개선된 유동성 조성을 가지는 내후성, 열안정성 중합체 document_id A220623073177

다양한 중합체 물품들이 장기간의 색상 불안정성 문제를 가진다. 많은 경우에 이 불안정성은 중합체의 황변(yellowing) 또는 광택 손실로 보여진다. 중합체의 황변은 흔히 자외선의 작용에 의하여 발생된다. 이러한 황변은 자주 “광황변(photoyellowing)”이라고 지칭된다. 광황변을 감소시키기 위하여, 자외선 흡수 화합물(UVA’s)이 중합체에 도입될 수 있다. 대부분의 경우, 자외선 흡수 화합물은 저분자량 화합물이어서 중합체의 물리적 특성의 열화를 회피하기 위해 비교적 낮은 수준으로, 전형적으로 1 중량% 이하로 사용되어야만 한다. 예를 들면, 자외선 흡수 화합물의 도입은 충격 강도의 손실, 열 변형 온도(heat distortion temperature)로 반영되는 고온 특성의 손실, 및/또는 유기액체에 의한 공격에 대한 감수성(susceptibility)을 초래한다. 레조르시놀 아릴레이트 사슬 구성원(members)을 함유하는 폴리에스테르를 포함하는 중합체는 흔히 광황변 및 광택 감소에 대한 우수한 저항성을 제공하고, 그리하여 우수한 “내후성(weatherability)”을 가지는 것으로 생각된다. 상기 아릴레이트 모이어티는 전형적으로 이소프탈레이트, 테레프탈레이트, 및 이소프탈레이트와 테레프탈레이트의 혼합물을 함유한다. 레조르시놀 아릴레이트의 폴리에스테르는 수지 기재 위에 코팅될 때 광황변에 대한 우수한 보호를 제공할 수 있다. 레조르시놀 아릴레이트 폴리에스테르를 함유하는 폴리에스테르의 우수한 내후 특성은 대부분 이러한 중합체들이 자외선(UV)광에 대하여 제공할 수 있는 스크리닝 효과로부터 발생한다고 믿어진다. UV광에 노출되는 즉시, 레조르시놀 아릴레이트 사슬 구성원을 포함하는 중합체는, 적어도 일부의 중합체를 폴리에스테르 사슬 구성원에서 o-히드록시벤조페논 유형 사슬 구성원으로 전환시키는 광화학적으로 유도되는 프리스 재배열(Fries rearrangement)을 겪게 된다. o-히드록시 벤조페논 유형 사슬 구성원은 추가적인 UV 노출을 차단하고 레조르시놀 아릴레이트 함유 조성물 밑에 있는 UV 민감성 성분을 보호하도록 작용한다. 레조르시놀 아릴레이트 구성원을 함유하는 폴리에스테르는 용융 중합 또는 계면 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 레조르시놀 아릴레이트 사슬 구성원을 함유하는 폴리에스테르는 미국 특허 제4,127,560호 및 일본 공개 제1/201,326호에 개시되어 있는 방법과 같은 용융 방법으로 제조될 수 있다. 그러나, 이 방법은 30 몰% 초과의 테레프탈레이트 도입을 허용할 수 없고 수용할 수 없는 수준의 색상을 가지는 폴리에스테르를 발생시킨다는 것이 밝혀졌다. 레조르시놀 아릴레이트 사슬 구성원을 함유하는 폴리에스테르는 또한 계면 방법(즉, 미국 특허 제3,460,961; 및 Eareckson, Journal of Polymer Science, vol XL, pp. 399-406(1959)))에 의하여 제조되었다. 레조르시놀 아릴레이트 함유 폴리에스테르의 제조에서 한 가지 통상적인 문제는, 폴리카보네이트 공정에서 전형적인 열적 조건 하에서 쉽게 깨져서 산 말단기에 의하여 종결된 짧은 사슬을 생성한다고 믿어지는 불안정한 무수물 결합(destabilizing anhydride bonds)의 존재이다. 이러한 산 말단기는 차례로 아크릴레이트 모이어티의 가수분해를 가속화시켜 추가적인 카르복실 및 히드록실 말단기를 발생시키고, 나아가 분자량 저하 및 다른 바람직한 특성의 손실에 기여할 수 있다. 실질적으로 무수물 결합이 없는 열안정성 레조르시놀 아릴레이트 함유 폴리에스테르는 본 출원인이 소유하는 미국 특허 제6,265,522호, 제6,291,589호, 제6,294,647호, 및 제6,306,507호에 설명되어 있다. 레조르시놀 아릴레이트 사슬 구성원을 포함하는 중합체의 우수한 내후 특성은 특히 중합체가 블렌드 및 보다 민감한 기재 성분에 대한 보호층으로 작용하는 다층 물품에서 이를 유용하게 만든다. 레조르시놀 아릴레이트 함유 폴리에스테르로부터 제조된 층을 포함하는 다층 물품은 Cohen et al., Journal of Polymer Science: Part A-1, vol. 9, 3263-3299 (1971)에 의하여 및 미국 특허 제3,460,961호에서 설명되었다. 그러나, 이 방법을 사용하여 개발된 코팅은 열적으로 불안정하고 용매의 증발이 뒤따르는 용액 코팅으로 도포되어야만 했다. 또한, 일본 공개 제1/199,841호는 레조르시놀 및 이소프탈산의 폴리에스테르를 사용하여 병류(bottles)를 코팅하는 방법을 개시하였다. 그러나, 이 방법은 오직 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 기재의 코팅을 설명하는 데에만 한정되었다. 따라서, 레조르시놀 아릴레이트를 포함하는 중합체는 내후성 용도에 매우 유용한 재료임이 판명되었고, 내후성 있고 또한 무수물 연결기(linkage)의 거의 완전한 제거로 인하여 열안정한 레조르시놀 아릴레이트를 포함하는 중합체의 제조방법들이 이용가능하다. 추가로, 이러한 중합체 군은 또한 우수한 용매 저항성, 우수한 스크래치 저항성, 및 뛰어난 연성을 가진다. 그러나, 이러한 군의 한 가지 한계는 용융 점도가 상응하는 분자량을 가지는 폴리카보네이트보다 높다는 사실이다. 이 한계는 중합체를 UV 민감성 물품에 사용하는 것과 같은 일부 용도를 잠재적으로 배재할 수 있다. 또한, 다른 중합체와의 블렌드의 사출 성형 또는 공압출(co-extrusion)에 의하여 제조되는 다층 필름의 제조를 위해서, 용융 점도의 조화가 바람직하다. 또한, 큰 또는 얇은 벽 부품은 낮은 용융 점도를 요구한다. Hoover 및 Sybert(미국 특허 제5,932,677호)는, 실록산, 비스페놀 및 방향족 디카르복실산 할라이드를 함께 반응시킴으로써 일단계 공정으로 제조되는 낮은 용융 점도의 중합체를 개시한다. 그러나, 이 방법은 불투명한 중합체를 초래하고, 따라서 투명한 코팅이 요구되는 데에서는 제한된 용도를 가질 수 있다. Hoover 및 Sybert(미국 특허 제5,455,310호)는, 특히 저온에서, 개선된 연성을 가지는 페놀프탈레인 폴리에스테르 블록을 더 포함하는 폴리실록산 폴리카보네이트 블록 공중합체를 또한 개시한다. 따라서 요구되는 것은, 압출(시트, 필름, 및 사출 성형)에 사용되는 온도에서 우수한 유동 특성 및 특히 저온에서 개선된 연성을 가지는 레조르시놀 아릴레이트를 포함하는 투명성, 열안정성, 내후성 중합체의 제조방법이다. 경제적이기 위하여, 이 방법은 쉽게 얻어지고 현존하는 중합 프로토콜에 통합될 수 있는 성분을 사용해야 한다.