KR20040105812A - 높은 신장 점도를 갖는 폴리카보네이트 - Google Patents

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랄프 후펜
마르쿠스 크리터
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Abstract

본 발명은 특정의 신장 유동학적 성질을 갖는 폴리카보네이트를 함유하는 용기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 용기의 제법 및 사용에 관한 것이다.

Description

높은 신장 점도를 갖는 폴리카보네이트 {Polycarbonate having a high extensional viscosity}
본 발명은 높은 신장 점도를 갖는 폴리카보네이트 및 상기 폴리카보네이트를 함유하는 용기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 용기의 제법 및 사용에 관한 것이다.
폴리카보네이트를 함유하는 용기는 원칙적으로 공지되어 있다. 이들 용기는 예를 들면 폴리카보네이트, 및 통상의 보조제를 함유하는 조성물(화합물이라고도 알려짐)로부터 제조된다. 중합체(폴리카보네이트) 및 보조제로 구성되는 상기 조성물은 플라스틱이라고도 알려져 있다. 보조제 또는 첨가제의 예로서 안정화제, 가공 보조제 등을 들 수 있다. 폴리카보네이트를 함유하는 용기는 예를 들면 고무 봉합 또는 금속이나 다른 재료로 만들어진 손잡이와 같은 기타 요소를 포함할 수도 있다.
폴리카보네이트를 함유하는 용기는 높은 투명도, 양호한 기계적 성질, 환경의 영향에 대한 우수한 내성 및 긴 수명과 함께 저중량 및 용이한 저비용의 제조가능성과 같은 많은 유리한 성질을 갖는다.
폴리카보네이트를 함유하는 용기는 예를 들면 압출 블로우 성형 방법 또는 사출 블로우 성형 방법에 의해 제조될 수 있다.
압출 블로우 성형 방법에서, 폴리카보네이트는 일반적으로 단일-나사 압출기를 이용하여 용융되고 다이를 통해 성형되어 자유로이 서있는 패리슨(parison)을 형성한다. 상기 패리슨은 일반적으로 다이로부터 아래로 매달려 있다. 그 후, 블로우 금형이 패리슨 주위에 놓여지고, 패리슨의 하부 말단을 함께 짜낸다. 다음, 금형 내에서 상기 패리슨을 블로우하여 그 패리슨이 원하는 형태를 수득하게 한다. 냉각 시간 후, 상기 금형을 열고 용기(중공의 물품)를 제거할 수 있다.
압출 블로우 성형 방법은 예를 들면 문헌[Brinkschroeder, F.J.: "Polycarbonate" in Becker, Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 257 - 264]에 개시되어 있다.
사출 블로우 성형 방법은 사출 성형과 블로우 성형의 조합이다.
사출 블로우 성형 방법은 세 단계로 진행된다:
1. 폴리카보네이트의 가소성 온도 범위에서 상기 패리슨을 사출 성형함
2. 폴리카보네이트의 열가소성 범위에서 상기 패리슨을 블로우함 (상기 사출 금형의 코어가 동시에 블로우 굴대(blowing mandrel)로 작용함)
3. 중공의 물품을 벗기고 선택적으로 상기 블로우 굴대를 공기로 냉각시킴
사출 블로우 성형은 예를 들면 문헌[Anders, S., Kaminski, A., Kappenstein, R., "Polycarbonate" in Becker,/Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 223 - 225]에 개시되어 있다.
종래 기술로부터 공지된 폴리카보네이트 함유 용기의 단점은 그들이 용기의 실용적 사용에 중요한 특정 요건에 부합되지 않는다는 것이다.
그러므로, 예를 들면 공지의 폴리카보네이트 용기는 심한 기계적 하중 하에 파열될 수 있다. 예를 들면, 이는, 액체가 가득 찬 용기가 상당한 높이, 예를 들면 상기 용기가 운송되는 화물차의 선적 데크로부터 바닥으로 떨어질 경우에 일어날 수 있다.
이러한 기계적 파괴의 원인은 일반적으로 용기의 불균일한 벽 두께 때문이다.
종래 기술로부터 알려진 용기의 불균일한 벽 두께는, 압출 블로우 성형 방법 또는 사출 블로우 성형 방법에 의한 가공 도중 폴리카보네이트 용융물이 불균일한 벽 두께를 만들기 때문에, 그의 제조 도중에 초래된다.
불균일한 벽 두께를 갖는 용기의 기계적 강도는 당연히 용기 하나 당 훨씬 더 많은 폴리카보네이트를 사용하여 벽의 단면이 훨씬 더 두꺼워지게 함으로써 증가될 수 있다. 그러나, 이는 상기 재료의 소비가 증가되고 이것이 무엇보다도 고 비용을 초래하는 단점을 갖는다.
따라서 본 발명의 목적은 가능한 한 균일한 벽 두께를 갖는 용기의 제조를 가능케 하는 폴리카보네이트를 제공하는 것이다.
상기 목적은 헹키 신장치 (Hencky strain) ε을 상승시키면서 200℃의 온도에서 수행된 단일축 신장 시험에서 신장 점도 ηE가 3 배의 전단 점도 값 3η보다더 급격하게 상승하는 폴리카보네이트에 의해 이루어진다.
이러한 폴리카보네이트가 본 발명에 의해 제공된다.
단일축 신장 시험 및 그의 성능은 당업자에게 공지되어 있다. 단일축 신장 시험은 뮌스테트(Muenstedt) 모델에 기초한 장치로서 수행될 수 있다. 이들은 문헌[H. Muenstedt, J. Rheol., Volume 23, page 421 (1979)]에 기재되어 있다. 이들은 또한 일반 교과서[Ch. W. Macosko: Rheology, Verlag Chemie, 1994, 특히 288 내지 297 면, 및 M. Pahl, W. Gleiβle, H.-M. Laun: Praktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere, VDI-Verlag, 1995, 특히 349 내지 357 면 등]에도 기재되어 있다.
시간의 함수로서 전단 점도를 측정하기 위한 방법이 당업자에게 공지되어 있다.
시간의 함수로서 전단 점도는 낮은 전단 속도로 회전식 레오미터에서 바람직하게 측정된다. 전단 점도는 진동하는 변형 하에 회전식 레오미터에서 측정될 수 있고 통상의 방법을 이용하여 시간-의존적 점도로 변환될 수 있다. 회전식 레오미터의 디자인 및 사용 방식은 통상의 교과서에 기재되어 있다. 예를 들면 문헌[M. Pahl, W. Gleiβle, H-M. Laun: Praktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere, VDI-Verlag, 1995]에 있다.
시간의 함수로서의 신장 점도는 뮌스테트에 따르는 신장 레오미터를 이용하여 바람직하게 측정된다. 단일축 신장 시험은 일련의 다른 레오미터, 예를 들면 마이쓰너(Meissner)에 따르는 시판되는 신장 레오미터를 이용하여 수행될 수도 있다. 이는 문헌[J. Meissner, Rheologica Acta 8, Vol. 78 (1969) 및 J. S. Schulze 등, Rheol. Acta, Vol. 40 (2001) pages 457 - 466]에 기재되어 있다.
헹키(Hencky) 신장치 ε은 치수가 없는 양이다. 신장 점도 ηE의 단위는 파스칼·초이다. 전단 점도 η의 단위도 마찬가지로 파스칼·초이다.
비율 S는 신장 점도 ηE의 상대적 증가에 대한 척도로서 작용한다. 비율 S는 비-치수적이다. S는 신장 점도 ηE와 3-배의 전단 점도 3η의 비율이다. S는 측정 온도 T, 헹키 신장률 (Hencky strain rate)(단위: 1/초) 및 헹키 신장치 ε 및 시간에 의존한다.
다음 수학식이 적용된다:
S = ηE(t,) / 3 η(t)
총 신장치 ε(단위: 비-치수)은 초기 시료 길이 L0(단위: 미터) 및 현재의 시료 길이 L(단위: 미터) 및 신장률및 시간 t(단위: 초)와 다음 수학식에 의해 관련되어 있다:
ε = (L/L0)의 자연 로그 = x t
폴리카보네이트는 200℃의 온도에서, 헹키 신장치 ε이 2.0이고 신장률 범위가 0.1과 0.01 사이에서 비율 S (여기서, S = ηE/3η로 정의됨)가 1.1보다 크고, 헹키 신장치 ε이 2.5이고 신장률 범위가 0.1과 0.01 사이에서는 상기 비율S가 1.1보다 큰 것이 바람직하다.
200℃의 온도에서, 헹키 신장치 ε이 2.0이고 신장률 범위가 0.1과 0.01 사이에서 비율 S가 1.3보다 크고, 헹키 신장치 ε이 2.5이고 신장률 범위가 0.1과 0.01 사이에서는 상기 비율 S가 1.5보다 큰 폴리카보네이트가 특히 바람직하다.
본 발명은 또한 본 발명에 따르는 폴리카보네이트를 함유하는 용기를 제공한다. 이는, 예를 들면 벽 재료로서 폴리카보네이트를 함유하는 용기를 의미한다. 이는 완전히 상이한 물질로부터 만들어지고 그 내용물로서 단순히 폴리카보네이트를 함유하는 용기를 의미하지는 않는다.
본 발명은 또한 압출 블로우 성형 또는 사출 블로우 성형에 의해 이러한 용기를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르는 신장 유동학적 성질을 갖는 폴리카보네이트를 수득하기 위해, 당업자는 폴리카보네이트의 다양한 변수를 선택적으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 당업자는 분자량 및 가교의 정도에 영향을 줄 수 있다. 코폴리카보네이트의 경우 단량체 및 공단량체의 선택 또는 말단 기의 선택 또한 폴리카보네이트의 신장 유동학적 성질에 영향을 준다. 당업자는 본 발명에 따르는 바람직한 신장 유동학적 성질을 수득하기 위해 적절한 첨가제를 사용할 수도 있다. 따라서 본 발명은 당업자가 본 발명에 따르는 신장 유동학적 성질을 갖는 본 발명에 따르는 폴리카보네이트를 제조하고, 그를 본 발명에 따르는 용기를 제조할 목적으로 사용함으로써 실시된다. 이들 용기는 본 명세서에 기재된 놀랍게 양호한 성질을 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명에 따르는 용기의 제법을 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따르는 용기의 용도를 제공한다.
본 발명에 따르는 폴리카보네이트의 장점은 본 발명이 그들의 유리한 성질을 갖는 본 발명에 따르는 용기의 제조를 가능케 한다는 점이다.
본 발명에 따르는 용기는 용기 당 특정 양의 폴리카보네이트로서 높은 기계적 강도를 갖는다는 장점을 갖는다.
이들은 또한 균일한 벽 두께 분포를 갖도록 제조될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명에 따르는 용기는 다수의 기타 장점을 갖는다. 이들은 기계적 부하에 내성이며, 즉 균열에 내성이며, 또한 기타 기계적 성질의 유리한 범위를 갖는다. 이들은 양호한 광학 성질, 특히 높은 투명도를 갖는다. 이들은 높은 내열성을 갖는다. 높은 내열성 덕분에, 본 발명에 따르는 용기는 뜨거운 물로 세척되거나 고온의 수증기로 소독될 수 있다. 이들은 예를 들면 본 발명에 따르는 용기의 응용 분야의 하나인, 여러번 사용을 위한 물병을 세척하는 데 사용되는 통상의 세제에 대하여 높은 내성을 갖는다. 이들은 공지의 방법에 의해 쉽고 값싸게 제조될 수 있다. 폴리카보네이트의 양호한 가공 특성이 여기에서 유리하게 발휘된다. 이들은 사용시 서서히 노화되며 따라서 긴 수명을 갖는다. 선택적으로 일어날 수 있는 여러 번 사용의 경우 이는 많은 사용 회수를 의미한다.
본 발명의 의미 내에서 용기는 액체, 고체 또는 기체를 포장, 저장 또는 운송하기 위해 사용될 수 있다. 액체를 포장, 저장 또는 운송하기 위한 용기(액체용기)가 바람직하며, 물을 포장, 저장 또는 운송하기 위한 용기(물병)가 특히 바람직하다.
본 발명의 의미 내에서 용기는 0.1 ℓ 내지 50 ℓ, 바람직하게는 0.5 ℓ 내지 50 ℓ의 부피를 갖는 중공의 물품인 것이 좋으며, 1 ℓ, 5 ℓ, 12 ℓ 및 20 ℓ의 부피가 가장 특별히 바람직하다.
3 및 5 갤런 물병이 가장 특별히 바람직하다.
상기 용기는 바람직하게는 0.1 g 내지 3,000 g, 더욱 바람직하게는 50 g 내지 2,000 g, 특히 바람직하게는 650 g 내지 900 g의 빈 무게를 갖는 것이 바람직하다.
용기의 벽 두께는 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm, 더욱 바람직하게는 0.8 mm 내지 4 mm이다.
본 발명의 의미에서 용기는 바람직하게는 5 mm 내지 2,000 mm, 특히 바람직하게는 100 mm 내지 1,000 mm의 길이를 갖는 것이 좋다.
상기 용기는 바람직하게는 10 mm 내지 250 mm, 더욱 바람직하게는 50 mm 내지 150 mm, 가장 특별히 바람직하게는 70 내지 90 mm의 최대 둘레를 갖는 것이 좋다.
본 발명의 의미에서 용기는 바람직하게는 1 mm 내지 500 mm, 더욱 바람직하게는 10 mm 내지 250 mm, 특히 바람직하게는 50 mm 내지 100 mm, 가장 특히 바람직하게는 70 내지 80 mm의 병목 길이를 갖는 것이 좋다.
상기 용기의 병목의 벽 두께는 바람직하게는 0.5 mm 내지 10 mm 사이, 특히바람직하게는 1 mm 내지 10 mm, 가장 특히 바람직하게는 5 mm 내지 7 mm에서 변하는 것이 좋다.
병목의 지름은 5 mm 내지 200 mm 사이에서 바람직하게 변한다. 10 mm 내지 100 mm가 특히 바람직하며 45 mm 내지 75 mm가 가장 특별히 바람직하다.
본 발명에 따르는 용기의 병 바닥은 바람직하게는 10 mm 내지 250 mm, 더욱 바람직하게는 50 mm 내지 150mm, 가장 특별히 바람직하게는 70 내지 90 mm의 직경을 갖는다.
본 발명의 의미에서 용기는 임의의 기하학적 형태를 가질 수 있으며, 예를 들면, 원형, 타원형 또는 3 내지 12 개의 변을 갖는 다각형일 수 있다. 원형, 타원형 및 육각형 형태가 바람직하다.
용기의 디자인은 임의의 표면 질감을 기초로 할 수 있다. 표면 질감은 바람직하게는 매끈하거나 늑재(ribbed) 형태이다. 본 발명에 따르는 용기는 또한 복수의 상이한 표면 구조를 가질 수도 있다. 늑재 또는 비드가 용기 주위에 둘러질 수 있다. 이들은 임의의 간격 또는 서로 다른 복수의 간격을 가질 수 있다. 본 발명에 따르는 용기의 표면 질감은 식각되거나 일관된 질감, 상징, 장식, 암(arm)의 피복, 회사 로고, 상표, 서명, 제조자 정보, 재료 특성 및/또는 부피 정보를 가질 수 있다.
본 발명에 따르는 용기는 측면, 상단 또는 바닥에 위치할 수 있는 임의의 수의 손잡이를 가질 수 있다. 손잡이는 외부로 돌출되거나 용기의 형태에 일체화될 수 있다. 손잡이는 접을 수 있거나 고정된 것일 수 있다. 손잡이는 예를 들면 타원형, 원형 또는 다각형 등 임의의 형태를 가질 수 있다. 손잡이는 바람직하게는 0.1 mm 내지 180 mm, 바람직하게는 20 mm 내지 120 mm의 길이를 갖는다.
본 발명에 따르는 폴리카보네이트 외에도, 본 발명에 따르는 용기는 소량의 다른 물질, 예를 들면 고무 봉합 또는 기타 재료로 만들어진 손잡이를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르는 용기는 바람직하게는 압출 블로우 성형 방법 또는 사출 블로우 성형에 의해 바람직하게 제조된다.
본 발명에 따르는 용기의 제조를 위한 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따르는 폴리카보네이트는 매끈하거나 홈이 파진, 바람직하게는 매끈한 공급 영역을 갖는 압출기 상에서 가공된다.
압출기의 구동 전력은 나사 직경에 따라 선택된다. 예를 들면 60 mm의 나사 직경을 이용하면 압출기의 구동 전력은 약 30 내지 40 kW이고, 나사 직경이 90 mm이면 약 60 내지 70 kW이다.
공학적 열가소성 물질의 가공에 통용되는 일반 목적의 3개 영역 나사가 적합하다.
1 ℓ의 부피를 갖는 용기를 제조하기 위해 50 내지 60 mm의 나사 직경이 바람직하다. 20 ℓ의 부피를 갖는 용기를 제조하기 위해서는 70 내지 100 mm의 나사 직경이 바람직하다. 나사의 길이는 나사의 직경의 20 내지 25 배가 바람직하다.
블로우 성형 방법의 경우, 블로우 금형은 광택있는 고 품질의 용기 표면을 수득하기 위해 50 내지 90℃로 가열되는 것이 바람직하다.
블로우 금형이 균일하고 효과적으로 가열되는 것을 보장하도록, 상기 바닥 부분 및 재킷 부분이 별도로 가열될 수 있다.
블로우 성형은 바람직하게는 조임 단접(pinch-off weld) 길이 1 센티미터 당 1,000 내지 1,500 N의 조이는 힘으로 폐쇄된다.
가공 전에, 본 발명에 따르는 폴리카보네이트가 건조되어, 용기의 광학적 품질이 흠이나 버블에 의해 손상되지 않고 가공 도중에 가수분해적으로 붕괴되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 건조 후 잔류 습기 함량은 0.01 중량% 미만이 바람직하다. 120℃의 건조 온도가 바람직하다. 더 낮은 온도는 적절한 건조를 보장하지 못하고, 더 높은 온도에서는 폴리카보네이트의 펠렛이 서로 점착되어 더 이상 가공이 될 수 없는 위험이 있다. 건풍 건조기가 바람직하다.
본 발명에 따르는 폴리카보네이트의 가공에 바람직한 용융 온도는 230℃ 내지 300℃이다.
본 발명에 따르는 용기는 액체, 고체 또는 기체를 포장, 저장 또는 운송하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면 액체를 포장, 저장 또는 운송하기 위해 사용되는 용기로서의 구현예가 바람직하다. 예를 들면 물을 포장, 저장 또는 운송하기 위해 사용될 수 있는 물병으로서의 구현예가 특히 바람직하다.
본 발명의 의미에서 폴리카보네이트는 바람직하게는 용융물 가공가능한 방향족 폴리카보네이트이다. 호모폴리카보네이트 및 코폴리카보네이트가 둘 다 사용될 수도 있다.
특히 바람직한 폴리카보네이트는 비스페놀 A를 기재로 하는 호모폴리카보네이트, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 기재로 하는 호모폴리카보네이트 및 두 단량체 비스페놀 A와 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 기재로 하는 코폴리카보네이트이다.
카보네이트 기의 80 몰% 이하, 특히 20 몰% 내지 50 몰%가 방향족 디카르복실산 에스테르 기로 치환된 폴리카보네이트 또한 본 발명의 폴리카보네이트에 속한다. 분자 사슬 중에 도입된 카르본 산의 산 잔기 및 방향족 디카르복실산의 산 잔기를 둘 다 포함하는 이러한 유형의 폴리카보네이트는 또한 방향족 폴리에스테르 카보네이트로 분류된다.
본 발명에 따르는 폴리카보네이트는 디페놀, 카르본 산 유도체, 선택적으로 연쇄 종결제 및 선택적으로 분지화제로부터 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 폴리에스테르 카보네이트를 제조하기 위해 카르본산 유도체의 일부를 방향족 디카르복실산 또는 디카르복실산의 유도체로 치환한다. 이는 방향족 디카르복실산 에스테르 구조 단위에 의해 치환될 방향족 폴리카보네이트 중 카보네이트 구조 단위에 따라 진행된다.
폴리카보네이트의 제조에 대한 세부사항이 공지되어 있다. 그 예로서 다음을 참고한다:
1. 문헌 [Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, Volume 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964];
2. 문헌 [D.C. Prevorsek, B.T. Debona and Y. Kesten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960: "Synthesisof Poly(ester Carbonate) Copolymers" in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980)];
3. 문헌 [D. Freitag, U. Grigo, P.R. Mueller, N. Nouvertne', BAYER AG, "Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 11, Second Edition, 1988, pages 648-718];
4. 문헌 [U. Grigo, K. Kircher and P. R. Mueller "Polycarbonate" in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna, 1992, pages 117-299].
폴리에스테르 카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트는 12,000 내지 120,000 g/mol(메틸렌 클로라이드 100 ml 당 0.5 g 폴리카보네이트의 농도에서 메틸렌 클로라이드 중 25℃에서의 상대 점도를 측정함으로써 수득된)의 평균 분자량 Mw을 갖는 것이 바람직하다. 15,000 내지 80,000 g/mol이 바람직하며, 15,000 내지 60,000 g/mol이 특히 바람직하다.
본 발명에 따르는 폴리카보네이트를 제조하기 적합한 디페놀은 예를 들면, 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)디이소프로필벤젠, 및 고리-알킬화 및 고리-할로겐화된 그들의 화합물이다.
바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐) 페닐 에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸 부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-m/p-디이소프로필벤젠, 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-메틸 부탄, 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, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-m/p-디이소프로필 벤젠 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산이다.
상기 및 기타 적합한 디페놀 및 그들의 제조는 예를 들면 미국 특허 제 3 028 635 호, 2 999 835 호, 3 148 172 호, 2 991 273 호, 3 271 367 호, 4 982 014 호 및 2 999 846 호, 독일 특허 제 1 570 703 호, 2 063 050 호, 2 036 052 호, 2 211 956 호 및 3 832 396 호, 프랑스 특허 제 1 561 518 호, 논문 [H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964] 및 일본 특허 62039/1986, 62040/1986 및 105550/1986에 개시되어 있다.
호모폴리카보네이트의 경우에는 오직 1종의 디페놀이 사용되고, 코폴리카보네이트의 경우에는 복수의 디페놀이 사용되며, 여기에서 사용되는 디페놀(비스페놀이라고도 함)은 가능하면 가장 순수한 원료 물질을 이용하여 작업하는 것이 바람직하지만, 합성에 첨가된 모든 기타 화학물질 및 보조제와 마찬가지로 그 자체의 합성으로부터 유래된 불순물로 오염될 수 있음은 물론이다.
폴리카보네이트의 제조에 사용될 수 있는 적합한 연쇄 종결제는 모노페놀 및 모노카르복실산이다.
적합한 모노페놀은 예를 들면 페놀, 크레졸, p-tert-부틸페놀, p-n-옥틸페놀, p-이소-옥틸페놀, p-n-노닐페놀 및 p-이소-노닐페놀과 같은 알킬 페놀, p-클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, p-브로모페놀 및 2,4,6-트리브로모페놀과 같은 할로페놀 및 이들의 혼합물이다.
적합한 모노카르복실산은 예를 들면 벤조산, 알킬 벤조산 및 할로벤조산이다.
바람직한 연쇄 종결제는 하기 화학식 I의 페놀이다.
R6- Ph - OH
상기 식 중, R6는 H 또는 분지쇄 또는 직쇄의 C1-C18알킬기이다.
사용되는 연쇄 종결제의 양은 각각의 경우 사용된 디페놀 1 몰에 대하여 0.5 몰% 내지 10 몰%가 바람직하다. 상기 연쇄 종결제는 포스겐화 전, 도중 또는 후에 첨가될 수 있다.
폴리카보네이트는 분지화될 수 있다. 폴리카보네이트를 분지화하기 위해 사용될 수 있는 적합한 분지화제는 폴리카보네이트 화학에 공지된 3-작용성 화합물 또는 그 이상의 작용성 화합물, 특히 3 개 또는 그 이상의 페놀계 OH 기를 갖는 것들이다.
적합한 분지화제는 예를 들면 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) 페닐 메탄, 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-히드록시페닐 이소프로필)페녹시)메탄 및 1,4-비스(4',4"-디히드록시트리페닐)메틸)벤젠, 뿐만 아니라 2,4-디히드록시벤조산, 트리메스산, 시안우르 클로라이드 및 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌이다.
선택적으로 사용되는 분지화제의 양은 각각의 경우 사용된 디페놀 1 몰에 대하여 0.05 몰% 내지 2.5 몰%가 바람직하다.
상기 분지화제는 수성 알칼리 상 중 디페놀 및 연쇄 종결제과 함께 포함되거나, 유기 용매에 용해되어 포스겐화 이전에 첨가될 수 있다.
폴리카보네이트를 제조하기 위한 상기 모든 수단은 당업자에게 친숙한 것이다.
폴리에스테르 카보네이트를 제조하기 적절한 방향족 디카르복실산은 예를 들면 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, tert-부틸이소프탈산, 3,3'-디페닐 디카르복실산, 4,4'-디페닐 디카르복실산, 4,4-벤조페논 디카르복실산, 3,4'-벤조페논 디카르복실산, 4,4'-디페닐에테르 디카르복실산, 4,4'-디페닐 술폰 디카르복실산, 2,2-비스(4-카르복시페닐)프로판, 트리메틸-3-페닐 인단-4,5'-디카르복실산이다.
상기 방향족 디카르복실산 중, 테레프탈산 및/또는 이소프탈산이 특히 바람직하게 사용된다.
디카르복실산의 유도체는 예를 들면 디카르복실산 디할라이드 및 디카르복실산 디알킬에스테르, 특히 디카르복실산 디클로라이드 및 디카르복실산 디메틸 에스테르이다.
카보네이트 기의 방향족 디카르복실산 에스테르 기에 의한 치환은 실질적으로 화학량론적으로 및 또한 정량적으로 수행되어, 반응 짝의 몰비가 최종 폴리에스테르 카보네이트에서도 나타난다. 방향족 디카르복실산 에스테르 기는 랜덤하게 및 블럭으로 도입될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리카보네이트는 계면 중축합 공정 또는 공지의 용융물 에스테르 교환 방법에 의해 바람직하게 제조된다. 첫번째 경우 포스겐이 카르본산 유도체로서 바람직하게 사용되며, 두번째 경우에는 디페닐카보네이트가 바람직하게 사용된다.
첫번째 경우에는 카르본산 유도체로서 포스겐이 바람직하게 사용되고, 두번째 경우에는 디페닐 카보네이트가 바람직하게 사용된다.
폴리카보네이트의 제조를 위한 촉매, 용매, 반응 후 처리, 반응 조건 등은두 경우 모두 공지되어 있다.
용융물 에스테르 교환 방법은 특히 문헌[H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, Volume 9, p. 44 - 51, Interscience Publishers, New York, London, Sidney, 1964] 및 독일 특허 제 1 031 512 호, 미국 특허 3 022 272 호, 5 340 905 호 및 5 399 659 호에 기재되어 있다.
본 발명에 따르는 폴리카보네이트는 또한 예를 들면 안료, UV 안정화제, 열 안정화제, 산화방지제 및 이형제와 같은 통상의 첨가제를 폴리카보네이트를 위한 통상의 양으로 함유할 수 있다.
폴리카보네이트가 첨가제 또는 기타 보조제를 함유하는 경우, 폴리카보네이트와 첨가제 또는 보조제를 포함하는 상기 조성물은 폴리카보네이트 성형 조성물로도 알려져 있다.
상기 통상의 첨가제들은 본 발명에 따르는 성분과 함께 또는 그 후에 공지의 방법으로 첨가될 수 있다.
본 발명에 따르는 폴리카보네이트 성형 조성물은 폴리카보네이트를 위한 통상의 공정 변수 하에 공지의 방법에 의해 통상의 가공 기계 상에서 성형품으로 가공될 수 있다.
낮은 정도의 불순물을 갖는 원료 및 보조 물질이 폴리카보네이트의 제조에 바람직하게 사용된다. 특히 용융물 에스테르 교환 방법에 의한 제조에 있어서,사용되는 비스페놀 및 사용되는 카르본산 유도체는, 가능하면 알칼리 이온 및 알칼리 토금속 이온이 없는 것이어야 한다. 이러한 유형의 순수한 원료는 예를 들면, 카르본산 에스테르와 같은 카르본산 유도체, 및 비스페놀의 재결정, 세척 또는 증류에 의해 수득될 수 있다.
용융물 에스테르 교환 방법에 의해 폴리카보네이트를 제조할 때, 비스페놀과 카르본산 디에스테르의 반응은, 예를 들면 교반-탱크 반응기, 박막 증발기, 낙하-필름 증발기, 일련의 교반-탱크 반응기, 압출기, 혼련기, 간단한 원판 반응기 및 고점도 원판 반응기에서, 연속적 또는 비연속적으로 수행될 수 있다.
폴리카보네이트를 제조하는 데 사용될 수 있는 카르본산 디에스테르는 예를 들면, 두 개의 아릴 기가 바람직하게는 각각 6 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 카르본산의 디아릴 에스테르이다. 페놀 또는 알킬-치환된 페놀을 기초로 한 카르본산의 디에스테르, 다시 말하면 예를 들어 디페닐 카보네이트 또는 디크레실카보네이트가 바람직하게 사용된다. 1 몰의 비스페놀에 대하여, 상기 카르본산 디에스테르는 바람직하게는 1.01 내지 1.30 몰의 양으로, 특히 바람직하게는 1.02 내지 1.15 몰의 양으로 사용된다.
페놀, 알킬페놀 및/또는 아릴 페놀이 본 발명에 따르는 폴리카보네이트의 제조에 사용될 경우, 이들은 연쇄 종결제의 작용을 갖는다. 이는 수득될 수 있는 최대의 평균 분자량을 제한함을 의미한다. 그들은 폴리카보네이트를 제조하는 데 필요한 단량체와 함께 첨가되거나 폴리카보네이트 합성의 이후 단계에서 첨가될 수 있다. 이들은 폴리카보네이트 합성의 의미 내에서 단일관능성 화합물로서 작용하며 따라서 연쇄 종결제로서 작용한다.
폴리카보네이트의 제조에 선택적으로 사용되는 페놀, 알킬페놀 및/또는 아릴페놀은 각각의 경우에 사용된 비스페놀의 총량에 대하여 0.25 내지 10 몰%의 양으로 바람직하게 사용된다.
페놀 및/또는 1종 이상의 알킬페놀 및/또는 아릴페놀의 혼합물이 사용될 수도 있다.
폴리카보네이트의 제조에 선택적으로 사용되는 알킬 페놀 및/또는 아릴 페놀은 알킬 페닐 말단 기 및 아릴 페닐 말단 기를 초래한다. 또한, 제조 방법에 따라, 형성되는 폴리카보네이트에 예를 들면 페놀계 OH 말단 기 또는 클로로포름산 에스테르 말단 기와 같은 기타의 말단 기가 나타날 수 있다.
연쇄 종결제로서 작용할 수 있는 추가의 물질의 첨가 없이, 페놀, 알킬페놀 및/또는 아릴페놀이 배타적으로 연쇄 종결제로서 바람직하게 사용된다.
연쇄 종결제로서 작용할 수 있는 적절한 추가의 물질은 모노페놀 및 모노카르복실산이다. 적합한 모노페놀은 예를 들면 페놀, p-클로로페놀 또는 2,4,6-트리브로모페놀이다. 적합한 모노카르복실산은 벤조산, 알킬벤조산 및 할로벤조산이다.
연쇄 종결제로서 작용할 수 있는 바람직한 추가의 물질은 페놀, p-tert-부틸페놀, 큐밀 페놀 및 이소옥틸 페놀이다.
연쇄 종결제로서 작용할 수 있는 추가 물질의 양은 각각의 경우에 사용된 비스페놀의 총량에 대하여 0.25 내지 10 몰% 사이가 바람직하다.
단일축 신장 점도를 결정하기 위한 측정 방법을 이후에 기술한다.
단일축 신장 점도를 측정하기 위해 원통형 폴리카보네이트 시료(치수: 직경은 약 4 내지 5 mm 사이, 길이는 약 20 내지 25 mm 사이)를 클램프에 의해 말단에 고정시키고 신장 레오미터에 클램프로 고정시킨다.
다음, 상기 시료를, 200℃의 측정 온도에서 폴리카보네이트와 거의 동일한 밀도를 갖는 오일욕을 이용하여 가열한다. 온도가 일정하게 도달되면(약 10 분 후), 시료의 한쪽 말단에서 클램프에 연결된 이탈(take-off) 막대를 이용하여 변형이 가해진다. 일정한 헹키 신장률이 주어진다. 이는 이탈 속도 u가 시간에 따라 기하급수적으로 증가함을 의미한다.
시료의 다른 말단에서 인장력을 시간 또는 총 신장의 함수로서 측정한다. 단일축 신장 점도는 시간-관련된 단면적에 대하여 결정되는 인장 응력을 연관시킴으로써 결정될 수 있다.
본 명세서의 실시예에서 측정에 사용된 신장 레오미터의 경우, 최대 이탈 길이는 약 500 mm이고 이는 L/L0= 25 의 최대 변형 또는 거의 ln(L/L0) = 3.2 의 최대 헹키 신장에 해당한다. 그러나, 총 신장은 시료가 미리 파열 또는 파괴될 수 있으므로 시험되는 폴리카보네이트에서 항상 수득되는 것은 아니다.
단일축 신장 시험은 다음과 같이 평가된다. 단일 신장 점도 값의 로그 및 3-배의 전단 점도 값을 시간의 함수로서 한 그래프에 함께 플롯한다. 용기를 제조하기 적합한 폴리카보네이트는 정확하게, 3 배의 전단 점도에 비하여 신장 점도가 급격하게 증가하는 것들임이 놀랍게도 밝혀졌다 (도 1 참고). 신장 점도가 3 배의전단 점도에 비하여 급격하게 상승하지 않는 폴리카보네이트(도 2 참고)는 물병을 제조하는 데 덜 적합하거나 부적합하다.
이하에 도 1 및 도 2를 기술한다.
도 1은 물병을 제조하기 적합한 폴리카보네이트의 경우 (본 발명에 따르는 실시예에 기재된 대로 제조된) 단일축 신장 점도 ηE(t,) 및 3-배의 전단 점도 3 η(t)를 나타낸다. 3-배의 전단 점도 3η(t)는 연속선으로 나타낸다. 0.3, 0.1 및 0.01 (단위: 1/초)의 3 가지 상이한 신장률의 경우 단일축 신장 점도 ηE(t,)를 기호로 표시된 선으로 나타낸다. 모든 신장률의 경우 신장 점도는 시간 경과에 따라 급격하게 상승되며 결국 3-배 전단 점도보다 더 높다는 것을 알 수 있다.
도 2는 물병의 제조에 적합하지 않은 폴리카보네이트의 경우 (비교예에 기재된 대로 제조된) 단일축 신장 점도 ηE(t,) 및 3-배의 전단 점도 3 η(t)를 나타낸다. 3-배의 전단 점도 3η(t)는 연속선으로 나타낸다. 0.2, 0.1 및 0.05 (단위: 1/초)의 3 가지 상이한 신장률의 경우 단일축 신장 점도 ηE(t,)를 기호로 표시된 선으로 나타낸다. 모든 신장률의 경우 신장 점도는 시간 경과에 따라 매우 급격하게 상승되지 않으며 결국 3-배 전단 점도에 근접한 데 머무르게 된다는 것을 알 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 특정 헹키 신장률을 갖는 곡선의 경우 시간 축 t은 다음의 관계를 갖기 때문에 헹키 신장치 ε로 외삽될 수 있다:
헹키 신장치 ε = 헹키 신장률 x 시간 t
도 3은 실시예에서 제조된 병들을 나타낸다. 그 치수는 밀리미터(mm)로 나타낸다.
도 4는 벽 두께가 실시예에서 측정된 병들 위의 측정 지점의 위치를 나타낸다.
도 5는 표 2에서 재현된 벽 두께의 변화를 그래프 형태로 나타낸다. mm로 나타낸 벽 두께를 측정 지점 1 내지 46에 대하여 플롯한다. 본 발명에 따르는 폴리카보네이트로 제조된 병은 균일한 변화(정사각 기호)를 나타낸다. 비교예에 따르는 폴리카보네이트로 만들어진 병은 불균일한 변화(삼각형 기호)를 나타낸다.
본 발명에 따르는 신장 유동학적 성질을 갖는 폴리카보네이트를 (실시예에 따라) 제조하였다. 다음, 플라스틱 펠렛을 사용하여 5 갤런의 부피를 갖는 물병을 제조하고, 벽 두께 분포를 측정하였다. 상응하는 방법을 본 발명에 따르는 신장 유동학적 성질을 갖지 않는 비교 제품(비교예에 따르는)으로 수행하였다.
균일한 벽 두께 분포를 갖는 물병이 본 발명에 따르는 폴리카보네이트로부터 수득되었으나 비교예에 따르는 폴리카보네이트로부터는 수득되지 않았다.
1. 폴리카보네이트의 제조
실시예:
5515.7 g(24.16 mol)의 비스페놀 A 및 31.10 g의 이사틴 비스-크레졸(isatin bis-cresol)을 33.40 kg의 6.5% 수산화 나트륨 용액 중 교반하면서 질소 대기 하에 용해시켰다. 70.6 g의 페놀과 36.03 kg의 메틸렌 클로라이드의 혼합물을 상기 용액에 가하였다. 다음, 2967.7 g의 포스겐을 강한 교반 하에 20 내지 25℃에서, 별도의 수산화 나트륨의 첨가에 의해 유지되는 pH 13에서, 30 분 동안 도입하였다. 상기 도입 후, 28.3 g의 N-에틸 피페리딘을 45 분 동안 교반하면서 pH 13에서 가하였다.
알칼리 상을 유기 상으로부터 분리하였다. 유기 상을 묽은 인산 또는 염산으로 pH 1로 조절하였다. 다음, 이를 탈이온수로 전해질이 없도록 세척하였다. 메틸렌 클로라이드를 클로로벤젠으로 대체한 후 상기 폴리카보네이트를 증발 압출기를 통해 공지의 방법으로 단리하였다.
이와 같이 수득된 폴리카보네이트는 100 ml 메틸렌 클로라이드 중 0.5 g 폴리카보네이트의 농도 중 25℃에서 측정한 상대 용액 점도가 1.325였다.
비교예:
6.91 g의 이사틴 비스-크레졸 및 78.4 g 페놀을 상기 실시예에서 사용하였다. 1.305의 상대 용액 점도를 갖는 폴리카보네이트가 수득되었다. 이사틴 비스-크레졸은 시판되며 그의 정확한 명칭은 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌이다.
2. 압출 블로우 성형 방법에 의한 폴리카보네이트로부터 5-갤런 물병의 제조에 대한 설명
다음과 같이 장치된 SIG 블로우텍(Blowtec)에 의해 공급된 KBS 2-20 압출 블로우 성형 기계를 이용하여 병을 제조하였다. 직경 100 mm, 길이 25 D를 갖는 나사를 갖는 압출기를 사용하였고, 이것은 비교적 낮은 나사 속도에서 재료 내로 거의 마찰열을 도입하지 않았다. 가소화 용량은 약 750 g의 병 총중량에서 약 145 내지 190 kg/h 사이였고, 130 내지 144 병/시간의 생산율이었다. 가소화 실린더는 조절된 가열 영역 및 팬이 구비되어, 정확하고 일정한 온도 제어를 보장하였다. 이는 사이리스터-제어된 d.c. 단위에 의해 구동되었고, 이것이 재료의 균일한 운반 및 일정한 토크를 제공하였다. 패리슨 다이는 3.5 리터의 축적 부피 및 중첩되는 하트-형 홈을 갖는 피포(fifo) 축적기 헤드(fifo = 선입선출(first in - first out))로 구성되었다. 180°벌충된 2 개의 하트-형 홈이 내부 및 외부 패리슨을 형성하고 용융물의 흐름을 축적기 쳄버 내로 운반하였다. 다이 헤드의 굴대 및 다이는 원뿔형으로 디자인되었다. 굴대는 벽 두께 제어 프로그램에 의해 원뿔형 다이에 대하여 축 방향으로 이동되었다. 이것이 병의 중량을 적정화할 수 있게 하고, 상응하는 벽 부분, 예를 들면 바닥 부분에 대하여 벽 두께를 조절할 수 있게 하였다.
공급 영역에서 압출기 온도는 110℃였고, 개별적인 가열 영역에서는 245℃ 내지 265℃ 사이였다. 다이 헤드 온도는 245℃ 내지 250℃였고, 다이 온도는 275℃였다. 조성물 온도는 267℃로 측정되었다. 평균 순환 시간은 25.8 초 ± 0.2 초였고, 패리슨의 배출 시간은 5.3 초로, 이는 1 시간 당 138 내지 140 병의 생산율에 해당하였다. 5-갤런 폴리카보네이트 병의 통상의 수직 벽 두께 윤곽이 벽 두께를 제어하기 위해 사용되었다. 제조된 병은 750 g 내지 850 g의 총 중량을 가졌고 적외선 방사에 의해 그 직후 컨디셔닝되었다. 컨디셔닝의 목적은 상기 재료를 신속히 이완시키고, 그와 연관된 공정-관련된 내부 응력을 감소시키는 작용을 하였다. 프로세스 다이나믹스 사(Process Dynamics Inc., USA)로부터 공급된 모델명 프로써엄(Protherm) 850-3, 일련 번호: KRK 7110의 적외선 방사 오븐이 사용되었다. 구비된 7 개 가열 영역의 경우 조정 온도는 병의 표면 온도 130℃ ± 2℃를 보장하도록 선택되었다.
병의 기하학 및 실시예/비교예 물병의 중량
실시예 평균 벽 두께 [mm] 표면적 [cm2] 부피 [cm3] 계산된 중량 [g]
목 2.35 129.53 30.440 36.53
어깨 2.01 642.44 129.130 154.96
몸체 1.30 2747.82 357.217 428.66
바닥 2.14 547.11 117.082 140.50
계 4066.90 633.87 760.65
비교예 평균 벽 두께 [mm] 표면적 [cm2] 부피 [cm3] 계산된 중량 [g]
목 2.75 129.53 35.588 42.71
어깨 2.30 642.44 147.681 177.22
몸체 1.35 2747.82 369.696 443.64
바닥 2.23 547.11 122.224 146.67
계 4066.90 675.19 810.23
3. 물병의 벽 두께 측정에 대한 설명
크라우트크래머 사(Krautkraemer GmbH & Co., Huerth, Germany)에 의해 공급된 모델 번호 CL3 DL의 초음파 벽 두께 측정기를 사용하여 벽 두께를 측정하였다. 상기 장치는 펄스-에코(pulse-echo) 원리에 의해 작동된다. 재료를 통한 펄스의 통과 시간의 측정은, 초음파 펄스의 일부가 지연 라인과 측정될 재료의 표면 사이의 경계 면으로부터 다시 반사될 때, 발생되는 진입 에코와 함께 시작된다. 재료의 두께에 따라, CL3 DL은 진입 에코로부터 첫번째 뒷벽 에코(계면에서 첫번째 모드까지)까지의 측정 또는 이어지는 뒷벽 에코(다중-에코 모드) 사이의 측정 여부를 자동으로 결정한다. 플라스틱을 위해 특수하게 디자인된 0.125 mm 내지 3.8 mm 범위를 측정하기 위한 초음파 지연 라인 프로브인 알파(ALPHA) DFR-P가 명목상 주파수 22 MHz 및 커플링 면적 6.4 mm로서 사용되었다. 벽 두께 측정은 초음파 커플런트(couplant)를 이용하여 직접 병 위의 46 개 측정 지점(도 4 참고)에서 수행되었다.
측정 지점의 벽 두께
측정 지점 측정 부분 벽 두께 [mm] 실시예 벽 두께 [mm] 비교예
1 목 2.27 2.57
2 목 2.42 2.92
3 어깨 2.28 2.78
4 어깨 2.14 2.66
5 어깨 1.88 2.39
6 어깨 1.72 1.92
7 몸체 1.53 1.63
8 몸체 1.36 1.36
9 몸체 1.22 1.14
10 몸체 1.16 1.45
11 몸체 1.14 1.08
12 몸체 1.16 1.32
13 몸체 1.19 1.17
14 몸체 1.24 1.78
15 몸체 1.3 1.86
16 몸체 1.38 1.96
17 몸체 1.45 1.76
18 몸체 1.57 1.89
19 바닥 1.72 1.78
20 바닥 1.94 2.28
21 바닥 2.16 2.56
22 바닥 2.33 2.73
23 바닥 2.46 2.53
24 바닥 2.45 2.39
25 바닥 2.35 2.48
26 바닥 2.19 2.29
27 바닥 2.02 1.94
28 바닥 1.76 1.36
29 몸체 1.58 1.21
30 몸체 1.45 1.09
31 몸체 1.35 1.37
32 몸체 1.29 1.43
33 몸체 1.25 1.34
34 몸체 1.19 0.94
35 몸체 1.16 1.18
36 몸체 1.15 0.96
37 몸체 1.14 1.27
38 몸체 1.22 0.94
39 몸체 1.33 1.03
40 몸체 1.48 1.13
41 어깨 1.68 1.35
42 어깨 1.92 2.09
43 어깨 2.12 2.51
44 어깨 2.3 2.69
45 목 2.45 2.86
46 목 2.25 2.64
어떤 경우에, 물병을 제조하는 데 적합하지 않은 폴리카보네이트는 시료가수축 및/또는 파괴되기 때문에 높은 총 신장치 값 (ε> 2.5)까지 전혀 변형될 수 없다.
단일축 신장 점도의 측정 결과는 정확한 시험 과정에 매우 크게 의존할 수 있다. 실험이 부정확하게 수행될 경우, 실제 존재하지 않는 매우 상승된 신장 점도가 측정될 수 있다; 정확한 측정 값을 수득하기 위해서는 실험이 적절하게 수행 되고 평가되는 것이 중요하다(문헌 Th. Schweizer, Rheol. Acta 39 (2000) 5, pages 428 - 443; J. S. Schulze 등, Rheol. Acta 40 (2001) pages 457 - 466; 및 V. C. Barroso, J. A. Covas, J. M. Maia Rheol. Acta 41 (2002) pages 154 - 161 참고).

Claims (6)

  1. 헹키 신장치 (Hencky strain) ε을 상승시키면서 200℃의 온도에서 수행된 단일축 신장 시험에서 신장 점도 ηE가 3 배의 전단 점도 값 3η보다 더 급격하게 상승하는 폴리카보네이트.
  2. 제1항에 있어서, 200℃의 온도에서, 헹키 신장치 ε이 2.0이고 신장률 (strain rate) 범위가 0.1과 0.01 사이에서 비율 S (여기서, S = ηE/3η로 정의됨)가 1.1보다 크고, 헹키 신장치 ε이 2.5이고 신장률 범위가 0.1과 0.01 사이에서는 상기 비율 S가 1.1보다 큰 폴리카보네이트.
  3. 제1항에 있어서, 200℃의 온도에서, 헹키 신장치 ε이 2.0이고 신장률 범위가 0.1과 0.01 사이에서 비율 S (여기서, S = ηE/3η로 정의됨)가 1.3보다 크고, 헹키 신장치 ε이 2.5이고 신장률 범위가 0.1과 0.01 사이에서는 상기 비율 S가 1.5보다 큰 폴리카보네이트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따르는 폴리카보네이트를 함유하는 용기.
  5. 제4항에 있어서, 물병인 용기.
  6. 제4항 또는 제5항에 따르는 용기를 압출 블로우 성형 또는 사출 블로우 성형에 의해 제조하는 방법.
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