KR20020030814A

KR20020030814A - 분지형 폴리카르보네이트로 제조된 용기

Info

Publication number: KR20020030814A
Application number: KR1020027003253A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 호른; 랄프 후펜; 볼프강 알레벨트; 페터 게바우어; 프란키 브륀셀스
Original assignee: 빌프리더 하이더; 바이엘 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2002-04-25
Also published as: EP1218436B1; BR0014181A; ATE262000T1; AU7415200A; HUP0202602A2; CN1371400A; TW462934B; JP4994553B2; AU780059B2; JP2003509551A; AU5661100A; PL354119A1; TR200200644T2; CN101089029A; IL148102A0; DOP2000000064A; YU18202A; GT200000152A; EG22720A; RU2266922C2

Abstract

본 발명은 분지형 폴리카르보네이트로 제조된 용기, 그의 제법 및 용도에 관한 것으로, 본 발명의 용기는 평균 낙하 파단 높이가 2.5 m 이상이다. 본 발명은 또한 분지형 폴리카르보네이트에 관한 것이다.

Description

분지형 폴리카르보네이트로 제조된 용기 {Containers Made of a Branched Polycarbonate}

본 발명은 분지형 폴리카르보네이트 용기, 이의 제조 방법 및 이의 용도, 및 분지형 폴리카르보네이트에 관한 것이다.

폴리카르보네이트 용기는 공지되어 있다.

폴리카르보네이트 용기는 저중량 및 단순한 저비용의 생산성을 비롯하여 향상된 투명성, 우수한 기계적 특성, 향상된 내환경적 영향성 및 장기간의 사용시간과 같은 각종 이로운 특성을 나타낸다.

폴리카르보네이트 용기는 예를 들어, 압출 블로우 성형법 또는 사출 블로우 성형법을 사용하여 제조된다.

압출 블로우 성형법에서, 펠렛은 일반적으로 단일 스크류 압출기로 용융되고, 다이에 의해 형상화되어 독립형 튜브가 형성되고, 후속적으로 블로우 틀에 끼워져 튜브의 하부가 함께 조여진다. 튜브는 틀 내에서 부풀려져 목적하는 대로 형상화된다. 냉각 후에 틀을 열고 중공 물품을 꺼낼 수 있다 (더욱 자세한 내용은 예를 들어 문헌[Brinkschroeder, F.J., Polycarbonate in Becker, Braun, Kunststoff-Handbuch, volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetate, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna 1992, pages 257-264]에서찾을 수 있음).

향상된 용융 안정성을 보장하기 위해서는 압출 블로우 성형에 고도로 의사 가소성인 폴리카르보네이트를 사용하는 것이 이롭다. 분지형 폴리카르보네이트가 특히 의사 가소성이다.

사출 블로우 성형법은 사출 성형과 블로우 성형을 합한 것이다.

이 방법은 하기의 3 단계를 거친다:

1) 폴리카르보네이트의 소성 온도 범위에서 파리손을 사출 성형하는 단계,

2) 폴리카르보네이트의 열가소성 범위 내에서 파리손을 부풀리는 단계 (사출 성형기의 중심이 동시에 블로우 맨드릴임),

3) 중공 물품을 떼어내고, 경우에 따라서는 블로우 맨드릴을 공기로 냉각시키는 단계.

(더욱 자세한 내용은 예를 들면 문헌[Anders, S., Kaminski, A., Kappenstein, R., Polycarbonate in Becker, Braun, Kunststoff-Handbuch, volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetate, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna 1992, pages 223-225]에서 찾을 수 있음)

공지된 폴리카르보네이트 용기로는 실용화를 위한 특정한 요구사항이 만족되지 못한다는 단점이 있다. 공지된 폴리카르보네이트 용기가 상당한 기계적 응력을 받는 경우 용기가 폭발할 수 있다. 이는 예를 들면, 액체로 채워진 용기가 어느 정도의 높이에서, 예컨대 용기가 운송되는 트럭의 적재부에서 바닥으로 떨어지는 경우 발생할 수 있다. 이러한 기계적 하중은 예를 들면, 본 명세서에 기재되는 바와 같은 낙하 시험으로 시뮬레이션될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상당한 기계적 응력을 받는 경우 공지된 폴리카르보네이트 용기보다 더 큰 파단 강도를 갖는 폴리카르보네이트 용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 260 ℃의 온도 및 10 s^-1의 전단 속도에서 용융 점도가 5500 내지 9000 Pas, 바람직하게는 6000 내지 8000 Pas, 특히 바람직하게는 6500 내지 8000 Pas이고, 260 ℃의 온도 및 1000 s^-1의 전단 속도에서는 용융 점도가 880 내지 1500 Pas, 바람직하게는 900 내지 1500 Pas이고, 특히 바람직하게는 950 내지 1200 Pas이며, MFR (용융 흐름 지수, ISO1133으로 측정)이 0.1 내지 3.0 g/10분, 바람직하게는 0.5 내지 2.8 g/10분, 특히 바람직하게는 0.5 내지 2.5 g/10분인 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기로 달성된다.

분지형 폴리카르보네이트 용기는 분지형 폴리카르보네이트 제조에 페놀 및(또는) 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀이 사용되는 것이 바람직하며, 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀이 특히 바람직하고, 알킬페놀이 매우 바람직하다.

또한, 분지형 폴리카르보네이트 용기는 분지형 폴리카르보네이트 제조에 페놀이 사용되고, 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 분지형 폴리카르보네이트의 용기는 10 s^-1내지 1000 s^-1의 전단 속도에서 용융 점도값으로 정의되는 260 ℃에서의 분지화 지수가 6 내지 12, 바람직하게는 7 내지 12, 특히 바람직하게는 7 내지 10인 것이 바람직하다. 분지화 지수는 SV 지수로 약기된다.

분지형 폴리카르보네이트 용기는 또한 분지형 폴리카르보네이트 제조에 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀이 바람직하게 사용되고 (알킬페놀이 특히 바람직함), 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 함유하는 것이 바람직하다.

분지형 폴리카르보네이트 용기는 분지형 폴리카르보네이트 제조에 아릴페놀로서 p-tert-쿠밀페놀이 사용되는 것이 특히 바람직하다.

또한, 분지형 폴리카르보네이트 용기는 분지형 폴리카르보네이트 제조에 알킬페놀로서 p-tert-부틸페놀 또는 이소옥틸페놀이 사용되는 것이 특히 바람직하다.

따라서, 이러한 용기가 본 발명에 의해 제공된다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 용기의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 용기의 용도를 제공한다.

본 발명은 또한 상기 용기를 이루고 상기한 특성을 갖는 분지형 폴리카르보네이트를 제공한다.

본 발명에 따른 용기는 여러가지 이점을 갖는다. 이는 기계적 응력, 즉, 파단에 대한 저항성을 갖고, 또한 다른 기계적 특성의 이로운 범위를 나타낸다. 이는 우수한 광학 특성, 특히 향상된 투명성을 나타낸다. 이는 상승된 열 변형 온도를 갖는다. 상승된 열 변형 온도 때문에 본 발명에 따른 용기는 고온의 물로 세척하거나 증기로 멸균할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 용기의 용도 중 하나인 멀티-트립 용도로 사용하기 위해 물병을 세척하는데 사용되는 통상의 세척제에 대한 저항성이 증가되었다. 용기는 공지의 방법을 사용하여 쉽게 저비용으로 제조할 수 있으며, 폴리카르보네이트의 우수한 가공 특징은 이런 면에서 특히 이롭다. 용기는 사용시 물질이 약간 시효되기 때문에 수명이 길다. 통상의 멀티-트립 용도인 경우, 이는 사용 순환 과정이 많음을 의미한다.

본 발명에 따른 적합한 분지형 폴리카르보네이트는 분지형 호모폴리카르보네이트와 분지형 코폴리카르보네이트 모두이다. 본 발명에 따른 적합한 분지형 폴리카르보네이트 혼합물을 사용할 수도 있다.

비분지형 폴리카르보네이트를 분지형 폴리카르보네이트에 소량 첨가하여 폴리카르보네이트로 제조된 용기의 중요한 특성, 특히, 향상된 파단 강도를 감소시키지 않는 것이 가능하다.

바람직한 분지형 폴리카르보네이트는 하기 화학식 I의 비스페놀을 기초로 하는 분지형 호모폴리카르보네이트 및 분지형 코폴리카르보네이트이다.

HO-Z-OH

식 중,

Z는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 2가 유기 잔기이며, 이는 1개 이상의 방향족기를 함유한다.

화학식 I의 비스페놀의 예는 하기 군에 속하는 비스페놀이다:

디히드록시디페닐,

비스(히드록시페닐)알칸,

비스(히드록시페닐)시클로알칸,

인단 비스페놀,

비스(히드록시페닐)술피드,

비스(히드록시페닐)에테르,

비스(히드록시페닐)케톤,

비스(히드록시페닐)술폰,

비스(히드록시페닐)술폭시드 및

α,α'-비스(히드록시페닐)디이소프로필벤젠.

예를 들어, 상기한 비스페놀의 방향족 고리를 알킬화하거나 할로겐화함으로써 얻을 수 있는 상기 비스페놀의 유도체도 또한 화학식 I에 따른 비스페놀의 예이다.

화학식 I에 따른 비스페놀의 예는 구체적으로 하기의 화합물들이다:

히드로퀴논,

레소르시놀,

4,4'-디히드록시디페닐,

비스(4-히드록시페닐)술피드,

비스(4-히드록시페닐)술폰,

비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)메탄,

비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)술폰,

1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-p/m-디이소프로필벤젠,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄,

1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3-메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-4-메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산,

2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (즉, 비스페놀 A),

2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판,

2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄,

2,4-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-2-메틸부탄,

α,α'-비스(4-히드록시페닐)-o-디이소프로필벤젠,

α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠 (즉, 비스페놀 M),

α,α'-비스(4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠 및

인단 비스페놀.

분지형 폴리카르보네이트는 비스페놀 A를 기초로 하는 분지형 호모폴리카르보네이트, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 기초로 하는 분지형 호모폴리카르보네이트 및 2개의 단량체인 비스페놀 A와 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 기초로 하는 분지형 코폴리카르보네이트가 특히 바람직하다.

비스페놀 A를 기초로 하는 분지형 호모폴리카르보네이트가 매우 바람직하다.

화학식 I에 따른 기재된 비스페놀은 예를 들어, 상응하는 페놀 및 케톤으로부터 공지의 방법을 사용하여 제조할 수 있다.

상기한 비스페놀 및 그의 제조 방법은 예를 들면, 문헌[H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, volume 9, pages 77-89, Interscience Publishers, New York, London, Sydney, 1964] 및 US-A 3 028 635, US-A 3 062 781, US-A 2 999 835, US-A 3 148 172, US-A 2 991 273, US-A 3 271 367, US-A 4 982 014, US-A 2 999 846, DE-A 1 570 703, DE-A 2 063 050, DE-A 2 036 052, DE-A 2 211 956, DE-A 3 832 396 및 FR-A 1 561 518 및 일본어로 공개된 특허 출원 제62039/1986호, 제62040/1986호 및 제105550/1986호에 기재되어 있다.

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 그의 제조 방법은 예를 들면 US-A 4 982 014에 기재되어 있다.

인단 비스페놀 및 그의 제조 방법은 예를 들면, US-A 3 288 864, JP-A 60 035 150 및 US-A 4 334 106에 기재되어 있다. 예를 들면, 인단 비스페놀은 유기 용매 중에서 프리델-크라프츠(Friedel-Crafts) 촉매 존재 하에 이소프로페닐페놀 또는 그의 유도체, 또는 이소프로페닐페놀의 이량체 또는 그의 유도체로부터 제조할 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 분지형 폴리카르보네이트는 임의로는 쇄 종결제로서 작용할 수 있는 다른 물질과 함께, 비스페놀, 탄산 유도체, 분지화제, 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀로부터 공지된 방법에 의해 제조된다.

적합한 폴리카르보네이트의 제조 방법은 예를 들면, 상계면법을 사용하여 비스페놀과 포스겐으로부터 제조하거나, 균질상법, 소위 피리딘법을 사용하여 비스페놀과 포스겐으로부터 제조하거나, 용융 트랜스에스테르화법을 사용하여 비스페놀과 탄산 에스테르로부터 제조하는 것이다. 이러한 제조 방법은 예를 들어, 문헌[H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, volume 9, pages 31-76, Interscience Publishers, New York, London, Sydney, 1964]에 기재되어 있다. 상기한 제조 방법은 또한 문헌[D. Freitag, U. Grigo, P.R. Mueller, H. Nouvertne, "Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, volume 11, second edition, 1988, pages 648-718 및 U. Grigo, K. Kircher and P.R. Mueller "Polycarbonate" in Becker, Braun, Kunststoff-Handbuch, volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetate, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna 1992, pages 117-299 및 D.C. Prevorsek,B.T. Debona and Y. Kesten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960, "Synthesis of poly(estercarbonate) copolymers" in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, volume 19, 75-90 (1980)]에도 기재되어 있다.

용융 트랜스에스테르화법은 특히 문헌[H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, volume 9, pages 44-51, Inerscience Publishers, New York, London, Sydney, 1964] 및 DE-A 1 031 512, US-A 3 022 271, US-A 5 340 905 및 US-A 5 399 659에 기재되어 있다.

본 발명에 따라 사용되는 분지형 폴리카르보네이트는 상계면법 또는 공지된 용융 트랜스에스테르화법을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 첫번째 경우에서는 포스겐을 사용하는 것이 바람직하고, 두번째 경우에서는 탄산 유도체로서 디페닐 카르보네이트가 바람직하다.

폴리카르보네이트는 오염 정도가 낮은 원료 및 보조제를 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 특히 용융 트랜스에스테르화법을 사용하여 반응을 진행하는 경우에는 도입된 비스페놀 및 탄산 유도체에는 가능한 한 알칼리 금속 이온 및 알칼리 토금속 이온의 함량이 낮아야 한다. 이러한 순도의 원료는 예를 들어, 탄산 유도체, 예컨대 탄산 에스테르, 및 비스페놀을 재결정하거나, 세척하거나, 증류하여 얻을 수 있다.

용융 트랜스에스테르화법으로 폴리카르보네이트를 제조하는 경우에는 비스페놀 및 탄산 디에스테르를 예를 들어 교반-탱크 반응기, 박막 증발기, 하강막 증발기, 연속 연결된 교반-탱크 반응기, 압출기, 혼련기, 단순 디스크 반응기 및 고점도 디스크 반응기 중에서 연속식으로 또는 비연속식으로 반응시킬 수 있다.

폴리카르보네이트 제조에 사용할 수 있는 탄산 디에스테르는 예를 들면, 탄산의 디아릴 에스테르 (아릴 잔기 모두는 각각 6 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직함)이다. 페놀 또는 알킬-치환 페놀을 기초로 하는 탄산 디에스테르, 예를 들면, 디페닐 카르보네이트 또는 디크레실 카르보네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 비스페놀 1 몰에 대하여 탄산 디에스테르는 1.01 내지 1.30 몰의 양으로 사용하는 것이 바람직하고, 1.02 내지 1.15 몰의 양이 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 분지형 폴리카르보네이트는 중량 평균 몰 질량 Mw가 12000 내지 120000 g/mol인 것이 바람직하고, 26000 내지 50000 g/mol이 특히 바람직하며, 31000 내지 40000 g/mol이 매우 바람직하다 (메틸렌 클로라이드 100 ㎖ 당 0.5 g의 농도로 25 ℃의 메틸렌 클로라이드 중에서 상대 점도를 측정하고, 초원심분리 또는 빛 산란 측정으로 점도 측정값을 보정함으로써 결정함).

본 발명에 따른 분지형 폴리카르보네이트 제조에 사용되는 페놀, 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀은 쇄 종결제로서 작용한다, 즉, 얻을 수 있는 최대 평균 몰 질량을 제한한다. 이들은 폴리카르보네이트 제조에 필요한 단량체와 함께 첨가되거나, 폴리카르보네이트 합성의 후속되는 단계동안 첨가된다. 이들은 폴리카르보네이트 합성을 위해 일관능성 화합물로서 작용하고 그 결과 쇄 종결제로서 작용한다.

분지형 폴리카르보네이트 제조에 사용되는 페놀, 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀은 각 경우에서 사용되는 총 비스페놀에 대해 0.25 내지 10 mol%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.

페놀 및(또는) 하나 이상의 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀의 혼합물을 사용할 수도 있다.

분지형 폴리카르보네이트 제조에 사용되는 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀은 각각 알킬페닐 말단기 및 아릴페닐 말단기를 형성한다. 제조 방법에 따라서, 다른 말단기, 예를 들어 페놀 OH 말단기 또는 클로로탄산 에스테르 말단기가 또한 폴리카르보네이트 생성물에 생성될 수 있다.

쇄 종결제로서 작용할 수 있는 다른 물질을 첨가하지 않고 페놀, 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀을 단독으로 사용하는 것이 바람직하다.

쇄 종결제로서 작용할 수 있는 다른 물질을 첨가하지 않고 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀을 단독으로 사용하는 것이 특히 바람직하다.

바람직한 알킬페놀은 예를 들어, 파라-tert-부틸페놀이다 (문헌[Huston, Am. Soc. 58, 439] 및 US-A 2 051 300 참조). 파라-tert-부틸페놀은 시판되고, 예를 들어 독일 마를소재의 휠스 아게(Huels AG) 또는 미국 PPG 인더스트리즈로부터 구입할 수 있다. 다른 바람직한 알킬페놀은 파라-쿠밀페놀이다 (문헌[Welsch, Am. Soc. 60, 58 (1983)] 참조). 다른 바람직한 알킬페놀은 이소옥틸페놀이다 (US-A 2 415 069 참조). 이소옥틸페놀은 시판되며, 예를 들어 독일 마를소재의 휠스 아게로부터 구입할 수 있다. 이들 알킬페놀 및 그의 제조 방법은 당업계의 일반적인 숙련자에게 공지되어 있다. 이의 용도 및 제조 방법은 문헌[Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie, G. Thieme Verlag, 4^thedition (1976), volume 6/1c, pages 951 이하]에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 분지형 폴리카르보네이트를 제조하는 경우, 쇄 종결제로 작용할 수 있는 다른 물질을 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀에 추가로 사용할 수 있다.

쇄 종결제로서 작용할 수 있는 이런 목적에 적합한 물질은 모노페놀과 모노카르복실산 모두이다. 예를 들면, 적합한 모노페놀은 페놀, p-클로로페놀 또는 2,4,6-트리브로모페놀이다. 적합한 모노카르복실산은 벤조산, 알킬벤조산 및 할로벤조산이다.

쇄 종결제로서 작용할 수 있는 다른 물질로는 페놀이 바람직하다.

쇄 종결제로서 작용할 수 있는 다른 물질의 양은 각 경우에서 사용되는 총 비스페놀에 대해 0.25 내지 10 mol%가 바람직하다.

본 발명에 따른 적합한 분지형 폴리카르보네이트는 공지된 방법으로 분지화되며, 구체적으로 삼관능성 또는 그 이상의 분지화제를 혼입시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 적합한 분지화제로는 3개 이상의 페놀기를 갖거나 3개 이상의 카르복실산기를 갖는 것이 있다.

적합한 분지화제의 예로는 플로로글루시놀, 4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐)-2-헵텐, 4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐)헵탄, 1,3,5-트리-(4-히드록시페닐)벤젠, 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄, 트리-(4-히드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스[4,4,-비스(4-히드록시페닐)시클로헥실]프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐이소프로필)페놀, 2,6-비스(2-히드록시-5'-메틸벤질)-4-메틸페놀, 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-디히드록시페닐)프로판, 헥사-(4-(4-히드록시페닐이소프로필)페닐)테레프탈산 에스테르, 테트라-(4-히드록시페닐)메탄, 테트라-(4-(4-히드록시페닐이소프로필)페녹시)메탄 및 1,4-(비스-4',4"-디히드록시트리페닐)메틸벤젠, 및 또한 2,4-디히드록시벤조산, 트리메스산, 염화시아누르산, 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌, 트리메스산 트리클로라이드 및 α,α',α"-트리스(4-히드록시페놀)-1,3,5-트리이소프로필벤젠이 있다.

분지화제로는 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스트레솔)이 바람직하다.

임의로 사용되는 분지화제의 양은 사용되는 비스페놀의 몰에 대하여 0.05 mol% 내지 2 mol%가 바람직하고, 0.1 mol% 내지 0.8 mol%가 더욱 바람직하며, 0.25 mol%내지 0.6 mol%가 매우 바람직하다.

예를 들어, 폴리카르보네이트를 상계면법으로 제조하는 경우, 분지화제는 초기에 수성 알칼리상으로 비스페놀 및 쇄 종결제와 함께 도입되거나, 유기 용매 중에서 탄산 유도체와 함께 용액으로 첨가될 수 있다. 트랜스에스테르화법의 경우, 분지화제는 디히드록시방향족 또는 비스페놀에 따라 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 분지형 폴리카르보네이트의 특성은 통상의 첨가제를 혼입하고(하거나) 이를 표면에 도포함으로써 개질시킬 수 있다. 통상의 첨가제로는 예를 들어, 충전제 (예컨대, 무기 충전재), 보강제 (예컨대, 유리 파이버), 안정화제 (예컨대, UV 안정화제, 열 안정화제, 감마선 복사 안정화제), 대전 방지제, 유동 보조제, 이형제, 내염제, 염료 및 안료가 있으며, 이들은 성형 조성물의 우수한 기계적 특성을 손상시키지 않는다. 언급한 첨가제 및 추가의 적합한 첨가제가 예를 들어 문헌[Gaechter, Mueller, Kunststoff-Additive, 3^rdedition, Hanser Verlag, Munich, Vienna, 1989]에 기재되어 있다.

다른 중합체를 본 발명에 따른 분지형 폴리카르보네이트와 혼합하여, 폴리카르보네이트로부터 제조된 용기의 중요한 특성, 특히 향상된 파단 강도를 낮추지 않는 소위 중합체 블렌드를 얻을 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 블렌드는 본 발명에 따른 폴리카르보네이트와 ABS 중합체 또는 본 발명에 따른 폴리카르보네이트와 폴리에스테르로부터 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 용기는 액체, 고체 또는 기체의 포장, 저장 또는 운반에 사용할 수 있다. 액체의 포장, 저장 또는 운반용 용기 (액체 용기)가 바람직하며, 물의 포장, 저장 또는 운반용 용기 (물병)가 특히 바람직하다.

본 발명의 용기는 부피가 바람직하게는 0.1 ℓ내지 50 ℓ, 더욱 바람직하게는 0.5 ℓ 내지 50 ℓ인 중공 물품이며, 1 ℓ, 5 ℓ, 12 ℓ 및 20 ℓ의 부피가 특히 바람직하다.

부피가 3 내지 5 갤런인 물병이 매우 바람직하다.

빈용기의 중량은 0.1 g 내지 3000 g이 바람직하고, 50 g 내지 2000 g이 더욱바람직하며, 650 g 내지 900 g이 특히 바람직하다.

용기의 벽 두께는 0.5 ㎜ 내지 5 ㎜가 바람직하고, 0.8 ㎜ 내지 4 ㎜가 더욱 바람직하다.

본 발명의 용기의 길이는 5 ㎜ 내지 2000 ㎜가 바람직하고, 100 ㎜ 내지 1000 ㎜가 특히 바람직하다.

본 발명의 용기의 최대 원주는 10 ㎜ 내지 250 ㎜가 바람직하고, 50 ㎜ 내지 150 ㎜가 더욱 바람직하며, 70 내지 90 ㎜가 매우 바람직하다.

본 발명의 용기의 병목 길이는 1 ㎜ 내지 500 ㎜가 바람직하고, 10 ㎜ 내지 250 ㎜가 더욱 바람직하고, 50 ㎜ 내지 100 ㎜가 특히 바람직하며, 70 내지 80 ㎜가 매우 바람직하다.

용기 병목의 벽 두께는 0.5 ㎜ 내지 10 ㎜ 범위가 바람직하고, 1 ㎜ 내지 10 ㎜가 특히 바람직하며, 5 ㎜ 내지 7 ㎜가 매우 바람직하다.

병목의 직경 범위는 5 ㎜ 내지 200 ㎜가 바람직하고, 10 ㎜ 내지 100 ㎜가 특히 바람직하며, 45 ㎜ 내지 75 ㎜가 매우 바람직하다.

본 발명의 용기의 바닥 지름은 10 ㎜ 내지 250 ㎜가 바람직하고, 50 ㎜ 내지 150 ㎜가 더욱 바람직하며, 70 내지 90 ㎜가 매우 바람직하다.

본 발명의 용기는 임의의 목적하는 기하학적 형태를 가질 수 있으며, 이는 예를 들어, 원형, 타원형, 다각형 또는 예를 들어 3 내지 12면을 갖는 다면형일 수 있다. 원형, 타원형 및 육각형이 바람직하다.

용기의 디자인은 임의의 목적하는 표면 조직을 기초로 할 수 있다. 표면 조직은 매끄럽거나 이랑모양 형태가 바람직하다. 본 발명의 용기는 2가지 이상의 다른 표면 조직을 나타낼 수도 있다. 이랑무늬 또는 구슬모양이 용기 주위에 둘러질 수 있다. 이들은 임의의 간격을 갖거나 2가지 이상의 다른 간격을 가질 수 있다. 본 발명의 용기의 표면 조직에는 울퉁불퉁하거나 종합된 조직, 부호, 장식, 방패, 브랜드, 등록상표, 모노그램, 제조자의 세부사항, 재료 지정 또는 구체적인 부피가 포함될 수 있다.

본 발명의 용기는 용기의 측면, 상부 또는 하부에 위치할 수 있는 임의의 원하는 수의 손잡이를 가질 수 있다. 손잡이는 용기 외부에 위치하거나 용기 외각에 통합될 수 있다. 손잡이는 접을 수 있거나 고정시킬 수 있다. 손잡이는 예를 들어, 타원형, 원형 또는 다각형과 같은 임의의 원하는 외형을 가질 수 있다. 손잡이 길이는 0.1 ㎜ 내지 180 ㎜가 바람직하고, 20 ㎜ 내지 120 ㎜가 더욱 바람직하다.

본 발명의 폴리카르보네이트 외에, 본 발명의 용기는 추가로 소량의 다른 물질, 예를 들면 고무 마개 또는 다른 재료의 손잡이를 포함할 수 있다.

본 발명의 용기는 압출 블로우 성형법 또는 사출 블로우 성형법을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명의 용기의 제조 방법에 대한 바람직한 실시태양에서 본 발명의 폴리카르보네이트는 매끄럽거나 홈이 있는 공급부, 바람직하게는 매끄러운 공급부가 있는 압출기 내에서 가공된다.

압출기의 작동력은 스크류 직경에 따라 선택된다. 예를 들면, 60 ㎜의 스크류 직경에서 압출기의 작동력은 약 30 내지 40 ㎾이나, 90 ㎜의 스크류 직경에서는 약 60 내지 70 ㎾이다.

산업용 열가소성 물질 가공에 통상적인 다목적의 3부분의 스크류가 적합하다.

50 내지 60 ㎜의 스크류 직경은 1 ℓ부피의 용기를 제조하는데 바람직하다. 70 내지 100 ㎜의 스크류 직경은 20 ℓ부피의 용기를 제조하는데 바람직하다. 스크류 길이는 스크류 직경에 비해 20 내지 25배인 것이 바람직하다.

블로우 성형법의 경우, 광택이 나는 고품질의 용기 표면을 얻기 위해서 블로우 틀을 50 내지 90 ℃의 온도로 조정하는 것이 바람직하다.

블로우 틀의 일정하고 효과적인 온도 조절을 위해서, 기저부 및 재킷부의 온도를 별도로 조절할 수 있다.

블로우 틀은 핀치 이음매 길이 1 ㎝ 당 1000 내지 1500 N의 핀치력으로 봉합하는 것이 바람직하다.

본 발명의 폴리카르보네이트는 용기의 광학 품질이 조흔 또는 기포에 의해 손상되지 않고, 가공되는 동안 폴리카르보네이트가 가수분해되지 않도록 가공전에 건조시키는 것이 바람직하다. 건조 후 잔류 수분 함량은 0.01 중량% 미만이 바람직하다. 건조 온도는 120 ℃가 바람직하다. 저온에서는 적절하게 건조시킬 수 없으나, 고온에서는 각각의 폴리카르보네이트 펠렛이 서로 달라붙어 가공할 수 없게 되는 위험이 있다. 건조한 공기로 건조시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 폴리카르보네이트를 가공하는 동안 용융 온도는 230 내지300 ℃가 바람직하다.

본 발명에 따른 용기는 액체, 고체 또는 기체의 포장, 저장 또는 운반에 사용할 수 있다. 예를 들어 액체의 포장, 저장 또는 운반에 사용되는 용기로서의 실시태양이 바람직하다. 예를 들어 물의 포장, 저장 또는 운반에 사용될 수 있는 물병으로서의 실시태양이 특히 바람직하다.

분지형 폴리카르보네이트 용기에서 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 THPE 및(또는) IBK를 포함하는 것을 특징으로 하고, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 알킬페놀이 사용되고, 용기가 물병인 본 발명의 실시태양이 바람직하다.

분지형 폴리카르보네이트 용기에서 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 THPE 및(또는) IBK를 포함하는 것을 특징으로 하고, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 페놀이 사용되고, 260 ℃의 온도 및 10 s^-1의 전단 속도에서 폴리카르보네이트의 용융 점도가 5500 내지 7000 Pas이고, 260 ℃의 온도 및 1000 s^-1의 전단 속도에서 용융 점도가 900 내지 1100 Pas이고, MFR (용융 흐름 지수, ISO1133으로 측정)이 3.5 g/10분 미만이며, 용기가 물병인 본 발명의 실시태양이 특히 바람직하다.

또한, 분지형 폴리카르보네이트 용기에서 분지형 카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 포함하는 것을 특징으로 하고, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 파라-tert-부틸페놀 및(또는) 파라-쿠밀페놀 및(또는) 파라-이소옥틸페놀이 사용되며, 용기가 물병인 본 발명의 실시태양이 특히 바람직하다.

마지막으로 언급한 실시태양 중 특히 바람직한 실시태양은 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 단독으로 포함하고, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 파라-tert-부틸페놀 및(또는) 파라-쿠밀페놀 및(또는) 파라-이소옥틸페놀이 사용되는 것이다.

마지막으로 언급한 실시태양 중 특히 바람직한 실시태양은 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 단독으로 포함하고, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 파라-이소옥틸페놀이 사용되는 것이다.

용기의 파단 강도는 이하에서 기재하는 낙하 시험을 통해 평가하는 것이 바람직하다.

실제적인 측정을 위한 준비는 용기의 모양 및 질량이 측정 전에 결정되도록 진행한다. 시험은 동일한 모양과 동일한 질량의 용기만을 비교한다. 낙하 시험에서 비교되는 용기의 질량은 최대 5 %까지만 다를 수 있다.

실온에서 용기를 증류수로 채운 다음 플랫폼 바닥이 뚜껑문 형태를 갖는 뚜껑문 플랫폼 위에 두었다. 첫번째 측정에서는, 플랫폼 바닥이 두꺼운 강 플레이트로 이루어진 바닥 바로 아래에서 0.5 m 위에 위치할 때까지 뚜껑문 플랫폼을 올렸다. 그다음 물로 채워진 용기가 바닥으로 떨어지도록 뚜껑문을 열었다. 용기가부서지지 않으면, 동일한 용기를 뚜껑문 플랫폼에 다시 놓고, 두번째 측정을 위해 1 m 높이로 올리고, 상기한 방법으로 용기를 다시 떨어뜨렸다. 매 경우마다 낙하 높이를 0.5 m 씩 올리면서 다른 측정을 수행하였다. 이 방법으로 중공 물품이 부서지고 물이 빠져나오는 높이로 정의되는 낙하 실패 높이를 결정하였다. 10번의 낙하 시험의 평균인 평균 낙하 실패 높이를 용기의 기계적 세기의 측정값으로 사용하였다.

본 발명의 용기를 단지 바람직한 실시예를 나타내는 하기 도면 (도 1)으로 더욱 상세하게 설명하였다.

도 1은 회전 대칭인 용기 (물병)의 단면도이다. 용기의 중량은 780 g ±15 g이고, 높이는 약 485 ㎜이며, 목 직경은 약 54.8 ㎜이고, 원주는 약 855 ㎜이다. 이는 분지형 폴리카르보네이트로 제조되었다. 용기의 부피는 18.9 ℓ (5 갤런)이었다.

하기 실시예는 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1에 나타낸 본 발명에 따른 용기를 압출 블로우 성형법에 의해 독일 본에 위치한 크루프카우텍스 마쉬넨바우 게엠베하(KruppKautex Maschinenbau GmbH)의 블로우 성형기 (압출기: 스크류 직경:90 ㎜, 유효 스크류 길이:20D, 헤드:3.5L 피코, 밀폐력:300 kN, 순환 시간:31 s 내지 32 s, 주입 시간:5.3 s 내지 5.6 s)를 260 ℃의 용융 온도 및 약 90 ℃의 블로우 틀 온도에서 사용하여 분지형 비스페놀 A 폴리카르보네이트로부터 제조하였다 (실시예 1 내지 7, 표 1 및 비교예 1 내지 5, 표 2). 이들 비스페놀 A 폴리카르보네이트를 상계면법을 사용하여 제조하였다. 사용한 쇄 종결제 및 분지화제를 표 1 및 2에 나타내었다. 분지화제 함량은 모든 실시예 및 비교예에서 0.30 mol%이었다. 동일한 표는 관련 MFR 값, 10 s^-1및 1000 s^-1의 전단속도 및 260 ℃의 온도에서의 용융 점도 및 SV지수 (=분지화 지수)를 나타낸다.

본 발명의 용기로 본 명세서에 기재된 낙하 시험을 수행하였다.

각 용기마다 10번씩 시험하고, 10개 값의 평균에 상응하는 평균 낙하 실패 높이를 10개의 측정값으로부터 계산하였다.

시험에서 사용된 용기는 도 1에 나타낸 형태이다.

실시예	쇄 종결제	분지화제	MFR	260 ℃에서 전단 속도	SV 지수
실시예	쇄 종결제	분지화제	MFR	10 s^-1	SV 지수	1000 s^-1
1	페놀	IBK	2.5	6653	953	7.0
2	페놀	THPE	2.7	6414	954	6.7
3	p-tert-부틸페놀	IBK	2.8	6616	976	6.6
4	p-tert-부틸페놀	THPE	2.7	6390	996	6.4
5	p-쿠밀페놀	IBK	2.0	7212	980	7.4
6	p-쿠밀페놀	THPE	2.3	6862	1041	6.6
7	이소옥틸페놀	IBK	2.2	6905	968	7.1

비교예	쇄 종결제	분지화제	MFR	260 ℃에서 전단 속도	SV 지수
비교예	쇄 종결제	분지화제	MFR	10 s^-1	SV 지수	1000 s^-1
1	페놀	IBK	3.2	5520	870	6.0
2	페놀	THPE	3.5	4912	847	5.8
3	p-tert-부틸페놀	IBK	3.7	4876	855	5.7
4	p-tert-부틸페놀	THPE	3.4	4998	841	5.9
5	p-쿠밀페놀	THPE	3.7	4896	874	5.6

낙하 시험 결과:

실시예	평균 낙하 실패 높이 (m)
1	2.8
2	2.9
3	3.2
4	3.3
5	3.8
6	3.6
7	3.6

비교예	평균 낙하 실패 높이 (m)
1	1.5
2	1.7
3	2.1
4	2.3
5	2.2

본 실시예는 본 발명에 따른 용기의 파단 강도가 더 우수함을 보여준다.

Claims

260 ℃의 온도 및 10 s^-1의 전단 속도에서 용융 점도가 5500 내지 9000 Pas이고, 260 ℃의 온도 및 1000 s^-1의 전단 속도에서 용융 점도가 880 내지 1500 Pas이며, MFR (용융 흐름 지수)이 0.1 내지 3.0 g/10분인 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기.
제1항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 페놀 및(또는) 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀이 사용되는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기.
제1항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 페놀이 사용되고, 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기.
제1항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀이 사용되고, 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기.
제4항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에서 아릴페놀로서 p-tert-쿠밀페놀이 사용되는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기.
제4항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 있어서 알킬페놀로서 p-tert-부틸페놀 또는 이소옥틸페놀이 사용되는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트가 비스페놀 A를 기초로 하는 분지형 호모폴리카르보네이트인 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트 용기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 용기인 것을 특징으로 하는 용기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 용기가 물병인 것을 특징으로 하는 용기.
사출 블로우 성형법을 사용하는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 용기의 제조 방법.
압출 블로우 성형법을 사용하는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 용기의 제조 방법.
액체, 고체 또는 기체의 포장, 저장 또는 운반에 있어서 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 용기의 용도.
260 ℃의 온도 및 10 s^-1의 전단 속도에서 용융 점도가 5500 내지 9000 Pas이고, 260 ℃의 온도 및 1000 s^-1의 전단 속도에서 용융 점도가 880 내지 1500 Pas이며, MFR (용융 흐름 지수)이 0.1 내지 3.0 g/10분인 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트.
제13항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 페놀 및(또는) 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀이 사용되는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트.
제13항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 페놀이 사용되고, 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트.
제13항에 있어서, 분지형 폴리카르보네이트 제조에 알킬페놀 및(또는) 아릴페놀이 사용되고, 분지형 폴리카르보네이트가 분지화제로서 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE) 및(또는) 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 (IBK, 이사틴 비스크레솔)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분지형 폴리카르보네이트.