KR20030086608A - 쯔비터이온 화합물의 열가소성 물질 중 이형제로서의용도 - Google Patents

쯔비터이온 화합물의 열가소성 물질 중 이형제로서의용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쯔비터이온 (zwitterionic) 화합물의 열가소성 물질 중 이형제로서의 용도, 상기 화합물을 포함하며 우수한 이형 특성을 나타내는 열가소성 성형 화합물, 및 상기 성형 화합물로부터 제조되는 성형품에 관한 것이다.

Description

쯔비터이온 화합물의 열가소성 물질 중 이형제로서의 용도 {Use of Zwitterionic Compounds as Mold-Release Agents in Thermoplastic Materials}
본 발명은 쯔비터이온 (zwitterionic) 화합물의 열가소성 물질 중 이형제로서의 용도, 상기 화합물을 포함하여 쉽게 이형되는 열가소성 성형 조성물, 및 이러한 성형 조성물로부터 제조되는 성형물을 제공한다.
일반적으로 열가소성 물질, 특히 폴리카르보네이트 중 각종 첨가제의 이형 효과를 개시하는 특허문헌 및 간행물이 공지되어 있다. 이형제로서 가장 흔하게 사용되는 물질은 장쇄 지방족 산 및 알콜의 에스테르이다. 지방산 알콜 또는 폴리올, 예를 들어 펜타에리트리트와 지방산과의 에스테르의 용도는 DE-A 33 12 158, EP-A 100 918, EP-A 103 107, EP-A 561 629, EP-A 352 458, EP-A 436 117에 개시된 바와 같이 예로서 언급되어 있고, 구에르베트 (Guerbet) 알콜의 에스테르의 용도는 US-A 5 001 180, DE-A 33 12 157, US-A 5 744 626에 개시된 바와 같이 언급되어 있으며, 산 성분으로서 몬탄산의 용도는 US-A 4 097 435에 기재된 바와 같이 언급되어 있다. 단점은 지방산 에스테르가 0.5 중량％를 초과하는 양으로 존재할 때까지는 분명한 이형 효과를 나타내지 않는다는 것이다. 그러나, 이러한 농도는 흔히 흐림 (haze)을 나타내며, 주형 침착물을 형성시킨다. 이형제로서 알려지기도 한 실록산 (US-A 4 536 590, US-A 4 390 651, US-A 3 751 519 참조)은 폴리카르보네이트와 매우 상용성이지는 않으며, 효과를 위해 요구되는 농도에서 흐림을 나타낸다. 잔여 이중 결합 (DE-A 32 44 499)을 갖는 α-올레핀 중합체 (EP-A 561 630, EP-A 230 015)는 색이 바래지 않는다. 장쇄 알칸을 갖는 것과 같은 수소화 시스템 (US-A 4 415 696)은, 폴리카르보네이트와의 상용성이 또한 문제가 되며, 왁스질, 종종 부분적으로 액체, 부분적으로 왁스질인 그러한 생성물의 컨시스턴시가 장애가 된다.
중합 촉매로서 쯔비터이온 화합물은 US-A 4 927 911에 공지되어 있다. 그러나, 이 화합물의 이형제로서의 적합성은 언급되어 있지 않다.
또한, JP-A 62 109 854 또는 DE-A 2 409 412는 다른 표면활성 화합물과 조합되기도 하는 쯔비터이온 화합물의 대전방지 효과를 개시하고 있다. 그러나, 이들 화합물의 이형제로서의 잠재적인 적합성은 개시하고 있지 않다.
따라서, 선행 기술을 기초로 하여 본 발명의 목적은 낮은 농도에서 효과적이고 주형 침착물을 생성시키지 않으며 유효 농도에서 흐림이나 탈색을 유발하지 않는 보다 효과적인 이형제를 찾아내기 위한 것이며, 따라서 쉽게 이형될 수 있고 현저한 이형 특성 및 투명도를 가질뿐 아니라 탈색이나 트랜스에스테르화 없이 적절한 온도 안정성을 갖는 성형 조성물을 제공하기 위한 것이다.
주형의 복잡성 증가와 함께 더 짧은 주기 시간 및 더 높은 처리 온도에 대한 요구로 인해, 매우 고품질의 표면을 보유하는 폴리카르보네이트 성형물의 즉각적인 이형이 또한 계속적으로 요구되고 있다.
상기 목적은 양쪽이온성 (amphoteric) 쯔비터이온 물질을 사용하여 달성되었다.
따라서, 본 발명은 양쪽이온성 쯔비터이온 물질의 열가소성 성형 조성물 중 이형제로서의 용도를 제공한다.
본 발명은 또한
ㆍ 열가소성 물질 90 내지 99.995 중량％, 및
ㆍ 쯔비터이온 화합물 0.005 내지 5.0 중량％, 바람직하게는 0.001 내지 2.0 중량％, 매우 특히 바람직하게는 0.01 내지 1.0 중량％
를 포함하는 성형 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 성형 조성물은 통상의 첨가제, 예를 들어 열안정제, UV 안정제, 다른 이형제, 난연제, 적하방지제, 충전제, 유리 섬유 및 블렌드 파트너, 예를 들어 ABS, SAN, EPDM, 또는 테레프탈산 및 디올 기재 폴리에스테르를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 성형 조성물은 합성, 마무리 처리, 가공 및 보관의 결과로서 성형 조성물의 개별 성분들 중 포함된 불순물, 및 본 발명에 따른 성형 조성물의 생산 또는 가공으로부터 발생하는 오염물로 오염될 수 있다. 그러나, 목적은 가능한 깨끗한 생성물을 얻는데 있다.
본원은 또한 본 발명에 따른 성형 조성물을 포함하는 성형물을 제공한다.
일반적으로 본 발명에 따른 쯔비터이온 화합물은 분자내의 하나의 하전 중심부의 각각 (예를 들어, 원자/원자군)에서 하나 이상의 양전하와 하나 이상의 음전하를 보유하는 화합물인 것으로 이해된다. 따라서, 하전 중심부는 공유결합에 의해 서로 연결된다.
하기 화학식 I의 화합물이 바람직하다.
R1R2R3-Y+-R4-X-
상기 식에서,
ㆍ R1, R2, R3는 임의로 분지되며 치환되지 않거나 전체 또는 일부가 염소화 또는 불소화된 탄소원자수 1 내지 30의 알킬-, 아릴-, 알크아릴-, 아랄킬기, 바람직하게는 페닐, 탄소원자수 1 내지 20의 비분지 및 비치환된 알킬기, 특히 바람직하게는 탄소원자수 12 내지 20의 메틸 및(또는) 알킬이고,
ㆍ R4는 임의로 분지되며 치환되지 않거나 전체 또는 일부가 염소화 또는 불소화된 탄소원자수 1 내지 30의 2가 알킬렌기, 바람직하게는 탄소원자수 1 내지 5의 비분지 및 비치환된 α,α-알킬렌기이고,
ㆍ Y는 질소 또는 인, 바람직하게는 질소이며,
ㆍ X는 -SO3 -, -COO-, PO3 -, 바람직하게는 -SO3 -이다.
R1, R2, R3기들 중 하나 이상이 탄소원자수 12 내지 20의 선형 알킬기이고 나머지 기가 메틸기이며, R4가 탄소원자수 2 내지 5의 알킬기인 술포베타인 (X는 -SO3 -이고, Y는 질소임)이 특히 바람직하다.
N,N-디메틸-N-스테아릴-N-(3-술포프로필)-암모늄-베타인 (랄루폰 (Ralufon, 등록상표) DS, Raschig AG, Ludwigshafen, Germany)이 매우 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 쯔비터이온 물질은 상업적으로 이용가능하며 화학물질 판매처로부터 구입할 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 물질은 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체 및(또는) 이관능성 반응성 화합물의 중축합물인 것으로 이해된다. 여러 플라스틱의 혼합물이 또한 가능하다.
특히 적합한 열가소성 물질로는 디페놀 기재 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 코폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트 또는 코폴리메타크릴레이트, 예를 들어 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트, 스티렌 함유 중합체 또는 공중합체, 예를 들어 바람직하게는 투명 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 투명 열가소성 폴리우레탄 및 폴리올레핀, 예를 들어 바람직하게는 투명 폴리프로필렌 유형 또는 시클릭 올레핀 기재 폴리올레핀 (예, 토파스 (TOPAS (등록상표), Ticona), 테레프탈산의 중축합물 또는 공중축합물, 예를 들어 바람직하게는 폴리에틸렌 또는 코폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET 또는 CoPET) 또는 글리콜-변형된 PET (PETG)가 있다.
열가소성의 방향족 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 열가소성의 방향족 폴리카르보네이트는 호모폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트이며, 폴리카르보네이트는 선형이거나 공지된 방식으로분지될 수 있다.
본 발명에 따라 적합한 폴리카르보네이트 중 카르보네이트기들의 일부분, 80 mol％ 이하, 바람직하게는 20 mol％ 내지 50 mol％는 방향족 디카르복실산 에스테르기로 대체할 수 있다. 분자 쇄로 혼입된 탄산의 산기 및 방향족 디카르복실산의 산기를 포함하는 폴리카르보네이트는 정확히 말하면 방향족 폴리에스테르카르보네이트이다. 간단하게, 이들은 당해 분야에서 열가소성의 방향족 폴리카르보네이트라는 포괄적인 용어에 포함될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트는 디페놀, 탄산 유도체, 임의로 쇄 종결제 및 임의로 분지화제로부터 공지의 방식으로 제조하며, 방향족 폴리카르보네이트 중에서 방향족 디카르복실산 에스테르 구조 단위에 의해 대체될 카르보네이트 구조 단위에 따라, 탄산 유도체의 일부를 방향족 디카르복실산 또는 디카르복실산 유도체로 대체하여 폴리에스테르 카르보네이트를 제조한다.
폴리카르보네이트의 제조는 지난 40 여년간에 걸쳐서 수백권의 특허 명세서에 상세하게 기술되었으며, 이중에서 하기 문헌들을 예로서 언급한다.
ㆍ Schnell, 'Chemistry and Physics of Polycarbonate', Polymer Reviews, Volume 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964;
ㆍ D.C. Prevorsek, B.T. Debona and Y. Kesten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960: 'Synthesis of Poly(ester Carbonate) Copolymers' in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980);
ㆍ D. Freitag, U. Crigo, P.R. Mueller, N. Nouvertne', BAYER AG, 'Polycarbonates' in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 11, Second Edition, 1988, pages 648-718, 및 마지막으로
ㆍ Dr. U. Grigo, Dr. K. Kirchner and Dr. P. R- Mueller 'Polycarbonate' in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Vol. 3/1, Polycarbonate, Polyacetate, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna, 1992, pages 117-299.
열가소성 방향족 폴리에스테르 카르보네이트를 포함하는 열가소성 폴리카르보네이트는 (CH2Cl2중 25 ℃에서 및 CH2Cl2100 ml 당 0.5 g의 농도에서 상대 점도를 측정하여 결정된 바로는) 12,000 내지 120,000, 바람직하게는 15,000 내지 80,000, 특히 16,000 내지 50,000의 평균 분자량 Mw를 갖는다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트의 제조를 위한 적합한 디페놀로는 예를 들어 히드로퀴논, 레소르시놀, 디히드록시디페닐, 비스-(히드록시페닐)-알칸, 비스-(히드록시페닐)-시클로알칸, 비스-(히드록시페닐)-술피드, 비스-(히드록시페닐)-에테르, 비스-(히드록시페닐)-케톤, 비스-(히드록시페닐)-술폰, 비스-(히드록시페닐)-술폭시드, α,α'-비스-(히드록시페닐)-디이소프로필 벤젠 및 이들의 코어-알킬화 및 코어-할로겐화 화합물이 있다.
바람직한 디페놀은 4,4'-히드록시디페닐, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-1-페닐-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-페닐-에탄,2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-m/p 디이소프로필 벤젠, 2,2-비스-(3-메틸-4-히드록시페닐)-프로판, 비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-메탄, 2,2-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-프로판, 비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-술폰, 2,4-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-m/p-디이소프로필 벤젠, 2,2- 및 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산이다.
특히 바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시디페닐, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-페닐-에탄, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 및 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산이다.
이러한 디페놀 및 다른 적합한 디페놀은 예를 들어 미국 특허 제3 028 635호, 동 제2 999 835호, 동 제3 148 172호, 동 제2 991 273호, 동 제3 271 367호, 동 제4 982 014호 및 동 제2 999 846호, 독일 출원 공개 제1 570 703호, 동 제2 063 050호, 동 제2 036 052호, 동 제2 211 956호 및 동 제3 832 396호, 프랑스 특허 명세서 제1 561 518호, 논문 ('H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York, 1964') 및 일본 출원 공개 제62039/1986호, 동 제62040/1986호 및 동 제105550/1986호에 개시되어 있다.
호모폴리카르보네이트에 대하여 한가지 디페놀만이 사용되고 코폴리카르보네이트에 대하여는 여러 디페놀이 사용되는데, 물론 사용된 비스페놀은 이들 자신의합성으로부터 발생하는 불순물로부터의 오염, 및 합성에 가해진 모든 다른 화학물질 및 보조 물질에 대하여 민감하며, 가능한 순수한 원료 물질로 수행하는 것이 바람직하다.
모노페놀 및 모노카르복실산은 둘 다 적합한 쇄 종결제이다. 적합한 모노페놀은 페놀, 알킬페놀, 예를 들어 크레졸, p-tert. 부틸페놀, p-n-옥틸페놀, p-iso-옥틸페놀, p-n-노닐페놀 및 p-iso-노닐페놀, 할로겐화 페놀, 예를 들어 p-클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, p-브로모페놀, 쿠밀페놀 및 2,4,6-트리브로모페놀, 또는 이들의 혼합물이다.
적합한 모노카르복실산은 벤조산, 알킬벤조산 및 할로벤조산이다.
바람직한 쇄 종결제는 하기 화학식 II의 페놀이다.
R6-Ph-OH
상기 식에서,
R6는 H 또는 분지 또는 비분지 C1-C18알킬기이며,
Ph는 탄소원자수 6 내지 18의 2가 방향족기, 바람직하게는 페닐렌이다.
쇄 종결제는 각 경우에서 사용된 디페놀의 몰량에 대하여 0.5 mol％ 내지 10 mol％의 양으로 사용될 수 있다. 쇄 종결제는 포스겐화 이전, 그 동안 또는 그 이후에 가할 수 있다.
적합한 분지화제는 폴리카르보네이트 화학 분야에서 공지된, 관능도가 3 또는 그 이상인 화합물, 특히 3개 또는 그 이상의 페놀 OH 기를 갖는 화합물이다.
적합한 분지화제로는 예를 들어 플로로글루시놀, 4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐)-헵텐-2,4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐)-헵탄, 1,3,5-트리-(4-히드록시페닐)-벤젠, 1,1,1-트리-(4-히드록시페닐)-에탄, 트리-(4-히드록시페닐)-페닐메탄, 2,2-비스-[4,4-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥실]-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐-이소프로필)-페놀, 2,6-비스(2-히드록시-5'-메틸벤질)-4-메틸페놀, 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-디히드록시페닐)-프로판, 헥사-(4-(4-히드록시페닐-이소프로필)페닐)-오르토테레프탈산 에스테르, 테트라-(4-히드록시페닐)-메탄, 테트라(4-(4-히드록시-페닐-이소프로필)-페녹시)-메탄 및 1,4-비스[(4',4''-디히드록시-트리페닐)-메틸]-벤젠뿐만 아니라, 2,4-디히드록시-벤조산, 트리메스산, 시아누르산 클로라이드 및 3,3-비스-(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌이 있다.
임의로 사용되는 분지화제는 또한 각 경우에서 사용되는 디페놀의 몰량에 대하여 0.05 mol％ 내지 2.5 mol％의 양으로 사용된다.
분지화제는 디페놀 및 쇄 종결제와 함께 알칼리 수상으로 첨가되거나, 포스겐화에 앞서 유기 용매 중에 용해되어 첨가될 수 있다.
폴리카르보네이트의 제조를 위한 상기 모든 방법은 당업자에게 공지되어 있다.
폴리에스테르 카르보네이트의 제조를 위한 적합한 방향족 디카르복실산은 예를 들어 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, tert.-부틸 이소프탈산, 3,3'-디페닐 디카르복실산, 4,4'-디페닐 디카르복실산, 4,4-벤조페논 디카르복실산, 3,4'-벤조페논 디카르복실산, 4,4'-디페닐-에테르 디카르복실산, 4,4'-디페닐술폰 디카르복실산, 2,2-비스-(4-카르복시페닐)-프로판, 트리메틸-3-페닐리단-4,5'-디카르복실산, 또는 이들의 혼합물이다.
방향족 디카르복실산 중에서 테레프탈산 및(또는) 이소테레프탈산이 특히 바람직하다.
디카르복실산 유도체로는 디카르복실산 디할로겐화물 및 디카르복실산 디알킬 에스테르, 특히 디카르복실산 디클로라이드 및 디카르복실산 디메틸 에스테르 및 디카르복실산 디페닐 에스테르가 있다.
카르보네이트기는 반응 파트너의 몰 비율이 형성된 폴리에스테르 카르보네이트 중에서 재현되도록 방향족 디카르복실산 에스테르기에 의해 실질적으로 화학량론적으로, 또한 정량적으로 치환된다. 방향족 디카르복실산 에스테르기는 통계적으로 혼입될 수도 있고, 블록으로 혼입될 수도 있다.
폴리에스테르카르보네이트를 포함하여 본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트에 대한 바람직한 제조 방법으로는 공지된 경계 (boundary) 방법 및 공지된 용융 트랜스에스테르화 방법이 있다.
포스겐은 바람직하게는 전자의 경우에서 탄산 유도체로 사용되며, 후자의 경우에서는 디페닐 카르보네이트로 사용된다. 폴리카르보네이트 제조를 위한 촉매, 용매, 처리, 반응 조건 등은 충분히 알려져 있으며, 상기 두 경우에서 개시되어 있다.
본 발명에 따른 성형 조성물은 본 발명에 따른 양쪽이온성 쯔비터이온 화합물을 합성 동안, 또는 상 경계선 방법을 이용하는 경우 처리 또는 농축 단계에서 용융물에 뿐만 아니라, 형성된 열가소성 물질의 용액 또는 용융물에 가하여 제조할 수 있다. 용액 방법에서, 제조는 열가소성 물질을 적합한 용매중에 용해시키고, 본 발명에 따른 양쪽이온성 쯔비터이온 화합물 및 다른 첨가제를 임의로 동시에 또는 연속적으로 첨가한 다음, 용매를 증발시키고, 얻어진 혼합물을 과립화하여 수행한다. 용융 방법에서, 제조는 열가소성 물질을 본 발명에 따른 양쪽이온성 쯔비터이온 화합물 및 임의로 다른 첨가제와 함께 용매의 부재하에 또는 용액 중에서 동시에 또는 연속적으로 혼합한 다음, 혼합물을 260 ℃ 내지 360 ℃의 온도에서 용융 혼합하거나 이를 250 ℃ 내지 320 ℃의 온도에서 용융 압출하고, 얻어진 혼합물을 과립화하여 수행한다.
개선된 플라스틱 성형 조성물을 얻기 위해, 열가소성 물질, 바람직하게는 폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트 중 일반적으로 존재하는 1종 이상의 다른 첨가제, 예를 들어 안정제 (예를 들어, EP A 0 839 623 A1 또는 EP A 0 500 496 A1에 개시된 바와 같음), 특히 열안정제, 특히 유기적으로 방해된 페놀, 방해된 아민 (HALS), 포스피트 또는 포스핀, 예를 들어 바람직하게는 트리페닐포스핀, 다른 공지된 이형제, 예를 들어 바람직하게는 글리세린 또는 테트라메탄올 메탄의 지방산 에스테르 (여기서, 불포화 지방산은 전체 또는 일부가 에폭시화될 수 있음), 특히 글리세린 모노스테아레이트 (GMS) 또는 펜타에리트리트 테트라스테아레이트 (PETS), 난연제, 대전방지제, UV 흡수제, 예를 들어 바람직하게는 히드록시-벤조-트리아졸 및 히드록시트리아진, 충전제, 유리 섬유, 발포제, 염료, 안료, 광학 표백제, 트랜스에스테르화 촉매 및 핵형성제 등을, 바람직하게는 전체 혼합물에 대하여 각각 5 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.01 중량％ 내지 5 중량％의 양, 특히 바람직하게는 플라스틱의 양에 대하여 0.01 중량％ 내지 1 중량％의 양으로 혼입시킬 수 있다.
적합한 유리 섬유는 모두 상업적으로 이용가능한 유형 및 유리 섬유 등급, 즉 분리된 가닥 및 분쇄된 섬유이며, 단 이들은 폴리카르보네이트와 상용성이 되도록 적절한 크기로 분류된다.
성형 조성물을 제조하는데 사용되는 유리 섬유는 E 유리로부터 제조된다. E 유리는 DIN 1259에 따른 알칼리 옥시드 함량이 1 중량％ 미만인 알루미늄 보로실리케이트 유리이다. 직경 8 내지 20 ㎛이고 길이가 3 내지 6 mm인 유리 섬유 (분리된 가닥)을 일반적으로 사용한다. 또한, 적합한 유리 비즈와 같은 분쇄된 섬유를 사용할 수도 있다.
예를 들어, 폴리카르보네이트 및 본 발명에 따른 성형 조성물에서 사용될 수 있는 난연제로는 유기 및 무기산, 특히 술폰산의 알칼리염, 예를 들어 소듐 또는 포타슘 퍼플루오로부탄, 술포네이트, 포타슘 헥사플루오로알루미네이트, 소듐 헥사플루오로알루미네이트, 포타슘 디페닐술폰 술포네이트, 소듐-2-포르밀 벤젠 술포네이트, 소듐-(N-벤젠술포닐)-벤젠 술폰아미드가 있으며, 종종 다른 난연제, 예를 들어 할로겐화 유기 화합물, 크리올리트 및 테플론 (Teflon), 및 테트라브로모비스페놀-올리고카르보네이트와 조합된다.
이러한 통상의 첨가제는 본 발명에 따른 성분들과 함께 또는 이후에 열가소성 물질중에 공지된 방식으로 첨가될 수 있다.
본 발명에 따른 성형 조성물은 성형물을 제조하기 위한 폴리카르보네이트에 대한 통상의 가공 파라미터를 이용하여 공지된 방법에 의해 통상의 가공 기계로 가공할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명에 따른 성형 조성물로부터 제조되는 부재, 예를 들어 성형물 및 반-완제품을 제공한다.
본 발명에 따른 성형물은 예를 들어 전기, 전자, 광, 컴퓨터, 건설, 자동차 및(또는) 항공 산업에서 사용된다.
성형 조성물은 사출성형 제품 및 압출 제품, 예를 들어 필름, 시트, 쌍벽 (twin-wall) 시트, 광 장치 (light fitting), 데이타 매체, 예를 들어 콤팩트 디스크 (Compact Disc) 및 디지털 다기능 디스크 (Digital Versatile Disc), 전기 설비용 하우징, 컴퓨터, 모터 운반 장치, 예를 들어 디스크, 계기판 요소, 렌즈 및 트림 등, 또는 장난감에 적합하다.
실시예 중 제공되는 중량％로 나타낸 양은 전체 혼합물의 중량에 관한 것이다.
폴리카르보네이트 1:
페놀 말단기를 갖는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판으로 이루어진 첨가제-무함유 방향족 폴리카르보네이트는 1.28의 용액 점도를 나타내었다. 이 물질을 2-축 압출기 (ZSK 32/2)로 290 ℃의 온도에서 용융시켰다. 중합체 스트랜드를 냉각시키고 과립화하였다.
폴리카르보네이트 2:
tert-부틸 페놀 말단기를 갖는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판으로 이루어진 첨가제-무함유 방향족 폴리카르보네이트는 1.195의 용액 점도를 나타내었다. 이 물질을 2-축 압출기 (ZSK 32/2)로 280 ℃의 온도에서 용융시켰다. 중합체 스트랜드를 냉각시키고 과립화하였다.
과립을 진공 선반 건조기로 80 ℃의 온도에서 24시간 동안 건조시키고, 사출성형기로 310 ℃의 온도 및 110 ℃의 주형 벽 온도에서 사출성형시켜 디스크형 시험편을 제조하였다.
특별히 제작된 측정 수단을 이용하여 마찰 계수를 측정하였다. 모든 시험에서 아르부르크 올라운더 (Arburg Allrounder) 320-210-850-D 사출성형기로 300 ℃의 조성물 온도 및 90 ℃의 성형 온도에서 동일한 디스크형 성형물을 제조하였다. 20초 동안 냉각시킨 후, 성형물을 밀폐된 주형에서 90 ℃의 각도로 비틀었다. 처리 데이타 수집 시스템은 디스크의 절단 토크 및 디스크상의 주형 플런저 (plunger)의 접촉 압력을 측정하였다. 이러한 측정 파라미터로부터 마찰 계수를 측정하였다.
정적 및 동적 마찰 계수를 이형 효과의 측정치로 사용하였다. 따라서, 낮은 수치는 높은 수치보다 더 유리하다.
실시예 1 내지 4 및 참고예 1 내지 5는 하기 표 1에 나타나 있다. 이형제를 함유하지 않는 폴리카르보네이트, GMS (글리세린 모노스테아레이트)를 함유하는 제품 (Loxiol EP 129, Henkel KGaA, Duesseldorf, Germany) 및 PETS (펜타에리트리트 테트라스테아레이트)를 함유하는 제품 (Loxiol VPG 861, Henkel KGaA)이 참고로 제공되었다.
본 발명에 따른 성형 조성물은 훨씬 낮은 마찰 계수를 특징으로 하며, 일반적으로 사용되는 표준 GMS 및 PETS 이형제보다 소량으로 제공되어도 더 효과적이다.
실시예 조성 정적 마찰 계수 동적 마찰 계수
1 폴리카르보네이트 1 + 0.2 중량％ N,N-디메틸-N-스테아릴-N-(3-술포프로필)-암모늄 베타인(라울폰 (Raulfon, 등록상표) DS, Raschig AG, Ludwigshafen, Germany) 0.28 0.28
2 폴리카르보네이트 2 + 0.075 중량％ N,N-디메틸-N-스테아릴-N-(3-술포프로필)-암모늄 베타인 0.43 0.45
3 폴리카르보네이트 2 + 0.05 중량％ N,N-디메틸-N-스테아릴-N-(3-술포프로필)-암모늄 베타인 0.48 0.5
4 폴리카르보네이트 2 + 0.025 중량％ N,N-디메틸-N-스테아릴-N-(3-술포프로필)-암모늄 베타인 0.57 0.57
참고예 조성 정적 마찰 계수 동적 마찰 계수
1 폴리카르보네이트 2 + 0.075 중량％ GMS 0.6 0.61
2 폴리카르보네이트 2 + 0.05 중량％ GMS 0.69 0.69
3 폴리카르보네이트 2 + 0.025 중량％ GMS 0.86 0.85
4 폴리카르보네이트 1 + 0.5 중량％ PETS 0.34 0.38
5 폴리카르보네이트 1 1.06 0.85

Claims (9)

  1. 쯔비터이온 (zwitterionic) 화합물의 열가소성 성형 조성물 중 이형제로서의 용도.
  2. 이형제로서 제1항에 따른 열가소성 쯔비터이온 화합물을 포함하는 성형 조성물.
  3. 제2항에 따른 성형 조성물을 포함하는 성형물, 특히 램프 커버, 광학 데이타 기록기, 예를 들어 콤팩트 디스크 (CD) 및 디지털 다기능 디스크 (DVD), 및 이들의 기록가능한 개발품 및 재기록가능한 개발품, 시트, 쌍벽 (twin-wall) 시트, 헤드램프 렌즈, 광택 소재, 하우징, 예를 들어 컴퓨터 및 기계 장치용 하우징.
  4. 제3항에 있어서, 사용된 열가소성 물질이 폴리카르보네이트인 것을 특징으로 하는 성형물.
  5. 제1항에 있어서, 하기 화학식 I의 쯔비터이온 화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
    <화학식 I>
    R1R2R3-Y+-R4-X-
    상기 식에서,
    R1, R2, R3는 임의로 분지되며 전체 또는 일부가 염소화 또는 불소화될 수 있는 탄소원자수 1 내지 30의 알킬기, 바람직하게는 탄소원자수 1 내지 18의 비분지 및 비치환된 알킬기이고,
    R4는 임의로 분지되며 전체 또는 일부가 염소화 또는 불소화될 수 있는 탄소원자수 1 내지 30의 2가 알킬렌기, 바람직하게는 탄소원자수 1 내지 5의 비분지 및 비치환된 α,α-알킬렌기이고,
    Y는 질소 또는 인이며,
    X는 -SO3 -, -COO-, PO3 -이다.
  6. 제2항에 있어서, 열가소성 물질 90 내지 99.995 중량％ 및 1종 이상의 쯔비터이온 화합물 0.005 내지 5.0 중량％를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 조성물.
  7. 제2항에 있어서, 1종 이상의 하기 화학식 I의 쯔비터이온 화합물을 포함하는것을 특징으로 하는 성형 조성물.
    <화학식 I>
    R1R2R3-Y+-R4-X-
    R1, R2, R3는 임의로 분지되며 전체 또는 일부가 염소화 또는 불소화될 수 있는 탄소원자수 1 내지 30의 알킬기, 바람직하게는 탄소원자수 1 내지 18의 비분지 및 비치환된 알킬기이고,
    R4는 임의로 분지되며 전체 또는 일부가 염소화 또는 불소화될 수 있는 탄소원자수 1 내지 30의 2가 알킬렌기, 바람직하게는 탄소원자수 1 내지 5의 비분지 및 비치환된 α,α-알킬렌기이고,
    Y는 질소 또는 인이며,
    X는 -SO3 -, -COO-, PO3 -이다.
  8. 제2항에 있어서, 열가소성 물질로서 폴리카르보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 조성물.
  9. 제2항에 있어서, 열가소성 물질 90 내지 99.995 중량％ 및 1종 이상의 쯔비터이온 화합물 0.005 내지 5.0 중량％를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 조성물.
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