KR101672416B1 - 중합체 조성물 - Google Patents

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Abstract

(i) 방향족 폴리카보네이트; (ii) 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체; 및 (iii) 65,000 달톤(Da) 이하의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 비가교(non-crosslinked) 아크릴 중합체의 혼합물을 포함하는 조성물.

Description

중합체 조성물{Polymer composition}
본 발명은 특히 방향족 폴리카보네이트 조성물, 방향족 폴리카보네이트 조성물을 제조하는 방법, 방향족 폴리카보네이트로부터 형성된 물품 및 물품을 형성하는 방법에 관한 것이다. 특히, 전적으로 그렇지는 않지만, 본 발명은 사출 성형 분야와 같은 용융 공정 분야에서 전형적으로 짧은 사이클 시간을 나타내는 방향족 폴리카보네이트 조성물에 관한 것이다.
열가소성 방향족 폴리카보네이트는 전기, 엔지니어링 및 자동차 분야와 같은 많은 분야에서 사용될 수 있다. 전형적으로, 고분자량 방향족 폴리카보네이트(예를 들면, 20,000 내지 50,000 Da의 Mw)가 전기 및 엔지니어링 분야에서 사용되는데, 이는 이들의 상대적으로 높은 강도, 높은 내충격성, 고온 및 내화(fire resistance) 특성 때문이다. 그러나, 고분자량 폴리카보네이트는 이용가능성을 제한할 수 있는 전형적으로 상대적으로 낮은 용융 흐름 속도 특성을 나타낸다. 특히, 고분자량 방향족 폴리카보네이트는 상대적으로 낮은 용융 흐름 속도를 나타낸다. 따라서, 그러한 방향족 폴리카보네이트로부터 저수준의 잔류 응력(residual stress)을 갖는 복잡한 성형 부품 및 성형 물품을 형성하는 것은 전형적으로 보다 어렵다. 방향족 폴리카보네이트의 이용가능성을 제한할 수 있는 다른 단점은 이들 중합체의 상대적으로 높은 가격이다.
방향족 폴리카보네이트와 관련된 단점들을 극복하려는 시도에서, 다른 중합체 수지와 폴리카보네이트의 블렌드가 채용되고 있다. 예를 들면, 방향족 폴리카보네이트와 아크리로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)의 블렌드가 원재료의 비용을 감소시키고 폴리카보네이트의 용융 흐름을 강화하기 위해 사용되었다. 그러나, 방향족 폴리카보네이트와 ABS 블렌드의 강화된 용융 흐름에도 불구하고 용융 공정 분야(예를 들면 사출 성형 분야)시 일반적으로 용융 사이클 시간이 증가하는데, 이는 성형물(moulding)을 형성하고 성형물 및/또는 몰드에 손상을 입히지 않고 몰드로부터 성형물을 제거하기 위해 연장된 시간 동안 상기 블렌드를 냉각할 필요가 있기 때문이다. 증가된 공정 사이클 시간, 즉 사출 성형 공정에 의해 물품을 형성하는 시간은 비용을 증가시키고 사출 성형 절차의 효율을 감소시킨다. 방향족 폴리카보네이트 및 ABS의 블렌드로부터 생갈 수 있는 추가적인 단점은 비캇 연화점(Vicat softening point) 감소와 방향족 폴리카보네이트 단독에 비해 내충격성의 감소를 포함한다.
본 발명은 따라서 방향족 폴리카보네이트와 다른 중합체, 특히 방향족 폴리카보네이트와 다른 중합체의 열가소성 블렌드의 가공과 관련된 상기 기술적인 문제점들을 해결하고자 하는 것이다.
따라서, 제 1 측면에 따르면, 본 발명은 하기의 혼합물을 포함하는 조성물을 제공한다:
(i) 방향족 폴리카보네이트;
(ii) 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체; 및
(iii) 65,000 달톤(Da) 이하의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 비가교(non-crosslinked) 아크릴 중합체.
상기 조성물은 이후 본 발명의 조성물로서 언급될 수 있다. 바람직하게, 본 발명의 조성물은 폴리머 블렌드이다.
방향족 폴리카보네이트(i)와 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체(ii)의 혼합물에서 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체(ii)의 일부가 상대적으로 낮은 분자량의 비가교 아크릴 중합체(iii)로 대체되면, 혼합물의 비캇 연화 온도는 대개 본질적으로 변하지 않는다는 것이 발견되었다. 그러나 예상치 않게 사출 성형 분야에서 가공 사이클 시간이 전형적으로 현저하게 감소되었다. 열확산율(thermal diffusivity)의 변화가 없는 경우, 비캇 연화 온도 증가와 같은 내열성(heat resistance) 증가가, 사출 성형 부품의 냉각 시간 감소를 위해 필요하다는 것을 통상의 이론이 제시하기 때문에 이것은 예상치 못한 것이다. 또한, 방향족 폴리카보네이트(i)와 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체(ii)의 혼합물에서 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체(ii)의 일부가 상대적으로 저분자량 비가교 아크릴 중합체(iii)으로 대체된 경우, 혼합물의 용융 흐름 속도가 전형적으로 증가한다는 것이 발견되었다. 본 발명 조성물의 향상된 용융 흐름 속도는 보다 복잡한 성형 물품의 형성을 가능하게 하며 상기 물품이 저분자량 아크릴 중합체(iii)를 포함하지 않는 비교 조성물보다 더 낮은 수준의 잔류 응력을 가지게 한다. 적합하게, 본 발명의 조성물은 전형적으로 사출 성형 분야와 같은 용융 공정 분야에서 현저한 잇점을 제공한다.
용융 흐름 속도 (Melt Flow Rate)는 규정된 온도와 하중에서 오리피스를 통해 열가소성 플라스틱의 압출 속도를 측정한다. 용융 흐름 속도는 또한 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)로서 언급된다. 사출 성형 분야에서 공정 사이클 시간은 식별가능한 결점을 가지지 않는 성형된 물품을 생성하기 위해 소요된 총시간이다. 공정 사이클는 하기 단계를 포함한다: (a) 몰드로 용융된 중합체를 사출하는 단계; (b) 유지 및 냉각 단계- 유지 단계 동안 압력이 용융된 중합체에 인가되어 몰드에서 냉각되는 중합체가 수축될 때 중합체가 몰드 전체를 채운다. 입구가 동결되면(즉, 몰드의 입구에서 중합체가 냉각되어 더 이상의 물질이 몰드 공동 속으로 채워질 수 없음) 압력이 제거되고 배출 공정을 견뎌내기에 충분히 경질이 될 때까지 부품이 몰드에서 냉각되게 된다; (c) 인젝터 스크류의 후퇴(retraction) 단계; (d) 몰드 개방 단계; (e) 부품 방출(ejection) 단계, 및 (f) 재사용될 수 있게 몰드를 폐쇄하는 단계. 전형적으로, 단계(b)와 (c)는 동시에 일어난다. 대개, 유지 및 냉각하는 단계(단계 b)가 공정 사이클 시간을 좌우한다. 따라서, 이 단계의 시간 감소, 예를 들면 용융된 중합체의 냉각 및 고화 시간의 감소가 용융 공정의 전체 공정 사이클 시간을 감소시킬 가능성이 크다.
중합체 또는 중합체 블렌드의 비캇 연화 온도는 중합체/중합체 블렌드의 시료가 급속하게 부드러워지기(soften) 시작하는 온도이다. 전형적으로 시료가 특정 하중의 적용 하에서 단부가 평평한 바늘(flat ended needle)로 1 mm 깊이로 관통되는 온도이다. 비캇 연화 온도는 재료가 상승된 온도 응용 분야에서 사용될 때 예상되는 예상되는 연화점(point of softening)을 반영한다. 본 발명 조성물의 비캇 연화 온도는 저분자량 아크릴 중합체를 포함하지 않는 개질되지 않은 방향족 폴리카보네이트와 아크릴로니트릴 그라프트 공중합체 혼합물에 본질적으로 거의 동등하다. 편리하게, 본 발명의 조성물은 방향족 폴리카보네이트와 ABS 블렌드와 같이 전기 응용분야와 같은 유사한 고온 응용분야에서 사용될 수 있다. 비캇 연화 온도를 측정하는 적합한 방법은 ISO 306B:1987 Second Edition이다.
적합하게, 본 발명의 조성물은 열가소성 조성물이고, 즉 본 조성물은 가열시 연화(soft) 및 “소성(plastic)”되고 냉각시 굳어진다. 적합하게, 본 발명의 조성물은 사출 성형, 용융 압출 및 블로우 성형과 같은 용융 공정 기술에 의해 형상화된 물품으로 성형될 수 있다.
바람직하게, 비가교 아크릴 중합체는 메틸 메타크릴레이트 단량체 60 내지 100 중량%와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 0 내지 40 중량%를 중합하여 얻어질 수 있다. 적합하게, 비가교 아크릴 중합체는 메틸 메트아크릴레이트 동종중합체(homopolymer) 또는 메틸메타크릴레이트 60 중량% 이상 및 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 40 중량% 이하를 포함하는 공중합체를 포함한다. 가장 바람직하게, 비가교 아크릴 중합체는 본 명세서에서 정의된 바와 같이 공중합체를 포함한다.
비가교 아크릴 중합체가 공중합체를 포함하는 경우, 이 공중합체는 본질적으로 랜덤 공중합체이다. “랜덤 공중합체”라는 용어는 사슬의 어떤 주어진 위치에서 주어진 단량체 단위를 발견할 가능성이 인접한 단위의 성질에 무관한 거대분자로 구성된 공중합체를 의미하는 것이다. 적합하게, 랜덤 공중합체는 본질적으로 선형 랜덤 공중합체이다.
본 명세서에서 사용된,“알킬 (알크)아크릴레이트”라는 용어는 상응하는 아크릴레이트 에스테르 또는 알카크릴레이트 에스테르를 언급하는 것이고, 이들은 각각 상응하는 아크릴산 또는 알크아크릴 산으로부터 대개 형성된다. 즉, 상기 용어 “알킬 (알크)아크릴레이트”는 알킬 알카크릴레이트 또는 알킬 아크릴레이트 중 어느 하나를 언급하는 것이다. 비가교 아크릴 중합체가 비가교 아크릴 공중합체를 포함할 때 용어 알킬 (알크)아크릴레이트는 메틸 메타크릴레이트를 포함하지 않는다고 이해될 것이다.
바람직하게, 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트는 (C1-C22)알킬 ((C1-C10)알크)아크릴레이트이다. 상기 단락에서 언급된 바와 같이 (C1-C22)알킬 ((C1-C10)알크)아크릴레이트는 C1 알킬(C1알크)아크릴레이트, 즉 메틸 메타크릴레이트를 포함하지 않는다. 알킬 (알크)아크릴레이트의 (C1-C22)알킬기의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, 이소-프로필, 펜틸, 헥실, 시클로헥실, 2-에틸 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 이소데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사테실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 에피코실, 베헤닐 및 이들의 이성질체를 포함한다. 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 바람직하게, (C1 -C22)알킬기는 상기 정의된 바와 같은 (C1-C8)알킬기, 보다 바람직하게는 상기와 같이 (C1-C6)알킬기, 보다 더 바람직하게는 상기 정의된 바와 같이 (C1-C4)알킬기를 나타낸다. 알킬 (알크)아크릴레이트의 C1-C10 알크기(alk group)의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실,시클로헥실, 2-에틸 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실 및 이들의 이성질체를 포함한다. 알크기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 바람직하게, (C1-C10)알크기는 상기 정의된 바와 같이 (C1-C6)알크기, 보다 바람직하게는 상기 정의된 바와 같이 (C1-C4)알크기, 보다 더 바람직하게는 메틸기를 나타낸다.
바람직하게, 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트는 (C1-C8)알킬 ((C1-C4)알크)아크릴레이트, 보다 더 특히 (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트, 가장 바람직하게 (C1-C4)알킬 (메트)아크릴레이트이다. (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트라는 용어는 (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트 또는 (C1-C8)알킬 메타크릴레이트 단량체를 언급하는 것이라는 것이 이해될 것이다. (C1-C8)알킬 (메트)아크릴레이트의 예는 알킬 메타크릴레이트: 에틸 메타크릴레이트(EMA), n-프로필 메타크릴레이트(PMA), 이소프로필 메타크릴레이트(IPMA), n-부틸 메타크릴레이트(BMA), 이소부틸 메타크릴레이트(IBMA), tert-부틸 메타크릴레이트(TBMA), 옥틸 메타크릴레이트 (OMA) 및 다음의 알킬 아크릴레이트를 포함한다: 메틸 아크릴레이트(MA), 에틸 아크릴레이트(EA), n-프로필 아크릴레이트 (PA), n-부틸 아크릴레이트(BA), 이소프로필 아크릴레이트(IPA), 이소부틸 아크릴레이트(IBA), tert-부틸 아크릴레이트(TBA), 옥틸 아크릴레이트(OA) 및 이들의 조합. 바람직하게, 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트는 본 명세서에 정의된 알킬 아크릴레이트, 특히 단일 알킬 아크릴레이트를 포함한다.
상기와 같이, 비가교 아크릴 중합체는 바람직하게 비가교 아크릴 공중합체이다. 적합하게, 비가교 아크릴 공중합체는 본 명세서에 정의된 바와 같이 메틸 메타크릴레이트 단량체 60 중량% 이상과 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 40 중량% 이하를 중합하여 얻어질 수 있다. 보다 바람직하게, 비가교 아크릴 공중합체는 본 명세서에서 정의된 바와 같이 메틸 메타크릴레이트 단량체 60 중량% 이상과 알킬 아크릴레이트 공단량체 40 중량% 이하를 중합하여 얻을 수 있다. 바람직한 알킬 아크릴레이트 공단량체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, iso-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, 펜틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 헵틸 아크릴레이트 및 옥틸 아크릴레이트를 포함하는 C1-C8 알킬 아크릴레이트 공단량체를 포함한다. 보다 바람직한 알킬 아크릴레이트 공단량체는 C1-C4 알킬 아크릴레이트 공단량체와 에틸 헥실 아크릴레이트를 포함한다. 가장 바람직한 알킬 아크릴레이트 공단량체는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트 n-부틸 아크릴레이트, iso-부틸 아크릴레이트 및 tert-부틸 아크릴레이트, 특히 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트 및 n-부틸 아크릴레이트와 같은 C1-C4 알킬 아크릴레이트 공단량체를 포함한다.
바람직하게, 비가교 아크릴 중합체는 어떠한 아크릴산 또는 메타크릴산 단량체도 포함하지 않는다. 바람직하게, 비가교 아크릴 중합체는 본 발명의 조성물 중의 방향족 폴리카보네이트(i) 및/또는 아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합합체(ii)와 반응할 수 있는 관능기, 예를 들면 히드록실가 또는 아민기와 같은 어떠한 관능기도 포함하지 않는다. 가장 바람직하게, 비가교 아크릴 공중합체는 본 명세서에 정의된 바와 같이 메틸 메타크릴레이트 단량체 60 중량% 이상 및 1 종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 40 중량% 이하로 본질적으로 이루어진다. 본 명세서에 정의된 바와 같이 용어 “본질적으로 이루어진다”라는 용어는 비가교 아크릴 공중합체가 본질적으로 단지 메틸 메타크릴레이트 단량체와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체로부터 얻어질 수 있다는 것을 의미한다.
적합하게, 비가교 아크릴 공중합체는 비가교 아크릴 공중합체의 총중량을 기준으로 메틸 메타크릴레이트 60 중량% 이상, 바람직하게 70 중량% 이상, 보다 바람직하게 80 중량% 이상, 가장 바람직하게 90 중량% 이상을 포함한다.
적합하게, 비가교 아크릴 공중합체는 비가교 아크릴 공중합체의 총중량을 기준으로 메틸 메타크릴레이트 99.9 중량% 이하, 바람직하게 99.5 중량% 이하, 보다 바람직하게 99 중량% 이하, 가장 바람직하게 98 중량% 이하, 가장 바람직하게 97 중량% 이하를 포함한다.
적합하게, 비가교 아크릴 공중합체는 비가교 아크릴 공중합체의 총중량을 기준으로 본 명세서에 정의된 바와 같이 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 0.1 중량% 이상, 바람직하게 0.5 중량% 이상, 보다 바람직하게 1 중량% 이상, 보다 더 바람직하게 2 중량% 이상, 가장 바람직하게 3 중량% 이상을 포함한다.
적합하게, 비가교 아크릴 공중합체는 비가교 아크릴 공중합체의 총중량을 기준으로 본 명세서에 정의된 바와 같이 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 40 중량% 이하, 바람직하게 30 중량% 이하, 보다 바람직하게 20 중량% 이하, 가장 바람직하게 10 중량% 이하를 포함한다.
예상치 않게, 본 명세서에 정의된 바와 같은 상대적으로 낮은 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 함량을 가지는 비가교 아크릴 공중합체를 채용함으로써 수용할 수 있고, 상대적으로 높은 비캇 연화 온도을 여전히 보유하면서 바람직하게 증가된 용융 흐름 속도를 가지는 본 발명의 조성물을 전형적으로 제공한다는 것을 발견하였다. 따라서 그러한 조성물은 예를 들어 전기응용 분야와 같은 고온 응용분야에 적합할 수 있다.
적합하게, 비가교 아크릴 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 65,000 달톤(Da) 이하, 바람직하게 60,000 Da 이하, 보다 바람직하게 55,000 Da 이하, 보다 더 바람직하게 50,000 Da 이하이다.
적합하게, 비가교 아크릴 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 25,000 달톤(Da) 이상, 바람직하게 30,000 Da 이상, 보다 바람직하게 35,000 Da 이상이다.
비가교 아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 예를 들어 겔 투과 크로마토그래피와 같은 본 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 기술에 의해 측정될 수 있다. 예시적인 겔 투과 크로마토그래피 방법은 이하 실시예에서 기술된다. 본 명세서에서 언급된 Mw의 값은 폴리 메틸메타크릴레이트 (PMMA) 또는 폴리스티렌 스탠다드가 겔 투과 크로마토그래피 장치를 검량하기 위해 사용될 때 얻어진 값에 관한 것이다. 바람직한 구현예에서, PMMA 스탠다드가 사용된다.
특히 바람직한 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체를 바람직한 수준에서 사용하여, 비가교 아크릴 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 65,000 달톤(Da) 보다 크면, 본 발명의 조성물은 바람직한 강화된 용융 흐름 속도와 공정 사이클 감소 특성을 나타낼 수 없을 수 있다는 것을 발견하였다. 그러한 조성물은 복잡한 형상화된 물품을 효율적이고 경제적으로 형성하는 데 또한 전형적으로 적합하지 않다.
전형적으로, 비가교 아크릴 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 25,000 Da 미만이라면 본 발명의 조성물은 충격 강도에서 바람직하지 못한 저하를 나타낼 수 있고 본 발명의 조성물은 특정 응용분야에서 너무 깨지지 쉬울 수 있다. 적합하게, 비가교 아크릴 중합체가 25,000 Da 이상과 65,000 Da 이하의 중량 평균 분자량을 가진다면, 이것은 본 발명의 조성물에 유변학적, 기계적(mechanical) 및 물리적 특성의 바람직한 균형을 제공한다. 매우 바람직한 비가교 아크릴 공중합체는 약 35,000 내지 45,000 Da, 특히 40,000 Da의 중량 평균 분자량을 가진다.
바람직하게, 비가교 아크릴 중합체는 본 발명의 조성물의 총중량을 기준으로 3 중량% 이상, 보다 바람직하게 5 중량% 이상, 가장 바람직하게 7 중량% 이상 존재한다.
바람직하게, 비가교 아크릴 중합체는 본 발명의 조성물의 총중량을 기준으로 25 중량% 이하, 보다 바람직하게 23 중량% 이하, 가장 바람직하게 20 중량% 이하 존재한다.
예상치 않게, 비가교 아크릴 중합체가 상기 정의된 범위 내에서 본 발명 조성물에 포함된다면 이것은 만족스러운 비캇 연화 온도를 유지하면서 바람직하게 강화된 용융 흐름 속도를 나타내는 조성물을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 비가교 아크릴 중합체가 25 중량% 초과하여 존재하면 이것은 열등한 내충격성을 가진 조성물을 제공할 수 있다. 적합하게, 비가교 아크릴 중합체가 3 중량% 미만으로 존재하면 이것은 용융 흐름에서 만족스러운 향상을 나타내지 못하는 조성물을 제공할 수 있다. 가장 바람직하게는, 비가교 아크릴 중합체는 상기 조성물의 총중량을 기준으로 7 내지 20 중량%로 존재한다.
적합하게, 비가교 아크릴 중합체는 적합한 개시제와 연쇄 이동제를 사용하여 예를 들면 에멀젼, 벌크, 용액 및 현탁 중합과 같이 당업자에게 잘 알려진 기술에 의해 제조될 수 있다
방향족 폴리카보네이트는 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 방향족 폴리카보네이트는 10,000 Da 이상, 보다 바람직하게 20,000 Da 이상의 중량 평균 분자량(Mw)을 전형적으로 가진다. 바람직하게, 방향족 폴리카보네이트는 200,000 Da 이하, 보다 바람직하게 150,000 Da 이하, 보다 더 바람직하게 100,000 Da, 가장 바람직하게 50,000 Da이하의 중량 평균 분자량(Mw)을 가진다.
방향족 폴리카보네이트는 예를 들어 디히드록시 방향족 화합물과 포스겐과 같은 탄산 유도체(carbonic acid derivative)와의 중축합과 같은 본 기술의 당업자에게 잘알려진 기술에 의해 제조될 수 있다(독일 공개 문헌 2,063,050; 2,063,052; 1,570,703; 2,211,956; 2,211,957 및 2,248,817 참조).
방향족 폴리카보네이트 제조에 유용한 디히드록시 화합물은 하이드로퀴논, 레조르시놀, 비스(히드록시페닐)-알칸, 비스 (히드록시페닐)-에테르, 비스(히드록시페닐)-케톤, 비스-(히드록시페닐)-술폭사이드, 비스-(히드록시페닐)-술파이드, 비스-(히드록시페닐)-술폰, 및 α,α-비스-(히드록시페닐)-디이소프로필벤젠, 또한 이들의 알킬 치환된 유도체들이다. 이들 및 보다 적합한 방향족 디히드록시 화합물은 예를 들어 미국 특허 3,028,356; 2,999,835; 3,148,172; 2,991,273; 3,271,367; 및 2,999,846에 기술되어 있다.
적합한 비스페놀의 추가적인 예는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)- 프로판 (비스페놀 A), 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1 -비스-(4- 히드록시페닐)-시클로헥산, α,α'-비스-(4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠, 2,2-비스-(3-메틸-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3-클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-메탄, 2,2-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-프로판프로판프로판메틸-4-히드록시페닐)-술파이드, 비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-술폭사이드, 비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-술폰, 디히드록시벤조페논, 2,4-비스-(3,5-디메틸-4- 히드록시페닐)-시클로헥산, α,α'-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-p-디이소프로필벤젠 및 4,4'-술포닐디페놀이다.
특히 바람직한 방향족 비스페놀의 예는 2,2-비스-(4- 히드록시페닐)-프로판, 2,2,-비스-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-프로판 및 1,1 -비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산이다.
가장 바람직한 비스페놀은 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판 (비스페놀 A)이다.
가장 바람직한 방향족 폴리카보네이트 몇몇은 지금은“Sabic”인 General Electric으로부터 입수가능한 LexanTM , Dow Chemical Company로부터 입수가능한 CalibreTM 및 Bayer로부터 입수가능한 MakrolonTM을 포함한다.
적합하게, 방향족 폴리카보네이트는 본 발명의 조성물의 총중량을 기준으로 30 중량% 이상, 바람직하게는 35 중량% 이상, 보다 바람직하게는 40 중량% 이상, 보다 더 바람직하게는 45 중량% 이상, 보다 훨씬 더 바람직하게는 50 중량% 이상, 가장 바람직하게는 55 중량% 이상 존재한다.
적합하게, 방향족 폴리카보네이트는 본 발명의 조성물의 총중량을 기준으로 97 중량% 이하, 바람직하게 95 중량% 이하, 보다 더 바람직하게 90 중량% 이하, 보다 더 바람직하게 85 중량% 이하, 보다 더 바람직하게 80 중량% 이하, 보다 훨씬 더 바람직하게 75 중량% 이하로 존재한다.
적합하게, 방향족 폴리카보네이트의 양이 전술한 범위 내로 존재한다면 바람직한 비캇 연화 온도 및 바람직한 내충격성을 가지는 본 발명의 조성물을 제공할 수 있다. 그러한 조성물은 전기, 자동차 및 엔지니어링 분야에 사용하기에 적합할 수 있다.
“폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체”라는 용어는 아크릴로니트릴 타입 단량체를 중합하여 유도된 중합체를 포함하는 그라프트 공중합체를 의미한다. 폴리아크릴로니트릴은 폴리(1-시아노에틸렌)의 동의어이다.
적합하게, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체는 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 중합체, 아크릴로니트릴-EPDM-스티렌(AES) 중합체, 올레핀-스티렌-아크릴로니트릴(OSA) 중합체, 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 중합체를 포함한다. 보다 바람직하게, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체는 ASA 중합체, AES 중합체, 또는 ABS 중합체를 포함한다. 가장 바람직하게, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체는 ABS 중합체를 포함한다.
폴리아크릴로니트릴을 포함하는 적합한 그라프트 공중합체는 이 공중합체의 총중량을 기준으로 아크릴로니트릴(즉, 1-시아노에틸렌) 10 중량% 이상, 바람직하게 15 중량% 이상, 보다 바람직하게 20 중량% 이상, 가장 바람직하게 25 중량% 이상을 포함한다. 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 적합한 그라프트 공중합체는 상기 공중합체의 총중량을 기준으로 아크릴로니트릴(즉, 1-시아노에틸렌) 50 중량% 이하, 바람직하게 45 중량% 이하, 보다 바람직하게 40 중량% 이하, 가장 바람직하게 35 중량% 이하를 포함한다. 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 매우 바람직한 그라프트 공중합체는 아크릴로니트릴(즉, 1-시아노에틸렌) 약 30 중량%를 포함한다.
폴리아크릴로니트릴을 포함하는 적합한 이 그라프트 공중합체는 이 공중합체의 총중량을 기준으로 스티렌, 또는 α-메틸 스티렌과 같은 이의 유도체 40 중량% 이상, 바람직하게 45 중량% 이상, 보다 바람직하게 50 중량% 이상, 보다 더 바람직하게 55 중량% 이상, 가장 바람직하게 60 중량% 이상을 포함한다. 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 적합한 그라프트 공중합체는 이 공중합체의 총중량을 기준으로 스티렌, 또는 α-메틸 스티렌과 같은 이들의 유도체 80 중량% 이하, 바람직하게 70 중량% 이하, 보다 바람직하게 65 중량% 이하를 포함한다. 바람직하게, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체는 스티렌이다.
폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 그라프트된 상과 그라프트 베이스(graft base)를 포함한다는 것은 본 기술의 당업자에 의해 이해될 것이다. 적합하게, 그러한 중합체는 고무 탄성(rubber elastic) 특성을 가진다. 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 적합한 그라프트 공중합체는: 그라프트 공중합체의 중량에 대해 5 내지 95 중량%, 바람직하게 20 내지 80 중량%의 그라프트된 상; 및 (ii) 그라프트 공중합체의 중량에 대해 5 내지 95 중량%, 바람직하게 20 내지 80 중량%의 그라프트 베이스를 포함한다. 그라프트된 상은 다음을 포함하는 중합된 화합물을 포함할 수 있다: (a) 혼합물의 중량에 대해 50 내지 99 중량%의 스티렌, α-메틸 스티렌, 고리 치환된 스티렌, C1-C8 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물; 및 (b) 혼합물 중량에 대해 1 내지 50 중량%의 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 말레산 무수물, N-치환된 말레이미드 또는 이들의 혼합물. 적합하게, 그라프트 베이스는 특히 디엔 및 알킬 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 가교된 엘라스토머를 포함한다.
폴리아크릴로니트릴을 포함하는 특히 바람직한 그라프트 공중합체는 그라프트된 베이스로서 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 및/또는 아크릴로니트릴 및/또는 스티렌, 바림직하게는 스티렌 및 아크릴로니트릴을 부타디엔 중합체를 포함하는 그라프트 베이스에 그라프팅함으로써 얻어질 수 있다. 부타디엔 단위 외에도, 그라프트 베이스는 부타디엔 단위의 중량을 기준으로 50 중량% 이하의 스티렌, 아크릴로니트릴, 또는 C1 내지 C4 알킬 (메트)아크릴레이트와 같은 다른 에틸렌성 불포화 단량체를 포함할 수 있다. 바람직한 그라프트 베이스는 폴리부타디엔, 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합체, 또는 부타디엔과 스티렌의 공중합체를 포함한다.
폴리아크릴로니트릴을 포함하는 적합한 그라프트 공중합체는 그라프트 베이스의 존재하에 그라프트 상을 구성하는 단량체 및 공단량체의 자유 라디칼 그라프트 공중합에 의해 생성될 수 있다. 적합한 공정은 에멀전, 용액, 벌크 또는 현탁 중합을 포함한다.
적합하게, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체는 본 발명의 조성물의 총중량을 기준으로 0.5 중량% 이상, 바람직하게 1 중량% 이상, 보다 바람직하게 2 중량% 이상, 보다 훨씬 더 바람직하게 5 중량% 이상, 보다 훨씬 더 바람직하게 10 중량% 이상 존재한다.
적합하게, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체는 본 발명의 조성물의 총중량을 기준으로 60 중량% 이하, 바람직하게 55 중량% 이하, 보다 바람직하게 50 중량% 이하, 보다 훨씬 더 바람직하게 45 중량% 이하, 보다 훨씬 더 바람직하게 40 중량% 이하로 존재한다.
바람직하게, 본 발명의 조성물에서 방향족 폴리카보네이트 대 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체의 중량비는 90:1 내지 0.5:1, 바람직하게 40:1 내지 0.75:1, 보다 바람직하게 10:1 내지 1:1이다.
바람직한 일 측면에 따라, 본 발명의 조성물은 조성물의 인성(toughness)을 강화하기 위한 충격 개질제(impact modifier)를 더 포함한다. 적합한 충격 개질제는 스티렌-부타디엔 공중합체(SBC), 기능성 에틸렌 중합체, 에틸렌-폴리프로필렌-디엔 공중합체(EPDM), 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA), 부타디엔계 중합체, 스티렌-올레핀 공중합체, 메타아트릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 공중합체, 및 아크릴계 충격 개질제와 같은 고무질 공중합체를 포함한다. 본 발명의 조성물 중에 존재할 때, 충격 개질제가 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체, 비가교 아크릴 중합체 및 방향족 폴리카보네이트와 물리적으로 화학적으로 구별된다는 것이 이해될 것이다. “고무질 공중합체”라는 용어는 실온(room temperature) 미만, 바람직하게는 0℃ 이하, 보다 바람직하게는 -10℃ 이하, 보다 더 바람직하게는 -20℃ 이하, 보더 더 바람직하게는 -30℃ 이하, 보다 더 바람직하게는 -40℃ 이하의 유리전이 온도를 가지는 물질을 의미하는 것이다. 일부 구현예에서, 상기 물질은 -50℃ 이하, 바람직하게는 -80℃이하의 유리전이 온도를 가질 수 있다.
이하 언급될 것처럼, 어떤 성분은 보다 많은 유리전이 온도를 나타내는 성분의 결과로서 유리상과 고무상 둘 다 나타낼 수 있다. 유리상 Tg는 고무상 Tg 보다 더 높은 온도에서 관찰된다. 의구심을 제거하기 위해, 상기 성분이 유리상과 고무상 둘 다 나타내는 경우, 위에서 언급된 바람직한 유리전이 온도는 물질의 고무상에 관한 것이고, 유리상에 관한 것이 아니다.
적합하게, 충격 개질제는 입자 및/또는 분말의 형태이다. 바람직하게, 충격개질제의 중량 평균 입자 크기는 50 nm 이상, 바람직하게는 100 nm 이상, 보다 바람직하게 150 nm 이상이다. 바람직하게 충격개질제의 중량 평균 입자 크기는 1000 nm 이하, 바람직하게는 750 nm 이하, 보다 바람직하게는 500 nm 이하이다. 가장 바람직하게, 충격개질제의 중량 평균 입자 크기는 150 nm 내지 400 nm, 특히 200 내지 350 nm이다. 본 명세서에서 언급된 “중량 평균(weight mean)”은 부피/질량 가중 산술 평균 직경(volume/mass weighted arithmetic mean diameter) D(4,3)을 의미하는 것이다. 중량 평균 입자 크기는 632.8 nm의 고정된 파장과 분산 매체로서 증류되고 여과된 물을 갖는 단색 간섭성 He-Ne 레이저를 사용하여 ISO 13321:1996(E)에 따른 광자 상관 분광법(Photon Corr elation Spectroscopy)에 의해 측정될 수 있다.
매우 바람직한 충격개질제는 MBS 충격 개질제 및 아크릴계 충격 개질제(AIM)과 같은 코어-쉘 충격개질제를 포함한다. MBS 충격 개질제는 전형적으로 스티렌 및 부타디엔의 엘라스토머 코어 및 메틸 메타크릴레이트 동종중합체 또는 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체를 포함하는 경질 쉘을 포함한다. 아크릴계 충격 개질제는 본 명세서에서 정의된 바와 같이 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 단량체로부터 유도된 수지를 포함하는 코어 및 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 단량체로부터 유도된 수지를 전형적으로 또한 포함하는 경질 쉘을 전형적으로 포함한다. 아크릴계 충격개질제는 스티렌과 같은 스티렌 타입 단량체를 중합하여 유도된 수지를 포함하는 중간상(intermediate phase)을 또한 포함할 수 있다. MBS 충격개질제의 포함은 아크릴계 충격 개질제와 비교하여 저온(예를 들면, -20℃)에서 강화된 충격 특성을 전형적으로 제공한다.
바람직한 아크릴계 코어쉘 충격개질제는 본 명세서에서 정의된 바와 같이 1종 이상의 C1 내지 C5 알킬(메트)아크릴레이트로부터 유도된 수지를 포함하는 코어와 경질 외부 쉘을 포함한다. 적합한 코어-쉘 아크릴계 충격개질제는 코어 25 내지 95 중량 퍼센트와 경질 쉘 75 내지 5 중량 퍼센트를 포함한다. 예를 들어 스티렌으로부터 유도된 수지를 포함하는 중간 스테이지와 같은 하나 이상의 중간상들은 선택적이다. 적합하게, 아크릴계 충격개질제가 두개의 스테이지를 포함한다면, 상기 코어는 엘라스토머 상을 포함한다. 아크릴계 충격개질제가 하나 이상의 중간상을 포함한다면, 상기 코어는 비엘라스토머 상을 포함할 수 있고 중간 스테이지는 엘라스토머 상을 포함할 수 있다. 바람직한 입자들은 코어 층과 외부 경질 쉘이 메틸 메타크릴레이트의 동종중합체 또는 메틸 메티크릴레이트(약 88 내지 99.9 중량%)와 본 명세서에 정의된 바와 같은 1종 이상의 C1 내지 C4 알킬 아크릴레이트(약 0.1 내지 12 중량%)의 랜덤 공중합체를 포함하는 수지를 포함하는 입자들을 포함한다. 코어층 또는 중간 층(존재하는 경우)는 가교 단량체(예를 들면, 부틸렌 디아크릴레이트) 및/또는 그라프트 연결 단량체(graft linking monomer)를 더 포함한다. 그라프트 연결 단량체는 복수의 부가 중합가능한 반응기(예를 들면, 알릴 아크릴레이트, 디알릴 말레이트)를 가지는 폴리에틸렌성 불포화 단량체이다. 그라프트 연결 단량체의 기능은 엘라스토머 상에서 잔여 수준의 불포화도를 제공하는 것이다. 적합한 코어 쉘 아크릴계 충격 개질제는 미국 특허 5,318,737; 4,444,949; 및, 4,260,693에 기술된 바와 같이 본 기술 분야의 당업자에 잘알려진 기술에 의해 제조될 수 있다. 매우 바람직한 코어-쉘 아크릴계 충격 개질제는 미국 특허 4,444,949에 기술된 바와 같이 엘라스토머 코어와 경질 외부 쉘(즉, 2 상)을 포함한다.
적합하게, 충격 개질제는 본 발명 조성물의 총중량을 기준으로 1 중량% 이상, 바람직하게 2 중량% 이상, 보다 바람직하게 3 중량% 이상 존재할 수 있다.
적합하게, 충격 개질제는 본 발명 조성물의 총중량을 기준으로 20 중량% 이하, 바람직하게 15 중량%이하, 보다 바람직하게 10 중량% 이하로 존재할 수 있다.
전형적으로 용융 가공 조성물에서 충격 개질제의 포함은 용융 가공하기가 보다 어려운 조성물을 야기한다는 것을 예측할 수 있을 수 있다. 예상외로, 본 발명의 조성물에서 비가교 아크릴 중합체(iii)의 포함은 심지어 본 발명의 조성물이 충격 개질제를 포함할 때도 사출 성형 분야에서 결합된 유지 및 냉각 시간을 전형적으로 감소시킨다. 또한, 본 발명의 조성물은 충격 개질제를 포함할 때 단지 방향족 폴리카보네이트와 아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체를 포함하는 비교 조성물 및/또는 비가교 아크릴 중합체(iii)를 포함하지 않는 비교 조성물에 비해 강화된 용융 흐름 속도를 전형적으로 나타낸다. 충격개질제를 포함하는 본 발명의 생성된 조성물은 충격 개질제를 포함하지 않는 비교 조성물에 비해 강화된 인성을 전형적으로 나타낸다. 따라서, 본 발명의 조성물에서 비가교 아크릴 중합체(iii)는 조성물이 충격 개질제를 포함하는 경우에도 용융 가공 분야에서 상당한 잇점을 전형적으로 제공한다. 특히, 본 발명 조성물의 용융 흐름 속도를 강화시키고 및/또는 내충격성을 강화시키기 위해 비가교 아크릴 중합체와 충격 개질제의 농도를 변화시키는 것이 가능하다.
적합하게 본 발명 조성물의 260℃에서의 용융 흐름 지수 (MFI)(하기에 토론되는 바와 같이 5kg/cm3 하중을 사용하여 ISO 1133:1997에 따른 설치된)는 동일한 수준의 방향족 폴리카보네이트(i)를 함유하고 비가교 아크릴 중합체(iii)을 포함하지 않는 비교 조성물(상기 비가교 아크릴 중합체(iii)은 동량의 폴리아크릴로니트릴(iii)을 포함하는 그라프트 공중합체로 대체됨)의 MFI 값보다 적어도 5% 더 크고, 바람직하게 적어도 10% 더 크고, 보다 바람직하게 적어도 15% 더 크고, 심지어 보다 바람직하게 적어도 20% 더 크고, 심지어 보다 바람직하게 적어도 30% 더 크고, 보다 더 바람직하게 적어도 40% 더 크고, 가장 바람직하게 적어도 50% 더 크다.
중합체 물질의 용융 흐름 지수는 본 명세서에서 정의된 바와 같이 ISO 1133:1997에 따라 260℃에서 측정된다. 측정하기 위한 중합체 물질은 트윈 스크류 압출기를 사용하여 제조하였고 테스트에 앞서 80℃에서 24시간 동안 진공 오븐에서 미리 컨디셔닝하였다. 상기 물질은 직경 2.095 ml의 다이(die)를 가지며 260℃로 가열된 유변계(rheometer)의 배럴 내로 로딩된다. 로딩된 유변계는 10 분 동안 평형되게 하고 5 kg/cm3 하중을 상기 피스톤에 가하였다. MFI의 단위는 g/10 min 이다.
본 발명의 조성물은 1 종 이상의 보강 섬유(reinforcement fibres)를 더 포함할 수 있다. 바람직한 보강 섬유는 유리 섬유 및 탄소 섬유를 포함한다. 예상 외로, 보강 섬유를 포함하는 본 발명의 조성물은 저분자량 아크릴 중합체를 포함하지 않는 비교 조성물에 비해 강화된 용융 흐름 속도와 사출 성형 분야에서 결합된 유지 및 냉각 시간의 감소를 나타낸다. 게다가, 본 발명의 조성물에서 보강 섬유의 포함은 중합체 조성물의 강성(stiffness)을 전형적으로 강화한다. 보강 섬유는 본 발명 조성물의 총중량을 기준으로 40 중량% 이하, 바람직하게 30 중량% 이하, 보다 바람직하게 20 중량% 이하로 존재할 수 있다.
본 발명의 조성물 중에 존재할 수 있는 다른 선택적인 첨가제는: 염료 또는 안료와 같은 컬러 농축물(colour concentrates); 윤활제; UV 안정화제; 열 안정화제; 산화방지제; 난연제, 대전방지제, 탈크, 유리 비드, 이산화티탄 및 칼슘 카보네이트와 같은 미립 충전제(particulate fillers); 나노클레이, 나노 산화물 입자 및 탄소 나노튜브와 같은 나노충전제(nanofillers); 및 PTFE와 같은 가공 조제를 포함한다. 그런 선택적인 첨가제의 총량은 본 발명의 조성물의 총중량을 기준으로 일반적으로 15 중량%를 초과하지는 않을 것이다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면 방향족 폴리카보네이트(i)를 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체(ii) 및 비가교 아크릴 중합체(iii)와, 선택적으로 충격 개질제 및/또는 보강 섬유의 존재 하에서 혼합하는 단계를 포함하는 본 발명의 조성물을 제조하는 방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 혼합 단계는 방향족 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체 및 비가교 아크릴 중합체, 선택적으로 충격 개질제 및/또는 보강 섬유를 용융-블렌딩하여 형성된다. 바람직하게, 용융 블렌딩은 200℃ 내지 300℃, 보다 바람직하게 200 내지 260℃의 온도에서 수행된다.
본 발명의 조성물은 시트, 필름, 분말 또는 입자/펠렛의 형태일 수 있다. 전형적으로, 본 발명의 조성물은 펠렛의 형태로 공급될 수 있다. 펠렛은 임의의 하류 응용분야를 위해 이후 열가공될 수 있다. 적합한 하류 응용분야는 사출 성형 및 블로우 성형 분야와 같은 용융 가공 분야를 포함할 수 있다.
따라서 제 3 측면에 따르면, 본 발명은 본 발명의 조성물을 용융하는 단계, 용융된 조성물을 몰드에 가하는 단계, 용융된 조성물이 상기 몰드에서 고화하여 물품을 형성하는 단계 및 몰드로부터 물품을 제거하는 단계를 포함하는 물품을 제조하는 방법이 제공된다. 바람직하게, 상기 방법은 용융 조성물이 몰드로 주사되는 사출 성형 분야를 포함한다. 바람직하게, 물품은 형상화된 물품을 포함한다.
대안으로, 또는 추가적으로, 본 발명의 조성물이 시트(예를 들면, 압출 또는 적층 시트)의 형태라면, 그것은 열성형되거나 그렇지 않으면 어떠한 적합한 수단에의해 바람직한 형상으로 형성될 수 있다.
따라서 제 4 측면에 따르면, 본 발명의 조성물은 본 발명의 조성물을 포함하는 물품, 특히 형상화된 물품을 제공한다.
적합하게, 본 발명의 조성물을 포함하는 물품은 자동차, 전기 또는 엔지니어링 분야에 사용하기 위한 성분을 포함한다. 상기 성분은 사출 성형에 의해 형성되거나 예를 들어 열성형에 의해 시트로부터 제조될 수 있다. 상기 성분은 따라서 예를 들어 페인팅 또는 장식 필름을 적용하여 장식될 수 있다.
상기 성분은 차량 제조 또는 다른 자동차 응용분야에서 벌크 재료 또는 공압출된 라미네이트로서 사용될 수 있다. 그러한 용도는 장식용 외장 트림, 내장 트림, 차량 캡 성형품, 범퍼(펜더), 지붕창(louvers), 배면 패널(rear panels), 사이드 및 쿼터 패널 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 성분은 전기 분야에서 예를 들어 핸드폰, 개인용 컴퓨터 및 텔레비젼과 같은 물품의 하우징으로서 사용될 수 있다.
상기 성분은 예를 들어 트랜스포머 또는 스위치 기어를 위한 하우징과 같은 엔지니어링 분야에서 사용될 수 있다.
본 발명은 본 명세서에서 정의된 바와 같이 방향족 폴리카보네이트 및 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체, 선택적으로 본 발명에 정의된 바와 같은 충격 개질제 및/또는 보강 섬유를 포함하는 혼합물의 사출 성형 분야에서 가공 사이클 시간을 줄이기 위한 첨가제로서 본 명세서에 정의된 바와 같은 비가교 아크릴 중합체의 용도까지 더 확장된다.
본 발명은 본 명세서에 정의된 바와 같은 방향족 폴리카보네이트 및 본 명세서에 정의된 바와 같은 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 공중합체, 선택적으로 충격 개질제 및/또는 보강 섬유를 포함하는 혼합물의 용융 흐름 속도를 향상시키기 위한 첨가제로서 본 명세서에 정의된 바와 같은 비가교 아크릴 중합체의 용도까지 더 확장된다.
본 발명은 본 명세서에 정의된 바와 같은 방향족 폴리카보네이트, 본 명세서에 정의된 바와 같은 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체 및 선택적으로 충격 개질제 및/또는 보강 섬유를 포함하는 혼합물의 용융 흐름 속도를 강화하는 방법에까지 확장되고, 상기 방법은 본 명세서에 정의된 바와 같은 비가교 아크릴 중합체와 상기 혼합물을 혼합하는 단계, 바람직하게는 용융 블렌딩하는 단계를 포함한다.
본 발명은 본 명세서에 정의된 바와 같은 방향족 폴리카보네이트, 본 명세서에 정의된 바와 같은 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체 및 선택적으로 충격 개질제 및/또는 보강 섬유를 포함하는 혼합물로부터 사출 성형 분야에서 물품을 형성하기 위한 공정 사이클 시간을 감소시키기 위한 방법에까지 더 확장되고, 상기 방법은 비가교 아크릴 중합체와 상기 혼합물을 혼합하고 사출 성형 절차에 의해 생성된 혼합물로부터 물품을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 본 명세서에 정의된 바와 같이 65,000 달톤 이하의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 비가교 아크릴 중합체까지 더 확장된다.
본 발명은 하기의 실시예를 참조하여 더 설명될 것이다.
하기의 실시예에서, 중합체 물질의 용융 흐름 지수는 유변계의 피스톤 상에서 5 kg/cm3의 하중을 사용하여 260℃에서 ISO 1133:1997 따라 측정된다. 샘플들은 트윈 스크류 압출기에 의해 제조되고 80℃의 진공 오븐에서 24 시간 동안 미리 컨디셔닝된다. 상기 물질은 260℃까지 가열되고 직경 2.095 ml의 다이가 장착된 유변계의 배럴 속으로 로딩된다. 로딩된 유변계는 테스트 전에 10분 동안 평형을 유지한다.
중합체 물질의 내충격성(노치드 아이조드;Notched Izod)는 ISO-180A에 따라 측정된다. 테스트 시료는 말단 탭이 절단된 다목적 타입 1 A 이다. 상기 결과 시료는 80 x 10 x 4 mm의 치수이다. 시료의 노치 아래 깊이는 8 mm이다. 감소된 온도 테스트를 위해, 테스트 시료가 냉동고 셋트에서 소정의 테스트 온도로 6시간 동안 미리 컨디셔닝된다. 전형적으로, 냉동고로부터 시료를 제거로부터 충격까지의 경과 시간은 5 초이다.
중합체 물질의 비캇 B 연화 온도는 ISO 306B(1987 Second Edition) 따라 측정된다.
중합체 물질의 Mw은 하기와 같이 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 측정된다. 중합체 희석액(클로로포름의 10 ml에 용해된 중합체 30 mg)을 HPLC 펌프 (Polymer Laboratories UK Ltd LC1120 HPLC Pump)를 사용하여 1 ml/min의 흐름 속도로 용매로서 클로로포름으로 30℃가 유지되는 오븐(Polymer Laboratories Ltd UK 505 LC Column Oven)에서 컬럼(2 x Polymer Laboratories Ltd. UK 2x PLgel 10㎛ MIXED-B /300x7.5mm/Part No. 1110-6100)을 통과시킨다.
컬럼의 출구는 카르보닐 흡수(5.90 micrometers)에 튜닝되고, 클로로포름에 용해될 수 있는 아크릴 중합체의 분자량의 통상적인 측정에 사용되는 적외선 감지기(Foxboro Miran-1A CVF General Purpose IR Detector)로 장착된다.
검량은 ~ 5000 - 1500000의 범위의 분자량을 커버하는 PMMA standards ex. Polymer Laboratories Ltd UK를 사용하여 수행한다.
도 1은 어느 조성물의 내충격성 대 조성물의 용융 흐름 속도의 플롯이다.
도 2는 사출 성형 분야에서 다양한 조성물의 최소 냉각 시간 대 조성물의 용융 흐름 속도의 플롯이다.
실시예 1- 메틸 메타크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트(97:3)를 포함하는 비가 교 아크릴 중합체의 제조
교반기와 가열 및 냉각 재킷으로 장착된 150 리터 스테인레스 스틸 오토클레이브에 실온에서 교반하면서 탈이온수 54 리터, 메틸 메트아크릴레이트 30kg(97 중량%), 에틸 아크릴레이트 928 g(3 중량%), 폴리메타크릴산 1259 g(PMA-단량체의 총중량을 기준으로 4.07 중량%), 260g 디소듐 하이드로젠 포스페이트 디하이드레이트(단량체의 총중량을 기준으로 0.84 중량%), 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴)-(AIBN)62g(단량체의 총중량을 기준으로 0.2 중량%) 및 도데실 메르캅탄 343g(단량체의 총중량을 기준으로 1.11 %)을 충전한다. 오토클레이브를 밀봉하고 질소로 퍼지한다. 밀봉된 오토클레이브에 6 psi 압력을 가하고 82℃까지 가열한다. 반응 혼합물을 교반하여 반응 발열이 가라앉기 시작할 때까지 반응이 82℃에서 진행되고 유지하며 그 후 반응 혼합물을 20분 동안 95℃에서 가열하여 잔류 단량체 수준을 감소시키며 모든 잔류 개시제를 분해한다. 반응 혼합물을 그 후 실온까지 냉각하고, 내용물을 오토클레이브로부터 제거하고 여과한다. 여과된 중합체를 그 후 탈이온수로 세척하고, 쟁반 위에 펼치고 80℃ 온도의 공기 오븐에서 48 시간 동안 건조하여, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 45,000 Da의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 메틸 메타크릴레이트 97 중량%와 에틸 아크릴레이트 3 중량%를 포함하는 아크릴 공중합체를 얻는다.
실시예 2- 메틸 메타크릴레이트와 에틸 아크릴레이트(97:3)를 포함하는 비가 교 아크릴 중합체의 제조
도데실 메트캅탄의 247.5g(단량체 총중량을 기준으로 0.8 중량%)이 채용된 것을 제외하고 실시예1을 반복하였다. 이것은 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 50,000 Da의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가지는 메틸 메타크릴레이트 97 중량% 및 에틸 아크릴레이트 3 중량%를 포함하는 아크릴 공중합체를 생성하였다.
실시예 3- 메틸 메타크릴레이트와 에틸 아크릴레이트(97:3)를 포함하는 비가교 아크릴 중합체의 제조
도데실 메트캅탄의 618.5g(단량체 총중량을 기준으로 2.0 중량%)이 채용된 것을 제외하고 실시예 1을 반복하였다. 이것은 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 30,000 Da의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가지는 메틸 메타크릴레이트 97 중량% 및 에틸 아크릴레이트 3 중량%를 포함하는 아크릴 공중합체를 생성하였다.
실시예 4- 메틸 메타크릴레이트와 에틸 아크릴레이트(93.5:6.5)를 포함하는 비가교 아크릴 중합체의 제조
메틸 메타크릴레이트 28.918 kg(93.5 중량%) 및 에틸 아크릴레이트 2010 g(6.5 중량%)이 채용된 것을 제외하고 실시예 1을 반복하였다. 이것은 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 약 45,000 Da의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가지는 메틸 메타크릴레이트 93.5 중량% 및 에틸 아크릴레이트 6.5 중량%를 포함하는 아크릴 공중합체를 생성하였다.
실시예 5 - 메틸 메타크릴레이트와 부틸 아크릴레이트(97:3)를 포함하는 비 가교 아크릴 중합체의 제조
n-부틸 아크릴레이트 928 g(3 중량%)가 에틸 아크릴레이트 대신 채용된 것을 제외하고 실시예 1을 반복하였다.
실시예 6 - 메틸 메타크릴레이트와 부틸 아크릴레이트(93.5:6.5)를 포함하는 비가교 아크릴 중합체의 제조
n-부틸 아크릴레이트 2010 g(6.5 중량%)가 에틸 아크릴레이트 대신 채용된 것을 제외하고 실시예 4를 반복하였다.
실시예 7 - 방향족 폴리카보네이트, ABS 및 아크릴 중합체를 포함하는 조성물의 제조
4시간 동안 120℃의 공기 순환 오븐에서 미리 건조된 지금은“Sabic”인 General Electric으로부터 입수가능한 방향족 폴리카보네이트 Lexan 103 (7.2kg), Chi-Mei로부터 입수가능한 Polylac PA 709 고충격 ABS(1.3 kg) 및 4 시간 동안 80℃의 공기 순환 오븐에서 미리 건조된 실시예 1의 아크릴 중합체(1.5 kg)의 혼합물을 고밀도 폴리에틸렌 백에 넣고 상기 내용물을 수동으로 1분 동안 텀블링하였다. 상기 혼합물을 그 후 두개의 30 mm 공회전 스크류가 장착된 Werner Pfleider ZSK30 트윈 스크류 압출기의 피드 호퍼에 스타브 피드(starve feed)하였다. 호퍼로부터 다이(die)까지 압출기의 여섯개의 온도 제어가능한 구역은 각각 240℃, 255℃, 255℃, 255℃, 255℃ 및 255℃로 셋팅되었다. 진공(20 in Hg)을 압출기의 구역 5 및 6 사이의 벤트 부분에 가하였다(구역 6은 다이에 가장 가까움). 공회전 스크류 둘다 276 rpm에서 운전하였고 혼합물의 처리량은 11.8kg/hour이었다. 원형 단면 압출물이 실온의 물을 함유하는 5 미터 길이의 수조(water bath)에 보냈다. 냉각된 압출물을 이후 일련의 유도장치(guide)를 통과시켜 스트랜드 펠렛 유닛으로 보내어 6 mm의 길이를 가지는 펠렛 형태의 조성물을 생성하였다.
실시예 8 - 방향족 폴리카보네이트, ABS 및 아크릴 중합체를 포함하는 조성물의 제조
Lexan 103 (5.5 kg), Polylac PA 709 (3.0 kg) 및 실시예 4의 아크릴 공중합체 (1.5 kg)를 사용하여 실시예 7의 절차를 반복하여 6 mm의 길이를 가지는 펠렛의 형태로 조성물을 생성하였다.
실시예 9 - 방향족 폴리카보네이트, ABS 및 아크릴 중합체를 포함하는 조성물의 제조
Lexan 103 (7.0 kg), Polylac PA 709 (2.5 kg) 및 실시예 3의 아크릴 중합체 (0.5 kg)를 사용하여 실시예 7의 절차를 반복하여 6 mm의 길이를 가지는 펠렛의 형태로 조성물을 생성하였다.
방향족 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체, 아크릴 중합체 및 충격 개질제를 포함하는 조성물의 일반적인 제조 절차
4시간 동안 120℃의 공기 순환 오븐에서 미리 건조된 방향족 폴리카보네이트, 및 4시간 동안 80℃의 공기 순환 오븐에서 미리 건조된 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체, 4시간 동안 80℃의 공기 순환 오븐에서 미리 건조된 65,000 Da 이하의 중량 평균 분자량을 가지는 비가교 아크릴 중합체 및 4시간 동안 80℃의 공기 순환 오븐에서 미리 건조된 충격 개질제의 혼합물을 고밀도 폴리에틸렌 백에 넣고, 내용물이 수동으로 1분 동안 텀블링한다. 상기 혼합물을 이후 두개의 30 mm 공회전 스크류가 장착된 Werner Pfleider ZSK30 트윈 스크류 압출기의 피드 호퍼에 스타브 피드(starve fed)한다. 호퍼로부터 다이까지 압출기의 여섯개의 온도 제어가능한 구역은 각각 240℃, 255℃, 255℃, 255℃, 255℃ 및 255℃로 셋팅되었다. 진공(20 in Hg)을 압출기의 구역 5 및 6 사이의 벤트 부분에 가한다(구역 6은 다이에 가장 가까움). 공회전 스크류 둘다 276 rpm에서 운전되었고 혼합물의 처리량은 11.8kg/hour이었다. 원형단면 압출물을 실온의 물을 함유하는 5 미터 길이의 수조에 보낸다. 냉각된 압출물을 이후 일련의 유도장치를 통과시켜 스트랜드 펠렛 유닛으로 보내어 6 mm의 길이를 가지는 펠렛 형태의 조성물을 생성한다.
실시예 10 내지 16
표 1에 명시된 바와 같이 실시예 10 내지 16의 조성물을 상기와 같은 일반적인 절차에 따라 제조한다. Lexan 103은 이제는 “Sabic”인 General Electric으로부터 입수가능한 방향족 폴리카보네이트이고, Polylac PA 709는 Chi Mei로부터 입수가능한 고충격 ABS이고, KM355는 MBS계 코어-쉘 충격 개질제 입자(Tg 약 -45℃, 중량 평균 입자 크기 200 nm)이고 Rohm & Haas로부터 입수가능하고, Clearstrength E920는 MBS계 코어-쉘 충격 개질제 입자(Tg 약 -80℃, 중량 평균 입자 크기 300 nm)이고 Arkema로부터 입수가능하다.
비교예 A 내지 F
표 2에 명시된 비교예 A 내지 F의 비교 조성물은 상기의 일반적인 절차에 따라 제조되지만 비가교 아크릴 중합체 또는 비가교 아크릴 중합체와 충격 개질제 둘다 생략된다.
표 1 및 2에 나타난 결과로부터 다툼이 명백하다:
(a) 폴리카보네이트와 ABS 블렌드에서 폴리카보네이트의 양를 증가시키는 것은 블렌드의 용융 흐름 속도를 감소시키고(MFI 참조), 블렌드의 내충격성을 증가시키고(노치드 아이조드 참조), 블렌드의 비캇 연화 온도를 증가시킨다(표 2의 비교예 A 내지 D 참조).
(b) 폴리카보네이트/ABS/충격 개질제 블렌드에서 충격 개질제의 양의 증가는 블렌드의 용융 흐름 속도를 감소시키고 내충격성을 증가시킨다(표 2의 비교예 B, E 및 F 참조)
(c) 선택적으로 충격 개질제를 포함하는 폴리카보네이트와 ABS 블렌드의 용융 흐름 속도(MFI)의 감소는 전형적으로 블렌드의 내충격성(노치드 아이조드 @ 23℃)의 증가로 이어진다(표 2의 비교예 A 내지 D 참조).
(d) ABS를 희생하여 폴리카보네이트/ABS/충격 개질제 블렌드에 비가교 아크릴 중합체를 첨가하면 블렌드의 용융 흐름 속도가 현저하게 증가한다. 표 2의 비교 예 F(MFI 8.6g/10 min @ 260℃)를 표 1의 실시예 10(MFI 14.5 g/10 min @ 260℃)와 비교하고 및 표 2의 비교예 E(MFI 10.7 g/10 min @ 260℃)를 표 1의 실시예 11(MFI 25.6 g/10 min @ 260℃)과 비교하라.
(e) 본 발명의 조성물은 선택적으로 충격 개질제를 포함하는 폴리카보네이트와 ABS 블렌드에 필적하는 비캇 연화 온도를 가진다(표 1의 실시예 10 내지 16의 비캇 B와 표 2의 비교예 A 내지 F를 비교하라).
(f) 본 발명의 조성물에서 비가교 아크릴 중합체의 양의 증가와 충격 개질제의 양의 감소는 조성물의 내충격성의 손실 없이 용융 흐름 속도의 증가를 제공할 수 있다(실시예 13과 14 및 실시예 15와 16의 MFI @ 260℃ g/10 및 Notched Izod @ 23℃ kJ/m2을 비교하라).
<표 1>
Figure 112009077018163-pct00001
<표 2> 비교예
Figure 112009077018163-pct00002
(g) 폴리카보네이트/ABS 블렌드에서 비가교 아크릴 중합체와 충격 개질제의 조합은 전형적으로 블렌드의 내충격성 및/또는 용융 흐름 속도를 향상을 시킨다. 이점에 관하여, 표 1의 실시예 11은 폴리카보네이트/ABS(65:35) 블렌드에 필적하는 45 kJ/m2 의 Notched Izod @ 23 ℃를 가지고 - 비교예 B 참조, 그러나 실시예 11의 용융 흐름 속도는 25.6 g/10 min @260℃이고, 반면에 비교예 B의 용융 흐름 속도는 12.4g/10 mins이다. 유사하게, 표 1의 실시예 10은 비교예 B의 그것(12.4 g/min @260℃)보다 더 높지만 필적하는 14.5 g/min @260℃의 용융 흐름 속도를 가지며 그러나 실시예 10은 비교예 B의 그것(46 kJ/m2의 Notched Izod @ 23℃)보다 상당히 높은 내충격성(90 kJ/m2의 Notched Izod @ 23℃)을 가진다. 비가교 아크릴 중합체와 충격 개질제의 조합을 사용한 폴리카보네이트/ABS 블렌드의 내충격성 및/또는 용융 흐름 속도의 향상은 도 1에서 그래프로 나타나 있다.
일반적인 사출 성형 절차
중합체 물질을 성형전에 3시간 동안 80℃의 공기 순환 오분에서 건조한다. 사출 성형 장치는 용융된 중합체 물질이 트윈 평행 바 몰드로 전달하는 28 mm 직경 회전 스크류로 장착된 Demag D40 기계로 구성된다. 각각의 바 몰드는 120 ×10 ×4 mm의 치수를 가지고 2 mm 원형 순환 게이트(몰드에 대한 출입지점)를 포함한다. 상기 기계 배럴을 노즐의 방향으로 240℃, 250℃, 250℃ 및 260℃로 가열되고, 노즐은 260℃로 가열한다. 몰드의 표면은 80℃로 가열한다. 용융된 중합체 물질을 몰드에 사출하고 압력을 몰드에 가해서 용융 중합체 물질이 몰드 전체(유지 단계)를 채운다. 게이트가 냉각되면, 압력을 제거하고 성형물이 방출 공정(냉각 단계)을 견딜정도로 충분히 단단해질 때까지 성형물을 몰드에서 냉각한다. 성형물을 이후 몰드에서 제거한다.
각각의 중합체 조성물에 대해, 게이트 냉각 시간 및 최소 냉각 단계 시간을 측정하였다. 게이트 냉각 시간을 하기와 같이 측정하였다. 개질되지 않은 PC/ABS 블렌드의 유지 압력을 싱크 마크(sink marks)가 몰드 표면 상에 관찰되지 않게 하는 최소 압력으로 조절하였다. 유지 시간은 낮은 값(즉 짧은 시간 동안 유지 최소 압력을 가함)에서 시작하여 제조된 성형물의 중량을 측정했다. 유지 시간을 그 후 성형물 중량 대 유지 압력의 플롯이 안정 수준(plateaued)에 도달할 때까지 1 초 간격으로 위로 상승시켰다. 안정 수준(plateau)의 시작에 해당하는 시간은 게이트 냉각 시간을 나타낸다. 게이트 냉각 시간 보다 1 초 동안 더 유지 압력을 가하고 그 후 과도하게 긴 냉각기간에서 시작함으로써 최소 냉각 단계 시간을 측정하였다. 냉각 기간은 연속적인 성형물에 대해 자동 방출 시스템이 성형된 물품을 완전히 방출할 수 없을 때까지 점차 감소시켰다. 최소 총 냉각 시간을 그 후 게이트 냉각 시간과 최소 냉각 단계 시간을 더하여 계산하였다.
표 3에 기술된 하기의 조성물을 상기와 같은 사출 성형 절차에 가하고 게이트 냉각 시간과 최소 총 냉각 시간을 측정하였다.
<표 3>
Figure 112009077018163-pct00003
표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 전형적으로 폴리카보네이트와 ABS 블렌드의 용융 흐름 속도의 증가는 사출 성형 절차에 의해 물품을 제조하기 위한 최소 총 냉각 시간을 증가시킨다(비교예 A 내지 D). 그러나, 조성물 중에서 비가교 아크릴 중합체의 포함은 폴리카보네이트와 ABS 블렌드의 용융 흐름 속도를 증가시키고 최소 총 냉각 시간을 감소시킨다(실시예 12 내지 16과 실시예 A 내지 D의 MFI 값과 최소 총 냉각 시간을 비교하라). 본 발명 조성물(실시예 12 내지 16)과 표준 폴리카보네이트/ABS 블렌드(비교예 A 내지 D)의 냉각 시간 대 MFI가 도 2에 도시되어있다.
유리하게, 본 발명 조성물은 보다 복잡하게 형상된 물품과 향상된 용융 흐름 속도에 기인한 더 작은 잔류 응력을 가지는 물품을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 표준 폴리카보네이트/ABS 블렌드와 비교하여 최소 총 냉각 시간의 감소에 기인하여 본 발명의 조성물은 사출 성형 절차의 공정 사이클 시간의 감소를 제공한다.
실시예 17 및 18 - 섬유 보강 물질
표 4에 상술한 바와 같이 실시예 17 및 18의 조성물은 유리 보강 섬유(PPG로부터의 HP3786 short glass fibre)가 중합체 혼합물로 컴파운딩된 것을 제외하고는 본 명세서에 상술한 바와 같이 방향족 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체, 아크릴 중합체 및 충격 개질제를 포함하는 조성물을 제조하는 일반적인 절차에 따라 제조하였다. 비교 조성물 G 및 H도 유사한 방법으로 제조하였다.
표 4에 상술된 조성물의 특성으로부터 명백한 바와 같이, 보강 섬유를 포함하는 본 발명의 조성물은 보강 섬유를 포함하지 않는 비교 조성물에 비해 향상된 용융 흐름 속도를 나타내며, 여전히 만족스러운 내충격성과 필적할 만한 비캇 B 연화 온도를 유지한다(실시예 17을 비교 G와 및 실시예 18을 비교 H와 비교하라).
<표 4>
Figure 112009077018163-pct00004

Claims (63)

  1. (i) 방향족 폴리카보네이트;
    (ii) 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체; 및
    (iii) 25,000 달톤(Da) 내지 65,000 Da의 중량 평균 분자량을 가지는 비가교(non-crosslinked) 아크릴 중합체의 혼합물을 포함하는 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 60,000 Da 이하의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 55,000 Da 이하의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 50,000 Da 이하의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 30,000 Da 이상의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 35,000 Da 이상의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 메틸 메타크릴레이트 단량체 60 내지 100 중량%와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 0 내지 40 중량%를 중합하여 얻을 수 있는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 메틸 메타크릴레이트 단량체 60 내지 99.9 중량%와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체 0.1 내지 40 중량%를 중합하여 얻을 수 있는 아크릴 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체가 메틸 메타크릴레이트 단량체 80 내지 99 중량%와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체의 20 내지 1 중량%를 중합함으로써 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체가 메틸 메타크릴레이트 단량체 90 내지 99 중량%와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체의 20 내지 1 중량%를 중합함으로써 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체가 메틸 메타크릴레이트 단량체 90 내지 99 중량%와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체의 10 내지 1 중량%를 중합함으로써 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체가 메틸 메타크릴레이트 단량체 80 내지 99 중량%와 1종 이상의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체의 10 내지 1 중량%를 중합함으로써 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체의 알킬 (알크)아크릴레이트 공단량체가 알킬 아크릴레이트 공단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체의 1종 이상의 알킬 아크릴레이트 공단량체가 1종 이상의 C1 내지 C8 알킬 아크릴레이트 공단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 1종 이상의 C1 내지 C8 알킬 아크릴레이트 공단량체가 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  16. 제 8 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체가 메틸 메타크릴레이트 단량체 및 1종 이상의 알킬 아크릴레이트 공단량체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 아크릴 공중합체가 단지 1종의 알킬 아크릴레이트 공단량체만을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 3 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 5 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 25 중량% 이하로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 비가교 아크릴 중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 20 중량% 이하로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 중합체, 아크릴로니트릴-EPDM-스티렌(AES) 중합체, 올레핀-스티렌-아크릴로니트릴(OSA) 중합체 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 ASA 중합체, AES 중합체 또는 ABS 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 ABS 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 0.5 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 2 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  27. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 60 중량% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 40 중량% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  29. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트가 비스-페놀로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  30. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트가 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판(비스페놀 A)으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  31. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 30 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 35 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  33. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 90 중량% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 85 중량% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  35. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트 대 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체의 중량비가 90:1 내지 0.5:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트 대 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체의 중량비가 40:1 내지 0.75:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트 대 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체의 중량비가 10:1 내지 1:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  38. 제 1 항에 있어서, 충격 개질제(impact modifier)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 충격 개질제가 아크릴계 충격 개질제 또는 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS)계 충격 개질제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 충격 개질제가 MBS계 충격 개질제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  41. 제 38 항에 있어서, 상기 충격 개질제가 코어-쉘 중합체 입자의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
  42. 제 38 항에 있어서, 상기 충격 개질제가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 1 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 충격 개질제가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 3 중량% 이상의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  44. 제 38 항에 있어서, 상기 충격 개질제가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 20 중량% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 충격 개질제가 상기 조성물의 총중량을 기준으로 15 중량% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  46. 제 1 항에 있어서, ISO 1133:1997에 따라 측정된 바와 같이 5 kg/cm3 하중이 적용된 260℃에서의 상기 조성물의 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)가 동등한 양의 방향족 폴리카보네이트를 포함하나 상기 비가교 아크릴 중합체를 포함하지 않는 비교 조성물보다 5 % 이상 더 큰 것을 특징으로 하는 조성물.
  47. 제 1 항에 있어서, 용융 가공 분야에서 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  48. 제 1 항에 있어서, 보강 섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  49. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 조성물의 제조방법으로서, 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 방향족 폴리카보네이트, 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체, 및 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 비가교 아크릴 중합체를 혼합하는 단계를 포함하는 조성물의 제조 방법.
  50. 제 49 항에 있어서, 상기 혼합 단계가 상기 방향족 폴리카보네이트, 상기 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체, 및 상기 비가교 아크릴 중합체를 용융 블렌딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제 49 항에 있어서, 충격 개질제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 조성물을 포함하는 물품.
  53. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 조성물을 용융된 형태로 몰드에 가하는 단계, 상기 용융된 조성물을 상기 몰드에서 고화하여 물품을 형성하는 단계 및 상기 물품을 상기 몰드로부터 제거하는 단계를 포함하는 물품을 제조하는 방법.
  54. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 따라 정의된 조성물을 사출 성형하는 단계를 포함하는 물품을 형성하는 방법.
  55. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 방향족 폴리카보네이트, 및 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체를 포함하는 혼합물의 용융 흐름 속도를 향상시키기 위한 첨가제로서 사용하기 위한, 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 비가교 아크릴 중합체.
  56. 제 55 항에 있어서, 상기 혼합물이 충격 개질제 및 보강 섬유; 충격 개질제; 또는, 보강 섬유;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비가교 아크릴 중합체.
  57. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 방향족 폴리카보네이트, 및 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체를 포함하는 혼합물의 성형(moulding) 분야에서 공정 사이클(process cycle time) 시간을 감소시키기 위한 첨가제로서 사용하기 위한, 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 비가교 아크릴 중합체.
  58. 제 57 항에 있어서, 상기 혼합물이 충격 개질제 및 보강 섬유; 충격 개질제; 또는, 보강 섬유;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비가교 아크릴 중합체.
  59. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 방향족 폴리카보네이트, 및 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체를 포함하는 혼합물의 용융 흐름 속도를 향상시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 비가교 아크릴 중합체와 상기 혼합물을 혼합하는 단계를 포함하는 방법.
  60. 제 59 항에 있어서, 상기 혼합물이 충격 개질제 및 보강 섬유; 충격 개질제; 또는, 보강 섬유;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제 59 항에 있어서, 상기 혼합 단계가 상기 비가교 아크릴 중합체와 상기 혼합물을 용융 블렌딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 방향족 폴리카보네이트, 및 제 1 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 그라프트 공중합체를 포함하는 혼합물로부터 사출 성형 분야에서 물품을 형성하기 위한 공정 사이클 시간을 감소시키는 방법으로서, 상기 방법은 제 1항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 정의된 비가교 아크릴 중합체를 상기 혼합물과 혼합하는 단계와 이후 생성된 혼합물로부터 사출 성형 공정에 의해 물품을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  63. 제 62 항에 있어서, 상기 혼합물이 충격 개질제 및 보강 섬유; 충격 개질제; 또는, 보강 섬유;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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