KR20210041636A - 중합체 조성물, 이러한 조성물로부터 제조된 물품, 및 이러한 조성물의 성형 방법 - Google Patents

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Abstract

중합체 조성물은 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제, 열가소성 중합체, 및 플루오로중합체를 포함한다. 성형품은, 캐비티를 한정하는 적어도 하나의 벽을 포함하고, 상기 벽은 캐비티로의 접근을 허용하는 개구를 갖는다. 상기 벽은 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제, 열가소성 중합체, 및 플루오로중합체를 포함하는 중합체 조성물을 포함한다. 중합체 조성물의 성형 방법이 또한 제공된다.

Description

중합체 조성물, 이러한 조성물로부터 제조된 물품, 및 이러한 조성물의 성형 방법{POLYMER COMPOSITIONS, ARTICLES MADE FROM SUCH COMPOSITIONS AND METHODS FOR MOLDING SUCH COMPOSITIONS}
본 발명은 중합체 조성물, 상기 중합체 조성물로 제조된 물품, 및 상기 중합체 조성물의 성형 방법에 관한 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 이러한 중합체 조성물로 제조된 중합체 조성물, 물품(예: 성형품) 및 상기 중합체 조성물의 성형 방법에 관한 것이다. 압출 취입 성형품과 같은 성형품의 형성에 사용되는 경우, 중합체 첨가제와 플루오로중합체의 상승적 블렌드를 포함하고 특정의 원하는 용융 특성(예: 겉보기(apparent) 용융 점도)을 갖는 본 발명의 중합체 조성물은 바람직한 광학 특성(예: 헤이즈 및 광택)을 나타내는 성형품의 제조에 특히 적합하다. 특히, 본 발명의 중합체 조성물을 사용하여 제조된 성형품은 다른 중합체 조성물을 사용하여 제조된 물품과 비교하여 낮은 헤이즈 및 높은 광택의 바람직한 조합을 나타내는 것으로 여겨진다. 이러한 광학 특성을 고려하면, 본 발명의 중합체 조성물 및 이로부터 형성된 성형품은 포장 용기 및 식품 용기에 사용하기에 특히 바람직하다고 여겨진다.
임의의 특정 이론에 결부되기를 바라지는 않지만, 핵제(nucleating agent) 또는 정화제(clarifying agent)는 중합체의 벌크 또는 내부 부분에 바람직한 광학적 성질(예: 낮은 헤이즈)을 제공하는 작용을 하는 반면, 플루오로중합체는 고 광택과 같은 바람직한 표면 특성을 갖는 성형품을 제공하기 위해 핵제 또는 정화제와 함께 작용한다. 보다 구체적으로, 플루오로중합체는, 중합체 조성물을 가공하는데 사용되는 기계의 작업 표면을 코팅하는 역할을 하고, 중합체 조성물은 이러한 코팅된 표면 부근에서 더 부드럽고 더 높은 속도로 유동한다고 여겨진다. 또한, 핵제 또는 정화제의 포함은 가소화(용융) 상태로부터 중합체가 냉각됨에 따라 형성되는 결정의 크기를 감소시키고, 이 작은 결정 크기는 중합체 표면에서 덜 현저하고 더욱 작은 교란을 발생시킨다고 여겨진다. 마지막으로, 중합체 조성물의 용융 특성(겉보기 용융 점도로 나타냄)은 압출 단계 및 취입 성형(blow molding) 단계 모두에 대해 특성들의 적절한 균형을 나타내는 중합체 조성물을 제공하는 것으로 여겨진다. 특히, 중합체 조성물은 압출 단계 동안 비교적 낮은 용융 점도를 나타내며, 이것은 다이 벽에 대한 비교적 낮은 전단 응력과 관련이 있다고 여겨지는데, 이는 플루오로중합체 코팅이 압출 단계 동안 다이 벽으로부터 제거되지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 중합체 조성물은, 패리슨이 취입되어 몰드 캐비티의 표면을 향해 팽창할 때 낮은 전단 응력 조건 하에서 비교적 낮은 점도를 나타낸다. 이러한 비교적 낮은 점도는, 중합체 조성물이 몰드 마감재(finish)(전형적으로 고 광택으로 연마됨)의 질감(texture)에 더 잘 부합하도록 하고, 또한 패리슨의 표면이 수평 또는 매끈하게 되어 표면 헤이즈를 감소시키는 것을 가능하게 한다고 여겨진다. 그러나, 중합체 조성물의 점도는, 패리슨이 자체적으로 지지할 수 없는 이러한 낮은 전단 조건 하에서 그렇게 낮지는 않다.
제 1 실시양태에서, 본 발명은
(a) 열가소성 중합체;
(b) 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제; 및
(c) 플루오로중합체
를 포함하는 중합체 조성물을 제공하며, 이때 상기 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다.
제 2 실시양태에서, 본 발명은, 캐비티를 한정하는 적어도 하나의 벽을 포함하는 성형된 열가소성 물품을 제공하고, 상기 벽은, 캐비티로의 접근을 허용하는 개구를 가지며, 열가소성 중합체; 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제; 및 플루오로중합체를 포함하는 중합체 조성물을 포함한다. 상기 중합체 조성물은 바람직하게는 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다.
제 3 실시양태에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 중합체 조성물의 제조 방법을 제공한다:
(a) 제 1 열가소성 중합체를 제공하는 단계;
(b) (i) 제 2 열가소성 중합체, (ii) 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제, 및 (iii) 플루오로중합체를 포함하는 마스터배치 조성물을 제공하는 단계; 및
(c) 상기 제 1 열가소성 중합체와 상기 마스터배치 조성물을 혼합하여 중합체 조성물을 제조하는 단계로서, 이때 상기 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 단계.
제 4 실시양태에서, 본 발명은 중합체 조성물의 성형 방법을 제공한다. 특히, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
(a) 성형품의 형상을 한정하는 내부 표면을 갖는 몰드 캐비티(cavity) 및 다이를 포함하는 장치를 제공하는 단계;
(b) (i) 열가소성 중합체; (ii) 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제; 및 (iii) 플루오로중합체를 포함하는 중합체 조성물을 제공하는 단계로서, 이때 상기 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 단계;
(c) 상기 중합체 조성물이 상기 다이를 통해 압출될 수 있도록 상기 중합체 조성물을 용융시키기에 충분한 온도로 중합체 조성물을 가열하는 단계;
(d) 상기 다이를 통해 용융된 중합체 조성물을 압출하여 패리슨(parison)을 형성하는 단계;
(e) 상기 몰드 캐비티에 상기 패리슨을 포획하는 단계;
(f) 상기 패리슨이 몰드 캐비티의 내부 표면과 일치하고 성형품을 생성하도록 패리슨을 팽창시키기에 충분한 압력 하에 가압 유체를 상기 패리슨 내로 취입하는 단계;
(g) 상기 성형품을, 중합체 조성물이 적어도 부분적으로 고화되는 온도로 냉각시켜, 상기 성형품이 그 형상을 유지하게 하는 단계; 및
(h) 상기 몰드 캐비티로부터 성형품을 제거하는 단계.
제 1 실시양태에서, 본 발명은, 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제, 열가소성 중합체 및 플루오로중합체를 포함하는 중합체 조성물을 제공한다.
중합체 조성물은 임의의 적합한 중합체를 함유할 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 열가소성 중합체, 예컨대 폴리올레핀을 함유할 수 있다. 적합한 폴리올레핀은 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 공중합체(예: 폴리프로필렌 랜덤 공중합체), 폴리프로필렌 충격 공중합체 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 적합한 폴리프로필렌 공중합체는 에틸렌, 부트-1-엔(즉, 1-부텐) 및 헥스-1-엔(즉, 1-헥센)으로 이루어진 군으로부터 선택된 공단량체의 존재하에 프로필렌의 중합으로부터 제조된 랜덤 공중합체를 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 이러한 폴리프로필렌 랜덤 공중합체에서, 공단량체는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있지만, 전형적으로 약 10 중량% 미만(예: 약 1 내지 약 7 중량%)의 양으로 존재한다. 적합한 폴리프로필렌 충격 공중합체는, 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 에틸렌 프로필렌-디엔 단량체(EPDM), 폴리에틸렌 및 플라스토머로 이루어진 군으로부터 선택된 공중합체를 폴리프로필렌 단독중합체 또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체에 첨가함으로써 제조된 것들을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 이러한 폴리프로필렌 충격 공중합체에서, 공중합체는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있지만, 전형적으로는 약 5 내지 약 25 중량%의 양으로 존재한다. 임의의 가능한 바람직한 양태에서, 중합체는 프로필렌 및 에틸렌의 공중합으로부터 제조된 폴리프로필렌 랜덤 공중합체이며, 이때 에틸렌의 양은 약 1 내지 약 7 중량%이다.
전술한 바와 같이, 중합체 첨가제는 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본원에서 사용된 용어 "핵제"는 핵을 형성하거나 중합체가 용융 상태에서 고화될 때 중합체 내의 결정의 형성 및/또는 성장을 위한 부위를 제공하는 첨가제를 지칭하는데 사용된다. 존재한다면, 중합체 조성물 중의 핵제는 임의의 적합한 핵제일 수 있다. 적합한 핵제는, 2,2'-메틸렌-비스-(4,6-디-tert-부틸페닐) 포스페이트 염(예: 나트륨 2,2'-메틸렌-비스-(4,6-디-tert-부틸페닐) 포스페이트 또는 알루미늄 2,2'-메틸렌-비스-(4,6-디-tert-부틸페닐)포스페이트), 비사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카복실레이트 염(예: 디나트륨 비사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카복실레이트 및 칼슘 비사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카복실레이트), 사이클로헥산-1,2-디카복실레이트 염(예: 칼슘 사이클로헥산-1,2-디카복실레이트, 일염기성 알루미늄 사이클로헥산-1,2-디카복실레이트, 디리튬 사이클로헥산-1,2-디카복실레이트, 스트론튬 사이클로헥산-1,2-디카복실레이트), 및 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 비사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카복실레이트 염 및 사이클로헥산-1,2-디카복실레이트 염에 있어서, 카복실레이트 잔기는 시스- 또는 트랜스-형태로 배열될 수 있고, 시스-형태가 바람직하다.
중합체 조성물 중에 존재하는 경우, 핵제는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 중합체 조성물에서의 사용에 적합한 핵제의 양은 핵제의 조성 및 중합체 조성물의 원하는 성질과 같은 몇 가지 인자에 좌우될 것이다. 예를 들어, 핵제는 중합체 조성물의 총 추를 사용 기준으로 약 0.001 중량% 이상, 약 0.0025 중량% 이상, 약 0.01 중량% 이상, 약 0.05 중량% 이상, 약 0.075 중량% 이상, 또는 약 0.1 중량% 이상으로 중합체 조성물 중에 존재할 수 있다. 핵제는 약 10 중량% 이하, 약 5 중량% 이하, 약 1 중량% 이하, 약 0.5 중량% 이하, 약 0.4 중량% 이하, 또는 약 0.3 중량% 이하의 양으로 중합체 조성물 중에 존재할 수 있다. 특정의 가능한 바람직한 양태에서, 핵제는 중합체 조성물 중에, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 1 중량%, 약 0.05 내지 약 0.5 중량%, 약 0.075 내지 약 0.4 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 0.3 중량%의 양으로 존재한다.
조성물 중에 존재하는 경우, 정화제는 임의의 적합한 정화제일 수 있다. 특정의 가능한 바람직한 실시양태에서, 정화제는 다가 알코올 및 방향족 알데하이드의 축합 생성물인 트리스아미드 및 아세탈 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 적합한 트리스아미드 정화제는, 벤젠-1,3,5-트리카복시산의 아미드 유도체, N-(3,5-비스-포르밀아미노-페닐)-포름아미드(예: N-[3,5-비스-(2,2-디메틸-프로피오닐아미노)-페닐]-2,2-디메틸-프로피온아미드)의 유도체, 2-카바모일-말론아미드의 유도체(예: N,N'-비스-(2-메틸-사이클로헥실)-2-(2-메틸-사이클로헥실카바모일)-말론아미드) 및 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 정화제는 다가 알코올 및 방향족 알데하이드의 축합 생성물인 아세탈 화합물을 포함한다. 적합한 다가 알코올은 자일리톨 및 솔비톨과 같은 비환형 폴리올, 및 비환형 데옥시 폴리올(예: 1,2,3-트리데옥시노니톨 또는 1,2,3-트리데옥시논-1-에니톨)을 포함한다. 적합한 방향족 알데히드는 전형적으로 벤젠 고리상의 5 개의 나머지 위치가 비치환되거나 치환된 단일 알데히드 기를 함유한다. 따라서, 적합한 방향족 알데히드는 벤즈알데히드 및 치환된 벤즈알데히드(예: 3,4-디메틸-벤즈알데히드 또는 4-프로필-벤즈알데히드)를 포함한다. 상기 반응에 의해 생성된 아세탈 화합물은 모노-아세탈, 디-아세탈 또는 트리-아세탈 화합물(즉, 각각 1, 2 또는 3 개의 아세탈 기를 함유하는 화합물)일 수 있다.
일부 가능한 바람직한 실시양태에서, 정화제는 하기 화학식 I의 구조를 따르는 아세탈 화합물을 포함한다:
Figure pat00001
(I).
화학식 I의 구조에서, R1은 수소, 알킬 기, 알케닐 기, 하이드록시알킬 기, 알콕시 기 및 알킬 할라이드 기로 이루어진 군으로부터 선택된다. R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 알킬 기, 알콕시 기, 알케닐 기, 아릴 기 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택된다. R12는 -CH2OH 및 -CHOHCH2OH로 이루어진 군으로부터 선택된 하이드록시알킬 기이다. 특정 실시양태에서, R1은 알킬 기 및 알케닐 기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2, R3, R5, R6, R7, R8, R10, 및 R11은 각각 수소이고; R12는 -CHOHCH2OH이고; R4 및 R9는 알킬 기 및 알콕시 기로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정의 보다 특정한 실시양태에서, R1은 알킬 기(바람직하게는 n-프로필)이고; R2, R3, R5, R6, R7, R8, R10, 및 R11은 각각 수소이고; R12는 -CHOHCH2OH이고; R4 및 R9는 각각 알킬 기(바람직하게는 n-프로필)이다. 특정 다른 실시양태에서, R1, R2, R5, R6, R7, R8, 및 R11은 각각 수소이고; R12는 -CHOHCH2OH이고; R3, R4, R9 및 R10은 각각 알킬 기(바람직하게는 메틸기)이다. 특정 다른 실시양태에서, R1, R2, R5, R6, R7, R8, 및 R11은 각각 수소이고; R12는 -CHOHCH2OH이고; R3, R4, R9 및 R10은 각각 할로겐(바람직하게는 염소 원자)이다.
조성물 중에 존재하는 경우, 정화제는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 중합체 조성물에서의 사용에 적합한 정화제의 양은 정화제의 조성 및 중합체 조성물의 원하는 광학 특성과 같은 몇 가지 인자에 좌우될 것이다. 예를 들어, 정화제는, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.001 중량% 이상, 약 0.0025 중량% 이상, 약 0.01 중량% 이상, 약 0.05 중량% 이상, 약 0.075 중량% 이상, 또는 약 0.1 중량% 이상으로 중합체 조성물 중에 존재할 수 있다. 정화제는 약 10 중량% 이하, 약 5 중량% 이하, 약 1 중량% 이하, 약 0.7 중량% 이하, 약 0.6 중량% 이하, 또는 약 0.5 중량% 이하의 양으로 중합체 조성물 중에 존재할 수 있다. 일부 가능한 바람직한 실시양태에서, 정화제는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 1 중량%, 약 0.05 내지 약 0.7 중량%, 약 0.075 내지 약 0.6 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%의 양으로 중합체 조성물 중에 존재한다. 따라서, R1이 알킬 기(예: n-프로필)이고, R2, R3, R5, R6, R7, R8, R10, 및 R11은 각각 수소이고, R12는 -CHOHCH2OH이고, R4 및 R9는 각각 알킬 기(예, n-프로필)인 화학식 I의 구조를 따르는 아세탈 화합물을 포함하는 경우와 같은 특정 가능한 바람직한 실시양태에서, 정화제는 중합체 조성물 중에 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량% (예: 약 0.15 중량% 내지 약 0.45 중량%)의 양으로 존재할 수 있다. 정화제가 R1, R2, R5, R6, R7, R8, 및 R11이 각각 수소이고; R12는 -CHOHCH2OH이고; R3, R4, R9 및 R10은 각각 알킬 기(예, 메틸 기)인 화학식 I의 구조를 따르는 아세탈 화합물을 포함하는 경우와 같은 임의의 다른 가능한 바람직한 실시양태에서, 정화제는 중합체 조성물 중에 약 0.1 중량% 내지 약 0.3 중량%(예: 약 0.15 중량% 내지 약 0.25 중량%)의 양으로 존재할 수 있다.
중합체 조성물에 존재하는 플루오로중합체는 임의의 적합한 플루오로중합체(예: 플루오로가소물 또는 플루오로엘라스토머)일 수 있다. 적합한 플루오로중합체는 불화 비닐리덴, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로(알킬 비닐 에테르) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 단량체로 제조된 중합체를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체는 (i) 비닐리덴 플루오라이드, 및 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 1-하이드로펜타플루오로프로필렌 및 2-하이드로펜타플루오로프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 공단량체의 공중합체; (ii) 불화 비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌, 및 헥사플루오로프로필렌, 1-하이드로펜타플루오로프로필렌 및 2-하이드로펜타플루오로프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 공단량체의 삼원공중합체; (iii) 테트라플루오로에틸렌 및 프로필렌의 공중합체; (iv) 테트라플루오로에틸렌, 프로필렌 및 불화 비닐리덴의 공중합체; 및 (v) (i) - (iv) 중 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체이다. 보다 특정의 가능한 특정 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체는 비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌의 삼원 중합체이다.
중합체 조성물에 사용하기에 적합한 플루오로중합체는 임의의 적합한 분자량을 가질 수 있다. 그러나, 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체는 비교적 고 분자량을 갖는다. 임의의 특정 이론에 구속되기를 바라지는 않지만, 상대적으로 고 분자량을 갖는 플루오로중합체는 본 발명의 중합체 조성물에서 사용하기에 특히 적합하며, 이는 중합체 조성물을 가공하는데 사용되는 장비의 작업 표면 상에 코팅을 형성하고 유지시키는 상기 플루오로중합체의 능력에 기인한다. 이들 작업 표면 상에 형성된 코팅은, 성형품의 표면에서의 결함(imperfection) 생성으로부터 이들 작업 표면에서의 결함을 방지하거나 성형품에 형성된 결함 정도를 감소시킴으로써 중합체 조성물로 제조된 성형품의 외관을 개선(예: 광택을 개선)하는데 도움이 된다고 여겨진다.
당업자에게 이해되는 바와 같이, 본 발명의 중합체 조성물에 사용되는 것과 같은 플루오로중합체를 포함하는 중합체의 분자량은, 중합체 시스템에서 중합체 사슬의 분자량을 측정하는 복잡성 때문에 중합체의 평균 분자량과 하나 이상의 물리적 성질 사이의 상관 관계에 기초한 측정이 일반적으로 사용되지만, 많은 상이한 방식으로 측정 및 표시될 수 있다. 그러한 측정 중 하나는 평균 분자량과 용융 중합체의 유속(예: 용융 유동 지수(MFI)) 사이의 상관 관계에 기초한다. 또 다른 측정은, 평균 분자량과 중합체에 매립된 원통형 금속 디스크 또는 회전자의 회전에 저항하는 전단 토크 사이의 상관 관계(즉, 무니 점도)에 기초한다.
중합체 조성물에 사용하기에 적합한 플루오로중합체는 임의의 적합한 용융 유동 지수(MFI)를 가질 수 있다. 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체는 5kg 추를 사용하여 265℃에서 ASTM D1238-04c에 따라 측정시 약 2 g/10 분 이상, 약 3 g/10 분 이상, 약 4 g/10 분 이상, 또는 약 5 g/10 분 이상의 MFI를 갖는다. 특정의 가능한 바람직한 양태에서, 플루오로중합체는 5kg 추를 사용하여 265℃에서 ASTM D1238-04c에 따라 측정시 약 2 내지 약 50 g/10 분, 또는 약 3 내지 약 40 g/10 분, 또는 약 4 내지 약 30 g/10 분의 MFI을 갖는다. 임의의 가능한 보다 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체는 5 kg 추를 사용하여 265℃에서 ASTM D1238-04c에 따라 측정시 약 5 내지 약 25 g/10 분의 MFI를 갖는다.
중합체 조성물에 사용하기에 적합한 플루오로중합체는 임의의 적합한 무니 점도를 가질 수 있다. 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체의 무니 점도는 121℃, 대형 회전자, 조건 ML 1 + 10 분에서 ASTM 표준 D1646-07에 따라 측정시 약 25 이상 또는 약 28 이상이다. 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체의 무니 점도는, 121℃, 대형 회전자, 조건 ML 1 + 10 분에서 ASTM 표준 D1646-07에 따라 측정시 약 80 이하, 약 70 이하, 약 60 이하, 약 50 이하 또는 약 40 이하(예, 약 38 이하)이다. 따라서, 특정의 가능한 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체의 무니 점도는 121℃, 대형 회전자, 조건 ML 1 + 10 분에서 ASTM 표준 D1646-07에 따라 측정시 약 25 내지 약 80, 약 25 내지 약 70, 약 25 내지 약 60, 약 25 내지 약 50, 또는 약 25 내지 약 40(예: 약 28 내지 약 38)이다.
중합체 조성물에 사용하기에 적합한 플루오로중합체는 멀티모달(multimodal) 플루오로중합체를 포함한다. 본원에서 사용된 용어 "멀티모달"은 별개의(discrete) 상이한 분자량(예: 별개의 상이한 평균 분자량)의 2 이상의 성분을 갖는 플루오로중합체를 지칭하는데 사용된다. 적합한 멀티모달 플루오로중합체는 예를 들어 국제 특허 출원 공보 WO 2000/69967에 기술되어 있다. 이러한 멀티모달 플루오로중합체에서, 각 성분은 비결질 또는 반-결정질일 수 있거나, 하나의 성분은 비정질이고 다른 성분은 반-결정질일 수 있다.
플루오로중합체는 임의의 적합한 양으로 본 발명의 중합체 조성물에 존재할 수 있다. 본 발명의 중합체 조성물을 사용하여 제조된 제품의 광학 특성에 대한 유해한 효과를 방지하거나 감소시키기 위해, 본 발명자는, 플루오로중합체가 전형적으로 중합체 조성물 중에 비교적 적은 양으로 존재해야 한다는 것을 발견하였다. 임의의 가능한 바람직한 양태에서, 플루오로중합체는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1,000 ppm 이하, 약 750 ppm 이하, 약 500 ppm 이하 또는 약 250 ppm 이하(예: 약 200 ppm 이하)의 양으로 중합체 조성물에 존재한다. 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 플루오로중합체는, 중합체 조성물 중에 존재하는 중합체 첨가제의 양 대 중합체 조성물에 존재하는 플루오로중합체의 양의 비가, 중합체 조성물에 존재하는 중합체 첨가제 및 플루오로중합체의 총 중량을 기준으로 약 4:1 내지 약 100:1, 약 8:1 내지 약 100:1, 약 10:1 내지 약 100:1 또는 약 20:1 내지 약 100:1이 되도록 하는 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.
중합체 가공 보조제로서 판매되는 많은 시판중인 플루오로중합체는 소량의 적어도 하나의 계면 제제, 예컨대 폴리알킬렌 옥사이드(예: 폴리(에틸렌 글리콜) 또는 폴리(에틸렌 옥사이드))를 함유하며, 이는 중합체 가공 보조제 내의 플루오로중합체 입자의 표면을 습윤화시킴으로써 중합체 가공 보조제의 성능을 향상시키는 것으로 여겨진다. 그러나, 폴리(에틸렌 글리콜)과 같은 계면 제제의 사용과 전형적으로 관련된 이점에도 불구하고, 이러한 계면 제제는 본 발명의 중합체 조성물을 사용하여 제조된 성형품의 유리한 광학 특성을 실제로 저해할 수 있다고 여겨진다. 따라서, 임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 중합체 조성물은 실질적으로 폴리(에틸렌 글리콜)을 함유하지 않거나 임의의 계면 제제를 실질적으로 함유하지 않는다. 보다 구체적으로, 특정의 가능한 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 100ppm 미만의 폴리(에틸렌 글리콜), 50ppm 미만의 폴리(에틸렌 글리콜), 25ppm 미만의 폴리(에틸렌 글리콜), 10ppm 미만의 폴리(에틸렌 글리콜), 또는 5ppm 미만의 폴리(에틸렌 글리콜)을 함유한다.
중합체 조성물은 임의의 적합한 겉보기 용융 점도를 가질 수 있다. 중합체 조성물의 겉보기 용융 점도는 임의의 적합한 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 겉보기 용융 점도는 ASTM 시험 방법 D3835-08 "모세관 유동계를 이용한 중합체 물질의 특성 결정을 위한 표준 시험 방법"에 기술된 시험 방법을 사용하여 결정할 수 있다. 이 시험 방법은, 230℃는 폴리프로필렌 조성물의 시험에 전형적으로 사용되는 시험 온도이지만, 본 출원인은 개시된 조성물 및 방법으로 가능하게 하고자 하는 보다 낮은 가공 온도에 더 근접하기 때문에 190℃가 보다 적합한 온도라고 믿는다. 따라서, 본원에 열거된 중합체 조성물에 대한 겉보기 용융 점도는 190℃의 온도에서 전술한 시험 방법을 사용하여 바람직하게 결정된다. 중합체 조성물의 겉보기 용융 점도는 임의의 적합한 겉보기 전단 속도에서 측정될 수 있다. 가공 중에 중합체 조성물이 겪는 전단 조건에 근사한 두 개 이상의 상이한 겉보기 전단 속도에서의 겉보기 용융 점도를 측정하는 것이 유용하다고 여겨진다. 예를 들어, 50 s-1, 20 s-1, 및 15 s-1의 겉보기 전단 속도는, 예를 들어, 패리슨이 취입되고 몰드 캐비티의 내부 표면으로 팽창되는 경우에 중합체 조성물이 겪는 비교적 약한 전단 조건과 유사하다고 여겨진다. 한편, 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도는, 예를 들어 다이 오리피스를 빠져 나올 경우에 중합체 조성물이 겪는 상대적으로 높은 전단 조건에 가깝다고 여겨진다. 중합체 조성물의 겉보기 용융 점도를 측정할 때, 모세관 유동계는 길이 대 직경 비가 30:1 인 1.00 mm 직경의 모세관 다이를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 중합체 조성물은 바람직하게는 시험을 시작하기 전에 6 분의 체류 시간 동안 모세관 유동계에 남아 있게 한다. 바람직하게는, 겉보기 용융 점도의 측정을 적어도 3 회 반복하고, 그러한 측정 값을 평균한다. 마지막으로, 중합체 조성물의 겉보기 용융 점도는 바람직하게는 중합체, 중합체 첨가제, 플루오로중합체, 및 임의적 성분(예: 퍼옥사이드)이 용융 가공(예: 압출기를 통과)된 후에 결정된다.
바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 겉보기 전단 속도 20 s-1 및 190℃의 온도에서 2,550 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 1,500 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 3000 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 특히 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 2,550 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (iii) 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 1,500 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 2,550 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (iii) 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 3000 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 2,550 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, (iii) 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 1,500 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (iv) 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 3000 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다.
상기 제시된 값은 몇 가지 상이한 겉보기 전단 속도에서 중합체 조성물의 겉보기 용융 점도에 대한 최대 값을 나타낸다. 특정 실시양태에서, 중합체 조성물의 겉보기 용융 점도는 바람직하게는 특정 최소값 미만으로 떨어지지 않으며, 이 값은 겉보기 전단 속도에 의존할 것이다. 예를 들어, 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 50 Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 약 100 Pa·s 이상의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 500 Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 약 700 Pa·s 이상의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 겉보기 전단 속도 20 s-1 및 190℃의 온도에서 약 500Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 약 800Pa·s 이상의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 800 Pa·s 이상, 더욱 바람직하게는 약 1,000 Pa·s 이상의 겉보기 용융 점도를 갖는다.
일련의 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 바람직하게는 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 50 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs(예: 약 100 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs)의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 500 Pa·s 내지 2,550 Pa·s(예: 약 800 Pa·s 내지 2,550 Pa·s)의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 50 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs(예: 약 100 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs)의 겉보기 용융 점도, (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 500 Paㆍs 내지 약 2,550 Paㆍs(예: 약 800 Pa·s 내지 2,550 Pa·s)의 겉보기 용융 점도, 및 (iii) 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 500 Pa·s 내지 1,500 Pa·s(예: 약 700 Pa·s 내지 1,500 Pa·s)의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 50 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs(예: 약 100 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs)의 겉보기 용융 점도, (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 500 Paㆍs 내지 약 2,550 Paㆍs(예: 약 800 Pa·s 내지 2,550 Pa·s)의 겉보기 용융 점도, 및 (iii) 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 800 Pa·s 내지 3,000 Pa·s(예: 약 1,000 Pa·s 내지 3,000 Pa·s)의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 50 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs(예: 약 100 Paㆍs 내지 약 200 Paㆍs)의 겉보기 용융 점도, (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 500 Paㆍs 내지 약 2,550 Paㆍs(예: 약 800 Pa·s 내지 2,550 Pa·s)의 겉보기 용융 점도, (iii) 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 500 Pa·s 내지 1,500 Pa·s(예: 약 700 Pa·s 내지 1,500 Pa·s)의 겉보기 용융 점도 및 (iv) 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 800 Pa·s 내지 3,000 Pa·s(예: 약 1,000 Pa·s 내지 3,000 Pa·s)의 겉보기 용융 점도를 갖는다.
조성물에 사용되는 중합체(예: 폴리프로필렌 중합체)는 중합체 조성물에 대해 본원에 기재된 겉보기 용융 점도, 용융 유속 및/또는 유속 비를 갖도록 제조된 중합체일 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물에 사용하기에 적합한 폴리프로필렌 중합체는, 제조자가 판매하는 중합체가 상기 중합체 조성물에 대해 본원에 기재된 하나 이상의 겉보기 용융 점도 값을 갖는 방식으로 제조된 것을 포함한다. 다르게는, 원하는 특성을 갖지 않는 중합체(예, 폴리프로필렌 중합체)는, 원하는 겉보기 용융 점도, 용융 유속 및/또는 유속 비를 달성하기 위해 하나 이상의 첨가제로 처리하거나, 기계적 처리에 의해 또는 상기 중합체를 하나 이상의 추가 중합체와 혼합하여 개질될 수 있다. 예를 들어, 중합체는, 중합체의 하나 이상의 특성을 변형시키기 위해 유기 과산화물 또는 비스-브레이킹제(vis-breaking agent)와 조합된 다음 용융 가공(예: 압출)될 수 있다. 이러한 용도에 적합한 유기 과산화물의 예로는 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸 퍼옥시)헥신-3,3,6,6,9,9-펜타메틸-3-(에틸 아세테이트)-1,2,4,5-테트라옥시 사이클로노난, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, 과산화수소, 디쿠밀 퍼옥사이드, tert-부틸 퍼옥시 이소프로필 카보네이트, 디-tert-부틸 퍼옥사이드, p-클로로벤조일 퍼옥사이드, 디벤조일 디퍼옥사이드, tert-부틸 쿠밀 퍼옥사이드, tert-부틸 하이드록시에틸 퍼옥사이드, 디-tert-아밀 퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥센-2,5-디페리소노나노에이트, 아세틸 사이클로헥산설포닐 퍼옥사이드, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, tert-아밀 퍼네오데카노에이트, tert-부틸-페네오데카노에이트, tert-부틸퍼피발레이트, tert-아밀퍼피발레이트, 비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드, 디이소노나노일 퍼옥사이드, 디데카노일 퍼옥사이드, 디옥타노일 퍼옥사이드, 디라우로일 퍼옥사이드, 비스(2-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디석시노일 퍼옥사이드, 디아세틸 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, tert-부틸 퍼-2-에틸헥사노에이트, 비스(4-클로로벤조일)퍼옥사이드, tert-부틸 퍼이소부티레이트, tert-부틸 퍼말레에이트, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)사이클로헥산, tert-부틸 퍼옥시이소프로필 카보네이트, tert-부틸 퍼이소노나오에이트, 2,5-디메틸헥산 2,5-디벤조에이트, tert-부틸 퍼아세테이트, tert-아밀 퍼벤조에이트, tert-부틸 퍼벤조에이트, 2,2-비스(tert-부틸퍼옥시)부탄, 2,2-비스(tert-부틸퍼 옥시)프로판, 디쿠밀 퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥산 2,5-디-tert-부틸페옥사이드, 3-tert-부틸퍼옥시-3-페닐 프탈라이드, 디-tert-아밀 퍼옥사이드, α,α'-비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 3,5-비스(tert-부틸퍼옥시)-3,5-디메틸-1,2-디옥솔란, 디-tert-부틸 퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥신 2,5-디-tert-부틸 퍼옥사이드, 3,3,6,6,9,9-헥사메틸-1,2,4,5-테트라옥사사이클로노난, p-멘탄 하이드로퍼옥사이드, 피난 하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠 모노-α-하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드 및 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드를 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다.
사용되는 경우, 임의의 적합한 양의 유기 과산화물 또는 비스-브레이킹제가 용융 가공 전에 중합체 조성물에 첨가 될 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 유기 과산화물 또는 점착제는 전형적으로 용융 가공(예: 압출) 중에 분해되기 때문에, 유기 과산화물 또는 비스-브레이킹제는 용융 가공 후 중합체 조성물 중에 전형적으로 검출가능한 양으로 존재하지 않는다. 용융 가공 전에 첨가되는 유기 퍼옥사이드의 적절한 양은 조성물에 사용된 특정 중합체, 중합체의 출발 특성 및 중합체의 특성의 원하는 변화와 같은 몇몇 인자에 좌우될 것이다. 바람직한 실시양태에서, 유기 과산화물은 용융 가공 이전의 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 중합체 조성물 중에 (용융 가공 이전) 약 10ppm 이상, 약 50ppm 이상 또는 약 100ppm 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 유기 과산화물은 용융 가공 이전의 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 중합체 조성물 중에 (용융 가공 이전) 약 1 중량%(10,000ppm) 이하, 약 0.5 중량%(5,000ppm) 이하, 약 0.4 중량%(4,000ppm) 이하, 약 0.3 중량%(3,000ppm) 이하, 약 0.2 중량%(2000ppm) 이하, 또는 약 0.1 중량%(1,000ppm) 이하, 약 0.05 중량%(약 500 ppm) 이하의 양으로 존재할 수 있다. 따라서, 일련의 바람직한 실시양태에서, 유기 과산화물은 용융 가공 이전의 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 중합체 조성물 중에 (용융 가공 전에) 약 10 내지 약 5,000 ppm, 약 50 내지 약 3,000 ppm, 약 50 내지 약 2,000 ppm, 또는 약 100 내지 약 1,000 ppm의 양으로 존재할 수 있다.
전술된 바와 같이, 원하는 겉보기 용융 점도, 용융 유속 및/또는 유속 비를 처음에는 지니지 않는 중합체는 이들 특성 중 임의의 것을 원하는 매개 변수 내로 개질시키는 방식으로 기계적으로 가공될 수 있다. 예를 들어, 중합체는 비교적 강력하고 높은 전단 조건(예: 250 rpm 이상과 같은 높은 스크류 속도로 작동하는 트윈 스크류 배합 압출기를 사용하여)에서 가공될 수 있다. 이러한 높은 전단 조건은 중합체의 용융 특성을 본원에 기재된 겉보기 용융 점도, 용융 유속 및/또는 유속 비의 원하는 범위로 개질할 수 있다고 여겨진다.
전술한 바와 같이, 원하는 겉보기 용융 점도, 용융 유속 및/또는 유속 비를 처음에는 지니지 않는 중합체는, 생성된 혼합물의 특성이 원하는 매개 변수 내에 포함되도록 하나 이상의 추가 중합체와 조합될 수 있다. 예를 들어, 비교적 높은 겉보기 용융 점도(즉, 상기 범위에 대해 기재된 최대 값을 초과하는 겉보기 용융 점도)를 갖는 중합체는 원하는 특성을 달성하기 위해 낮은 겉보기 용융 점도를 갖는 제 2 중합체와 조합될 수 있다. 이러한 용도에 필요한 추가 중합체의 양은 몇몇 인자, 예컨대 제 1 중합체의 초기 특성(예: 제 1 중합체의 겉보기 용융 점도), 제 1 중합체와 조합되는 추가 중합체(들)의 특성(예: 제 2 중합체의 겉보기 용융 점도) 및 생성된 혼합물의 목적하는 특성에 의존할 수 있다. 하나의 특히 바람직한 실시양태에서, 목적하는 겉보기 용융 점도, 용융 유속 및/또는 유속 비를 처음에는 지니지 않는 중합체는 제 2 중합체, 중합체 첨가제 및 플루오로중합체를 포함하는 마스터배치 조성물과 조합될 수 있다. 마스터배치에 함유된 제 2 중합체는 마스터배치의 다른 성분에 대한 담체로서 작용하지만, 혼합물의 겉보기 용융 점도, 용융 유속 및/또는 유속 비를 개질시키는 제 2 중합체로서 또한 작용하여 이를 원하는 범위 내에 포함되게 할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 마스터배치 조성물은 단지 하나의 중합체만을 포함할 필요는 없다. 예를 들어, 마스터배치는, 마스터배치 조성물에 대해 원하는 특성을 제공하는 2 종 이상의 상이한 중합체의 조합을 포함할 수 있다.
중합체 조성물은 임의의 적합한 용융 유속을 가질 수 있다. 중합체 조성물의 용융 유속은 임의의 적합한 방법에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물의 용융 유속은 "압출 플라스토미터에 의한 열가소물의 용융 유속에 대한 표준 시험 방법"으로 명명된 ASTM 표준 D1238-10의 절차 B를 사용하여 결정될 수 있다. 중합체 조성물의 용융 유속은 상기 표준 시험 방법을 사용하여 시험한다. 바람직하게는, 중합체 조성물은 2.0g/10 분 이상의 용융 유속을 갖는다. 보다 바람직하게는, 중합체 조성물은 약 2.1 g/10 분 이상, 약 2.2 g/10 분 이상, 약 2.3 g/10 분 이상, 약 2.4 g/10 분 이상, 또는 약 2.5g/10 분 이상의 용융 유속을 갖는다. 중합체 조성물은 약 10g/10 분 이하, 보다 바람직하게는 약 8g/10 분 이하의 용융 유속을 갖는다. 겉보기 용융 점도의 측정에서와 같이, 중합체 조성물의 용융 유속은, 바람직하게는 중합체, 중합체 첨가제, 플루오로중합체, 및 임의적 성분(예: 퍼옥사이드)이 용융 가공된(예: 압출기를 통과) 후에 결정된다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 중합체는 별개의 중합체 사슬 집단을 함유할 것이고, 이러한 중합체 사슬은 다양한 길이 및 몰 질량을 가질 것이다. 중합체에 함유된 중합체 사슬의 길이/몰 질량의 통계적 분포는 일반적으로 몰 질량 분포 또는 분자량 분포로 지칭된다. 본원에 기재된 조성물에 사용된 중합체는 임의의 적합한 몰 질량 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 중합체는 단일 모드를 나타내는 몰 질량 분포를 가질 수 있거나, 몰 질량 분포는 복수의 모드(예: 바이모달(bimodal), 트라이모달, 등)를 나타낼 수 있다. 중합체의 몰 질량 분포의 폭은 다분산 지수(polydispersity index)를 사용하여 표현될 수 있다. 다분산 지수는 중합체의 수 평균 몰 질량 및 질량 평균 몰 질량(즉, 중량 평균 몰 질량)을 측정한 다음, 중합체의 질량 평균 몰 질량을 중합체의 수 평균 분자 질량으로 나눔으로써 계산된다. 결과는 몰 질량 분포의 폭을 정량화하는 무 차원 단위이며, 이때 높은 값은 몰 질량 분포에서 더 큰 폭을 나타낸다. 몰 질량 분포의 폭은 다른 조건 하에서 중합체(또는 상기 중합체를 함유하는 조성물)의 용융 유속을 측정하고 비교하여 유속 비(FRR)를 산출함으로써 간접적으로 정량화 될 수도 있다. 이 방법은 예를 들어 ASTM 표준 D1238의 절차 D "압출 플라스토미터에 의한 열가소물의 용융 유속에 대한 표준 시험 방법"에 기술되어 있다. 바람직하게는, FRR은 상기 표준 방법에 규정된 10kg 추를 사용하여 측정된 용융 유속(MFR10) 및 상기 표준 방법에 명시된 2kg 추를 사용하여 측정된 용융 유속(MFR2)을 사용하여 계산된다. 본원에 기재된 중합체 조성물은 임의의 적합한 FRR을 가질 수 있다. 바람직하게는, 중합체 조성물은 약 20 이하의 FRR(MFR10/MFR2)을 갖는다. 보다 바람직하게는, 중합체 조성물은 약 19 이하 또는 약 18 이하의 FRR(MFR10/MFR2)을 갖는다. 겉보기 용융 점도 및 용융 유속을 측정할 때, 중합체 조성물의 유속 비는 바람직하게는 중합체, 중합체 첨가제, 플루오로중합체, 및 임의적 성분(예, 퍼옥사이드)이 용융 가공된(예: 압출기 통과) 후에 결정된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 캐비티를 한정하는 적어도 하나의 벽을 포함하는 성형된 열가소성 물품을 또한 제공하며, 상기 벽은 캐비티에 접근할 수 있는 개구를 갖는다. 벽은, 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제, 중합체, 및 플루오로중합체를 포함하는 중합체 조성물, 예를 들어 전술한 중합체 조성물의 실시양태 중 임의의 것과 같은 중합체 조성물로부터 형성된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 중합체 조성물은 고 광택(내부 광택 및 외부 광택 모두) 및 저 헤이즈와 같은 바람직한 광학 특성을 나타내는 성형품을 제조하는 데 사용하기에 특히 적합하다고 생각된다. 특히, 본 발명의 중합체 조성물을 사용하여 제조된 성형품은, 성형품의 광택이 60°의 각도에서 ASTM 표준 D523에 따라 측정 시 본원에 기재된 각각의 성분들을 함유하지 않는 비교가능한 중합체 조성물을 사용하여 제조된 성형품보다 5, 10, 15 또는 심지어 20 광택 단위 높은 광택 값을 나타낼 수 있다고 여겨진다.
본 발명의 성형된 열가소성 물품은 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 중합체 조성물은 압출 취입 성형 공정에 사용하기에 특히 적합하다고 여겨진다. 따라서, 제 3 실시양태에서, 본 발명은 일반적으로, 다이 및 몰드 캐비티를 포함하는 장치를 제공하는 단계, 중합체 조성물을 제공하는 단계, 상기 장치의 다이를 통해 압출될 수 있도록 중합체 조성물을 가소화(용융)하기에 충분한 온도로 중합체 조성물을 가열하는 단계, 상기 가소화(용융)된 중합체 조성물을 다이를 통해 압출하여 패리슨을 성형하는 단계, 상기 몰드 캐비티에 패리슨을 포획하는 단계, 상기 패리슨이 몰드 캐비티의 내부 표면과 일치하고 성형품을 생성하도록 패리슨을 팽창시키기에 충분한 압력 하에 가압 유체를 상기 패리슨 내로 취입하는 단계, 상기 성형품을, 중합체 조성물이 적어도 부분적으로 고화되는 온도로 냉각시켜, 상기 성형품이 그 형상을 유지하게 하는 단계, 및 상기 몰드 캐비티로부터 성형품을 제거하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 상기 방법에 사용되는 중합체 조성물은 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제, 중합체, 및 플루오로중합체를 포함하고, 예컨대 전술된 중합체 조성물의 실시양태들 중 임의의 것이 있다.
본 발명의 방법을 실시하는데 사용되는 장치는 임의의 적합한 압출 취입 성형 장치에 의해 수행될 수 있다. 적절한 압출 취입 성형 장치는 회전 휠 압출 취입 성형 장치 및 셔틀 압출 취입 성형 장치와 같은 연속 압출 취입 성형 장치, 및 왕복 스크류 압출 취입 성형 장치 및 축적기 헤드 압출 취입 성형 장치와 같은 간헐적(intermittent) 압출 취입 성형 장치를 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기 장치는 가소화(용융)된 중합체 조성물이 압출되어 패리슨을 형성하는 다이를 포함한다. 상기 장치는 또한 몰드 캐비티를 갖는 몰드를 포함한다. 몰드 캐비티 또는 몰드 캐비티의 내부 표면은 장치에 의해 제조되는 성형품의 형상을 한정한다. 보다 구체적으로, 몰드 캐비티의 내부 표면은 장치에 의해 제조된 성형품의 외부 표면을 형성한다.
임의의 가능한 바람직한 실시양태에서, 상기 방법의 실시에 사용되는 장치는 먼저, 플루오로중합체를 함유하는 중합체 조성물(예: 플루오로중합체를 함유하는 마스터배치)을 다이 및 몰드와 같은 장치의 작업 표면을 통해 통과시킴으로써 성형품의 제조를 위해 준비될 수 있다. 보다 구체적으로, 마스터배치가 사용되는 경우, 마스터배치는 담체 중합체 내로 흘려 보내지고, 혼합되고, 생성된 혼합물이 장치를 통해 흐르게 된다. 전형적으로, 마스터배치는, 성형품을 제조하는데 사용된 중합체 조성물에 존재하는 플루오로중합체의 양보다 많은 플루오로중합체의 양을 함유하는 혼합물을 생성하는 비 또는 속도로 담체 중합체 내로 흘려 보내어 진다. 임의의 특정 이론에 구속되기를 바라지는 않지만, 비교적 다량의 플루오로중합체를 함유하는 이 혼합물을 장치를 통해 통과시키면 플루오르중합체로 장치의 작업 표면을 완전히 코팅하는 것을 돕는다고 여겨진다. 또한, 이 코팅은, 적어도 부분적으로, 장치의 작업 표면(예: 다이 및 몰드 캐비티)의 결함 또는 불규칙성에 의해 야기된 성형품의 결함을 제거하거나 적어도 감소시킴으로써 성형품의 광학 특성을 개선시키는데 도움을 준다고 여겨진다. 상기한 절차에서 사용되는 플루오로중합체 및 담체 중합체는 임의의 적합한 플루오로중합체 및 담체 중합체, 예를 들어 상기 기술된 플루오로중합체 및 열가소성 중합체일 수 있다. 또한, 플루오로중합체 및 담체 중합체는 성형품을 제조하기 위해 사용된 중합체 조성물에 함유된 것과 동일할 수 있거나, 또는 플루오로중합체 및/또는 담체 중합체는 성형품을 제조하기 위해 사용된 중합체 조성물에 함유된 것과 상이할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 성형품을 제조하기 전에 사용되는 경우, 선행 단락에 기재된 중합체 조성물(예를 들면, 마스터배치 조성물)은 임의의 적절한 시간 동안 상기 장치를 통과할 수 있다. 전형적으로, 조성물(예: 마스터배치 조성물)은 장치의 내부 부분(예: 압출기 스크류)을 통해 조성물(예: 마스터배치 조성물)을 작업하기에 충분한 시간 동안 장치를 통과하여 장치의 작업 표면을 코팅하기 시작한다(예: 약 5 분 이상, 약 10 분 이상 또는 약 15 분 이상). 조성물(예: 마스터배치 조성물)이 원하는 시간 동안 장치를 통과한 후, 장치는 분해될 수 있어서 임의의 숯(char) 및/또는 용융 중합체가 장치의 작업 표면(예: 다이)으로부터 제거될 수 있다. 이들 표면이 세정된 후에, 장치는 재조립될 수 있고, 조성물(예: 마스터배치 및 담체 중합체 혼합물)은, 필요하다면 추가적인 시간(예: 추가로 60 분 이상) 동안 장치를 통과할 수 있다. 원하는 양의 조성물(예: 마스터배치 및 담체 중합체 혼합물)이 장치를 통과하면, 상기 장치는, 장치로부터 마스터배치 및 담체 중합체 혼합물을 퍼지하기에 충분한 시간(예, 약 15 분 이상) 동안 담체 중합체(즉, 마스터배치 없는 담체 중합체)를 장치에 통과시킴으로써 퍼지될 수 있다. 이 퍼지 단계에서 사용되는 담체 중합체는 전형적으로 마스터배치 조성물과 혼합된 담체 중합체와 동일하지만, 반드시 동일할 필요는 없다.
상기한 제조 절차가 수행되면, 중합체 첨가제 및 플루오로중합체를 포함하는 중합체 조성물은, 장치가 원하는 시간 동안 퍼지되면 장치 내로 공급된다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 조성물을 가소화(용융)시키기에 충분한 온도로 중합체 조성물을 가열하는 단계는 전형적으로, 중합체 조성물을 장치의 다이에 공급하기 위해 사용되는 압출기 스크류에 의해 발생되는 마찰에 의해 적어도 부분적으로 달성된다. 이러한 마찰 가열은 전형적으로 히터를 사용하여 보충되며, 이는 중합체 조성물이 더욱 제어된 조건 하에, 중합체 조성물이 다이를 통해 보다 용이하게 압출되는 온도로 가열되게 한다.
일단 중합체 조성물이 상기 온도로 가열되면, 중합체 조성물은 장치의 다이를 통해 압출되어 패리슨을 형성한다. 이어서, 생성된 패리슨은 장치의 몰드 캐비티에 포획된다. 몰드는 전형적으로 몰드 캐비티에 접근할 수 있는 단일 개구를 함유한다. 패리슨의 개방 단부가 몰드의 개구와 정렬되는 방식으로 패리슨이 몰드 내에 포획된다. 일단 패리슨이 몰드 내에 포획되면, 가압된 유체(예: 공기)가 패리슨을 몰드 캐비티의 내부 표면과 일치하여 원하는 성형품을 형성하도록 패리슨을 팽창시키기에 충분한 압력 하에 패리슨 내로 취입된다. 일단 패리슨이 취입되어 원하는 성형품을 형성하고 나면, 상기 성형품은 몰드로부터 제거될 때에 성형품이 그 형상을 유지하는 정도로 중합체가 고화되기에 충분한 시간 동안 몰드 내에 유지된다. 장치의 몰드는 전형적으로, 이러한 냉각이 보다 빠르게 달성될 수 있고 사이클 시간이 낮아질 수 있도록 냉각된다.
하기 실시예는 전술된 주제(subject matter)를 추가로 설명하지만, 물론 어떠한 식으로도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1
이 실시예는 본 발명에 따른 열가소성 물품을 제조하는 방법을 설명한다. 6 개의 5 킬로그램 배치의 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 샘플(샘플 1A 내지 1F)을 하기 표 1에 기재된 제형(formulation)에 따라 배합하였다. 하기 표 2에 기재된 제형에 따라 중합체 조성물(중합체 조성물 A) 5 킬로그램을 제조하였다.
상기 실시예에서 사용된 플루오로중합체는 3M의 다이나마르(Dynamar)TM FX 5911 중합체 가공 첨가제이다. 상기 플루오로중합체는 5 kg 추를 사용하여 265℃에서 ASTM D1238-04c에 따라 측정시 약 10.8 g/10 분의 속도에서 용융물을 나타내는, 불화 비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌의 삼원공중합체로 여겨진다. 다이나마르TM FX 5911은 또한 계면 제제(interfacial agent)가 실질적으로 없는 것으로 여겨진다. 본 실시예에서 사용된 퍼옥사이드는 아크조 노벨(Akzo Nobel)의 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥산인 트리고녹스(Trigonox)® 101이다. 샘플 1A 내지 1F 및 중합체 조성물 A에 사용된 폴리프로필렌 랜덤 공중합체는 MOL 페트로케미칼즈(Petrochemicals Co. Ltd)의 팁플렌(Tipplen) R 605이며, 2.16 kg 추를 사용하여 230℃에서 ISO 1133에 따라 측정시 약 2 g/10 분의 용융 유속을 나타낸다.
표 1. 샘플 1A 내지 1F에 대한 제형
Figure pat00002
표 2. 중합체 조성물 A에 대한 제형.
Figure pat00003
중합체 조성물 A는 다이얼 셋팅 1에서 예상 시간 5 분 동안 켄우드(Kenwood) KM800 저 강도 혼합기에서 성분들을 블렌딩함으로써 배합되었다. 그 다음, 샘플을, 2 개의 27 mm 직경의 스크류와 길이/직경 비 40:1을 갖는 라이스트리츠(Leistritz) 마이크로27 GL-40D 트윈 스크류 배합 압출기 상에서 용융 배합하였다. 압출기의 배럴 온도는 약 200℃에서 약 230℃로 증가되었고, 처리량은 40kg/h로 설정되었고, 스크류 속도는 450rpm으로 설정되었다. 각 샘플에 대한 압출물(4 개의 스트랜드 형태)을 수조에서 냉각시킨 후, 펠릿화하였다.
각각의 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 샘플을 다이얼 셋팅 1에서 약 5 분의 예상 시간 동안 켄우드 KM800 저 강도 혼합기에서 블렌딩하여 배합하였다. 그 혼합물을, 2 개의 27 mm 직경의 스크류와 길이/직경 비 40:1을 갖는 라이스트리츠 마이크로27 GL-40D 트윈 스크류 배합 압출기 상에서 용융 배합하였다. 압출기의 배럴 온도는 약 200℃에서 약 230℃로 증가되었고, 처리량은 40kg/h로 설정되었고, 스크류 속도는 450rpm으로 설정되었다. 각 샘플에 대한 압출물(4 개의 스트랜드 형태)을 수조에서 냉각시킨 후 펠릿화하였다.
샘플 1A 내지 1F의 용융 유속(MFR)은 2.16kg 추를 사용하여 230℃에서 ISO1133에 따라 펠릿상에서 측정되었다. 그 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
샘플 1A 내지 1F의 겉보기 용융 점도는 ASTM D3835-08에 따라 괴트페르트 레오-테스터(Goettfert Rheo-Tester) 2000 모세관 유동계(rheometer)를 사용하여 측정되었다. 겉보기 용융 점도는, 직경 1.00 mm인 30:1의 길이 대 직경 비를 갖는 모세관 다이를 사용하여 10 내지 1000 s-1 범위의 다양한 겉보기 전단 속도에서 190℃의 온도에서 측정되었다(시험 전에 6 분 체류 시간 동안 유동계에서 샘플을 컨디셔닝 처리함). 다양한 전단 속도에서 샘플 1의 겉보기 용융 점도가 표 3에 제시되어 있다.
표 3 : 샘플 1A 내지 1F의 용융 유속 및 점도
Figure pat00004
전술된 제조 순서에 따라, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 샘플 1A 내지 1F 각각을 단일-셔틀 단일 스테이션 W. 뮐러 압출 취입 성형기상에서 300mL 샴푸 보틀로 취입 성형하였다. 압출 헤드를 약 180℃의 온도로 유지하면서, 배럴 온도를 약 180℃에서 약 190℃로 증가시켰다. 매니폴드 온도는 약 190℃로 유지되었다. 다이 온도는 180℃로 설정되었다. 용융된 중합체 패리슨을 약 190℃의 용융 온도에서 약 12℃의 몰드 온도로 유지되는 미세(fine) 유리 비드 블라스팅형 취입 몰드 내로 압출시켰다. 사이클 시간은 12.2 초로 설정되었다. 최종 폴리프로필렌 보틀의 중량은 약 22 그램이며 두께는 0.95 mm이었다. 그 후, 제조된 보틀은 다음과 같이 시험되었다.
보틀의 측벽에 대한 퍼센트 헤이즈 및 퍼센트 투명도는 BYK-가드너 헤이즈-가드 플러스를 사용하여 ASTM 표준 D1103-92에 따라 측정되었다. 보틀 측벽의 내부 및 외부의 광택은 BYK-가드너 마이크로-TRI-글로스를 사용하여 ASTM 표준 D523에 따라 각도 60°에서 측정하였다. 보틀에 대해 측정된 헤이즈, 퍼센트 투명도 및 광택 값을 하기 표 4에 나타내었다.
표 4. 샘플 1A 내지 1F로 제조한 보틀의 광학 특성.
Figure pat00005
표 4의 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 바람직한 겉보기 용융 점도 (예: 샘플 1E 및 1F)를 갖는 샘플은 낮은 헤이즈, 높은 투명도 및 고 광택(내부 및 외부 모두)의 바람직한 조합을 나타내었다. 실제로, 샘플 1E 및 1F의 외부 광택은 샘플 1E 및 1F와 유사한 첨가제 조합을 함유하지만 원하는 겉보기 용융 점도 값을 갖지 않는 샘플 1D와 같은 다른 샘플에 대한 광택보다 현저하게 높았다. 이러한 광택 개선으로 인해 상당히 개선된 심미감을 갖는 보틀이 수득되었다.
실시예 2
이 실시예는, 본 발명에 따른 열가소성 물품을 제조하는 방법을 설명한다.
본 실시예에서는 이스플렌(ISPLEN)® RC530 폴리프로필렌 랜덤 공중합체를 사용하였다. 수용된 수지를 샘플 2A로 표시하였다. 동일한 수지를 사용하여 샘플 2B 내지 2D를 제조하였다. 모든 샘플 2A 내지 2D는 약 2000 ppm의 NX8000K 정화제와 약 90 ppm의 다이나마르™ FX5911 중합체 가공 보조제를 함유한다.
샘플 2B 내지 2D를, 2 개의 27 mm 직경의 스크류와 길이/직경 비 40:1을 갖는 라이스트리츠 마이크로27 GL-40D 트윈 스크류 배합 압출기 상에서 용융 배합하였다. 압출기의 배럴 온도는 전체 배럴(평탄 온도 프로파일)을 따라 약 230℃로 설정되었고, 처리량은 30kg/h로 설정되었고, 스크류 속도는 샘플 2B에 대해 265 rpm으로 설정되었고, 샘플 2C에 대해서는 415 rpm으로 설정되었고, 샘플 2D의 경우 495rpm로 설정되었다. 각각의 샘플에 대한 압출물(4 개의 스트랜드의 형태로)을 수조에서 냉각시킨 후 펠릿화하였다.
샘플 2A 내지 2D의 용융 유속(MFR)은 ISO1133에 따라 230℃에서 2.16kg 추를 사용하여 펠렛상에서 측정되었다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
샘플 2A 내지 2D의 겉보기 용융 점도는 ASTM D3835-08에 따라 괴트페르트 레오-테스터 2000 모세관 유동계를 사용하여 측정되었다. 겉보기 용융 점도는, 직경 1.00 mm인 30:1의 길이 대 직경 비를 갖는 모세관 다이를 사용하여 10 내지 1000 s-1 범위의 다양한 겉보기 전단 속도에서 190℃의 온도에서 측정되었다(시험 전에 6 분 체류 시간 동안 유동계에서 샘플을 컨디셔닝 처리함). 다양한 전단 속도에서 샘플 2A 내지 2D의 겉보기 용융 점도가 표 5에 제시되어 있다.
표 5: 샘플 2A 내지 2D의 용융 유속 및 점도
Figure pat00006
폴리프로필렌 랜덤 공중합체 샘플 2A 내지 2D 각각을 단일-셔틀 단일 스테이션 W. 뮐러 압출 취입 성형기상에서 300mL 샴푸 보틀로 취입 성형하였다. 압출 헤드를 약 180℃의 온도로 유지하면서, 배럴 온도를 약 180℃에서 약 190℃로 증가시켰다. 매니폴드 온도는 약 190℃로 유지되었다. 다이 온도는 180℃로 설정되었다. 용융된 중합체 패리슨을 약 190℃의 용융 온도에서 약 12℃의 몰드 온도로 유지되는 미세 유리 비드 블라스팅형 취입 몰드 내로 압출시켰다. 사이클 시간은 10.2 초로 설정되었다. 최종 폴리프로필렌 보틀의 중량은 약 20 그램이며 두께는 1.0 mm이었다. 그 후, 제조된 보틀은 다음과 같이 시험되었다.
보틀의 측벽에 대한 퍼센트 헤이즈 및 퍼센트 투명도는 BYK-가드너 헤이즈-가드 플러스를 사용하여 ASTM 표준 D1103-92에 따라 측정되었다. 보틀 측벽의 내부 및 외부의 광택은 BYK-가드너 마이크로-TRI-글로스를 사용하여 ASTM 표준 D523에 따라 각도 60°에서 측정하였다. 보틀에 대해 측정된 헤이즈, 퍼센트 투명도 및 광택 값을 하기 표 6에 나타내었다.
표 6. 샘플 2A 내지 2D로 제조한 보틀의 광학 특성.
Figure pat00007
표 6의 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 바람직한 겉보기 용융 점도 (예: 샘플 2D)를 갖는 샘플은 낮은 헤이즈, 높은 투명도 및 고 광택(내부 및 외부 모두)의 바람직한 조합을 나타내었다. 실제로, 샘플 2D의 외부 광택은, 샘플 2D와 유사한 첨가제 조합을 함유하지만 바람직한 겉보기 용융 점도 값을 갖지 않는 다른 샘플에 대한 광택보다 현저하게 높았다. 이러한 광택 개선으로 인해 상당히 개선된 심미감을 갖는 보틀이 수득되었다.
본 발명에 인용된 공보, 특허 출원 및 특허를 포함한 모든 참고문헌들은, 각각의 참고문헌이 개별적이고 구체적으로 참고로 인용됨을 가리키고 그들의 내용 전체가 본 발명에 설명된 바와 동일한 정도로 본 발명에 참고로 인용된다.
본원의 주제를 설명하는 문맥과 관련하여(특히 하기의 특허청구범위와 관련하여) 단수형 용어 및 유사한 지시어의 사용은 본 발명에서 달리 지시하거나 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "포함하는", "갖는", "비롯한" 및 "함유하는"이란 용어들은 달리 나타내지 않는 한 열린 용어(즉 "비제한적으로 포함하는"을 의미하는)로서 해석되어야 한다. 본 발명에서 값의 범위의 인용은 본 발명에서 달리 나타내지 않는 한 단지 상기 범위내에 있는 각각의 별도의 값들을 개별적으로 지칭하는 속기 방법으로서 제공되고, 각각의 별도의 값은 상기 값이 본 발명에서 개별적으로 인용되는 것처럼 명세서에 인용된다. 본 발명에 개시된 모든 방법들은 본 발명에서 달리 나타내거나 문맥상 달리 명백히 모순되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본 발명에 제공된 모든 실시예, 또는 예시적인 언어들(예를 들어, "와 같은")의 사용은 단지 본원의 주제를 보다 양호하게 설명하고자 하는 것이며 달리 청구되지 않는 한 상기 주제의 범위에 대한 제한을 주장하는 것은 아니다. 명세서의 언어를, 임의의 특허청구되지 않은 요소를 본 발명에 개시된 주제의 실시에 필수적인 것으로서 나타내는 것으로 해석해서는 안 된다.
본원의 주제의 바람직한 실시양태를, 특허청구된 주제를 수행하기 위해 발명자들에게 공지된 최선의 방식을 포함하여 본 발명에 개시한다. 상기 바람직한 실시양태들의 변화는 상기 명세서의 정독시 당해 분야의 통상적인 숙련가들에게 자명해질 수 있다. 발명자들은 숙련가들이 상기와 같은 변화를 적합하게 사용할 것으로 예상하고, 발명자들은 본 발명에 개시된 주제를 본 발명에 구체적으로 개시된 것과는 다르게도 실시하고자 한다. 따라서, 본 발명은 적용가능한 법에 의해 허용되는 본원에 첨부된 특허청구범위에 인용된 주제의 모든 변형 및 등가물을 포함한다. 더욱이, 상술한 요소들의 모든 가능한 변화의 임의의 조합들은 본 발명에서 달리 나타내지 않는 한 또는 문맥상 달리 명백히 모순되지 않는 한 본 발명에 포함된다.

Claims (25)

  1. (a) 열가소성 중합체;
    (b) 핵제(nucleating agent), 정화제(clarifying agent) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제; 및
    (c) 플루오로중합체
    를 포함하며,
    (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도(apparent shear rate) 및 190℃의 온도에서 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도
    를 갖는, 중합체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 폴리올레핀인, 중합체 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 중합체 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 폴리프로필렌 랜덤 공중합체인, 중합체 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 첨가제가 하기 화학식 I의 구조를 따르는 아세탈 화합물을 포함하는 정화제인, 중합체 조성물:
    Figure pat00008
    (I)
    상기 식에서,
    R1은 수소, 알킬 기, 알케닐 기, 하이드록시알킬 기, 알콕시 기 및 알킬 할라이드 기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 알킬 기, 알콕시 기, 알케닐 기, 아릴 기 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되고; R12는 -CH2OH 및 -CHOHCH2OH로 이루어진 군으로부터 선택된 하이드록시알킬 기이다.
  6. 제 5 항에 있어서,
    R1이 알킬 기 및 알케닐 기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2, R3, R5, R6, R7, R8, R10, 및 R11은 각각 수소이고; R12는 -CHOHCH2OH이고; R4 및 R9는 알킬 기 및 알콕시 기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 중합체 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    R1, R4 및 R9가 n-프로필 기인, 중합체 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가, 5 kg 추(weight)를 사용하여 265℃에서 ASTM D1238-04c에 따라 측정시 4 내지 30 g/10 분의 용융 유동 지수(Melt Flow Index)를 갖는, 중합체 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가 불화 비닐리덴, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로(알킬 비닐 에테르) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로 제조된 중합체인, 중합체 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 200 ppm 이하의 양으로 중합체 조성물 중에 존재하는, 중합체 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 1,500 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 중합체 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 3000 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 중합체 조성물.
  13. (a) 제 1 열가소성 중합체를 제공하는 단계;
    (b) (i) 제 2 열가소성 중합체, (ii) 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제, 및 (iii) 플루오로중합체를 포함하는 마스터배치 조성물을 제공하는 단계; 및
    (c) 상기 제 1 열가소성 중합체와 상기 마스터배치 조성물을 혼합하여 중합체 조성물을 제조하는 단계로서, 이때 상기 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 단계
    를 포함하는, 중합체 조성물의 제조 방법.
  14. (a) 성형품의 형상을 한정하는 내부 표면을 갖는 몰드 캐비티(cavity) 및 다이를 포함하는 장치를 제공하는 단계;
    (b) (i) 열가소성 중합체; (ii) 핵제, 정화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체 첨가제; 및 (iii) 플루오로중합체를 포함하는 중합체 조성물을 제공하는 단계로서, 이때 상기 중합체 조성물은 (i) 1,000 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도, 및 (ii) 20 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 2,550 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 단계;
    (c) 상기 중합체 조성물이 상기 다이를 통해 압출될 수 있도록 상기 중합체 조성물을 용융시키기에 충분한 온도로 중합체 조성물을 가열하는 단계;
    (d) 상기 다이를 통해 용융된 중합체 조성물을 압출하여 패리슨(parison)을 형성하는 단계;
    (e) 상기 몰드 캐비티에 상기 패리슨을 포획하는 단계;
    (f) 상기 패리슨이 몰드 캐비티의 내부 표면과 일치하고 성형품을 생성하도록 패리슨을 팽창시키기에 충분한 압력 하에 가압 유체를 상기 패리슨 내로 취입(blowing)하는 단계;
    (g) 상기 성형품을, 중합체 조성물이 적어도 부분적으로 고화되는 온도로 냉각시켜, 상기 성형품이 그 형상을 유지하게 하는 단계; 및
    (h) 상기 몰드 캐비티로부터 성형품을 제거하는 단계
    를 포함하는, 중합체 조성물의 성형 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 폴리올레핀인, 성형 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 성형 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 폴리프로필렌 랜덤 공중합체인, 성형 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 중합체 첨가제가 하기 화학식 I의 구조를 따르는 아세탈 화합물을 포함하는 정화제인, 성형 방법:
    Figure pat00009
    (I)
    상기 식에서,
    R1은 수소, 알킬 기, 알케닐 기, 하이드록시알킬 기, 알콕시 기 및 알킬 할라이드 기로 이루어진 군으로부터 선택되며; R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소, 알킬 기, 알콕시 기, 알케닐 기, 아릴 기 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되고; R12는 -CH2OH 및 -CHOHCH2OH로 이루어진 군으로부터 선택된 하이드록시알킬 기이다.
  19. 제 18 항에 있어서,
    R1이 알킬 기 및 알케닐 기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2, R3, R5, R6, R7, R8, R10 및 R11이 각각 수소이고; R12가 -CHOHCH2OH이고; R4 및 R9가 알킬 기 및 알콕시 기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 성형 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    R1, R4 및 R9가 n-프로필 기인, 성형 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가, 5 kg 추를 사용하여 265℃에서 ASTM D1238-04c에 따라 측정시 4 내지 30 g/10 분의 용융 유동 지수를 갖는, 성형 방법.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로(알킬 비닐 에테르) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체로 제조된 중합체인, 성형 방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 200 ppm 이하의 양으로 중합체 조성물 중에 존재하는, 성형 방법.
  24. 제 14 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 50 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 1,500 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 성형 방법.
  25. 제 14 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 15 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 3000 Paㆍs 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는, 성형 방법.
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