KR101984499B1 - 광학적 특성을 갖는 김서림 방지 폴리카보네이트 조성물 및 이의 물품 - Google Patents

광학적 특성을 갖는 김서림 방지 폴리카보네이트 조성물 및 이의 물품 Download PDF

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Abstract

본 개시물은 김서림 방지 능력 및 광학적 품질 예컨대 높은 투명도 및 광학적 선명도를 나타내는 열가소성 조성물에 관한 것이다. 열가소성 수지는 자동차 렌즈 예컨대 헤드램프 부품을 포함하는 수많은 응용분야에서 이용될 수 있다. 이러한 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 포함하며, 여기서 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가진다.

Description

광학적 특성을 갖는 김서림 방지 폴리카보네이트 조성물 및 이의 물품{ANTI-FOG POLYCARBONATE COMPOSITIONS WITH OPTICAL PROPERTIES AND ARTICLES THEREOF}
관련 출원
본 출원은 2014년 11월 30일에 출원된 미국가출원 제62/085,603호의 우선권을 주장하고, 이의 개시물은 본원에 그의 전문으로 임의의 그리고 모든 목적을 위해 포함되어 있다.
기술 분야
본 개시물은 김서림 방지 및 광학적 특성을 갖는 폴리카보네이트 조성물 및 이로 구성된 물품에 관한 것이다.
폴리카보네이트는 매우 다용도 부류의 폴리머를 형성한다. 폴리카보네이트 수지는 수많은 공정 예컨대 성형, 압출, 및 열성형 공정을 통해 다양한 제품을 제조하는 것에 특징이 있다. 열가소성물질은 이의 낮은 생산 비용 및 가공의 용이성뿐만 아니라 실온에서의 이의 연성 및 고충경 강도, 높은 내열성, 및 독특한 광학 품질에 대한 수용력(capacity)을 위해 제조과정에서 우수한 것으로 평가된다.
요약
폴리카보네이트는 그러나 특정 단점을 제공하고, 이는 대개 바람직하지 않은 특성을 방지하거나 또는 바람직한 품질을 향상시키는 첨가제 또는 충전제의 도입을 통해 개질된다. 예를 들어, 순수한 폴리카보네이트는 자외선 (UV) 노출에 민감성이고, 이는 분해를 방지하기 위한 UV 안정화 성분과 함께 가공될 수 있다. 충전제는 충격 강도를 개선시키기 위해 폴리카보네이트 폴리머 매트릭스로 도입될 수 있다. 또한, 폴리카보네이트는 물질 표면 상의 물 방울의 축적에 민감성이다. 이는 폴리카보네이트 물질이 이의 회복력을 위해 그리고 이의 광학적 품질 예컨대 높은 굴절률 (RI) 및 투명도를 위해 사용되는 경우에 문제가 있는 것으로 증명된다. 폴리카보네이트 물질의 표면 상의 물 방울/입자의 축적은 투명도, 또는 물질을 통과하는 가시광의 투과도를 감소시킨다. 일반적으로 김서림(fogging)으로 공지된 축적은 폴리카보네이트가 최종 사용 응용분야 예컨대 고글, 온실 패널, 조명 모델, 안과용 렌즈, 바람막이, 또는 최적의 투명도를 요구하는 다른 용도로 사용되는 경우에 특히 유해하다.
일 양태에서, 자동차 및 상업적 적용을 위해 사용하기 위해 종종 이용되는 폴리카보네이트 수지는 수지의 표면 상의 수분의 축적에 민감성일 수 있다. 물 축적은 폴리카보네이트 수지의 투명도 및 선명성을 상당하게 감소시킬 수 있고, 이는 특히 폴리카보네이트가 광을 투과시키는 이의 능력에 대해 평가되고, 수분에 대한 규칙적 노출에 가해지는 경우 (예컨대, 자동차 헤드램프) 유해한 것으로 입증될 수 있다. 배합 가공 예컨대 폴리카보네이트에 대한 코팅의 적용 또는 일부 다른 2차 김서림방지 작업 없이도, 다른 특성 예컨대 열적 회복력, 얇은 벽을 형성하는 능력, 유동성, 연성, 및 가공성의 균형있는 프로파일을 유지하면서도 강도 및 투명도의 적절한 밸런스를 달성하는 폴리카보네이트 조성물에 대한 필요성이 존재한다.
일 양태에서, 열가소성 폴리카보네이트 조성물은 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 포함하는 폴리카보네이트 혼화물을 포함할 수 있고, 여기서 상기 열가소성 수지는 수지 표면이 물 축적에 대해 저항성인 광학적 품질을 나타내는 수지 표면을 가지고, 여기서 양친매성 올리고머 블록 첨가제는 열가소성 수지의 총 중량의 약 5 중량% 미만이다.
일 양태에서, 본 개시물은 김서림 방지 능력 및 광학적 품질 예컨대 투명도 및 선명성을 나타내는 폴리카보네이트의 제조 방법에 관한 것이다. 양친매성 올리고머 블록 첨가제의 혼합물을 포함하는 개시된 계면 공정은 비스페놀 A(BPA) 폴리카보네이트 (예를 들면, SABIC Innovative Plastics Lexan™ 폴리카보네이트 수지) (Lexan™은 SABIC Innovative Plastics IP B. V.의 상표명임)의 광학적 특성을 향상시킨다.
일 양태에서, 본 개시내용은 본 개시물을 포함하는 물품에 관한 것이다. 예로서, 본 개시물은 이를 포함하는 자동차 조명 및 렌즈 물품에 관한 것이다.
본 발명의 범위 또는 사상을 벗어남 없이 본 발명에서 다양한 변형 및 변화가 일어날 수 있음은 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명의 다른 구현예는 명세서 및 본원에 개시된 본 발명의 실시로부터 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 명세서 및 실시예는 단지 예시적인 것으로 의도되고, 본 발명의 실제 범위 및 사상은 하기 청구항에 의해 나타난다.
상세한 설명
김서림 방지 특성은 상이한 물리적 개념을 통해 달성될 수 있다. 예를 들면, 물품이 물품/물 접촉각이 아주 낮도록 (예를 들면, 30° 미만 또는 바람직하게는 20° 미만) 개질될 수 있는 경우, 표면 상의 물 방울은 더 이상 물 방울으로서 존재하지 않으나 광학 성능에 최소 효과를 갖는 박층으로 형성될 때까지 분산되고, 습윤될 것이다. 이는 통상적으로 친수성 코팅의 적용에 이루어진다. 추가의 예로서, 물품은 물품/물 접촉각이 매우 높도록 (예를 들면, 약 110° 초과 또는 바람직하게는 약 120° 초과) 개질될 수 있는 경우, 액적은 대상체와의 이의 접촉각을 최소화하고, 표면에 용이하게 흐르고, 굴러 떨어질 것이고, 이러한 공정은 다수의 방울이 충돌되는 경우 가속될 것이다. 표면 상의 방울을 갖지 않는 광학적 장점 다음으로, 본 메커니즘은 또한 움직이는 물 방울이 이의 경로를 따라 먼지 또는 다른 외부 입자와 취해질 수 있기 때문에 특정 자동-세정 능력을 일으킨다.
일 양태에서, 플루오로올리고머는 (종래의 김서림 방지 및 대전방지 첨가제와 비교하여) 적어도 부분적으로 이의 더 높은 몰 질량으로 인해, 대전방지 및/또는 김서림 방지 성분에서 더 많은 영구적인 성능 개선을 부여할 것이다. 예로서, 논문 [Y.W Tang, "Synthesis of surface-modifying macromolecules for use in segmented polyurethanes," J. Appl. Polym. Sci., vol.62, issue 8, pp, 1133-1145 (Nov. 1996)]에 기재된 플루오로올리고머는 플루오로올리고머가 부가되는 물질의 대전방지 및 김서림 방지 특성 중 하나 이상을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 특정 양태에서, 플루오로올리고머에 대한 중간-블록의 충분한 상용성은 올리고머를 벌크 플라스틱 물질에 결합하여 달성될 수 있고, 충분한 불상용성 (플루오로 말단기에 의해 유도됨)은 올리고머를 물질의 표면으로 움직이게 할 수 있는 것으로 이해된다. 이와 같이, 표면 개질 분자 (예를 들면, 플루오로올리고머)는 최대 총 조성물의 약 5 중량%까지의 수준으로 열가소성 조성물에서 블렌딩될 수 있다. 성형 또는 압출 이후, 올리고머는 성형된 물질의 표면으로 이동될 수 있고, 이에 의해 코팅 단계 또는 다른 2차 작업에 대한 필요성을 근절한다.
일 양태에서, 본 개시물은 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 포함하는 폴리카보네이트 혼화물을 포함하는 열가소성 조성물에 관한 것이고, 여기서 상기 양친매성 올리고머 블록 첨가제는 열가소성 폴리카보네이트 수지의 총 중량의 약 5 중량% 미만일 수 있다. 양친매성 첨가제는 중간-도메인 및 오르가노-플루오로 말단기를 포함할 수 있고, 여기서 상기 중간-도메인은 연질 세그먼트 또는 경질 세그먼트를 포함할 수 있다. 양친매성 첨가제를 포함하는 폴리카보네이트 혼화물은 광학적 품질, 예컨대 투명도 및 선명성을 나타내는 수지 표면을 가질 수 있고, 수지 표면은 물 축적에 대한 저항성을 가질 수 있다 (예를 들면, 물이 표면에 흘러 내리게 하는 접촉각, 약 90° 초과의 접촉각, 약 100° 초과의 접촉각, 약 110° 초과의 접촉각, 약 120° 초과의 접촉각을 가짐).
본 개시물의 조성물 및 방법으로부터 형성된 물질은 하기 응용분야에 대해 유용할 수 있다: 김서림 방지 윈도우; 렌즈 및/또는 조명 응용분야 예컨대 자동차 조명, 가로등, 야외 조명, 및 높은 효율 조명 예컨대 발광 다이오드 (LED) 적용, 유기 LED 적용, 형광성 조명 적용, 증기 방출 조명 응용분야 및 종래의 광원에 비해 부산물로서 적은 열을 생성할 수 있는 네온 라이트 응용분야에 대한 투명한 커버. 이들은 상대적으로 김서림에 특히 민감성일 수 있는 더 적은 열을 방출하는 신규 조명 시스템이다. 더 적은 열과 함께, 이러한 조명 시스템의 표면 상의 임의의 축적된 수분은 증발하는 경향이 적고, 이에 의해 김서림 문제와 복합된다. 따라서, LED 시스템뿐만 아니라 다른 더 적은 열 방출 라이트 응용분야에서의 개시된 조성물의 사용은 전체적 투명도 및 시스템의 투과성을 개선할 수 있다.
본 방법 및 시스템을 개시하고 기술하기 이전에, 본 방법 및 시스템은 비제한적으로 특정 성분 또는 특정 조성물에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본원에 사용되는 용어는 특정 구현예만을 기술하기 위한 목적을 위한 것이고, 제한하기 위한 것으로 의도되지 않는다.
폴리카보네이트 폴리머
다양한 양태에서, 본 개시물은 폴리카보네이트를 포함한다. 예를 들어, 개시된 열가소성 조성물은 폴리카보네이트 혼화물을 포함할 수 있고, 여기서 상기 폴리카보네이트는 폴리머 또는 코폴리머를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "폴리카보네이트" 또는 "폴리카보네이트들"은 코폴리카보네이트, 호모폴리카보네이트 및 (코)폴리에스테르 카보네이트를 포함한다. 사용될 수 있는 적합한 방향족 열가소성 폴리머는 방향족 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에테르, 방향족 폴리에스테르, 폴리페닐렌 에테르/스티렌 블렌드, 방향족 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 그것의 배합물, 또는 전술한 폴리머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 폴리카보네이트 물품은 방향족 폴리카보네이트, 폴리에스테르, (코)폴리에스테르 카보네이트, 방향족 폴리카보네이트의 코폴리머, 또는 다른 열가소성물질 수지와의 블렌드를 포함하는 그것의 배합물을 포함하는 폴리카보네이트로부터 제조될 수 있다.
다양한 유형의 폴리카보네이트가 잠재적으로 본 구현예에 따라 사용될 수 있고, 하기에 상세하게 기술될 수 있는 한편, BPA 폴리카보네이트, 예컨대 Lexan™ 폴리카보네이트 수지가 특정 관심대상의 것이다. 더 상세하게는, 본 구현예에 따라, Lexan™ 폴리카보네이트가 기계적 및 광학적 특성의 이의 흥미로운 조합을 사용하는 광범위한 응용분야를 위해 사용될 수 있다. 이의 투명도로 인해, 이러한 BPA 폴리카보네이트는 광학적 매체, 자동차 렌즈, 지붕 부품, 온실, 광전지 소자, 및 보호 유리에서의 용도를 찾을 수 있다. 발광 다이오드 (LED) 기술에서의 발달은 본 기술이 적용될 수 있는 조명 제품에 대한 상당한 장기적인 수명을 이끌게 된다. 이는 폴리카보네이트의 내구성에 대한, 특히 그것의 광학적 특성에 대한 증가된 요건을 야기한다. 기타 다른 적용분야, 예컨대 자동차 조명에서, 제품 개발자는 열 요건이 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)에 대해 매우 엄격한 유리로 제조될 수 없는 점점 복합해지는 형상을 설계할 필요성을 느낄 수 있다. 또한, 이들 응용분야에서, 폴리카보네이트는 선택된 물질이나, PMMA 및 유리의 높은 투명도는 가능한 근접하게 도달되어야 한다.
전술한 바와 같이, BPA 폴리카보네이트, 예컨대 Lexan* 폴리카보네이트가 특정한 관심 대상의 것이지만, 다양한 폴리카보네이트가 본원에 개시된 구현예에 잠재적으로 이용될 수 있다. XHT (약 33 mol% PPPBP 폴리카보네이트를 포함하는 PPPBP/BPA 코폴리카보네이트 - 또한 소위 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-l-온). 예를 들어, 용어 "폴리카보네이트"는 하기 화학식 (1)의 반복 구조 카보네이트 단위를 갖는 조성물을 지칭하는 것으로 의도된다:
Figure 112017047926819-pct00001
식 중, R1기의 총수의 적어도 60%는 방향족 모이어티를 함유하고, 이의 나머지는 지방족, 지환족, 또는 방향족이다. 일 양태에서, 각각의 R1은 C6-30 방향족기이고, 즉, 적어도 1종의 방향족 모이어티를 함유한다. R1은 식 HO-R1-OH, 특히 하기 화학식 (2)의 디하이드록시 화합물로부터 유도될 수 있다:
Figure 112017047926819-pct00002
여기서, 각각의 A1 및 A2는 모노사이클릭 2가 방향족기이고, Y1은 단일 결합 또는 A2로부터 A1을 분리하는 1종 이상의 원자를 갖는 가교기이다. 일 양태에서, 하나의 원자는 A2로부터 A1을 분리한다. 특별하게는, 각각의 R1은 하기 화학식 (3)의 디하이드록시 방향족 화합물로부터 유도될 수 있다:
Figure 112017047926819-pct00003
여기서 Ra 및 Rb 각각은 독립적으로 할로겐, C1-12 알콕시, 또는 C1-12 알킬이고; p 및 q 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. p가 0인 경우 Ra는 수소이고, 마찬가지로 q가 0인 경우 Rb는 수소인 것으로 이해될 것이다.
화학식 (3)에 의해 나타낼 수 있는 예시적인 유형의 비스페놀 화합물은 비스(하이드록시아릴)알칸 시리즈 예컨대, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)메탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 (또는 비스페놀 A); 2,2-비스(3,5-디브로모-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판; 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; 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄; 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)데칸; 4,4-디하이드록시디페닐 에테르; 4,4-티오디페놀; 4,4-디하이드록시-3,3-디클로로디페닐 에테르; 4,4-디하이드록시-2,5-디하이드록시디페닐 에테르 등; 비스(하이드록시아릴)사이클로알칸 시리즈 예컨대, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로도데칸; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)사이클로도데칸; 1,1-비스-(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 등, 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다.
화학식 (3)에 의해 나타낼 수 있는 비스페놀 화합물의 다른 예는 Xa가 ―O―, ―S―, ―S(O)―, 또는 ―S(O)2―인 것, 예컨대 4,4'-디하이드록시 디페닐에테르, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸페닐 에테르 등; 비스(하이드록시 디아릴)설파이드, 예컨대 4,4'-디하이드록시 디페닐 설파이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설파이드 등; 비스(하이드록시 디아릴) 설폭사이드, 예컨대, 4,4'-디하이드록시 디페닐 설폭사이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설폭사이드 등; 비스(하이드록시 디아릴)설폰, 예컨대 4,4'-디하이드록시 디페닐 설폰, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설폰 등; 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다.
또한, 화학식 (3)에서, Xa가 2개의 하이드록시-치환된 방향족기에 연결된 가교기이고, 여기서 각 C6 아릴렌기의 하이드록시 치환기 및 가교기는 C6 아릴렌기 상에서 서로에 대해 오르토, 메타, 또는 파라 (특이적으로 파라)로 배치된다. 일 양태에서, 가교기 Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 또는 C1-18 유기기이다. C1-18 유기 가교기는 사이클릭 또는 비환식, 방향족 또는 비-방향족일 수 있고, 이는 추가로 헤테로원자 예컨대 할로겐, 산소, 질소, 황, 규소, 또는 아인산을 포함할 수 있다. C1-18 유기기는 이에 연결된 C6 아릴렌기가 일반 알킬리덴 탄소에 또는 C1 -18 유기 가교기의 상이한 탄소에 각각 연결되도록 배치될 수 있다. 일 양태에서, p 및 q 각각은 1이고, Ra 및 Rb 각각은 C1-3 알킬기, 특별하게는 각각의 아릴렌기 상의 하이드록시에 대해 메타로 배치된 메틸이다.
상기 설명에 추가적으로, 용어 "폴리카보네이트"는 호모폴리카보네이트 (여기서 폴리머에서의 각각의 R1은 동일함), 카보네이트에서 상이한 R1 모이어티를 포함하는 코폴리머 ("코폴리카보네이트"), 카보네이트 단위 및 다른 유형의 폴리머 단위, 예컨대 에스테르 단위를 포함하는 코폴리머, 및 호모폴리카보네이트 및/또는 코폴리카보네이트 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 지칭하는 것으로 의도된다.
특정 유형의 코폴리머는 폴리에스테르-폴리카보네이트로도 지칭되는 폴리에스테르 카보네이트이다. 이러한 폴리머는 추가로 화학식 (1)의 카보네이트 사슬 반복 단위 이외에 하기 화학식 (4)의 반복 단위를 추가로 함유한다:
Figure 112017047926819-pct00004
여기서, J는 디하이드록시 화합물로부터 유도된 2가기이고, 이는 예를 들면 C2-10 알킬렌, C6-20 사이클로알킬렌 C6-20 아릴렌, 또는 폴리옥시알킬렌기(이에서 알킬렌기가 2 내지 6개의 탄소 원자, 특이적으로 2, 3, 또는 4개의 탄소 원자를 함유함)일 수 있고; T는 디카복실산으로부터 유도된 2가기이고, 예를 들면, C2-10 알킬렌, C6-20 사이클로알킬렌, 또는 C6-20 아릴렌일 수 있다. 상이한 T 및/또는 J기의 조합을 포함하는 코폴리에스테르가 사용될 수 있다. 폴리에스테르는 분지형 또는 선형일 수 있다.
폴리에스테르 단위를 제조하는데 사용될 수 있는 방향족 디카복실산은 이소프탈산 또는 테레프탈산, 1,2-디(p-카복시페닐)에탄, 4,4'-디카복시디페닐 에테르, 4,4'-비스벤조산, 또는 전술한 산 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 또한, 산함유 융합 고리는 예컨대 1,4-, 1,5-, 또는 2,6-나프탈렌디카복실산 중에 존재할 수 있다. 특정 디카복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카복실산, 사이클로헥산 디카복실산, 또는 전술한 산 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 특정 디카복실산은 이소프탈산 및 테레프탈산의 조합을 포함하고, 여기서 이소프탈산 대 테레프탈산의 중량비는 91:9 내지 2:98이다. 또 다른 구체적인 양태에서, J는 C2-6 알킬렌기이고, T는 p-페닐렌, m-페닐렌, 나프탈렌, 2가 지환족 그룹, 또는 이들의 조합이다. 이러한 부류의 폴리에스테르는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)를 포함한다.
상기 기재된 폴리카보네이트 이외, 다른 열가소성 폴리머와의 폴리카보네이트의 조합, 예를 들면 폴리에스테르와의 호모폴리카보네이트 및/또는 폴리카보네이트 코폴리머의 조합이 사용될 수 있다. 유용한 폴리에스테르는 예를 들면, 폴리(알킬렌 디카복실레이트), 액체 결정성 폴리에스테르, 및 폴리에스테르 코폴리머를 포함하는, 화학식 (4)의 반복 단위를 갖는 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 본원에 기재된 폴리에스테르는 일반적으로 블렌딩되는 경우 폴리카보네이트와 완전하게 혼화성이다.
유용한 폴리에스테르는 방향족 폴리에스테르, 폴리(알킬렌 아릴레이트)를 포함하는 폴리(알킬렌 에스테르), 및 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)를 포함할 수 있다. 방향족 폴리에스테르는 화학식 (6)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있고, 여기서 J 및 T 각각은 상기 기재된 바와 같은 방향족기이다. 일 양태에서, 유용한 방향족 폴리에스테르는 예를 들면, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀) 에스테르, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A) 에스테르, 폴리[(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀) 에스테르-코-(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)] 에스테르, 또는 이들 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 또한, 코폴리에스테르를 제조하기 위한 지방족 이산 및/또는 지방족 폴리올로부터 유도된 단위를 폴리에스테르의 총 중량 기준으로 소량, 예를 들면 약 0.5 내지 약 10 중량%로 갖는 방향족 폴리에스테르가 고려된다. 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 화학식 (6)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있고, 여기서 T는 방향족 디카복실레이트, 지환족 디카복실산, 또는 그것의 유도체로부터 유도된 기를 포함한다. 특별하게 유용한 T기의 예는 1,2-, 1,3-, 및 1,4-페닐렌; 1,4- 및 1,5- 나프틸렌; 시스- 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 등을 포함한다. 특별하게는, T가 1,4-페닐렌인 경우, 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)이다. 또한, 폴리(알킬렌 아릴레이트)에 대해, 특별하게 유용한 알킬렌기 J는 예를 들면, 에틸렌, 1,4-부틸렌, 및 시스- 및/또는 트랜스-1,4-(사이클로헥실렌)디메틸렌을 포함하는 비스-(알킬렌-2치환된 사이클로헥산)을 포함한다. 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 예는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) (PBT), 및 폴리(프로필렌 테레프탈레이트) (PPT)를 포함한다. 또한, 폴리(알킬렌 나프토네이트), 예컨대 폴리(에틸렌 나프타노에이트) (PEN), 및 폴리(부틸렌 나프타노에이트) (PBN)가 유용하다. 특별하게 유용한 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)는 폴리(사이클로헥산디메틸렌e 테레프탈레이트) (PCT)이다. 또한, 전술한 폴리에스테르 중 적어도 1종을 포함하는 조합이 사용될 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 조성물의 폴리카보네이트 혼합물은 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 코폴리머를 포함할 수 있다. 다양한 예에서, 폴리카보네이트 코폴리머는 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 이와 같은 코폴리머는 추가로 올리고머성 에스테르-함유 디하이드록시 화합물로부터 유도된 카보네이트 (또한, 본 발명에서 하이드록시 말단-캡핑된 올리고머성 아크릴레이트 에스테르로 지칭됨)를 함유한다.
양친매성 올리고머 블록 첨가제
다양한 양태에서, 본원에 개시된 열가소성 조성물은 양친매성 (양극성) 올리고머 블록 첨가제를 포함한다. 양친매성 올리고머 블록 첨가제는 폴리카보네이트 베이스의 표면을 개질하고, 생성된 수지가 김서림 방지 특성을 갖게 하도록 폴리카보네이트로 도입될 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 수분 또는 물-함유 환경에서의 폴리카보네이트 수지의 표면 특성을 변경할 수 있다. 폴리카보네이트 베이스 혼합물의 성분으로서, 첨가제는 베이스 수지의 표면에 노출된 수분을 이동시키고, 이에 의해 이 위에 물의 축적을 억제할 수 있다.
일부 양태에서, 표면 개질 양친매성 첨가제는 폴리머성 베이스 수지의 거대분자 코폴리머일 수 있다. 본원에 사용되는 양친매성은 소수성 및 친수성 (또는 극성) 특징 모두의 존재와 관련된다. 다양한 구현예에서, 양친매성 올리고머 첨가제는 중간-도메인 및 말단기를 가질 수 있고, 여기서 상기 중간-도메인은 경질 또는 연질 세그먼트를 포함할 수 있고, 한편 외부 말단기는 오르가노-플루오로기에 의해 제공되는 극성 탄소 결합을 특징으로 할 수 있다.
일 양태에서, 양친매성 첨가제의 중간-도메인은 "연질" 또는 "경질" 세그먼트를 함유할 수 있는 올리고머성 코폴리머 단위를 포함할 수 있다. 중간-도메인을 포함하는 올리고머 코폴리머 단위는 거대분자 첨가제의 전체 양친매 특성에 기여하는 적어도 하나의 소수성 부분 및 적어도 하나의 친수성 부분을 포함할 수 있다. "연질" 또는 "경질" 세트먼트의 종래의 구분은 세그먼트화된 폴리머의 거대분자 골격을 따른 주어진 세그먼트의 특성과 관련된다. 연질 세그먼트는 비극성 올리고머 예컨대 폴리디메틸실록산, 폴리부타디엔, 폴리이소부틸렌, 및 폴리(에틸렌-부틸렌)을 포함할 수 있고, 일반적으로 코폴리머 가요성을 부여한다. 경질 세그먼트는 극성이고, 대개 보강 충전제일 수 있고, 주로 우레탄, 우레아, 우레탄우레아, 아미드, 아르아미드, 이미드, 또는 방향족 에스테르기로 이루어질 수 있다. 일 예에서, 양친매성 첨가제의 중간-도메인은 경질, 극성 세그먼트를 포함할 수 있다. 추가의 예에서, 경질 극성 세그먼트는 우레탄, 에스테르, 아미드, 설폰아미드, 또는 카보네이트일 수 있다. 중간-도메인은 추가로 연질 세그먼트를 포함할 수 있다. 이들 연질 세그먼트는 극성 경질 세그먼트가 아닌 중간-도메인의 구간일 수 있다.
추가의 양태에서, 중간-도메인의 올리고머성 코폴리머 단위는 중간-도메인의 연질 또는 경질 세그먼트로 구성되는 상대적으로 짧은 반복 단위로 구성될 수 있다. 일 예에서, 첨가제의 중간-도메인 내의 폴리머 사슬의 분자량은 폴리카보네이트 베이스 수지의 분자량보다 작을 수 있다. 추가의 예에서, 중간-도메인의 연질 세그먼트의 분자량은 200 내지 5000g/mol일 수 있다.
또 다른 양태에서, 양친매성 올리고머 블록 첨가제의 말단기는 α-ω 말단 오르가노-플루오로 올리고머기를 포함할 수 있다. 일 예에서, 플루오로-올리고머기는 퍼플루오로알킬기일 수 있다. 본원에 기재된 바와 같이, 이들 오르가노-플르오로 올리고머기는 추가로 첨가제의 양친매 특성에 기여할 수 있다.
다양한 양태에서, 연질 및 경질 세그먼트를 갖는 세그먼트화된 폴리머의 제조는 예비-중합체를 생성하는 디이소시아네이트의 극성-말단화 연질 세그먼트 올리고머와의 반응을 특징으로 할 수 있다. 종래의 세그먼트화된 폴리머를 형성하기 위해, 사슬은 저분자량 극성 "경질" 세그먼트로 연장되어 세그먼트화된 코폴리머를 제공한다. 본원에 기재된 양친매성 올리고머 블록 첨가제에 대해, 연질 세그먼트 전구체는 선형 이소시아네이트와 반응하여 예비중합체를 생성할 수 있고, 이는 이후 경질 세그먼트 사슬 연장제와 반응하기 보다는 플루오로 말단 캡을 제공하기 위해 플루오로-알코올과 반응한다. 일 예로서, 연질 세그먼트 전구체는 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 폴리에테트라메틸렌 옥사이드, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리테트라메틸렌 아디페이트, 폴리카프로락톤, 폴리디메틸실록산, 또는 폴리카보네이트, 또는 이들의 일부의 조합일 수 있다. 예시적인 플루오로-알코올은 2-(퍼플루오로알킬에탄올 (BA-L), BA-N, FSO-100, 및 FSN-100을 포함할 수 있다.
추가의 양태에서, 첨가제의 양친매 특성은 수지 표면에서의 김서림 방지 거동을 포함할 수 있다. 양친매성 첨가제는 중간-도메인의 연질 소수성 부분과 말단 올리고머기뿐만 아니라 임의의 경질의 극성 중간-도메인 세그먼트의 극성 오르가노-플루오로 테일의 조합된 존재로부터 양친매성 거동을 부여한다. 더 구체적으로, 양친매성 첨가제는 플루오로-말단 캡핑된 폴리머 사슬의 이동을 통해 베이스 폴리카보네이트 수지의 표면 화학을 변경할 수 있다. 일 예에서, 플루오로-말단 캡핑된 폴리머 사슬은 첨가제를 폴리카보네이트 혼화물의 표면으로 이동시킬 수 있는 한편 거대분자 올리고머의 무극성 및 비-플로오로 알킬 세그먼트는 혼합물의 내부 향해 배향되어 유지된다. 그러나, 표면에서, 극성 불소 사슬은 폴리카보네이트 베이스 수지와의 할로겐의 불상용성으로 인해 노출될 수 있다. 따라서, 이동은 폴리카보네이트 수지 및 대기 사이의 소수성 인터페이스를 생성할 수 있다.
일 양태에서, 폴리카보네이트 수지는 양친매성 첨가제는 열가소성 수지 표면에서의 소수성 계면을 생성할 수 있다. 양친매성 첨가제는 수지 및 물 방울 사이의 표면 장력이 탈안정화될 수 있도록 수지 표면을 개질할 수 있다. 따라서, 물 방울은 수지의 표면에 대해 완전하게 부착될 수 없고, 대신에 "흘러내릴(roll off)" 수 있거나 밀어낼 수 있다.
다른 첨가제
개시된 열가소성 조성물은 임의로 성형된 열가소성 부품의 제조시 종래에 사용되는 1종 이상의 첨가제를 포함하고, 단, 임의의 첨가제는 수득되는 조성물의 바람직한 특성에 부정적인 영향을 주지 않는 것이다. 임의의 첨가제의 혼합물이 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 복합체 혼합물을 형성하기 위한 성분들의 혼합 과정에서 적절한 시점에 혼합될 수 있다. 예를 들면, 개시된 조성물은 하나 이상의 추가적인 충전제, 가소제, 안정제, 대전방지제, 난연제, 충격 조절제, 착색제, 항산화제, 및/또는 금형 이형제를 포함한다. 일 양태에서, 조성물은 추가로 항산화제, 난연제, 무기 충전제, 및 안정제로부터 선택된 1종 이상의 임의의 첨가제를 포함한다.
예시적인 열 안정제는 예를 들면, 오르가노 포스파이트 예컨대 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노-및 디-노닐페닐)포스파이트 등; 포스포네이트 예컨대 디메틸벤젠 포스포네이트 등, 포스페이트 예컨대 트리메틸 포스페이트 등 또는 전술한 열 안정제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정제는 일반적으로 임의의 충전제를 배제하고 총 조성물의 100 중량부 기준으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 항산화제는 1차 또는 2차 항산화제를 포함한다. 예를 들어, 항산화제는 오르가노포스파이트 예컨대 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등; 알킬화된 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀와 디엔의 알킬화된 반응 생성물, 예컨대 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트)] 메탄 등; 파라-크레졸 또는 디사이클로펜타디엔의 부틸화된 반응 생성물; 알킬화된 하이드로퀴논; 하이드록실화된 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르 예컨대 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 등; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산의 아미드 등, 또는 전술한 항산화제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 항산화제는 임의의 충전제를 배제하고 총 조성물의 100 중량부 기준으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
개시된 열가소성 조성물은 추가의 충전제, 예컨대, 예를 들면, 무기 충전제 또는 보강제를 추가로 포함할 수 있다. 충전제의 특정 조성물은 존재하는 경우, 변화될 수 있고, 단 충전제는 열가소성 조성물의 나머지 성분과 화학적으로 상용성이다. 일 양태에서, 열가소성 조성물은 미네랄 충전제를 포함한다. 또 다른 양태에서, 열가소성 조성물은 탈크를 포함하는 충전제를 포함한다. 존재하는 경우, 충전제의 양은 이의 바람직한 특성에 부정적인 영향을 주지 않는 열가소성 조성물에 대해 적합한 임의의 양을 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 충전제는 실리케이트 및 실리카 분말, 예컨대 알루미늄 실리케이트 (멀라이트), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 융합된 실리카, 결정성 실리카 그래파이트, 천연 규사 등; 붕소 분말, 예컨대 붕소-니트라이드 분말, 붕소-실리케이트 분말 등; 산화물, 예컨대 TiO2, 산화알루미늄, 산화마그네슘 등; 황산칼슘 (이의의 무수물, 디히드레이트 또는 3수화물로서의 것) 등; 섬유질, 모듈러, 침상, 라멜라 탈크 등을 포함하는 탈크; 규회석; 표면-처리된 규회석; 유리 구형체 예컨대 중공 및 고형 유리 구형체, 실리케이트 구형체, 알루미노실리케이트 등; 경질 카올린, 연질 카올린, 하소된 카올린, 폴리머성 매트릭스 수지와의 사용성을 용이하게 하는 본 기술분야에 공지된 다양한 코팅물을 포함하는 카올린을 포함하는 카올린 등; 단일 결정 섬유 또는 "휘스커" 예컨대 실리콘 카바이드, 알루미나, 붕소 카바이드, 철, 니켈, 구리, 등; 섬유 (연속적 및 세절된 섬유 포함), 탄소 섬유, 유리 섬유, 예컨대 E, A, C, ECR, R, S, D, 또는 NE 유리 등; 설파이드 예컨대 몰리브데늄 설파이드, 아연 설파이드 등; 바륨 화합물 예컨대 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트, 바륨 설페이트, 중질 스파 등; 금속 및 산화금속 예컨대 미립자 또는 섬유질 알루미늄, 청동, 아연, 구리 및 니켈 등; 박편형 충전제 예컨대 유리 플레이크, 박편형 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드, 알루미늄 플레이크, 강철 플레이크 등; 섬유질 충전제, 예를 들면 짧은 무기 섬유 예컨대 알루미늄 실리케이트, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 및 황산칼슘 반수화물 등 중 적어도 1종을 포함하는 블렌드로부터 유도된 것; 천연 충전제 및 강화제, 예컨대 목재를 분쇄하여 수득한 목분, 섬유질 생성물 예컨대 셀룰로오스, 면 등; 유기 충전제 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌; 섬유를 형성할 수 있는 유기 폴리머 예컨대 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤즈옥사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌 등로부터 형성된 보강 유기 섬유질 충전제뿐 아니라 추가의 충전제 및 보강제 예컨대 마이카, 점토, 펠드스파, 연진, 필라이트, 석영, 규암, 펄라이트, 트리폴리, 규조토, 카본블랙 등, 또는 전술한 충전제 또는 보강제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
일 양태에서, 열가소성 조성물은 유리 섬유, 유리 구슬, 난연제, 가공 조제, 또는 안정제, 또는 이들의 조합을 포함하는 추가의 충전제를 포함한다. 또 다른 양태에서, 추가의 충전제는 유리 섬유를 포함한다. 추가의 양태에서, 추가의 충전제는 유리 섬유를 포함하고, 여기서 상기 유리 섬유는 원형 또는 평면형인 단면을 가진다. 또 다른 추가의 양태에서, 유리 섬유는 예를 들면 Nittobo (평면형) 유리 섬유, CSG3PA820일 수 있다. 또 다른 추가의 양태에서, 유리 구슬은 원형 또는 평면형인 단면을 가진다.
예시적인 광안정제는 예를 들면, 벤조트리아졸 예컨대 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸 및 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 등 또는 전술한 광안정제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 광안정제는 일반적으로 임의의 충전제를 배제하고 총 조성물의 100 중량부 기준으로 약 0.1 내지 약 1.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 가소제는 예를 들면, 프탈산 에스테르 예컨대 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트, 트리스-(옥톡시카보닐에틸) 이소시아누레이트, 트리스테아린, 에폭시화된 대두 오일 등 또는 전술한 가소제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 가소제는 일반적으로 임의의 충전제를 배제하고 총 조성물의 100 중량부 기준으로 약 0.5 내지 약 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 정전기 방지제는 예를 들면, 글리세롤 모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴 설포네이트, 나트륨 도데실벤젠설포네이트 등 또는 전술한 정전기 방지제의 조합을 포함한다. 일 양태에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본블랙, 또는 전술한 것의 임의의 조합은 조성물이 정전기가 소산되게 하는 화학 정전기 방지제를 함유하는 폴리머성 수지에서 사용될 수 있다.
예시적인 금형 이형제는 예를 들면, 금속 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 밀랍, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스 등, 또는 전술한 금형 이형제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 금형 이형제는 일반적으로 임의의 충전제를 배제하고 총 조성물의 100 중량부 기준으로 약 0.1 내지 약 1.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 UV 흡수제는 예를 들면, 하이드록시벤조페논; 하이드록시벤조트리아졸; 하이드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐라이드; 벤즈옥사지논; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORBTM 5411); 2-하이드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논 (CYASORBTM 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]- 5-(옥틸옥시)-페놀 (CYASORBTM 1164); 2,2'-(1,4- 페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온) (CYASORBTM UV- 3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판 (UVINULTM 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌) 비스(4H-3,1-벤즈옥진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 나노-크기 무기 물질 예컨대 산화티타늄, 산화세륨, 및 산화아연, 100 나노미터 미만의 입자 크기를 갖는 모든 것 등, 또는 전술한 UV 흡수제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. UV 흡수제는 일반적으로 임의의 충전제를 배제하고 총 조성물의 100 중량부 기준으로 0.01 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 윤활제는 예를 들면, 지방산 에스테르 예컨대 알킬 스테아릴 에스테르, 예를 들면, 메틸 스테아레이트 등; 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머, 및 그것의 코폴리머을 포함하는 친수성 및 소수성 계면활성제의 혼합물, 예를 들면 적합한 용매 중의 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머; 또는 전술한 윤활제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 윤활제는 일반적으로 임의의 충전제를 배제하고 총 조성물의 100 중량부 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량부의 양으로 사용된다.
전술한 바와 같이, 개시된 열가소성 조성물은 임의로 난연 첨가제를 더 포함할 수 있다. 다양한 양태에서, 난연 첨가제는 임의의 난연성 물질 또는 본 발명의 열가소성 조성물에 사용하기에 적합한 난연성 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 난연 첨가제는 포스페이트 함유 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 난연 첨가제는 할로겐 함유 물질을 포함할 수 있다. 추가의 예에서, 난연 첨가제는 포스페이트 및/또는 할로겐 중 적어도 1종을 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는다. 난연 첨가제는 예를 들어, 비스페놀 A 디페닐 포스페이트 (BPADP)를 포함하는 올리고머 오르가노인 난연제를 포함할 수 있다. 추가의 예에서, 난연제는 올리고머성 포스페이트, 폴리머성 포스페이트, 올리고머성 포스포네이트, 암모늄 폴리포스페이트 (Exolit OP) 또는 혼합된 포스페이트/포스포네이트 에스테르 난연제 조성물로부터 선택될 수 있다. 난연제는 트리페닐 포스페이트; 크레실디페닐포스페이트; 트리(이소프로필페닐)포스페이트; 레조르시놀 비스(디페닐포스페이트); 및 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트)로부터 선택될 수 있다.
추가적으로, 유동성 및 다른 특성을 개선하기 위한 첨가제, 예컨대 저분자량 탄화수소 수지가 조성물에 부가될 수 있다. 이러한 물질은 또한 가공 조제로 알려져 있다. 특히 유용한 부류의 저분자량 탄화수소 수지는 석유 크래킹으로부터 수득된 불포화된 C5 내지 C9 모노머로부터 유도된 석유 C5 내지 C9 공급원료로부터 유도된 것이다. 비제한적인 예는 올레핀, 예를 들면 펜텐, 헥센, 헵텐 등; 디올레핀, 예를 들면 펜타디엔, 헥사디엔 등; 사이클릭 올레핀 및 디올레핀, 예를 들면 사이클로펜텐, 사이클로펜타디엔, 사이클로헥센, 사이클로헥사디엔, 메틸 사이클로펜타디엔 등; 사이클릭 디올레핀 디엔, 예를 들면, 디사이클로펜타디엔, 메틸사이클로펜타디엔 이량체 등; 및 방향족 탄화수소, 예를 들면 비닐톨루엔, 인덴, 메틸인덴 등을 포함한다. 수지는 추가로 부분적으로 또는 완전하게 수소화될 수 있다.
추가의 성분은 충격 보강제, 유동 조절제, 충전제 (예를 들면, 미립자 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 유리, 탄소, 미네랄, 또는 금속), 보강제 (예를 들면, 유리 섬유), 항산화제, 열안정제, 광안정제, UV 광안정제, 가소제, 윤활제, 이형제 (예컨대 금형 이형제), 정전기 방지제, 방무제, 항미생물제, 사슬 연장제, 착색제 (예를 들면, 염료 또는 안료), 탈형제, 유동 촉진제, 유동 조절제, 표면 효과 첨가제, 방사선 안정제, 난연제, 적하방지제 (예를 들면, PTFE-캡슐화된 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 (TSAN)), 또는 전술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
특성 및 물품
일 양태에서, 본원에 기재된 폴리카보네이트 조성물은 광학적 특성 및 김서림 방지 능력을 갖는 폴리카보네이트를 제조하는데 유용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리카보네이트 조성물은 양호한 충격 강도, 유동성, 및 연성뿐만 아니라 광학적 특성 예컨대 투명도 및 광학적 선명성을 갖는 김서림-저항성 폴리카보네이트를 제조할 수 있다.
물질/공기 계면에서의 물 방울 접촉각의 접촉각 측정은 불소화된 올리고머를 함유하는 제형의 것에 대한 증가된 접촉각 값을 나타낸다. 표면 효과의 지속성은 더 긴 시간 동안의 습한 환경에의 물품의 노출, 물 분무 또는 세정 절차 예컨대 와이핑(wiping) 이후 반복된 접촉각 측정을 사용하여 평가될 수 있다. 약 90° 초과 및/또는 약 100° 초과의 접촉각은 본 개시된 조성물 및 방법을 사용하여 달성될 수 있다.
접촉각은 ASTM D5946에 따른 정접촉각(static contact angle) (θ, 도(degree)로 기록됨)의 직접적인 측정을 통해 얻어질 수 있다. 정접촉각은 기판 표면과 평면의 단단한 표면 상에 놓인 액체 액적의 3상 지점(three-phase point)에서 액적 표면으로 당겨지는 접선 사이의 각이다. 기판 표면과의 이의 접촉 계면에서 물 방울의 프로파일이 관찰된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 기판 표면은 개시된 불소화된 조성물의 성형된 플라크(molded plaque)와 관련된다. 각도기를 정접촉각을 측정하기 위해 3-상 접점에서 액적 프로파일의 접선 방향으로 정렬한다. 또한, 접촉각은 문헌 [Yuehua Yuan, "Contact angle and wetting properties," in Surface Science Techniques, vol. 51, p 3-34 (2013)]에 제공된 것과 같이 측정될 수 있다. 대안적으로, 투사 또는 반사 장치, 예컨대 카메라 또는 거울로부터의 액적의 이미지를 사용하여 정접촉각 (5)을 계산하기 위해 액적의 높이 및 폭을 얻을 수 있다.
Figure 112017047926819-pct00005
여기서, θ는 접촉각이고, H는 물 방울 이미지의 높이이고, R은 상기 방울 이미지의 폭의 절반이다.
제형의 유효성은 실제 김서림 시험에서 시험될 수 있고, 여기서 김서림 방지 열가소성 조성물의 성형된 플라크는 물의 비이커 상에 배치하고, 김이 보일 때까지의 시간을 측정하여 고습도 환경에 노출되게 된다.
"김서림 저항성에서의 증가"는 본원에 기재된 바와 같은 불소화된 올리고머를 포함하는 물품이 불소화된 올리고머를 사용하지 않고 형성된 유사한 물품과 비교하여 김서림 저항성에 있어서 증가를 나타내는 것을 의미한다. 비교 물품들 사이에서의 다른 성분, 제형 양, 및 형성 조건은 (허용 한도에서) 동일한 것이다.
종래의 폴리카보네이트는 열, 광에의 노출시 및/또는 시간이 지남에 따라 노화될 수 있고, 이는 물질에서의 감소된 광 투과도 및 색상 변화를 야기한다. 또 다른 양태에서, 개시된 폴리카보네이트 조성물은 가시광의 높은 투과도 및 낮은 색조를 요구하는 광학적 응용분야에 사용하기에 적합한 순도 수준을 가질 수 있다. 광 투과도의 양은 폴리카보네이트가 수분에 노출되는 경우 및 바람직하지 않는 김서림이 일어날 수 있는 경우에 유지될 수 있다. 일 양태에서, 개시된 폴리카보네이트 조성물은 ASTM D1003-00에 의해 측정되는 바와 같이 2.5 밀리미터 (mm)의 두께에서 적어도 약 80%, 예를 들면, 약 80%, 82%, 84%, 86%, 88%, 또는 그 이상의 투과도를 가질 수 있다.
다른 김서림 방지 시험은 60 섭씨 온도 (℃)로 가열되는 IKATRON-ETS 온도 계측기를 갖는 IKAMAG-REB 오일 배쓰 가열기를 사용하여 수행될 수 있다. 오일 배쓰 중에 200 ml MilliQ® 물이 충전된 250 밀리리터 (ml) 비이커를 두고, 50℃±1℃의 일정한 온도로 유지시킨다. 물의 온도를 Kane-May KM330 온도 계측기로 측정한다. 시험되는 샘플을 비이커의 최상부에 두고, 플라크 상에 물의 가시적인 연무가 나타날 때까지의 시간을 측정한다. 결과를 초 단위로 기록한다. 더 긴 김서림이 없는 시간은 더 나은 김서림 방지 성능을 나타낸다. 이와 같은 예시적인 김서림 방지 시험은 변화된 조건에 대해 조작될 수 있다.
개시된 폴리카보네이트 조성물은 다양한 최종 용도 물품 및 제품의 제조에 사용될 수 있다. 폴리카보네이트 조성물은 다양한 수단 예컨대; 사출 성형, 압출, 회전 성형, 압축 성형, 시트 또는 필름 압출, 프로파일 압출, 가스 보조 성형, 발포 성형 및 열성형에 의해 유용한 성형된 물품으로 형성될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 폴리카보네이트 조성물은 필름 및 시트뿐만 아니라 라미네이트 시스템의 부품으로 제조될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 개시물은 폴리카보네이트 조성물을 포함하는 물품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 물품은 주거용 및 상업적 윈도우, 온실 팬, 및 자동차 렌즈를 포함하는 특히 옥외에서의 규칙적인 수분 축적 및 물이 가해지는 상품을 포함할 수 있다. 투명도 및 김서림 방지 능력은 자동차 헤드램프 및 바람막이에 사용되는 폴리카보네이트 렌즈에 이용될 수 있고, 여기서 수분 축적 및 김서림은 물질의 투명도 및 선명성을 감소시킬 수 있고, 이는 자동차의 운행의 고유한 위험을 증가시킨다.
추가의 양태에서, 개시된 폴리카보네이트 조성물은 전자제품, 이미지화 또는 광학 장치에서의 사용을 위한 물품을 제조하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 이러한 장치는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터 장치, 카메라, 비디오 레코더, 프로젝터, 교정 렌즈, 디퓨저, 또는 복사기를 포함할 수 있다. 또 다른 추가의 예에서, 폴리카보네이트 조성물은 장치에 사용하기 위한 물품 예컨대 휴대폰, 카메라, 개인 디지털 보조품, DVD 플레이어 및 기록 장치 등을 포함하는 휴대용 전자장치 응용분야에서 사용하기 위한 렌즈를 형성하는데 유용하다. 게다가, 개시된 조성물로 제조된 물품 및 제품은 또한 투명도, 고도의 재현성에 의해 정의되는 정확성, 충격 강도를 포함하는 기계적 특성의 보유, 및 정확한 광학적 특성이 요구되는 얇은 벽 물품을 포함하는 다양한 응용분야에 사용할 수 있다.
또 다른 양태에서, 개시된 조성물은 예를 들면 휴대폰 전화기 카메라용 및 디지털 스틸 사진 카메라용 카메라 및 시각용 렌즈(viewing lense), 거울, 망원경 렌즈, 쌍안경, 자동차 카메라 렌즈, 및 안과용 상품, 예컨대 선글라스를 포함하는 안경, 보호용 고글, 보안면, 및 주문형 렌즈(prescription lense)를 포함하는 광학 렌즈의 제조에 유용하다. 또한, 전기-광학 장치는 음극선 튜브, 형광성 조명, 증기 방출 광원, 및 네온 라이트뿐 아니라 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 플라즈마, 및 액정 스크린을 포함할 수 있다.
방법
일 양태에서, 본 방법은 압출을 위한 배합에 걸쳐 또는 물품의 사출 성형에 걸쳐 폴리카보네이트 베이스 수지 및 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 예로서, 첨가제는 약 3분 동안 페인트 진탕기에서 PC 분말과 예비-블렌딩되고, 이후 (예를 들면, 동방향 회전 2축 압출기를 통해) 펠렛으로 압출된다. 분말을 용융시키기 위해 사용되는 온도는 약 280℃ 내지 약 300℃이고, 블렌드는 축을 따라 가열된 부품에서 약 30초의 체류 시간을 가진다.
또한, 폴리카보네이트 조성물은 일반 용매에 폴리카보네이트 베이스 수지 및 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 용해시켜 제조될 수 있다. 또 다른 예에서, 폴리카보네이트 조성물은 또한 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 베이스 수지와 배합하여 수득될 수 있다. 추가적인 예로서, 향상된 광학적 품질을 갖는 폴리카보네이트는 계면 중합 공정에 의해 제조될 수 있다.
계면 중합
계면 중합에 대한 반응 조건이 변화될 수 있지만, 예시적인 공정은 일반적으로 수성 가성소다 또는 탄산칼륨에 2가 페놀 반응물을 용해시키거나 분산시키는 단계, 수득한 혼합물을 수불혼화성 용매 매질에 부가하는 단계, 및 촉매, 예를 들면, 트리에틸아민 또는 상 이동 촉매의 존재 하에 제어된 pH 조건, 예를 들면, 약 8 내지 약 11로 반응물을 카보네이트 전구체와 접촉시키는 단계를 수반한다. 가장 일반적으로 사용되는 수불혼화성 용매는 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔 등을 포함한다.
예시적인 카보네이트 전구체는, 예를 들면, 카보닐 할라이드 예컨대 카보닐 브로마이드 또는 카보닐 클로라이드, 또는 할로포르메이트 예컨대 2가 페놀의 비스할로포르메이트 (예를 들면, 비스페놀-A, 하이드로퀴논 등의 비스클로로포르메이트) 또는 글리콜의 비스할로포르메이트 (예를 들면, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등의 비스할로포르메이트)를 포함한다. 전술한 유형의 카보네이트 전구체 중 적어도 1종을 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다. 예시적인 구현예에서, 카보네이트 연결기를 형성하기 위한 계면 중합 반응은 카보네이트 전구체로서 포스겐을 사용하고, 이는 포스겐화 반응으로 지칭된다.
사용될 수 있는 상 이동 촉매 중 화학식 (R3)4Q+X의 촉매가 있고, 여기서 각각의 R3는 동일하거나 상이하고, C1-10 알킬기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; X는 할로겐 원자 또는 C1-8 알콕시기 또는 C6-18 아릴옥시기이다. 예시적인 상 이동 촉매는, 예를 들면, [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]3NX를 포함하고, 여기서 X는 Cl-, Br-, C1-8 알콕시기 또는 C6-18 아릴옥시기이다. 유효량의 상 이동 촉매는 포스겐화 혼합물 중의 비스페놀의 중량 기준으로 약 0.1 내지 약 10 중량%일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 유효량의 상 이동 촉매는 포스겐화 혼합물 중의 비스페놀의 중량 기준으로 약 0.5 내지 약 2 중량%일 수 있다.
일 구현예에서, 본 개시물에 포괄되는 폴리카보네이트는 계면 중합 공정으로 제조된다. 본 기술분야의 당업자는 과도한 실험과정 없이 계면 공정을 실시할 수 있을 것이다.
또 다른 구현예에서, 본 개시물에 포괄되는 폴리카보네이트는 상기 폴리카보네이트 중 적어도 1종을 제조하기 위해 용융 중합 공정의 이용을 배제한다.
프로토콜은 본 개시물의 범위 내의 원하는 생성물이 수득되도록 조정될 수 있고, 이는 과도한 실험과정 없이 실시될 수 있다. 원하는 생성물은 약 2.5 mm 두께에서 ASTM D1003으로 측정되는 바와 같은 약 90.0% 초과의 투과도 수준 및 ASTM D1925에 의해 측정되는 약 1.5 미만의 YI 중 하나 이상을 가지며, 약 130℃에서의 2000 시간의 열 노화 과정에서 약 2 미만의 YI에서의 증가가 계면 공정에 의해 이루어지는 조성물의 성형된 물품을 달성하는 일 구현예에서의 것이다.
실시예
본 개시물의 상세한 구현예는 본원에 개시되어 있고; 개시된 구현예는 다양한 형태로 구현될 수 있는 본 구현예를 단순히 예시하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본원에 개시된 특정 구조 및 기능의 세부 사항은 제한적인 것이 아닌, 본 개시물을 이용하기 위해 본 기술분야의 당업자를 교시하기 위한 기초로서의 것이다. 하기 특정 실시예는 본 개시물이 더 잘 이해될 수 있게 할 것이다. 그러나, 이는 단순히 지침으로서 주어지고, 임의의 제한을 의미하지 않는다.
하기 실시예는 개시되고 본원에 청구된 방법, 장치, 및 시스템이 이루어지고, 평가되는 방법의 완전한 개시 및 설명을 본 기술분야의 당업자에게 제공하기 위해 기재되어 있고, 이는 단순히 예시적인 것으로 의도되고 본 개시물을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 수치 (예를 들면, 양, 온도 등)와 관련하여 정확성을 보장하기 위한 노력이 이루어졌으나, 일부 오차 및 편차가 고려되어야 한다.
비제한적인 예로서, 표 1은 본 개시물의 조성물 및 방법으로부터 형성된 예시적인 물품에 의해 나타난 특성의 범위를 예시한다:
[표 1]
Figure 112017047926819-pct00006
표 1에 열거된 특성은 단지 예시적인 것이고, 열거된 범위 내에 나타나는 종료점을 포함한다. 예를 들면, 조성물은 0.2 중량% 내지 약 5 중량%의 표면 개질 거대분자 (예를 들면, 불소화된 올리고머, 양친매성 올리고머 블록 첨가제 등)의 총 조성물의 중량 퍼센트 (중량%)를 포함할 수 있다. 다른 중량%의 표면 개질 거대분자 및 다른 첨가제는 의도된 물품 특성을 벗어남 없이 사용될 수 있다.
다양한 양태에서, 본 개시물은 적어도 하기 양태에 속하여 이를 포함한다.
양태 1. 조명 기기용 김서림 방지 물품으로서, 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제로부터 제조되며, 여기서 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 조명 기기용 김서림 방지 물품
양태 2. 자동차 헤드라이트 기기용 김서림 방지 물품으로서, 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제로부터 제조되며, 여기서 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 자동차 헤드라이트 기기용 김서림 방지 물품.
양태 3. 가로등 기기용 김서림 방지 물품으로서, 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제로부터 제조되며, 여기서 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 가로등 기기용 김서림 방지 물품.
양태 4. 온실 구조물용 김서림 방지 물품으로서, 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제로부터 제조되며, 여기서 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 온실 구조물용 김서림 방지 물품.
양태 5. 발광 다이오드 기기용 김서림 방지 물품으로서, 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제로부터 제조되며, 여기서 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 발광 다이오드 기기용 김서림 방지 물품.
양태 6. 광학 렌즈용 김서림 방지 물품으로서, 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제로부터 제조되며, 여기서 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 광학 렌즈용 김서림 방지 물품.
양태 7. 양태 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 김서림 방지 물품은 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 적어도 약 80%의 가시광의 투과도를 나타내는, 김서림 방지 물품.
양태 8. 양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 김서림 방지 물품은 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 적어도 약 85%의 가시광의 투과도를 나타내는, 김서림 방지 물품.
양태 9. 양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 김서림 방지 물품의 표면은 물 축적에 대해 저항성인 것인, 김서림 방지 물품.
양태 10. 양태 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 김서림 방지 물품은 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 사용하지 않고 형성된 유사한 물품과 비교하여 김서림 저항성에서의 증가를 나타내는, 김서림 방지 물품.
양태 11. 양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 김서림 방지 물품의 공기 계면에 대한 표면은 약 90° 초과의 접촉각을 나타내는, 김서림 방지 물품.
양태 12. 양태 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 김서림 방지 물품의 공기 계면에 대한 표면은 약 100° 초과의 접촉각을 나타내는, 김서림 방지 물품.
양태 13. 양태 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 김서림 방지 물품은 약 1 mm 내지 약 12 mm의 두께를 갖는, 김서림 방지 물품.
양태 14. 폴리카보네이트 베이스 수지; 및 표면 개질 거대분자를 포함하는 열가소성 수지로서, 여기서 상기 열가소성 수지는 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 적어도 약 80%의 가시광의 투과도를 갖는 수지 표면을 가지며, 상기 수지 표면은 물 축적에 대해 저항성이며, 상기 표면 개질 거대분자는 열가소성 수지의 총 중량의 약 5 중량% 미만인 것인, 열가소성 수지.
양태 15. 양태 14에 있어서, 상기 표면 개질 거대분자는 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 포함하는, 열가소성 수지.
양태 16. 양태 15에 있어서, 상기 양친매성 올리고머 블록 첨가제는 중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하고, 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 열가소성 수지.
양태 17. 양태 14 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 첨가제를 더 포함하는, 열가소성 수지.
양태 18. 양태 17에 있어서, 상기 첨가제는 가소제, 안정제, 대전방지제, 충격 보강제, 착색제, 항산화제, 금형 이형제, 자외선 흡수제, 윤활제, 또는 발포제, 또는 이들의 조합을 포함하는, 열가소성 수지.
양태 19. 양태 14 내지 18 중 어느 하나의 양태의 열가소성 수지를 포함하는 제조 물품.
양태 20. 양태 19에 있어서, 상기 물품이 렌즈인, 물품.
양태 21. 양태 19에 있어서, 상기 렌즈는 자동차 헤드라이트에서의 부품인, 물품.
양태 22. 양태 19에 있어서, 상기 물품의 공기 계면에 대한 표면은 약 90° 초과의 접촉각을 나타내는, 물품.
양태 23. 양태 19에 있어서, 상기 물품의 공기 계면에 대한 표면은 약 100° 초과의 접촉각을 나타내는, 물품.
양태 24. 방법으로서, 폴리카보네이트 베이스 수지 및 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 포함하는 폴리카보네이트 혼화물을 형성하는 단계로서, 상기 양친매성 올리고머 블록 첨가제는 폴리카보네이트 혼합물의 중량의 5 중량% 미만을 포함하는 단계; 및 폴리카보네이트 혼화물로부터 물품을 형성하는 단계로서, 상기 형성된 물품은 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 사용하지 않고 형성된 유사한 물품과 비교하여 김서림 저항성에서의 증가를 나타내는 단계를 포함하는, 방법.
양태 25. 양태 24에 있어서, 상기 폴리카보네이트 혼화물은 폴리카보네이트 베이스 수지 및 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 예비-혼합함으로써 형성되는, 방법.
양태 26. 양태 24에 있어서, 상기 물품은 예비-혼합된 폴리카보네이트 혼화물을 용용시킴으로써 형성되는, 방법.
양태 27. 양태 24에 있어서, 상기 용융은 압출 공정 과정에서 일어나는, 방법.
양태 28. 양태 24 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 광학 렌즈를 포함하는, 방법.
본 개시물의 구현예가 법 규정 부류, 예컨대 시스템 법 규정 부류 내에서 기재되고 청구될 수 있는 한편, 이는 단지 편의를 위한 것이고, 당업자는 본 발명의 각각의 구현예가 임의의 법 규정 부류 내에서 기재되고 청구될 수 있는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 달리 명확하게 언급하지 않는 한, 본원에 기재된 임의의 방법 또는 구현예는 이들 단계들이 특정 순서로 수행되어야 하는 것을 요구하는 것으로 해석되는 것을 의도하지 않는다. 따라서, 이의 단계들이 특정 순서로 수행되어야 하는 것을 요구하는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항은 실제적으로 이 단계들이 따르는 순서를 언급하지 않거나 또는 단계들이 특정 순서로 제한되는 것으로 청구항 또는 상세한 설명에서 달리 구체적으로 언급하지 않는 경우, 임의의 것과 관련하여 순서가 유추되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계의 배열 또는 작업 흐름과 관련하여 논리에 관한 문제, 문법적 구조 또는 구두법으로부터 유도된 명백한 의미, 또는 명세서에 기재된 구현예의 수 또는 유형을 포함하는 해석과 관한 임의의 가능한 비표현적 기준을 유지한다.
또한, 달리 명백하게 언급하지 않는 한, 본원에 기재된 임의의 방법이 이의 단계가 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 의도하지 않음을 이해하여야 한다. 따라서, 방법 청구항이 이의 순서를 따르는 순서를 실제로 인용하지 않는 경우 또는 그렇지 않으면 이의 단계가 특정 순서로 제한되는 것으로 청구항 또는 상세한 설명에서 구체적으로 언급하지 않는 한, 순서가 임의의 각 경우에 유추되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계의 배열 또는 작업 흐름과 관련하여 논리에 관한 문제; 문법적 구조 또는 구두법으로부터 유도된 명백한 의미; 및 명세서에 기재된 구현예의 수 또는 유형을 포함하는 해석과 관한 임의의 가능한 비표현적 기준을 유지한다.
또한, 본원에 사용되는 용어는 단지 특정 양태를 기술하기 위한 목적을 위한 것이고, 제한적인 것으로 의도되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 명세서 및 청구항에서 사용되는 바와 같은, 용어 "포함함"은 양태 "~로 이루어짐" 및 "~로 본질적으로 이루어짐"을 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 개시물이 속하는 기술분야의 당업자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
명세서 및 첨부된 청구항에서 사용되는 바와 같은, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 맥락에서 다르게 명확하게 나타내지 않는 한, 복수의 지시대상을 포함한다. 따라서, 예를 들면, "폴리카보네이트"는 2개 이상의 이러한 폴리카보네이트의 혼합물을 포함한다. 또한, 예를 들면, 충전제에 대한 참조는 2개 이상의 이러한 충전제의 혼합물을 포함한다.
범위는 본원에서 "약" 하나의 특정한 값으로부터, 그리고/또는 "약" 다른 특정한 값까지로 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 추가의 구현예는 하나의 특정 값으로부터 그리고/또는 다른 값까지 포함한다. 마찬가지로, 값이 선행된 "약"의 사용에 의해 근사값으로서 표현되는 경우, 상기 특정 값은 추가의 구현예를 형성하는 것으로 이해될 수 있다. 용어 또는 용어들 예컨대 "약" 및 "실질적으로"로 변형된 값은 본 출원의 출원 시점에서 이용가능한 장비에 기초한 특정 품질의 측정과 관련된 오차 정도를 포함하는 것으로 의도된다. 각각의 범위의 종료점은 다른 종료점과 관련하여, 그리고 다른 종료점과 무관하게 유의미한 것으로 이해될 수 있다. 다수의 본원에 개시된 값이 존재하고, 각각의 값은 또한 본원에서 그 값 자체 이외 그 특정 값이 "약"으로서 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들면, 값 "10"이 개시되는 경우, 이후 "약 10"이 또한 개시된다. 또한, 2개의 특정 단위 사이의 각각의 단위가 또한 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들면, 10 및 15가 개시되는 경우, 이후 11, 12, 13, 및 14가 또한 개시된다. 추가의 예로서, 약은 +/- 10%를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은, 용어 "임의의" 또는 "임의로"는 이후 기재되는 사건, 조건, 성분, 또는 환경이 발생되거나 발생되지 않을 수 있고, 이 설명은 상기 사건 또는 환경이 일어나는 경우 및 이것이 일어나지 않는 경우를 포함하는 것을 의미한다.
본 개시물의 조성물 및 본원에 기재된 방법 내에서 사용되는 조성물 그 자체를 제조하는데 사용하기 위한 성분이 개시되어 있다. 이들 및 다른 물질이 본원에 개시되어 있고, 이는 이러한 물질의 조합, 하위부류, 상호작용, 그룹 등이 개시되는 경우, 이러한 화합물의 각각의 다양한 개개의 그리고 총괄적인 조합 및 순열의 특정 참조가 명확하게 개시될 수 없는 한편, 이들 각각은 구체적으로 고려되고 본원에 개시되어 있는 것으로 이해된다. 예를 들면, 특정 화합물이 개시되어 논의되며, 다수의 분자를 포함하는 화합물이 제조될 수 있는 다수의 변이체가 논의되는 경우, 반대로 명시하지 않는 한 가능한 화합물의 각각의 모든 조합물 및 치환체 및 변이체가 구체적으로 고려된다. 따라서, 한 부류의 분자 A, B, 및 C뿐 아니라 한 부류의 분자 D, E, 및 F 및 조합 분자의 예가 개시되고, A-D가 개시되고, 이 경우 각각이 개별적으로 인용되지 않더라도 각각이 개별적으로 총괄적으로 조합물을 의미하는 것으로 고려되는 경우, A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F가 개시된 것으로 고려된다. 마찬가지로, 이들의 임의의 하위부류 또는 이들의 조합이 또한 개시되어 있다. 따라서, 예를 들면, A-E, B-F, 및 C-E의 하위-그룹은 개시된 것으로 고려될 것이다. 이러한 개념은 비제한적으로 개시물의 조성물의 제조 방법 및 사용 방법에서의 단계를 포함하는 본원의 모든 구현예에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가의 단계가 존재하는 경우, 각각의 이들 추가의 단계는 임의의 특정 구현예 또는 개시물의 방법의 구현예의 조합으로 수행될 수 있는 것으로 이해된다.
명세서 및 최종 청구항에서의 조성물의 특정 성분 또는 구성요소의 중량부 에 대한 참조는 중량부로 표현되는 조성물 또는 물품에서의 성분 또는 구성요소 및 임의의 다른 성분 또는 구성요소 사이의 중량 관계를 의미한다. 따라서, 구성요소 X의 2 중량부 및 구성요소 Y의 5 중량부를 함유하는 조성물에서 X 및 Y가 2:5의 중량비로 존재하고, 추가의 구성요소가 조성물에 함유되는지와 무관하게 이러한 비로 존재한다.
달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 성분의 중량 백분율은 성분이 포함되는 제형 또는 조성물의 총 중량에 기초한다.
본원에 기재된 화합물은 표준 명명법을 사용하여 기재된다. 예를 들면, 임의의 나타낸 기로 치환되지 않은 임의의 위치는 나타난 결합, 또는 수소 원자에 의해 채워진 이의 원자가를 가지는 것으로 이해된다. 2개의 문자 또는 기호 사이에 있지 않은 파선 ("-")은 치환기에 대한 부착점을 나타내는데 사용된다. 예를 들면, -CHO는 카보닐기의 탄소를 통해 부착된다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 기술 및 과학 용어들은 본 개시물이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "수평균 분자량" 또는 "Mn"은 상호교환적으로 사용될 수 있고, 샘플 내의 모든 폴리머 사슬의 통계적 평균 분자량을 지칭하고, 하기 식으로 정의된다:
Figure 112017047926819-pct00007
여기서, Mi는 사슬의 분자량이고, Ni는 이 분자량의 사슬의 수이다. Mn은 본 기술분야의 당업자에 잘 알려진 방법에 의해 폴리머, 예컨대 폴리카보네이트 폴리머 또는 폴리카보네이트-PMMA 코폴리머에 대해 결정될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"는 상호교환적으로 사용될 수 있고, 이는 하기 식으로 정의된다:
Figure 112017047926819-pct00008
여기서, Mi는 사슬의 분자량이고, Ni는 이 분자량의 사슬의 수이다. Mn과 비교하여, Mw는 분자량 평균에의 기여를 결정함에 있어서 주어진 사슬의 분자량을 고려한다. 따라서, 주어진 사슬의 분자량이 더 클수록, 사슬이 Mw에 더 많이 기여한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 Mw는 겔 투과 크로마토그래피로 측정되는 것으로 이해된다. 일부 경우에서, Mw는 겔 투과 크로마토그래피로 측정되는 폴리카보네이트 표준으로 보정된다.

Claims (20)

  1. 조명 기기용 김서림 방지 물품으로서,
    상기 물품은,
    폴리카보네이트 베이스 수지; 및
    중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제의 혼화물을 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조되며,
    여기서 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지고,
    상기 김서림 방지 물품은 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 적어도 80%의 가시광의 투과도를 나타내고,
    상기 김서림 방지 물품의 공기 계면에 대한 표면은 90°초과의 접촉각을 나타내는, 조명 기기용 김서림 방지 물품.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 김서림 방지 물품은 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 적어도 85%의 가시광의 투과도를 나타내는, 김서림 방지 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 김서림 방지 물품의 표면은 물 축적에 대해 저항성인 것인, 김서림 방지 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 김서림 방지 물품은 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 사용하지 않고 형성된 유사한 물품과 비교하여 김서림 저항성에서의 증가를 나타내는, 김서림 방지 물품.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 김서림 방지 물품의 공기 계면에 대한 표면은 100° 초과의 접촉각을 나타내는, 김서림 방지 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 김서림 방지 물품은 1 mm 내지 12 mm의 두께를 갖는, 김서림 방지 물품.
  9. 폴리카보네이트 베이스 수지; 및
    중간-도메인 및 말단 오르가노-플루오로기를 포함하는 양친매성 올리고머 블록 첨가제의 혼화물을 포함하는 열가소성 조성물로부터 제조된 열가소성 수지로,
    여기서 상기 열가소성 수지는 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 적어도 80%의 가시광의 투과도를 갖는 수지 표면을 가지며,
    상기 수지 표면은 물 축적에 대해 저항성이며, 그리고
    상기 양친매성 올리고머 블록 첨가제는 상기 열가소성 조성물의 총 중량의 5 중량% 미만인, 열가소성 수지.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 상기 양친매성 올리고머 블록 첨가제의 상기 중간-도메인은 연질 및 경질 세그먼트를 가지는, 열가소성 수지.
  12. 제9항 또는 제11항에 있어서, 가소제, 안정제, 대전방지제, 충격 보강제, 착색제, 항산화제, 금형 이형제, 자외선 흡수제, 윤활제, 또는 발포제, 또는 이들의 조합을 더 포함하는, 열가소성 수지.
  13. 제9항의 열가소성 수지를 포함하는 제조 물품으로서, 상기 물품은 렌즈인, 제조 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 물품의 공기 계면에 대한 표면은 90° 초과의 접촉각을 나타내는, 물품.
  15. 제13항에 있어서, 상기 물품의 공기 계면에 대한 표면은 100° 초과의 접촉각을 나타내는, 물품.
  16. 조명 기기용 김서림 방지 물품의 제조 방법으로서,
    상기 방법은,
    폴리카보네이트 베이스 수지 및 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 포함하는 폴리카보네이트 혼화물을 형성하는 단계로서, 상기 양친매성 올리고머 블록 첨가제는 폴리카보네이트 혼화물의 중량의 5 중량% 미만을 포함하는 단계; 및
    상기 폴리카보네이트 혼화물로부터 물품을 형성하는 단계로서, 상기 형성된 물품은 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 사용하지 않고 형성된 유사한 물품과 비교하여 김서림 저항성에서의 증가를 나타내는 단계; 를 포함하고,
    상기 김서림 방지 물품은 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 적어도 80%의 가시광의 투과도를 나타내는, 조명 기기용 김서림 방지 물품의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 혼화물은 폴리카보네이트 베이스 수지 및 양친매성 올리고머 블록 첨가제를 예비-혼합함으로써 형성되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 물품은 예비-혼합된 폴리카보네이트 혼화물을 용용시킴으로써 형성되는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 용융은 압출 공정 과정에서 일어나는, 방법.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 광학 렌즈를 포함하는, 방법.
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