KR20160110434A - 이방성 폴리카보네이트 발포체 - Google Patents

이방성 폴리카보네이트 발포체 Download PDF

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KR20160110434A
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anisotropic
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open cell
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KR1020167021923A
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마틴 반 에스
마크 베릭스
존 크리스트
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

이방성 폴리카보네이트 발포체는 개시된다. 상기 폴리카보네이트 발포체는 낮은 개방 셀 함량을 가지며, 여기서 명시된 바와 같은 개선된 기계적 특성을 갖는다.

Description

이방성 폴리카보네이트 발포체 {ANISOTROPIC POLYCARBONATE FOAM}
본 출원은 2014년 1월 17일자에 출원된 미국 가 특허출원 제61/928,538호의 우선권을 주장하며, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다.
본 개시는 명시된 특성을 갖는 발포 폴리카보네이트 물질에 관한 것이다. 이들 발포체는 매우 높은 중량-대-강도비 (high strength-to-weight ratio)를 갖는 코어 물질로서 적용에서 유용한다. 또한 이방성 발포체를 제조하는 방법은 개시된다.
폴리우레탄 (PU) 발포체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 발포체, 및 발사목 (balsa wood)과 같은 이방성 발포체 (anisotropic foams)는 복합 물질에 코어 물질로 사용된다. 이들 물질의 기계적 특성은 매우 다양하다. 예를 들어, (Nida Core, Saint Lucie, Florida로부터 이용 가능한) Balsalite BL 6.5 R 발사목은 108kg/㎥의 밀도, 6.76MPa의 압축 강도 (compression strength), 2241MPa의 압축 모듈러스 (modulus), 1.85MPa의 전단 강도, 107.6MPa의 전단 계수, 및 6.89MPa의 인장 강도를 갖는다. (Nida Core, Saint Lucie, Florida로부터 이용 가능한) NidaFoam PET 100 폴리에틸렌 테레프탈레이트 발포체는 100kg/㎥의 밀도, 1.86MPa의 압축 강도, 84MPa의 압축 계수, 1.19MPa의 전단 강도, 27.9MPa의 전단 계수, 2.1MPa의 인장 강도, 107MPa의 인장 계수, 및 90% 미만의 밀폐 셀 율 (closed cell rate)을 갖는다. 폴리우레탄 발포체는 96kg/㎥의 밀도, 0.9MPa의 압축 강도, 21MPa의 압축 계수, 0.55MPa의 전단 강도, 5.5MPa의 전단 계수, 0.66MPa의 인장 강도, 16.5MPa의 인장 계수, 및 95% 미만의 밀폐 셀 율을 갖는다.
발사목의 기계적 특성은 PET 발포체 또는 PU 발포체보다 더 우수하다. 그러나, 발사목은 천연생산물이고, 품질이 일관되지 않으며, 또한 부패에 대해 민감하다. 부가적으로, 발사목은 열성형될 수 없다. 발사목의 또 다른 단점은, 복합 물질의 제작 동안, 목재가 다량의 수지를 빨아들이는 (즉, 흡수하는) 점에 있다, 즉, 목재가 큰 개방 셀 함량 (open cell content)을 갖는다. PET 발포체는 더 적은 수지를 차지하지만, 통상 10%를 초과하는 개방 셀 함량을 갖는다. PET 발포체는 또한 발포하기 위한 특화된 합체 스트랜드 다이 (specialized coalescent strand die)를 요구하고, 원하는 이방성 특성을 얻기 위해 후-인발 (post drawing)을 요구한다. 약 5% 개방 셀 함량을 갖는 PU 발포체는 가장 낮은 수지 흡수율을 갖는다. 그러나, PU 발포체는 화학적으로 발포된다. 코어 물질로서 사용될 수 있고, 우수한 기계적 특성을 갖는 발포체에 대한 필요 및 요구가 있다.
본 개시는 특정 특성을 갖는 이방성 폴리카보네이트 발포체에 관한 것이다. 이들 발포체는 복합체용 코어 물질로 사용될 수 있고, 높은 중량-대-강도비를 요구하는 적용에서 유용하다.
다양한 구체 예에서, 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 중량 평균 분자량를 갖는, 이방성 폴리카보네이트 발포체는 개시된다.
좀 더 특정 구체 예에서, 상기 이방성 폴리카보네이트 발포체는 또한 20% 이하의 개방 셀 함량, 또는 5% 이하의 개방 셀 함량을 갖는다.
상기 발포체는, 더 구체적인 구체 예에서, 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 25,000 내지 약 50,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 폴리카보네이트는 비스페놀-A로부터 유래될 수 있다. 상기 발포체는 분지형 폴리카보네이트를 사용할 수 있거나, 또는 선형 폴리카보네이트를 사용할 수 있다.
또한, 용융 제형 (molten formulation)을 얻기 위해 압출기에서 폴리카보네이트를 용융시키는 단계; 상기 용융 제형으로 발포제 (blowing agent)를 주입하는 단계; 상기 용융 제형을 혼합하여 단상 혼합물 (single phase mixture)을 얻는 혼합 단계; 및 상기 단상 혼합물을 이방성 폴리카보네이트 발포체를 얻기 위해 다이를 통해 압출시키는 단계를 포함하는 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법은 여기에 개시된다.
발포제는 이소부탄일 수 있다.
특정 구체 예에서, 상기 다이는 약 1 ㎜ 내지 약 2 ㎜의 길이를 갖고, 약 3 ㎜ 내지 약 10 ㎜의 직경을 갖는다.
상기 용융 제형은 때때로 활석 (talcum) 또는 용융 실리카와 같은, 핵제 (nucleating agent)를 포함한다.
상기 다이는 약 160℃ 내지 약 180℃의 다이 온도로 유지될 수 있다.
이하, 이들 및 기타 비-제한 특징은 좀 더 구체적으로 기재된다.
본 도면의 간단한 설명은 여기서 개시된 대표적인 구체 예를 예시하는 목적을 위해 제공되며, 이를 제한하지 않는다.
도 1은 200x 배율에서 수직 방향 (cross-flow direction)의 분지형 폴리카보네이트 발포체의 제1 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다.
도 2는 200x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 제2 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다 (다른 위치).
도 3은 200x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 제3 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다 (다른 위치).
도 4는 200x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 제4 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다 (다른 위치).
도 5는 300x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다.
도 6은 40x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다.
도 7은 50x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다.
도 8은 50x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다 (다른 위치).
도 9는 75x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다 (다른 위치).
도 10은 103x 배율에서 수직 방향의 동일한 분지형 폴리카보네이트 발포체의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다.
도 11은 이방성 발포체를 만드는데 사용된 선형 폴리카보네이트에 대한 응력 대 변형률 관계를 나타내는 그래프이다.
이하 본 개시는 바람직한 구체 예 및 그 안에 포함된 실시 예들의 상세한 설명을 참조하여 좀 더 쉽게 이해될 것이다. 본 명세서 및 첨부된 청구항에서, 참조는, 다음의 의미를 갖도록 정의될 수 있는, 다수의 용어에 대해 만들어질 것이다.
"단수" 및 "복수"는 특별히 구분없이 사용되며, 별도의 언급이 없는 한, "단수" 및 "복수" 모두 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미한다.
본 명세서 및 청구항에 사용된 바와 같은, 용어 "포함하는"은 구체 예인 "이루어지는" 및 "필수적으로 이루어지는"을 포함할 수 있다.
본 출원의 명세서 및 청구항에서 수치 값, 특히 이들이 중합체 또는 중합체 조성물과 관련되는 수치 값은, 다른 특징의 개별 중합체를 함유할 수 있는 조성물에 대한 평균값을 반영한다. 더군다나, 별도의 언급이 없다면, 상기 수치 값은, 유효 숫자의 동일한 수로 감소된 경우 동일한 수치 값 및 그 값을 결정하기 위해 본 출원에 기재된 타입의 전통적인 측정 기술의 실험 오차 미만으로 명시된 값과 다른 수치 값을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
여기에 개시된 모든 범위는, 인용된 말단점 및 독자적인 조합을 포함한다 (예를 들어, "2 grams 내지 10 grams"의 범위는 말단점인, 2 grams 및 10 grams, 및 모든 중간 값의 포함이다).
여기에 사용된 바와 같은, 비슷한 용어는, 이것이 관련된 기초 기능에 변화를 결과하지 않고 변할 수 있는 어떤 정량적인 표현을 변경하는데 적용될 수 있다. 따라서, "약" 및 "실질적으로"와 같은, 용어 또는 표현 방식에 의해 변경된 값은, 명시된 정확한 값으로 한정되지 않알 수 있다. 수식어 "약"은 또한 두 말단점의 절대 값에 의해 정의된 범위를 개시하는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 표현 "약 2 내지 약 4"는 또한 "2 내지 4"의 범위를 나타낸다.
화합물은 표준 명칭 (standard nomenclature)을 사용하여 기재된다. 예를 들어, 어떤 표시된 기 (group)에 의해 치환되지 않는 어떤 위치는 표시된 대로의 결합에 의해 채워진 이의 원자가, 또는 수소 원자를 갖는 것으로 이해된다. 두 개의 문자 또는 상징 사이에 있지 않은 실선 ("-")은 치환기에 대한 부착점을 나타내기 위해 사용된다. 예를 들어, 알데하이드기 -CHO는 카보닐기의 탄소를 통해 부착된다.
용어 "지방족"은 환형이 아닌 원자의 선형 또는 분지형 배열을 의미하고, 적어도 하나의 원자가를 갖는다. 지방족 기는 적어도 하나의 탄소 원자를 포함하는 것으로 정의된다. 원자의 배열은 골격에 질소, 황, 실리콘, 셀레늄 및 산소와 같은 이종원자를 포함할 수 있고, 오직 탄소 및 수소로 구성될 수 있다. 지방족 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 대표적인 지방족 기는 메틸, 에틸, 이소프로필, 이소부틸, 하이드록시메틸 (-CH2OH), 머캅토메틸 (-CH2SH), 메톡시, 메톡시카보닐 (CH3OCO-), 니트로메틸 (-CH2NO2), 및 티오카보닐을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 "알킬"은 오직 탄소 및 수소로 구성된 원자의 선형 또는 분지형 배열을 의미한다. 원자의 배열은 단일 결합, 이중 결합, 또는 삼중 결합 (통상적으로, 알칸, 알켄, 또는 알킨이라 한다)을 포함할 수 있다. 알킬기는 치환 (즉, 하나 이상 수소 원자가 대체됨) 또는 비치환될 수 있다. 대표적인 알킬기는 메틸, 에틸, 및 이소프로필을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 알킬은 지방족의 부분 집합인 점을 주의해야 한다.
용어 "방향족"은 적어도 하나의 원자가를 갖고, 적어도 하나의 방향족 기를 포함하는 원자의 배열을 의미한다. 원자의 배열은 질소, 황, 셀레늄, 실리콘 및 산소와 같은 이종원자를 포함할 수 있고, 오직 탄소 및 수소로 구성될 수 있다. 방향족 기는 치환되지 않는다. 대표적인 방향족 기는 페닐, 피리딜, 푸라닐 (furanyl), 티에닐, 나프틸 및 바이페닐을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 "아릴"은 전부 탄소 원자 및 수소 원자로 구성된 방향족 라디칼을 의미한다. 아릴이 탄소 원자의 수치적 범위와 연관하여 기재된 경우, 이것은 치환된 방향족 라디칼을 포함하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 예를 들어, 문구 "6 내지 10 탄소 원자를 함유하는 아릴"은 오직 페닐기 (6 탄소 원자) 또는 나프틸기 (10 탄소 원자)를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, 메틸페닐기 (7 탄소 원자)를 포함하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 아릴은 방향족의 부분 집합인 점을 주의해야 한다.
용어 "시클로지방족"은 환형이지만 방향족이 아닌, 원자의 배열을 의미한다. 상기 시클로지방족 기는 고리에 질소, 황, 셀레늄, 실리콘 및 산소와 같은 이종원자를 포함할 수 있고, 또는 오직 탄소 및 수소로 구성될 수 있다. 시클로지방족 기는 하나 이상의 바이시클로 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시클로헥실메틸기 (C6H11CH2-)는 시클로헥실 고리 (원자의 배열이 환형이지만 방향족이 아님) 및 메틸렌기 (바이시클로 성분)를 포함하는 시클로지방족 작용기이다. 시클로지방족 기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 대표적인 시클로지방족 기는 시클로프로필, 시클로부틸, 1,1,4,4-테트라메틸시클로부틸, 피페리디닐, 및 2,2,6,6-테트라메틸피페리딜을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 "시클로알킬"은 환형이지만 방향족이 아니고, 오직 탄소 및 수소로 구성된 원자의 배열을 의미한다. 시클로알킬기는 치환 또는 비치환될 수 있다. 시클로알킬은 시클로지방족의 부분 집합인 점에 주의하여야 한다.
본 개시는 많은 다른 적용에 유용한 이방성 폴리카보네이트 발포체에 관한 것이다. 예를 들어, 이들은 풍력 터빈 블레이드 (wind turbine blade)의 구조적 코어 물질; 복합체 또는 인공 목재에 코어 물질; 또는 보트, 기차, 자동차 및 비행기와 같은 차량에서 구조적 성분 또는 절연 물질로 사용될 수 있다. 몇몇 복합 물질에서, 상기 코어 물질은 두 개의 다른 층 또는 스킨 (skins) 사이에 샌드위치된다. 다른 복합체에서, 오직 하나의 층 또는 스킨은 코어 물질의 표면에 적용된다.
용어 "이방성"은 폴리카보네이트 발포체의 어떤 특성이 상기 특성이 측정된 축 (axis)에 의존하여 다르다는 것을 의미한다. 본 개시의 목적을 위하여, 특성들은 서로 수직인 두 개의 축들 (유입 (in-flow) 및 수직 (cross-flow))에 대해 측정된다.
용어 "발포체"는 폴리카보네이트를 통해 가스를 불어넣어 부풀었을 경우 폴리카보네이트가 고체가 되면서 형성된 구조를 의미한다. 이 "발포체" 구조는 또한 두 성분을 혼합하고, 그 다음 다른 성분의 발포체를 생성하기 위해 하나의 성분을 추출하는 고체 상태 발포와 같은, 다른 방법을 통해, 또는 졸-겔 기술에 의해 발포될 수 있다. 발포는 폴리카보네이트 도처에 형성되는, 포켓 (pockets) 또는 셀을 결과한다. 발포체의 하나의 특성은 이의 개방/밀폐 셀 함량이다. 밀폐 셀은 폴리카보네이트에 의해 완전하게 둘러싸인 별개 포켓이다. 개방 셀은 폴리카보네이트의 표면에 궁극적으로 연결되는 적어도 하나의 개구를 갖는 포켓이다. 개방 셀은 발포체의 기계적 특성에 부정적인 영향을 미치고, 또한 복합 구조의 생산 동안 대량의 중합체 수지의 흡수를 유도한다.
본 개시의 이방성 폴리카보네이트 발포체는 개선된 기계적 특성을 가지며, 동시에 낮은 개방 셀 함량을 갖는다. 이들 폴리카보네이트 발포체를 제조하기 위한 공정은, 예를 들어, PET 발포체와 비교하여 더 간단하다. 바람직한 이방성 특성을 얻기 위해 발포체를 인발하는 것이 필요하지 않고, 복잡한 다이 디자인은 요구되지 않고 발포체를 생산한다.
여기서 사용된 바와 같은, 용어 "폴리카보네이트" 및 "폴리카보네이트 중합체"는 화학식 1의 반복하는 구조적 카보네이트 단위를 갖는 중합체를 의미한다:
[화학식 1]
Figure pct00001
여기서 R1기의 총수의 적어도 약 60퍼센트는 방향족 유기 라디칼이고, 이의 밸런스 (balance)는 지방족, 지환족, 또는 방향족 라디칼이다. 에스테르 단위 (-COO-)는 카보네이트 단위로 고려되지 않고, 카보네이트 단위는 에스테르 단위로 고려되지 않는다. 하나의 구체 예에서, 각 R1은 방향족 유기 라디칼, 예를 들어, 하기 화학식 2의 라디칼이다:
[화학식 2]
Figure pct00002
여기서 각각의 A1 및 A2는 모노사이클릭 이가 아릴 라디칼이고, Y1은 A2에서 A1을 분리시키는 하나 또는 두 개의 원자를 갖는 가교 라디칼 (bridging radical)이다. 대표적인 구체 예에서, 하나의 원자는 A2에서 A1을 분리시킨다. 이 타입의 라디칼의 예시적인 비-제한 실시 예는 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O2)-, -C(O)-, 메틸렌, 시클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-바이시클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 시클로헥실리덴, 시클로펜타데실리덴, 시클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴 (adamantylidene)이다. 가교 라디칼 Y1은 탄화수소기 또는 메틸렌, 시클로헥실리덴, 또는 이소프로필리덴과 같은 포화 탄화수소기일 수 있다.
폴리카보네이트는 화학식 HO-R1-OH를 갖는 디하이드록시 화합물의 계면 반응 (interfacial reaction)에 의해 생산될 수 있고, 여기서 R1은 상기에서 정의된 바와 같다. 계면 반응에서 적절한 디하이드록시 화합물은 화학식 3의 디하이드록시 화합물뿐만 아니라 화학식 A의 디하이드록시 화합물을 포함한다:
[화학식 3]
Figure pct00003
여기서, Y1, A1 및 A2는 전술된 바와 같다. 또한, 화학식 4의 비스페놀 화합물은 포함된다:
[화학식 4]
Figure pct00004
여기서 Ra 및 Rb 각각은 할로겐 원자 또는 일가 탄화수소기을 나타내고, 같거나 다를 수 있으며; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다; 그리고 Xa는 화학식 5의 그룹 중 하나를 나타낸다:
[화학식 5]
Figure pct00005
여기서 Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 일가의 선형 또는 환형 탄화수소기를 나타내고, Re은 이가 탄화수소기이다.
화학식 3에 의해 나타낼 수 있는 비스페놀 화합물의 타입의 구체적인 예로는 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판 (이하 "비스페놀-A" 또는 "BPA"), 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, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐) 프로판, 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐) 프로판, 및 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 (phthalimidine) ("PPPBP")을 포함한다. 전술된 디하이드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합은 또한 사용될 수 있다.
분지형 폴리카보네이트는 또한 유용하며, 뿐만 아니라 선형 폴리카보네이트 및 분지형 폴리카보네이트의 혼합물도 유용하다. 분지형 폴리카보네이트는 중합 동안 분지화제 (branching agent)를 첨가하여 제조될 수 있다. 이들 분지화제는 하이드록실, 카르복실, 카르복실 무수화물, 할로포밀, 및 전술된 작용기의 혼합물로부터 선택된 적어도 세 개의 작용기를 함유하는 다중작용기 유기 화합물을 포함한다. 구체적인 예로는 트리멜리트산 (trimellitic acid), 트리멜리틱 무수물 (trimellitic anhydride), 트리멜리틱 삼염화물 (trimellitic trichloride), 트리스-p-하이드록시 페닐 에탄 (THPE), 이사틴 (isatin)-비스-페놀, 트리스-페놀 TC (1,3,5-트리스((p-하이드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA (4(4(1,1-비스(p-하이드록시페닐)-에틸) 알파, 알파-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포밀 프탈릭 무수물 (chloroformyl phthalic anhydride), 트리메신산 (trimesic acid), 및 벤조페논 테트라카르복실산 (benzophenone tetracarboxylic acid)을 포함한다. 분지화제는 약 0.05 wt% 내지 약 2.0 wt%의 수준으로 첨가될 수 있다.
여기에 사용된 바와 같은 "폴리카보네이트" 및 "폴리카보네이트 중합체"는 폴리카보네이트와 카보네이트 사슬 단위를 포함하는 다른 공중합체 (copolymer)의 혼합물을 더욱 포함한다. 대표적인 공중합체는 코폴리에스테르-폴리카보네이트로서 또한 알려진, 폴리에스테르 카보네이트이다. 이러한 공중합체는, 화학식 1의 순환 (recurring) 카보네이트 사슬 단위에 부가하여, 화학식 6의 반복 단위를, 더욱 함유한다:
[화학식 6]
Figure pct00006
여기서, D는 디하이드록시 화합물로부터 유래된 이가 라디칼이고, 그리고, 예를 들어, C2-10 알킬렌 라디칼, C6-20 알리시클릭 라디칼, C6-20 방향족 라디칼 또는 폴리옥시알킬렌 라디칼일 수 있고, 여기서 알킬렌기는 2 내지 약 6 탄소 원자, 구체적으로, 2, 3, 또는 4 탄소 원자를 함유한다; 및 T는 디카르복실산으로부터 유래된 이가 라디칼이고, 그리고 예를 들어, C2-10 알킬렌 라디칼, C6-20 알리시클릭 라디칼, C6-20 알킬 방향족 라디칼, 또는 C6-20 방향족 라디칼일 수 있다. 다른 구체 예에서, C4-C36 알킬렌 라디칼을 함유하는 디카르복실산은 화학식 6의 공중합체를 형성하는데 사용될 수 있다. 이러한 알킬렌 라디칼의 예로는 아디프산, 세바신산 (sebacic acid) 또는 도데카노인산 (dodecanoic acid)을 포함한다.
하나의 구체 예에서, D는 C2-6 알킬렌 라디칼이다. 또 다른 구체 예에서, D는 화학식 7의 방향족 디하이드록시 화합물로부터 유래된다;
[화학식 7]
Figure pct00007
여기서 각 Rk는 독립적으로 C1-10 탄화수소기이고, n은 0 내지 4이다. 할로겐은 일반적으로 브롬이다. 화학식 7에 의해 나타낼 수 있는 화합물의 예로는 레조르시놀 (resorcinol); 5-메틸 레조르시놀, 5-페닐 레조르시놀, 5-큐밀 레조르시놀, 또는 이와 유사한 것과 같은 치환된 레조르시놀 화합물; 카테콜; 하이드로퀴논; 2-메틸 하이드로퀴논, 2-t-부틸 하이드로퀴논, 2-페닐 하이드로퀴논, 2-큐밀 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트타메틸 하이드로퀴논, 또는 이와 유사한 것과 같은 치환된 하이드로퀴논; 또는 전술된 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
폴리에스테르를 제조하는데 사용될 수 있는 방향족 디카르복실산의 예로는 이소프탈산 또는 테레프탈산, 1,2-디(p-카복시페닐)에탄, 4,4'-디카복시디페닐 에테르, 4,4'-비스벤조산, 및 전술된 산 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물을 포함한다. 융합 고리를 함유하는 산은 또한 예를 들어 1,4-, 1,5-, 또는 2,6-나프탈렌디카르복실산에서 존재할 수 있다. 특정 디카르복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 시클로헥산 디카르복실산, 또는 이의 혼합물이다.
다른 구체 예에서, 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 사용될 수 있다. 적절한 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 구체적인 예로는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) (PBT), 폴리(에틸렌 나프타노에이트 (naphthanoate)) (PEN), 폴리(부틸렌 나프타노에이트) (PBN), (폴리프로필렌 테레프탈레이트) (PPT), 폴리시클로헥산디메탄올 테레프탈레이트 (PCT), 및 전술된 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다.
다른 에스테르기를 갖는 에스테르 단위를 반복하는 알킬렌 테레프탈레이트를 포함하는 공중합체는 또한 유용할 수 있다. 유용한 에스테르 단위는, 개별 단위로, 또는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블럭으로 중합체 사슬에서 존재할 수 있는, 다른 알킬렌 테레프탈레이트 단위를 포함할 수 있다. 이러한 공중합체의 구체적인 예로는 폴리(시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 약어가 PCTG, 여기서 중합체는 50 mol% 이상의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 포함, 및 약어가 PETG를 포함하고, 여기서 중합체는 50 mol% 초과의 폴리(1,4-시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)를 포함한다.
폴리(시클로알킬렌 디에스테르)는 또한 폴리(알킬렌 시클로헥산디카르복실레이트)를 포함할 수 있다. 이들 중, 특정 예로는 화학식 8의 순환 단위를 갖는, 폴리(1,4-시클로헥산-디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트) (PCCD)이다:
[화학식 8]
Figure pct00008
여기서, 화학식 6을 사용하여 기재된 바와 같이, R2는 1,4-시클로헥산디메탄올로부터 유래된 1,4-시클로헥산디메틸렌기이고, T는 시클로헥산디카르복실레이트 또는 이의 화학적 등가물로부터 유래된 시클로헥산 고리이며, cis-이성질체, trans-이성질체, 또는 전술된 이성질체 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
본 개시의 특정 구체 예에서, 폴리카보네이트 중합체 (A)는 화학식 I의 구조를 갖는 디하이드록시 화합물로부터 유래된다:
[화학식 I]
Figure pct00009
여기서, R1 내지 R8은 수소, 질소, 시아노, C1-C20 알킬, C4-C20 시클로알킬, 및 C6-C20 아릴로부터 각각 독립적으로 선택되고; 및 A는 결합, -O-, -S-, -SO2-, C1-C12 알킬, C6-C20 방향족, 및 C6-C20 시클로지방족으로부터 선택된다.
특정 구체 예에서, 화학식 I의 디하이드록시 화합물은 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판 (즉, 비스페놀-A 또는 BPA)이다. 화학식 I의 다른 예시적인 화합물은: 2,2-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-페닐-4-하이드록시페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산; 4,4'디하이드록시-1,1-비페닐; 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸-1,1-비페닐; 4,4'-디하이드록시-3,3'-디옥틸-1,1-비페닐; 4,4'-디하이드록시디페닐에테르; 4,4'-디하이드록시디페닐티오에테르; 및 1,3-비스(2-(4-하이드록시페닐)-2-프로필)벤젠을 포함한다.
좀 더 특정 구체 예에서, 상기 폴라카보네이트 발포체를 만드는데 사용된 폴리카보네이트 중합체는 비스페놀-A 단독중합체이다. 상기 폴리카보네이트 중합체는 약 25,000 내지 약 50,000 달톤 (daltons)의 범위를 포함하는, 폴리카보네이트 표준에 따라, 약 12,000 내지 약 50,000 daltons의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가질 수 있다. 상기 폴리카보네이트 중합체는 선형 또는 분지형 폴리카보네이트일 수 있다.
적절한 폴리카보네이트는, 계면 중합 및 용융 중합과 같은, 기술분야에서 알려진 공정에 의해 제조될 수 있다. 비록 계면 중합에 대한 반응 조건이 변할 수 있을지라도, 대표적인 공정은 일반적으로 수성 가성 소다 또는 탄산칼륨 (potash)에서 이가 페놀 반응물 (dihydric phenol reactant)을 용해 또는 분산시키는 단계, 적절한 수-비혼화성 용매 매체에 최종 혼합물을 첨가하는 단계, 및 조절된 pH 조건, 예를 들어, 약 8 내지 약 10 하에서, 상전이 촉매 또는 트리에틸아민과 같은 적절한 촉매의 존재하에서 카보네이트 전구체와 상기 반응물을 접촉시키는 단계를 포함한다. 일반적으로, 용융 중합 공정에서, 폴리카보네이트는, 균일한 분산액을 형성하기 위해 Banbury® 혼합기, 트윈 스크류 (twin screw) 압출기, 또는 이와 유사한 것에서 에스테르교환 (transesterification) 촉매의 존재하에, 디페닐 카보네이트와 같은, 디아릴 카보네이트 에스테르 및 디하이드록시 반응물을, 용융 상태에서, 공-반응시켜 제조될 수 있다. 휘발성 일가 페놀 (monohydric phenol)은 증류 (distillation)에 의해 용융 반응물로부터 제거되고, 중합체는 용융 잔류물로서 분리된다. 중합 후, 상기 폴리카보네이트는 일반적으로 펠렛화된다. 상기 펠렛은 그 다음 이방성 폴리카보네이트 발포체를 얻기 위해 가공된다.
상기 이방성 폴리카보네이트 발포체는 압출기를 사용하여 생산될 수 있다. 폴리카보네이트는, 예를 들어, 펠렛, 과립, 또는 분말을 이송 및 투여 (dosing)하여, 압출기에 로딩된다. 핵제는 또한 첨가될 수 있다. 상기 폴리카보네이트는 그 다음 용융 제형을 얻기 위해 압출기에서 용융 및 가소화된다. 발포제는 그 다음 용융 제형으로 주입된다. 이것은, 예를 들어, 압출기의 배럴 (barrel)을 통해 가압 가스의 주입에 의해 수행될 수 있다. 상기 용융 제형은 그 다음 단상 혼합물을 얻기 위해 균일하게 혼합된다. 상기 단상 혼합물은 그 다음 압축 생산물의 형상화를 위한 다이를 갖는 노즐을 통해 압출된다. 상기 노즐을 통한 압력 강하에 기인한, 단상 혼합물에서 열역학적 불안정성은 발포체를 생성하기 위해 기공의 핵생성, 성장, 및 합체 (coalescence)를 유발 및 조절한다. 상기 물질은 그 다음 대기압으로 되돌아왔을 때 원하는 형태로 형상화 및 냉각될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구조에서, 상기 압출기는 다이를 통한 압출 이후에 용융 제형을 냉각하기 위한 고정식 혼합기 (static mixer)를 수반하는 이중 스크류 압출기이다. 원한다면, 다른 장치는 폴리카보네이트 발포체의 원하는 가공을 위해 압출기의 말단에 부가될 수 있다.
발포체를 생산하는데 사용될 수 있는 물리적 발포제의 적절한 예로는 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 하이드로플루오로카본, 하이드로카본 및 이소부탄, CO2, 펜탄, 부탄 및/또는 질소와 같은 대기 가스를 포함한다. 바람직한 물리적 발포제는 이소부탄 및 CO2이다. 상기 발포제는 폴리카보네이트 발포체의 약 0.3 wt% 내지 약 20 wt%일 수 있다. 좀 더 특정 구체 예에서, 상기 발포제는 폴리카보네이트 발포체의 약 0.3 wt% 내지 약 10 wt%, 1 wt% 내지 약 13 wt%, 또는 약 2 wt% 내지 약 10 wt%이다.
적절한 핵제는 활석, 용융 실리카, 또는 중탄산나트륨 및 구연산의 혼합물을 포함한다. 다른 적절한 핵제는 아미드, 아민 및/또는 포화 또는 불포화 지방족 (C10-C34) 카르복실산의 에스테르를 포함한다. 적절한 아미드의 예로는, 예를 들어, 에틸렌 비스테아라마이드 (bistearamide) (EBS), 부틸렌 비스테아라마이드, 헥사메틸렌 비스테아라마이드 및/또는 에틸렌 비스베헨아미드 (bisbehenamide)와 같은, 지방산 (비스)아미드 및 알킬렌디일-비스-알칸아미드, 바람직하게는 (C2-C32) 알킬렌디일-비스-(C2-C32)알칸아미드를 포함한다. 적절한 아민은, 예를 들어, 에틸렌 비스카프로아민 및 헥사메틸렌 비스카프로아민과 같은, (C2-C18) 알킬렌 디아민을 포함한다. 포화 또는 불포화 지방족 (C10-C34) 카르복실산의 바람직한 에스테르는 지방족 (C16-C24) 카르복실산의 에스테르이다. 일반적으로, 상기 핵제는 폴리카보네이트 발포체의 약 0.5 wt% 내지 1.0 wt%를 포함하는, 약 0.1 wt% 내지 약 4.0 wt%의 양으로 존재한다.
압출기의 노즐은 온도가 조절되고, 높고 빠른 압력 강하를 발생시키기 위해 사용된다. 압력 강하 및 압력 강하 속도의 정도 모두는 중합체의 점도, 다이를 통한 중합체의 처리량, 및 다이 치수에 의해 결정된다. 일반적으로, 작은 치수 다이는 높은 압력 강하를 발생시키는데 사용되는 반면, 짧은 다이는 높은 압력 강하 속도를 발생시키는데 사용된다. 상기 압력 강하의 정도는 약 3MPa 내지 50MPa에서 변할 수 있는 반면, 압력 강하 속도는 0.01 내지 100 GPa/sec에서 변할 수 있다. 다이 자체는 약 1 millimeter (㎜) 내지 약 2 ㎜의 길이를 가질 수 있고, 약 3 ㎜ 내지 약 10 ㎜의 직경을 가질 수 있으며, 이것은 중합체의 몰 질량 및 다이를 통한 중합체의 처리량에 의존한다. 상기 다이에서 배출되는 중합체의 온도는 약 160℃ 내지 약 180℃을 포함하는, 약 150℃ 내지 약 200℃, 또는 좀 더 특정 구체 예에서, 약 172℃ 내지 약 175℃일 수 있다.
최종 이방성 폴리카보네이트 발포체는 밀도, 개방 셀 함량, 및 분자량의 바람직한 조합을 갖는다. 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥, 약 80 kg/㎥ 내지 약 120 kg/㎥, 또는 약 100 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥을 포함하는, 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도를 가질 수 있다. 상기 발포체는 10% 이하 및 5% 이하를 포함하는, 20% 이하의 개방 셀 함량을 가질 수 있다. 상기 발포체는 약 25,000 내지 약 50,000을 포함하는, 약 12,000 내지 약 50,000의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가질 수 있다. 이들 세 가지 특성의 범위의 모든 조합은 구체적으로 고려된다. 특히 바람직한 구체 예에서, 상기 폴리카보네이트는 적어도 35,000 g/mol의 Mw을 갖는 선형 폴리카보네이트이다. 이 발포체에 대한 특정 적용은 풍차 블레이드 (windmill blades)에서 사용을 포함한다.
부가적인 구체 예에서, 상기 발포체는 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw을 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 120 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 또 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 100 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 120 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 100 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 20% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다시, 상기 폴리카보네이트는 선형 또는 분지형 폴리카보네이트일 수 있다.
부가적인 구체 예에서, 상기 발포체는 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 120 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 100 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 120 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 100 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 10% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다시, 상기 폴리카보네이트는 선형 또는 분지형 폴리카보네이트일 수 있다.
부가적인 구체 예에서, 상기 발포체는 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 120 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 100 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 12,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 몇몇 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 120 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 좀 더 다른 구체 예에서, 상기 발포체는 약 100 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도; 5% 이하의 개방 셀 함량; 및 약 25,000 내지 약 50,000의 Mw를 갖는다. 다시, 상기 폴리카보네이트는 선형 또는 분지형 폴리카보네이트일 수 있다.
하기 실시 예들은 본 개시의 공정 및 폴리카보네이트 발포체를 예시하기 위해 제공된다. 실시 예들은 그 안에 서술된 재료, 조건 또는 공정 파라미터를 단지 예시하는 것이지, 이에 대한 개시에 제한되는 것은 아니다.
실시 예
실시 예 1
여기에서 형성된 폴리카보네이트 발포체의 밀도는 다음과 같이 얻어진다. 샘플 막대는 먼저 공기 중에서 측량된다 (그램으로 질량). 이들은 그 다음 물 내에 침치되고, 수위 변위 (water level displacement)는 과립형 실린더에서 측정된다. 이 데이터로부터, 밀도는 얻어질 수 있다.
주사 전자 현미경 (SEM)은 15 kV 및 SE 모드에서 작동된 (FEI로 이용 가능한) XL30 LaB6 현미경을 사용하여 수행된다.
분지형 폴리카보네이트 발포체는 발포제에 대해 5 wt% 이소부탄을 사용하여, 5 kg/hr의 압출기 속도, 및 170℃의 다이 온도로 5 ㎜의 다이에서 생산된다. 핵제는 사용되지 않는다. 최종 샘플은 폴리스티렌 표준인, 15-16 ㎜의 막대 직경, 및 85 kg/㎥의 밀도에 대하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 것으로 33,700 g/mol의 Mw을 갖는다. 이 발포체는 (1,1,1-트리스-(p-하이드록시페닐)에탄을 사용하여 분지된) 99.77 wt%의 폴리카보네이트, 0.06 wt%의 트리스(디-t-부틸페닐)포스파이트, 및 맑은 색상을 얻기 위해 사용된 0.17 wt%의 색상 패키지 (color package)를 함유하는 조성물로부터 만들어진다.
도 1-5는 공정 방향에 수직 (즉, 수직 방향)인 셀 크기 분포를 나타낸다. 도 1-4는 200x 배율인 반면, 도 5는 300x 배율이다. 다시, 핵제는 사용되지 않으며, 넓은 셀 크기 범위를 결과한다. 핵제의 사용은 좀 더 균일한 모폴로지를 결과할 수 있다.
도 6-10은 공정 방향 (즉, 유입 방향)에서 셀 크기 분포를 나타낸다. 도 6은 40x 배율이고, 도 7 및 도 8은 50x 배율이며, 도 9는 75x 배율이고, 및 도 10은 103x 배율이다. 형성된 채널은 이들 사진에서 볼 수 있다.
전술된 결과는 폴리카보네이트 발포체 모폴로지가 발사목과 유사하다는 것을 입증한다.
실시 예 2
사용된 폴리카보네이트 조성물은 폴리카보네이트 발포체의 특성을 시험하기 위해 만들어진다. 상기 폴리카보네이트 조성물은 페놀 말단캡을 사용하는 99.47 wt%의 선형 비스페놀-A-단독중합체, 0.35 wt%의 탈염수, 0.05 wt%의 트리스(디-t-부틸페닐)포스파이트, 및 맑은 색상을 얻기 위해 사용된 의 0.13 wt%의 색상 패키지를 포함한다. 비스페놀-A 단독중합체는 폴리스티렌 표준, 및 64.5 dL/g의 목표 고유 점도 (target intrinsic viscosity) (IV)에 대하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 것으로 35,000 g/mol의 목표 Mw을 갖는다.
상기 폴리카보네이트 발포체는 공정 방향에 수직 및 평형하게 상기 발포체를 기계적으로 압축하기 위해 인장 시험기를 사용하여 시험된다. 결과는 도 11에서 나타낸다. 이 그래프는 발포체가 이방성, 즉, 다른 방향에서 다른 특성을 갖는다는 것을 나타낸다. 발사목과 같이, 상기 이방성 폴리카보네이트는 수직 방향보다 공정 방향에서 더 강하다.
본 개시는 대표적인 구체 예를 참조하여 기재된다. 명백히, 변경 및 변화는 전술한 상세한 설명을 판독하고 이해한 경우 일어날 수 있다. 본 개시는, 이러한 변경 및 변화가 첨부된 청구항 및 이의 균등물의 범주 내에 있는 한 모든 이러한 변경 및 변화를 포함하는 것으로 해석되는 것으로 의도된다.

Claims (16)

  1. 약 30 kg/㎥ 내지 약 1200 kg/㎥의 밀도; 및
    약 12,000 내지 약 50,000의 중량 평균 분자량를 갖는, 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발포체는 20% 이하의 개방 셀 함량을 갖는 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 발포체는 5% 이하의 개방 셀 함량을 갖는 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  4. 청구항 1-3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포체는 약 80 kg/㎥ 내지 약 350 kg/㎥의 밀도를 갖는 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  5. 청구항 1-4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포체는 약 25,000 내지 약 50,000의 중량 평균 분자량을 갖는 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  6. 청구항 1-5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 비스페놀-A로부터 유래되는 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  7. 청구항 1-6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 분지형 폴리카보네이트인 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  8. 청구항 1-6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 선형 폴리카보네이트인 이방성 폴리카보네이트 발포체.
  9. 청구항 1-8 중 어느 한 항의 이방성 폴리카보네이트 발포체으로부터 만들어지거나 또는 청구항 1-8 중 어느 한 항의 이방성 폴리카보네이트 발포체를 함유하는 제품.
  10. 용융 제형을 얻기 위해 압출기에서 폴리카보네이트를 용융시키는 단계;
    상기 용융 제형으로 발포제를 주입하는 단계;
    상기 용융 제형을 혼합하여 단상 혼합물을 얻는 혼합 단계; 및
    상기 단상 혼합물을 이방성 폴리카보네이트 발포체를 얻기 위해 다이를 통해 압출시키는 단계를 포함하는 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 발포제는 이소부탄인 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법.
  12. 청구항 10 또는 11에 있어서,
    상기 다이는 약 1 ㎜ 내지 약 2 ㎜의 길이를 갖고, 약 3 ㎜ 내지 약 10 ㎜의 직경을 갖는 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법.
  13. 청구항 10-12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융 제형은 핵제를 포함하는 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 핵제는 활석 또는 용융 실리카인 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법.
  15. 청구항 10-14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이는 약 150℃ 내지 약 200℃의 다이 온도로 유지되는 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법.
  16. 청구항 10-15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출 동안 압력 강하는 3MPa 내지 50MPa이고, 상기 압력 강하 속도는 0.01 GPa/sec 내지 100 GPa/sec인 이방성 폴리카보네이트 발포체의 제조방법.
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