KR20060103510A - 개선된 광학 및 가공 특성을 갖는 폴리카르보네이트 충실성형품 - Google Patents

개선된 광학 및 가공 특성을 갖는 폴리카르보네이트 충실성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개선된 광학 및 가공 특성을 갖는 폴리카르보네이트 충실 성형품에 관한 것이다.
선형 폴리카르보네이트, 폴리카르보네이트 충실 성형품, 공압출

Description

개선된 광학 및 가공 특성을 갖는 폴리카르보네이트 충실 성형품{SOLID MOLDED POLYCARBONATE MEMBER HAVING IMPROVED OPTICAL AND PROCESSING CHARACTERISTICS}
본 발명은 개선된 광학 및 가공 특성을 갖는 폴리카르보네이트 충실 성형품에 관한 것이다.
폴리카르보네이트 충실 성형품, 특히 폴리카르보네이트 충실 시트는 압출 또는 사출 성형으로 제조된다. 비교적 대형 성형품, 예컨대 넓은 면적의 자동차 글레이징 또는 지붕 및 기타 건축용 시트는 기술적인 이유로 또는 적어도 경제적인 이유로 사출 성형에 의해 제조될 수 없으므로 압출에 의해 제조되어야 한다.
압출하기 위해, 폴리카르보네이트 입자를 압출기에 공급하고, 상기 압출기의 가소화 시스템에서 용융한다. 가소재 용융물을 시트 다이를 통해 성형하고, 연마 캘린더의 닙(nip)에서 원하는 최종 형태로 만들고, 연마 스택 및 주변 공기에서 역냉각하여 형태를 고정한다. 압출에 사용되는 높은 용융 점도의 폴리카르보네이트는 통상적으로 260 내지 320 ℃의 용융 온도에서 가공되고, 이에 따라 가소화 배럴의 배럴 온도 및 다이 온도가 설정된다.
상기 공정으로 인해, 제조된 시트 표면은 완전히 편평하지 않고 불균일하다. 이는 광학적 왜곡을 초래한다. 다양한 용도, 예를 들어 자동차 스크린에서 이러한 광학적 왜곡은 바람직하지 않고, 이러한 이유로 압출된 폴리카르보네이트 성형품의 광학 특성을 개선하기 위한 많은 대책이 과거에 이미 제안되었다.
구조화된 내후성 시트의 반사 및 광학적 방해를 감소시키기 위해, 유럽 특허 제0 275 252 A호는 메트아크릴레이트 공중합체를 포함하는 보호용 코팅물이 도포된 표면을 갖는 폴리카르보네이트 복합 시트를 제안한다.
유럽 특허 제0 114 290 A호는 분지형 폴리카르보네이트 1 내지 15 중량％ 및 코폴리에스테르-카르보네이트 수지 15 내지 99 중량％를 포함하는 열가소성 코폴리에스테르-카르보네이트 성형 조성물을 기재하고 있다. 상기 혼합물은 충격 강도 뿐만 아니라 가공 특성 및 가수 분해에 대한 저항성이 개선된 것으로 알려져 있다. 상기 중합체의 광학 투명도는 이러한 성형 조성물의 사용에 의해 실질적으로 감소되지 않는 것으로 나타났다.
유럽 특허 제1 265 943호는 평균 분자량
Figure 112006035022912-PCT00001
이 25,000 내지 40,000인 분지형 폴리카르보네이트로부터 얻은, 개선된 광학 특성을 갖는 폴리카르보네이트 충실 성형품을 기재하고 있다. 목적 달성을 위한 다른 가능성은 언급되지 않았다.
상기에 기재된 압출 공정에서, 휘발성 성분은 시트 다이로부터 용융물이 나오는 즉시 가소재 용융물로부터 휘발된다. 특히, 이러한 휘발성 성분은 공압출 시트의 경우 시트 표면 상의 공압출된 박층에 비교적 고농도로 함유되어 있는 UV 흡수제이다. 상기 휘발성 성분은 연마 캘린더의 롤 상에 부분적으로 침전되고, 시간이 경과함에 따라 증가해서 제조된 시트의 표면 품질을 점점 더 떨어뜨리는 침착물 을 형성한다.
유럽 특허 제0 649 724호는, 외부 층이 1 내지 15 중량％의 UV 흡수제를 포함하지만 UV 흡수제의 휘발을 감소시켜 방해 없이 비교적 장시간 동안 압출을 수행할 수 있는, 평균 분자량
Figure 112006035022912-PCT00002
이 27,000 내지 29,500인 분지형 폴리카르보네이트로부터의 가소재 다층 시트의 제조 방법을 기재하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 예를 들어 자동차에 사용가능할 정도로 개선된 광학 특성을 갖는 투명한 폴리카르보네이트 충실 성형품, 특히 폴리카르보네이트 충실 시트를 압출에 의해 제공하는 것이다. 휘발성 성분의 휘발 또한 감소되어야 하며, 그 결과 폴리카르보네이트 충실 성형품의 표면 품질이 개선된다.
놀랍게도, 평균 분자량
Figure 112006035022912-PCT00003
이 25,000 내지 31,000, 바람직하게는 28,000 내지 30,000인 선형 폴리카르보네이트를 실질적으로 포함하는 폴리카르보네이트 성형 조성물의 압출에 의해 상기 목적이 이루어진다는 것을 발견하였다. 압출된 시트의 상부 및 하부에 작용하는 상이한 힘에 의해 발생하는 통상적인 시트의 광학 왜곡이 상기 방법에 의해 실질적으로 감소될 수 있다.
상기에 기재된 성형 조성물로부터 얻을 수 있는, 본 발명에 따른 압출된 폴리카르보네이트 충실 시트는 DIN 52305-A-AS에 따른 편향각 αε (최소)이 2.0 이하, 바람직하게는 1.7 이하이고, DIN 52305-A-AZ에 따른 굴절력 Dε이 0.05 이하, 바람직하게는 0.04 이하이다.
통상적인 방법으로 얻은 시트에 비해 편향각 αε은 30％ 넘게 감소될 수 있고, 굴절력 Dε은 50％ 넘게 감소될 수 있다는 것을 알게 되었다.
이처럼 현저히 개선된 광학 특성으로 인해, 본 발명에 따른 시트를 자동차 글레이징으로서 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 폴리카르보네이트 충실 성형품은 또한, 예를 들어 기계 및 경기장의 안전 스크린, 및 지붕, 소음 보호벽 및 광고면의 스크린으로서 이용될 수 있다. 이는 적합한 광학 특성을 갖는 넓은 면적의 스크린이 바람직한 모든 예에서 적합하다.
놀랍게도, UV 흡수제를 포함하는 기능층으로 보호된 충실 성형품의 공압출에 의한 제조에서, 상기 UV 흡수제의 휘발은 평균 분자량
Figure 112006035022912-PCT00004
이 31,000 이하인 선형 폴리카르보네이트의 사용으로 감소되고, 이에 따라 압출된 시트의 품질 악화가 감소된다는 것을 또한 발견하였다. 일반적인 지금까지의 방법에서는 4 시간의 압출 시간 후 롤 상의 침착물은 더이상 용인될 수 없을 정도로 발견되었지만, 본 발명에 따른 용액을 사용한 경우에는 4 시간 후에 형성된 침착물이 롤러 가장자리에서만 발견되었다.
따라서, 본 발명은 또한, 평균 분자량
Figure 112006035022912-PCT00005
이 25,000 내지 31,000인 선형 폴리카르보네이트를 사용하고, 공압출을 4 시간 이상 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는, UV 흡수제를 포함하는 기능층으로 보호된 충실 성형품의 공압출에 의한 제조 방법을 제공한다.
분자량이 너무 낮은, 예를 들어 25,000 미만인 폴리카르보네이트는 충격 강도의 부족으로 PC 시트용으로 더이상 적합하지 않다.
본 발명에 적합한 선형 폴리카르보네이트는 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 폴리카르보네이트의 적합한 제조 방법은, 예를 들어 비스페놀로부터 포스겐을 이용한 상 계면 공정, 또는 비스페놀로부터 포스겐을 이용한 균일상 공정, 소위 피리딘 공정, 또는 비스페놀로부터 탄산 에스테르를 이용한 용융 에스테르교환반응 공정이다. 상기 제조 방법은, 예를 들어 문헌 [H, Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, volume 9, p. 31-76, Interscience Publishers, New York, London, Sydney, 1964]에 기재되어 있다. 상기 언급된 제조 방법은 또한 문헌 ["Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, volume 11, second edition, 1988, pages 648 to 718] 및 ["Polycarbonate" in Becker, Braun, Kunststoff-Handbuch, volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 117 to 299]에 기재되어 있다.
용융 에스테르교환반응 공정은 특히 문헌 [H, Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, volume 9, p. 44 to 51, Interscience Publishers, New York, Sydney, 1964] 및 독일 특허 제1 031 512 A호, 미국 특허 제3 022 272호, 동 제5 340 905호 및 동 제5 399 659호에 기재되어 있다.
본 발명에 따라 사용되는 선형 폴리카르보네이트는 호모폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트 또는 이들의 혼합물 모두일 수 있다. 상기 폴리카르보네이트는 방향족 폴레에스테르-카르보네이트로 부분적으로 또는 완전히 대체될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 선형 폴리카르보네이트를 제조하기 위한 출발 화합물로서 바람직하게 사용되는 화합물은 하기 화학식 I의 비스페놀이다.
Figure 112006035022912-PCT00006
식 중, Z는 하나 이상의 방향족기를 함유하는, 6 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 2가 유기 라디칼이다.
이러한 화합물의 예는 디히드록시디페닐, 비스(히드록시페닐)알칸, 인단비스페놀, 비스(히드록시페닐) 에테르, 비스(히드록시페닐) 술폰, 비스(히드록시페닐) 케톤 및 α,α'-비스(히드록시페닐)-디이소프로필벤젠에 속하는 비스페놀이다.
상기 언급한 화합물의 군 중에서 특히 바람직한 비스페놀은 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판 (비스페놀 A), 테트라알킬비스페놀 A, 4,4-(메타-페닐렌디이소프로필)디페놀 (비스페놀 M), 4,4-(파라-페닐렌디이소프로필)-디페놀, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (비스페놀 TMC) 및 이들의 혼합물이다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트의 평균 분자량은, 예를 들어 쇄 종결제의 상응하는 양에 의해 공지된 방식으로 조정될 수 있다. 쇄 종결제는 개별적으로 또는 다양한 쇄 종결제의 혼합물로서 사용될 수 있다.
적합한 쇄 종결제는 모노페놀 및 모노카르복실산 모두이다. 적합한 모노페 놀은, 예를 들어 페놀, p-클로로페놀, p-tert-부틸페놀, 쿠밀페놀 또는 2,4,6-트리브로모페놀, 및 장쇄 알킬페놀, 예컨대 4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀, 또는 알킬 치환체 내 총 8 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 모노알킬페놀 또는 디알킬페놀, 예컨대 3,5-디-tert-부틸페놀, p-tert-옥틸페놀, p-도데실페놀, 2-(3,5-디메틸-헵틸)-페놀 또는 4-(3,5-디메틸-헵틸)-페놀이다. 적합한 모노카르복실산은 벤조산, 알킬벤조산 및 할로게노벤조산이다.
상 계면 공정에서 바람직한 분자량 범위를 달성하기 위한 쇄 종결제의 양은 통상적으로 비스페놀의 몰을 기준으로 2 내지 4 몰％이다.
에스테르교환반응 공정으로 제조되는 경우, 쇄 종결제의 양은 사용되는 증류 칼럼에 따라 탄산 디에스테르, 예를 들어 디페닐 카르보네이트가 비스페놀에 비해 과량 사용되는, 예를 들어 비스페놀 100 몰 당 102 내지 108 몰의 디페닐 카르보네이트가 사용되도록 선택된다.
폴리에스테르-카르보네이트는 바람직하게는 상기에서 언급된 비스페놀, 1종 이상의 방향족 디카르복실산 및 임의로 탄산 등가물의 반응으로 얻어진다. 적합한 방향족 디카르복실산은, 예를 들어 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 3,3'- 또는 4,4'-디페닐디카르복실산 및 벤조페논디카르복실산이다. 폴리카르보네이트 내 카르보네이트기의 80 몰％ 이하, 바람직하게는 20 내지 50 몰％가 방향족 디카르복실산 에스테르기로 치환될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 폴리카르보네이트는 비스페놀 A계 호모폴리카르보네이트, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산계 호모폴리카르보네 이트, 및 비스페놀 A 및 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산의 2 단량체계 코폴리카르보네이트, 및 비스페놀 A 및 4,4'-디히드록시디페닐 (DOD)의 2 단량체계 코폴리카르보네이트이다.
비스페놀 A계 호모폴리카르보네이트가 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물은 선형 카르보네이트 뿐만 아니라 첨가제, 예를 들어 UV 흡수제 및 기타 통상적인 가공 보조제, 특히 금형 이형제 및 유동화제, 및 통상적인 폴리카르보네이트 안정화제, 특히 열 안정화제, 및 대전 방지제, 착색제, 광증백제 및 무기 안료를 포함할 수 있다.
UV 흡수제는 본 발명에 사용되는 폴리카르보네이트의 중량을 기준으로 0.05 내지 15 중량％, 바람직하게는 0.1 내지 8 중량％의 양으로 함유될 수 있다.
적합한 UV 흡수제는 400 nm 미만에서의 흡수 용량을 기준으로 UV광으로부터 효과적으로 폴리카르보네이트를 보호할 수 있고, 370 초과, 바람직하게는 500 이상의 분자량을 갖는 화합물이다.
적합한 UV 흡수제는 특히 국제 특허 출원 공개 제99/05205호에 기재된 하기 화학식 II 및 화학식 III의 화합물이다.
Figure 112006035022912-PCT00007
식 중,
R1 및 R2는 동일하거나 상이하고, H, 할로겐, C1-C10-알킬, C5-C10-시클로알킬, C7-C13-아르알킬, C6-C14-아릴, -OR5 또는 -(CO)-O-R5를 나타내고, 여기서 R5는 H 또는 C1-C4-알킬이고,
R3 및 R4는 또한 동일하거나 상이하고, H, C1-C4-알킬, C5-C6-시클로알킬, 벤질 또는 C6-C14-아릴을 나타내고,
m은 1, 2 또는 3이며,
n은 1, 2, 3 또는 4이다.
Figure 112006035022912-PCT00008
식 중,
브릿지는
Figure 112006035022912-PCT00009
를 나타내고,
R1, R2, m 및 n은 상기 화학식 II에서 주어진 의미를 갖고,
p는 0 내지 3의 정수이고,
q는 1 내지 10의 정수이고,
Y는 -CH2-CH2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6- 또는 CH(CH3)-CH2-이며,
R3 및 R4는 상기 화학식 II에서 주어진 의미를 갖는다.
또한 적합한 UV 흡수제는 치환된 트리아진, 예컨대 2,4-비스(2,4-디메틸페닐)-6-(2-히드록시-4-n-옥틸옥시페닐)-1,3,5-트리아진 (시아소르브(CYASORB; 등록상표) UV-1164) 또는 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-(헥실)옥시페놀 (티누빈(Tinuvin; 등록상표) 1557)이다. 상표명 티누빈 (등록상표) 360 또는 아데카 스타브(Adeka Stab; 등록상표) LA 31로 시판되는 2,2-메틸렌비스-(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조-트리아졸-2-일)-페놀)이 UV 흡수제로서 특히 바람직하다. 국제 특허 출원 공개 제96/15102호의 실시예 1에 따라 얻어진 하기 화학식 IV의 UV 흡수제 우비놀(Uvinol; 등록상표) 3030이 또한 적합하다.
Figure 112006035022912-PCT00010
유럽 특허 제0500496 A1호에서 언급된 UV 흡수제 또한 적합하다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트의 적합한 안정화제는, 예를 들어 포스핀, 포스파이트 또는 Si-함유 안정화제, 및 또한 유럽 특허 제0 500 496 A1에 기재된 화합물이다. 언급될 수 있는 예는 트리페닐 포스파이트, 디페닐 알킬 포스파이트, 페닐 디알킬 포스파이트, 트리스-(노닐페닐)포스파이트, 테트라키스-(2,4-디-tert-부틸페닐) 4,4'-비페닐렌-디포스포나이트 및 트리아릴 포스파이트이다. 트리페닐포스핀 및 트리스-(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트가 특히 적합하다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트는 또한 글리세롤 모노-지방산 에스테르를 포함할 수 있다. 이는 성형 조성물의 중량을 기준으로 0.01 내지 1 중량％, 특히 바람직하게는 0.02 내지 0.3 중량％의 양으로 바람직하게 사용된다. 글리세롤 모노-지방산 에스테르는 글리세롤과 포화 지방족 C10 내지 C26-모노카르복실산, 바람직하게는 포화 지방족 C14 내지 C22-모노카르복실산의 에스테르이다. 글리세롤 모노-지방산 에스테르는 글리세롤의 1차 OH 관능 및 글리세롤의 2차 OH 관능, 및 이들 화합물의 두 이성질체류의 혼합물을 의미하는 것으로 이해된다. 이들의 제조로 인해, 글리세롤 모노-지방산 에스테르는 글리세롤의 다양한 디에스테르 및 트리에스테르를 50％ 미만으로 포함할 수 있다.
10 내지 26 개의 탄소 원자를 갖는 포화 지방족 모노카르복실산은, 예를 들어 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산 및 세로트산이다. 14 내지 22 개의 탄소 원자를 갖는 바람직한 포화 지방족 모노카르복실산은, 예를 들어 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라킨산 및 베헨산이다. 특히 바람직한 포화 지방족 모노카르복실산은 팔미트산 및 스테아르산이다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트는 또한 4가 내지 6가 알콜의 (부분) 에스테르, 특히 펜타에리트리톨 0.01 내지 0.5 중량％를 포함할 수 있다.
4가 알콜은, 예를 들어 펜타에리트리톨 및 메소에리트리톨이다. 5가 알콜은, 예를 들어 아라비톨, 리비톨 및 자일리톨이다. 6가 알콜은, 예를 들어 만니톨, 글루시톨 (소르비톨) 및 둘시톨이다.
상기 에스테르는 모노에스테르, 디에스테르, 트리에스테르, 테트라에스테르, 임의로 펜타에스테르 및 헥사에스테르 또는 이들의 혼합물이고, 특히 포화 지방족 C10 내지 C26-모노카르복실산, 바람직하게는 포화 지방족 C14 내지 C22-모노카르복실산과의 랜덤 혼합물이다. 이들의 제조로 인해, 시판되는 지방산 에스테르, 특히 펜타에리트리톨은 60％ 미만의 다양한 부분 에스테르를 포함할 수 있다.
10 내지 26 개의 탄소 원자를 갖는 포화 지방족 모노카르복실산은, 예를 들어 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산 및 세로트산이다.
14 내지 22 개의 탄소 원자를 갖는 바람직한 포화 지방족 모노카르복실산은, 예를 들어 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라킨산 및 베헨산이다,
포화 지방족 모노카르복실산, 예컨대 팔미트산 및 스테아르산이 특히 바람직하다.
포화 지방족 C10 내지 C26-카르복실산 및 지방산 에스테르는 문헌으로부터 공지되거나, 문헌으로부터 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 펜타에리트리톨 지방산 에스테르의 예는, 특히 바람직한 것으로 상기에서 언급된 모노카르복실산의 에스테르이다.
펜타에리트리톨과 스테아르산 및 팔미트산의 에스테르가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트에 하기 화학식 V의 화합물을 첨가하는 것이 바람직한 것으로 증명되었다.
Figure 112006035022912-PCT00011
식 중, A는 C10 내지 C40-지방산기, 바람직하게는 C22 내지 C34-지방산기를 나타내고, B는 3 내지 20 개, 바람직하게는 5 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 3가 알콜을 나타내고, C는 4 내지 40 개, 바람직하게는 5 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 디카르복실산기를 나타내고, n은 0 내지 15의 정수를 나타낸다. 이러한 화합물은 시판된다.
이들은 본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트와 문제 없이 처리되어서 생성물로서 얻어진 성형품에 손상을 나타내지 않는다. 폴리카르보네이트 성형 조성물 내 화학식 V의 화합물의 농도는 성형 조성물의 중량을 기준으로 바람직하게는 0.02 내지 1 중량％, 특히 0.05 내지 0.6 중량％일 수 있다.
특성의 변형을 위해, 또한 통상적인 첨가제를 본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트에 혼합하고(거나) 표면에 도포할 수 있다. 통상적인 첨가제는, 예를 들어 충전제, 강화 물질, 안정화제, 예컨대 열 안정화제 및 γ-선 안정화제, 대전 방지제, 유동화 보조제, 내화제, 염료 및 안료이다. 언급된 첨가제 및 추가 첨가제는 문헌 [Gaechter, Mueller, Kunststoff-Additive, 3rd edition, Hanser-Verlag, Munich, Vienna, 1989]에 기재되어 있다.
대전 방지제의 예는 양이온성 화합물, 예를 들어 4차 암모늄, 포스포늄 또는 술포늄 염, 음이온성 화합물, 예를 들어 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염 형태의 알킬 술포네이트, 알킬 술페이트, 알킬 포스페이트 또는 카르복실레이트, 및 비이온성 화합물, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 지방산 에스테르 또는 에톡시화 지방 아민이다. 바람직한 대전 방지제는 비이온성 화합물이다.
본 발명에 따른 폴리카르보네이트 충실 성형품은 0.5 mm 내지 15 mm의 두께를 가질 수 있다. 이는 또한 사용 분야에 따라 더 두꺼워질 수 있다. 폴리카르보 네이트 충실 성형품은 또한 둘 이상의 충실 성형품 (예를 들어, 시트)의 압출로 제조된 복합 성형품일 수 있다. 이런 경우, 본 발명에 따른 충실 성형품에서의 충실 폴리카르보네이트는 둘 이상의 중합체층으로부터 형성된다.
압출로 충실 시트를 제조하기 위해, 폴리카르보네이트 입자를 압출기의 호퍼에 공급하고, 이를 통해 스크류 및 배럴을 포함하는 가소화 시스템으로 전달한다.
상기 물질을 가소화 시스템으로 전달하고, 용융한다. 가소재 용융물을 시트 다이에 넣는다. 여과 장치, 용융 폄프, 정적 혼합 요소 및 추가 구성 요소를 가소화 시스템과 시트 다이 사이에 배열할 수 있다. 다이로부터 나온 용융물을 연마 캘린더로 전달한다. 연마 캘린더의 닙에서 최종 성형을 수행한다. 마지막으로 냉각, 특히 연마 스택 상에서 역으로 및 주변 공기에서 냉각하여 형태를 고정한다. 추가 장치로 운반, 보호 필름 도포, 일정 길이로 절단 및 압출된 시트의 적층을 수행한다.
공압출의 경우, 공압출될 물질을 하나 이상의 추가의 압출기에서 동일한 방식으로 가소화한다. 공압출 용융물을 주재료와 함께 다이의 상부 특정 공압출 어댑터 또는 특정 공압출 다이에 둔다. 공압출 층을 기저층의 한 면 및 양면 모두에 도포할 수 있다. 시트의 후속 작업으로 열성형 또는 고온성형 또는 표면 처리, 예컨대 긁힘 방지 코팅물, 확수층 및 기타 기능층으로 마감을 수행할 수 있다.
본 발명은 하기 실시예로 더 설명된다.
실시예 1
두께 6 mm 및 폭 600 mm의 폴리카르보네이트 충실 시트의 압출을 위해, 고점도 선형 폴리카르보네이트인 마크롤론(Makrolon; 등록상표) 3103 (Mw 약 32,000) 및 저점도 선형 폴리카르보네이트인 마크롤론 (등록상표) 2805 (Mw 약 29,000)을 사용하였다.
상기 폴리카르보네이트는 ISO 1133에 따라 측정시 약 6 (마크롤론 (등록상표) 3103) 및 9.5 (마크롤론 (등록상표) 2805) cm3/10 분 (300 ℃/l.2 kg)의 용융 부피 속도를 가졌다.
사용된 장치는
- 직경 (D) 75 mm 및 길이 33 xD의 스크류를 갖는 압출기 (상기 스크류는 탈휘발화 영역을 가짐);
- 용융 펌프;
- 크로스 헤드;
- 폭 600 mm의 시트 다이;
- 수평 롤 배열을 갖는 트리플-롤 연마 캘린더 (수평에 대해 ± 45°로 제3 롤을 회전하는 것이 가능함);
- 롤러 컨베이어;
- 양면에 보호 필름의 도포를 위한 장치;
- 테이크-오프(take-off) 장치;
- 길이-절단 장치 (톱);
- 적층 테이블
을 포함한다.
다이로부터 용융물을 롤 온도가 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 연마 캘린더로 전달하였다. 물질의 최종 성형 및 냉각을 연마 캘린더 상에서 수행하였다. 이어서, 상기 시트를 테이브-오프 장치로 이동시키고, 보호 필름을 양 측면에 도포하고, 톱으로 일정 길이로 절단하고, 이어서 시트의 적층을 수행하였다.
Figure 112006035022912-PCT00012
본 발명에 따라 압출에 의해 수득된 충실 시트의 개선된 광학 특성을 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112006035022912-PCT00013
αε 및 Dε의 낮은 값은 본 발명에 따라 수득된 마크롤론 (등록상표) 2805 시트의 감소된 광학 왜곡을 증명한다. 광학 왜곡은 DIN 52305 (ε = 55°)에 따른 사선 투영법으로 시각적으로 측정되었다.
실시예 2
두께 2 mm 및 폭 320 mm의 폴리카르보네이트 충실 시트의 압출을 위해, 고점도 선형 폴리카르보네이트인 마크롤론 (등록상표) 3103 및 저점도 선형 폴리카르보네이트인 마크롤론 (등록상표) 2805를 사용하였다.
상기 두 시트 모두 양 측면에 약 7 중량％의 UV 흡수제를 함유하는, 폴리카르보네이트로 제조된 UV 보호층이 공압출되었다.
사용된 장치는
- 직경 (D) 60 mm 및 길이 33 xD의 스크류를 갖는 주 압출기 (상기 스크류는 탈휘발화 영역을 가짐);
- 주 압출기의 상부 용융 펌프;
- 직경 35 mm의 스크류를 갖는 공압출기 (탈휘발화 영역이 없음);
- 공압출 어댑터;
- 폭 350 mm의 시트 다이;
- 수직 롤 배열을 갖는 트리플-롤 연마 캘린더;
- 롤러 컨베이어;
- 테이크-오프 장치;
- 길이-절단 장치 (톱);
- 적층 테이블
을 포함한다.
다이로부터 용융물을 롤 온도가 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 연마 캘린더로 전달하였다. 용융물을 하부 및 중간 롤 사이에 투입하였다. 물질의 최종 성형 및 냉각을 연마 캘린더 상에서 수행하였다. 이어서, 상기 시트를 테이브-오프 장치로 이동시키고, 톱으로 일정 길이로 절단하고, 이어서 시트의 적층을 수행하였다.
Figure 112006035022912-PCT00014
4 시간의 압출 기간 동안 하부 연마 스택 롤 상에 침착물의 형성 여부가 관찰 및 증명되었다. 마크롤론 (등록상표) 2805의 경우, 침착물 형성이 유의하게 감소되는 것으로 관찰되었다.

Claims (11)

  1. 평균 분자량
    Figure 112006035022912-PCT00015
    이 25,000 내지 31,000인 선형 폴리카르보네이트를 포함하는 성형 조성물의 압출로 수득가능한, DIN 52305-A-AS에 따른 편향각 αε (최소)이 2.0 이하이고, DIN 52305-A-AZ에 따른 굴절력 Dε (최소)이 0.05 이하인 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  2. 제1항에 있어서, DIN 52305-A-AS에 따른 편향각 αε (최소)이 1.7 이하이고, DIN 52305-A-AZ에 따른 굴절력 Dε (최소)이 0.04 이하인 것을 특징으로 하는 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 선형 폴리카르보네이트의 평균 분자량
    Figure 112006035022912-PCT00016
    이 28,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리카르보네이트 시트인 것을 특징으로 하는 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 둘 이상의 중합체 층으로 형성되 는 것을 특징으로 하는 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  6. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리카르보네이트 충실 성형품의 적어도 한 면에 기능층이 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  7. 제7항에 있어서, 하나 이상의 기능층이 긁힘 방지 코팅인 것을 특징으로 하는 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  8. 제7항 또는 제8항에 있어서, 하나 이상의 기능층이 UV광 및 기후 보호용 층인 것을 특징으로 하는 폴리카르보네이트 충실 성형품.
  9. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 폴리카르보네이트 충실 성형품을 포함하는 자동차 글레이징.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 폴리카르보네이트 충실 성형품의, 안전 스크린, 및 지붕, 소음 보호벽 및 광고면용 스크린으로서의 용도.
  11. 평균 분자량
    Figure 112006035022912-PCT00017
    이 25,000 내지 31,000인 선형 폴리카르보네이트를 사용하고, 4 시간 이상 연속적으로 공압출을 수행하는 것을 특징으로 하는, 제9항에 따른 폴리카르보네이트 충실 성형품의 공압출에 의한 제조 방법.
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