KR101909297B1 - 다중층 카르보네이트 시트 - Google Patents

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KR101909297B1
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트린세오 유럽 게엠베하
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Abstract

압출된 폴리카르보네이트 다중-벽 시트 구조는 적어도 두 개 및 어떤 경우에는 일곱 개 이상의 대체로 평행한 서로 떨어진 벽 및 압출의 방향으로 시트의 길이를 연장하며 인접한 벽을 분리하는 복수의 리브를 포함한다. 시트 구조는 40 mm 초과의 총 두께를 가지며 폴리카르보네이트는 260℃에서 측정된 약 4.5 초과의 융해 점도 비를 가지며 여기서 융해 점도 비는 0.1 s-1의 전단 속도에서의 점도에 대한 100 s-1의 전단 속도에서의 점도의 비이다.

Description

다중층 카르보네이트 시트{MULTILAYERED CARBONATE SHEETS}
본 발명은 일반적으로는 광투과성 패널, 특히, 향상된 단열성을 갖는 다중층 열가소성 카르보네이트 시트 또는 다중층 열가소성 카르보네이트 필름에 관한 것이다.
발명의 배경
에너지 사용 및 지속가능성에 대한 증가된 관심으로, 건축 및 건설 분야에서 투명한 패널 및 시트에 대해 열 손실을 제한하는 것이 중요하다. 이와 관련하여, 이들 패널 또는 시트에 대해 단열성을 증가시키는 것이 바람직하며 추세는 그러한 패널 및 시트를 1 W/m2K보다 적거나 동일한 U값을 갖도록 제공하는 것이다. (U=1/R, 여기서 R은 열 저항성이고, R = R(복사) + R(전도) + R(대류)).
또다른 중요한 문제는 기후에 대한 투명한 구조의 저항성에 관한 것이다. 투명한 구조의 기계적 특징은 모든 조건에서 기후를 견딜 수 있어야 한다. 따라서, 양호한 단열 특성, 향상된 내구성, 및 감소된 보수유지 요구의 조합과 함께 증가된 광 투과성을 갖는 투명한 구조로서 사용하기 위한 패널을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
이들 문제에 대한 한 가지 제안은 폴리카르보네이트 다중-벽 시트 구조이다. 전형적인 다중-벽 시트 구조는 약 3 내지 5개 층을 가지며, 예컨대, 삼중 벽 시트이다. 삼중 벽 시트는 두 개의 외부 벽 및 한 개의 내부 벽을 갖는다. 각각의 외부 벽은 외부 표면 및 내부 표면을 갖는다. 세 개 이상의 벽을 갖는 다중-벽 시트에 있어서, 내부 벽의 표면은 일반적으로 내부 상부 표면 또는 내부 하부 표면으로 지칭된다. 전형적으로 일련의 리브(rib)가 층을 분리하고, 안정성을 제공하고, 벽 사이에 단열 층을 생성하기 위해 시트 구조의 길이를 따라 제공된다. 그러한 구조의 단열 효과성이 허용될 수 있지만, 추가적인 벽을 제공하고 따라서 더 높은 단열을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 더 많은, 즉, 일곱, 여덟 개 또는 그 이상의 벽 또는 층을 가지는 시트의 생성을 제한하는 요인은 다중-벽 시트를 생성하기 위해 사용되는 재료의 압출기 및 다이를 통한 가공이다. 따라서, 세 개 내지 다섯 개 내지 일곱 개 층의 다중-벽 시트를 생성하기 위해 사용되는 공지의 가소성 수지는 이들이 일곱 여덟 개 이상의 벽을 가지는 다중-벽 시트를 생성하기 위한 시도에서 사용되는 경우, 시트 기하학의 새깅(sagging) 및 매우 낮은 라인 속도를 야기할 것이다.
요약
한 구체예에서, 본 발명은 열가소성 중합체로부터 형성된 압출된 열가소성 다중-벽 시트 구조를 포함하고 적어도 두 개의 대체로 평행한 벽을 포함한다. 각각의 벽은 첫 번째 및 두 번째 표면을 가지며 압출의 방향으로 시트의 길이를 연장하는 리브에 의해 또다른 벽으로부터 떨어져 있다. 또다른 구체예에서, 다중-벽 시트 구조는 적어도 일곱, 여덟, 아홉 개 또는 그 이상의 대체로 평행한 벽, 수평하거나 특정한 각도 하의, 어떤 경우에는 열 개, 및 다른 경우에는, 열 개 이상의 벽을 포함한다. 각각의 벽은 압출의 방향으로 시트의 길이를 연장하는 리브에 의해 또다른 표면으로부터 서로 떨어져 있는 첫 번째 및 두 번째 표면을 갖는다.
본 발명의 시트 구조는 PC, PET, PETG, 및 PMMA의 군에서 선택된 열가소성 물질, 및 일반적으로 PC를 포함한다.
본 발명의 시트 구조는 하나 이상의 UV 흡수제, 근적외선 흡수 ("NIR") 흡수제, 열 안정화제, 착색제, 색소, 가공보조제, 윤활제, 충전제, 또는 보강보조제를 포함할 수 있다.
또다른 구체예에서, 본 발명의 시트 구조는 또한 마멸/스크래치 저항성, 화학적 저항성, 자외선 (UV) 복사 저항성, NIR, 광 산란 감소, 광 반사 감소, 먼지 축적 감소, 응결 감소, 항미생물, 변색으로부터의 보호, 헤이즈(haze) 형성으로부터의 보호, 또는 쪼개짐으로부터의 보호를 제공하기 위한 하나 이상의 열가소성 또는 열경화성 수지의 적층되거나 공압출된 층을 포함할 수 있다.
도면의 간략한 설명
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 다중-층 시트 구조의 압출의 방향을 따라 자른 횡-단면도를 나타낸다.
도 2a 내지 2e는 본 발명에 따른 다중-층 시트 구조의 인접한 벽을 분리하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 리브 구조의 횡-단면을 나타낸다.
도 3은 공지의 폴리카르보네이트와 비교하여 본 발명의 구체예에서 사용하기에 적절한 폴리카르보네이트의 전단 속도 대비 점도를 측정한 결과를 나타낸다. 점도의 로그가 전단 속도의 로그에 대하여 도시된다.
구체예의 상세한 설명
다중-벽 시트를 시트 평면을 가지며 수평한 평면에 가장 긴 크기(길이 및 너비)를 가지는 횡-단면 (도 1에 나타난 바와 같이 압출의 평면에 대해 횡단 또는 직각으로 자른 것)에서 보게 되면, "층" 또는 "면"(10)으로도 지칭되는 두 개 이상의 대체로 평행한, 수평한 벽, 및 긴 방향을 따라 층 사이를 가로지르고 층을 분리하는 일련의 리브(20)가 존재한다. 이들 리브(20)는 또한 흔히 "망" 또는 "슬랫(slat)"으로 지칭된다. 리브(20)가 층(10)에 대해 수직이거나 직각으로 나타나는 반면, 도 2a 내지 2e는 평행한 면(10) 사이의 직각(21), 대각선(22) 또는 직각 및 대각선의 조합이고 면을 분리할 수 있는 몇 가지 비-제한적 대안적 리브 구조를 나타낸다. 각각의 예시된 리브 설계가 서로 조합되어 사용될 수 있음이 고려되지만, 제조의 단순성을 위해, 다중-층 구조 전반에 걸쳐 단일 리브 구조를 사용하는 것이 바람직하다.
도 2a 내지 2d는 각각 대안적 리브 설계를 예시하는 도 1의 다중-층 시트 구조의 두 개의 층(10)을 나타낸다. 도 2e는 도 1의 다중-층 시트 구조의 세 개의 층을 나타낸다. 도 1 및 2에 예시된 바와 같이, 다중-층 시트는 서로에 대해 대체로 평행한 첫 번째 또는 상부 벽(11) 및 두 번째 또는 하부 벽(12)으로서 나타난 일반적으로 편평한 벽을 갖는다. 일반적으로 매끈한 표면을 갖는 적어도 두 개 이상의 층을 가지는 시트 구조는 포괄적으로 "다중-벽" 시트로 지칭된다. 예를 들면 도 1에 나타난 일곱 개 층 시트와 같은 다중-층 시트의 경우, 두 개의 외부 벽(11 및 12)과 다섯 개의 내부 벽(13)이 존재한다. 각각의 외부 벽은 외부 표면(14) 및 내부 표면(15)으로서 있다. 세 개 이상의 벽을 갖는 다중-벽 시트에 있어서, 내부 벽의 표면은 내부 상부 표면(16) 또는 내부 하부 표면(17)으로서 지정된다.
외부 및 내부 벽이 일반적으로 편평한 것으로 도시되었지만, 이들이 물결형 형상의 벽 구조와 같은 다른 형상을 가질 수 있음이 고려된다. 용어 물결형은 교호되는 마루 및 홈을 가지는 것을 의미한다. 물결은 압출의 방향으로 되어 있고 일부경우에 기계 방향 또는 압출된 시트의 길이로서 지칭된다. 본 발명의 다중-층 시트 구조는 물결형 형상을 갖는 외부 벽을 모두 포함할 수 있다.
벽의 두께(50)는 벽의 첫 번째 표면으로부터 벽의 두 번째 표면까지의 거리로서 정의된다. 예를 들면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 내부 벽(13) 중 하나의 두께(50)는 내부 상부 표면(16)과 내부 하부 표면(17) 사이의 거리이다. 본 발명의 다중-벽 시트의 벽의 벽 두께는 독립적으로 약 0.1 mm 이상이고, 어떤 경우에는, 약 0.3 mm 이상이고, 다른 경우에는, 약 0.5 mm 이상이다. 본 발명의 다중-벽 시트의 벽의 벽 두께는 독립적으로 약 10 mm 이하이고, 어떤 경우에는, 약 5 mm 이하이고, 다른 경우에는, 약 1 mm 이하이다.
본 발명의 다중-벽 시트의 리브 두께는 약 0.1 mm 이상이고, 어떤 경우에는, 약 0.3 mm 이상이고, 다른 경우에는, 약 0.5 mm 이상이다. 본 발명의 다중-벽 시트의 리브 두께는 약 8 mm 이하이고, 어떤 경우에는 약 4 mm 이하이고, 다른 경우에는 약 0.8 mm 이하이다.
바람직한 전반적인 시트 두께, 벽(즉, 층 또는 면)의 수 및 벽 또는 층 간의 간격(예를 들면, 직각 리브의 높이)은 바람직한 시트 성능 특성을 제공하기 위해 상응되게 선택될 수 있다. 본 발명의 구체예는 적어도 두 개의 서로 떨어진 벽, 어떤 경우에는, 적어도 다섯 개의 벽, 다른 경우에는, 적어도 일곱 개의 벽, 및 또다른 경우에 적어도 열 개의 벽을 포함한다. 세 개 초과의 층이 사용되는 경우, 내부 벽은 각각 서로 그리고 상부 및 하부 층으로부터 동일한 거리에 배치되거나 (즉, 하나 이상이 외부 벽에 대하여 중심이 된다) 하나의 층 또는 또다른 층에 더 가까울 수 있다.
본 발명의 다중-벽 시트는 상부 벽(11)의 외부 표면(14)으로부터 하부 벽(12)의 외부 표면(14)까지의 거리로 정의되는 총 두께를 갖는다. 본 발명의 다중-층 시트 구조는 약 30 mm 이상, 어떤 경우에는, 약 40 mm 이상, 및 다른 경우에는, 약 50 mm 이상인 총 두께를 갖는다. 본 발명의 다중-층 시트 구조는 약 100 mm 이하, 어떤 경우에는 약 80 mm 이하, 및 다른 경우에는 약 60 mm 이하인 총 두께를 갖는다.
리브의 수 및 설계는 시트의 구조적 요건에 따라 달라질 수 있다. 앞서 언급하고 도면에 도시된 바와 같이, 리브는 수직(21) (즉, 시트 벽에 직각), 대각선(22) (교차하는 대각선(23)을 포함), 또는 이들의 조합일 수 있다. 수직 및 대각선 리브가 둘다 사용되는 경우, 대각선 리브는 수직 리브가 교차하는 곳(24)과 동일한 지점 또는 상이한 지점(25) 및 (26)에서 벽(들)을 교차할 수 있다. 수직 리브(21)가 제공되는 경우 이들은 서로 약 10 mm 이상, 어떤 경우에는, 약 15 mm 이상, 및 다른 경우에는, 약 20 mm 이상의 거리만큼 떨어져 있다. 수직 리브의 리브 간격은 약 30 mm 이하, 어떤 경우에는, 약 40 mm 이하, 및 다른 경우에는 약 50 mm 이하이다.
다중-층 시트는 일반적으로 3.5 kg/m2 이상, 어떤 경우에는 4 kg/m2 이상, 및 다른 경우에는 5 kg/m2 이상인 면적 중량을 가질 것이다. 적절한 다중-층 시트의 면적 중량은 8 kg/m2 이하, 어떤 경우에는 7 kg/m2 이하, 및 다른 경우에는 6 kg/m2 이하이다.
숙련된 전문가는 인식할 바와 같이, 강성도, 단열, 광 투과, 및 기후 저항성에 대한 필요에 따라, 본 발명의 구조는 광범위한 가소성 수지로부터 제조될 수 있다. 일부 구체예에서, 본 발명의 다중-벽 시트는 폴리카르보네이트 (PC), 폴리프로필렌 (PP), 폴리스티렌 (PS), 폴리스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 (SAN), 부타디엔 개질된 SAN (ASS), 폴리(메틸-메타크릴레이트) (PMMA), 폴리(에틸렌-테레프탈레이트) (PET), 글리콜-개질된 PET (PETG), 및 폴리비닐 클로라이드 (PVC)를 포함하는 공지의 단단한 열가소성 수지 중 하나로부터 제조된다. 특정 구체예에서, 시트 구조는 PC, PET, PETG, 및 PMMA로부터 제조되며 어떤 경우에는 구조는 PC로부터 제조된다.
본 발명의 카르보네이트 중합체는 열가소성 방향족 폴리카르보네이트 및/또는 방향족 폴리에스테르 카르보네이트이다. 본 발명에 따른 적절한 방향족 폴리카르보네이트 및/또는 방향족 폴리에스테르 카르보네이트는 문헌에 공지되어 있거나 문헌으로부터 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다 (예를 들면, 방향족 폴리카르보네이트의 제조에 대해, Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964, 그리고 USP 3,028,365; 4,529,791; 및 4,677,162를 참조; 이들 문헌은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다. 적절한 방향족 폴리에스테르 카르보네이트가 USP 3,169,121; 4,156,069; 및 4,260,731에 기술되어 있고; 이들 문헌은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.
방향족 폴리카르보네이트의 제조는, 예를 들면, 포스젠과 같은 탄산 할라이드, 및/또는 방향족 디카르복실산 디할라이드, 적절하게는 벤젠디카르복실산 디할라이드와 디페놀의 반응에 의해, 그리고 임의로 사슬 종결제, 예컨대, 모노페놀의 사용을 이용하고, 임의로 삼관능성 분지화제 또는 세개 초과의 관능기를 가지는 분지화제, 예를 들면 트리페놀 또는 테트라페놀의 사용을 이용하는 상계면 방법에 의해 가능하다.
방향족 폴리카르보네이트 및/또는 방향족 폴리에스테르 카르보네이트의 제조를 위한 디페놀은 식 II의 디페놀일 수 있거나
Figure 112013035529327-pct00001
여기서 A는 단일 결합, C1 - C5 알킬렌, C2 - C5 알킬리덴, C5 - C6 시클로알킬리덴, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, 또는 C6 - C12 아릴렌을 표시하며, 여기에 임의로 헤테로 원자를 함유하는 다른 방향족 고리가 축합될 수 있음, 또는 식 III 또는 IV의 라디칼일 수 있고
Figure 112013035529327-pct00002
B는 각각의 경우에 독립적으로 수소, C1 - C12 알킬, 적절하게는 메틸, 또는 할로겐, 가령 염소 및/또는 브롬이고;
x는 각각의 경우에 상호 독립적으로 0, 1, 또는 2이고;
p는 0 또는 1이고;
Rc 및 Rd는 서로 상호 독립적이고 각각의 X1에 대해 개별적으로 선택가능하며 수소 또는 C1 - C6 알킬, 적절하게는 수소, 메틸 또는 에틸이고;
X1은 탄소를 표시하며; 및
m은 4 내지 7의 정수이며, 어떤 경우에는 Rc 및 Rd가 동시에 적어도 하나의 X1 원자 상의 알킬을 나타낸다는 단서하에 4 또는 5를 표시한다.
적절한 디페놀은 히드로퀴논, 레조르시놀, 디히드록시바이페닐, 비스(히드록시페닐)-C1 -C5 알칸, 비스(히드록시페닐)-C5 -C6 시클로알칸, 비스(히드록시페닐)에테르, 비스(히드록시페닐)설폭시드, 비스(히드록시페닐)케톤, 비스(히드록시페닐)설폰 및 알파, 알파'-비스(히드록시페닐)디이소프로필벤젠뿐만 아니라 브롬화 및/또는 염소화된 핵을 가지는 이들의 유도체이다.
바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시바이페닐, 비스페놀 A, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 4,4-디히드록시디페닐 설파이드 및 4,4-디히드록시디페닐 설폰뿐만 아니라 디- 및 테트라브롬화 또는 염소화된 이들의 유도체, 가령 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 또는 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판을 포함한다. 2,2-비스-(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A)은 적절한 디페놀의 한 예이다. 디페놀은 개별적으로 또는 임의의 혼합물로서 사용될 수 있다. 디페놀은 문헌에 공지되어 있거나 문헌으로부터 공지된 방법으로 수득될 수 있다.
방향족 폴리카르보네이트의 제조를 위한 적절한 사슬 종결제의 예는 페놀, p-클로로페놀, p-tert-부틸페놀 또는 2,4,6-트리브로모페놀뿐만 아니라 긴사슬 알킬페놀 가령 4-(1,3-디메틸-부틸)-페놀 또는 모노알킬페놀 또는 이들의 알킬 치환기 내에 총 8 내지 20개의 C 원자를 함유하는 디알킬페놀, 가령 3,5-디-tert-부틸-페놀, p-이소-옥틸페놀, p-tert-옥틸페놀, p-도데실페놀, 2-(3,5-디메틸헵틸)-페놀 및 4-(3,5-디메틸헵틸)-페놀을 포함한다. 사용되는 사슬 종결제의 양은 일반적으로 각각의 경우에 사용된 디페놀의 몰 총합에 대해 0.1 몰 백분율 내지 10 몰 백분율이다.
본 발명의 방향족 폴리카르보네이트 및/또는 방향족 폴리에스테르 카르보네이트는 약 20,000 내지 약 200,000, 어떤 경우에는 약 30,000 내지 약 50,000 및 다른 경우에는 약 32,000 내지 약 45,000 그리고 또다른 경우에 약 35,000 내지 약 40,000의 중간 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 본 명세서에서 방향족 폴리카르보네이트 및/또는 방향족 폴리에스테르 카르보네이트 "분자량"에 대한 언급은 비스페놀 A 폴리카르보네이트 표준을 이용하여 레이저 산란 기술을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정되는 중량 평균 분자량 (Mw)을 지칭하며 몰당 그램(g/몰)의 단위로 제시된다.
방향족 폴리카르보네이트는 적절한 분지화제를 포함시킴으로써 분지될 수 있다. 본 발명을 위해 적절한 분지된 폴리카르보네이트는 공지의 기술, 예를 들면 USP 3,028,365; 4,529,791; 및 4,677,162에 개시된 여러 적절한 방법에 의해 제조될 수 있으며; 상기 문헌은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.
사용될 수 있는 적절한 분지화제는 예를 들면, 0.01 내지 1.0 몰 백분율의 양의 (사용된 디카르복실산 디클로라이드에 대한 것) 트리- 또는 다-관능성 카르복실산 클로라이드, 가령 트리메스산 트리클로라이드, 시아누르산 트리클로라이드, 3,3'-,4,4'-벤조페논테트라카르복실산 테트라클로라이드, 1,4,5,8-나프탈렌-테트라카르복실산 테트라클로라이드 또는 피로멜리트산 테트라클로라이드이거나, 또는 트리- 또는 다-관능성 페놀 가령 플로로글루시놀, 4,6-디메틸-2,4,6-트리스(4-히드록시페닐)-2-헵텐, 4,4-디메틸-2,4,6-트리스(4-히드록시페닐)헵탄, 1,3,5-트리스(4-히드록시페닐)벤젠, 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 ("THPE"), 트리스(4-히드록시페닐)-페닐-메탄, 2,2-비스[4,4-비스(4-히드록시페닐)시클로헥실]-프로판, 2,4-비스[1-(4-히드록시페닐)-1-메틸에틸]페놀, 테트라키스(4-히드록시페닐)-메탄, 2,6-비스(2-히드록시-5-메틸-벤질)-4-메틸-페놀, 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-디히드록시페닐)프로판, 또는 테트라키스(4-[1-(4-히드록시페닐)-1-메틸에틸]-페녹시)-메탄이다. 적절한 분지화제는 THPE이다.
분지화제는 반응 용기에 디페놀과 함께 배치될 수 있다. 산 클로라이드 분지화제는 산 클로라이드와 함께 도입될 수 있다.
분지화제는 약 0.2 wt% 내지 약 1 wt%, 어떤 경우에는 약 0.3 wt% 내지 약 0.8 wt%, 및 다른 경우에는 약 0.5 wt % 내지 약 0.7%, 및 또다른 경우에 약 0.6 wt% 내지 약 0.7 wt%, 예를 들면 약 0.64 wt %의 양으로 투입될 수 있다.
동종폴리카르보네이트 및 공폴리카르보네이트가 둘다 적절하다. 본 발명에 따른 구성성분 (i)에 따른 공폴리카르보네이트의 제조를 위해, 1 내지 25 중량부, 적절하게는 2.5 내지 25 중량부(사용될 디페놀의 총 양에 대한 것)의 히드록시-아릴옥시 말단 기를 포함하는 폴리디유기실록산이 또한 사용될 수 있다. 이들은 공지되어 있거나 (예를 들면, USP 3,419,634를 참조) 문헌으로부터 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
비스페놀 A 동종폴리카르보네이트와 별개로, 다른 폴리카르보네이트는 바람직하거나 특히 바람직한 것으로 나열된 다른 디페놀 중에서 비스페놀 A 의 공폴리카르보네이트, 특히 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)-프로판을 디페놀의 몰 총합에 대해 최대 15 몰 백분율로 포함한다.
방향족 폴리에스테르 카르보네이트의 제조를 위해 적절한 방향족 디카르복실산 디할라이드는 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐 에테르-4,4'-디카르복실산 및 나프탈렌-2,6-디카르복실산의 이산(diacid) 디클로라이드이다. 1:20 내지 20:1의 비로 된 이소프탈산 및 테레프탈산의 이산 디클로라이드의 혼합물이 예시적이다. 탄산 할라이드, 가령 포스젠이 폴리에스테르 카르보네이트의 제조 동안 이관능성 산 유도체로서 동시에 사용된다.
전술한 모노페놀과 별개로, 방향족 폴리에스테르 카르보네이트의 제조를 위한 적절한 사슬 종결제는 이들의 클로로카르복실산 에스테르뿐만 아니라 C1 - C22 알킬 기, 또는 할로겐 원자에 의해 임의로 치환될 수 있는 방향족 모노카르복실산의 산 클로라이드를 포함하며, 또한 지방족 C2 - C22 모노카르복실산 클로라이드를 포함한다. 사슬 종결제의 양은 각각의 경우에 페놀 사슬 종결제의 경우에는 디페놀의 몰에 대해 그리고 모노카르복실산 클로라이드 사슬 종결제의 경우에는 디카르복실산 디클로라이드의 몰에 대해 0.1 내지 10 몰 백분율이다.
방향족 폴리에스테르 카르보네이트는 또한 편입된 히드록시카르복실산을 함유할 수 있다. 방향족 폴리에스테르 카르보네이트는 선형일 수 있거나 분지될 수 있다. 적절한 분지화제가 본 명세서 상부에 개시되어 있다.
방향족 폴리에스테르 카르보네이트 내 카르보네이트 구조 단위체의 비율은 임의로 달라질 수 있다. 카르보네이트 기의 함량은 에스테르 기 및 카르보네이트 기의 총 합에 대해 최대 100 몰 백분율, 특히 최대 80 몰 백분율, 및 어떤 경우에는 최대 50 몰 백분율일 수 있다. 방향족 폴리에스테르 카르보네이트의 에스테르 및 카르보네이트 부분은 둘다 블록체의 형태로 존재할 수 있거나, 응결 중합체 내에 랜덤하게 분산되어 있을 수 있다.
방향족 폴리카르보네이트 및 방향족 폴리에스테르 카르보네이트는 개별적으로 또는 서로와 함께 임의의 혼합물 내에서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 구조는 또한 바람직한 성능 결과를 제공하기 위해, 특히 마멸/스크래치 저항성, 화학적 저항성, 자외선 (UV) 복사 저항성, 근적외선 (NIR) 흡수, 광 산란 감소, 광 반사 감소, 먼지 축적 감소, 응결 감소, 항미생물, 변색으로부터의 보호, 헤이즈 형성으로부터의 보호, 쪼개짐으로부터의 보호, 등과 같은 일부 방식으로 시트 구조의 표면(들)을 개질하는 것이 바람직한 경우, 상기 구조에 적층되거나 공압출된 다른 열가소성 또는 열경화성 수지의 추가적인 층을 함유하거나 가질 수 있다. 열가소성 수지는 이러한 유형의 수지 및 구조에 있어서 이들의 공지된 목적을 위해 사용되는 일반 유형의 첨가제, 가령, 제한되지 않지만 안정화제 가령 UV 흡수제, NIR 흡수제 또는 열 안정화제, 색소와 같은 착색제, 가공보조제 가령 윤활제, 충전제, 보강보조제, 광학 증백제, 형광 첨가제, 등을 함유할 수 있다. 그러한 첨가제는 이러한 공지된 목적을 위해 상기 층에 적층되거나 공압출될 수 있는 이들 구조 및/또는 임의의 층을 제조하기 위해 사용되는 수지에 첨가될 수 있다.
본 발명의 적절한 구체예에서 폴리카르보네이트는 약 10,000 Pa·s 이상, 어떤 경우에는 약 12,000 Pa·s 초과, 다른 경우에는, 약 14,000 Pa·s 초과, 및 다른 경우에는 16,000 Pa·s 초과의 260℃의 온도에서 0.1 s-1의 전단 속도에서 측정된 융해 점도를 갖는다.
수지가 압출기를 떠날 때 적절한 플로우 처리 고려사항과 바람직한 구조적 강도 사이의 적절한 균형을 얻기 위해, 본 발명자는 본 발명에서 유용한 적절한 폴리카르보네이트가 정해진 융해 점도 비를 가짐을 발견하였다. 본 명세서, 도면 및 청구범위에서 사용된 용어 융해 점도 비는 260℃에서 측정된 100 s-1의 전단 속도에서의 점도에 대한 0.1 s-1의 전단 속도에서의 점도의 비를 지칭한다. 그래프로 도시하면 (도 3에서와 같이) 흔히 전단 속도의 로그 및 점도의 로그를 사용하는 것이 유용하다. 본 발명에 따르면, 융해 점도 비는 약 4.5 이상이다. 어떤 경우에는, 융해 점도 비는 약 5 이상이고, 다른 경우에, 융해 점도 비는 약 5.5 이상이며, 다른 경우에, 융해 점도 비는 약 6 이상이고, 또다른 경우에, 융해 점도 비는 약 6.5 이상이다.
IR 흡수 첨가제
본 발명의 다중층 물품의 열 차폐 특성을 향상시키기 위한 적절한 IR 흡수제는, 금속 보라이드, 세슘 텅스텐 옥사이드, 안티몬 도핑된 주석 옥사이드 입자, In, Ga, Al, 및 Sb로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하는 아연 옥사이드 입자, 주석 도핑된 인듐 옥사이드 입자, 다른 유기 또는 무기 IR 흡수제 가령 프탈로시아닌-계 조성물, 나프탈로시아닌-계 조성물, 구리 설파이드, 또는 본 발명의 카르보네이트 조성물 내로 배합될 수 있는 구리 이온 화합물이다.
무기 IR 흡수 첨가제는 금속 보라이드, 특히 란타늄 보라이드 (LaB6), 프라세오디뮴 보라이드 (PrB6), 네오디뮴 보라이드 (NdB6), 세륨 보라이드 (CeB6), 가돌리늄 보라이드 (GdB6), 테르븀 보라이드 (TbB6), 디스프로슘 보라이드 (DyB6), 홀뮴 보라이드 (HoB6), 이트륨 보라이드 (YB6), 사마륨 보라이드 (SmB6), 유로피움 보라이드 (EuB6), 에르븀 보라이드 (ErB6), 툴륨 보라이드 (TmB6), 이테르븀 보라이드 (YbB6), 루테튬 보라이드 (LuB6), 스트론튬 보라이드 (SrB6), 칼슘 보라이드 (CaB6), 티타늄 보라이드 (TiB2), 지르코늄 보라이드 (ZrB2), 하프늄 보라이드 (HfB2), 바나듐 보라이드 (VB2), 탄탈룸 보라이드 (TaB2), 크롬 보라이드 (CrB 및 CrB2), 몰리브데넘 보라이드 (MoB2, Mo2B5 및 MoB), 텅스텐 보라이드 (W2B5), 등과 같은 보라이드, 또는 전술된 보라이드 중 적어도 하나를 포함하는 조합의 일반적으로 미세한 입자이다.
무기 IR 흡수 첨가제는 열가소성 및/또는 열경화성 중합체 내로 분산되기 전에 나노크기 입자의 형태로 되는 것이 바람직하다. 입자의 형상에 대한 특정한 제한은 존재하지 않지만, 입자는 예를 들면, 구형, 불규칙한, 판-유사 또는 수염(whisker) 유사형일 수 있다. 나노크기 입자는 일반적으로 약 200 나노미터 (nm) 이하의 평균 최대 크기를 가질 수 있다. 한 구체예에서, 입자는 약 150 nm 이하의 평균 최대 크기를 가질 수 있다. 또다른 구체예에서, 입자는 약 100 nm 이하의 평균 최대 크기를 가질 수 있다. 또다른 구체예에서, 입자는 약 75 nm 이하의 평균 최대 크기를 가질 수 있다. 또다른 구체예에서, 입자는 약 50 nm 이하의 평균 최대 크기를 가질 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 나노크기 입자는 일반적으로 약 200 nm 이하의 평균 최대 크기를 가질 수 있다. 한 구체예에서, 90 백분율 초과의 입자가 약 200 nm 이하의 평균 최대 크기를 갖는다. 또다른 구체예에서, 95 백분율 초과의 입자가 약 200 nm 이하의 평균 최대 크기를 갖는다. 또다른 구체예에서, 99 백분율 초과의 입자가 약 200 nm 이하의 평균 최대 크기를 갖는다. 이중모드 또는 더 높은 입자 크기 분포가 사용될 수 있다.
무기 IR 흡수 첨가제는 일반적으로 약 1.2·10-6 그램/평방 미터 (g/m2) 내지 약 2.0 g/m2의 양으로 사용된다. 한 구체예에서, 무기 IR 흡수 첨가제는 약 6·10-6 내지 약 1.0 g/m2의 양으로 사용될 수 있다. 또다른 구체예에서, 무기 IR 흡수 첨가제는 약 0.09 내지 약 0.36 g/m2의 양으로 사용될 수 있다. 또다른 구체예에서, 무기 IR 흡수 첨가제는 약 0.18 내지 약 0.9 g /m2의 양으로 사용될 수 있다.
무기 IR 흡수 첨가제는 일반적으로 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 3000 ppm 이하, 어떤 경우에는 약 2000 ppm 이하, 어떤 경우에는 약 1500 ppm 이하, 어떤 경우에는 약 1250 ppm 이하, 어떤 경우에는 약 1000 ppm 이하, 어떤 경우에는 약 750 ppm 이하, 및 다른 경우에는 약 500 ppm 중량 백분율 이하의 양으로 사용된다. 무기 IR 흡수 첨가제는 일반적으로 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 0.02 ppm 이상, 어떤 경우에는 약 1 ppm 이상, 어떤 경우에는 약 1.5 ppm 이상, 및 다른 경우에는 약 2.5 ppm 이상의 양으로 사용된다.
UV 흡수 첨가제
조성물은 추가로 하나 이상의 UV 흡수 첨가제를 포함할 수 있다. 적절한 UV 흡수 첨가제는 시아노아크릴레이트 화합물, 트리아진 화합물, 벤조페논 화합물 가령 2,4 디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥트옥시벤조페논, 4-도데실옥시-2 히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-옥타데실옥시벤조페논, 2,2' 디히드록시-4 메톡시벤조페논, 2,2' 디히드록시-4,4'디메톡시벤조페논, 2,2' 디히드록시-4 메톡시벤조페논, 2,2', 4,4' 테트라 히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5 설포벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논, 2,2'디히드록시-4,4'디메톡시-5 설포벤조페논, 2-히드록시-4-(2-히드록시-3-메틸아릴옥시) 프로폭시벤조페논, 2-히드록시-4 클로로벤조페논, 등; 벤조트리아졸 화합물 가령 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸, 2-히드록시-4-n-옥트옥시 벤조페논 2-(2-히드록시-5-메틸 페닐) 벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3',5'-디-tert-부틸 페닐) 벤조트리아졸, 및 2-(2-히드록시-X-tert, 부틸-5'-메틸-페닐) 벤조트리아졸, 등; 살리실레이트 화합물 가령 페닐 살리실레이트, 카르복시페닐 살리실레이트, p-옥틸페닐 살리실레이트, 스트론튬 살리실레이트, p-tert 부틸페닐 살리실레이트, 메틸 살리실레이트, 도데실 살리실레이트, 등; 및 또한 다른 자외선 흡수제 가령 레조르시놀 모노벤조에이트, 2 에틸 헥실-2-시아노, 3-페닐신남에이트, 2-에틸-헥실-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트, 2-2'-티오비스(4-t-옥틸페놀레이트)-1-n-부틸아민, 등, 또는 전술된 UV 흡수 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다. 시판되는 UV 흡수 첨가제는 Ciba Specialty Chemicals에서 판매하는 TINUVINTM 234, TINUVIN 329, TINUVIN 350 및 TINUVIN 360; Cytec Industries에서 입수가능한 CYASORBTM UV 흡수 첨가제, 가령 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORB 5411); 2-히드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논 (CYASORB 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)-페놀 (CYASORB 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온) (CYASORB UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐- 아크릴로일)옥시]메틸]프로판 (UVINULTM 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌) 비스(4H-3,1-벤족사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐-아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 2,2'-메틸렌-비스-(6-{2H-벤조트리아졸-2-일}-4-{1,1,3,3-테트라메틸부틸}-페놀) (Adeka Argus사의 LA-31); 또는 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시페놀 (Ciba Geigy사의 Tinuvin 1577)이다. 압출에 의해 형성되는 물품을 위해서는, BASF에서 판매하는 UVINUL 3030이 이의 낮은 휘발성으로 인해 특히 유용하다.
하나 이상의 UV 흡수 첨가제가 독립적으로 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 15 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 10 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 7.5 중량 백분율 이하, 및 다른 경우에는 약 5 중량 백분율 이하의 양으로 카르보네이트 중합체 조성물에서 사용될 수 있다. 하나 이상의 UV 흡수 첨가제가 독립적으로 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 0.01 중량 백분율 이상, 어떤 경우에는 약 0.1 중량 백분율 이상, 어떤 경우에는 약 0.5 중량 백분율 이상, 어떤 경우에는 약 1 이상 및 다른 경우에는 약 2 중량 백분율 이상의 양으로 카르보네이트 중합체 조성물에서 사용될 수 있다.
열 안정화제
조성물은 IR 광선과 무기 적외선 차폐 첨가제의 상호작용에 의해 발생된 온도의 상승을 상쇄하기 위해 하나 이상의 열 안정화제를 함유할 수 있다. 게다가, 열 안정화제의 부가는 용융 혼합과 같은 공정 작업 동안 재료를 보호한다. 일반적으로, 무기 적외선 차폐 첨가제를 함유하는 열가소성 중합체를 포함하는 물품은 빛에 노출될 때에 최대 약 20℃의 온도 상승을 겪을 수 있다. 조성물에 대한 열 안정화제의 부가는 장기 노화 특징을 개선하며 물품의 수명 주기를 증가시킨다.
또다른 구체예에서 열 안정화제는 공정 도중 유기 중합체의 분해를 방지하기 위해 그리고 물품의 열 안정성을 개선하기 위해 조성물에 임의로 부가될 수 있다. 적절한 열 안정화제는 포스파이트, 포스포나이트, 포스핀, 입체장애 아민, 히드록실아민, 페놀, 아크릴로일 개질된 페놀, 히드로퍼옥사이드 분해제, 벤조푸라논 유도체, 등, 또는 전술된 열 안정화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 예시는 포스파이트 가령 트리스(노닐 페닐) 포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화 반응 생성물, 가령 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신남에이트)]메탄, 등; 파라-크레솔 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 히드로퀴논; 히드록실화 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 일가 또는 다가 알코올을 갖는 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 에스테르; 일가 또는 다가 알코올을 갖는 베타-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르 가령 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등; 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) 4,4'-바이페닐렌디포스포나이트 (IRGAPHOSTM PEPQ); 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 아미드 등, 또는 전술된 항산화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 시판되는 적절한 열 안정화제는 IRGAPHOS 168, DOVERPHOSTM S-9228, ULTRANOXTM 641, 등이다. 요망되는 경우에, 임의의 보조-안정화제 가령 지방족 에폭시 또는 입체장애 페놀 항-산화제, 가령 IRGANOXTM 1076, IRGANOX 1010, 둘다 Ciba Specialty Chemicals 제품임,가 또한 조성물의 열 안정성을 향상하기 위해 부가될 수 있다. 바람직한 열 안정화제는 포스파이트이다.
하나 이상의 열 안정화제가 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 5 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 3 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 1 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 1 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 0.5 중량 백분율 이하, 및 다른 경우에는 약 0.1 중량 백분율 이하의 양으로 카르보네이트 중합체 조성물에서 사용될 수 있다. 하나 이상의 열 안정화제가 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 0.001 중량 백분율 이상, 어떤 경우에는 약 0.002 중량 백분율 이상, 어떤 경우에는 약 0.005 중량 백분율 이상, 및 다른 경우에는 약 0.01 중량 백분율 이상의 양으로 카르보네이트 중합체 조성물에서 사용될 수 있다.
항산화제
본 발명에서 사용될 수 있는 항산화제의 예는 입체장애 페놀-계 항산화제를 포함한다. 입체장애 페놀-계 항산화제의 구체적인 예는 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], N,N'-헥산-1,6-디-일-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐프로피온아미드), 2,4-디메틸-6-(1-메틸펜타데실)페놀, 디에틸[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸] 포스페이트, 3, 3', 3", 5,5', 5"-헥사-t-부틸-a,a',a"-(메시틸렌-2,4,6-트리-일) 트리-p-크레솔, 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레솔, 에틸렌-비스(옥스-이에틸렌)비스[3-(5-t-부틸-4-히드록시-m-톨릴)프로피오네이트], 헥사메틸렌-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-디록시벤질)-1,3,5-트라진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리-온,2,6-디-t-부틸-4-(4,6-비스(옥틸티오)-1,3,5-트리아진-2-일-아미노)페놀, 등을 포함할 수 있다. 이들 중에서, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 및 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트가 특히 바람직하다. 이들 두 가지 페놀-계 항산화제는 각각 Ciba Speciality Chemicals Corp에 의해 제조된 상표명 "IRGANOX 1010" 및 "IRGANOX 1076"으로 입수가능하다.
하나 이상의 항산화제가 본 발명에서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 페놀-계 항산화제의 양은 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 2 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 1 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 1 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 0.5 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 0.4 중량 백분율 이하, 및 다른 경우에는 약 0.2 중량 백분율 이하의 향을 포함한다. 페놀-계 항산화제의 양은 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 0.01 중량 백분율 이상, 어떤 경우에는 약 0.05 중량 백분율 이상, 및 다른 경우에는 약 0.1 중량 백분율 이상의 양으로 사용될 수 있다. 페놀-계 항산화제의 함량이 0.1 중량 백분율 미만인 경우에, 항산화제의 효과는 불충분할 수 있고 페놀-계 항산화제의 함량이 2 중량 백분율을 초과할 때, 항산화제의 효과는 강할 수 있다.
정전기 방지
용어 "정전기 방지제"는 전도성 특성 및 전반적인 물리적 성능을 향상하기 위해 중합체 수지로 가공 및/또는 재료 또는 물품 상에 분사될 수 있는 단량체, 소중합체, 또는 중합체 물질을 지칭한다. 단량체 정전기 방지제의 예는 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 디스테아레이트, 글리세롤 트리스테아레이트, 에톡실화 아민, 일차, 이차 및 삼차 아민, 에톡실화 알코올, 알킬 설페이트, 알킬아릴설페이트, 알킬포스페이트, 알킬아민설페이트, 알킬 설포네이트 염 가령 나트륨 스테아릴 설포네이트, 나트륨 도데실벤젠설포네이트 등, 사차 암모늄 염, 사차 암모늄 수지, 이미다졸린 유도체, 소르비탄 에스테르, 에탄올아미드, 베타인, 등, 또는 전술된 단량체 정전기 방지제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
예시적인 중합체 정전기 방지제는 각각 폴리알킬렌 글리콜 모이어티 폴리알킬렌 옥사이드 단위를 함유하는 특정 폴리에스테르아미드 폴리에테르-폴리아미드 (폴리에테르아미드) 블록 공중합체, 폴리에테르에스테르아미드 블록 공중합체, 폴리에테르에스테르, 또는 폴리우레탄, 가령 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 등을 포함한다. 그러한 중합체 정전기 방지제는 시판되며, 예를 들면 PelestatTM 6321 (Sanyo) 또는 PebaxTM MH1657 (Atofina), IrgastatTM P18 및 P22 (Ciba-Geigy)이 있다. 정전기 방지제로서 사용될 수 있는 다른 중합체 물질은 자체적으로 전도성인 중합체 가령 폴리아닐린 (Panipol에서 PANIPOLTM EB로 판매됨), 폴리피롤 및 폴리티오펜 (Bayer에서 판매)이고, 이들은 상승된 온도에서 용융 처리 후에도 이들의 내인적 전도성의 일부를 보유한다. 한 구체예에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본 블랙, 또는 전술된 것들의 임의의 조합이 조성물을 정전 분산성으로 만들기 위해 화학적 정전기 방지제를 함유하는 중합체 수지에서 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용하기에 적절한 정전기 방지제는 알킬 설포네이트의 오늄 염, 특히 퍼플루오르화 알킬 설포네이트의 알킬화 및 아릴화 오늄 염을 포함한다. 예시적인 오늄 염은 포스포늄, 암모늄, 설포늄, 이미다졸리늄, 피리디늄 또는 트로필리움 염이다. 적절한 예는 퍼플루오르화 알킬 설포네이트의 알킬화 암모늄 및 포스포늄 염, 및 특히 알킬화 포스포늄 설포네이트이다. 특히 유용한 포스포늄 설포네이트는 유기 설포네이트 음이온, 및 유기 포스포늄 양이온을 함유하는 플루오르탄소를 포함할 수 있는 플루오르화 포스포늄 설포네이트를 포함한다. 그러한 유기 설포네이트 음이온의 적절한 예는 퍼플루오르 메탄 설포네이트, 퍼플루오르 부탄 설포네이트, 퍼플루오르 헥산 설포네이트, 퍼플루오르 헵탄 설포네이트, 퍼플루오르 옥탄 설포네이트, 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합, 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전술한 포스포늄 양이온의 적절한 예는 지방족 포스포늄 가령 테트라메틸 포스포늄, 테트라에틸 포스포늄, 테트라부틸 포스포늄, 트리에틸메틸 포스포늄, 트리부틸메틸 포스포늄, 트리부틸에틸 포스포늄, 트리옥틸메틸 포스포늄, 트리메틸부틸 포스포늄 트리메틸옥틸 포스포늄, 트리메틸라우릴 포스포늄, 트리메틸스테아릴 포스포늄, 트리에틸옥틸 포스포늄 및 방향족 포스포늄 가령 테트라페닐 포스포늄, 트리페닐메틸 포스포늄, 트리페닐벤질 포스포늄, 트리부틸벤질 포스포늄, 전술된 것 중 하나 이상을 포함하는 조합, 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전술한 암모늄 양이온의 적절한 예는 지방족 암모늄 가령 테트라메틸 암모늄, 테트라에틸 암모늄, 테트라부틸 암모늄, 트리에틸메틸 암모늄, 트리부틸메틸 암모늄, 트리부틸에틸 암모늄, 트리옥틸메틸 암모늄, 트리메틸부틸 암모늄 트리메틸옥틸 암모늄, 트리메틸라우릴 암모늄, 트리메틸스테아릴 암모늄, 트리에틸옥틸 암모늄 및 방향족 암모늄 가령 테트라페닐 암모늄, 트리페닐메틸 암모늄, 트리페닐벤질 암모늄, 트리부틸벤질 암모늄, 전술된 것 중 하나 이상을 포함하는 조합, 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전술된 정전기 방지제 중 적어로 하나를 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.
하나 이상의 정전기 방지제가 독립적으로 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 0.0001 내지 약 5.0 중량 백분율의 양으로 사용될 수 있다.
이형제( Mold Release )
본 발명에서 유용한 이형제의 예는 지방족 카르복실산, 지방족 카르복실산의 에스테르 및 지방족 알코올, 200 내지 15000의 수-평균 분자량을 가지는 지방족 탄화수소 화합물 및 폴리실록산-계 실리콘 오일 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 지방족 카르복실산의 예는 포화되거나 불포화된 지방족 모노카르복실산, 디카르복실산 및 트리카르복실산을 포함할 수 있다. 여기서, 지방족 카르복실산은 또한 지환식(alicyclic) 카르복실산을 포함한다. 이들 지방족 카르복실산 중에서, 바람직한 것은 C6 내지 C36 모노- 또는 디-카르복실산이며, 더 바람직한 것은 C6 내지 C36 지방족 포화된 모노카르복실산이다. 그러한 지방족 카르복실산의 구체적인 예는 팔미트산, 스테아르산, 카프로산, 카프르산, 라우르산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산, 세로틴산, 멜리스산, 테트라이아콘탄산, 몬탄산, 아디프산 및 아젤릭산을 포함할 수 있다.
지방족 카르복실산 성분이 지방족 카르복실산 및 지방족 알코올의 에스테르를 구성하기 때문에, 상기 기술된 것과 동일한 지방족 카르복실산이 사용될 수 있을 것이다. 또한, 지방족 알코올 성분이 지방족 카르복실산 에스테르를 구성하기 때문에, 포화되거나 불포화된 일가 알코올, 포화되거나 불포화된 다가 알코올, 등이 사용될 수 있을 것이다. 이들 알코올은 불소 원자, 아릴 기 등과 같은 치환기를 가질 수 있다. 이들 알코올 중에서, 바람직한 것은 30개 이하의 탄소 원자를 가지는 포화된 일가 또는 다가 알코올이고, 더 바람직한 것은 30개 이하의 탄소 원자를 가지는 다가 알코올 또는 지방족 포화된 일가 알코올이다. 여기서, 지방족 알코올은 또한 지환식 알코올을 포함한다. 알코올의 구체적인 예는 옥탄올, 데칸올, 도데칸올, 스테아릴 알코올, 베헤닐 알코올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세롤, 펜타에리트리톨, 2,2-디히드록시퍼플루오르프로판올, 네오펜틸렌 글리콜, 디트리메틸올 프로판 및 디펜타에리트리톨을 포함할 수 있다. 이들 지방족 카르복실산 및 지방족 알코올의 에스테르는 불순물로서 지방족 카르복실산 및/또는 알코올을 함유할 수 있거나, 복수의 화합물의 혼합물의 형태일 수 있다.
지방족 카르복실산 및 지방족 알코올의 에스테르의 구체적인 예는 밀랍 (주 성분으로 미리실 팔미테이트를 함유하는 혼합물), 스테아릴 스테아레이트, 베헤닐 베헤네이트, 스테아릴 베헤네이트, 글리세롤 모노팔미테이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 디스테아레이트, 글리세롤 트리스테아레이트, 펜타에리트리톨 모노팔미테이트, 펜타에리트리톨 모노스테아레이트, 펜타에리트리톨 디스테아레이트, 펜타에리트리톨 트리스테아레이트 및 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등을 포함할 수 있다.
지방족 탄화수소 화합물이 200 내지 15000의 수-평균 분자량을 가지기 때문에, 액체 파라핀, 파라핀 왁스, 마이크로왁스, 폴리에틸렌 왁스, 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 왁스, C6 내지 C12 를 갖는α-올레핀 소중합체 등이 예시되어 있다. 여기서, 지방족 탄화수소 화합물은 또한 지환식 탄화수소 화합물을 포함한다 또한 지환식 탄화수소 화합물을 포함한다. 게다가, 이들 탄화수소 화합물은 부분적으로 산화될 수 있다. 이들 중에서, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 폴리에틸렌 왁스의 부분적으로 산화된 생성물이 바람직하며, 파라핀 왁스 및 폴리에틸렌 왁스가 더 바람직하다. 지방족 탄화수소 화합물의 수-평균 분자량은 바람직하게는 200 내지 5000이다. 이들 지방족 탄화수소 화합물은 단일적으로 또는 주요 구성이 상기 범위 내의 특성을 가지는 한 다양한 성분 및 분자량을 가진 두 가지 이상의 화합물의 혼합물로서 사용될 수 있다.
폴리실록산-계 실리콘 오일과 같이, 디메틸 실리콘 오일, 페닐메틸 실리콘 오일, 디페닐 실리콘 오일, 플루오르화 알킬 실리콘 오일 등이 예시되어 있다. 이들은 단일적으로 또는 두 가지 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.
이형제의 양은 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 2 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 1 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 1 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 0.5 중량 백분율 이하, 어떤 경우에는 약 0.4 중량 백분율 이하, 및 다른 경우에는 약 0.2 중량 백분율 이하의 양으로 조성물에서 사용될 수 있다. 이형제의 양은 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 0.01 중량 백분율 이상, 어떤 경우에는 약 0.05 중량 백분율 이상, 및 다른 경우에는 약 0.1 중량 백분율 이상의 양으로 조성물에서 사용될 수 있다. 이들 이형제는 단일적으로 또는 두 가지 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.
색소
광학적 용도에서 폴리카르보네이트 조성물은 전형적으로 색-보정되며, 즉 이들은 폴리카르보네이트의 임의의 약간의 색상 어두움, 전형적으로 황색을 상쇄하기 위해 색을 조정하기 위한 색소를 함유한다.
폴리카르보네이트에서 색 조정을 위해 사용될 수 있는 색소는 원칙적으로 이들이 폴리카르보네이트의 가공 온도에서 변색되지 않도록, 최대 적어도 300℃까지 충분히 높은 열 안정성을 가지는 모든 색소이다. 게다가, 색소는 폴리카르보네이트의 중합체 사슬의 분해를 야기시키는 염기성 관능기를 가지지 않아야 한다.
적절한 색소는 다음 부류의 색소를 포함한다: 안트안트론(anthanthrone), 안트라퀴논, 벤지미다졸, 디케토피롤로피롤, 이소인돌리놀, 페리논, 페릴렌, 프탈로시아닌, 퀴나크리돈 및 퀴노프탈론.
본 발명에서 사용하기에 적절한 색소는 유기 물질일 수 있고, 예를 들면, 쿠마린 색소 가령 쿠마린 460 (블루), 쿠마린 6 (그린), 나일 적색 등; 란탄족원소 복합체; 탄화수소 및 치환된 탄화수소 색소; 폴리시클릭 방향족 탄화수소 색소; 섬광 색소 가령 옥사졸 또는 옥사디아졸 색소; 아릴- 또는 헤테로아릴-치환된 폴리(C2 -8) 올레핀 색소; 카르보시아닌 색소; 인단트론 색소; 프탈로시아닌 색소; 옥사진 색소; 카르보스티릴 색소; 나프탈렌테트라카르복실산 색소; 포르피린 색소; 비스(스티릴)바이페닐 색소; 아크리딘 색소; 안트라퀴논 색소; 시아닌 색소; 메틴 색소; 아릴메탄 색소; 아조 색소; 인디고이드 색소, 티오인디고이드 색소, 디아조늄 색소; 니트로 색소; 퀴논 이민 색소; 아미노케톤 색소; 테트라졸륨 색소; 티아졸 색소; 페릴렌 색소, 페리논 색소; 비스-벤족사졸릴티오펜 (BBOT); 트리아릴메탄 색소; 잔텐 색소; 티오잔텐 색소; 나프탈리미드 색소; 락톤 색소; 근적외선 파장에서 흡수하고 가시선 파장에서 방출하는 플루오르포어 가령 항-스토크(anti-stoke) 쉬프트 색소, 등; 발광성 색소 가령 7-아미노-4-메틸쿠마린; 3-(2'-벤조티아졸릴)-7-디에틸아미노쿠마린; 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸; 2,5-비스-(4-바이페닐릴)-옥사졸; 2,2'-디메틸-p-쿼터페닐; 2,2-디메틸-p-테르페닐; 3,5,3'''',5''''-테트라-t-부틸-p-퀸쿼페닐; 2,5-디페닐푸란; 2,5-디페닐옥사졸; 4,4'-디페닐스틸벤; 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란; 1,1'-디에틸-2,2'-카르보시아닌 아이오다이드; 3,3'-디에틸-4,4',5,5'-디벤조티아트리카르보시아닌 아이오다이드; 7-디메틸아미노-1-메틸-4-메톡시-8-아자퀴놀론-2; 7-디메틸아미노-4-메틸퀴놀론-2; 2-(4-(4-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-3-에틸벤조티아졸륨 퍼클로레이트; 3-디에틸아미노-7-디에틸이미노페녹사조늄 퍼클로레이트; 2-(1-나프틸)-5-페닐옥사졸; 2,2'-p-페닐렌-비스(5-페닐옥사졸); 로다민 700; 로다민 800; 피렌; 크리센; 루브렌; 코로넨, 등, 또는 전술된 색소 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
Lanxess사의 MACROLEXTM 색소가 폴리카르보네이트를 착색하기 위해 매우 적절히 사용될 수 있다. 많은 다양한 색소가 상기 제품군에서 입수가능하며, 예컨대 메틴 색소 MACROLEX Yellow 6G Gran, 아조 색소 MACROLEX Yellow 4G, 피라졸론 색소 MACROLEX Yellow 3G Gran, 퀴노프탈론 색소 MACROLEX Yellow G Gran, 페리논 색소 MACROLEX Orange 3G Gran, 메틴 색소 MACROLEX Orange R Gran, 페리논 색소 MACROLEX Red E2G Gran 및 MACROLEX Red EG Gran 및 안트라퀴논 색소 MACROLEX Red G Gran, MACROLEX Red 5B Gran, MACROLEX Red Violet R Gran, MACROLEX Violet B Gran, MACROLEX Blue 3R Gran, MACROLEX Blue 2B Gran, MACROLEX Green 5B Gran 및 MACROLEX Green G Gran이 있다.
WO 99/13007는 예컨대 폴리카르보네이트를 착색하기에 적절한 인디고 유도체를 추가로 기술한다.
DE 19747395는 그 중에서도 폴리카르보네이트 내에서 중합체-용해성 색소로서 사용될 수 있는, 예컨대 벤조(데)이소퀴놀리노벤조(1,2-d:4,5-d')디이미다졸-2,12-디온을 기술한다.
적절한 색소는 색상으로 보라색 및/또는 청색이거나 본 발명의 카르보네이트 중합체 조성물에서 보라색 및/또는 청색 색상을 생성하며, 예를 들면 Macrolex Violet 3R Gran (보라색 색소이며 종종 Solvent Violet 36으로 지칭됨) 및 Macrolex Blue RR Gran으로 입수가능한 안트라퀴논 색소인 1,4-비스[(2,6-디에틸-4-메틸페닐)아미노]- 9,10-안트라센디온 (청색 색소이며 종종 Solvent Blue 97로 지칭됨)이 있다. 그러한 보라색 및 청색 색소는 25:75 내지 75:25의 비로 조합되어 사용될 수 있다.
하나 이상의 색소가 독립적으로 또는 조합되어 사용될 수 있고 여기서 각각의 색소는 독립적으로 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 1 ppm 이상, 어떤 경우에는 약 10 ppm 이상, 어떤 경우에는 약 25 ppm 이상, 및 다른 경우에는 약 50 ppm 이상의 양으로 존재한다. 하나 이상의 색소가 독립적으로 또는 조합되어 사용될 수 있고 여기서 각각의 색소는 독립적으로 특정 층에 대한 카르보네이트 중합체 조성물의 총 중량을 기초로 하여 약 10,000 ppm 이하, 어떤 경우에는 약 5,000 ppm 이하, 어떤 경우에는 약1,000 ppm 이하, 어떤 경우에는 약 750 ppm 이하, 및 다른 경우에는 약 500 ppm 이하의 양으로 존재한다.
다른 첨가제
상기 언급된 첨가제 외에도, 투명한 폴리카르보네이트 조성물에서 전형적으로 사용되는 다른 첨가제가 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 난연제, 광학 증백제, 항-블로킹제, 윤활제, 안개-방지제, 천연 오일, 합성 오일, 왁스, 등. 예를 들면, 조성물이 투명하게 남는 난연제 첨가제가 하나 이상의 층 조성물에서 사용될 수 있다. 바람직한 난연제 첨가제는 단독 또는 조합된 실리콘계 난연제, 인계 난연제, 최대 20 중량 백분율 수준의 브롬화 난연제 가령 브롬화 비스-A 소중합체 (예컨대, CHEMTURA에서 입수가능한 BC-52), 최대 1500 ppm의 C4 탄화 염 (Lanxess에서 입수가능한 칼륨 퍼플루오르부탄 설포네이트), 최대 1.0 중량 백분율의 KSS (Seal Sands에서 입수가능한 디페닐 설폰-3-설폰산, 칼륨 염)이다. UV 안정화제가 존재하는 경우 사용될 수 있는 또다른 첨가제는 광학 증백제이다. 예를 들면, CIBA로부터 UVITEXTM OB로서 입수가능한 2,2'-(2,5-티오펜디일)비스[5-tert-부틸벤족사졸], EASTMAN으로부터 EASTOBRITETM OB-1로서 입수가능한 2,2'-(1,2-에텐디일이디-4,1-페닐렌) 비스벤족사졸, CLARIANT로부터 HOSTALUX KS-N으로서 입수가능한 2-[4-[4-(2-벤족사졸릴)스티릴]페닐]-5-메틸벤족사졸. 광학 증백제는 전형적으로 1 내지 10000 ppm, 어떤 경우에는 2 내지 1000 ppm, 및 다른 경우에는 5 내지 500 ppm의 양으로 사용된다.
본 발명의 다중-벽 시트 구조는 프로파일 다이(profile die)를 통한 압출에 의해 제조된다. 물결형 표면이 예를 들면 물결형 교정기 유닛을 이용하거나 엠보싱 롤러를 이용함으로써 시트를 사후 엠보싱하는 것에 의해 압출 공정 동안 본 발명의 다중-벽 시트 구조 상에 생성될 수 있다. 대안적으로, 물결형 필름은 다중-벽 시트의 하나 이상의 벽의 하나 이상의 표면 위에 적층되거나 공압출될 수 있다.
예를 들면, 하나 이상의 첨가제(즉, IR 흡수 첨가제, UV 흡수 첨가제, 이형제, 항산화제, 열 안정화제, 색소, 다른 첨가제, 등)는 카르보네이트 중합체의 중합 단계 또는 카르보네이트 중합체의 중합 마지막에 혼합될 수 있거나, 첨가제는 카르보네이트 중합체의 용융 조건하에서의 반죽 단계에서 혼합될 수 있거나, 첨가제는 고체 상태 카르보네이트 중합체(대개 분말, 펠렛 또는 후레이크의 형태)와 혼합될 수 있고 (믹서 또는 다른 수단을 이용하여) 이는 흔히 건조 배합된다고 지칭되며 (특정한 첨가제에 따라 고체 또는 액체 형태로), 혼합물은 용융되고, 압출기 (단일 및 이중 스크류), Buss-반죽기, 헬리콘, Waring BlenderTM, HENSCHELTM 믹서, BanburyTM 믹서, 롤 밀, 등을 사용하여 반죽된 뒤 물품, 예컨대, (다중층) 압출된 시트, (다중층) 압출된 구조적 시트로 직접 전환되거나, 펠렛으로 분쇄되고 이후에 물품, 예컨대, (다중층) 압출된 시트로 전환될 수 있다.
대안적으로, 각각의 카르보네이트 중합체 층 조성물을 위한 첨가제는 마스터배치(masterbatch)로 배합될 수 있다. 마스터배치는 다중-층 구조를 제조하기 위한 카르보네이트 기초 중합체와의 사용을 위해 제조될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "마스터배치"는 담체 수지 내 입자의 분산을 지칭하며, 전형적으로 배합/압출 공정과 같은 혼합 공정을 이용하여 형성된 펠렛 또는 비드의 형태로 되어 있다. 마스터배치를 제조하는 것은 담체 수지 및 하나 이상의 바람직한 추가적인 성분 가령, 예를 들면, IR 흡수 첨가제, UV 흡수 첨가제, 항산화제, 이형제, 색소, 열 안정화제 등을 포함하는 혼합물 또는 건조 배합물을 용융 조합하는 단계를 포함한다. 한 구체예에서, 담체 수지는 폴리카르보네이트 수지이다. 마스터배치는 카르보네이트 기초 중합체 및 다른 첨가제와 용융 조합되어 카르보네이트 중합체 층 조성물을 형성할 수 있다. 한 구체예에서, 기초 중합체는 폴리카르보네이트 수지이다. 또다른 구체예에서, 기초 중합체는 마스터배치를 제조하기 위해 사용된 담체 수지와 동일하다. 마스터배치는 믹서를 이용하여 상기 기술된 바와 같이 기초 중합체와 조합되고, 압출될 수 있다. 한 구체예에서, 마스터배치 및 기초 중합체는 압출기의 공급구의 저장탱크 내에서 조합된다. 또다른 구체예에서, 기초 중합체는 압출기의 공급구의 저장탱크에 부가되며, 마스터배치는 압출기의 하류 공급포트에 부가된다.
카르보네이트 중합체 층 조성물로부터 다중-층 시트 구조를 제조하기 위한 한 공정은 독립적으로 카르보네이트 중합체 펠렛 및 고체/액체 상태 형태의 첨가제(들)을 이용하여 카르보네이트 중합체 및 바람직한 첨가제의 혼합물 또는 건조 배합물을 만들고 이후 상기 다중층 조성물을 다중층 물품, 가령 다중층 시트로 공-압출하는 것이다. 이들 혼합물 또는 건조 배합물은 공-압출 전에 펠렛/첨가제의 물리적 용융 배합된 혼합물로서 제조되고 단리될 수 있거나 혼합물은 인시추(in situ)로 제조되고 단리되지 않을 수 있고, 예를 들면 성분들을 압출기의 공급구에서 공급물 저장탱크 내로 계량함으로써 (투입 기계 또는 공급기를 통해), 혼합물을 단리하지 않고, 혼합물을 직접 다중층 물품으로 공-압출할 수 있다.
다중층 필름, 다중층 시트, 또는 하나 이상의 시트를 이용한 하나 이상의 필름의 조합은 일반적으로 압출 단계 이후 필름 또는 시트를 롤 밀 또는 롤 스택에서 적층함으로써 제조될 수 있다 (이는 고체 필름/시트인 경우에 해당; 구조적 시트에 있어서, 압출은 교정 판의 상대 짝을 통한 교정을 요한다). 다중층 필름 또는 다중층 시트의 식별된 층을 위한 압출은 단일 스크류 압출기 또는 이중 스크류 압출기에서 수행될 수 있다. 단일 또는 이중 스크류 압출기에서 층을 압출하고 층들을 롤 밀에서 적층하는 것이 바람직하다. 단일 스크류 압출기 또는 이중 스크류 압출기에서 층을 공-압출하는 것이 더 바람직하다. 공-압출 장비는 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 또는 그 이상의 층을 가지는 다중층 물품을 동시에 공-압출할 수 있다. 대안적으로, 두 개 이상의 층을 갖는 다중층 물품이 공-압출되고 상기 다중층 물품에, 예를 들면 롤 밀에서 하나 이상의 층이 추가로 적층될 수 있다. 롤 밀은 요망하는 대로 두 개 롤, 세 개 롤 밀, 또는 네 개 롤 밀일 수 있다. 교정 판의 상대 짝은 단일 짝, 이중 짝 또는 삼중 짝으로 구성될 수 있다. 요망되는 경우, 층은 다중층 필름 또는 시트의 제조를 위해 단일 스크류 압출기를 이용하여 공-압출될 수 있다.
본 발명의 다중층 물품을 제조하기 위한 한 방법에서, 다중층 물품의 층은 공-압출된다 (즉, 다중층 공압출에 의해 제조됨). 한 구체예에서, 다중층 시트를 공-압출하는 한 방식으로, 다양한 압출기로부터의 용융 스트림 (압출물)이 공급 블록 다이에 공급되고 여기서 다양한 용융 스트림이 다이로 들어가기 전에 조합된다. 또다른 구체예에서, 다양한 압출기로부터의 용융 스트림이 다중-매니폴드 내부 조합 다이에 공급된다. 상이한 용융 스트림이 개별적으로 다이에 들어가고 최종 다이 구멍(orifice) 바로 전에 합쳐진다. 또다른 구체예에서, 다양한 압출기로부터의 용융 스트림이 다중-매니폴드 외부 조합 다이에 공급된다. 외부 조합 다이는 상이한 용융 스트림에 대해 완전히 별개의 매니폴드뿐만 아니라 스트림이 개별적으로 다이를 떠나며, 다이 출구 바로 전에 합쳐지는 별도의 구멍을 갖는다. 층들은 여전히 융해되고 다이의 바로 하류에 있으면서 조합된다. 다중층 시트의 제조에서 사용되는 예시적인 다이는 공급 블록 다이이다. 한 예시적인 구체예에서, 다중층 시트의 개별적인 층을 공-압출하기 위해 사용된 압출기는 개별적인 단일 스크류 압출기이다. 공-압출된 시트는 요망되는 경우 롤 밀에서 임의로 광택을 입힐 수 있다.
상기 기술된 압출 방법에서, 공정의 라인 속도는 약 0.5 m/분 이상, 어떤 경우에는 약 1 m/분 초과, 어떤 경우에는 2 m/ 분 초과, 어떤 경우에는 2.5 m/ 분 초과이어야 한다. 라인 속도는 약 5 m/분 이하, 어떤 경우에는 약 4 m/ 분 미만, 어떤 경우에는 약 3 m/ 분 미만이어야 한다.
상기 기술된 압출 방법에서 다이의 온도는 245℃ 이상, 어떤 경우에는 약 255℃ 초과, 어떤 경우에는 약 265℃ 초과이어야 한다. 다이의 온도는 약 300℃ 이하, 어떤 경우에는 약 290℃ 미만, 어떤 경우에는 약 280℃ 미만이어야 한다.
실시예
37,000의 분자량, 260℃, 0.1 s-1의 전단 속도에서 14,800 Pa·s의 융해 점도, 및 260℃에서 6.4의 융해 점도 비를 가지는 폴리카르보네이트를 제공하기 위해 XZR-993로 호칭된 폴리카르보네이트를 0.64 wt% THPE를 이용하여 본 발명에 따라 제조하였다. 폴리카르보네이트 XZR-993의 융해 점도 비를 본 발명의 일부가 아닌, 다음의 시판되는 폴리카르보네이트와 비교하였다. 결과가 표 1에 나타나며 도 3에 그래프로 도시된다.
표 1
폴리카르보네이트 융해 점도 비
XZR-993 6.4
Lexan ML3324 3.7
Makrolon 1143 4.1
Calibre 603-3 3.7
다중 벽 시트를 제조하기 위한 상기 기술된 XZR-993의 적합성을 조사하였다. XZR-993을 0.9 m/분의 라인 속도에서 260℃의 융해 온도를 이용하여 Bexsol 다이 및 교정기 판이 구비된 150 mm Omipa 압출기에서 압출하였고 여기서 다이는 55 mm의 총 두께 및 5 kg/m2의 면적 중량을 갖는 수직 리브가 있는 열 개의 벽 시트를 생성하였다. 수득된 생성물은 어떠한 새깅도 나타내지 않았고, 리브는 수직 (즉, 직선)이었으며, 시트 구조는 대칭적이었다.
31,500의 분자량, 260℃, 0.1 s-1의 전단 속도에서 4,800 Pa·s의 융해 점도, 및 2.5의 융해 점도 비를 가지는 폴리카르보네이트를 제공하기 위해 0.2 wt% THPE를 이용하여 두 가지 시판되는 폴리카르보네이트, 50% Calibre 603-3 및 503-5의 혼합물을 제조하였다. 상기 폴리카르보네이트를 상기 기술된 XZR-993과 동일한 조건 하에서 압출하였다. 상기 폴리카르보네이트는, 그러나, 완전히 붕괴되어 어떠한 성공적인 시트 구조도 제조되지 않았다.
시판되는 폴리카르보네이트, Calibre 603-3를 0.4 wt% THPE를 이용하여 제조하였고, 33,500의 분자량, 260℃ 0.1 s-1의 전단 속도에서 6,500 4,800 Pa·s의 융해 점도, 및 3.7의 융해 점도 비를 가졌다. 상기 폴리카르보네이트를 상기 기술된 XZR-993과 동일한 조건 하에서 압출하였다. 603-3은 시트 구조의 새깅을 나타냈고, 리브는 수직이 아니었으며, 시트 구조가 대칭적이지 않도록 마름모 형상의 벽이었다. 상기 시트 구조는 상업적 용도를 위해 적절하지 않았다.
본 발명이 여러가지 형태로 개시되었지만, 다음의 청구 범위에 제시된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 많은 변경, 부가, 및 제거가 여기에 만들어 질 수 있음 및 그의 균등물이 당해 분야의 숙련가에게 명백할 것이다.

Claims (13)

  1. 하기를 포함하는 압출된 분지형 폴리카르보네이트 다중-벽 시트 구조이되:
    a. 적어도 일곱 개의 평행한 서로 떨어져 있는 벽; 및
    b. 압출의 방향으로 시트의 길이를 연장하며 인접한 벽을 분리시키는 복수의 리브(rib);
    여기서 시트는 40 mm 이상의 총 두께를 가지고 분지형 폴리카르보네이트는 260℃에서 측정된 4.5 초과의 융해 점도 비를 가지며, 여기서 상기 융해 점도 비는 100 s-1의 전단 속도에서의 점도에 대한 0.1 s-1의 전단 속도에서의 점도의 비인 구조.
  2. 제1항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트는 0.1 s-1의 전단 속도 및 260℃에서 10,000 Pas 초과의 융해 점도를 가지는 구조.
  3. 제1항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트는 겔 투과 크로마토그래피를 이용하여 측정된 35,000 내지 40,000의 중량 평균 분자량을 가지는 구조.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 적어도 아홉 개의 벽을 포함하는 구조.
  6. 제1항에 있어서, 적어도 열 개의 벽을 포함하는 구조.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 시트는 0.5 m/분 이상의 라인 속도로 압출되는 구조.
  9. a. 260℃에서 측정된 4.5 초과의 융해 점도 비를 가지는 분지형 폴리카르보네이트를 제조하는 단계, 여기서 융해 점도 비는 100 s-1의 전단 속도에서의 점도에 대한 0.1 s-1의 전단 속도에서의 점도의 비이고; 및
    b. 상기 분지형 폴리카르보네이트를 260℃의 융해 온도 및 0.5 m/분 이상의 라인 속도로 압출하여 압출의 방향으로 시트의 길이를 연장하는 리브에 의해 또다른 벽으로부터 분리되는 적어도 일곱 개의 평행한 서로 떨어진 벽을 가지는 시트를 형성하는 단계
    를 포함하는 다중-벽 구조를 제조하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트는 0.1 s-1의 전단 속도 및 260℃에서 10,000 Pas 초과의 융해 점도를 가지는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트는 겔 투과 크로마토그래피를 이용하여 측정된 35,000 내지 40,000의 중량 평균 분자량을 가지는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 시트는 적어도 열 개의 벽을 가지는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 시트는 40 mm 이상의 총 두께를 가지는 방법.
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