KR20110014680A

KR20110014680A - 이오노머 조성물을 포함하는 성형된 용품

Info

Publication number: KR20110014680A
Application number: KR1020107029477A
Authority: KR
Inventors: 칼하인즈 하우스만; 스티븐 씨. 페세크; 찰스 안토니 스미스
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2011-02-11
Also published as: WO2009158140A1; EP2288499B1; US20090297747A1; JP2011524918A; JP5485266B2; BRPI0909612A2; EP2288499A1; CN102046373A; CN102046373B

Abstract

성형된 용품은 이오노머 조성물을 포함하며 개선된 광학 특성을 갖는다. 이오노머 조성물은, 전구체 산 공중합체를 부분적으로 중화시킴으로써 생성되고 용융 지수가 약 400 g/10분 이하인 이오노머를 포함한다. 전구체 산 공중합체는 2 내지 10개의 탄소를 갖는 α-올레핀의 공중합된 단위, 및 전구체 산 공중합체의 총 중량을 기준으로 약 19.5 내지 약 30 중량%의, 3 내지 8개의 탄소를 갖는 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 공중합된 단위를 포함한다.

Description

이오노머 조성물을 포함하는 성형된 용품{MOLDED ARTICLES COMPRISING IONOMER COMPOSITIONS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 2008년 5월 30일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/130,382호에 대한 35 U.S.C. § 120 하에서의 우선권을 주장한다.

본 발명은 소정의 이오노머 조성물로부터 제조되며 개선된 광학 특성을 갖는 성형된 용품, 특히 사출 성형 또는 압축 성형된 용품에 관한 것이다.

본 발명이 속하는 기술의 상태를 보다 충분히 설명하기 위해서 몇몇 특허 및 간행물을 본 명세서에 인용한다. 이들 특허 및 간행물 각각의 전체 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.

이오노머는 α-올레핀 및 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 공중합된 잔기를 포함하는 부모 산 공중합체를 부분적으로 또는 완전히 중화시킴으로써 생성되는 공중합체이다. 사출 성형 공정에 의해 이오노머로부터 제조되는 다양한 용품이 우리의 일상 생활에 사용되어 왔다.

예를 들어, 이오노머 커버를 갖는 골프공이 사출 성형에 의해 제조되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제4,714,253호; 제5,439,227호; 제5,452,898호; 제5,553,852호; 제5,752,889호; 제5,782,703호; 제5,782,707호; 제5,803,833호; 제5,807,192호; 제6,179,732호; 제6,699,027호; 제7,005,098호; 제7,128,864호; 제7,201,672호; 미국 특허 출원 공개 제2006/0043632호; 제2006/0273485호 및 제2007/0282069호를 참조한다.

이오노머는 또한 사출 성형된 중공 용품, 예를 들어 용기를 제조하는 데 사용되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제4,857,258호; 제4,937,035호; 제4,944,906호; 제5,094,921호; 제5,788,890호; 제6,207,761호; 및 제6,866,158호, 미국 특허 출원 공개 제20020180083호; 제20020175136호 및 제20050129888호, 유럽 특허 EP1816147호 및 EP0855155호, 및 PCT 특허 공개 WO2004062881호; WO2008010597호 및 WO2003045186호를 참조한다.

사출 성형에 의해 제조되는 용기는 종종 두꺼운 벽 구조체를 갖는다. 이오노머가 그러한 용기를 형성하는 데 사용될 때, 벽의 두께로 인해 광학 특성이 문제가 되는 경향이 있다. 특히 화장품 산업에서, 이오노머 조성물로 제조되며 개선된 광학 특성을 갖는 용기 타입을 개발해야 할 필요성이 있다.

사출 성형 또는 압축 성형된 용품은 이오노머 조성물을 포함하며 개선된 광학 특성을 갖는다. 이오노머 조성물은 전구체 산 공중합체를 부분적으로 중화시킴으로써 생성되는 이오노머를 포함하고, 전구체 산 공중합체는 2 내지 10개의 탄소를 갖는 α-올레핀의 공중합된 단위, 및 전구체 산 공중합체의 총 중량을 기준으로 약 19.5 내지 약 30 중량%의, 3 내지 8개의 탄소를 갖는 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 공중합된 단위를 포함한다.

특정한 경우에 달리 제한되지 않는다면, 하기의 정의가 본 명세서 전체를 통해 사용된 용어에 적용된다.

본 명세서에 사용되는 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 의미를 갖는다. 상충되는 경우에는, 여기서의 정의를 포함한 본 명세서가 좌우할 것이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)", "구비하다(include)", "구비하는(including)", "함유하는(containing)", "~을 특징으로 하는(characterized by)", "갖는다(have)", "갖는(having)"이라는 용어들 또는 이들의 임의의 기타 변형은 배타적이지 않은 포함을 말한다. 예를 들어, 요소들의 주어진 목록을 포함하는 공정, 방법, 용품, 또는 장치는 반드시 주어진 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 용품, 또는 장치에 내재적인 다른 요소를 추가로 포함할 수도 있다.

이행구 "~로 이루어진(consisting of)"은 요소들의 주어진 목록 내에 명시되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제하여, 통상적으로 관련된 불순물을 제외하고는 상술된 것들 이외의 물질의 포함에 대하여 목록을 폐쇄한다. 어구 "~로 이루어진"이 청구항 전문의 직후라기보다는 청구항 본문의 절에 나타날 경우, 이것은 그 절에 개시된 요소만을 제한하며; 다른 요소들은 청구항 전체로부터 배제되지 않는다.

이행구 "~로 본질적으로 이루어진(consisting essentially of)"은 명시된 물질 또는 단계 및 청구된 발명의 기본적인 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 주지 않는 것들로 청구항의 범주를 제한한다. '~로 본질적으로 이루어진'의 청구항은 '~로 이루어진' 형식으로 쓰인 폐쇄 청구항과 '포함하는' 형식으로 작성된 완전히 개방된 청구항 사이의 중간 영역을 차지한다. 본 명세서에 정의되는 선택적인 첨가제 - 그러한 첨가제에 적절한 수준임 - 와 소량의 불순물은 용어 "~로 본질적으로 이루어진"에 의해 조성물로부터 배제되지 않는다.

조성물, 방법, 구조체, 또는 조성물, 방법, 또는 구조체의 일부가 본 명세서에서 개방형(open-ended) 용어, 예를 들어 "포함하는"을 사용하여 기재될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 이러한 기재는 또한 조성물, 방법, 구조체, 또는 조성물, 방법, 또는 구조체의 일부의 요소들로 "본질적으로 이루어진" 또는 "이루어진" 실시 형태를 포함한다.

관사("a" 및 "an")는 본 명세서에 기재된 조성물, 방법 또는 구조체의 다양한 요소들 및 구성요소들과 관련하여 이용될 수 있다. 이는 단지 편의상 그리고 조성물, 방법 또는 구조체의 전반적인 의미를 제공하기 위한 것이다. 그러한 기재는 요소들 또는 구성요소들 중 "하나 또는 적어도 하나"를 포함한다. 더욱이, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수형 관사는 또한, 그것이 명시된 문맥으로부터 복수형이 배제됨이 명백하지 않다면, 복수의 요소들 또는 구성요소들의 기재를 포함한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 포괄적이며; 즉, 어구 "A 또는 B"는 "A, B, 또는 A 및 B 둘 모두"를 의미한다. 더 구체적으로는, 조건 "A 또는 B"는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참 (또는 존재함)이고 B는 거짓 (또는 존재하지 않음); A는 거짓 (또는 존재하지 않음)이고 B는 참 (또는 존재함); 또는 A 및 B 둘 모두가 참 (또는 존재함). 배타적인 "또는"은 본 명세서에서, 예를 들어 "A 또는 B 중 어느 하나" 및 "A 또는 B 중 하나"와 같은 용어로 표기된다.

용어 "약"은 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 다른 양과 특징이 정확하지 않으며 정확할 필요가 없으며, 원할 경우, 허용오차, 변환 인자, 반올림, 측정 오류(measurement error) 등, 및 당업자에게 알려진 다른 인자를 반영하여 근사값이고/이거나, 더 크거나 더 작을 수 있음을 의미한다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 파라미터 또는 다른 양이나 특징은, 그렇다고 명시적으로 기술되든 안 되든, "약" 또는 "근사값"이다.

추가적으로, 본 명세서에 기재된 범위는, 명확히 달리 언급되지 않는다면, 그 종점을 포함한다. 추가로, 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 하나 이상의 바람직한 범위 또는 바람직한 상한치 및 바람직한 하한치의 열거로서 주어지는 경우, 임의의 한 쌍의 임의의 위쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값 및 임의의 아래쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값으로 형성된 모든 범위 (이러한 쌍이 별도로 개시되는 지에 상관없이)를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정한 값들에 한정되지 않는다.

물질, 방법, 또는 기계류가 본 명세서에서 용어 "당업자에게 공지된", "통상적인" 또는 동의어 또는 동의구와 함께 기재될 경우, 이 용어는 본 출원의 출원시에 통상적인 물질, 방법, 및 기계류가 이 기재에 의해 포함됨을 나타낸다. 또한, 현재는 통상적이지 않지만 당업계에서 유사한 목적에 적합한 것으로 인식되게 될 물질, 방법, 및 기계류도 포함된다.

달리 기술되지 않는다면, 모든 백분율, 부, 비 및 유사한 양은 중량 기준으로 정의된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "공중합체"는 둘 이상의 공단량체의 공중합으로부터 생성되는 공중합된 단위를 포함하는 중합체를 말한다. 이와 관련하여, 공중합체는 본 명세서에서 그의 구성 공단량체 또는 그의 구성 공단량체의 양과 관련하여 기재될 수 있으며, 예를 들어 "에틸렌과 9 중량%의 아크릴산을 포함하는 공중합체", 또는 그와 유사한 기재 사항으로 기재될 수 있다. 이러한 기재는 공중합된 단위로서 공단량체를 지칭하지 않는다는 점에서; 공중합체에 대한 통상적인 명명법, 예를 들어 국제 순수 및 응용 화학 연맹(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) 명명법을 포함하지 않는다는 점에서; 그것이 방법적 물건(product-by-process) 용어를 사용하지 않는다는 점에서; 또는 다른 이유로 비공식적인 것으로 간주될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 그의 구성 공단량체 또는 그의 구성 공단량체의 양과 관련한 공중합체의 서술은 공중합체가 특정된 공단량체의 공중합된 단위를 (특정될 때 특정된 양으로) 포함하는 것을 의미한다. 제한된 상황에서 그러한 것으로 명백히 언급되지 않는 한, 공중합체는 주어진 양으로 주어진 공단량체를 포함하는 반응 혼합물의 생성물이 아닌 것으로 추론된다.

용어 "이원중합체"는 두 단량체로 본질적으로 이루어진 중합체를 말하고, 용어 "삼원중합체"는 세 단량체로 본질적으로 이루어진 중합체를 말한다.

용어 "산 공중합체"는 α-올레핀, α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산, 및 선택적으로 다른 적합한 공단량체(들), 예컨대 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 공중합된 단위를 포함하는 중합체를 말한다.

용어 "이오노머"는 산 공중합체의 카르복실산 기를 부분적으로 또는 완전히 중화시킴으로써 생성되는 중합체를 말한다.

용어 "(메트)아크릴산" 및 약어 "(M)AA"는 메타크릴산, 아크릴산, 또는 메타크릴산과 아크릴산의 조합을 말한다. 마찬가지로, 용어 "(메트)아크릴레이트" 및 "알킬 (메트)아크릴레이트"는 메타크릴산, 아크릴산, 또는 메타크릴산과 아크릴산의 조합의 알킬 에스테르를 말한다.

이오노머 조성물로부터 제조되는 성형된 용품이 본 명세서에 기재된다. 그러한 성형된 용품은, 종래 기술의 성형된 이오노머 용품과 비교하여, 개선된 광학 특성, 즉 더 낮은 탁도 및 더 높은 투명도를 갖는다.

본 명세서에서 제공되는 용품이 임의 유형의 성형, 예를 들어 압출 성형, 블로우 성형, 압축 성형 또는 사출 성형으로 형성될 수 있다 하더라도, 본 용품은 대부분 사출 성형의 관점에서 설명된다. 이오노머 조성물은 전형적으로 열가소성 물질이기 때문에, 사출 성형이 본 용품을 성형하는 데 있어서 가장 일반적으로 사용되는 공정일 것으로 여겨진다.

사출 성형된 용품에 사용되는 이오노머 조성물은, 전구체 산 공중합체가 2 내지 10개의 탄소를 갖는 α-올레핀의 공중합된 단위, 및 산 공중합체의 총 중량을 기준으로 약 19.5 내지 약 30 중량%, 바람직하게는 약 20 내지 약 25 중량%, 또는 더 바람직하게는 약 21 내지 약 23 중량%의, 3 내지 8개의 탄소를 갖는 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 공중합된 단위를 포함하는 이오노머를 포함한다.

적합한 α-올레핀 공단량체에는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 3 메틸-1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 등과, 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, α-올레핀은 에틸렌이다.

적합한 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산 공단량체에는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노메틸 말레산, 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산은 (메트)아크릴산이다.

전구체 산 공중합체는 하나 이상의 다른 공단량체(들), 예를 들어 2 내지 10개의 탄소, 또는 바람직하게는 3 내지 8개의 탄소를 갖는 불포화 카르복실산이나 또는 그 유도체의 공중합된 단위를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 산 유도체에는 산 무수물, 아미드, 및 에스테르가 포함된다. 에스테르가 바람직하다. 불포화 카르복실산의 바람직한 에스테르의 구체적인 예에는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 아이소프로필 아크릴레이트, 아이소프로필 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 운데실 아크릴레이트, 운데실 메타크릴레이트, 옥타데실 아크릴레이트, 옥타데실 메타크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 아이소보르닐 아크릴레이트, 아이소보르닐 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 베헤닐 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 베헤닐 에테르 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 4-노닐페닐 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 4-노닐페닐 에테르 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 페닐 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 페닐 에테르 메타크릴레이트, 다이메틸 말레에이트, 다이에틸 말레에이트, 다이부틸 말레에이트, 다이메틸 푸마레이트, 다이에틸 푸마레이트, 다이부틸 푸마레이트, 다이메틸 푸마레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직한 적합한 공단량체의 예에는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트, 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

전구체 산 공중합체는 미국 특허 제3,404,134호; 제5,028,674호; 제6,500,888호; 및 제6,518,365호에 기재된 바와 같이 합성될 수 있다. 또한, 일부 적합한 전구체 산 공중합체는 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours & Co.) (이하, "듀폰"(DuPon))로부터 누크렐(Nucrel)(등록상표)이라는 상표명으로 입수할 수 있다.

적합한 전구체 산 공중합체는, 190℃ 및 2.16 ㎏에서 ASTM D-1238에 의해 측정될 때, 용융 유량(MFR 또는 MI)이 400 g/10분 이하, 350 g/10분 이하, 300 g/10분 이하, 250 g/10분 이하, 150 g/10분 이하, 100 g/10분 이하, 60 g/10분 이하, 또는 더 바람직하게는 45 g/10분 이하, 또는 훨씬 더 바람직하게는 30 g/10분 이하, 또는 훨씬 더 바람직하게는 25 g/10분 이하이다. 이론에 구애받음 없이, 전구체 산 공중합체의 낮은 MFR로 인해, 그로부터 유도된 이오노머로 형성된 사출 성형된 용품이 충분한 인성을 가지며, 따라서 파손(break), 균열(crack) 또는 치핑(chip)되는 경향이 감소하게 될 것으로 여겨진다.

이오노머 조성물에 사용되는 이오노머를 생성하기 위하여, 전구체 산 공중합체 내의 카르복실산 기가 중화되어 카르복실레이트 음이온을 형성한다. 바람직하게는, 중화 전의 전구체 산 공중합체의 총 카르복실산 함량을 기준으로 카르복실산 기의 약 5% 내지 약 90%, 또는 바람직하게는 약 10% 내지 약 50%, 또는 더 바람직하게는 약 20% 내지 약 50%, 또는 훨씬 더 바람직하게는 약 20% 내지 약 35%가 중화된다.

이오노머는 카르복실레이트 기에 대한 반대 이온으로서 하나 이상의 양이온을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 양이온은 금속 이온이다. 금속 이온은 1가, 2가, 3가, 다가, 또는 상이한 이온가의 이온들의 조합일 수 있다. 유용한 1가 금속 이온에는 나트륨, 칼륨, 리튬, 은, 수은, 구리 등의 이온, 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 유용한 2가 금속 이온에는 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 구리, 카드뮴, 수은, 주석, 납, 철, 코발트, 니켈, 아연 등의 이온, 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 유용한 3가 금속 이온에는 알루미늄, 스칸듐, 철, 이트륨 등의 이온, 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 유용한 다가 금속 이온에는 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 탄탈륨, 텅스텐, 크롬, 세륨, 철 등의 이온, 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 금속 이온이 다가일 때, 미국 특허 제3,404,134호에 기재된 바와 같이, 스테아레이트, 올레에이트, 살리실레이트, 및 페놀레이트 라디칼과 같은 착화제(complexing agent)가 포함될 수 있음이 주지되어 있다. 금속 이온은 바람직하게는 1가 또는 2가이다. 더 바람직하게는, 금속 이온은 나트륨, 리튬, 마그네슘, 아연, 칼륨 및 이들의 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 더욱 더 바람직하게는, 금속 이온은 나트륨, 아연, 또는 나트륨 및 아연이다. 나트륨 이온이 특히 바람직하다. 전구체 산 공중합체는 미국 특허 제3,404,134호에 기재된 절차에 의해 중화될 수 있다.

적합한 이오노머는, 190℃ 및 2.16 ㎏에서 ASTM D-1238에 의해 측정될 때, MFR이 약 25 g/10분 이하, 약 20 g/10분 이하, 또는 더 바람직하게는 약 15 g/10분 이하, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 10 g/10분 이하, 또는 훨씬 더 바람직하게는 약 5 g/10분 이하이다. 몇몇 바람직한 이오노머는 용융 지수가 10 내지 20 g/10분의 범위이다.

이오노머 조성물은 하나 이상의 적합한 첨가제(들)를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 첨가제에는 가소제, 처리 조제, 유동 향상 첨가제, 유동 감소 첨가제 (예컨대, 유기 과산화물), 윤활제, 안료, 염료, 광증백제, 난연제, 충격 개질제, 핵형성제, 블로킹 방지제 (예컨대, 실리카), 열안정제, 장애 아민 광안정제(hindered amine light stabilizer, HALS), UV 흡수제, UV 안정제, 분산제, 계면활성제, 킬레이팅제, 커플링제, 접착제, 프라이머, 보강 첨가제 (예컨대, 유리 섬유), 충전제 등, 및 둘 이상의 첨가제의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 이들 첨가제의 적합한 수준 및 이들 첨가제를 중합체 조성물 내로 혼입시키는 방법은 당업자에게 알려져 있을 것이다. 예를 들어, 문헌[Modern Plastics Encyclopedia, McGraw-Hill (New York, NY, 1995)]을 참조한다.

3개의 바람직한 첨가제에는 열안정제, UV 흡수제, 및 장애 아민 광안정제가 포함된다. 열안정제는 본 기술 분야에 기재되어 있다. 바람직한 일반적인 부류의 열안정제에는 페놀계 산화방지제, 알킬화된 모노페놀, 알킬티오메틸페놀, 하이드로퀴논, 알킬화된 하이드로퀴논, 토코페롤, 하이드록실화된 티오다이페닐 에테르, 알킬리덴비스페놀, O-, N- 및 S-벤질 화합물, 하이드록시벤질화된 말로네이트, 방향족 하이드록시벤질 화합물, 트라이아진 화합물, 아민계 산화방지제, 아릴 아민, 다이아릴 아민, 폴리아릴 아민, 아실아미노페놀, 옥사미드, 금속 불활성제, 포스파이트, 포스포나이트, 벤질포스포네이트, 아스코르브산 (비타민 C), 과산화물을 파괴하는 화합물, 하이드록실아민, 니트론, 티오시너지스트(thiosynergist), 벤조푸라논, 인돌리논 등 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 이오노머 조성물은 임의의 유효량의 열안정제(들)를 함유할 수 있다. 열안정제(들)의 사용은 선택적이며, 일부 경우에는 바람직하지 않다. 열안정제(들)가 사용될 때, 이는 이오노머 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.05 중량% 및 최대 약 10 중량%, 더 바람직하게는 최대 약 5 중량%, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 최대 약 1 중량%의 수준으로 이오노머 조성물에 존재할 수 있다.

UV 흡수제가 또한 본 기술 분야에 기재되어 있다. 바람직한 일반적인 부류의 UV 흡수제에는 벤조트라이아졸, 하이드록시벤조페논, 하이드록시페닐 트라이아진, 치환 및 비치환된 벤조산의 에스테르 등 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 이오노머 조성물은 임의의 유효량의 UV 흡수제(들)를 함유할 수 있다. UV 흡수제의 사용은 선택적이며, 일부 경우에는 바람직하지 않다. UV 흡수제(들)가 사용될 때, 이는 이오노머 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.05 중량% 및 최대 약 10 중량%, 더 바람직하게는 최대 약 5 중량%, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 최대 약 1 중량%의 수준으로 이오노머 조성물에 존재할 수 있다.

장애 아민 광안정제가 또한 본 기술 분야에 기재되어 있다. 일반적으로, 장애 아민 광안정제는 아민 작용기에 인접한 탄소 원자 상의 지방족 치환체로부터 일반적으로 유래하는 입체 장해를 추가로 포함하는, 2차 또는 3차, 아세틸화된, N 하이드로카르빌옥시 치환된, 하이드록시 치환된 N-하이드로카르빌옥시 치환된, 또는 다른 치환된 환형 아민이다. 이오노머 조성물은 임의의 유효량의 장애 아민 광안정제(들)를 함유할 수 있다. 장애 아민 광안정제의 사용은 선택적이며, 일부 경우에는 바람직하지 않다. 장애 아민 광안정제(들)가 사용될 때, 이는 이오노머 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 약 0.05 중량% 및 최대 약 10 중량%, 더 바람직하게는 최대 약 5 중량%, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 최대 약 1 중량%의 수준으로 이오노머 조성물에 존재할 수 있다.

사출 성형된 용품은 최소 두께가 약 3 ㎜ 이상이다. 그러면, 용품의 최대 두께는 3 ㎜를 초과하게 된다. 바람직하게는, 사출 성형된 용품은 사실상 균일한 두께를 가지며, 즉 바람직하게는 최소 두께 및 최대 두께가 약 3 내지 약 100 ㎜, 더 바람직하게는 약 3 내지 약 50 ㎜, 또는 훨씬 더 바람직하게는 약 5 내지 약 35 ㎜의 범위이다.

이와 관련하여, 본 명세서에 사용되는 용어 "두께"는 물체의 최소 치수의 길이를 말한다. 예를 들어, 물체가 용기일 때, "두께"는 전형적으로 벽에 대해 수직한 방향으로 용기의 벽을 통과하여 측정된 길이이다. 더 상세하게는, 용품이 높이가 10 ㎝이고, 동심의 내주 및 외주를 갖고, 내경이 9 ㎝이고, 외경이 10 ㎝인 원통이면, 용품의 두께는 0.5 ㎝이다. 직경이 10 ㎝이고 두께가 1.0 ㎝인 원판인 바닥과 이 원통을 조합함으로써 용기가 제조된다면, 용기의 최소 두께는 0.5 ㎝이고 최대 두께는 1.0 ㎝이거나 또는 원통이 용기 바닥과 만나는 코너에서는 아마 1.0 ㎝보다 약간 더 크다.

상기에 언급된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 성형된 용품을 형성하기 위해서 임의의 적합한 성형 공정이 사용될 수 있다. 사출 성형이 바람직한 성형 공정이다. 본 명세서에 기재된 성형된 용품은 바람직하게는 임의의 적합한 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 적합한 사출 성형 공정에는 동시 사출 성형(co-injection molding) 및 오버몰딩(over-molding)이 포함된다. 이들 공정은 또한 투-샷(two-shot) 또는 멀티-샷 성형 공정이라 불린다.

사출 성형 장비 및 공정은 문헌[Modern Plastics Encyclopedia and in the Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (5^th Edition), Wiley-Interscience (Hoboken, NJ, 2006)]에 전반적으로 기재되어 있다. 이러한 정보에 더하여, 사출 성형 장비의 일부 제조업체는 사출 성형 기술에 있어서의 사용 설명서를 또한 제공한다. 가까이에 있는 이들 수단(resource)을 사용하여, 당업자는 주어진 이오노머 조성물로부터 특정 유형의 용품을 제조하는 데 필요한 적절한 성형 조건을 결정할 수 있다.

그러나, 일반적으로 사출 성형 공정은,

이오노머 조성물을 용융시키는 단계;

용융된 이오노머 조성물을 주형 내로 유입시킴으로써 사출 성형된 용품을 형성하는 단계;

사출 성형된 용품이 그 형상을 유지할 때까지 주형 내에서 사출 성형된 용품을 냉각시키는 단계;

사출 성형된 용품을 주형으로부터 이형시키는 단계; 및

사출 성형된 용품을 실온((22 ± 3)℃)으로 또는 더 낮은 온도로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.

당업자가 인식하는 바와 같이, 사출 성형된 용품은, 그 주형으로부터 떼어내는 경우, 기계적 지지 없이 중력을 받을 때 그 형상을 유지하기에 충분한 안정성을 가져야 한다. 추가적으로, 최소 두께가 3 ㎜인 본 명세서에 기재된 것과 같은 용품은 그의 크기(bulk) 전체에 걸쳐 균일한 온도를 가질 수 없다. 오히려, 새로 주형으로부터 제거된 용품(newly unmolded article)의 표면 온도는 주형의 온도와 거의 같을 것이고, 그의 내부 온도는 상당히 더 높을 것이다. 실제로, 물체의 표면은 이오노머 조성물의 고화 온도(solidification temperature)보다 낮은 온도를 가질 수 있고, 용품의 코어는 고화 온도보다 높은 온도를 가질 수 있다.

더욱이, 용품의 외부 온도가 그 환경이 특정 속도로 냉각되도록 제어될 수 있다 하더라도, 용품이 그의 내부에서 그리고 그의 표면에서 실제로 냉각되는 속도는 용품을 통한 열전달 속도 및 용품의 표면으로부터 그의 주변 (전형적으로, 공기 또는 급랭조)까지의 열전달 속도에 의해 제한된다. 결과적으로, 본 명세서에 기재된 용품의 냉각 속도는 균일하지 않을 수 있다. 이 속도는 용품의 표면에서와 용품의 코어에서 상이할 수 있으며, 이 속도는 연속적으로 또는 불연속적으로 달라질 수 있다. 예를 들어, 이는 히트 싱크 또는 환경의 온도가 대략적으로 일정하게 유지될 때, 시간 경과에 따라 대략적으로 지수 함수로 감소할 수 있다. 용품의 냉각을 지배하는 열전달의 원리는 문헌[Holman, J., Heat Transfer, McGraw-Hill (New York, 2009)]과 같은 참고 문헌에서 잘 이해되고 이에 잘 요약되어 있다.

그러나 더 구체적으로는, 이오노머 조성물은 일반적으로 약 120℃ 내지 약 250℃, 또는 바람직하게는 약 130℃ 내지 약 210℃의 용융 온도에서 성형된다 (주형 내로 유입된다). 일반적으로, 약 69 내지 약 110 MPa의 압력으로의 느린 충전 속도 내지 중간 충전 속도가 사용된다. 주형 온도는 약 5℃ 내지 약 50℃의 범위일 수 있다. 사출 성형된 용품은 전술한 바와 같이 자기-지지될 때까지 주형 내에서 냉각된다. 그 표면 온도는, 주형으로부터 이형될 때, 주형의 온도 내지 이오노머 조성물의 고화 온도보다 낮은 온도의 범위일 수 있다. 용품의 전체 또는 평균 온도는 약 70℃ 내지 약 80℃일 수 있다. 용품 내부의 온도는 주형의 온도 내지 이오노머 조성물의 용융 온도보다 높은 온도의 범위일 수 있다. 실제로, 새로 방출된 용품의 내부 온도는 주형 내로 유입된 이오노머 조성물의 용융물의 온도에 가까울 수 있다. 마지막으로, 사출 성형된 용품은, 급랭시키거나 급랭시키지 않고서, 약 2.0℃/min, 1.5℃/min, 1.0℃/min, 0.7℃/min, 0.5℃/min, 0.3℃/min, 0.2℃/min, 0.1℃/min 이하의 속도로, 또는 2.0℃/min 내지 0.1℃/min에서 연속적으로 또는 불연속적으로 달라지는 속도로 실온으로 냉각된다. 이들 냉각 속도는, 프로그래머블 오븐(programmable oven) 또는 온도 조절식 조의 예에서와 같이, 환경 또는 히트 싱크의 온도에 적용될 수 있다. 대안적으로, 그들은 용품의 전체 (평균) 온도 또는 코어 온도에 적용될 수 있다. 명확하게는, 용품의 표면은 주형으로부터 빙수조 내로 방출된 성형된 용품의 경우, 이들보다 훨씬 더 높은 속도로, 예를 들어 최대 약 50℃/min으로 냉각될 수 있다.

상기에 기재된 이오노머 조성물은 놀랍게도 개선된 인성 및 광학 특성을 성형된 용품에 제공한다. 광학 특성의 개선은 용품이 더 낮은 냉각 속도에 처해질 때 명백하게 입증된다. 예를 들어, 성형 공정의 최종 단계 동안, 성형된 용품이 주형으로부터 방출된다. 이어서, 이 용품은 예를 들어 냉수조에서 급랭될 수 있다. 물의 상대적으로 더 낮은 온도 및 물의 상대적으로 양호한 열전달 특성으로 인해, 급랭된 용품은 상대적으로 더 짧은 시간에 걸쳐 실온으로 냉각될 것으로 예측된다. 그러나, 급랭은 추가 장비 및 더 정교한 제조 절차를 필요로 한다.

대안적으로, 새로 방출된 용품은 (제조 시설 내의 카트(cart) 또는 테이블 상면(tabletop)과 같은) 냉각 스테이션 상에 놓여져 실온 (22 ± 3℃)으로 냉각될 수 있다. 실제로, 고온의 새로 주형으로부터 제거된 용품 몇몇이 냉각 스테이션 상에 놓일 수 있기 때문에, 냉각 스테이션을 직접 둘러싸는 공기의 온도는 실온보다 상당히 더 높을 수 있다. 공기의 상대적으로 더 높은 온도 및 상대적으로 열등한 열전달 특성으로 인해, 이들 용품은 상대적으로 더 오랜 시간에 걸쳐 실온으로 냉각될 것으로 예측된다. 결과적으로, 느린 냉각 속도 하에서의 광학 특성의 개선은 성형된 용품의 바람직한 속성이다.

이와 관련하여, 폴리에틸렌 및 상당량의 공중합된 에틸렌을 포함하는 중합체가 용융물로부터의 냉각시 결정화되는 경향이 있으며, 더 낮은 냉각 속도가 더 많고 더 큰 결정의 형성에 유리한 것으로 알려져 있다. 소정 크기를 초과하는 결정들은, 설사 이들 결정이 너무 작아서 육안으로 볼 수 없을 지라도, 폴리에틸렌 및 에틸렌 공중합체에서 탁한 외관 또는 투명도의 결여에 일조할 것이다. 어떠한 이론에도 구애받고자 함 없이, 본 명세서에 기재된 이오노머 조성물은 더 낮은 수준의 결정성, 결정 질량 또는 결정 크기를 가져서, 결정화에 유리한 조건 하에서 냉각될 때에도 성형된 용품이 우수한 광학 특성을 갖게 하는 것으로 가정된다.

특히, 본 명세서에 기재된 이오노머 조성물은, 두께가 3.0 ㎜인 시험 플랙(test plaque) 상에서 헤이즈-가드 플러스(Haze-gard Plus) 탁도계 (비와이케이-가드너(BYK-Gardner), 미국 매릴랜드주 콜럼비아 소재)를 사용하여 ASTM D1003에 따라 측정될 때, 탁도가 0.7 내지 13.5, 1.0 내지 12.0, 2.0 내지 10.0, 3.0 내지 9.0, 또는 4.0 내지 8.0의 범위이며, 이때 상기 시험 플랙은 이오노머 조성물을 용융시키고 용융된 이오노머 조성물을 시험 플랙의 형태로 형성하고 용융된 이오노머 조성물을 0.1℃/min 이하의 속도로 (22 ± 3)℃ 이하의 온도로 냉각시킴으로써 제조된 것이다.

투명도의 개선은 예컨대 헤이즈-가드 플러스 탁도계를 사용하여 정량적으로 측정될 수 있다. 대안적으로, 이러한 개선은 육안으로 관찰될 수 있으며, 반정량적으로 (예를 들어, 투명도를 알고 있는 한 세트의 표준과 비교함), 정성적으로 또는 상대적 순위로 기록될 수 있다.

성형된 용품은 임의의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 성형된 용품은 다층 구조체 (예를 들어, 오버몰딩된 용품) 형태일 수 있는데, 여기서 다층 구조체의 적어도 하나의 층은 전술한 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어지며 최소 두께가 약 3 ㎜ 이상이다. 바람직하게는, 다층 용품의 이오노머 층은 두께가 약 3 내지 약 100 ㎜, 더 바람직하게는 약 3 내지 약 50 ㎜, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 5 내지 약 35 ㎜이다.

또한 대안적으로, 본 명세서에 기재된 사출 성형된 용품은 시트(sheet), 용기 (예컨대, 병 또는 사발(bowl)), 캡 또는 마개(stopper) (예컨대, 용기 또는 향수 병을 위한 것), 트레이(tray), 의료 장치 또는 기기 (예컨대, 자동화 또는 휴대용 제세동기 유닛), 핸들, 노브(knob), 푸시 버튼, 장식 용품, 패널, 콘솔 박스, 또는 신발류 구성요소 (예컨대, 힐 카운터(heel counter), 토우 퍼프(toe puff), 또는 솔(sole))의 형태를 가질 수 있다.

이러한 용품은 추가의 형상화 공정에 사용하기 위한 중간 용품일 수 있다. 예를 들어, 사출 성형된 용품은 블로우 성형 공정에 사용하기에 적합한 프리폼(preform) 또는 패리슨(parison)일 수 있다. 블로우 성형 공정은 용기 (예컨대, 병 또는 화장품 용기)를 형성하는 데 종종 사용된다. 사출 성형된 중간 용품은 다층 구조체 형태일 수 있다. 따라서, 제조된 용기는 또한 다층 벽 구조체를 가질 것이다.

일부 바람직한 용품에는 시트, 용기, 캡 또는 마개, 트레이, 의료 장치 또는 기기, 핸들, 노브, 푸시 버튼, 장식 용품, 패널, 콘솔 박스, 또는 신발류 구성요소가 포함된다.

적어도 하나의 층이 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어지며 최소 두께가 약 3 ㎜ 이상인 다층 구조체 형태의 용품들이 또한 바람직하다.

본 명세서에 기재된 용품에 의해 제공되는 더 느린 냉각 속도 하에서의 개선된 광학 특성은 용기 및 용기 캡에 특히 바람직하다. 화장품 용기 및 화장품 용기 캡, 예를 들어 향수 캡이 특히 바람직하다. 용기 벽이 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어진 적어도 하나의 층, 그리고 훨씬 더 바람직하게는 최소 두께가 적어도 약 3 ㎜이고 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어진 적어도 하나의 층을 갖는 다층 구조체 형태인 용기 및 화장품 용기가 또한 바람직하다.

용품이 오버몰딩 공정에 의해 제조될 때, 이오노머 조성물은 기재 재료(substrate material), 오버몰딩 재료 또는 둘 모두로서 사용될 수 있다. 오버몰딩된 구조체는 이오노머 조성물에 의해 제공되는 우수한 투명도 및 광택이 표면층에 요구될 때 유용할 수 있다. 예를 들어, 오버몰딩 공정이 사용될 때, 본 명세서에 기재된 이오노머 조성물이 유리 또는 금속 용기 상에 오버몰딩될 수 있다. 대안적으로, 이오노머 조성물은 다른 용품 (예를 들어, 가정용 품목, 의료 장치 또는 기기, 전자 장치, 자동차 부품, 건축 구조물, 스포츠 용품 등) 상에 오버몰딩되어 부드러운 촉감 및/또는 보호 오버코트(overcoat)를 형성할 수 있다.

하기 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해서 제공된다. 발명을 수행하기 위해 현재 고려되는 바람직한 방식을 개시하는 이들 실시예는 발명을 제한하는 것이 아닌 설명하고자 하는 것이다.

[실시예]

재료 및 방법

용융 유량

용융 유량 (MFR 또는 MI)은 190℃에서 그리고 2.16 ㎏의 중량 하에서 ASTM 표준 D-1238에 따라 측정하였다.

사출 성형

이오노머 수지를 (미국 오하이오주 마운트 길르앗 소재의 테일러즈 인더스트리얼 서비시스(Taylor's Industrial Services)부터 입수가능한) 모델 150-6 HPM 사출 성형 기기 내로 공급함으로써 치수가 125 × 75 × 3 ㎜ (얇은 시험 바) 및 125 × 45 × 20 ㎜ (두꺼운 시험 바)인 사출 성형된 직사각형 시험 바(bar)를 제조하였다. 이오노머 용융 온도는 130℃ 내지 200℃의 범위였으며, 주형은 약 10℃의 온도에서 유지하였다. 주형 사이클 시간은 약 90초였다. 성형된 바를 주형으로부터 방출시키고 이들을 주위 조건 하에서 실온 (약 22 + 3℃)으로 냉각시킴으로써 얇은 시험 바 및 두꺼운 시험 바 둘 모두를 얻었다. 두꺼운 시험 바의 경우, "공기 냉각된"(air cooled) 냉각 속도가 주형으로부터 제거된 후 처음 1시간에는 약 0.3℃/min인 것으로 추산되었으며, 이 속도는 더 오래된 시간에서 약 0.1℃/min에 접근하는 것으로 추산되었다.

탁도 수준을 측정한 후, "공기 냉각된" 얇은 시험 바를 90분 동안 (125℃의 온도에서) 공기 오븐 내에서 재가열하고, 이어서 0.1℃/min의 속도로 실온으로 냉각하여 "천천히 냉각된" 시험 바를 제조하였다.

탁도 측정

헌터랩 컬러퀘스트(HunterLab ColorQuest) XE 탁도계 (헌터 어소시에이츠 래버러토리, 인크.(Hunter Associates Laboratory, Inc.), 미국 버지니아주 레스톤 소재)를 사용하여, "공기 냉각된" 및 "천천히 냉각된" 얇은 시험 바의 탁도 수준을 ASTM D1003-07에 따라 그들의 3 ㎜ 두께 치수를 통해 측정하였다.

투명도 측정

두꺼운 시험 바의 투명도를 육안 검사에 의해 결정하였다. 이들 바를 1 (최고 투명도)부터 3 (최저 투명도)까지 상대적 척도로 순위를 매겼다.

사출 성형된 부품의 응력 균열 시험

이오노머를 네트스탈 1 시너지 (NETSTAL 1 Synergy) 1750H-460 성형 장치 상에서 긴 바 (180 ㎜ × 27 ㎜ × 2 ㎜) 부품으로 사출 성형하였다. 중합체 용융 온도는 130 내지 200℃의 범위였다. 주형 온도는 약 20℃로 유지하였으며, 사이클 시간은 약 40초였다. 시험 바를 약 10℃/min의 속도로 실온으로 냉각시켰다.

성형된 바를 반으로 (180°) 접고, 23℃의 샘플 홀더 내에 두었다. 2가지 수준의 응력을 적용하였다. 접힌 시험 바의 두 단부 사이의 거리가 45 ㎜로 유지될 때, 응력 수준을 "중간"으로 표시하였다. 접힌 시험 바의 두 단부가 닿고 5 ㎜의 분리가 접힘부의 상부로부터 10 ㎜에서 유지되었을 때, 응력 수준을 "높음"으로 표기하였다.

독일 함부르크 소재의 주프! 게엠베하(Joop! GmbH)로부터 입수가능한 주프!(Joop!)™ 펨므 오드 뜨왈렛(Femme Eau de Toilette)의 한 스프레이를 시험 바의 접힌 영역에 적용하였다. 2분 내지 3분 후, 균열에 대하여 샘플을 육안으로 평가하였다.

이오노머 수지

ㆍ ION A는 15 중량%의 메타크릴산의 공중합된 잔기를 함유하는 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체였다. ION A는 나트륨 이온의 공급원에 의해 56%의 수준으로 중화되었으며, MFR이 0.9 g/10분이었다. 전구체 산 공중합체의 MFR은 60 g/10분이었다.

ㆍ ION B는 19 중량%의 메타크릴산의 공중합된 잔기를 함유하는 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체였다. ION B는 나트륨 이온의 공급원에 의해 37%의 수준으로 중화되었으며, MFR이 2.6 g/10분이었다. 전구체 산 공중합체의 MFR은 60 g/10분이었다.

ㆍ ION C는 21.7 중량%의 메타크릴산의 공중합된 잔기를 함유하는 에틸렌과 메타크릴산의 공중합체였다. ION C는 나트륨 이온의 공급원에 의해 25%의 수준으로 중화되었으며, MFR이 1.8 g/10분이었다. 전구체 산 공중합체의 MFR은 23 g/10분이었다.

비교예 CE1 및 비교예 CE2와 실시예 E1

전술한 성형 공정에 의해, 얇은 사출 성형된 시험 바 및 두꺼운 사출 성형된 시험 바를 상기에 열거된 이오노머들로부터 제조하였다. 이들 시험 바의 탁도 및 투명도를 전술한 바와 같이 측정하였으며, 그 결과는 표 1에 보고되어 있다.

이들 결과는 실시예 E1의 시험 바가, 비교예 CE1 및 비교예 CE2의 시험 바에 비하여, 특히 느린 냉각 속도 하에서 더 높은 투명도 및 더 낮은 탁도를 나타냄을 입증한다. 게다가, 고함량의 산 이오노머가 또한 높은 응력 조건 하에서 더 우수한 내균열성을 나타냈다.

상기에 본 발명의 소정의 바람직한 실시 형태를 설명하고 구체적으로 예시하였지만, 본 발명을 그러한 실시 형태로 한정하고자 하는 것은 아니다. 하기 특허청구범위에 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주 및 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims

이오노머 조성물을 포함하는 성형된 용품으로서,
상기 성형된 용품은 최소 두께가 3.0 ㎜ 이상이고;
이오노머 조성물은 전구체 산 공중합체를 부분적으로 중화시킴으로써 생성되는 이오노머를 포함하고; 전구체 산 공중합체는 2 내지 10개의 탄소를 갖는 α-올레핀의 공중합된 단위, 및 전구체 산 공중합체의 총 중량을 기준으로 약 19.5 내지 약 30 중량%의, 3 내지 8개의 탄소를 갖는 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 공중합된 단위를 포함하고;
전구체 산 공중합체는 190℃에서 그리고 2.16 ㎏의 중량 하에서 ASTM D-1238에 따라 측정될 때 용융 유량(melt flow rate, MFR)이 약 350 g/10분 이하이고;
전구체 산 공중합체의 총 카르복실산 함량의 약 5% 내지 약 90%가 중화되고;
이오노머는 190℃에서 그리고 2.16 ㎏의 중량 하에서 ASTM D-1238에 따라 측정될 때 MFR이 약 25 g/10분 이하이고;
이오노머 조성물의 탁도는 두께가 3.0 ㎜인 시험 플랙(plaque) 상에서 ASTM-1003 ASTM D1003에 따라 측정될 때 0.7 내지 13.5이며, 시험 플랙은 이오노머 조성물을 용융시키고, 용융된 이오노머 조성물을 시험 플랙 형태로 형성하고, 용융된 이오노머 조성물을 0.1℃/min 이하의 속도로 (22 ± 3)℃ 이하의 온도로 냉각시킴으로써 제조된, 성형된 용품.
제1항에 있어서, 이오노머는 나트륨, 리튬, 마그네슘, 아연, 칼륨의 이온, 및 이들 이온의 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속 양이온을 포함하거나; 또는 전구체 산 공중합체는 약 20 내지 약 25 중량%의, 3 내지 8개의 탄소를 갖는 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 공중합된 단위를 포함하거나; 또는 190℃에서 그리고 2.16 ㎏의 중량 하에서 ASTM D-1238에 따라 측정될 때, 전구체 산 공중합체는 MFR이 약 60 g/10분 이하이고 이오노머는 MFR이 약 5 g/10분 이하이거나; 또는 전구체 산 공중합체의 총 카르복실산 함량의 약 20% 내지 약 50%가 중화되는, 성형된 용품.
제1항 또는 제2항에 있어서, 전구체 산 공중합체의 총 카르복실산 함량의 약 20% 내지 약 35%가 중화되고, 금속 이온은 나트륨 양이온으로 본질적으로 이루어지는, 성형된 용품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어지며, 최소 두께 및 최대 두께가 약 3 내지 약 100 ㎜의 범위인, 성형된 용품.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 다층 구조체 형태이며, 상기 다층 구조체의 적어도 하나의 층은 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어지는, 성형된 용품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 시트(sheet), 용기, 캡 또는 마개(stopper), 트레이(tray), 의료 장치 또는 기기, 핸들, 노브(knob), 푸시 버튼, 장식 용품, 패널, 콘솔 박스, 또는 신발류 구성요소인, 성형된 용품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 화장품 용기인, 성형된 용품.
제7항에 있어서, 용기는 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함하는 다층 구조체인, 성형된 용품.
제8항에 있어서, 이오노머 조성물로 본질적으로 이루어진 하나 이상의 층은 최소 두께가 약 3 ㎜ 이상인, 성형된 용품.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 압출 성형, 블로우 성형, 압축 성형 및 사출 성형으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정에 의해 생성되는, 성형된 용품.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 동시 사출(co-injection) 성형 및 오버몰딩(over-molding)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정에 의해 생성되는, 성형된 용품.