 공용매의 비-제한적 예 (농도, 중합체 분자량, 및 온도와 같은 요소, 및 유사 요소에 따라) 는 N-메틸 피롤리디논, 메틸렌 클로라이드, 디메틸포름아미드, 디메틸 아세트아미드 등, 또는 그의 혼합물을 포함한다. 다른 특정 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 폴리페닐렌을 가공하거나 또는 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 가공하는데 사용되는 표준 기술에 의해 제조될 수 있다. 본원 어디에서나 기록된 것 외에도 실례의 공정 기술에는, 압출, 니딩 (kneading), 프로파일 압출, 시트 압출, 공압출, 성형, 주입 성형, 또는 물리적 혼합에 이은 압축 성형 중 하나 이상의 단계, 또는 용액 혼화 단계와의 조합을 포함한 그의 조합이 포함되나, 이에 제한되지 않는다. 특정 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 10:90 내지 90: 10 의 범위 내의 중량/중량비에서 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화물을 즉석 혼합함으로써 마스터 혼합물을 제조하고, (b) 하나 이상의 추가 공정 단계에서 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 마스터 혼합물을 희석시키고 즉시 혼합하여 폴리페닐렌을 10 중량% 미만으로 포함하는 최종 혼화물을 제조하거나, 또는 하나 이상의 추가 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리페닐렌으로 희석시키고 즉시 혼합함으로써 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 10 중량% 미만으로 포함하는 최종 혼화물을 제조함으로써 제조될 수 있다. 또다른 특정 구현예에서, 본 발명의 혼화물은 (a) 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 50:50 중량/중량비로 포함하는 혼화물을 즉시 혼합함으로써 마스터 혼합물을 제조하고, (b) 하나 이상의 추가의 공정 단계에서 상기 마스터 혼합물을 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 희석시키고 즉시 혼합함으로써 50 중량% 미만의 폴리페닐렌을 포함하는 최종 혼화물을 제조하거나, 또는 하나 이상의 추가의 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리페닐렌으로 희석시키고, 즉시 혼합함으로써, 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 50 중량% 미만으로 포함하는 최종 혼화물을 제조하여 제조될 수 있다. 더욱 또다른 구현예에서, 단계 (b) 는 마스터 혼합물 성분의 쓰로트 (throat) 공급 및 추가의 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 다운스트림 공급에 의해 단일 압출 단계에서 수행될 수 있다.

구현예 (E)

특정 구현예 (E) 에서, 본 혼화 조성물은 경직-막대 폴리페닐렌 중합체 또는 공중합체와 폴리페닐술폰의 혼화물을 포함한다. 적합한 경직-막대 폴리페닐렌 중합체 및 공중합체의 예는 본원에서 참조로써 삽입된 [Marrocco et al. in US patents 5,227,457; 5,539,048; 5,565,543; 5,646,231; 5,654,392; 5,659,005; 5,668,245; 5,670,564; 5,721,335; 5,756,581; 5,760,131; 5,824,744; 5,827,927; 5,869,592; 5,886,130; 및 6,087,467] 에 기술되어 있고 ; 그러한 경직-막대 폴리페닐렌 물질의 일부는 제품명 PARMAX? 하에 시판된다. 폴리페닐술폰은 특히 제품명 RADEL? (Series R) 하에 SOLVAY ADVANCED POLYMERS, L.L.C. 에서 시판된다. 구현예 (E) 에 따라서, 경직-막대 폴리페닐렌 (공)중합체의 양에 관한 비제한적 예는 약 50 중량%, 더욱 바람직하게는 약 25%, 더욱 더 바람직하게는 약 15 중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 10 중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 5 중량% 이나 ; 상기 구현예에 따르면, 2.5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 또는 심지어 0.1 중량% 미만이 종종 유용할 수 있다. 따라서, 구현예 (E) 에 따르면, 경직-막대 폴리페닐렌 (공)중합체의 반복량이 0.1 중량% 내지 25 중량% 로 다양한 혼화물은 가열 압출과 같은 공지된 혼화 방법을 사용하여 제조된다. 구현예 (E) 에 따르면, 혼화 조성물은 순수한 중합체 혼화물일 수 있거나, 또는 혼화 조성물은 또한 첨가제, 개질제 등의 임의의 조합물을 함유할 수 있다.

하기 실시예는 청구된 발명을 실행하는데 있어서 당업자에게 추가의 안내를 제공하고자 하는 것이다. 제공된 실시예는 단지 본 출원의 교시에 기여하는 대표적인 작업일 뿐이다. 따라서, 본 실시예는 어떤 방식으로든 첨부된 청구항에서 정의된 바와 같이, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

하기 실시예에서, "폴리페닐렌 1" 은 PARMAX? 1200, 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체이었고, "폴리페닐렌 2" 는 PARMAX? X1500, 또다른 경직-막대 폴리페닐렌 공중합체이었으며, 둘 다 [Mississippi Polymers Technologies, Bay St. Louis, Mississippi] 에서 구입가능하다. 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 [Solvay Advanced Polymers, Alpharetta, Georgia] 에서 시판되는 화학식 (VI) 의 구조를 갖는 RADEL? R 이었다. 유리 전이 온도 (Tg) 를 질소 하에 시차주사열량계 (DSC) 에 의해 측정하였다. 대부분의 경우, 제 1 열 주사를 20℃/분에서 진행하고, 이어서 서서히 냉각시키고, 제 2 열 주사를 10℃/분에서 진행하여, Tg 를 측정하였다. 이론적 유리 전이 온도를 예를 들어, ["Polymers Physics" by UIfW. Gedde, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands; 1999; pp. 70-73] 에서 기술된 바와 같은 Fox 방정식 및 또한 Utraki-Jukes 방정식 둘 다를 사용하여 계산하였다. 이조드 충격 강도값을 ASTM D256 에 따라 측정하였다. 인장 특성을 ASTM D638 에 따라 측정하였다. 굽힘 특성을 ASTM D790 에 따라 측정하였다.

실시예 1

폴리페닐렌 1 을 80 중량% 및 RADEL? R 폴리페닐술폰을 20 중량% 를 포함하는 혼화물을 33O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 생성 중합체 혼화물을 DSC 에 의해 분석하였다. 주요 유리 전이율을 160.5℃ 의 중간점 온도에서 검출하고, 매우 작은 유리 전이를 대략 208℃ 에서 검출하였다. 폴리페닐렌 1 및 RADEL? R 폴리페닐술폰의 개개의 Tg 는 각각 158℃ 및 220℃ 이었다. 따라서, 80:20 혼화물의 혼화가능한, 이론적 Tg 는 169℃ 의 계산값을 가진다. 실험적으로 관찰된 주요 유리 전이가 이론적 Tg 에서 발생하지 않았다는 것은, 성분의 상기 특정 비에서 2 개의 중합체 사이에서의 불완전한 혼화성을 가리킨다. 그러나, 관찰 Tg 값은 주요 성분 (폴리페닐렌 1) 의 것보다 더 높았고, 이는 어느 정도의 혼화성이 존재하였음을 제안한다.

실시예 2

폴리페닐렌 1 90 중량% 및 RADEL? R 폴리페닐술폰 10 중량% 를 포함하는 혼화물을 33O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 생성 중합체 혼화물을 DSC 에 의해 분석하였다. 주요 유리 전이를 163℃ 의 중간점 온도에서 검출하였다. 폴리페닐렌 1 및 RADEL? R 폴리페닐술폰의 개개의 Tg 는 각각 158℃ 및 220℃ 이었다. Fox 방정식 또는 Utraki-Jukes 방정식에 따라, 상기 중합체 혼화물의 이론적 Tg 는, 완전한 혼화성을 가정한 경우, 163.5℃ 의 계산값을 가진다. 실험적 관찰값Tg 가 이론적 Tg 에서 발생하였다는 것은 주어진 분율 (90 : 10) 에서 2 개의 중합체 사이에서의 양호한 혼화성을 가리킨다.

실시예 3 ~ 6 및 비교예 1 ~ 2

폴리페닐렌 1 및 RADEL? R 폴리페닐술폰을 다양한 분율로 중량에 의해 포함하는 개별 조성물을 33O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 생성 혼화물을 DSC 에 의해 분석하고, 표준 물리적 특성을 또한 측정하였다. 상기 특성을 표 1 에 나타내었다. RADEL? R 폴리페닐술폰 및 폴리페닐렌 1 에 대한 물리적 특성을 또한 비교예 ("C.Ex." 로 줄여서 말함) 1 및 2 에서 각각 나타내었다. Tg 값에서의 관찰된 이동은, 폴리페닐렌 1 및 RADEL? R 폴리페닐술폰 사이에 어느 정도의 혼화 성이 존재하였음을 제안한다.

도 1 은 폴리페닐렌과 RADEL? R 폴리페닐술폰의 혼화물 중의 폴리페닐렌의 굽힘 계수값 대 중량% 의 그래프를 보여준다. 횡좌표는 40 중량% 폴리페닐렌 상에서 수축된다. 도 2 는 폴리페닐렌과 RADEL? R 폴리페닐술폰의 혼화물 중 RADEL? R 폴리페닐술폰의 노치드 이조드 충격값 대 중량% 의 그래프를 보여준다.

실시예 7

폴리페닐렌 2 를 80 중량% 및 RADEL? R 폴리페닐술폰 20 중량% 를 포함하는 혼화물을 33O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 생성 중합체 혼화물을 DSC 에 의해 분석하였다. 주요 유리 전이를 175℃ 의 중간점 온도에서 검출하였다. 폴리페닐렌 2 및 RADEL? R 폴리페닐술폰의 개개의 Tg 는 각각 165℃ 및 220℃ 이었다. Fox 방정식 또는 Utraki-Jukes 방정식에 따라, 상기 중합체 혼화물의 이론적 Tg 는, 완전한 혼화성을 가정한 경우, 175℃ 의 계산값을 가진다. 실험적으로 관찰된 Tg 가 이론적 Tg 에서 발생하였다는 것은 주어진 분율 (80 : 20) 에서 2 개의 중합체 사이의 매우 양호한 혼화성을 가리킨다.

실시예 8

폴리페닐렌 2 를 75 중량% 및 RADEL? R 폴리페닐술폰을 25 중량% 를 포함하는 혼화물을 33O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 생성 중합체 혼화물을 DSC 에 의해 분석하였다. 주요 유리 전이를 174℃ 의 중간점 온도에서 검출하였다. 폴리페닐렌 2 및 RADEL? R 폴리페닐술폰의 개개의 Tg 는 각각 165℃ 및 220℃ 이었다. Fox 방정식 또는 Utraki-Jukes 방정식에 따라, 상기 중합체 혼화물의 이론적 Tg 는, 완전한 혼화성을 가정한 경우, 178℃ 의 계산값을 가진다. 실험적으로 관찰된 Tg 가 이론적 Tg 에서 발생하였다는 것은 주어진 분율 (75 : 25) 에서 2 개의 중합체 사이에서의 매우 양호한 혼화성을 가리킨다.

중합체 쌍은 일반적으로 유의한 혼화성을 거의 나타내지 않는다. 폴리페닐렌이 폴리(아릴 에테르 술폰) 과의 임의의 혼화성을 나타낼 것이고, 폴리페닐렌 2 가 분율의 범위를 넘어서 폴리(아릴 에테르 술폰) 과의 본질적으로 완전한 혼화성을 나타낼 것이라는 것은 놀랍고도 예상치 못한 것이다. 폴리페닐렌 2 가 폴리페닐렌 1 보다 폴리(아릴 에테르 술폰) 과 더욱 혼화가능할 것이라는 것 또한 놀랍고도 예상치 못한 것이다.

실시예 9

폴리페닐렌 1 과 RADEL? R 폴리(아릴 에테르 술폰) 과의 혼화물을 32O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 개별 혼화물은 0 중량% 의 폴리페닐렌 1 에서 25 중량% 의 폴리페닐렌 1 까지, 5 중량% 증분의 폴리페닐렌 1 로 구성되었다. 각각의 생성 혼합물을 펠렛화한 다음, 동일한 조건 하에서 재압출시켜, 2 개의 중합체가 완전히 혼합되게 하였다. 다음, 각각의 혼화물을 4 인치 x 4 인치 평방 몰드에서 33O℃ 의 온도 및 1000 psi 에서 30 분 동안 압축 성형하였다. 다음, 생성 플라크를 [Baldwin, D., et al., Polymers Engineering and Science, vol. 36 (11), pp. 1437- 1445 (1996)] 에 기술된 바와 같인 초임계 발포체화시켰다. 도 4 는 벌크 발포체 밀도 대 중량% 폴리페닐렌의 그래프를 보여준다. 동일한 방식으로 가공되고 발포체화된 순수한 RADEL? R 샘플은 30 pcf 벌크 발포체 밀도를 가졌다. 이와는 달리, 5 중량% 폴리페닐렌을 포함하는 RADEL? R 의 벌크 발포체 밀도는 대략 6 pcf 이었다.

실시예 10

폴리페닐렌 1 과 RADEL? R 폴리페닐술폰의 혼화물을 실시예 9 에서 기술된 방법에서 조성물을 용융 혼합하고 압축 성형함으로써 제조하였다. 플라크를 초임계 공정에 의해 발포체화하고, 생성 벌크 발포체 밀도를 표 2 에 나타내었다.

7 pcf 의 발포체 밀도는 6 중량% 의 폴리페닐렌 1 의 농도에서 달성되었다. 이 결과는, 최적의 폴리페닐렌 1 농도는, 목적하는 결과가 최하의 가능한 발포체 밀도를 생성한다면, 대략 6 중량% 임을 제안한다. 폴리페닐렌 1 의 농도가 더 높을수록, 벌크 발포체 밀도가 점차 증가한다.

6% 폴리페닐렌 1 혼화물이 최하의 발포체 밀도를 나타내는 한편, 많은 혼화된 발포체의 밀도가 낮았음을 주시해야 할 것이다. 이러한 결과는, 그것이 임의의 표적 적용을 위해 발포체 특성을 최적화시키는 농도 범위를 제공하기 때문에 유의하다. 예를 들어, 더 높은 모듈러스 발포체, 즉 스티프 발포체가 상대적으로 저밀도를 필요로 하는 적용에 요구될 것이다. 발포체의 정량적 관점에서, 더 높은 농도의 폴리페닐렌 1 을 함유하는 혼화물의 발포체는 더 낮은 농도의 폴리페닐렌 1 을 함유하는 혼화물의 발포체보다 확실히 더 딱딱하다는 것을 관찰하였다. 폴리페닐렌의 폴리(아릴 에테르 술폰) 에의 첨가가 발포체 밀도의 급격한 감소를 초래할 것이라는 것은 놀랍고도 예상치 못한 것이다.

실시예 11 및 비교예 3 ~ 4

RADEL? R 펠렛 및 폴리페닐렌 2 펠렛의 50/50 중량% 혼합물을 혼합하고, 3 mm 의 원통형 구멍 다이를 사용해, 290℃ 에서 1 축 Killion 압출기에 첨가하였다. 생성 혼화물 펠렛을 하기 조성물을 위한 마스터 혼합물로서 사용하였다 :

25% 폴리페닐렌 2 를 포함하는 혼화물을, 적절한 분율의 50/50 마스터 혼합물과 적절한 분율의 RADEL? R 펠렛과 혼합하고, 상기 혼합물을 압출하여 제조하였다. 상기 혼합물의 펠렛을 열 및 가시적 매연 방출 특성 측정을 시험하는 OSU (Ohio State University) 시험을 위해 적절한 크기의 플라크로 주입 성형하였다.

50% 폴리페닐렌 2 를 함유하는 혼화물을, 50/50 마스터 혼합물과 적절한 분율의 RADEL? R 펠렛의 압출 및 펠렛화를 수행함으로서 제조하였다. 상기 혼화물의 펠렛을 열 및 가시적 매연 방출 특성 측정을 시험하는 OSU (Ohio State University) 시험을 위해 적절한 크기의 플라크로 주입 성형하였다.

75% 폴리페닐렌 2 를 포함하는 혼화물을, 적절한 분율의 RADEL? R 펠렛을 50/50 마스터 혼합물과 혼합하고, 상기 혼합물을 압출함으로써 제조하였다. 상기 혼화물의 펠렛을 열 및 가시적 매연 방출 특성 측정을 시험하는 OSU (Ohio State University) 시험을 위해 적절한 크기의 플라크로 주입 성형하였다.

열 및 가시적 매연 방출 특성 측정을 시험하는 OSU (Ohio State University) 시험을 위해 평가되는 혼화물 외에도, RADEL? R 및 폴리페닐렌 2 둘 다의 순 (neat) 수지를 적절한 크기의 플라크로 주입 성형하고, 적합성 향상의 정도에 대해 참조로서 시험하였다. RADEL? R 을 주요 성분으로서 포함하는 혼화물의 일부는 폴리페닐렌을 함유하지 않는 RADEL? R 비교 샘플에 비해, 열 및 가시적 매연 방출에 대해 향상된 (즉, 감소된) 값을 보여주었다. 특히, RADEL? R 및 폴리페닐렌 2 의 투명한 혼화물은 실질적으로 열 및 가시적 매연을 표준 RADEL? R 수지보다 거의 방출하지 않았다.

실시예 12 및 비교예 5

폴리페닐렌 2 를 0.5 ~ 25 중량% 포함하고, 나머지가 RADEL? R 이 되게, 혼화물을 제조하였다. 상기 혼화물의 펠렛을 열 및 가시적 매연 방출 특성 결정의 OSU 시험을 위해 적절한 크기의 플라크로 주입 성형하였다. 혼화물은 표준 UL 및/또는 OSU 프로토콜을 사용하여 측정된 RADEL? R 만에 대해 측정된 유사한 특성에 비해, 향상된 난연성 및/또는 향상된 열 및 매연 방출 특성을 보여주었다.

실시예 13 및 비교예 6

폴리페닐렌 1 및 폴리페닐렌 2 의 50 : 50 혼합물을 0.5 ~ 25 중량% 포함하고, 나머지가 RADEL? R 인 혼화물을 제조하였다. 상기 혼화물의 펠렛을 열 및 가시적 매연 방출 특성 결정의 OSU 시험을 위해 적절한 크기의 플라크로 주입 성형하였다. 혼화물은 표준 UL 및/또는 OSU 프로토콜을 사용하여 측정된 RADEL? R 만에 대해 측정된 유사한 특성에 비해, 향상된 난연성 및/또는 향상된 열 및 매연 방출 특성을 보여주었다.

실시예 14

하기 실시예에서, p-디클로로벤조페논으로부터 유도된 구조 단위를 포함하나 m-디클로로벤젠은 없는 폴리페닐렌 단독중합체를 사용하였다. 폴리페닐렌 단독중합체 80 중량% 및 RADEL? R 폴리페닐술폰 20 중량% 를 포함하는 혼화물을 33O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 생성 중합체 혼화물을 DSC 에 의해 분석하였다. 혼화 조성물은 폴리페닐렌 단독중합체 단독의 것보다 더 높은 Tg 를 가졌다.

실시예 15

하기 실시예에서, p-디클로로벤조페논으로부터 유도된 구조 단위를 포함하나 m-디클로로벤젠은 없는 폴리페닐렌 단독중합체를 사용하였다. p-디클로로벤조페논 및 m-디클로로벤젠 둘 다로부터 유도된 구조 단위를 갖는 50 : 50 폴리페닐렌 단독중합체 및 하나 이상의 폴리페닐렌 공중합체로 이루어진 폴리페닐렌 80 중량% 및 RADEL? R 폴리페닐술폰 20 중량% 를 포함하는 혼화물을 33O℃ 의 용융 온도에서 혼합 구획을 갖는, 직경이 1 인치인 Killion 1 축 압출기를 사용하여 용융-혼합하였다. 생성 중합체 혼화물을 DSC 에 의해 분석하였다. 혼화 조성물은 폴리페닐렌 단독중합체 단독의 것보다 더 높은 Tg 를 가졌다.

본 발명은 바람직하고 실례의 구현예를 참조로 기술된 것이나, 그에 제한되지는 않는다. 당업자는 하기 첨구항에 의해 정의된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변형을 할 수 있을 것임을 알게 될 것이다.

Claims

하나 이상의 폴리페닐렌 및 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화 조성물로서, 여기서, 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

;

및, 임의로 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 단독중합체 또는 공중합체를 포함하고 :

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨) ;

여기서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n (여기서, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 이거나 또는 분수일 수 있음) 을 포함하는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 이 반복 단위 (Ph)_k (여기서, Ph 는 페닐렌이고, k 는 1 내지 3 이거나 또는 이 범위 내에서 분수일 수 있고, k 가 1 을 초과하는 경우, 페닐렌은 단일 화학 결합 또는 SO₂ 이외의 2 가 기를 통해 선형 연결되거나 또는 함께 융합됨) 를 추가로 포함하는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, R¹ 이 페닐케톤이고, R², R³, 및 R⁴ 는 수소인 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 이 수소인 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, 제 1 반복 단위의 몰분율이 0.1% 내지 85% 의 범위 내에 있는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, 제 1 반복 단위의 몰분율이 1% 내지 85% 의 범위 내에 있는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, 제 2 반복 단위의 몰분율이 15% 내지 99% 의 범위 내에 있는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, 제 2 반복 단위의 몰분율이 25% 내지 65% 의 범위 내에 있는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 이 13% 내지 32% 의 범위 내에서, 100 x (SO₂의 중량)/(평균 반복 단위의 중량) 으로서 정의된 중량% SO₂ 함량을 갖는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 수평균 분자량의 범위가 2000 내지 60000 인 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 수평균 분자량의 범위가 9000 내지 35000 인 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리페닐렌이 p-디클로로벤조페논으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 단독중합체인 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리페닐렌이 p-디클로로벤조페논 및 m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 공중합체인 혼화 조성물.
제 13 항에 있어서, 공중합체가 40 ~ 99 몰% p-디클로로벤조페논 및 60 ~ 1 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 혼화 조성물.
제 13 항에 있어서, 공중합체가 80 ~ 90 몰% p-디클로로벤조페논 및 20 ~ 10 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 혼화 조성물.
제 13 항에 있어서, 공중합체가 45 ~ 55 몰% p-디클로로벤조페논 및 55 ~ 45 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리페닐렌이 (i) p-디클로로벤조페논으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 중합체, 또는 (ii) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 공중합체 ; 또는 (iii) 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 공중합체, 또는 (i), (ii), 및 (iii) 으로 이루어진 군으로 부터 선택되는 2 개 이상의 폴리페닐렌을 포함하는 혼합물인 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 이 화학식 : (I) -X-Ph-SO₂-Ph-X-Ph-SO₂-Ph- ; 또는 (II) -X-(Ph)_k-X-Ph-SO₂-Ph- (식 중, X 는 O 또는 S 이고, 단위마다 상이할 수 있음) 의 구조 단위 ; 또는 그의 혼합물을 포함하는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 이 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 혼화 조성물 :

.
제 1 항에 있어서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 Tg 의 범위가 175℃ 내지 225℃ 인 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 중량에 의해 99.9 : 0.1 내지 0.1 : 99.9 의 범위 내에 있는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 중량에 의해 99 : 1 내지 1 : 99 의 범위 내에 있는 혼화 조성물.
제 1 항에 있어서, 접착 촉진제, 항산화제, 대전방지제, 카본 블랙, 탄소 섬유, 융화제, 경화제, 염료, 확장 충진제, 난연제, 유리 섬유, 윤활제, 금속 입자, 몰드 이형제, 색소, 가소화제, 강화 충진제, 고무, 실리카, 매연 지연제, 강인화제, UV 흡수제, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 혼화 조성물.
하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :

및 (i) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 (ii) 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체, 또는 (i) 및 (ii) 의 혼합물을 포함하는 혼화 조성물.
제 24 항에 있어서, 폴리페닐렌 공중합체가 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 혼화 조성물.
제 24 항에 있어서, 폴리페닐렌 공중합체가 (i) 및 (ii) 의 혼합물을 포함하는 혼화 조성물.
제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 촉진제, 항산화제, 대전방지제, 카본 블랙, 탄소 섬유, 융화제, 경화제, 염료, 확장 충진제, 난연제, 유리 섬유, 윤활제, 금속 입자, 몰드 이형제, 색소, 가소화제, 강화 충진제, 고무, 실리카, 매연 지연제, 강인화제, UV 흡수제, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 혼화 조성물.
하기를 포함하는 혼화가능한 혼화물 :

(a) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및

(b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :
하기를 포함하는 혼화가능한 혼화물 :

(a) 70 ~ 99.9 몰% p-디클로로벤조페논 및 30 ~ 0.1 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및

(b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :
하기를 포함하는 혼화가능한 혼화물 :

(a) 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및

(b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :
하나 이상의 폴리페닐렌 및 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 이루어진 혼화 조성물로서, 여기서 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

(여기서, 제 1 반복 단위의 몰분율의 범위가 0.1% 내지 85% 임) ;

및 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 공중합체를 포함하고 :

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨),

여기서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n 및 (Ph)_k (식 중, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, k 는 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, (k 가 1 을 초과하는 경우), 상기 페닐렌은 단일 화학 결합 또는 --CO-- 를 통해 선형 연결됨) 를 포함하는 혼화 조성물.
하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :

및 (i) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 (ii) 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체, 또는 (i) 및 (ii) 의 혼합물로 이루어진 혼화 조성물.
제 32 항에 있어서, 폴리페닐렌 공중합체가 (i) 및 (ii) 의 혼합물로 이루어진 혼화 조성물.
제 32 항에 있어서, 폴리페닐렌 공중합체가 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 혼화 조성물.
제 1 항, 제 21 항 내지 제 26 항, 제 28 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리페닐렌의 수평균 중합도가 25 초과인 혼화 조성물.
제 1 항, 제 21 항 내지 제 26 항, 제 28 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 혼화 조성물을 포함하는 물품.
제 36 항에 있어서, 필름, 코팅, 섬유, 막, 필터, 레이돔, 하우징, 캐비넷, 용기, 커버, 샤시, 플레이트, 판넬, 펜더, 후드, 멀티칩 모듈의 유전층, 항공기 창문틀, 항공기 에어 덕트, 항공기 좌석 또는 비행 갑판 성분용 몰딩 부분, 항공기 주방, 또는 항공기 화물 저장고 또는 측벽을 포함하는 물품.
제 1 항, 제 21 항 내지 제 26 항, 제 28 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 혼화 조성물을 포함하는 발포체.
제 38 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 0.1 : 99.9 내지 15 : 85 의 중량/중량비 범위 내에 있는 발포체.
제 38 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 1 : 99 내지 10 : 90 의 중량/중량비 범위 내에 있는 발포체.
제 38 항에 있어서, 폴리페닐렌의 수평균 중합도가 25 초과인 발포체.
하기를 포함하는 발포체 :

(a) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및

(b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :
제 42 항에 있어서, 폴리페닐렌의 수평균 중합도가 25 초과인 발포체.
폴리(아릴 에테르 술폰) 을 하나 이상의 폴리페닐렌과 혼화시키는 단계를 포함하는, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 발포체 밀도를 감소시키는 방법.
제 44 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 0.1 : 99.9 내지 15 : 85 의 중량/중량비 범위 내에 있는 방법.
폴리(아릴 에테르 술폰) 을 하나 이상의 폴리페닐렌과 혼화시키는 단계를 포함하는, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 발포체 밀도를 감소시키는 방법으로서 ;

여기서, 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

;

및 임의로, 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 공중합체를 포함하고,

;

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨),

폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n 및 (Ph)_k (식 중, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, k 는 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, (k 가 1 을 초과하는 경우), 상기 페닐렌은 단일 화학 결합 또는 --CO-- 를 통해 선형 연결됨) 를 포함하는 방법.
제 46 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, 제 1 반복 단위의 몰분율의 범위가 0.1% 내지 85% 인 방법.
제 46 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 0.1 : 99.9 내지 15 : 85 범위의 중량/중량비 내에 있는 방법.
폴리(아릴 에테르 술폰) 을 하나 이상의 폴리페닐렌과 혼화시키는 단계를 포함하는, 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 발포체 밀도를 감소시키는 방법으로서 ;

여기서, 폴리페닐렌은 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체를 포함하고 ;

폴리(아릴 에테르 술폰) 은 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 방법 :
제 49 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 0.1 : 99.9 내지 15 : 85 범위의 중량/중량비 내에 있는 방법.
제 49 항에 있어서, 폴리페닐렌이 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체를 포함하는 방법.
제 44 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리페닐렌의 수평균 중합도가 25 초과인 방법.
하나 이상의 폴리페닐렌 및 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화 조성물의 제조 방법으로서,

여기서 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

;

및 임의로, 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 단독중합체 또는 공중합체를 포함하고 :

;

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨) ;

여기서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n 및 (Ph)_k (식 중, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, k 는 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, (k 가 1 을 초과하는 경우), 상기 페닐렌은 단일 화학 결합 또는 --CO-- 를 통해 선형 연결됨) 를 포함하고 ; 상기 방법이 (a) 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 10 : 90 내지 90 : 10 의 범위 내의 중량/중량비로 포함하는 혼화물을 직접 혼합하여 마스터 혼합물을 제조하는 단계, 및 (b) 하나 이상의 추가의 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 희석시키고 직접 혼합함으로써 10 중량% 미만의 폴리페닐렌을 포함하는 최종 혼화물을 제조하거나, 또는 하나 이상의 추가의 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리페닐렌으로 희석시키고 직접 혼합함으로써 10 중량% 미만의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 최종 혼화물을 제조하는 단계를 포함하는 방법.
제 53 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, 제 1 반복 단위의 몰분율의 범위가 0.1% 내지 85% 인 방법.
제 53 항에 있어서, 조성물이 접착 촉진제, 항산화제, 대전방지제, 카본 블 랙, 탄소 섬유, 융화제, 경화제, 염료, 확장 충진제, 난연제, 유리 섬유, 윤활제, 금속 입자, 몰드 이형제, 색소, 가소화제, 강화 충진제, 고무, 실리카, 매연 지연제, 강인화제, UV 흡수제, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 방법.
(i) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :

및 (ii) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체로 이루어진 혼화 조성물의 제조 방법으로서 ;

상기 방법이 (a) 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 10 : 90 내지 90 : 10 의 범위 내의 중량/중량비로 포함하는 혼화물을 직접 혼합하여 마스터 혼합물을 제조하는 단계, 및 (b) 하나 이상의 추가의 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리(아릴 에테르 술폰) 으로 희석시키고 직접 혼합함으로써 10 중량% 미만의 폴리페닐렌을 포함하는 최종 혼화물을 제조하거나, 또는 하나 이상의 추가의 공정 단계에서 마스터 혼합물을 폴리페닐렌으로 희석시키고 직접 혼합함으로써 10 중량% 미만의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 최종 혼화물을 제조하는 단계를 포함하는 방법.
제 56 항에 있어서, 폴리페닐렌 공중합체가 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 방법.
제 53 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리페닐렌의 수평균 중합도가 25 초과인 방법.
하나 이상의 폴리페닐렌 및 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 을 포함하는 혼화 조성물의 제조 방법으로서, 여기서, 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

;

및, 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 공중합체를 포함하고 ;

;

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 제 1 반복 단위의 몰분율의 범위는 0.1% 내지 85% 임),

여기서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n 및 (Ph)_k (식 중, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, k 는 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, (k 가 1 을 초과하는 경우), 상기 페닐렌은 단일 화학 결합 또는 --CO-- 를 통해 선형 연결됨) 를 포함하고 ;

상기 방법이 용액 혼화, 압출, 니딩 (kneading), 프로파일 압출, 시트 압출, 공압출, 성형, 주입 성형, 또는 물리적 혼합 후 압축 성형, 또는 그의 조합 중 하나 이상의 단계를 포함하는 방법.
하기로 이루어진 혼화 조성물의 제조 방법으로서 :

(a) 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 및

(b) 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 폴리(아릴 에테르 술폰) :

상기 방법이 용액 혼화, 압출, 니딩, 프로파일 압출, 시트 압출, 공압출, 성형, 주입 성형, 또는 물리적 혼합 후 압축 성형, 또는 그의 조합 중 하나 이상의 단계를 포함하는 방법.
폴리(아릴 에테르 술폰) 과 혼화시킴으로써 폴리페닐렌의 Tg 를 증가시키는 방법.
제 61 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 99.9 : 0.1 내지 60 : 40 의 중량/중량비 범위 내에 있는 방법.
폴리페닐렌을 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 과 혼화시키는 단계를 포 함하는, 폴리페닐렌의 Tg 를 증가시키는 방법으로서 ;

여기서 폴리페닐렌은 하기 구조를 갖는 제 1 반복 단위 :

및 임의로, 하기 구조를 갖는 제 2 반복 단위를 포함하는 공중합체를 포함하고,

(식 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬술폰, 아릴술폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 플루오로, 클로로, 및 브로모로 이루어진 군으로부터 선택됨),

여기서, 폴리(아릴 에테르 술폰) 은 에테르 및/또는 티오에테르를 통해 연결된 반복 단위 (PhSO₂Ph)_n 및 (Ph)_k (식 중, Ph 는 페닐렌이고, n 은 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, k 는 1 내지 3 이고 분수일 수 있고, (k 가 1 을 초과하는 경우), 상기 페닐렌은 단일 화학 결합 또는 --CO-- 를 통해 선형 연결됨) 를 포함하는 방법.
제 63 항에 있어서, 제 2 반복 단위가 존재하고, 제 1 반복 단위의 몰분율의 범위가 0.1% 내지 85% 인 방법.
제 63 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 99.9 : 0.1 내지 60 : 40 의 중량/중량비 범위 내에 있는 방법.
폴리페닐렌을 하나 이상의 폴리(아릴 에테르 술폰) 과 혼화시키는 단계를 포함하는, 폴리페닐렌의 Tg 를 증가시키는 방법으로서 ;

여기서, 폴리페닐렌이 60 ~ 95 몰% p-디클로로벤조페논 및 40 ~ 5 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체 ; 또는 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체를 포함하고 ;

폴리(아릴 에테르 술폰) 이 하기 화학식의 구조 단위를 포함하는 방법 :
제 66 항에 있어서, 폴리페닐렌 및 폴리(아릴 에테르 술폰) 의 상대량이 99.9 : 0.1 내지 60 : 40 의 중량/중량비 범위 내에 있는 방법.
제 66 항에 있어서, 폴리페닐렌이 30 ~ 60 몰% p-디클로로벤조페논 및 70 ~ 40 몰% m-디클로로벤젠으로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 폴리페닐렌 공중합체를 포함하는 방법.
제 61 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리페닐렌의 수평균 중합도가 25 초과인 방법.