KR101517427B1 - 실릴화 폴리카보네이트 폴리머들의 제조를 위한 모노머들 - Google Patents

실릴화 폴리카보네이트 폴리머들의 제조를 위한 모노머들 Download PDF

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Abstract

식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물이 개시되어 있으며:
Figure 112009037736076-pct00043
(1a)
상기 식에서, Ga 및 Gb 는 각기 독립적으로 C1-2 알킬, -OSi(C1-12 알킬)3, C1-12 아릴알킬, 또는 -OSi(C1 -12 아릴알킬)3 이고; Za 및 Zb 는 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2 -18 알킬렌, C8 -18 아릴알킬렌, 또는 C8 -18 알킬아릴렌이며, Xa 는 하나의 직접 결합(direct bond), 헤테로원자-포함 기, 또는 C1 -18 유기 기(organic group)이고, 그리고 r 및 s 는 각기 독립적으로 1 또는 2이다.

Description

실릴화 폴리카보네이트 폴리머들의 제조를 위한 모노머들{MONOMERS FOR THE PREPARATION OF SILYLATED POLYCARBONATE POLYMERS}
본 발명은, 폴리카보네이트들, 그리고 특히 실릴화(silylated) 폴리카보네이트들, 그 제조방법 및 용도에 관한 것이다.
폴리카보네이트들은, 그들의 고유한 특성들인 투명성, 광택, 및 충격 강도(impact strength) 때문에, 자동차 부품들에서 의료 기기들에 이르는 광범위한 적용예들을 위한 물품들(articles)과 부품들(components)의 제조에 유용하다. 폴리카보네이트들은 또한 광황변(photoyellowing)에 대한 개선된 저항성을 가지도록 만들어질 수 있다. 이러한 특성들의 조합(combination)은, 폴리카보네이트들로 하여금 충격, 오염(staining)과 같은 환경 스트레스(environmental stresses)에 대한 높은 저항성, 스크래칭에 대한 저항성을 필요로 하는 외장 용도들, 예를 들어, 도어 패널들(door panels), 범퍼들(bumpers), 트림(trim)을 포함하는 자동차 용도들 또는 다른 그러한 용도들에 유용하게 만든다. 그러나, 폴리카보네이트들은 예를 들어 폴리올레핀들과 같은 다른 열가소물(thermoplastics) 보다 더 친수성인 표면을 제공하는 것이 일반적이며, 이것은 폴리카보네이트의 표면이 더 쉽게 습윤(wetting)되게 만들고 그리고 그에 따라 수인성 오염물질들(moisture-borne contaminants)에 의해 얼룩지거나 그 영향을 받기 쉬울 수 있다. 게다가, 폴리카보네이트들은, 높은 스크래치(scratch) 저항성을 가지지 않는 것이 일반적이며, 따라서 마모 상태(abrasive conditions)에 처해질 때 광택과 광채를 잃을 수 있다.
따라서, 습윤에 대한 개선된 저항성을 갖는 폴리카보네이트들이 이 분야에 필요하다. 폴리카보네이트들이 내마모성을 유지하거나 개선하면서, 표면 마감처리(surface finish) 및 충격 강도, 및/또는 투명성과 같은 다른 유익한 특성들도 계속 가지는 것이 더 바람직할 것이다.
발명의 요약
이 분야의 상술된 그리고 다른 결함들은 하기 식 (1)의 실릴화 카보네이트 유닛들(units)을 포함하여 구성되는 실릴화 폴리카보네이트에 의해 충족되며:
Figure 112009037736076-pct00001
(1)
상기 식에서, Ga 및 Gb 는, 각기 독립적으로 C1-12 알킬, -OSi(C1-12 알킬)3, C1-12 아릴알킬, 또는 -OSi(C1-12 아릴알킬)3 이고; Za 및 Zb 는, 각기 독립적으로 직선형(straight) 또는 분지형(branched) C2-18 알킬렌, C8-18 아릴알킬렌, 또는 C8-18 알킬아릴렌이며, Xa 는 하나의 직접 결합(direct bond), 헤테로원자(heteroatom)-포함 기, 또는 C1-18 유기 기(organic group)이고, 그리고 r 및 s 는 각기 독립적으로 1 또는 2 이다.
다른 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트는, 하기 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물(silylated dihydroxy aromatic compound)로부터 유도된 카보네이트 유닛들을 포함하여 구성되며:
Figure 112009037736076-pct00002
(1a)
상기 식에서, Ga 및 Gb 는, 각기 독립적으로 C1-12 알킬, -OSi(C1-12 알킬)3, C1-12 아릴알킬, 또는 -OSi(C1-12 아릴알킬)3 이고; Za 및 Zb 는, 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2-18 알킬렌, C8-18 아릴알킬렌, 또는 C8-18 알킬아릴렌이며, Xa 는 하나의 직접 결합, 헤테로원자-포함 기, 또는 C1 -18 유기 기이고, 그리고 r 및 s 는 각기 독립적으로 1 또는 2 이다.
다른 구체예에서, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물은 하기 식 (1a)를 가지며:
Figure 112009037736076-pct00003
(1a)
상기 식에서, Ga 및 Gb 는, 각기 독립적으로 C1-12 알킬, -OSi(C1-12 알킬)3, C1-12 아릴알킬, 또는 -OSi(C1-12 아릴알킬)3 이고; Za 및 Zb 는 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2-18 알킬렌, C8-18 아릴알킬렌, 또는 C8-18 알킬아릴렌이며, Xa 는 하나의 직접 결합, 헤테로원자 포함 기, 또는 C1-18 유기 기이고, 그리고 r 및 s 는 각기 독립적으로 1 또는 2 이다.
다른 구체예에서, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물은 하기 식 (6)의 구조를 가진다:
Figure 112009037736076-pct00004
(6)
다른 구체예에서, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물은 하기 식 (7)의 구조를 가진다:
Figure 112009037736076-pct00005
(7)
다른 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트는, 하기 식 (5)의 실릴화 이소프로필리덴 비스페놀로부터 유도된 카보네이트 유닛들 1 내지 100 몰%:
Figure 112009037736076-pct00006
(5)
[상기 식에서, Ga 및 Gb 는 각기 독립적으로 C1-8 알킬 또는 -OSi(C1-8 알킬)3 이고; Za 및 Zb 는, 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2-8 알킬렌이며, 그리고 Xa 는 하나의 직접 결합 또는 C1-12 알킬렌 기임]; 및
하기 식 (8)의 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된 카보네이트 유닛들 0 내지 99 몰%:
Figure 112009037736076-pct00007
(8)
[상기 식에서, Ra 및 Rb 는 각기 독립적으로 C1-12 알킬 또는 할로겐이고, p 및 q 는 각기 독립적으로 0 또는 1 이며, 그리고 Xb 는,
Figure 112009037736076-pct00008
이고,
위에서, Rc 및 Rd 는 각기 독립적으로 수소, C1-12 알킬, 고리형 C1-12 알킬, C7-12 아릴알킬, C1-12 헤테로알킬, 또는 고리형 C7-12 헤테로아릴알킬이며, Re 는 2가 C1-12 탄화수소 기임]
를 포함하여 구성되며, 그리고 상기 다이하이드록시 방향족 화합물은 상기 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물과 같지 않으며; 여기서 전술한 각 몰 퍼센트들은 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물과 다이하이드록시 방향족 화합물의 전체 몰들(total moles)에 대한 것이다.
하나의 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트의 제조 방법은, 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물의 계면 중합(interfacial polymerization)을 포함하여 구성된다. 다른 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트의 제조 방법은, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물의 용융 중합(melt polymerization)을 포함하여 구성된다.
다른 구체예에서, 열가소성 조성물(thermoplastic composition)이 하나의 실릴화 폴리카보네이트와 하나의 첨가제를 포함하여 구성된다.
다른 구체예에서, 물품(article)이 실릴화 폴리카보네이트를 포함하여 구성된다.
예시적인 것으로 의도되고 제한하는 것이 아닌 것으로 의도된, 도면들에 대한 설명이 아래에 주어져 있다.
도 1은, 접촉 각(contact angle)의 측정을 보여주는 도면이며; 그리고
도 2는, 실시예 2와 비교예 1 - 비교예 3에 대한 접촉 각의 플롯(plot)이다.
상술한 그리고 다른 특성들이 다음의 상세한 설명에 의해 예를 들어 설명된다.
발명의 상세한 설명
본 발명은, 폴리카보네이트를 제조하는데 유용한 신규한 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물이다. 놀랍게도, 이 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물을 사용하여 제조된 폴리카보네이트는, 이 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물을 포함하지 않는 폴리카보네이트와 비교할 때, 증가된 표면 접촉 각과 더 낮은 습윤도(wettability)를 나타내는, 물품으로 만들어질 수 있다. 이러한 실릴화 폴리카보네이트들은, 개선된 스크래치 저항성, 충격 강도, 및 투명성과 같은 다른 유익한 특성들도 가질 수 있으며, 그리고 특히 고 효용 외장 용도들(high use exterior applications)에 유용하다. 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물은, 상-이동(phase-transfer) 중합 조건들 하에, 또는 용융 중합 조건들(melt polymerization conditions)을 사용하여 실릴화 폴리카보네이트를 만들기 위해 중합될 수 있다.
본 명세서에 사용된, "폴리카보네이트"라는 용어는, 일반적으로 호모폴리카보네이트들을 포함하며, 그리고 코폴리카보네이트들은 하기 식 (2)의 반복 구조(repeating structural) 카보네이트 유닛들을 가지며:
Figure 112009037736076-pct00009
(2)
상기 식에서, R1 기들은 다이하이드록시방향족 화합물로부터 유도된다.
본 발명은, 식 (2)의 카보네이트 유닛들의 R1 기들이 실릴 기들이 포함하여 구성되는, 실릴화 폴리카보네이트들이다. 구체적으로 말하면, 실릴화 폴리카보네이트는 하기 식 (1)에 나타나 있는 실릴화 카보네이트 유닛들을 포함하여 구성되며:
Figure 112009037736076-pct00010
(1)
상기 식에서, Ga 및 Gb 는 각기 독립적으로 C1-12 알킬, -OSi(C1-12 알킬)3, C1-12 아릴알킬, 또는 -OSi(C1-12 아릴알킬)3 이고; Za 및 Zb 는 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2-18 알킬렌, C8-18 아릴알킬렌, 또는 C8-18 알킬아릴렌이며, Xa 는 하나의 직접 결합, 헤테로원자-포함 기, 또는 C1-18 유기 기이고, 그리고 r 및 s 는 각기 독립적으로 1 또는 2 이다.
하나의 구체예에서, 본 발명의 실릴화 폴리카보네이트들의 실릴화 카보네이트 유닛은, 식 (1)의 실릴화 카보네이트 유닛들이 하기 식 (1a)의 하나의 실릴화 다이하이드록시방향족 화합물을 포함하여 구성되는 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된, 폴리카보네이트들이며:
Figure 112009037736076-pct00011
(1a)
상기 식에서, Ga, Gb, Za, Zb, r, 및 s 는 각각 위에서 식 (1)에 대해 설명되어 있는 바와 같다. 하나의 구체예에서, Za 및 Zb 는 각기 하나의 하이드록시 기에 대해 오르토(ortho)형으로 배치된다.
또한 식 (1a)에서, Xa 는 두 개의 하이드록시-치환(substituted) 방향족 기들을 결합시키는 다리 원자단(bridging group)(즉, 예를 들어, 페놀 또는 o-크레졸과 같은, 하이드록시-치환 C6 아릴렌 기들)을 나타낸다. 하나의 구체예에서, C6 아릴렌 기의 하이드록시 치환기와 다리 원자단은, C6 아릴렌 기에서 서로 파라(para) 형으로 배치된다. 하나의 구체예에서, 다리 원자단(Xa)은, 하나의 직접 결합, 헤테로원자-포함 기, 예컨대, S, S(O), S(O)2, O, 또는 C1-18 유기 기이다. C1-18 유기 다리 원자단은, 고리형 또는 비고리형(acyclic)이고, 방향족 또는 비-방향족이고, 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며, 그리고 할로겐들, 산소, 질소, 황, 규소, 또는 인과 같은 헤테로원자들을 더 포함하여 구성될 수 있다. C1-18 유기 기는, 거기에 결합된 C6 아릴렌 기들이 각기 하나의 공통의(common) 알킬리덴 탄소에 또는 C1 -18 유기 다리 원자단의 상이한 탄소들에 결합되도록 배치될(disposed) 수 있다.
하나의 구체예에서, Xa 는 하기 식 (3)의 기들 중의 하나이며:
Figure 112009037736076-pct00012
(3)
상기 식에서, Rc 및 Rd 는 각기 독립적으로 수소, C1-12 알킬, 고리형 C1-12 알킬, C7-12 아릴알킬, C1-12 헤테로알킬, 또는 고리형 C7-12 헤테로아릴알킬이며, 그리고 Re 는 2가 C1-12 탄화수소 기이다.
다른 구체예에서, Xa 는 C1-18 알킬렌 기, C3-18 사이클로알킬렌 기, 접합(fused) C6-18 사이클로알킬렌 기, 또는 식 「-B1-W-B2-」의 기이며, 여기서, B1 및 B2 는 동일하거나 상이한 C1-6 알킬렌 기이고, 그리고 W 는 C3-12 사이클로알킬렌 기 또는 C6-16 아릴렌 기이다.
또 다른 구체예에서, Xa 는 비고리형 C1-18 알킬리덴 기, C4-18 사이클로알킬리덴 기, 또는 C2-18 헤테로사이클로알킬리덴 기, 즉, 고리에 3 까지의 헤테로원자들을 갖는 사이클로알킬리덴 기이며, 여기서 헤테로원자들은, -O-, -S-, 또는 -N(Z)-을 포함하며, 여기서 Z 은 수소, 할로겐, 하이드록시, C1-12 알킬, C1-12 알콕시, 또는 C1-12 아실 이다.
Xa 는 하기 식 (4)의 치환 C4-18 사이클로알킬리덴이며:
Figure 112009037736076-pct00013
(4)
상기 식에서, 각 Rr, Rp, Rq, 및 Rt 는, 독립적으로 수소, 할로겐, 산소, 또는 C1-12 유기 기이고; I 는 하나의 직접 결합, 탄소, 또는 2가 산소, 황, 또는 -N(Z)- 이며, 여기서 Z 은 수소, 할로겐, 하이드록시, C1-12 알킬, C1-12 알콕시, 또는 C1-12 아실이고; h 는 0 내지 2 이며, j 는 1 또는 2 이고, i 는 0 또는 1의 하나의 정수이며, 그리고 k 는 0 내지 3의 하나의 정수인데, 함께 취해진 Rr, Rp, Rq, 및 Rt 의 적어도 둘이 접합 고리지방족, 방향족, 또는 헤테로방향족 고리인 것을 조건으로 한다. 접합 고리(fused ring)가 방향족일 경우에, 식 (4)에 나타나 있는 고리는, 그 고리가 접합된 하나의 불포화 탄소-탄소 결합(linkage)을 가지는 것을 알 것이다. k 가 1 이고 i 가 0 일 때, 식 (4)에 나타나 있는 고리는 4 탄소 원자들을 포함하며, k 가 2 일 때, 도시된 고리는 5 탄소 원자들을 포함하고, 그리고 k 가 3 일 때, 고리는 6 탄소 원자들을 포함한다. 하나의 구체예에서, 두 개의 인접한 기들(예컨대, 함께 취해진 Rq 및 Rt)은 하나의 방향족 기를 형성하며, 그리고 다른 구 체예에서, 함께 취해진 Rq 및 R1 는 하나의 방향족 기를 형성하고 그리고 함께 취해진 Rr 및 Rp 는 두번째 방향족 기를 형성한다.
하나의 구체예에서, 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물에서, Ga 및 Gb 는, 각기 독립적으로 C1-8 알킬 또는 -OSi(C1-8 알킬)3 이고; Za 및 Zb 는 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2-12 알킬렌이며, r 및 s 는 각기 독립적으로 1 내지 2 이고, Xa 는 S, S(O), S(O)2, O, C5-16 사이클로알킬렌, C5-16 사이클로알킬리덴, C1-8 알킬렌, C1-8 알킬리덴, C6-13 아릴렌, C7-12 아릴알킬렌, C7-12 아릴알킬리덴, C7-12 알킬아릴렌, 또는 C7-12 아릴렌알킬이며, 그리고 Za 및 Zb 은 각각 하이드록시 기에 대해 오르토 형으로 배치된다. 본 명세서에 달리 표시되지 않으면, 치환기(substituent group)가 자리잡지 않은 각 탄소 원자가(valency)는 수소가 채우는 것으로 이해될 것이다.
하나의 특정한 구체예에서, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물은 하기 식 (5)를 가지며:
Figure 112009037736076-pct00014
(5)
상기 식에서, Ga 및 Gb 는, 각기 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -OSi(C1-4 알킬)3 이고; Za 및 Zb 는, 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2-8 알킬렌이며, 그리고 Xa 는 하나의 직접 결합 (-) 또는 C1-12 알킬리덴 기이다. 하나의 특정한 구체예에서, Xa is 하나의 직접 결합 또는 이소프로필리덴 기이다.
하나의 예시적인 구체예에서, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물은, 하기 식 (6)의 실릴화 이소프로필리덴-브릿지(bridged) 비스페놀을 포함하여 구성된다:
Figure 112009037736076-pct00015
(6)
다른 예시적인 구체예에서, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물은, 식 (7)의 실릴화 바이페놀을 포함하여 구성된다:
Figure 112009037736076-pct00016
(7)
본 발명의, 실릴화 폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트는, 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물과 상이한, 비스페놀로부터 유도된 유닛들을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 비스페놀은 하기 식 (8)의 것이며:
Figure 112009037736076-pct00017
(8)
상기 식에서, Ra 및 Rb 는 각기 할로겐 또는 C1-12 알킬을 나타내고, 그리고 동일하거나 상이할 수 있으며, 그리고 p 및 q 는 각기 독립적으로 0 내지 4의 정수들이다. p 및/또는 q 가 0 일 때는, 원자가가 하나의 수소 원자에 의해 채워질 것으로 이해될 것이다. 또한 식 (8)에서, Xb 는 Xa 에 대해 위에 설명되어 있는 바와 같다.
적합한 비스페놀 화합물들의 몇몇 예시적인, 비제한적인 예들은, 4,4'-다이하이드록시바이페닐, 1,6-다이하이드록시나프탈렌, 2,6-다이하이드록시나프탈렌, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시페닐)다이페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)-1-나프틸메탄, 1,2-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2-(4-하이드록시페닐)-2-(3-하이드록시페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판, 1,1-비스(하이드록시페닐)사이클로펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시-3 메틸 페닐)사이클로헥산 1,1-비스(4-하이드록시페닐)이소부텐, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로도데칸, 트랜스-2,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부텐, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)아다만틴, (알파, 알파'-비스(4-하이드록시페닐)톨루엔, 비스(4-하이드록시페닐)아세토니트릴, 2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-n-프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-이소프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-세크-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프 로판, 2,2-비스(3-사이클로헥실-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-알릴-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메톡시-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판, 1,1-다이클로로-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-다이브로모-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-다이클로로-2,2-비스(5-페녹시-4-하이드록시페닐)에틸렌, 4,4'-다이하이드록시벤조페논, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부탄온, 1,6-비스(4-하이드록시페닐)-1,6-헥산다이온, 에틸렌 글리콜 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)설파이드, 비스(4-하이드록시페닐)설폭사이드, 비스(4-하이드록시페닐)설폰, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 2,7-다이하이드록시피렌, 6,6'-다이하이드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인데인 ["스피로바이인데인 비스페놀(spirobiindane bisphenol)"], 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈라이드, 2,6-다이하이드록시다이벤조-p-다이옥신, 2,6-다이하이드록시티안트렌, 2,7-다이하이드록시페녹사틴, 2,7-다이하이드록시-9,10-다이메틸페나진, 3,6-다이하이드록시다이벤조푸란, 3,6-다이하이드록시다이벤조티오펜, 및 2,7-다이하이드록시카바졸, 및 그 동등물과 함께, 적어도 하나의 전술한 다이하이드록시 방향족 화합물들을 포함하는 조합들(combinations)을 포함한다.
식 (2)로 나타내어진 유형들의 비스페놀 화합물들의 구체적인 예들은, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판 (이하 "비스페놀 A" 또는 "BPA"), 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 옥탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) n-부탄, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐) 프로판, 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐) 프로판, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘, 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 ("PPPBP"), 및 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌을 포함한다. 전술한 다이하이드록시 방향족 화합물들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들이 또한 사용될 수 있다.
소량의 다른 유형들의 다이올들이 실릴화 폴리카보네이트에 존재할 수 있다. 예를 들어, 소량의 R1 이 하기 식 (9)의 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도될 수 있으며:
Figure 112009037736076-pct00018
(9)
상기 식에서, 각 Rf 는 독립적으로 C1-12 알킬, 또는 할로겐이고, 그리고 u 는 0 내지 4 이다. u 가 0 일 때, Rf 는 수소인 것으로 이해될 것이다. 일반적으로, 할로겐은 염소 또는 브롬일 수 있다. 하나의 구체예에서, -OH 기들이 서로 메타 치환되고(substituted meta) 그리고 여기서 Rf 와 u 가 상술한 바와 같은, 식 (9)의 화합물들은, 일반적으로 본 명세서에서 레조르시놀들로도 불린다. 식 (9)로 나타내어질 수 있는 화합물들의 예들은, 레조르시놀 (여기서, u 는 0 임), 치환된 레조르시놀 화합물들, 예컨대, 5-메틸 레조르시놀, 5-에틸 레조르시놀, 5-프로필 레조르시놀, 5-부틸 레조르시놀, 5-t-부틸 레조르시놀, 5-페닐 레조르시놀, 5-쿠밀 레조르 시놀, 2,4,5,6-테트라플루오로 레조르시놀, 2,4,5,6-테트라브로모 레조르시놀, 또는 그 동등물; 카테콜; 하이드로퀴논; 치환된 하이드로퀴논들, 예컨대, 2-메틸 하이드로퀴논, 2-에틸 하이드로퀴논, 2-프로필 하이드로퀴논, 2-부틸 하이드로퀴논, 2-t-부틸 하이드로퀴논, 2-페닐 하이드로퀴논, 2-쿠밀 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라메틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라-t-부틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라플루오로 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라브로모 하이드로퀴논, 또는 그 동등물; 또는 전술한 화합물들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다.
분지형 기들(branching groups)을 갖는 다양한 유형들의 폴리카보네이트들이 또한, 그러한 분지(branching)가 폴리카보네이트의 바람직한 특성들에 크게 나쁜 영향을 주지 않는 것을 조건으로 하여, 유용한 것으로 생각된다. 분지형 폴리카보네이트 블록들(blocks)은, 중합 동안에 분지 작용제(branching agent)를 첨가함으로써 제조될 수 있다. 이러한 분지 작용제들은, 하이드록실, 카복실, 무수 카르복실릭(carboxylic anhydride), 할로포밀, 및 전술한 작용기들의 혼합들(mixtures)로부터 선택된 적어도 셋의 작용기들을 포함하는 다기능성(polyfunctional) 유기 화합물들을 포함한다. 구체적인 예들은, 트리멜리트산, 무수 트리멜리트산(trimellitic anhydride), 트리멜리틱 트리클로라이드, 트리스-p-하이드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC (1,3,5-트리스((p-하이드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA (4(4(1,1-비스(p-하이드록시페닐)-에틸) 알파, 알파-다이메틸 벤질)페놀), 무수 4-클로로포밀 프탈산, 트리메스산(trimesic acid), 및 벤조페논 테트라카복실산을 포함한다. 분지 작용제들은, 약 0.05 내지 약 2.0 중량%의 레벨로 첨가될 수 있다. 선형 폴리카보네이트들과 분지형 폴리카보네이트들을 포함하여 구성되는 혼합물들이 사용될 수 있다.
실릴화 폴리카보네이트에 존재하는 각 유형의 카보네이트 유닛의 상대적인 양(relative amount)은, 코폴리머(copolymer)의 바람직한 특성들에 좌우될 것이며, 그리고 본 명세서에 제공되어 있는 지침(guidance)을 이용하여, 불필요한 실험 없이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 쉽게 확인될 수 있다. 일반적으로, 실릴화 폴리카보네이트는, 1 내지 100 몰%, 구체적으로는 10 내지 100 몰%, 더욱 더 구체적으로는 15 내지 100 몰%의, 식 (1)의 실릴화 카보네이트 유닛들을 포함하여 구성될 것이다. 하나의 구체예에서, 실릴화 카보네이트 유닛들은, 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된다. 실릴화 폴리카보네이트는, 0 내지 99 몰%, 구체적으로는 0 내지 90 몰%, 더욱 더 구체적으로는 0 내지 85 몰%의, 추가적인 카보네이트 유닛들을 더 포함하여 구성될 것이다. 하나의 구체예에서, 추가적인 카보네이트 유닛들 각각은 식 (8)의 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된다. 하나의 특정한 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트는, 본질적으로(essentially) 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된 카보네이트 유닛들로 구성되는 호모폴리머(homopolymer)이다. 다른 특정한 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트는, 1 내지 60 몰%, 구체적으로는 5 내지 50 몰%, 더욱 구체적으로는 10 내지 40 몰%, 그리고 더욱 더 구체적으로는 10 내지 30 몰%의, 식 (1)의 실릴화 카보네이트 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머이다. 하나의 구체예에서, 실릴화 카보네이트 유닛들은, 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시방향족 화 합물로부터 유도된다. 전술한 몰 퍼센트들 각각은, 식 (1)의 실릴화 카보네이트 유닛들과 추가적인 카보네이트 유닛들의 전체 몰들에 대한 것이다. 하나의 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트가 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 화합물과 식 (8)의 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도되는 경우에, 몰 퍼센트들은, 실릴화 폴리카보네이트의 제조에 사용된 식 (8)의 다이하이드록시 방향족 화합물과 식 (1)의 실릴화 다이하이드록시 화합물의 전체 몰들에 대한 것이다.
다른 유형들의 다이하이드록시 모노머들(monomers), 예컨대, 식 (9)의 것들은, 10 몰% 까지의, 구체적으로는 7 몰% 까지의, 그리고 더욱 더 구체적으로 말하면, 5 몰% 까지의 양으로 사용될 수 있다. 하나의 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트는, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물과 다이하이드록시 화합물로부터 유도된 유닛들로 필수적으로 이루어지며, 여기서, 사용된 여하한 다이하이드록시 화합물들은, 실릴화 폴리카보네이트의 바람직한 특성들에 크게 나쁜 영향을 주지 않는다. 다른 구체예에서, 식 (1a)와 식 (8)의 범위내에 있는 모노머들만이 사용되는데, 즉, 실릴화 폴리카보네이트는, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물과 다이하이드록시 방향족 화합물들로부터 유도된 유닛들로 구성된다.
또한 본 명세서에 개시되어 있는, 실릴화 폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트들은, 카보네이트 유닛들 그리고 에스테르 유닛들, 폴리실록산 유닛들과 같은 다른 유형의 폴리머 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들 그리고 호모폴리카보네이트들과 코폴리카보네이트들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 더 포함할 수 있다. 이러한 유형의 폴리카보네이트 코폴리머의 구체적인 유형은, 폴리에스테르-폴리카보네이트로도 알려져 있는, 폴리에스테르 카보네이트이다. 그러한 코폴리머들은, 식 (2)의 되풀이되는 카보네이트 사슬 유닛들에 더하여, 하기 식 (10)의 반복 유닛들을 포함하여 구성되는 [본 명세서에서 "하이드록시 말단-캡핑된(end-capped) 올리고머(oligomeric) 아릴레이트 에스테르들"로도 불리는] 올리고머 에스테르-함유 다이하이드록시 화합물들로부터 유도된 카보네이트 유닛들을 더 포함할 수 있으며:
Figure 112009037736076-pct00019
(10)
상기 식에서, D 는, 다이하이드록시 화합물로부터 유도된 2가 기이고, 그리고 예를 들어, C2 -10 알킬렌 기, C6 -20 지방족고리 기, C6 -20 방향족 기 또는 폴리옥시알킬렌 기일 수 있으며, 여기서 알킬렌 기들은 2 내지 약 6의 탄소 원자들, 구체적으로는 2, 3, 또는 4의 탄소 원자들을 포함하고; 그리고 T 는, 다이카복실산으로부터 유도되는 2가 기이며, 그리고 예를 들어, C2 -10 알킬렌 기, C6 -20 지방족고리 기, C6-20 알킬 방향족 기, 또는 C6 -20 방향족 기일 수 있다.
하나의 구체예에서, D 는 직선형 사슬, 분지형 사슬, 또는 고리형 (다중고리형 포함) 구조를 갖는 C2-30 알킬렌 기이다. 다른 구체예에서, D 는 상기 식 (8)의 방향족 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된다. 다른 구체예에서, D 는 상기 식 (9)의 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된다.
폴리에스테르 유닛들을 제조하는데 사용될 수 있는 방향족 다이카복실산들의 예들은, 이소프탈산 또는 테레프탈산(isophthalic or terephthalic acid), 1,2-다이(p-카복시페닐)에탄, 4,4'-다이카복시다이페닐 에테르, 4,4'-비스벤조산, 및 전술한 산들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. 접합 고리들을 포함하는 산들은, 예컨대, 1,4-, 1,5-, 또는 2,6-나프탈렌다이카복실산들에 또한 존재할 수 있다. 구체적인 다이카복실산들은, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 다이카복실산, 사이클로헥산 다이카복실산, 또는 그 조합들이다. 구체적인 다이카복실산은, 이소프탈산과 테레프탈산의 조합을 포함하여 구성되며, 여기서, 이소프탈산의 테레프탈산에 대한 중량비는 약 91 : 9 내지 약 2 : 98 이다. 다른 특정한 구체예에서, D 는 C2-6 알킬렌 기이고 그리고 T 는 p-페닐렌, m-페닐렌, 나프탈렌, 2가 고리지방족 기, 또는 그 조합이다. 이러한 종류의 폴리에스테르는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트들)을 포함한다.
하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트에서 에스테르 유닛들의 수는, 일반적으로 4 이상, 구체적으로는 5 이상, 그리고 더욱 구체적으로는 8 이상이다. 또한 하나의 구체예에서, 식 (10)의 에스테르 유닛들의 수는, 100 이하, 구체적으로는 90 이하, 더욱 구체적으로는 70 이하이다. 식 (10)에 존재하는 에스테르 유닛들의 수에 대한 낮은 그리고 높은 종말 값들(endpoint values)이 독립적으로 결합가능한 것으로 이해될 것이다. 하나의 특정한 구체예에서, 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트에서 식 (10)의 에스테르 유닛들의 수는, 4 내지 50, 구체적으로는 5 내지 30, 더욱 구체적으로는 8 내지 25, 그리고 더욱 더 구체적으로는 10 내지 20 일 수 있다. 폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머들에서 에스테르 유닛들의 카보네이트 유닛들에 대한 몰비는, 최종 조성물의 바람직한 특성들에 따라, 폭넓게 변화할 수 있으며, 예를 들면, 1 : 99 내지 99 : 1, 구체적으로는 10 : 90 내지 90 : 10, 더욱 구체적으로는 25 : 75 내지 75 : 25 이다.
하나의 특정한 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트의 폴리에스테르 유닛은, 이소프탈릭 및 테레프탈릭 다이애시드들(isophthalic and terephthalic diacids) (또는 그 유도체들)의 조합의 레조르시놀과의 반응으로부터 유도될 수 있다. 다른 특정한 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트의 폴리에스테르 유닛은, 이소프탈산과 테레프탈산의 조합의 비스페놀-A와의 반응으로부터 유도된다. 하나의 특정한 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트의 카보네이트 유닛들은, 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물들로부터 유도된다. 이와 달리 또는 이에 더하여, 하나의 예시적인 구체예에서, 카보네이트 유닛들은 레조르시놀 및/또는 비스페놀 A로부터 유도될 수 있다. 다른 예시적인 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트의 카보네이트 유닛들은, 레조르시놀과 비스페놀 A로부터 1 : 99 내지 99 : 1의 레조르시놀 카보네이트 유닛들의 비스페놀 A 카보네이트 유닛들에 대한 최종(resulting) 몰비로 유도될 수 있다.
본 명세서에 개시되어 있는, 실릴화 폴리카보네이트들을 포함하는 폴리카보네이트들은, 또한 식 (2)의 카보네이트 유닛들; 및 하기 식 (11)의 다이오르가노실록산 유닛들 블록들을 포함하는, [본 명세서에서 "하이드록시아릴 말단-캡핑된 폴리실록산들"로도 불리는] 실록산-함유 다이하이드록시 화합물들로부터 유도된 폴리 실록산 블록들;을 포함하여 구성되는 폴리실록산-폴리카보네이트들일 수 있으며:
Figure 112009037736076-pct00020
(11)
상기 식에서, R의 각각(each occurrence)은 동일하거나 상이하고, 그리고 C1-13 은 1가 유기 기이다. 예를 들어, R 은 C1 -13 알킬 기, C1-C13 알콕시 기, C2-C13 알케닐 기, C2-C13 알케닐옥시 기, C3-C6 사이클로알킬 기, C3-C6 사이클로알콕시 기, C6-C14 아릴 기, C6-C10 아릴옥시 기, C7-C13 아르알킬 기, C7-C13 아르알콕시 기, C7-C13 알킬아릴 기, 또는 C7-C13 알킬아릴옥시 기 일 수 있다. 전술한 기들은, 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드, 또는 그 조합과 완전히 또는 부분적으로 할로겐화될 수 있다. 하나의 구체예에서, 투명한 실릴화 폴리카보네이트가 바람직한 경우에, R 은 할로겐을 전혀 포함하지 않는다. 전술한 R 기들의 조합들이 동일한 실릴화 폴리카보네이트에 사용될 수 있다.
식 (11)에서 E의 값은, 실릴화 폴리카보네이트에서 상이한 유닛들 각각의 유형 및 상대적인 양, 실릴화 폴리카보네이트의 바람직한 특성들, 및 기타 고려사항들(like considerations)에 따라 광범위하게 변화할 수 있다. 일반적으로, E 는, 약 2 내지 약 1,000, 구체적으로는 약 2 내지 약 500, 더욱 구체적으로는 약 2 내지 약 100의 평균 값을 가질 수 있다. 하나의 구체예에서, E 는, 약 4 내지 약 90, 구체적으로는 약 5 내지 약 80, 및 더욱 구체적으로는 약 10 내지 약 70의 평균 값 을 가진다. E 가 더 낮은 값, 예컨대, 약 40 보다 더 작은 값인 경우, 폴리실록산을 포함하는 유닛들을 비교적 더 많은 양으로 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 반대로, E 가 더 높은 값, 예컨대, 약 40 보다 더 큰 값인 경우, 폴리실록산을 포함하는 유닛들을 비교적 더 적은 양으로 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
하나의 구체예에서, 폴리실록산 블록들은 하기 식 (12)의 반복 구조 유닛들에 의해 제공되며:
Figure 112009037736076-pct00021
(12)
상기 식에서, E 는 상술한 바와 같고; 각 R 은 동일하거나 상이하며 그리고 상술한 바와 같고; 그리고 각 Ar 은 동일하거나 상이하며, 그리고 치환되거나 치환되지 않은 C6-C30 아릴렌 기이고, 여기서 결합들(bonds)은 방향족 모이어티(moiety)에 직접 결합된다. 식 (12)의 Ar 기들은, C6-C30 다이하이드록시아릴렌 화합물, 예컨대, 아래에 상세히 설명되어 있는 식 (8) 또는 식 (9)의 다이하이드록시아릴렌 화합물로부터 유도될 수 있다. 전술한 다이하이드록시아릴렌 화합물들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들이 또한 사용될 수 있다. 예시적인 다이하이드록시아릴렌 화합물들은, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 옥탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 프로판, 1,1-비 스(4-하이드록시페닐) n-부탄, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐) 프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 사이클로헥산, 비스(4-하이드록시페닐 설파이드), 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산, 및 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐) 프로판, 또는 전술한 다이하이드록시 화합물들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합이다.
그러한 유닛들을 포함하여 구성되는 폴리카보네이트들은 하기 식 (12a)의 상응하는 다이하이드록시 화합물로부터 유도될 수 있으며:
Figure 112009037736076-pct00022
(12a)
상기 식에서, Ar 및 E 는 상술한 바와 같다. 식 (12a)의 화합물들은, 상 이동 조건들(phase transfer conditions) 하에서, 다이하이드록시아릴렌 화합물의, 예를 들어, 알파, 오메가-비스-아세톡시-폴리다이오르가노실록산 올리고머와의 반응에 의해 얻을 수 있다. 식 (12a)의 화합물들은 또한 산 제거제(acid scavenger)의 존재하에, 다이하이드록시아릴렌 화합물의, 예를 들어, 알파, 오메가 비스-클로로-폴리다이메틸실록산 올리고머와의 축합 생성물로부터 얻을 수 있다.
다른 구체예에서, 폴리다이오르가노실록산 블록들은 하기 식 (13)의 유닛들을 포함하여 구성되며:
Figure 112009037736076-pct00023
(13)
상기 식에서, R 및 E 는 상술한 바와 같고, 그리고 각 R6 은 독립적으로 2가 C1-C30 유기 기이며, 그리고 여기서 올리고머화 폴리실록산 유닛은, 그 상응하는 다이하이드록시 화합물의 반응 잔류물이다. 식 (13)에 상응하는 폴리실록산 블록들은, 상응하는 다이하이드록시 화합물 (13a)으로부터 유도되며:
Figure 112009037736076-pct00024
(13a)
상기 식에서, R 및 E 및 R6 은 식 (13)에 대해 설명되어 있는 바와 같다.
하나의 특정한 구체예에서, 폴리다이오르가노실록산 블록들은, 하기 식 (14)의 반복 구조 유닛들에 의해 제공되며:
Figure 112009037736076-pct00025
(14)
상기 식에서, R 및 E 는 상술한 바와 같다. 식 (14)에서 R7 은 2가 C2-C8 지방족 기이다. 식 (14)에서 각 M 은, 동일하거나 상이할 수 있으며, 그리고 할로겐, 시아노, 니트로, C1-C8 알킬티오, C1-C8 알킬, C1-C8 알콕시, C2-C8 알케닐, C2-C8 알케닐옥시 기, C3-C8 사이클로알킬, C3-C8 사이클로알콕시, C6-C10 아릴, C6-C10 아릴옥시, C7-C12 아르알킬, C7-C12 아르알콕시, C7-C12 알킬아릴, 또는 C7-C12 알킬아릴옥시 이고, 여기서 각 n 은 독립적으로 0, 1, 2, 3, 또는 4 이다.
하나의 구체예에서, M 은, 브로모 또는 클로로, 알킬 기, 예컨대, 메틸, 에틸, 또는 프로필, 알콕시 기, 예컨대, 메톡시, 에톡시, 또는 프로폭시, 또는 아릴 기, 예컨대, 페닐, 클로로페닐, 또는 톨릴 이고; R7 은 다이메틸렌, 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌 기이며; 그리고 R 은 C1-8 알킬, 할로알킬, 예컨대, 트리플루오로프로필, 시아노알킬, 또는 아릴, 예컨대, 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴이다. 다른 구체예에서, R 은 메틸, 또는 메틸과 트리플루오로프로필의 조합, 또는 메틸과 페닐의 조합이다. 또 다른 구체예에서, M 은, 메톡시이며, n 은 1 이고, R7 은 2가 C1-C3 지방족 기이며, 그리고 R 은 메틸이다.
식 (14)의 유닛들을 포함하여 구성되는 폴리실록산-폴리카보네이트들은, 상응하는 다이하이드록시 폴리다이오르가노실록산 (14a)으로부터 유도될 수 있으며:
Figure 112009037736076-pct00026
(14a)
상기 식에서, R, E, M, R7, 및 n 의 각각은 상술한 바와 같다. 그러한 다이하이드록시 폴리실록산들은, 하기 식 (15)의 하나의 실록산 하이드라이드:
Figure 112009037736076-pct00027
(15)
[상기 식에서, R 및 E 은 앞에 정의되어 있는 바와 같음],
및 하나의 지방족 불포화(aliphatically unsaturated) 1가 페놀 사이에 백금-촉매 첨가(platinum-catalyzed addition)가 이루어지게 함으로서 만들 수 있다. 예시적인 지방족 불포화 1가 페놀들에는, 예를 들어, 유게놀(eugenol), 2-알릴페놀, 4-알릴-2-메틸페놀, 4-알릴-2-페닐페놀, 4-알릴-2-브로모페놀, 4-알릴-2-t-부톡시페놀, 4-페닐-2-페닐페놀, 2-메틸-4-프로필페놀, 2-알릴-4,6-다이메틸페놀, 2-알릴-4-브로모-6-메틸페놀, 2-알릴-6-메톡시-4-메틸페놀, 4-알릴페놀, 및 2-알릴-4,6-다이메틸페놀이 포함된다. 전술한 것들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들이 또한 사용될 수 있다.
하나의 구체예에서, 폴리실록산-폴리카보네이트는, 상응하는 다이하이드록시 폴리실록산 화합물로부터 유도된 폴리실록산 블록들을 포함하여 구성될 수 있으며, 이것은 폴리실록산 블록들과 카보네이트 유닛들의 전체 중량에 대해, 0.15 내지 30 중량%, 구체적으로는 0.5 내지 25 중량%, 그리고 더욱 구체적으로는 1 내지 20 중량%의 양으로 존재한다. 하나의 특정한 구체예에서, 폴리실록산 블록들은, 폴리실록산 블록들과 카보네이트 유닛들의 전체 중량에 대해, 1 내지 10 중량%, 구체적으 로는 2 내지 9 중량%, 그리고 더욱 구체적으로는 3 내지 8 중량%의 양으로 존재한다.
폴리실록산-폴리카보네이트들은, 식 (8)의 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된 식 (2)의 카보네이트 유닛들을 더 포함하여 구성된다. 하나의 예시적인 구체예에서, 다이하이드록시 방향족 화합물은 비스페놀 A 이다. 하나의 구체예에서, 폴리실록산-폴리카보네이트를 포함하여 구성되는 카보네이트 유닛들은, 폴리실록산 블록들과 카보네이트 유닛들의 전체 중량에 대해, 70 내지 99.85 중량%, 구체적으로는 75 내지 99.5 중량%, 그리고 더욱 구체적으로는 80 내지 99 중량%의 양으로 존재한다. 하나의 특정한 구체예에서, 카보네이트 유닛들은, 폴리실록산 블록들과 카보네이트 유닛들의 전체 중량에 대해, 90 내지 99 중량%, 구체적으로는 91 내지 98 중량%, 그리고 더욱 구체적으로는 92 내지 97 중량%의 양으로 존재한다.
실릴화 폴리카보네이트는, 실록산 기들[여기서, 실록산은 식 (1a)의 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물에 대한 하이드리도실록산 프리커서(precursor)로부터 유도된 것임]을, 실릴화 폴리카보네이트의 전체 중량에 대해 0.5 내지 57 중량%, 구체적으로는 1 내지 57 중량%, 더욱 더 구체적으로는 2 내지 57 중량%의 양으로 포함하여 구성된다. 하나의 특정한 구체예에서, 실릴화 폴리카보네이트는, 실록산을 실릴화 폴리카보네이트의 전체 중량에 대해 0.5 내지 35 중량%, 구체적으로는 1 내지 30 중량%, 더욱 구체적으로는 2 내지 25 중량%, 그리고 더욱 더 구체적으로는 5 내지 20 중량%의 양으로 포함하여 구성된다.
실릴화 폴리카보네이트들은, 폴리카보네이트 레퍼런스들(references)에 대해 보정되고(calibrated) 가교 스티렌-다이비닐벤젠 컬럼을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography: GPC)에 의해 측정된 바와 같이, 약 1,000 내지 약 100,000 g/몰, 구체적으로는 약 5,000 내지 약 75,000 g/몰, 그리고 더욱 구체적으로는 약 7,500 내지 약 50,000 g/몰의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. GPC 샘플들은, 약 1 mg/ml 농도의 메틸렌 클로라이드 또는 클로로포름과 같은 용제로 제조되며 그리고 약 1.5 ml/분의 흐름 레이트(flow rate)에서 용리된다.
폴리카보네이트들은, ASTM D 1238-04에 따라 1.2 kg의 로드(load) 하에 300℃에서 측정된, 약 0.5 내지 약 80, 더욱 구체적으로는 약 2 내지 약 40 cm3/10 분의 용융 체적 비(melt volume ratio: MVR)를 가질 수 있다.
실릴화 폴리카보네이트들은, 또한 실질적으로 투명하게 제조될 수 있다. 이 경우에, 폴리카보네이트 조성물들은, ASTM-D1003-00에 따라 3.2 mm 플래크들(plaques)을 사용하여 측정된 바와 같이, 0.5 내지 10 %의 투명도를 가질 수 있다. 이와 달리, 또는 이에 더하여, 실릴화 폴리카보네이트들은 ASTM-D 1003-00에 따라 3.2 mm 두께의 플래크들을 사용하여 측정된 바와 같이 0.5 내지 5 %의 탁도(haze)를 가질 수 있다.
폴리카보네이트들은, 계면 상 이동 공정(interfacial phase transfer process) 또는 용융 중합을 사용하여 제조될 수 있다. 계면 중합을 위한 반응 조건들이 달라질 수 있기는 하나, 하나의 예시적인 방법은, 2가 페놀 반응물을 수성(aqueous) 가성 소다 또는 가성 칼륨(potash)에 용해시키거나 분산시키는 단계, 상기 결과로 얻은 혼합물을 물과 혼합할 수 없는 용제 매질(water-immiscible solvent medium)에 첨가하는 단계, 그리고 예를 들어, 약 8 내지 약 10 의 제어된 pH 조건들 하에, 예를 들어, 트리에틸아민 또는 상 이동 촉매 염과 같은 촉매의 존재 하에, 상기 반응물들을 하나의 카보네이트 프리커서와 접촉시키는 단계를 포함하는 것이 일반적이다
따라서, 이상성 용액 상태의(in biphasic solution) 말단-캡핑제(end-capping agent)(예컨대, 모노페놀)와 상술된 하이드록시-함유 모노머들을 8.0 내지 9.0의 pH를 달성하기에 충분한 가성(caustic)으로 처리한 다음에, 일반적으로 상 이동 촉매의 존재 하에, 6.0 내지 9.0, 구체적으로는 8.0 내지 9.0의 pH 를 유지하기에 충분한 가성(caustic)의 존재하에, 카르보닐 프리커서(예컨대, 포스겐)와 반응시킨다.
상 이동 촉매들은, 식 「(R3)4Q+X」의 화합물들을 포함하며, 여기서, 각 R 은 동일하거나 상이하고, 그리고 C1 -10 알킬 기이며; Q 는 질소 또는 인 원자이고; 그리고 X 는 할로겐 원자 또는 C1-8 알콕시 기 또는 C6-18 아릴옥시 기이다. 예시적인 상 이동 촉매 염들은, 예를 들어, [CH3(CH2)3]4NX, [CH3(CH2)3]4PX, [CH3(CH2)5]4NX, [CH3(CH2)6]4NX, [CH3(CH2)4]4NX, CH3[CH3(CH2)3]3NX, 및 CH3[CH3(CH2)2]3NX 를 포함하며, 위에서, X 는 Cl-, Br-, C1-8 알콕시 기 또는 C6-18 아릴옥시 기이다.
예시적인 카보네이트 프리커서들은, 예를 들어, 카르보닐 할라이드, 예컨대, 카르보닐 브로마이드 또는 카르보닐 클로라이드; 또는 할로포르메이트, 예컨대, 2가 페놀의 비스할로포르메이트(예컨대, 비스페놀 A, 하이드로퀴논, 또는 그 동등물의 비스클로로포르메이트들) 또는 글리콜의 비스할로포르메이트 (예컨대, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 또는 그 동등물의 비스할로포르메이트)를 포함한다. 전술한 유형들의 카보네이트 프리커서들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들이 또한 사용될 수 있다. 이 방법은 카보네이트 프리커서로서 포스겐을 사용하는 것이 바람직하다.
이상성(biphasic) 용액을 제공하기 위해 사용되는 물과 혼합할 수 없는 용제는, 예를 들어, 메틸렌 클로라이드, 1,2-다이클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔, 및 그 동등물을 포함한다.
[사슬 스토퍼(chain stopper)로도 불리는] 말단-캡핑제는, 폴리카보네이트에서 분자량 증가 레이트(growth rate)를 제한하며, 그리고 그렇게 폴리카보네이트의 분자량을 제어한다. 예시적인 사슬-스토퍼들은, 어떤 모노페놀릭 화합물들 [즉, 하나의 단일 프리 하이드록시 기(single free hydroxy group)를 갖는 페닐 화합물들], 모노카복실산 클로라이드들, 및/또는 모노클로로포르메이트들을 포함한다. 페놀계(phenolic) 사슬 스토퍼들은, 페놀 그리고 C1-C22 알킬-치환 페놀들, 예컨대, p-쿠밀-페놀, 레조르시놀 모노벤조에이트, 및 p-터트-부틸 페놀, 크레졸, 그리고 p-메톡시페놀과 같은 다이페놀들의 모노에테르들로 예시된다. 8 내지 9의 탄소 원자 를 갖는 분지형 사슬 알킬 치환기들을 갖는 알킬-치환 페놀들이 특별히 언급될 수 있다. 어떤 모노페놀릭 UV 흡수제들이 또한 캡핑제(capping agent)로서 사용될 수 있는데, 예를 들면, 4-치환-2-하이드록시벤조페논들 및 그들의 유도체들, 아릴 살리실레이트들, 레조르시놀 모노벤조에이트와 같은 다이페놀들의 모노에스테르들, 2-(2-하이드록시아릴)-벤조트리아졸들 및 그들의 유도체들, 2-(2-하이드록시아릴)-1,3,5-트리아진들 및 그들의 유도체들, 및 그 동등물이다.
적합한 모노카복실산 클로라이드들은, 단일고리형, 모노-카복실산 클로라이드들, 예컨대, 벤조일 클로라이드, C1-C22 알킬-치환 벤조일 클로라이드, 톨루오일(toluoyl) 클로라이드, 할로겐-치환 벤조일 클로라이드, 브로모벤조일 클로라이드, 신나모일 클로라이드, 4-나디미도벤조일(nadimidobenzoyl) 클로라이드, 및 그 조합들; 다중고리형, 모노-카복실산 클로라이드들, 예컨대, 트리멜리틱 무수물 클로라이드(trimellitic anhydride chloride), 및 나프토일 클로라이드; 및 단일고리형 및 다중고리형 모노-카복실산 클로라이드들의 조합들을 포함한다. 약 22 이하의 탄소 원자들을 갖는 지방족 모노카복실산들의 클로라이드들이 유용하다. 지방족 모노카복실산들의 기능성(functionalized) 클로라이드들, 예컨대, 아크릴로일 클로라이드 및 메타크리오일 클로라이드가 또한 유용하다. 페닐 클로로포르메이트, C1-C22 알킬-치환 페닐 클로로포르메이트, p-쿠밀 페닐 클로로포르메이트, 톨루엔 클로로포르메이트, 및 그 조합들과 같은 단일고리형 모노클로로포르메이트들을 포함하는 모노클로로포르메이트들이 또한 유용하다.
이와 달리, 실릴화 폴리카보네이트들을 포함하는, 폴리카보네이트들을 만들기 위해 용융 방법들(melt processes)이 사용될 수 있다. 일반적으로, 용융 중합 방법에서, 폴리카보네이트들은, 균일한 분산 상태를 이루기 위해 밴버리 믹서(Banbury® mixer), 단일축 또는 이축 스크류 압출기(single or twin screw extruder), 또는 그 동등물에서, 에스테르교환(transesterification) 촉매의 존재하에, 다이하이드록시 반응물(들)과 다이아릴 카보네이트 에스테르, 예컨대, 다이페닐 카보네이트를, 용융 상태로, 함께 반응시킴(co-reacting)으로써 제조될 수 있다. 휘발성 1가 페놀은, 증류에 의해 용융된 반응물로부터 제거되며, 그리고 폴리머는 융융된 잔류물로서 분리된다. 폴리카보네이트들을 제조하는데 특히 유용한 용융 방법은, 아릴들에 전자-끌기(electron-withdrawing) 치환기들을 갖는 다이아릴 카보네이트 에스테르를 사용한다. 전자 끌기 치환기들을 갖는 특히 유용한 다이아릴 카보네이트 에스테르들의 예들은, 비스(4-니트로페닐)카보네이트, 비스(2-클로로페닐)카보네이트, 비스(4-클로로페닐)카보네이트, 비스(메틸 살리실)카보네이트, 비스(4-메틸카복실페닐) 카보네이트, 비스(2-아세틸페닐) 카복실레이트, 비스(4-아세틸페닐) 카복실레이트, 또는 전술한 것들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합을 포함한다. 또한, 예시적인 에스테르교환 촉매들은, 상기 식 「(R3)4Q+X」의 상 이동 촉매를 포함할 수 있으며, 여기서 각 R3, Q, 및 X 는 상술한 바와 같다. 그러한 에스테르교환 촉매들의 예들은, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드, 메틸트리부 틸암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸암모늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 하이드록사이드, 테트라부틸포스포늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 페놀레이트, 또는 전술한 것들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합을 포함한다.
예를 들어, 비스페놀-A 폴리카보네이트와 같은 전형적인 폴리카보네이트들이, 폴리카보네이트를 사용하여 제조된 물품의 표면이 수분(즉, 물)을 끌어당기고 보유하고 그리고 쉽게 발산하지 않거나 내보내지 않도록, 충분한 친수성을 가지게 하는 표면 특성들을 가질 수 있는 것으로 밝혀졌다. 표면의 친수성은, 표면 상에 놓인 오염물질을 포함하지 않는 물의 하나의 앉은 방울(a sessile drop)의 접촉 각에 의해 측정될 수 있는데, 그 방울과 표면 사이의 접촉의 접선 각도(tangential angle of contact)를 측정한다. 폴리카보네이트에 있어서, 접촉 각은 일반적으로 약 75˚내지 80˚이며, 이것은 폴리머 기재(polymeric substrate)에 대한 비교적 높은 습윤도를 나타낸다. 수분에 수반된 오염물질들이 수분 증발시 폴리카보네이트로 만들어진 물품의 표면에 퇴적될(deposited) 수 있다는 점에서, 더 큰 친수성(즉, 더 작은 접촉 각)을 갖는 표면들이 그러한 오염물질들을 더 많이 보유할 수 있으며, 이것은 오염된, 예컨대, 더러운, 표면을 시각적으로 드러내는 것으로 나타날 수 있다. 그러한 표면들은, 수분의 소실 후의 외관이 심미적 목적들을 위해 또는 오염물질이 없는 표면이 다른 점에서 바람직한 용도들을 위해 시각적으로 오염이 없어야 하는 경우에 덜 바람직하다.
펜던트(pendant) 실록산 기들을 갖는 식 (1a)의 신규한 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물이 본 명세서에 개시되어 있다. 놀랍게도, 이 실릴화 다이하이드 록시 방향족 화합물을 사용하여 제조된 실릴화 폴리카보네이트가, 이 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물을 포함하지 않는 폴리카보네이트와 비교할 때, 크게 증가된 표면 접촉 각을 나타내는 물품으로 제조될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본 명세서에 개시되어 있는 실릴화 폴리카보네이트로 만들어진 물품들의 표면은, 적어도 95˚또는 그보다 큰 표면 접촉 각을 가질 수 있으며, 그 결과로서 이 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물 없이 제조된 폴리카보네이트 보다 수분을 더 효율적으로 발산하고 분산시킬 수 있다. 이러한 코폴리머들은, 개선된 스크래치 저항성 및 투명성과 같은 다른 유익한 특성들도 가질 수 있다. 실릴화 폴리카보네이트들은, 따라서 다습한 환경 조건들(wet environmental conditions)에 노출되는 고 효용 외장 용도들에 특히 유용하다.
실릴화 폴리카보네이트는 열가소성 조성물을 제공하기 위해 다른 성분들과 결합될 수 있는데, 이 경우 열가소성 조성물의 바람직한 특성들이 이러한 다른 성분들에 의해 크게 나쁜 영향을 받지 않도록, 다른 성분들의 유형들과 그 양들이 정해진다. 하나의 구체예에서, 열가소성 조성물은 필수적으로 실릴화 폴리카보네이트로 이루어진다.
실릴화 폴리카보네이트들을 사용하여 제조된 열가소성 조성물들은, 하나의 앉은 물 방울(a sessile water droplet)을 사용하여 측정할 때, 97˚이상, 구체적으로는 98˚이상, 더 구체적으로는 99˚이상, 그리고 더욱 더 구체적으로는 100˚이상의 평균 표면 접촉 각을 갖는 것이 바람직하다.
상술한 실릴화 폴리카보네이트들에 더하여, 실릴화 폴리카보네이트의 식 (1) 의 실릴화 카보네이트 유닛들을 포함하여 구성되지 않는 다른 열가소성 폴리머들과의 조합들을 포함하여 구성되는 열가소성 조성물들은, 예를 들어 호모폴리카보네이트들; 카보네이트 유닛들, 폴리실록산-폴리카보네이트들, 폴리에스테르-카보네이트들 (폴리에스테르-폴리카보네이트들로도 불림), 및 폴리에스테르들에 상이한 R1 모이어티들을 포함하여 구성되는 다른 폴리카보네이트 코폴리머들 (즉, 코폴리카보네이트들)을 사용하여 제조될 수 있다. 이러한 조합들은, 1 내지 99 중량%, 구체적으로는 10 내지 90 중량%, 더욱 구체적으로는 20 내지 80 중량%의 실릴화 폴리카보네이트를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 조성물들의 나머지는 전술한 폴리머들의 그 밖의 것, 및/또는 아래에 설명되어 있는 첨가제들이다.
예를 들어, 열가소성 조성물은, 첨가제로서 충격 보강제(impact modifier)(들)를 더 포함할 수 있다. 적합한 충격 보강제들은, 일반적으로 공액 다이엔들(conjugated dienes) 뿐 아니라, 올레핀들, 모노비닐 방향족 모노머들, 아크릴산 및 메타크릴산들 및 그들의 에스테르 유도체들로부터 유도된 고 분자량 엘라스토머 물질들이다. 공액 다이엔들로 만들어진 폴리머들은, 완전히 또는 부분적으로 수소화될(hydrogenated) 수 있다. 엘라스토머 물질들은, 랜덤(random), 블록, 방사상 블록(radial block), 그라프트(graft), 및 코어-쉘(core-shell) 코폴리머들을 포함하는, 호모폴리머들 또는 코폴리머들의 형태일 수 있다. 충격 보강제들의 조합들이 사용될 수 있다.
특수항 유형의 충격 보강제는, 약 10℃ 보다 낮은, 더욱 구체적으로는 약 -10℃ 보다 낮은, 또는 더욱 구체적으로는 약 -40℃ 내지 -80℃의 Tg를 갖는, 하나의 엘라스토머(즉, 러버) 폴리머 기재 및 (ii) 엘라스토머 폴리머 기재에 그라프트된 하나의 경성 폴리머 슈퍼스트레이트(rigid polymeric superstrate)를 포함하여 구성되는, 엘라스토머-변성(modified) 그라프트 코폴리머이다. 엘라스토머 상(elastomeric phase)으로 사용하기에 적합한 물질들은, 예를 들어, 공액 다이엔 러버들(rubbers), 예컨대, 폴리부타다이엔 및 폴리이소프렌; 약 50 중량% 보다 적은 혼성중합(copolymerizable) 모노머를 갖는, 예컨대, 스티렌, 아크릴로니트릴, n-부틸 아크릴레이트, 또는 에틸 아크릴레이트와 같은 모노비닐 화합물을 갖는, 공액 다이엔의 코폴리머들; 에틸렌 프로필렌 코폴리머들 (EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-다이엔 모노머 러버들 (EPDM)과 같은 올레핀 러버들; 에틸렌-비닐 아세테이트 러버들; 실리콘 러버들; 엘라스토머 C1-8 알킬 (메트)아크릴레이트들; C1-8 알킬 (메트)아크릴레이트들의 부타다이엔 및/또는 스티렌과의 엘라스토머 코폴리머들; 또는 전술한 엘라스토머들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. 경성 상(rigid phase)으로서 사용하기에 적합한 물질들은, 예를 들어, 모노비닐 방향족 모노머들, 예컨대, 스티렌 및 알파-메틸 스티렌, 및 모노비닐 모노머들, 예컨대, 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 및 아크릴산과 메타크릴산의 C1-C6 에스테르들, 구체적으로는 메틸 메타크릴레이트를 포함한다.
특별한 예시적인 엘라스토머-변성 그라프트 코폴리머들은, 스티렌-부타다이엔-스티렌 (SBS), 스티렌-부타다이엔 러버 (SBR), 스티렌-에틸렌-부타다이엔-스티 렌 (SEBS), ABS (아크릴로니트릴-부타다이엔-스티렌), 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-다이엔-스티렌 (AES), 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS), 메틸 메타크릴레이트-부타다이엔-스티렌 (MBS), 및 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN)로 만들어진 것들을 포함한다.
충격 보강제들은, 일반적으로 조성물에서 폴리머들의 전체 중량에 대해, 1 내지 30 중량%의 양으로 존재한다.
실릴화 폴리카보네이트에 더하여, 열가소성 조성물은, 첨가제들이 열가소성 조성물의 바람직한 특성들에 크게 나쁜 영향을 주지 않도록 선택되는 것을 조건으로 하여, 이러한 유형의 레진(resin) 조성물들에 보통 함유되어 있는(incorporated) 다양한 첨가제들을 포함할 수 있다. 첨가제들의 조합들이 사용될 수 있다. 그러한 첨가제들은 조성물을 만들기 위해 성분들을 혼합하는 동안 적기에(at a suitable time) 혼합될 수 있다.
가능한 필러들 또는 보강제들은, 예를 들어, 실리케이트들 및 실리카 분말들, 예컨대, 알루미늄 실리케이트 (멀라이트), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융 실리카(fused silica), 결정질 실리카 흑연, 천연 실리카 모래, 또는 그 동등물; 붕소 분말들, 예컨대, 붕소-나이트라이드 분말, 붕소-실리케이트 분말들, 또는 그 동등물; TiO2, 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 또는 그 동등물과 같은 산화물들; 칼슘 설페이트(sulfate) (예컨대, 그 무수물, 2수화물 또는 3수화물); 칼슘 카보네이트들, 예컨대, 초크, 석회석, 대리석, 합성 침전 칼슘 카보네이 트들, 또는 그 동등물; 섬유질, 모듈식(modular), 침상(needle shaped), 층판(lamellar) 활석, 또는 그 동등물을 포함하는 활석; 규회석; 표면-처리 규회석; 유리 구체들(glass spheres), 예컨대, 중공 유리 구체들과 고형 유리 구체들, 실리케이트 구체들, 세노스피어들(cenospheres), 알루미노실리케이트 [아르모스피어들(armospheres)], 또는 그 동등물; 경질(hard) 고령토, 연질(soft) 고령토, 하소 고령토를 포함하는 고령토, 폴리머 매트 매트릭스 레진과의 상용성(compatibility)을 용이하게 하기 위해 이 분야에 공지되어 있는 다양한 코팅들을 포함하여 구성되는 고령토, 또는 그 동등물; 단일 결정 화이버들(fibers) 또는 "휘스커(whiskers)", 예컨대, 규소 카바이드, 알루미나, 붕소 카바이드, 철, 니켈, 구리, 또는 그 동등물; [연속성 및 촙트(chopped) 화이버들을 포함하는] 화이버들, 예컨대, 석면들, 탄소 화이버들, 유리 화이버들, 예컨대, E, A, C, ECR, R, S, D, 또는 NE 유리들, 또는 그 동등물; 설파이드들, 예컨대, 몰리브덴 설파이드, 징크 설파이드 또는 그 동등물; 바륨 화합물들, 예컨대, 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트, 바륨 설페이트, 중정석(heavy spar), 또는 그 동등물; 금속들 및 금속 산화물들, 예컨대, 미립자 또는 섬유질(fibrous) 알루미늄, 청동, 아연, 구리 및 니켈 또는 그 동등물; 박편형(flaked) 필러들, 예컨대, 유리 박편들(glass flakes), 박편형 규소 카바이드, 알루미늄 다이보라이드(diboride), 알루미늄 박편들, 강철 박편들 또는 그 동등물; 섬유질 필러들, 예를 들어 알루미늄 실리케이트들, 알루미늄 옥사이드들, 마그네슘 옥사이드들, 및 칼슘 설페이트 반수화물(hemihydrate)의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 블렌드들(blends)로부터 유도된 것들과 같은 길이 가 짧은 무기 화이버들 또는 그 동등물; 천연 필러들 및 보강재들, 예컨대, 목재를 분쇄하여 얻은 목분(wood flour), 섬유질 제품들, 예컨대, 셀룰로오스, 코튼, 사이잘마(sisal), 황마, 녹말, 코르크 분말(cork flour), 리그닌, 땅콩 껍질들, 옥수수, 쌀알 껍질(rice grain husks) 또는 그 동등물; 유기 필러들, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤즈옥사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르들, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아마이드들, 방향족 폴리이미드들, 폴리에테르이미드들, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴릭 레진들, 폴리(비닐 알코올)과 같은, 화이버들을 만들 수 있는 유기 폴리머들로부터 만들어진 보강 유기 섬유질 필러들 또는 그 동등물과 함께; 추가적인 필러들 및 보강제들, 예컨대, 운모, 클레이(clay), 장석, 굴뚝 먼지(flue dust), 필라이트(fillite), 석영, 규암, 진주암, 트리폴리, 규조토, 카본 블랙, 또는 그 동등물, 또는 전술한 필러들 또는 보강제들의 적어도 하나를 포함하여 구성된 조합들을 포함한다.
필러들과 보강제들은, 전도성을 증진하기 위해 금속 물질의 층으로 코팅될 수 있거나, 폴리머 매트릭스 레진(polymeric matrix resin)으로 점착성과 분산성을 개선시키기 위해 실란들로 표면 처리될 수 있다. 또한, 보강 필러들은, 단섬유(monofilament) 또는 다섬유(multifilament) 화이버들의 형태로 제공될 수 있고, 그리고 개별적으로 또는 예를 들어, 공동-직조(co-weaving) 또는 코어/시스(core/sheath), 사이드-바이-사이드(side-by-side), 오렌지-형(orange-type) 또는 매트릭스 및 미소섬유 구성들(fibril constructions)에 의해, 또는 화이버 제조 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있는 다른 방법들에 의해, 다른 유 형들의 화이버와 결합하여 사용될 수 있다. 예시적인 공동-직조 구조들(co-woven structures)은, 예를 들어, 유리 화이버-탄소 화이버, 탄소 화이버-방향족 폴리이미드 (아라미드) 화이버, 및 방향족 폴리이미드 화이버글라스 화이버 또는 그 동등물을 포함한다. 섬유질 필러들은, 예를 들어, 조방사들(rovings), 직조된(woven) 섬유질 보강재들, 예컨대, 0-90 등급(degree) 직물들 또는 그 동등물; 비-직조 섬유질 보강재들, 예컨대, 연속 스트랜드 매트(continuous strand mat), 촙트 스트랜드 매트(chopped strand mat), 티슈들(tissues), 종이들 및 펠트들 또는 그 동등물; 또는 삼차원 보강재들, 예컨대, 끈들(braids)의 형태로 공급될 수 있다. 필러들은, 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부(parts by weight)에 대해, 약 1 내지 약 20 중량부의 양으로 사용되는 것이 일반적이다.
예시적인 산화방지제 첨가제들은, 예를 들어, 오르가노포스파이트들, 예컨대, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-다이-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-다이-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 다이포스파이트, 다이스테아릴 펜타에리트리톨 다이포스파이트 또는 그 동등물; 알킬화(alkylated) 모노페놀들 또는 폴리페놀들; 폴리페놀들의, 테트라키스[메틸렌(3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)] 메탄, 또는 그 동등물과 같은 다이엔들과의 알킬화 반응 생성물들; 파라-크레졸 또는 다이사이클로펜타다이엔의 부틸화 반응 생성물들; 알킬화 하이드로퀴논들; 하이드록실화(hydroxylated) 티오다이페닐 에테르들; 알킬리덴-비스페놀들; 벤질 화합물들; 베타-(3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가(polyhydric) 알코올들과의 에스테르들; 베타-(5-터트-부틸-4-하이드 록시-3-메틸페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올들과의 에스테르들; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물들의 에스테르들, 예컨대, 다이스테아릴티오프로피오네이트, 다이라우릴티오프로피오네이트, 다이트리데실티오다이프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 또는 그 동등물; 베타-(3,5-다이-터트-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산 또는 그 동등물의 아마이드들, 또는 전술한 산화방지제들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. 산화방지제들은, 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.01 내지 약 0.1 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 열 안정제(heat stabilizer) 첨가제들은, 예를 들어, 오르가노포스파이트들, 예컨대, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-다이메틸페닐)포스파이트, 트리스-[혼합(mixed) 모노- 및 다이-노닐페닐]포스파이트 또는 그 동등물; 포스포네이트들(phosphonates), 예컨대, 다이메틸벤젠 포스포네이트 또는 그 동등물, 포스페이트들(phosphates), 예컨대, 트리메틸 포스페이트, 또는 그 동등물, 또는 전술한 열 안정제들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. 열 안정제들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해 약 0.01 내지 약 0.1 중량부의 양으로 사용된다.
광 안정제들(light stabilizers) 및/또는 자외선 (UV) 흡수 첨가제들이 또한 사용될 수 있다. 예시적인 광 안정제 첨가제들은, 예를 들어, 벤조트리아졸들, 예컨대, 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-터트-옥틸페 닐)-벤조트리아졸 및 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논, 또는 그 동등물, 또는 전술한 광 안정제들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. 광 안정제들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.01 내지 약 5 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 UV 흡수 첨가제들은, 예를 들어, 하이드록시벤조페논들; 하이드록시벤조트리아졸들; 하이드록시벤조트리아진들; 시아노아크릴레이트들; 옥사닐라이드들(oxanilides); 벤즈옥사지논들(benzoxazinones); 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORB® 5411); 2-하이드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논 (CYASORB® 531); 2-[4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)-페놀 (CYASORB® 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온) (CYASORB® UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-다이페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-다이페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판 (UVINUL® 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-다이페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-다이페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 나노-크기(nano-size) 무기 물질들, 예컨대, 티타늄 옥사이드, 세륨 옥사이드, 및 산화 아연 (모두 약 100 나노미터 이하의 입자 크기를 가짐); 또는 그 동등물, 또는 전술한 UV 흡수제들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. UV 흡수제들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.01 내지 약 5 중량부의 양으로 사용된다.
가소제들, 윤활제들, 및/또는 이형제들(mold release agents)이 또한 사용될 수 있다. 이러한 유형들의 물질들 사이에는 상당한 중복이 있는데, 이들은, 예를 들어, 프탈산 에스테르들, 예컨대, 다이옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트; 트리스-(옥톡시카르보닐에틸)이소시아누레이트; 트리스테아린; 이기능성 또는 다기능성 방향족 포스페이트들, 예컨대, 레조르시놀 테트라페닐 다이포스페이트 (RDP), 하이드로퀴논의 비스(다이페닐) 포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(다이페닐) 포스페이트; 폴리-알파-올레핀들; 에폭시화 콩기름(epoxidized soybean oil); 실리콘 오일들을 포함하는 실리콘들; 에스테르들, 예컨대, 지방산(fatty acid) 에스테르들, 예컨대, 알킬 스테아릴 에스테르들, 예컨대, 메틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 및 그 동등물; 폴리에틸렌 글리콜 폴리머들, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머들, 폴리(에틸렌 글리콜-코-프로필렌 글리콜) 코폴리머들을 포함하여 구성되는 친수성 및 소수성 비이온성 계면활성제들과 메틸 스테아레이트의 조합들, 또는 전술한 글리콜 폴리머들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합(예컨대, 적합한 용제에서 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머); 왁스들, 예컨대, 밀랍, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스, 또는 그 동등물을 포함한다. 그러한 물질들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 1 중량부의 양으로 사용된다.
"대전 방지제(antistatic agent)"라는 용어는, 폴리머 레진들로 프로세싱될(processed) 수 있고 그리고/또는 전도성(conductive properties)과 전체적인 물 리적 성능을 개선시키기 위해 물질들 또는 물품들에 스프레이될 수 있는, 모노머, 올리고머, 또는 폴리머 물질들을 가리킨다. 모노머 대전 방지제들의 예들은, 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 다이스테아레이트, 글리세롤 트리스테아레이트, 에톡실화 아민들, 1차, 2차 및 3차 아민들, 에톡실화 알코올들, 알킬 설페이트들, 알킬아릴설페이트들, 알킬포스페이트들, 알킬아민설페이트들, 알킬 설포네이트 염들, 예컨대, 소듐 스테아릴 설포네이트, 소듐 도데실벤젠설포네이트 또는 그 동등물, 4차(quaternary) 암모늄 염들, 4차 암모늄 레진들, 이미다졸린 유도체들, 소르비탄 에스테르들, 에탄올아마이드들, 베타인들, 또는 그 동등물, 또는 전술한 모노머 대전 방지제들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다.
예시적인 폴리머 대전 방지제들은, 어떤 폴리에스테르아마이드들 폴리에테르-폴리아마이드 (폴리에테르아마이드) 블록 코폴리머들, 폴리에테르에스테르아마이드 블록 코폴리머들, 폴리에테르에스테르들, 또는 폴리우레탄들을 포함하는데, 이들은 각기 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 및 그 동등물과 같은 폴리알킬렌 글리콜 모이어티들 폴리알킬렌 옥사이드 유닛들을 포함한다. 그러한 폴리머 대전 방지제들은, 상업적으로 구입가능하며, 예를 들면 PELESTAT® 6321 (Sanyo) 또는 PEBAX® MH1657 (Atofina), IRGASTAT® P18 및 P22 (Ciba-Geigy) 이다. 대전 방지제들로서 사용될 수 있는 다른 폴리머 물질들은, 본질적으로 폴리아닐린("Panipol"로부터 "PANIPOL®EB"로서 상업적으로 구입가능), 폴리피롤 및 폴리티오펜("Bayer"로부터 상업적으로 구입가능)과 같은 전도 성(conducting) 폴리머들이며, 이들은 상승된 온도들에서의 용융 처리(melt processing) 후에 그들 고유의 전도성을 약간 간직한다. 하나의 구체예에서, 탄소 화이버들, 탄소 나노화이버들, 탄소 나노튜브들, 카본 블랙, 또는 전술한 것들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합은, 조성물을 정전기적으로 분산성(electrostatically dissipative)을 가지게 하기 위해 화학적 대전 방지제들을 포함하는 폴리머 레진에 사용될 수 있다. 대전 방지제들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.05 내지 약 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
안료 및/또는 염료 첨가제들과 같은 착색제들이 또한 존재할 수 있다. 유용한 안료들은, 예를 들어, 무기 안료들, 예컨대, 금속 산화물들 및 혼합(mixed) 금속 산화물들, 예컨대, 산화 아연, 티타늄 다이옥사이드들, 산화 철들, 또는 그 동등물; 설파이드들, 예컨대, 징크 설파이드들, 또는 그 동등물; 알루미네이트들; 소듐 설포-실리케이트들 설페이트들, 크로메이트들, 또는 그 동등물; 카본 블랙들; 철산 아연들(zinc ferrites); 울트라마린 블루(ultramarine blue); 유기 안료들, 예컨대, 아조들(azos), 다이-아조들, 퀴나크리돈들(quinacridones), 페릴렌들, 나프탈렌 테트라카복실산들, 플라반트론들(flavanthrones), 이소인돌리논들(isoindolinones), 테트라클로로이소인돌리논들, 안트라퀴논들(anthraquinones), 엔쓰론들(enthrones), 다이옥사진들, 프탈로시아닌들, 및 아조 레이크들(azo lakes); Pigment Red 101, Pigment Red 122, Pigment Red 149, Pigment Red 177, Pigment Red 179, Pigment Red 202, Pigment Violet 29, Pigment Blue 15, Pigment Blue 60, Pigment Green 7, Pigment Yellow 119, Pigment Yellow 147, Pigment Yellow 150, 및 Pigment Brown 24; 또는 전술한 안료들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함할 수 있다. 안료들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.001 내지 약 3 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 염료들은, 일반적으로 유기 물질들이며 그리고 예를 들어, 쿠마린(coumarin) 염료들, 예컨대, 쿠마린 460 (블루), 쿠마린 6 (그린), 나일 레드(nile red) 또는 그 동등물; 란탄족 착물들(lanthanide complexes); 탄화수소 및 치환된 탄화수소 염료들; 다중고리형 방향족 탄화수소 염료들; 신틸레이션(scintillation) 염료들, 예컨대, 옥사졸 또는 옥사다이아졸 염료들; 아릴- 또는 헤테로아릴-치환 폴리 (C2-8) 올레핀 염료들; 카르보시아닌 염료들; 인단트론(indanthrone) 염료들; 프탈로시아닌 염료들; 옥사진 염료들; 카르보스티릴(carbostyryl) 염료들; 나프탈렌테트라카복실산 염료들; 포르피린 염료들; 비스(스티릴)바이페닐 염료들; 아크리딘 염료들; 안트라퀴논 염료들; 시아닌 염료들; 메틴(methine) 염료들; 아릴메탄 염료들; 아조 염료들; 인디고이드(indigoid) 염료들, 티오인디고이드 염료들, 다이아조늄 염료들; 니트로 염료들; 퀴논 이민 염료들; 아미노케톤 염료들; 테트라졸리움(tetrazolium) 염료들; 티아졸 염료들; 페릴렌 염료들, 페리논 염료들; 비스-벤즈옥사졸릴티오펜 (BBOT); 트리아릴메탄 염료들; 크산텐 염료들; 티오크산텐(thioxanthene) 염료들; 나프탈이미드 염료들; 락톤 염료들; 플루오로포어들(fluorophores), 예컨대, 근적외선 파장(near infrared wavelength)에서 흡수하고 그리고 가시광선 파장에서 방출하는 안티-스토크스 시프트(anti-stokes shift) 염료들, 또는 그 동등물; 발광(luminescent) 염료들, 예컨대, 7-아미노-4-메틸쿠마린; 3-(2'-벤조티아졸릴)-7-다이에틸아미노쿠마린; 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸; 2,5-비스-(4-바이페닐릴)-옥사졸; 2,2'-다이메틸-p-쿼터페닐; 2,2-다이메틸-p-터페닐; 3,5,3"",5""-테트라-t-부틸-p-퀸퀘페닐(quinquephenyl); 2,5-다이페닐푸란; 2,5-다이페닐옥사졸; 4,4'-다이페닐스틸벤; 4-다이시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-다이메틸아미노스티릴)-4H-피란; 1,1'-다이에틸-2,2'-카르보시아닌 아이오다이드(iodide); 3,3'-다이에틸-4,4',5,5'-다이벤조티아트리카르보시아닌 아이오다이드; 7-다이메틸아미노-1-메틸-4-메톡시-8-아자퀴놀론-2; 7-다이메틸아미노-4-메틸퀴놀론-2; 2-(4-(4-다이메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-3-에틸벤조티아졸리움 퍼클로레이트; 3-다이에틸아미노-7-다이에틸이미노페녹사조늄 퍼클로레이트; 2-(1-나프틸)-5-페닐옥사졸; 2,2'-p-페닐렌-비스(5-페닐옥사졸); 로다민 700; 로다민 800; 피렌, 크리센, 루브렌, 코로넨, 또는 그 동등물; 또는 전술한 염료들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. 염료들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.0001 내지 약 5 중량부의 양으로 사용된다.
발포체(foam)가 필요한 경우에, 유용한 발포제들(blowing agents)은, 예를 들어, 저 비등 할로탄화수소들(low boiling halohydrocarbons) 및 이산화탄소를 발생시키는 것들; 실온에서 고체이고 그리고 그들의 분해 온도 보다 더 높은 온도들로 가열될 때 가스들, 예컨대, 질소, 이산화탄소, 및 암모니아 가스를 발생시키는 발포제들, 예컨대, 아조다이카본아마이드, 아조다이카본아마이드의 금속 염들, 4,4' 옥시비스(벤젠설포닐하이드라자이드), 소듐 바이카보네이트, 암모늄 카보네이트, 또는 그 동등물, 또는 전술한 발포제들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 조합들을 포함한다. 발포제는 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 1 내지 약 20 중량부의 양으로 사용된다.
유용한 난연제들(flame retardants)은, 인, 브롬, 및/또는 염소를 포함하는 유기 화합물들을 포함한다. 비-브롬화(non-brominated) 그리고 비-염소화((non-chlorinated) 인-함유 난연제들이, 규제적인 이유들(regulatory reasons)로 인해 어떤 용도들에 바람직할 수 있는데, 예를 들면, 인-질소 결합들(bonds)을 포함하는 유기 화합물들과 유기 포스페이트들이다.
예시적인 한 유형의 유기 포스페이트는, 식 「(GO)3P=O」의 방향족 포스페이트이며, 여기서, 각 G 는 독립적으로 알킬, 사이클로알킬, 아릴, 알킬아릴, 또는 아르알킬 기인데, 적어도 하나의 G 가 방향족 기인 것을 조건으로 한다. G 기들 중의 둘이 함께 결합되어 하나의 고리형 기, 예를 들어, 다이페닐 펜타에리트리톨 다이포스페이트를 제공할 수 있다. 예시적인 방향족 포스페이트들은, 페닐 비스(도데실) 포스페이트, 페닐 비스(네오펜틸) 포스페이트, 페닐 비스(3,5,5'-트리메틸헥실) 포스페이트, 에틸다이페닐 포스페이트, 2-에틸헥실 다이(p-톨릴) 포스페이트, 비스(2-에틸헥실) p-톨릴 포스페이트, 트리톨릴 포스페이트, 비스(2-에틸헥실) 페닐 포스페이트, 트리(노닐페닐) 포스페이트, 비스(도데실) p-톨릴 포스페이트, 다 이부틸 페닐 포스페이트, 2-클로로에틸 다이페닐 포스페이트, p-톨릴 비스(2,5,5'-트리메틸헥실) 포스페이트, 2-에틸헥실 다이페닐 포스페이트, 또는 그 동등물을 포함한다. 구체적인 방향족 포스페이트는, 각 G 가 방향족인 것이며, 그 예를 들면, 트리페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 이소프로필화(isopropylated) 트리페닐 포스페이트, 및 그 동등물이다.
이기능성- 또는 다기능성 방향족 인-함유 화합물들이 또한 유용한데, 그 예를 들면, 하기 식들의 화합물들이며:
Figure 112009037736076-pct00028
Figure 112009037736076-pct00029
Figure 112009037736076-pct00030
상기 식에서, 각 G1 은 독립적으로 1 내지 약 30의 탄소 원자들을 갖는 탄화수소이고; 각 G2 는 독립적으로 1 내지 약 30의 탄소 원자들을 갖는 탄화수소 또는 하이드로카본옥시(hydrocarbonoxy)이며; 각 X 는 독립적으로 브롬 또는 염소이고; m 은 0 내지 4 이며, 그리고 n 은 1 내지 약 30 이다. 예시적인 이기능성- 또는 다 기능성 방향족 인-함유 화합물들은, 레조르시놀 테트라페닐 다이포스페이트 (RDP), 각각, 하이드로퀴논의 비스(다이페닐) 포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(다이페닐) 포스페이트, 그들의 올리고머 카운터파트들(counterparts) 및 폴리머 카운터파트들, 및 그 동등물을 포함한다.
인-질소 결합들을 포함하는 예시적인 난연제 화합물들은, 포스포니트릴릭 클로라이드, 인 에스테르 아마이드들, 인산(phosphoric acid) 아마이드들, 포스폰산(phosphonic acid) 아마이드들, 포스핀산(phosphinic acid) 아마이드들, 트리스(아지리디닐) 포스핀 옥사이드를 포함한다. 인-함유 난연제들은, 존재할 때, 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.1 내지 약 30 중량부, 더욱 구체적으로는 약 1 내지 약 20 중량부의 양으로 존재한다.
할로겐화 물질들이 또한 난연제들로서 사용될 수 있는데, 그 예를 들면, 하기 식 (18)의 레진들과 할로겐화 화합물들이며:
Figure 112009037736076-pct00031
(18)
상기 식에서, R 은 알킬렌, 알킬리덴 또는 고리지방족 결합(linkage), 예컨대, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 이소프로필리덴, 부틸렌, 이소부틸렌, 아밀렌, 사이클로헥실렌, 사이클로펜틸리덴, 또는 그 동등물; 또는 산소 에테르, 카르보닐, 아민, 또는 황 포함 결합(linkage), 예컨대, 설파이드, 설폭사이드, 설폰, 또는 그 동등물이다. R 은 또한 방향족, 아미노, 에테르, 카르보닐, 설파이 드, 설폭사이드, 설폰, 또는 그 동등물과 같은 기들에 의해 결합된 둘 또는 그보다 많은 알킬렌 또는 알킬리덴 결합들로 구성될 수 있다.
식 (18)의 Ar 및 Ar' 는 각기 독립적으로 단일- 또는 다중-탄소고리(polycarbocyclic) 방향족 기들, 예컨대, 페닐렌, 바이페닐렌, 터페닐렌, 나프틸렌, 또는 그 동등물이다.
Y 는, 유기, 무기, 또는 유기금속 라디칼(radical)이며, 예를 들면, (1a) 할로겐, 예컨대, 염소, 브롬, 요오드, 불소 또는 (2) 일반식 「OB」의 에테르 기들[여기서, B 는 X와 유사한 1가 탄화수소 기임], 또는 (3) R 로 나타내어진 유형의 1가 탄화수소 기들, 또는 (4) 다른 치환기들, 예컨대, 니트로, 시아노, 및 그 동등물이며, 상기 치환기들은, 아릴 핵(aryl nucleus) 당 하나 이상, 구체적으로는 둘 이상의, 할로겐 원자들이 있는 것을 조건으로 하여, 본질적으로 불활성이다.
각 X 는, 존재할 때, 독립적으로 1가 탄화수소 기이며, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 데실, 또는 그 동등물과 같은 알킬 기; 페닐, 나프틸, 바이페닐, 크실릴(xylyl), 톨릴, 또는 그 동등물과 같은 아릴 기들; 및 벤질, 에틸페닐, 또는 그 동등물; 고리지방족 기, 예컨대, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 또는 그 동등물과 같은 아르알킬 기이다. 1가 탄화수소 기는 그 자체가 불활성 치환기들을 포함할 수 있다.
각 d 는 독립적으로 1 에서부터, Ar 또는 Ar' 를 포함하여 구성되는 방향족 고리들에 치환된 대체가능한(replaceable) 수소들의 수에 대한 최대 등가값(maximum equivalent)까지의 수이다. 각 e 는 독립적으로 0에서부터 R 상의 대체 가능한 수소들의 수에 대한 최대 등가값까지의 수이다. a, b, 및 c 각각은, 독립적으로 0을 포함하는, 하나의 정수이다. b 가 0 이 아닐 때, a도 c도 0이 아닐 수 있다. 그렇지 않으면, a 또는 c의 어느 하나(그러나 둘다는 아님)가 0일 수 있다. b 가 0 인 경우에, 방향족 기들은 하나의 직접적인 탄소-탄소 결합에 의해 결합된다.
방향족 기들, Ar 및 Ar'에서 하이드록실 및 Y 치환기들은, 방향족 고리들에서 오르토, 메타 또는 파라 위치들로 변화할 수 있으며, 이 기들은 서로에 대해 가능한 여하한 기하학적 관계(geometric relationship)에 있을 수 있다.
상기 식의 범위내에 포함되는 대표적인 비스페놀들은: 2,2-비스-(3,5-다이클로로페닐)-프로판; 비스-(2-클로로페닐)-메탄; 비스(2,6-다이브로모페닐)-메탄; 1,1-비스-(4-아이오도페닐)-에탄; 1,2-비스-(2,6-다이클로로페닐)-에탄; 1,1-비스-(2-클로로-4-아이오도페닐)에탄; 1,1-비스-(2-클로로-4-메틸페닐)-에탄; 1,1-비스-(3,5-다이클로로페닐)-에탄; 2,2-비스-(3-페닐-4-브로모페닐)-에탄; 2,6-비스-(4,6-다이클로로나프틸)-프로판; 2,2-비스-(2,6-다이클로로페닐)-펜탄; 2,2-비스-(3,5-다이브로모페닐)-헥산; 비스-(4-클로로페닐)-페닐-메탄; 비스-(3,5-다이클로로페닐)-사이클로헥실메탄; 비스-(3-니트로-4-브로모페닐)-메탄; 비스-(4-하이드록시-2,6-다이클로로-3-메톡시페닐)-메탄; 및 2,2-비스-(3,5-다이클로로-4-하이드록시페닐)-프로판 2,2 비스-(3-브로모-4-하이드록시페닐)-프로판이다. 또한 상기 구조식내에 포함되는 것들은: 1,3-다이클로로벤젠, 1,4-다이브로모벤젠, 1,3-다이클로로-4-하이드록시벤젠, 및 바이페닐들, 예컨대, 2,2'-다이클로로바이페닐, 폴리브롬화 1,4-다이페녹시벤젠, 2,4'-다이브로모바이페닐, 및 2,4'-다이클로로바이페닐 과 함께, 데카브로모 다이페닐 옥사이드, 및 그 동등물이다.
올리고머 및 폴리머 할로겐화 방향족 화합물들, 예컨대, 비스페놀 A 및 테트라브로모비스페놀 A의 코폴리카보네이트 그리고 카보네이트 프리커서, 예컨대, 포스겐이 또한 유용하다. 금속 상승보조제들(metal synergists), 예컨대, 안티몬 옥사이드가 또한 난연제와 함께 사용될 수 있다. 할로겐 포함 난연제들은, 존재할 때, 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 1 내지 약 25 중량부, 더욱 구체적으로는 약 2 내지 약 20 중량부의 양으로 존재한다.
이와 달리, 열가소성 조성물은 본질적으로 염소와 브롬을 포함하지 않을 수 있다. 본 명세서에 사용된 "본질적으로 염소와 브롬을 포함하지 않는다"는 것은, 염소 또는 브롬 또는 염소 함유 물질 또는 브롬 함유 물질들의 의도적인 첨가 없이 제조된 물질을 가리킨다. 그러나, 다양한 생성물들(multiple products)을 프로세싱하는 설비에서, 일반적으로 ppmw (parts per million by weight) 스케일(scale)의 브롬 및/또는 염소 레벨들을 결과로서 가져오는 일정량의(a certain amount of) 교차 오염(cross contamination)이 일어날 수 있음은 물론이다. 이를 감안하여, 본질적으로 브롬과 염소를 포함하지 않는다는 것은, 약 100 ppmw (ppm by weight) 이하, 약 75 ppmw 이하, 또는 약 50 ppmw 이하의 브롬 및/또는 염소 함량을 갖는 것으로 정의될 수 있음을 쉽게 알 수 있다. 이러한 정의가 방화제(fire retardant)에 적용될 때, 그것은 방화제의 전체 중량에 대한 것이다. 이러한 정의가 열가소성 조성물에 적용될 때, 그것은 필러가 있는 경우 필러를 제외한, 조성물의 전체 중량에 대한 것이다.
무기 난연제들이 또한 사용될 수 있으며, 예를 들면, 포타슘 퍼플루오로부탄 설포네이트 [리마르(Rimar) 염], 포타슘 퍼플루오르옥탄 설포네이트, 테트라에틸암모늄 퍼플루오로헥산 설포네이트, 및 포타슘 다이페닐설폰 설포네이트와 같은 C1 -16 알킬 설포네이트의 염들, 및 그 동등물; 예를 들어 하나의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 (예컨대, 리튬, 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘 및 바륨의 염들) 그리고 옥소-음이온과 같은 하나의 무기 산 착염(inorganic acid complex salt)을 반응시킴으로서 만들어진 염들, 예컨대, Na2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3, 및 BaCO3 과 같은 탄산의 알칼리 금속 및 알칼리-토금속 염들, 또는 Li3AlF6, BaSiF6, KBF4, K3AlF6, KAlF4, K2SiF6, 및/또는 Na3AlF6 와 같은 플루오로-음이온 착물, 또는 그 동등물이다. 무기 난연제 염들은, 존재할 때, 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 약 0.01 내지 약 10 중량부, 더욱 구체적으로는 약 0.02 내지 약 1 중량부의 양으로 존재한다.
적하 방지제들(anti-drip agents)이 또한 조성물에 사용될 수 있으며, 예를 들면 미소섬유 형성(fibril forming) 또는 비-미소섬유 형성 플루오로폴리머, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)이다. 적하 방지제는, 상술한 바와 같은 경성(rigid) 코폴리머, 예컨대, 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 (SAN)에 의해 캡슐화될(encapsulated) 수 있다. SAN에 의해 캡슐화된 PTFE는 TSAN으로 알려져 있다. 캡슐화된 플루오로폴리머들은, 플루오로폴리머, 예컨대, 수성 분산물(aqueous dispersion)의 존재하에 캡슐화(encapsulating) 폴리머를 중합시킴으로써 만들어질 수 있다. TSAN은, TSAN이 조성물에서 더 쉽게 분산될 수 있다는 점에서, PTFE를 뛰어 넘는 중요한 장점들을 제공할 수 있다. 하나의 예시적인 TSAN은, 캡슐화된 플루오로폴리머의 전제 중량에 대해, 약 50 중량%의 PTFE와 약 50 중량%의 SAN을 포함하여 구성될 수 있다. SAN은, 코폴리머의 전체 중량에 대해, 예를 들어, 약 75 중량%의 스티렌과 약 25 중량%의 아크릴로니트릴을 포함하여 구성될 수 있다. 이와 달리, 플루오로폴리머는, 예를 들어, 방향족 폴리카보네이트 레진 또는 SAN과 같은 제2 폴리머와 어떤 방식으로 예비-블렌딩되어(pre-blended), 적하 방지제로 사용하기 위한 응결된(agglomerated) 물질을 만들 수 있다. 어느 한 쪽의 방법이 캡슐화된 플루오로폴리머를 만들기 위해 사용될 수 있다. 적하 방지제들은 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량 퍼센트에 대해, 0.1 내지 10 중량 퍼센트의 양으로 사용된다.
방사선 안정제들(radiation stabilizers), 구체적으로는 감마-방사선 안정제들이 또한 존재할 수 있다. 예시적인 감마-방사선 안정제들은, 알킬렌 폴리올들, 예컨대, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 1,2-부탄다이올, 1,4-부탄다이올, 메조-2,3-부탄다이올, 1,2-펜탄다이올, 2,3-펜탄다이올, 1,4-펜탄다이올, 1,4-헥산다이올, 및 그 동등물; 사이클로알킬렌 폴리올들, 예컨대, 1,2-사이클로펜탄다이올, 1,2-사이클로헥산다이올, 및 그 동등물; 분지형 알킬렌폴리올들, 예컨대, 2,3-다이메틸-2,3-부탄다이올 (피나콜), 및 그 동등물과 함께, 알콕시-치환 고리형 또는 비고리형 알칸들을 포함한다. 불포화 알케놀들이 또한 유용하며, 그 예들은, 4-메틸-4-펜텐-2-올, 3-메틸-펜텐-3-올, 2-메틸-4-펜텐-2-올, 2,4- 다이메틸-4-펜-2-올, 및 9-데센-1-올과 함께, 적어도 하나의 하이드록시 치환된 3차(tertiary) 탄소를 가지는 3차 알코올들, 예컨대, 2-메틸-2,4-펜탄다이올 (헥실렌 글리콜), 2-페닐-2-부탄올, 3-하이드록시-3-메틸-2-부탄온, 2-페닐-2-부탄올, 및 그 동등물, 및 고리형 3차 알코올들, 예컨대, 1-하이드록시-1-메틸-사이클로헥산을 포함한다. 하나의 방향족 고리에서 하나의 불포화 탄소에 부착된 하나의 포화 탄소에 하이드록시 치환을 가지는, 어떤 하이드록시메틸 방향족 화합물들이 또한 사용될 수 있다. 하이드록시-치환 포화 탄소는, 메틸올 기 (-CH2OH) 일 수 있거나, 그것은 더 복잡한 탄화수소 기, 예컨대, -CR4HOH 또는 -CR2 4OH 의 한 멤버(member) 일 수 있으며, 여기서, R4 는 복잡하거나 단순한 탄화수소이다. 구체적인 하이드록시 메틸 방향족 화합물들은, 벤즈하이드롤, 1,3-벤젠다이메탄올, 벤질 알코올, 4-벤질옥시 벤질 알코올 및 벤질 벤질 알코올을 포함한다. 2-메틸-2,4-펜탄다이올, 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리프로필렌 글리콜이 흔히 감마-방사선 안정화를 위해 사용될 수 있다. 감마-방사선 안정화 화합물들은, 일반적으로 실릴화 폴리카보네이트와 충격 보강제 100 중량부에 대해, 0.05 내지 1 중량부의 양으로 사용된다.
실릴화 폴리카보네이트를 포함하여 구성되는 열가소성 조성물은, 다른 바람직한 특성들을 더 가질 수 있다. 하나의 구체예에서, 3.2 mm의 두께를 가지며 그리고 열가소성 조성물로 만들어진(molded) 물품(article)은, ASTM D256-04에 따라 23℃에서 측정된, 20 내지 100 J/m (Joules per meter)의 NII 강도(strength)를 가진 다. 다른 구체예에서, 3.2 mm의 두께를 가지며 그리고 열가소성 조성물로 만들어진 물품은, ASTM D1003-00에 따라 측정된, 10% 보다 작은 탁도(haze)를 가진다. 다른 구체예에서, 3.2 mm의 두께를 가지며 그리고 열가소성 조성물로 만들어진 물품은, ASTM D3763-02에 따라 측정된, 4 내지 40 주울(Joules)의 다이나텁 연성 토탈 에너지(Dynatup Ductility total energy)를 가진다.
실릴화 폴리카보네이트를 포함하여 구성되는 열가소성 조성물은, 다양한 방법들에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 분말화된 실릴화 폴리카보네이트, (만약 존재하면) 다른 폴리머, 그리고/또는 다른 선택적 성분들이, HENSCHEL-Mixer® 고 전단 믹서(high speed mixer)에서, 선택적으로 필러들과, 먼저 블렌딩된다. 수동 혼합 (hand-mixing)을 포함하되 이에 한정되지 않는, 다른 낮은 전단 방법들(low shear processes)이 또한 이 블렌딩을 수행할 수 있다. 이 블렌드는 그 다음에 호퍼(hopper)를 통해 이축 스크류 압출기의 목부(throat)로 공급된다. 이와 달리, 적어도 하나의 성분들이 사이드스터퍼(sidestuffer)에 의해 목부에서 그리고/또는 다운스트림(downstream)에서 압출기로 직접 공급됨으로써 조성물에 혼입될(incorporated) 수 있다. 첨가제들은 또한 원하는 폴리머 레진과 마스터배치(masterbatch)로 컴파운딩될(compounded) 수 있고 그리고 압출기로 공급될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물을 흐르게 하기 위해 필요한 것보다 더 높은 온도에서 작동된다. 압출물(extrudate)을 즉시 수조에서 퀀칭하여(quench) 펠렛으로 만든다. 그렇게 만들어진, 펠렛들은, 압출물을 컷팅할 때, 원하는 대로 1/4 인치 길 이이거나 그보다 더 작을 수 있다. 그러한 펠렛들은 그 다음 단계의 몰딩(molding), 형상화(shaping), 또는 성형(forming)을 위해 사용될 수 있다.
실릴화 폴리카보네이트 조성물들을 포함하여 구성되는, 형상화되고, 성형되고, 또는 몰딩된 물품들이 또한 제공된다. 폴리카보네이트 조성물들은, 인젝션 몰딩(injection molding), 압출, 회전 몰딩(rotational molding), 중공 몰딩(blow molding) 및 열성형(thermoforming)과 같은 다양한 방법들(means)에 의해 유용한 형상의 물품들로 몰딩되어, 예를 들어, 자동차 부품들, 예컨대, 사이드 패널들(side panels), 데크 리드들(deck lids), 범퍼들, 헤드 램프용 렌즈들, 병들(bottles), 및 (예를 들어, 의료 용도들을 위한) 용기들(containers); 휴대 전화들, PDA들, mp3 플레이어들, 및 그 동등물과 같은 소비자 가전(consumer electronics)의 투명 부품들(transparent parts)과 같은 물품들을 만들 수 있다.
실릴화 폴리카보네이트들을 다음의 비제한적인 실시예들에 의해 더 설명하기로 한다.
다음의 실시예들에서 제조된 비스페놀 실록산 생성물들의 순도를 조사하기 위해 고성능 액체 크로마토그래피(High performance Liquid Chromatography: HPLC)를 사용하였다. 4.6 mm ×50 mm의 치수와 5 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 Xterra C18 컬럼을 분석을 위해 사용하였다. 컬럼 온도를 30℃로 유지하였다. 부피 대 부피 (v/v) 비율로 40 퍼센트 물과 60 퍼센트 아세토니트릴을 갖는 물-아세토니트릴 용리액 시스템(eluent system)으로 컬럼을 용리시켰다. 용리액의 흐름 레이트(flow rate)는 분 당 1.00 ml 였다. 10 ml의 아세토니트릴에 20 밀리그램(mg)의 비스페놀 실록산 생성물을 용해시킴으로써 샘플 용액을 제조하였다. 5 마이크로리터 (μl)의 샘플 용액을 컬럼에 주입하고 그리고 샘플을 41 분의 전체 가동 시간에 걸쳐 용리시켰다.
본 명세서에 설명되어 있는 2,2'-다이알릴비스페놀 A와 모든 비스페놀 실록산 화합물들에 대한 양성자 NMR 스펙트럼들을, 용제로서 중수소화(deuterated) 클로로포름 (CDCl3)을 사용하는 300 메가헤르츠 (MHz) Bruker NMR 스펙트로미터를 사용하여 측정하였다. 본 명세서에 설명되어 있는 4,4'-다이알릴옥시다이페닐 및 3,3'-다이알릴바이페닐-4,4'-다이올에 대한 양성자 NMR 스펙트럼들을, 용제로서 중수소화 다이메틸실록산 (DMSO-d6)을 사용하는 300 메가헤르츠 Bruker NMR 스펙트로미터를 사용하여 측정하였다. 0.75 밀리리터(ml)의 NMR 용제에 약 5 내지 7 밀리그램(mg)의 샘플을 용해시킴으로써 분석을 위한 샘플들을 제조하였다.
5973N MS 검출기가 결합된 Agilent 6890 시리즈 가스 크로마토그래프 (GC)을 사용하여 비스페놀 실록산 생성물들에 대한 가스 크로마토그래피-질량 스펙트로그래프(gas chromatography-mass spectrograph: GCMS)를 기록하였다. 50 미터(m)의 길이 및 0.320 밀리미터(mm)의 직경 및 0.52 마이크로미터의 필름 두께의 치수를 갖는 Hewlett-Packard Ultra-2 모세관 컬럼을 사용하였다. 컬럼에서 샘플을 용리시키기 위해 헬륨 가스를 분 당 1.2 ml의 흐름 레이트로 사용하였다. 1 ml 의 아세토니트릴에 비스페놀 실록산 (2 mg)을 용해시킴으로써 주입을 위한 샘플을 제조하였다. 1 마이크로리터의 샘플을 320℃의 주입 온도에서 컬럼에 주입하였다. 오븐 온 도를 분 당 15℃의 레이트(rate)로 80℃로부터 300℃까지 상승시키고, 15분 동안 300℃를 유지하였다.
모노머 실시예 1. 비스페놀 A-실록산 모노머의 제조.
A 단계. 상업적으로 구입가능한 2,2'-다이알릴비스페놀 A의 정제. 25℃로 유지되고 하나의 물 응축기(water condenser)가 구비된 250 ml들이 3-목 둥근 바닥 플라스크에, 2,2'-다이알릴비스페놀 A (40 그램) 그리고 소듐 하이드록사이드의 수용액(소듐 하이드록사이드의 물에의 12 퍼센트 중량 대 부피 (w/v) 용액으로서, 130 밀리리터)을 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물을 65℃로 가열하였다. 65℃에서 1 시간 동안 교반한 후에, 혼합물을 25℃로 냉각시켰다. 톨루엔 (100 ml)을 첨가하고, 결과로 얻은 혼합물을 약 0.5 시간 동안 교반하였다. 결과로 얻은 혼합물은, 약 10 분 동안 정치시켰을(stand) 때, 하나의 수성 층(aqueous layer)과 하나의 유기 (톨루엔) 층으로 분리되었다. 수성 층을 분리하고, 톨루엔 (100 ml)으로 처리하고, 그리고 결과로 얻은 혼합물은, 약 10 분 동안 정치시켰을 때, 하나의 수성 층과 하나의 유기 (톨루엔) 층으로 분리되었다. 결과로 얻은 수성 층에 염산 [2.75 노르말 농도(Normality); 160 ml]을 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물을 그 다음에 위와 동일한 방식으로 톨루엔 (3 × 150 ml)으로 처리하였다. 분리된 유기 (톨루엔) 층을 무수 소듐 설페이트로 건조시키고, 그리고 톨루엔을 증류시켜 유기 층으로부터 제거하여, 35.7 g의 정제된 2,2'-다이알릴비스페놀 A을 얻었다.
정제된 2,2'-다이알릴비스페놀 A의 양성자 NMR 스펙트럼은, δ 1.6 (s, 6H, -C(CH3)2), 3.4 (d, 4H, ArCH2), 4.9 (br, 2H, -OH), 5.1 (m, 4H, 알릴 CH2), 6.0 (m, 2H, 알릴 CH), 6.7 (m, 2H, Ar), 및 7.0 (m, 4H, Ar) 의 피크들을 나타내었다.
B 단계. 비스페놀 A-실록산의 제조. 질소 분위기(nitrogen atmosphere) 하에 25℃로 유지되는 1 L들이 3-목 둥근 바닥 플라스크에, 헵타메틸트리실록산 (52.1 g) 및 톨루엔 (40 ml)을 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물을 40℃로 가열하였다. 질소 분위기 하에 40℃로 유지되는 상기 용액에, 다른 플라스크에서 따로 제조된, 톨루엔 (80 ml)에의 2,2'-다이알릴 비스페놀 A (35.7 g, A 단계에서 제조됨) 및 Karstedt 촉매 (40 mg) [비닐실리콘에의 백금-다이비닐 테트라메틸-다이실록산 착물, 비닐 말단형(terminated) PDMSO에서 3.0-3.5 pt 농도]의 용액을 첨가하였다. 그 다음에 이 반응 혼합물의 온도를 약 60℃ 내지 65℃로 상승시키고, 이 혼합물을 7시간 동안 60℃ 내지 65℃에서 교반하였다. 그 다음에 온도를 25℃로 낮추고, 이 혼합물을 실리카 층(silica bed) [60 내지 120 메쉬(mesh)]을 통과시켜 여과하고, 그리고 톨루엔을 증류시켜 여과액으로부터 제거하여, 77.8 g의 비스페놀 A-실록산을 유성 액체(oily liquid)로 얻었다.
C 단계. B 단계에서 제조된 비스페놀 A-실록산의 정제. B 단계에서 제조된 비스페놀 A-실록산 (77.8 g)을 헥산 (250 ml)에 용해시켜 용액을 만들었다. 이 용액에 실리카 겔 (60 내지 120 메쉬; 8.0 g)을 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물을 25℃에서 약 30분 동안 교반하였다. 이 혼합물에 활성탄 (3.0 g)을 첨가하고, 결과로 얻은 혼합물을 25℃에서 약 2시간 동안 교반하였다. 그 다음에 이 혼합물을 Celite® 층을 통과시켜 여과하였다. 헥산을 증류시켜 여과액으로부터 제거하여, 68.4 g의 비스페놀 A-실록산을 얻었다.
비스페놀 A-실록산의 양성자 NMR 스펙트럼은, δ 0.1 (m, 42H -SiCH3), 0.5 (t, 4H, -SiCH2), 1.6 (m, 10H, C(CH3)2 및 CCH2C), 2.6 (t, 4H, 벤질 CH2), 4.8 (br, 2H, -OH), 6.7 (m, 2H, Ar), 7.0 (m, 4H, Ar) 의 피크들을 나타내었다.
모노머 실시예 (1a)의 생성물의 질량 스펙트럼 분석은, 표 1에 나타나 있는 바와 같이, 하이드로실릴화(hydrosilylation) 반응의 결과로 얻은 부산물들과 몇몇 다른 이성질체들에 더하여, 식 (1a)의 것에 상응하는 구조를 갖는 모노머의 존재를 가리키는 피크들을 나타낸다.

이성질체 넘버
이성질체 구조
m/z (g/몰)		 조성의 몰%
(모노머 실시예 1)

1
Figure 112009037736076-pct00032
752
85

2
Figure 112009037736076-pct00033
752
5

3
Figure 112009037736076-pct00034
750
2.7

4
Figure 112009037736076-pct00035
530
0.8

5
Figure 112009037736076-pct00036
532
2.5

6
Figure 112009037736076-pct00037
490
1.3

7
다른 비스페놀들
--
2.7
모노머 실시예 2. 바이페놀-실록산의 제조.
A 단계. 4,4'-다이알릴옥시다이페닐의 제조. 질소 분위기 하에 25℃로 유지되고 하나의 물 응축기를 구비한 500 ml들이 3-목 둥근 바닥 플라스크에, 4,4'-다이하이드록시다이페닐 (38.3 g), 무수 에탄올 (300 ml), 포타슘 카보네이트 (57.9 g) 및 요오드화 칼륨 (6.15 g)을 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물을 약 10 분 동안 교반하였다. 상기 플라스크에 분 당 10 ml의 레이트로 알릴 클로라이드 (87 ml)를 첨가한다. 그 다음에 결과로 얻은 혼합물을 89℃로 가열하였다. 이 혼합물을 약 20시간 동안 89℃에서 환류시킨 후에, 25℃로 냉각시켰다. 결과로 얻은 고형물을 여과하고, 물 (500 ml)로 세척하고, 그리고 60℃에서 건조시켜, 46.5 g의 원하는 생성물을 얻었다.
4,4'-다이알릴옥시다이페닐의 양성자 NMR 스펙트럼은, δ 4.6 (d, 4H, O-CH2), 5.3-5.4 (m, 4H, 알릴 CH2), 6.1 (m, 2H, 알릴 CH), 7.0 (d, 4H, Ar, O-알릴에 대해 오르토), 및 7.6 (d, 4H, Ar, O-알릴에 대해 메타) 의 피크들을 나타내었다.
B 단계. 3,3'-다이알릴바이페닐-4,4'-다이올의 제조. (Britton 등의, 미국 특허 제2,229,010호 참조). 질소 분위기 상태로 유지되는 100 ml들이 3-목 둥근 바닥 플라스크에, 4,4'-다이알릴옥시다이페닐 (36 g)과 다이에틸아닐린 (36 ml)을 넣었다. 결과로 얻은 혼합물을 30 분의 기간 동안 240℃ 내지 244℃의 온도로 가열하였다. 혼합물을 질소 분위기 하에 30 분의 기간 동안 240℃ 내지 244℃로 유지한 후에, 25℃로 냉각시켰다. 이 혼합물에 소듐 하이드록사이드 용액 (소듐 하이드록사이드의 물에의 7.5 퍼센트 w/v 용액으로서, 360 ml)을 첨가하고, 결과로 얻은 혼합물을 약 20 분 동안 교반하였다. 이 혼합물에 톨루엔 (250 ml)을 교반하면서 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물은 약 10 분 동안의 정치 후에 하나의 수성 층과 하나의 유기 (톨루엔) 층으로 분리되었다. 상술한 것과 동일한 방식으로 수성 층을 분리하고, 톨루엔 (250 ml)으로 2회 처리하였다. 결과로 얻은 수성 층에 황산 (270 ml, 27 ml 98 퍼센트 황산 및 243 ml 물의 혼합물)을 첨가하였다. 황산을 첨가하자, 결과로 얻은 혼합물로부터 고형물들이 분리되었다. 그 다음에 이 혼합물을 10℃론 냉각시켰다. 10℃에서 약 20 분 동안 교반한 후에, 고형물을 여과하고, 물 (5 × 100 ml)로 세척하고, 그리고 60℃에서 4 시간 동안 건조시켰다. 결과로 얻은 건조한 고형물을 25℃에서 톨루엔 (180 ml)에 용해시켰다. 결과로 얻은 용액에 석유 에테르 (180 ml)를 첨가하고, 그리고 결과로 얻은 용액을 10℃로 냉각시켰다. 10℃에서 약 30 분 동안 교반한 후에, 분리된 고형물을 여과하고, 그리고 60℃에서 5 시간 동안 건조시켜, 22.3 g의 재결정된(recrystallized) 생성물을 얻었다. 이 생성물은, 80℃의 용융점을 가졌다.
3,3'-다이알릴바이페닐-4,4'-다이올의 양성자 NMR 스펙트럼은, δ 3.3 (m, 4H, ArCH2), 5.0 (m, 4H, 알릴 CH2), 6.0 (m, 2H, 알릴 CH), 6.8 (d, 2H, Ar), 7.2(m, 4H, Ar), 및 9.3 (br, 2H, -OH) 의 피크들을 나타내었다.
C 단계. 바이페놀-실록산의 제조. 질소 분위기 하에 25℃로 유지되는 1 L들이 3-목 둥근 바닥 플라스크에, 3,3'-다이알릴바이페닐-4,4'-다이올 (22.3 g), 헵타메틸트리실록산 (38.1 g), 톨루엔 (100 ml) 및 Karstedt 촉매 (26.7 mg)을 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물을 100℃로 가열하였다. 이 혼합물을 약 28 시간 동안 100℃로 유지하였다. 결과로 얻은 혼합물을 실리카 겔 (60 내지 120 메쉬)을 통과시켜 여과하였다. 톨루엔을 증류시켜 여과액으로부터 제거하여, 58 g의 원하는 생성물을 오일 형태로 얻었다. 미정제 물질을 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 실리카 겔 (60 내지 120 메쉬)을 컬럼 충진제(column packing)로 사용하고, 0 : 100 내지 10 : 90 부피 대 부피 비율의 에틸 아세테이트 : 헥산을 용리액으로 사용하였다. HPLC에 의해 측정된 96.4 퍼센트의 순도로 그리고 오일 형태의 약 12 g의 수득량(yield)으로 원하는 생성물을 얻었다.
바이페놀-실록산의 양성자 NMR 스펙트럼은, δ 0.2 (m, 42H, Si-CH3), 0.6 (m, 4H, SiCH2), 1.8 (m, 4H, -C-CH2-C-), 2.7 (m, 4H, 벤질 CH2), 5.0 (br, 2H, -OH), 6.8 (d 2H, Ar), 7.3 (m, 4H, Ar) 의 피크들을 나타내었다.
폴리머 실시예 1 - 폴리머 실시예 4. (모노머 실시예 1로부터의) 비스페놀 A-실록산으로부터 유도된 구조 유닛들(structural units)과 비스페놀 A를 포함하여 구성되는 폴리머 실시예 1 - 폴리머 실시예 4를, 코폴리머 제조 방법에서 비스메틸살리실카보네이트를 사용하여 제조하였다. 사용된 반응물들의 양들은 하기 표 2에 나타나 있다.
유리로 만들어지고 그리고 길이 29 cm, 외경 3.8 cm 및 내경 3.2 cm을 갖는 원통형 중합 반응기에 비스페놀 A, 비스메틸살리실카보네이트, 및 비스페놀 A-실록산을 넣어 반응물 혼합물을 만들었다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 (2.6 mg)와 소듐 하이드록사이드 (9.58 mg)를 포함하는 400 마이크로리터(μl)의 용액을 반응 혼합물에 첨가하였다. 상기 반응기를 1 밀리바아(millibar) 보다 낮은 진공에 처하게 한 다음 이어서 질소로 퍼징하였다(purged). 반응기에 진공을 가하고 이어서 질소 가스로 퍼징하는 이러한 공정을 3회 반복하였다. 최종적으로 반응기 내부의 압력을 질소에 의해 대기압까지 상승시켰다. 그 다음에 반응기를 약 15 분의 기간 동안 180℃로 가열하여 내용물들이 용융된 혼합물을 얻었다. 180℃ 및 대기압 상태를 약 5 분 동안 유지한 후에 그리고 교반을 시작한 후에, 온도를 190℃로 상승시켰다. 190℃에서 15 분 동안 혼합물을 교반한 후에 대기압 하에 약 5 분에 걸쳐 온도를 210℃로 상승시켰다. 210℃ 및 대기압 상태를 약 5 분 동안 유지하고, 그리고 온도를 220℃로 상승시키고 추가로 5 분 동안 220℃를 유지한 후에, 약 5 분에 걸쳐 온도를 230℃로 더 상승시키고 압력을 약 10 분 내에 100 밀리바아로 감소시켰다. 230℃ 및 100 밀리바아를 약 10 분 동안 유지하고, 그리고 온도를 240℃로 더 상승시키고 추가로 10 분 동안 240℃와 100 밀리바아를 유지한 후에, 반응기의 온도를 약 5 분 내에 260℃로 상승시키고, 그리고 동시에 압력을 1 밀리바아 보다 낮게 감소시켰다. 260℃ 및 1 밀리바아 보다 낮은 압력을 약 10 분 동안 유지한 다음 온도를 275℃로 상승시키고 그리고 추가로 5 분 동안 275℃와 1 밀리바아 보다 낮은 압력을 유지한 후에, 반응기 내부의 압력을 대기압으로 상승시키고, 원하는 코폴리머를 약 20 그램의 수득량으로 분리하였다. 이러한 방법으로 제조된 코폴리머 샘플들에 대한 데이터가 하기 표 2에 제공되어 있다.
폴리머 실시예 5 - 폴리머 실시예 7. (모노머 실시예 1로부터의) 비스페놀 A-실록산과 비스페놀 A로부터 유도된 구조 유닛들을 포함하여 구성되는 폴리머 실시예 5 - 폴리머 실시예 7을, 코폴리머 제조 방법에서 트리포스겐을 사용하여 제조하였다. 사용된 반응물들의 양들은 하기 표 2에 나타나 있다.
두 개의 적하 깔때기들(dropping funnels)과 하나의 기계적 교반기가 구비되고 질소 분위기 상태로 유지되는 4-목 둥근 바닥 플라스크에, 비스페놀 A, 비스페놀 A-실록산, 물 (100 ml), 다이클로로메탄 (100 ml) 및 트리에틸벤질암모늄 클로라이드 (0.2 그램)을 넣어 혼합물을 만들었다. 이 플라스크를 질소 분위기 하에 25℃의 온도로 유지하였다. 이 혼합물을 700 rpm의 교반기 속도로 교반하였다. 결과로 얻은 혼합물에, 약 15 내지 20 분의 기간 내에 적하 깔때기들 중의 하나를 통해 한 방울씩 떨어뜨리는 방식(drop-wise manner)으로, 트리포스겐(triphosgene: TP)을 다이클로로메탄(50 ml)에의 용액으로서 첨가하였다. 제2 적하 깔때기를 통해 필요한 양의 소듐 하이드록사이드 수용액 (소듐 하이드록사이드의 물에의 30 퍼센트 w/v 용액)을 동시에 첨가함으로써, 결과로 얻은 혼합물의 pH를 약 5 내지 6 으로 유지하였다. 결과로 얻은 혼합물을 추가로 30 분 동안 교반한 후에, 상술한 바와 같이 필요한 양의 소듐 하이드록사이드 수용액을 첨가함으로써 이 혼합물의 pH를 약 10 내지 11로 상승시켰다. 결과로 얻은 혼합물에 트리에틸아민 (150 μl), 다이클로로메탄 (5 ml) 및 p-쿠밀 페놀 (318 mg)을 첨가하였다. 상술한 바와 같이 필요한 양의 소듐 하이드록사이드 수용액을 첨가함으로써 결과로 얻은 혼합물의 pH를 약 12로 상승시켰다. 혼합물을 10 분 동안 교반한 후에, 반응물을 추가로 15 ml의 다이클로로메탄과 50 ml의 물로 희석시키고 약 15 분 동안 정치시켰으며, 그 때쯤 혼합물이 하나의 수성 층과 하나의 유기 다이클로로메탄 층으로 분리되었다. 유기 다이클로로메탄 층을 분리하고, 묽은 염산 (IN) (3 × 100 ml)으로 세척하였다. 그 다음에 산 세척된 유기 다이클로로메탄 층을 물 (3 × 500 ml)로 세척하고, 무수 소듐 설페이트로 건조시켰다. 유기 다이클로로메탄 층을 교반하면서 300 ml 메탄올에 첨가하고, 결과로 얻은 침전된 폴리머를 혼합물로부터 여과하고, 그리고 필터 케이크(filter cake)를 공기 건조시켜, 30 그램의 수득량으로 원하는 생성물을 얻었다. 이러한 방법으로 제조된 코폴리머 샘플들에 대한 데이터가 하기 표 2에 제공되어 있다.
폴리머 실시예 8 - 폴리머 실시예 10. (모노머 실시예 1로부터의) 비스페놀 A-실록산과 비스페놀 A로부터 유도된 구조 유닛들을 포함하여 구성되는 폴리머 실시예 8 - 폴리머 실시예 10을, 코폴리머 제조 방법에서 다이페닐카보네이트를 사용하여 제조하였다. 사용된 반응물들의 양들은 하기 표 2에 나타나 있다.
유리로 만들어지고 그리고 길이 29 cm, 외경 3.8 cm 및 내경 3.2 cm을 갖는 원통형 중합 반응기에 비스페놀 A, 다이페닐 카보네이트 (DPC), 및 비스페놀 A-실록산을 넣어 반응물 혼합물을 만들었다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 (2.6 mg)와 소듐 하이드록사이드 (9.58 mg)를 포함하는 400 μl의 용액을 반응 혼합물에 첨가하였다. 상기 반응기를 1 밀리바아 보다 낮은 진공에 처하게 한 다음 이어서 질소로 퍼징하였다. 반응기에 진공을 가하고 이어서 질소 가스로 퍼징하는 이러한 공정을 3회 반복하였다. 최종적으로 반응기 내부의 압력을 질소에 의해 대기압까지 상승시켰다. 그 다음에 반응기를 약 15 분의 기간 동안 150℃로 가열하여 내용물들이 용융된 혼합물을 얻었다. 150℃ 및 대기압 상태를 약 5 분 동안 유지한 후에 교반을 시작하였다. 150℃에서 15 분 동안 혼합물을 교반한 후에, 대기압 하에 약 5 분의 기간 동안 온도를 220℃로 상승시켰다. 220℃ 및 대기압 상태를 추가로 60 분 동안 유지한 후에, 온도를 약 5 분 내에 230℃로 상승시키고 동시에 압력을 170 밀리바아로 감소시켰다. 230℃ 및 170 밀리바아를 약 30 분 동안 유지하고, 그리고 온도를 240℃로 상승시키고, 추가로 30 분 동안 240℃와 170 밀리바아를 유지한 후에, 반응기의 온도를 약 5 분 내에 260℃로 상승시키고, 그리고 동시에 압력을 20 밀리바아로 감소시켰다. 260℃ 및 20 밀리바아를 약 10 분 동안 유지하고, 그 다음에 온도를 270℃로 상승시키고, 추가로 20 분 동안 270℃와 20 밀리바아를 유지한 후에, 온도를 약 5 분 내에 280℃로 상승시키고, 그리고 동시에 압력을 1 밀리바아 보다 낮게 감소시켰다. 280℃ 및 1 밀리바아 보다 낮은 압력을 약 60 분 동안 유지한 후에, 반응기 내부의 압력을 대기압으로 상승시키고, 원하는 코폴리머를 약 30 그램의 수득량으로 분리하였다. 이러한 방법으로 제조된 코폴리머 샘플들에 대한 데이터가 하기 표 2에 제공되어 있다.
폴
리
머
실
시
예
탄산화
작용제
탄산화
작용제
의 양
(g)		 비스페놀
A-
실록산
몰%
비스
페놀
A
(g)		 비스
페놀
A-
실록
산
(g)

Mwa

Mna

PDIa
(비스페놀 A 대
비스페놀 A-실록산)의
탄산화 작용제에
대한 몰비

Tg
(℃)a
1 BMSC 30 3.3 19.67 2.09 -- 1.030 --
2 BMSC 30 3.3 19.86 2.11 86700 44400 1.95 1.020 126b
3 BMSC 30 15.5 17.36 9.91 -- 1.020 --
4 BMSC 30 15.5 17.44 9.96 84100 24594 3.42 1.015 85

5		 트리
포
스
겐
15.20
3.3
22.08
2.34
36100
18300
1.97		 트리포스겐의 (BPA 및
비스페놀 A-실록산)에
대한 당량비가 1:1;
PCP 엔드-캡 = 3몰%
124

6		 트리
포
스
겐
15.20
3.3
22.08
2.34
43409
19350
2.24		 트리포스겐의 (BPA 및
비스페놀 A-실록산)에
대한 당량비가 1:1;
PCP 엔드-캡 = 2몰%
126

7		 트리
포
스
겐
15.20
3.3
22.08
2.34
191706
88279
2.17		 트리포스겐의 (BPA 및
비스페놀 A-실록산)에
대한 당량비가 1:1;
PCP 엔드-캡 = 1몰%
130
8 DPC 30 3.3 30.014 3.187 -- 1.050 --
9 DPC 30 3.3 30.3 3.22 21500 11000 1.95 1.040 128
10 DPC 30 3.3 30.6 3.25 30300 15500 1.95 1.030 128

a 폴리머 실시예 1, 3 및 비교예 8에 대해서는 지나치게 낮은 Mw 및 Mn 때문에
행해지지 않음.
b 3.3 몰% coPC의 Tg는 Mw, Mn에 따라 124℃와 130℃ 사이에서 변화함.
카보네이트 소스들(sources) DPC 및 BMSC에 있어서, 특정 범위의 분자량에 대한 전체 카보네이트 대 전체 페놀의 이론상의 몰비 요건(mole ratio requirement)은 코모노머 농도 분포들에 따라 변화하지 않아야 한다. 그러나, 비스페놀 A-실록산 모노머는, 약 15 중량% 불순물들 (다른 이성질체들 및 반응 부산물들을 포함)을 포함하였으며, 이것은, HPLC 피크 인테그랄 값(peak integral values)과 제안된 분자 구조들(표 1 참조)을 토대로 하여 몰%로 변환될 때, 모노머들에 대한 실제 화학량론(stoichiometry)에서 약간의 최소한의 에러(some minimal error)가 생기는 원인이 될 수 있다. 더 많은 양[즉, 폴리머 실시예 3 및 폴리머 실시예 4에서 알 수 있듯이, 전체 모노머 사용량(loading)에 대해 15.5 몰%의 비스페놀 A-실록산]을 사용하여 제조된 코폴리머들에 있어서, 불순물들 및/또는 이성질체들을 따지는 것(accounting for)은, 폴리머 실시예들의 비스페놀 A-실록산 대 비스페놀 A의 화학량론의 정밀도를, 전체 비스페놀 A-실록산 사용량이 전체 모노머 사용량에 대해 3.3 몰% (폴리머 실시예 1, 2, 및 5-10)인 경우에 필요한 것 보다, 더욱 정확하게 제공하기 위해 필요하다.
트리포스겐 매개(mediated) 계면 중합에 있어서, 분자량 제어가 페놀과 트리포스겐 (즉, 폴리머 실시예 5 - 폴리머 실시예 7에서의 카보네이트 소스)의 몰비가 아닌, 파라-쿠밀 페놀 (PCP) 말단-캡핑제 농도에 좌우되는 것으로 밝혀졌으며, 그리고 그에 따라 페놀과 트리포스겐의 농도들의 비율이 이러한 공중합들에 대해 일정하다는 것을 또한 유념할 필요가 있다.
열가소성 조성물들의 제조 및 평가. 열가소성 조성물들(실시예 1 및 2, 및 비교예 1 - 비교예 3)을 폴리머 실시예 2와 폴리머 실시예 4의 실릴화 폴리카보네이트와 하기 표 3에 나타나 있는 성분들을 사용하여 제조하였다.
명 칭 설 명 제조업체
PC 105 비스페놀 A 폴리카보네이트, 105 등급(grade) GE Plastics
PC 175 비스페놀 A 폴리카보네이트, 175 등급 GE Plastics
PC/PDMS PC/PDMS 코폴리머
(20 중량% 실록산 함량)		 GE Plastics
MZP 모노 인산 아연(Mono Zinc Phosphate) --
I-168 트리스(2,6-다이-터트-부틸페닐)포스파이트)
(산화방지제)		 Ciba Specialty Chemicals
실시예 1과 2 그리고 비교예 1 - 비교예 4를 하기 표 4에 기술된 바와 같이 포뮬레이팅하고(formulate), HenschelTM 텀블러(tumbler)에서 5 내지 10 분 동안 혼합하였다. 그 다음에, 이 포뮬레이션들(formulations)을 Wayne 단일축 스크류 압출기에서 압출하여 펠렛으로 만들었다. 이 펠렛들을 분석을 위해 3.2 mm 두께 조각들(parts)로 인젝션 몰딩하였다(injection mold).
성분 실시예 1
(중량%)		 실시예 2
(중량%)		 비교예 1
(중량%)		 비교예 2
(중량%)		 비교예 3
(중량%)		 비교예 4
(중량%)
폴리머
실시예 2		 100 -- -- -- -- --
폴리머
실시예 4		 -- 100 -- -- -- --
PC 175 -- -- -- -- 45 --
PC 105 -- -- 100 77.71 37.45 --
PC/PDMS -- -- -- 22.2 17.5 100
MZP -- -- -- -- 0.05 --
I-168 -- -- -- 0.09 -- --
실시예 1과 2 그리고 비교예 1 - 비교예 3의 표면 접촉 각(surface contact angle) 측정. 앉은 방울(sessile drop)을 만들기 위한 하나의 유체 시험 프로브(fluid test probe)로서 ("Millipore Corp."로부터 입수한 정제 시스템을 사용하여 정제된) Milli-Q® 정제수를 사용하는 "Kruss Drop Shape Analysis System DSA10"로 표면 접촉 각 측정을 수행하였다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 정적법(sessile drop method)을 사용하여, 물 한 방울을 시험될 표면 또는 기재(substrate) 위에 놓아(deposit), 3 상들, 즉, 표면, 물 방울, 및 공기의 접합부의 한 지점으로부터 뻗어있는 3 상 접선(3 phase tangent line)과 표면 사이의 접촉 각(θ)을 상기 시스템이 자동적으로 측정한다. 이러한 측정의 수행에서, 이 시스템은 견본 표면 위에 15 ml의 물 한 방울을 놓는다. 시스템은, 캡쳐된 라이브 비디오 이미지로부터 물 방울이 견본의 표면과 만드는 3-상 접촉 선에서 물 방울 표면의 접선과 기재 사이의 각도로서 접촉 각을 자동적으로 측정한다. 그 결과들이 표 5에 나타나 있다.
접촉 각(˚) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예 1 실시예 2
최대 81.7 98.9 98.4 86 102
평균 81.3 96.7 96.9 83-84 100.1
최소 80.9 95.2 96.1 81 97.6
표 5에 나타나 있는 결과들로부터, 3.3 몰% 비스페놀 실록산 모노머 (모노머 실시예 1)를 갖는, 실시예 1에 대한 접촉 각이, 비교예 1 보다 평균 접촉 각이 더 높고, 그리고 비교예 2와 비교예 3에 대해 측정된 것보다 접촉 각이 더 낮음을 알 수 있다. 15.5 몰%의 비스페놀 실록산 모노머 및 약 20 중량%의 실록산 함량을 갖는 실시예 2는, 비교예 1 (비스페놀 A 폴리카보네이트, 105 등급) 보다 크게 더 높은 평균 물 접촉 각, 그리고 비스페놀 A 폴리카보네이트의 4.4 중량%의 실록산 함량을 갖는 PDMS/PC 코폴리머와의 블렌드 (비교예 2) 또는 3.5 중량%의 실록산 함량을 갖는 유사 블렌드 (비교예 3)의 어느 쪽이든지 보다 더 높은 평균 물 접촉 각을 가진다. 실시예 2, 및 비교예 1 - 비교예 3에 대한 결과들이 도 2에 그래프로 나타나 있다.
단수 형태들인 "하나의" 및 "이, 그, 상기"는, 문맥상 명백히 달리 언급하지 않는 한, 복수의 대상들을 포함한다. 달리 정의하지 않는 경우에는, 본 명세서에 사용된 기술적 그리고 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자들이 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미들을 가진다. 동일한 성분 또는 특성을 기술하는 모든 범위의 끝점들(endpoints)은 포괄적이며 독립적으로 결합 가능하다(independently combinable)[예컨대, "약 25 중량% 이하, 또는, 더욱 구체적으로는, 약 5 중량% 내지 약 20 중량%"의 범위는, "약 5 중량% 내지 약 25 중량%" 등의 범위들의 끝점들과 모든 중간 값들을 포함함]. 본 명세서에 사용된 접미사 "(들)"은, 그것이 변경하는 단수와 복수 모두의 용어를 포함하는 것으로 의도되며, 따라서 적어도 하나의 그 용어를 포함한다(예컨대, 착색제(들)은 적어도 하나의 착색제들을 포함함). "선택적인" 또는 "선택적으로"는, 그 후에 기술되는 사안이나 상황이 일어나거나 또는 일어나지 않을 수도 있고, 그리고 그러한 기술이, 그러한 사안이 일어나는 경우들과 일어나지 않는 경우들을 포함함을 의미한다. 본 명세서에 사용된, "조합(combination)"은 블렌드들, 혼합물들, 합금들, 반응 생성물들, 및 그 동등물을 모두 포함한다. 모든 인용문헌들은 본 명세서의 참고문헌을 이룬다.
화합물들은 표준 명명법(standard nomenclature)에 따라 기술되어 있다. 예를 들어, 여하한 표시된 기에 의해 치환되지 않은 여하한 위치는, 그 원자가가 표시된 하나의 결합에 의해 또는 하나의 수소 원자에 의해 채워지는 것으로 이해된다. 두 문자들 또는 심볼들 사이에 있지 않은 대시(dash) ("-")는, 치환기의 결합 포인트(point of attachment)를 나타내기 위해 사용된다. 예를 들어, -CHO 는 카르보닐 기의 탄소에 의해 결합된다.
본 명세서에 사용된, "하이드로카빌"이라는 용어는, 탄소 및 수소를, 선택적으로 적어도 하나의 헤테로원자들, 예컨대, 산소, 질소, 할로겐, 또는 황과 함께 포함하여 구성되는 치환기를 폭넓게 가리키고; "알킬"은 직선형 또는 분지형 사슬 1가 탄화수소 기를 가리키며; "알킬렌"은 직선형 또는 분지형 사슬 2가 탄화수소 기를 가리키고; "알킬리덴"은 하나의 단일 공통 탄소 원자에 양쪽의 원자가들을 갖는, 직선형 또는 분지형 사슬 2가 탄화수소 기를 가리키며; "알케닐"은 하나의 탄소-탄소 이중 결합에 의해 결합된 적어도 둘의 탄소들을 갖는 직선형 또는 분지형 사슬 1가 탄화수소 기를 가리키고; "사이클로알킬"은 적어도 셋의 탄소 원자들을 갖는 비-방향족 1가 단일고리형 또는 다중고리 탄화수소 기를 가리키며, "사이클로알케닐"은 적어도 어느 정도의 불포화(unsaturation)를 갖는, 적어도 셋의 탄소 원자들을 갖는 비-방향족 고리형 2가 탄화수소 기를 가리키고; "아릴"은 방향족 고리 또는 고리들에 탄소만을 포함하는 방향족 1가 기를 가리키며; "아릴렌"은 방향족 고리 또는 고리들에 탄소만을 포함하는 방향족 2가 기를 가리키고; "알킬아릴"은 위에 정의된 하나의 알킬 기로 치환된 아릴 기를 가리키며, 하나의 예시적인 알킬아릴 기는 4-메틸페닐이고; "아릴알킬"은 위에 정의된 하나의 아릴 기로 치환된 알킬 기를 가리키며, 하나의 예시적인 아릴알킬 기는 벤질이고; "아실"은 하나의 카르보닐 탄소 브릿지 (-C(=O)-)를 통해 결합된 표시된 수의 탄소 원자들을 갖는 위에 정의된 알킬 기를 가리키며; "알콕시"는 하나의 산소 브릿지 (-O-)를 통해 결합된 표시된 수의 탄소 원자들을 갖는 위에 정의된 알킬 기를 가리키고; 그리고 "아릴옥시"는 하나의 산소 브릿지 (-O-)를 통해 결합된 표시된 수의 탄소 원자들을 갖는 위에 정의된 아릴 기를 가리킨다.
본 발명의 일반적인 구체예들이 설명을 목적으로 하여 기술되어 있으나, 전술한 설명들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 따라서, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자는, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고서 이들에 대한 다양한 변형들, 개조들(adaptations) 및 대안들을 도출해낼 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기 식 (1a)을 가지는 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물이며,
    상기 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물이 하기 식(16)의 비닐-치환 방향족 다이올과, 식 H-Si(CH3)(OSi(CH3)3)2 또는 식 H-Si(G)3 {여기서 G는 -OSi(C1-12 알킬)3 임}을 가지는 하이드리도실란과의 금속 촉매 하이드로실릴화(metal catalyzed hydrosilylation) 생성물인, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물:
    Figure 112015008230687-pct00038
    (1a)
    {상기 식(1a)에서, Si(Ga)3 및 Si(Gb)3은 각기 독립적으로 Si(OSi(C1-12 알킬)3)3 또는 Si(CH3)(OSi(CH3)3)2 이고; Za 및 Zb 는 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C2-18 알킬렌, C8-18 아릴알킬렌, 또는 C8-18 알킬아릴렌 기이고; Xa 는 직접 결합(direct bond)이거나, C5-16 사이클로알킬렌, C5-16 사이클로알킬다이엔, C1-5 알킬렌, C1-5 알킬다이엔, C6-13 아릴렌, C7-12 아릴알킬렌, C7-12 아릴알킬다이엔, C7-12 알킬아릴렌 또는 C7-12 아릴렌알킬 기이고; r 및 s 는 각기 독립적으로 1 또는 2 임},
    Figure 112015008230687-pct00046
    (16)
    {상기 식(16)에서, Ya 및 Yb 는 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C0-16 알킬렌, C6-16 아릴알킬렌, 또는 C6-16 알킬아릴렌 기임}.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식(16)의 비닐-치환 방향족 다이올에서, Ya 및 Yb 는 각기 독립적으로 직선형 또는 분지형 C0-16 알킬렌, C6-16 아릴알킬렌, 또는 C6-16 알킬아릴렌 기이고; Xa 는 C5-16 사이클로알킬렌, C5-16 사이클로알킬리덴, C1-5 알킬렌, C1-5 알킬리덴, C6-13 아릴렌, C7-12 아릴알킬렌, C7-12 아릴알킬리덴, C7-12 알킬아릴렌, 또는 C7-12 아릴렌알킬 기이며; 그리고 r 및 s 는 각기 독립적으로 1 또는 2 인; 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하이드리도실란이 식 H-Si(G)3 {여기서 G는 -OSi(C1-12 알킬)3 임}을 가지는, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비닐-치환 방향족 다이올이 하기 식 (17)을 포함하여 구성되고
    Figure 112015008230687-pct00040
    (17)
    {상기 식에서, Xa 는 하나의 직접 결합 또는 이소프로필리덴임};
    상기 하이드리도실란이 식 H-Si(CH3)(OSi(CH3)3)2 을 포함하여 구성되는, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 금속 촉매 하이드로실릴화가, 백금, 팔라듐, 또는 로듐 촉매를 사용하여 수행되는, 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물.
  6. 하기 식 (6)의 구조(structure)를 포함하여 구성되는 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물:
    Figure 112015008230687-pct00041
    (6).
  7. 하기 식 (7)의 구조를 포함하여 구성되는 실릴화 다이하이드록시 방향족 화합물:
    Figure 112015008230687-pct00042
    (7).
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