KR101753821B1 - 폴리에스테르/폴리카보네이트 조성물 및 물품 - Google Patents

폴리에스테르/폴리카보네이트 조성물 및 물품 Download PDF

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Abstract

조성물은 특정한 양의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트), 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 유리 섬유, 및 오르가노포스핀 옥사이드 및 질소-함유 난연제를 함유하는 난연제를 포함한다. 상기 조성물은 우수한 난연성을 나타내고, 오르가노포스페이트 난연제를 함유하는 일부 다른 조성물들에서 관찰되는 표면 석출(plate-out)을 최소화하거나 방지한다. 일부 경우에 있어서, 내열성 및/또는 용융 흐름(melt flow)이 증가된다.

Description

폴리에스테르/폴리카보네이트 조성물 및 물품{POLYESTER/POLYCARBONATE COMPOSITION AND ARTICLE}
본 발명은 폴리에스테르/폴리카보네이트 조성물 및 물품에 관한 것이다.
폴리카보네이트는 우수한 충격 성능(impact performance)을 제공할 수 있다. 폴리카보네이트와 폴리에스테르의 블렌드는 내약품성(chemical resistance)에 대한 개선을 제공할 수 있다. 충전제-강화된(filler-reinforced) 폴리에스테르-폴리카보네이트 블렌드는 여러가지 특성들 중에서 기계적 강도(mechanical strength) 및 내약품성의 이점 때문에 널리 사용된다.
다수의 참조문헌들이 이러한 블렌드를 개시했지만, 상기 폴리에스테르-폴리카보네이트 블렌드에 포함될 수 있는 폴리에스테르의 최대 양은 제한되어 있고, 이는, 통상적으로, 폴리카보네이트보다 더 많은 양의 폴리에스테르를 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물은 말할 것도 없이, 더 균형을 이루는(balanced) 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물보다도 순수한 폴리카보네이트에 특성이 더 가까운 블렌드를 초래한다. 특히, 폴리에스테르-폴리카보네이트 블렌드는 UL94 V-0 등급에 반영된 높은 난연성을 요구하는 응용분야, 특히 V-0의 UL94 등급을 얻기가 더욱 어려운 얇은 물품에 제한되어 왔다.
특히 높은 폴리에스테르 함량을 갖는 블렌드에 대해, 브롬화된 난연제가 사용되어 왔다. 더욱 생태학적으로 친화적인 할로겐 결여(halogen-free) 난연제가 폴리에스테르 조성물 및 폴리카보네이트 조성물 각각에 대해 개발되어 왔으나, 폴리에스테르-폴리카보네이트 블렌드, 특히 높은 폴리에스테르 함량을 갖는 블렌드에 대해서는, 문제점들이 존재한다. 폴리에스테르에 사용되는 현재의 난연제는 폴리카보네이트를 심각하게 분해시킬 수 있다. 반대로, 폴리카보네이트에 사용되는 현재의 난연제는 폴리에스테르에 대해 충분히 효과적이지 않을 수 있다. 또한, 이러한 난연제들은 폴리에스테르와의 열악한 상용성(compatibility) 때문에 폴리에스테르의 표면상에서 석출(plate out)될 수 있다. 다른 문제점은 이러한 블렌드 내에 할로겐 결여 난연제의 사용이 감소된 충격 강도(impact strength) 및/또는 인장 강도(tensile strength)를 포함하는 기계적 특성들에 부작용을 초래할 수 있다는 것이다.
Wittmann 등의 미국 특허 제5,030,675호는 폴리카보네이트와 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블렌드를 포함하는 폴리머 조성물을 개시하고, 상기 조성물은 인계 난연성 화합물(phosphorus-based flame resistant compound)을 사용함으로써 염소 또는 브롬 원자 없이 난연성을 제공해왔다. 특히, 상기 특허는 에멀젼-ABS 그래프트 코폴리머(emulsion-ABS graft copolymer), 모노포스페이트 난연제, 및 플루오르화된 폴리올레핀을 폴리카보네이트와 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블렌드 내로 혼입시킴으로써 이러한 난연성 폴리머 조성물을 얻는 것을 개시한다. 그러나, Seidel 등의 미국 특허 제7,067,567호에 따르면, 난연제 첨가제는 펠렛과 성형품(molded article)의 표면상에 석출하는 경향이 있고, 이는 컴파운딩(compounding) 및 몰딩 작업시 상당한 혼란(disruption)을 초래할 수 있다.
Seidel 등의 미국 특허 제7,067,567호는 올리고머성 유기인계(oligomeric organophosphorus) 난연제의 사용에 의한 이러한 블렌드 중 난연제의 석출을 해결한다. 또한, 상기 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물은 유기인계 난연제 외에, 적하 방지제(anti-dripping agent)로서 플루오르화된 폴리올레핀 코폴리머; 및 고무계 그래프트 코폴리머(rubber-based graft copolymer) 또는 폴리올레핀계 에폭시 코폴리머와 같은 충격 개질제;를 함유한다. Wan 등의 국제 특허 출원 공개 공보 WO 2012/058821 A1에 따르면, 이러한 조성물들은 우수한 난연성을 나타내는 반면, 내충격성(impact resistance) 또는 내열성(heat resistance)과 같은 다른 중요한 특성들이 유기 포스페이트(organic phosphate)가 없는 조성물보다 더 낮은 문제에 직면할 수 있다. 또한, 사용된 충격 개질제는 쉽게 불이 잘 붙은 물질이고, 이는 물질의 난연성을 허용 가능한 수준으로 유지하기 위하여 상대적으로 많은 양의 유기 포스페이트가 첨가될 것을 요구한다. 열 변형 온도 및 비카트 연화 온도(Vicat softening temperature)와 같은 폴리머 조성물의 열 성능의 추가적인 저하(deterioration)를 방지하기 위해, 사용될 수 있는 폴리에스테르의 최대 양이 제한된다.
특히, 미국 특허 제7,067,567호는 폴리에스테르의 사용을 최대 12 중량%로 제한하여, 결과적으로 최종 조성물의 내약품성을 제한하는 예들을 보여준다. 상기 특허는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 대 폴리카보네이트의 중량비가 증가함에 따라, 노치드 충격 강도(notched impact strength), 파단 신장률(elongation at tear), 웰드 라인 강도(weld line strength), 치수 안정성(dimensional stability) 및 난연성의 감소가 나타남을 기술한다. 미국 특허 제7,067,567호는 바람직한 인 함유 화합물로서, 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트)와 같은 비스페놀 A계 포스페이트 에스테르(bisphenol A-based phosphate ester)를 개시한다.
Wan 등의 국제 특허 출원 공개 공보 WO 2012/058821 A1은 조성물의 총 중량을 기준으로, 12 중량% 초과 내지 30 중량%의 폴리에스테르, 21.7 중량% 내지 81.3 중량%의 폴리카보네이트, 5 중량% 내지 60 중량% 미만의 오르가노폴리실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머를 포함하는 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물로서, 상기 오르가노폴리실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머는 10 중량% 내지 50 중량%의 폴리디오르가노실록산 단위, 1 중량% 내지 20 중량%의 유기인계 난연제, 및 0.02 내지 5 중량%의 플루오르화된 폴리올레핀을 포함하는, 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물을 개시한다. 상기 폴리에스테르의 함량이 상기 폴리카보네이트의 함량 미만으로 여전히 제한되더라도, 상기 오르가노폴리실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머의 첨가는 폴리에스테르-폴리카보네이트 블렌드의 난연성 특성을 추가로 개선시키는 것으로 밝혀졌다. 그럼에도 불구하고, 50 뉴턴(N) 및 120℃/시간의 가열 속도로 ASTM 1525에 따라 측정된 100 ℃ 초과의 비카트 연화 온도; 상기 조성물로부터 성형되고 3.2 mm의 두께를 갖는 샘플 바에 대하여 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된, 400 J/m 초과, 구체적으로는 500 J/m 초과의 노치드 아이조드 충격 강도(notched Izod impact strength); 및 1.5 mm의 두께를 갖는 성형된 샘플에 대해 측정된 V-0의 UL94 가연성(flammability) 등급;을 포함한 특성들의 균형에 있어서 일부 개선이 얻어졌다.
Wit 등의 유럽 특허 제564,545 B1호는 폴리에스테르의 함량이 폴리카보네이트의 함량보다 많은 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물을 개시한다. 유리 섬유는 작동 실시예에서 사용되지 않았다. 테트라페닐 레조르시놀 디포스페이트 (RDP)를 사용한 경우만이 V-0 등급을 얻었다. 또한, 상기 특허는 난연제로서 트리페닐포스핀 옥사이드를 사용한 테스트는 성공적이지 못했음을 개시하고, 트리페닐포스핀 옥사이드의 페닐기는 페닐 포스페이트 에스테르의 페녹시기만큼 효율적이지 않다고 결론지었다. 또한 상기 특허는 폴리카보네이트 대신에, 폴리머 함량을 기준으로 60 내지 10 부의 함량으로 폴리에테르이미드(PEI)와 함께 폴리에스테르를 사용하는 것을 개시한다.
Eckel 등의 미국 특허 제6,686,404호는 또한 폴리카보네이트 (88% 이상) 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 터폴리머 (약 4%)를 포함하고, 제2 폴리머, 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머, 및 퍼플루오로알칸 술포네이트 염을 더 필요로 하는 조성물에서, 실시예들에서 난연제로서 RDP를 1 또는 4%의 함량으로 사용하였다.
트리페닐포스핀 옥사이드는 폴리에스테르 조성물에서 난연제로서 사용되는 것으로 개시되었다. 예를 들어, Klatt 등의 미국 특허 제6,103,797호는 폴리에스테르 (30 내지 97%), 멜라민 시아누레이트, -1, -2, 또는 -3의 원자가 상태로 인을 함유하는 1종 이상의 인-함유 난연제를 포함하는 열가소성 성형 조성물을 개시한다. 특히, 이러한 인 화합물들은 포스핀 옥사이드, 구체적으로 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함할 수 있다. 예시적인 조성물은 40 중량%의 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 15 중량%의 멜라민 시아누레이트, 20 중량%의 트리페닐포스핀 옥사이드, 및 25 중량%의 유리 섬유를 포함한다. 1/15 인치 (약 1.7 mm)의 테스트 샘플에 대해 V-0의 UL94 등급을 얻었다. 상기 특허는 또한 ABS와 같은 엘라스토머(elastomer)가 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)와 결합될 수 있다는 것을 언급한다. 상기 특허는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 전방향족(fully aromatic) 폴리에스테르의 혼합물이 사용될 수 있음을 기술한다. 그 후 상기 특허는 “폴리에스테르”가 폴리카보네이트를 포함하고, 상기 폴리카보네이트는 상기 폴리에스테르 성분의 100 중량%를 기준으로 90 중량% 이하의 함량으로 사용될 수 있다고 정의한다. 그러나, 미국 특허 제6,103,797호는 폴리에스테르-폴리카보네이트 블렌드의 예들을 제공하지 않으며, 난연제 석출의 문제 또는 기계적 특성에 대한 가능한 난연제의 영향을 실험적으로 다루지 않는다.
최종적으로, Klatt 등의 미국 특허 제6,538,054호는 유사한 폴리에스테르 조성물을 개시하지만, 상기 특허는 조성물의 V-0 등급을 손상시키는 것으로 밝혀진 표면 이동(migration)을 초래하는 가열에 따른 중량 손실을 줄이기 위한, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트(pentaerythritol tetrastearate)의 추가적인 첨가에 대한 것이다. 그럼에도 불구하고 표 2의 결과를 참조하면, 심지어 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트를 사용하는 경우에도, 트리페닐 포스페이트 또는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트)를 사용할 때보다 트리페닐포스핀 옥사이드를 사용할 때 훨씬 더 많은 표면 이동이 발생하였다. 따라서, 뒤의 실시예들, 구체적으로 실시예 11 내지 23은 RDP를 사용하였지만, 트리페닐포스핀 옥사이드를 사용하지 않았다.
석출을 방지하고 내열성 및/또는 용융 흐름(melt flow)을 유지하거나 일부 경우에 있어서 개선시키면서, 내용제성(solvent resistance)을 위해 상대적으로 많은 양의 폴리에스테르를 포함할 뿐만 아니라, 우수한 난연성(flame resistance)을 나타내는 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물에 대한 요구가 남아있다.
일 구현예는 조성물의 총 중량을 기준으로, 15 중량% 내지 35 중량%의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 5 중량% 내지 25 중량%의 폴리카보네이트; 2 중량% 내지 10 중량%의 폴리에테르이미드; 12 중량% 내지 28 중량%의 난연제; 및 20 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유;를 포함하는 조성물로서, 상기 난연제는 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 2 중량% 내지 10 중량%의 질소-함유 난연제; 및 7 중량% 내지 21 중량%의 하기 화학식을 갖는 오르가노포스핀 옥사이드;를 포함하는 조성물이다:
Figure 112016054499934-pct00001
여기서, R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다.
다른 구현예는 상기 조성물을 포함하는 물품이다.
이러한 및 다른 구현예들은 하기에서 상세하게 기술된다.
본 발명의 발명자는 높은 수준의 난연성이 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물에 부여될 수 있고, 상기 조성물이 유리하게는 할로겐화된 난연제의 필요 없이, 내용제성, 내열성 및 용융 흐름이 균형을 이룰 수 있다는 것을 관찰하였다. 이러한 특성들의 유리한 균형은 유사한 난연성을 보여주는 비교 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물보다 더 높은 폴리에스테르 함량을 사용하여 얻어질 수 있다. 이러한 이점은 특정 양의 폴리에테르이미드, 질소-함유 난연제, 및 오르가노포스핀 옥사이드를 포함하는 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물에서 얻어진다.
본 명세서에 개시된 모든 범위는 종점들을 포함하고, 상기 종점들은 독립적으로 서로 조합 가능하다. 본 명세서에 개시된 각각의 범위는 개시된 범위 내에 있는 임의의 지점 또는 서브-레인지(sub-range)의 개시를 구성한다.
모든 ASTM 테스트 및 데이터는, 달리 표시되지 않는 한, "연간 ASTM 표준서(the Annual Book of ASTM Standards)", 2003년 판을 기초로 한다. 모든 인용된 참고문헌들은 본 명세서에 참조로서 통합된다.
명확성을 위해, 용어 "테레프탈산기(terephthalic acid group)", "이소프탈산기(isophthalic acid group)", 부탄디올기(butanediol group)" 및 "에틸렌 글리콜기(ethylene glycol group)"는 다음의 의미를 갖는다. 조성물 내의 용어 "테레프탈산기"는 테레프탈산으로부터 카르복실기의 제거 후에 남아있는 2가의 1,4-벤젠 라디칼(-1,4-C6H4-)을 지칭한다. 용어 "이소프탈산기"는 이소프탈산으로부터 카르복실기의 제거 후에 남아있는 2가의 1,3-벤젠 라디칼(-1,3-C6H4-)을 지칭한다. "부탄디올기"는 부탄디올로부터 히드록실기의 제거 후에 남아있는 2가의 부틸렌 라디칼(-C4H8-)을 지칭한다. 용어 "에틸렌 글리콜기"는 에틸렌 글리콜로부터 히드록실기의 제거 후에 남아있는 2가의 에틸렌 라디칼(-C2H4-)을 지칭한다. 다른 문맥에서, 예를 들어, 조성물 내에서 기(group)의 중량 퍼센트를 나타내기 위해 사용되는, 용어 "테레프탈산기", "이소프탈산기", "에틸렌 글리콜기", "부탄디올기", 및 "디에틸렌 글리콜기"와 관련하여, 용어 "이소프탈산기(들)"는 화학식 (-O(CO)C6H4(CO)-)을 갖는 기를 의미하고, 용어 "테레프탈산기"는 화학식 (-O(CO)C6H4(CO)-)을 갖는 기를 의미하고, 용어 "디에틸렌 글리콜기"는 화학식 (-O-C2H4-O-C2H4-)을 갖는 기를 의미하고, 용어 "부탄디올기"는 화학식 (-O-C4H8-)을 갖는 기를 의미하고, 용어 "에틸렌 글리콜기"는 화학식 (-O-C2H4-)을 갖는 기를 의미한다.
일 구현예는 조성물의 총 중량을 기준으로, 15 중량% 내지 35 중량%의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 5 중량% 내지 25 중량%의 폴리카보네이트; 2 중량% 내지 10 중량%의 폴리에테르이미드; 12 중량% 내지 28 중량%의 난연제; 및 20 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유;를 포함하는 조성물로서, 상기 난연제는 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 2 중량% 내지 10 중량%의 질소-함유 난연제; 및 7 중량% 내지 21 중량%의 하기 화학식을 갖는 오르가노포스핀 옥사이드;를 포함하는 조성물이다:
Figure 112016054499934-pct00002
여기서, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다.
상기 조성물은 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)를 포함한다. 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 알킬렌기는 2 내지 18 개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 알킬렌기의 예는 에틸렌, 1,3-프로필렌, 1,4-부틸렌, 1,5-펜틸렌, 1,6-헥실렌, 1,4-시클로헥실렌, 1,4-시클로헥산디메틸렌, 및 이들의 조합이다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 알킬렌기는 에틸렌, 1,4-부틸렌, 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 또는 이들의 조합을 각각 포함한다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 알킬렌기는 1,4-부틸렌을 포함하고, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함한다.
상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 또한 테레프탈산(또는 테레프탈산 및 이소프탈산의 조합); 및 선형 C2-C6 지방족 디올(aliphatic diol)(예를 들어, 에틸렌 글리콜 및/또는 1,4-부틸렌 글리콜) 및 C6-C12 지환족 디올(cycloaliphatic diol)(예를 들어, 1,4-시클로헥산 디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디메탄올 데칼린, 디메탄올 바이시클로옥탄, 1,10-데칸 디올, 또는 이들의 조합)을 포함하는 혼합물;로부터 유도된 코폴리에스테르일 수 있다. 2 이상의 유형의 디올을 포함하는 에스테르 단위는 개별적인 단위 또는 동일한 유형의 단위들의 블록들로서 폴리머 사슬에 존재할 수 있다. 이러한 유형의 특정 에스테르는 50 몰% 초과의 에스테르기가 1,4-시클로헥산디메탄올로부터 유도된, 폴리(1,4-시클로헥실렌 디메틸렌 코-에틸렌 테레프탈레이트)(PCTG); 및 50 몰% 초과의 에스테르기가 에틸렌(PETG)으로부터 유도된, 폴리(에틸렌-코-1,4-시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트);를 포함한다.
상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 알킬렌 디올 및 테레프탈산 이외에 소량(예를 들어 10 중량% 이하, 구체적으로는 5 중량% 이하)의 모노머 잔기들을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 이소프탈산의 잔기를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 지방산(aliphatic acid), 예를 들어, 숙신산(succinic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 피멜산(pimelic acid), 1,4-시클로헥산디카르복실산, 및 이들의 조합으로부터 유도된 단위들을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 70 몰% 이상, 구체적으로는 80 몰% 이상의 테트라메틸렌 글리콜(1,4-부탄디올)을 포함하는 글리콜 성분 및 70 몰% 이상, 구체적으로는 80 몰% 이상의 테레프탈산 또는 이의 폴리에스테르-형성 유도체(polyester-forming derivatives)를 포함하는 산 성분을 중합함으로써 얻어진 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) 또는 "PBT" 수지이다. PBT의 상업적인 예는 SABIC Innovative Plastics에 의해 제조된 상표명 VALOXTM 315 및 VALOXTM 195로 입수 가능한 것들을 포함한다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 23℃에서 60:40의 페놀/테트라클로로에탄 혼합물에서 측정된 0.4 내지 2.0 데시리터/그램 (dl/g)의 고유 점도(intrinsic viscosity)를 갖는다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 0.5 내지 1.5 dl/g, 구체적으로는 0.6 내지 1.2 dl/g의 고유 점도를 갖는다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리스티렌 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정하였을 때, 10,000 내지 200,000 원자 질량 단위(atomic mass units), 구체적으로는 50,000 내지 150,000 원자 질량 단위의 중량 평균 분자량을 갖는다. 10,000 원자 질량 단위 미만의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)가 사용되는 경우, 상기 조성물로부터 성형된 물품의 기계적 특성은 만족스럽지 않을 수 있다. 다른 한편으로는, 200,000 원자 질량 단위 초과의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)가 사용되는 경우, 성형성(moldability)은 불충분할 수 있다. 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 또한 상이한 고유 점도 및/또는 중량 평균 분자량을 갖는 2종 이상의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 성분은 개질된 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 즉, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET)(예를 들어, 사용된 청량 음료 병(soft drink bottle)으로부터 재활용된 PET)로부터 부분적으로 유도된 PBT를 포함한다. PET-유도된 PBT 폴리에스테르(본 명세서에서 편의상 "개질된 PBT"로 지칭함)는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 또는 이들의 조합과 같은 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 성분으로부터 유도될 수 있다. 상기 개질된 PBT는 추가적으로 바이오매스로부터 유도된 1,4-부탄디올, 예를 들어 옥수수로부터 유도된 1,4-부탄디올 또는 셀룰로오스계 물질로부터 유도된 1,4-부탄디올로부터 유도될 수 있다. 천연(virgin) PBT(1,4-부탄디올 및 테레프탈산 모노머로부터 유도된 PBT)를 함유하는 종래의 성형 조성물과는 달리, 상기 개질된 PBT는 에틸렌 글리콜 및 이소프탈산으로부터 유도된 단위들을 함유한다. 개질된 PBT의 사용은 PBT 열가소성 성형 조성물에서 충분히 이용되지 않는 폐기물(scrap) PET (즉, 소비자 사용 후(post-consumer) 또는 산업 스트림 후(post-industrial streams)로부터의 PET)를 효과적으로 사용하는 가치있는 방법을 제공함으로써, 재생할 수 없는 자원을 보존하고 온실 가스, 예를 들어, 이산화탄소의 형성을 감소시킬 수 있다.
상기 개질된 PBT는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 성분으로부터 유도된 1 종 이상의 잔기를 가질 수 있다. 이러한 잔기는 에틸렌 글리콜기, 디에틸렌 글리콜기, 이소프탈산기, 안티몬-함유 화합물, 게르마늄-함유 화합물, 티타늄-함유 화합물, 코발트-함유 화합물, 주석-함유 화합물, 알루미늄, 알루미늄 염, 1,3-시클로헥산 디메탄올 이성질체, 1,4-시클로헥산 디메탄올 이성질체, 1,3-시클로헥산 디메탄올의 시스 이성질체, 1,4-시클로헥산 디메탄올의 시스 이성질체, 1,3-시클로헥산 디메탄올의 트랜스 이성질체, 1,4-시클로헥산 디메탄올의 트랜스 이성질체, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 및 칼륨 염을 포함하는 알칼리 염, 알칼리 토금속 염, 인-함유 화합물 및 음이온, 황-함유 화합물 및 음이온, 나프탈렌 디카르복실산, 1,3-프로판디올기, 및 이들의 조합 중 1 종 이상으로부터 유도된 잔기를 포함할 수 있다.
폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머의 유형과 상대적인 양과 같은 요인들에 의존하여, 상기 잔기는 다양한 조합들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 잔기는 에틸렌 글리콜기 및 디에틸렌 글리콜기로부터 유도된 단위들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 잔기는 또한 에틸렌 글리콜기, 디에틸렌 글리콜기, 및 이소프탈산기로부터 유도된 단위들의 혼합물을 포함할 수 있다. 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 유도된 잔기는 1,3-시클로헥산 디메탄올기의 시스 이성질체, 1,4-시클로헥산 디메탄올기의 시스 이성질체, 1,3-시클로헥산 디메탄올기의 트랜스 이성질체, 1,4-시클로헥산 디메탄올기의 트랜스 이성질체 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 잔기는 또한 에틸렌 글리콜기, 디에틸렌 글리콜기, 이소프탈산기, 시클로헥산 디메탄올기의 시스 이성질체, 시클로헥산 디메탄올기의 트랜스 이성질체, 및 이들의 조합으로부터 유도된 단위들의 혼합물을 포함할 수 있다. 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 유도된 잔기는 또한 에틸렌 글리콜기, 디에틸렌 글리콜기, 및 코발트-함유 화합물로부터 유도된 단위들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 코발트-함유 화합물들의 혼합물들은 또한 이소프탈산기를 함유할 수 있다.
상기 개질된 PBT 성분의 폴리머성 주쇄(backbone) 중의 에틸렌 글리콜기, 디에틸렌 글리콜기 및 이소프탈산기의 함량은 달라질 수 있다. 상기 개질된 PBT는 일반적으로 이소프탈산기로부터 유도된 단위들을 0.1 몰% 이상의 양으로 포함하고, 0.1 내지 10 몰%의 범위일 수 있다. 상기 개질된 PBT 성분은 또한 에틸렌 글리콜로부터 유도된 단위들을 0.1 몰% 이상의 양으로 함유할 수 있고, 0.1 내지 10 몰%의 범위일 수 있다. 상기 개질된 PBT 성분은 또한 디에틸렌 글리콜로부터 유도된 단위를 0.1 내지 10 몰%의 양으로 함유할 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 부탄디올로부터 유도된 단위들의 함량은 95 내지 99.8 몰%이다. 일부 구현예들에 있어서, 테레프탈산으로부터 유도된 단위들의 함량은 90 내지 99.9 몰%이다. 달리 명시하지 않는 한, 이소프탈산 및/또는 테레프탈산으로부터 유도된 단위들의 모든 몰 양은 디애시드(diacid) 및/또는 디에스테르로부터 유도된 조성물 중의 단위들의 총 몰수를 기준으로 한다. 달리 명시하지 않는 한, 1,4-부탄디올, 에틸렌 글리콜, 및 디에틸렌 글리콜로부터 유도된 단위들의 모든 몰 양은 디올로부터 유도된 조성물 중의 단위들의 총 몰수를 기준으로 한다.
상기 개질된 PBT 중 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 성분 잔기의 총 함량은 상기 개질된 PBT의 총 중량을 기준으로 하여, 1.8 중량% 내지 2.5 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 2 중량%, 또는 1 중량% 내지 4 중량%의 양으로 달라질 수 있다. 융점 Tm이 200℃ 이상인 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머를 제조하는 것이 바람직할 경우, 디에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 및 이소프탈산기의 총 함량은 특정 범위 내이어야 한다. 이와 같이, 상기 개질된 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 성분 중 디에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 및 이소프탈산기의 총 함량은 상기 개질된 PBT 중 디올기 100 당량 및 디애시드 100 당량의 총계에 대하여, 0 초과 내지 23 당량 이하일 수 있다. 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 유도된 무기 잔기(inorganic residue)의 총 함량은 0 ppm 초과 내지 1000 ppm 이하로 존재할 수 있다.
이러한 무기 잔기의 예는 안티몬-함유 화합물, 게르마늄-함유 화합물, 티타늄-함유 화합물, 코발트-함유 화합물, 주석 함유 화합물, 알루미늄, 알루미늄 염, (칼슘 및 마그네슘 염을 포함하는) 알칼리 토금속 염, (나트륨 및 칼륨 염을 포함하는) 알칼리 염, 인-함유 화합물 및 음이온, 황-함유 화합물 및 음이온, 및 이들의 조합을 포함한다. 상기 무기 잔기의 함량은 250 내지 1000 ppm, 더욱 구체적으로는 500 내지 1000 ppm일 수 있다.
개질된 PBT의 상업적인 예는 상표명 VALOXTM iQ Resin(SABIC Innovative Plastics Company 제조)으로 입수 가능한 것들을 포함한다. 상기 개질 PBT는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 성분의 해중합 및 상기 해중합된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 성분과 1,4-부탄디올의 중합을 포함하여, 개질된 PBT를 제공하는 임의의 방법에 의해 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 성분으로부터 유도될 수 있다. 예를 들어, 상기 개질된 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 성분은 180℃ 내지 230℃의 온도, 교반하에서, 촉매 성분의 존재하에서 적어도 대기압인 압력, 상승된 온도, 불활성 분위기 하에서, 1,4-부탄디올 성분과 함께, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및/또는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머를 해중합하여, 에틸렌 테레프탈레이트 모이어티(moiety)를 함유하는 올리고머, 에틸렌 이소프탈레이트 모이어티를 함유하는 올리고머, 디에틸렌 테레프탈레이트 모이어티를 함유하는 올리고머, 디에틸렌 이소프탈레이트 모이어티를 함유하는 올리고머, 부틸렌 테레프탈레이트 모이어티를 함유하는 올리고머, 부틸렌 이소프탈레이트 모이어티를 함유하는 올리고머, 전술한 모이어티 중의 둘 이상을 함유하는 공유결합된 올리고머 모이어티, 1,4-부탄디올, 에틸렌 글리콜, 및 이들의 조합을 함유하는 용융 혼합물을 생성하는 단계; 및 대기압 이하에서 상기 용융 혼합물을 교반하고 상기 용융 혼합물의 온도를 상기 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 성분에서 유도된 적어도 하나의 잔기를 함유하는 개질된 PBT를 형성하기에 충분한 조건 하의 상승된 온도로 증가시키는 단계;를 포함하는 공정에 의해 제조될 수 있다.
상기 조성물은 천연 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) 및 개질된 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)의 조합을 포함하는 천연 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 개질된 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 조합을 포함할 수 있고, 상기 개질된 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)는 상술한 바와 같이 재활용된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 얻어질 수 있다.
상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 15 중량% 내지 35 중량%의 함량의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)를 포함한다. 이 범위 내에서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 함량은 20 중량% 내지 30 중량%일 수 있다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 4:1, 구체적으로는 1.2:1 내지 3:1의 중량비로 존재한다.
상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)에 더하여, 상기 조성물은 폴리카보네이트를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 "폴리카보네이트"는 하기 화학식의 반복 구조 카보네이트 단위를 갖는 폴리머 또는 코폴리머를 의미한다:
Figure 112016054499934-pct00003
여기서, R4 기의 총 개수 중 60% 이상은 방향족이다. 구체적으로, 각각의 R4는 하기 화학식의 방향족 디히드록시 화합물과 같은 디히드록시 화합물로부터 유도될 수 있다:
Figure 112016054499934-pct00004
또는
Figure 112016054499934-pct00005
여기서, n, p 및 q는 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 또는 4이고; Ra는 각각의 경우 독립적으로 할로겐 또는 치환 또는 비치환된 C1 -10 하이드로카르빌이고; 및 Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 또는 C1 -18 하이드로카르빌렌이고, 이는 고리형 또는 비고리형(acyclic), 방향족 또는 비방향족일 수 있고, 할로겐, 산소, 질소, 황, 규소 또는 인으로부터 선택된 1 종 이상의 헤테로 원자를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "하이드로카르빌(hydrocarbyl)"은 그것이 단독으로 사용되든지, 또는 접두어, 접미어 또는 다른 용어의 일부(fragment)로서 사용되든지 간에, 구체적으로 "치환된 하이드로카르빌"로 확인(identified)되지 않는 한, 오직 탄소 및 수소만을 함유하는 잔기를 지칭한다. 하이드로카르빌 잔기는 지방족 또는 방향족, 직쇄, 고리형, 이고리형(bicyclic), 분지형, 포화 또는 불포화일 수 있다. 이는 지방족, 방향족, 직쇄, 고리형, 이고리형(bicyclic), 분지형, 포화 및 불포화 탄화수소 모이어티의 조합을 또한 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "치환된"은 할로겐(즉, F, Cl, Br, I), 히드록실, 아미노, 티올(thiol), 카르복실, 카르복실레이트, 아미드, 니트릴, 설파이드, 디설파이드, 니트로, C1 -18 알킬, C1 -18 알콕실, C6 -18 아릴, C6 -18 아릴옥실, C7 -18 알킬아릴, 또는 C7 -18 알킬아릴옥실과 같은 1종 이상의 치환기를 포함함을 의미한다. 따라서 하이드로카르빌 잔기가 치환된 것으로 기술되는 경우, 그것은 탄소 및 수소 이외에 헤테로원자를 함유할 수 있다.
구체적인 디히드록시 화합물의 일부 예시적인 예는 다음을 포함한다: 4,4'-디히드록시비페닐과 같은 비스페놀 화합물, 1,6-디히드록시나프탈렌, 2,6-디히드록시나프탈렌, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)-1-나프틸메탄, 1,2-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 2-(4-히드록시페닐)-2-(3-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)프로판, 1,1-비스(히드록시페닐)시클로펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)이소부텐, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로도데칸, 트랜스-2,3-비스(4-히드록시페닐)-2-부텐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)아다만탄, 알파,알파'-비스(4-히드록시페닐)톨루엔, 비스(4-히드록시페닐)아세토니트릴, 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-n-프로필-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-이소프로필-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-sec-부틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-시클로헥실-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-알릴-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메톡시-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판, 1,1-디클로로-2,2-비스(4-히드록시페닐)에틸렌, 1,1-디브로모-2,2-비스(4-히드록시페닐)에틸렌, 1,1-디클로로-2,2-비스(5-페녹시-4-히드록시페닐)에틸렌, 4,4'-디히드록시벤조페논, 3,3-비스(4-히드록시페닐)-2-부탄온, 1,6-비스(4-히드록시페닐)-1,6-헥산디온, 에틸렌 글리콜 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시페닐)설파이드, 비스(4-히드록시페닐)설폭시드, 비스(4-히드록시페닐)설폰, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오린, 2,7-디히드록시피렌, 6,6'-디히드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인단 ("스피로비인단 비스페놀(spirobiindane bisphenol)"), 3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈이미드, 2,6-디히드록시디벤조-p-디옥신, 2,6-디히드록시티안트렌, 2,7-디히드록시페녹사틴, 2,7-디히드록시-9,10-디메틸페나진, 3,6-디히드록시디벤조푸란, 3,6-디히드록시디벤조티오펜 및 2,7-디히드록시카바졸; 레조르시놀, 치환된 레조르시놀 화합물, 예를 들면 5-메틸 레조르시놀, 5-에틸 레조르시놀, 5-프로필 레조르시놀, 5-부틸 레조르시놀, 5-t-부틸 레조르시놀, 5-페닐 레조르시놀, 5-쿠밀 레조르시놀, 2,4,5,6-테트라플루오로 레조르시놀, 2,4,5,6-테트라브로모 레조르시놀 등; 카테콜(catechol); 하이드로퀴논; 치환된 하이드로퀴논, 예를 들면 2-메틸 하이드로퀴논, 2-에틸 하이드로퀴논, 2-프로필 하이드로퀴논, 2-부틸 하이드로퀴논, 2-t-부틸 하이드로퀴논, 2-페닐 하이드로퀴논, 2-쿠밀 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라메틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라-t-부틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라플루오로 하이드로퀴논 및 2,3,5,6-테트라브로모 하이드로퀴논.
구체적인 디히드록시 화합물은 다음을 포함한다: 레조르시놀, 2,2-비스(4-히드록시페닐) 프로판 ("비스페놀 A" 또는 "BPA"), 3,3-비스(4-히드록시페닐) 프탈이미딘, 2-페닐-3,3'-비스(4-히드록시페닐) 프탈이미딘 (또한 N-페닐 페놀프탈레인 비스페놀, "PPPBP" 또는 3,3-비스(4-히드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온으로도 알려짐), 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)시클로헥산 (DMBPC), 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (이소포론 비스페놀), 및 이들의 조합.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리카보네이트 내의 R4기들의 총 개수 중 90% 이상은 하기 화학식을 가진다:
Figure 112016054499934-pct00006
.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 폴리카보네이트 수지를 포함하거나, 비스페놀 A 폴리카보네이트 수지로 이루어진다.
1종 이상의 폴리카보네이트가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 18,000 내지 25,000 원자 질량 단위(atomic mass unit)의 중량 평균 분자량을 갖는 제1 폴리카보네이트; 및 27,000 내지 35,000 원자 질량 단위의 중량 평균 분자량을 갖는 제2 폴리카보네이트;를 포함할 수 있다.
폴리카보네이트를 형성하는 방법은 알려져 있고, 많은 것들이 SABIC Innovative Plastics, Bayer MaterialScience 및 Mitsubishi Chemical Corp.를 포함하는 공급업체로부터 상업적으로 입수 가능하다.
상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 내지 25 중량%의 함량으로 폴리카보네이트를 포함한다. 이 범위 내에서 상기 폴리카보네이트의 함량은 10 중량% 내지 20 중량%일 수 있다.
상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트 이외에, 상기 조성물은 폴리에테르이미드를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "폴리에테르이미드"는 하기 구조를 갖는 반복 단위를 포함하는 폴리머를 지칭한다:
Figure 112016054499934-pct00007
.
여기서, R5는 C1-C18 하이드로카르빌렌이고; T는 -O- 또는 화학식 -O-Z-O- 기이고, 여기서 상기 -O- 또는 -O-Z-O- 기의 2가 결합(divalent bond)은 서로 인접한 프탈이미드기들의 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치에 있고, Z는 하기를 포함한다:
Figure 112016054499934-pct00008
,
Figure 112016054499934-pct00009
,
Figure 112016054499934-pct00010
,
Figure 112016054499934-pct00011
,
Figure 112016054499934-pct00012
,
Figure 112016054499934-pct00013
,
Figure 112016054499934-pct00014
,
Figure 112016054499934-pct00015
, 또는
Figure 112016054499934-pct00016
.
여기서, Q는 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y- (y는 1 내지 8) 또는 -CpHqFr- (p는 1 내지 8이고, q는 0 내지 15이고, r은 1 내지 16이고, 및 q + r = 2p임)을 포함하는 2가 모이어티(divalent moiety)이다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 10 내지 1000, 구체적으로는 50 내지 500 개의 상술된 반복 단위들을 포함한다.
일부 구현예들에 있어서, 각각의 경우, R5는 독립적으로 p-페닐렌 또는 m-페닐렌이고, T는 하기 화학식의 2가 모이어티이다:
Figure 112016054499934-pct00017
.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 10 내지 1000 개의 하기 구조를 갖는 반복 단위를 포함한다:
Figure 112016054499934-pct00018
여기서, R5는 C6-C18 아릴렌이고; T는 -O- 또는 화학식 -O-Z-O- 기이고, 여기서 -O- 또는 -O-Z-O- 기의 2가 결합은 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치에 있고, Z는 하기를 포함하고:
Figure 112016054499934-pct00019
,
Figure 112016054499934-pct00020
,
Figure 112016054499934-pct00021
,
Figure 112016054499934-pct00022
,
Figure 112016054499934-pct00023
,
Figure 112016054499934-pct00024
,
Figure 112016054499934-pct00025
,
Figure 112016054499934-pct00026
, 또는
Figure 112016054499934-pct00027
여기서 Q는 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y- (y는 1 내지 8) 또는 -CpHqFr- (p는 1 내지 8이고, q는 0 내지 15이고, r은 1 내지 16이고, 및 q + r = 2p임)이다.
일부 구현예들에 있어서, 각각의 경우, R5는 서로 독립적으로 메타-페닐렌 또는 파라-페닐렌이고, T는 하기 구조를 갖는다:
Figure 112016054499934-pct00028
.
폴리에테르이미드의 반복 단위는 비스(에테르 무수물)(bis(ether anhydride)) 및 디아민의 반응에 의해 형성된다. 방향족 비스(에테르 무수물)의 예시적인 예는 2,2-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 이무수물(dianhydride), 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐 설파이드 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)벤조페논 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐 설폰 이무수물, 2,2-비스[4-(2,3-디카르복시페녹시)페닐]프로판 이무수물, 4,4'-비스(2,3-디카르복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물, 4,4'-비스(2,3-디카르복시페녹시)디페닐 설파이드 이무수물, 4,4'-비스(2,3-디카르복시페녹시)벤조페논 이무수물, 4,4'-비스(2,3-디카르복시페녹시)디페닐 설폰 이무수물, 4-(2,3-디카르복시페녹시)-4'-(3,4-디카르복시페녹시)디페닐-2,2-프로판 이무수물, 4-(2,3-디카르복시페녹시)-4'-(3,4-디카르복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물, 4-(2,3-디카르복시페녹시)-4'-(3,4-디카르복시페녹시)디페닐 설파이드 이무수물, 4-(2,3-디카르복시페녹시)-4'-(3,4-디카르복시페녹시)벤조페논 이무수물, 4-(2,3-디카르복시페녹시)-4'-(3,4-디카르복시페녹시)디페닐 설폰 이무수물, 및 이들의 조합을 포함한다.
상기 폴리에테르이미드의 반복 단위를 형성하는데 유용한 디아민은 하기 화학식을 갖는 것들을 포함한다:
Figure 112016054499934-pct00029
.
여기서, R5는 위에서 정의된 것과 같다. 구체적인 유기 디아민의 예는, 예를 들어, Heath 등의 미국 특허 제3,972,902호 및 Giles 등의 미국 특허 제4,455,410호에 개시된다. 디아민의 예는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 트리메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 1,12-도데칸디아민, 1,18-옥타데칸디아민, 3-메틸헵타메틸렌디아민, 4,4-디메틸헵타메틸렌디아민, 4-메틸노나메틸렌디아민, 5-메틸노나메틸렌디아민, 2,5-디메틸헥사메틸렌디아민, 2,5-디메틸헵타메틸렌디아민, 2,2-디메틸프로필렌디아민, N-메틸-비스 (3-아미노프로필) 아민, 3-메톡시헥사메틸렌디아민, 1,2-비스(3-아미노프로폭시) 에탄, 비스(3-아미노프로필) 설파이드, 1,4-시클로헥산디아민, 비스-(4-아미노시클로헥실) 메탄, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔, m-크실릴렌디아민, p-크실릴렌디아민, 2-메틸-4,6-디에틸-1,3-페닐렌디아민, 5-메틸-4,6-디에틸-1,3-페닐렌디아민, 벤지딘(benzidine), 3,3'-디메틸벤지딘, 3,3'-디메톡시벤지딘, 1,5-디아미노나프탈렌, 비스(4-아미노페닐) 메탄, 비스(2-클로로-4-아미노-3, 5-디에틸페닐) 메탄, 비스(4-아미노페닐) 프로판, 2,4-비스(p-아미노-t-부틸) 톨루엔, 비스(p-아미노-t-부틸페닐) 에테르, 비스(p-메틸-o-아미노페닐) 벤젠, 비스(p-메틸-o-아미노펜틸) 벤젠, 1, 3-디아미노-4-이소프로필벤젠, 비스(4-아미노페닐) 설파이드, 비스 (4-아미노페닐) 설폰, 비스(4-아미노페닐) 에테르, 1,3-비스(3-아미노프로필) 테트라메틸디실록산 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 디아민은 방향족 디아민, 더욱 구체적으로, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 설포닐 디아닐린, 또는 이들의 혼합물이다.
일부 구현예에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민(CAS 등록 번호 108-45-2) 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)(CAS 등록 번호 38103-06-9)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함한다.
일반적으로, 폴리에테르이미드-형성 반응은 다양한 용매, 예를 들어, o-디클로로벤젠, m-크레졸/톨루엔 등을 사용하여 100℃ 내지 250℃의 온도에서 이무수물과 디아민 사이의 반응을 일으켜 수행된다. 대안적으로, 상기 폴리에테르이미드 블록은 용융 중합(melt polymerization) 또는 계면 중합(interfacial polymerization), 예를 들어, 동시 교반(concurrent stirring)하면서 출발 물질들의 혼합물을 상승된 온도로 가열함에 의해 수행되는 방향족 비스(무수물) 및 디아민의 용융 중합에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로 용융 중합은 200℃ 내지 400℃의 온도를 사용한다.
사슬 종결제(chain-terminating agent)는 상기 폴리에테르이미드의 분자량을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 아닐린과 같은 단일 작용기의(monofunctional) 아민 또는 프탈릭 무수물과 같은 단일 작용기의 무수물이 사용될 수 있다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 6.6 킬로그램(kg) 하중을 이용하여 350℃에서 ASTM D 1238-04에 따라 측정된, 0.1 내지 10 g/분의 용융 지수(melt index)를 갖는다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 수지는 폴리스티렌 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된, 몰 당 10,000 내지 150,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 20,000 내지 60,000의 중량 평균 분자량을 갖는다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 25℃, m-크레졸에서 우베로데 점도계(Ubbelohde viscometer)에 의해 측정된, 0.2 dl/g 이상, 구체적으로는 0.35 내지 0.7 dl/g의 고유 점도를 갖는다.
폴리에테르이미드는 예를 들어, SABIC Innovative Plastics 및 Kuraray Co. Ltd.로부터 상업적으로 입수 가능하다.
상기 폴리에테르이미드는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 사용된다. 이 범위 내에서, 상기 폴리에테르이미드의 함량은 3 중량% 내지 8 중량%일 수 있다.
상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트), 상기 폴리카보네이트, 및 상기 폴리에테르이미드 이외에, 상기 조성물은 난연제를 포함한다. 상기 난연제는 질소-함유 난연제 및 오르가노포스핀 옥사이드를 포함한다.
상기 질소-함유 난연제는 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트, 멜라민 피로포스페이트, 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함한다.
상기 오르가노 포르핀 옥사이드는 하기 화학식을 갖는다:
Figure 112016054499934-pct00030
여기서, R1, R2, 및 R3는 각각 서로 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다. C4-C24 하이드로카르빌은, 예를 들어, C4-C24 알킬, C6-C24 아릴, C7-C24 알킬아릴 또는 C7-C24 아릴알킬일 수 있다.
구체적인 오르가노포스핀 옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드, 트리-p-톨릴-포스핀 옥사이드, 트리스(4-노닐페닐)포스핀 옥사이드, 트리시클로헥실포스핀 옥사이드, 트리-n-부틸포스핀 옥시아드, 트리-n-헥실포스핀 옥사이드, 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드, 벤질 비스(시클로헥실)포스핀 옥사이드, 벤질 비스(페닐)포스핀 옥사이드, 페닐 비스(n-헥실)포스핀 옥사이드, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 오르가노포스핀 옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함한다.
상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 12 중량% 내지 28 중량%의 함량으로 난연제를 포함한다. 이 범위 내에서, 상기 난연제 양은 15 중량% 내지 25 중량%일 수 있다. 상기 난연제 양은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 2 중량% 내지 10 중량%, 구체적으로는 4 중량% 내지 8 중량%의 함량으로 질소-함유 난연제, 및 7 중량% 내지 21 중량%, 구체적으로는 9 중량% 내지 19 중량%, 더욱 구체적으로는 12 중량% 내지 19 중량%, 더더욱 구체적으로는 14 중량% 내지 19 중량%의 함량으로 오르가노포스핀 옥사이드를 포함한다.
상기 조성물은 상기 질소-함유 난연제 및 상기 오르가노포스핀 옥사이드 이외에, 선택적으로, 난연제를 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 난연제는, 예를 들어, 금속 디알킬포스피네이트(예를 들어, 알루미늄 트리스(디에틸포스피네이트)), 오르가노포스페이트 에스테르(예를 들어, 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트) 및 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트)), 금속 히드록사이드(예를 들어, 마그네슘 히드록사이드) 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 난연제는 상기 질소-함유 난연제 및 상기 오르가노포스핀 옥사이드로 이루어진다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 난연제는 멜라민 시아누레이트 및 트리페닐포스핀 옥사이드로 이루어진다.
상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트), 상기 폴리카보네이트, 상기 폴리에테르이미드, 및 상기 난연제 이외에, 상기 조성물은 유리 섬유를 포함한다. 적합한 유리 섬유는 E, A, C, ECR, R, S, D, 및 NE 유리뿐만 아니라 석영(quartz)을 기반으로 한 것들을 포함한다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 유리 섬유는 2 내지 30 마이크로미터, 구체적으로는 5 내지 25 마이크로미터, 더욱 구체적으로는 10 내지 15 마이크로미터의 직경을 갖는다. 일부 구현예들에 있어서, 컴파운딩(compounding) 이전에 상기 유리 섬유의 길이는 2 내지 7 밀리미터, 구체적으로는 3 내지 5 밀리미터이다. 상기 유리 섬유는, 선택적으로, 소위(so-called) 부착 촉진제(adhesion promoter)를 포함하여 폴리(페닐렌 에테르) 및 폴리스티렌과의 상용성(compatibility)을 개선시킬 수 있다. 부착 촉진제는 크롬 착체(chromium complex), 실란, 티타네이트, 지르코-알루미네이트(zirco-aluminate), 프로필렌 말레산 무수물 코폴리머, 반응성 셀룰로소스 에스테르 등을 포함한다. 적합한 유리 섬유는, 예를 들어, Owens Corning, Nippon Electric Glass, PPG 및 Johns Manville를 포함하는 공급업체로부터 상업적으로 입수 가능하다.
상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 40 중량%의 함량으로 유리 섬유를 포함한다. 이 범위 내에서 상기 유리 섬유의 함량은 27 중량% 내지 36 중량%일 수 있다.
상기 조성물은, 선택적으로, 활석을 더 포함할 수 있다. 활석이 존재하는 경우, 상기 활석은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 10 중량%, 구체적으로는 2 중량% 내지 8 중량%, 더욱 구체적으로는 3 중량% 내지 6 중량%의 함량으로 사용될 수 있다.
상기 조성물은, 선택적으로, 열가소성 수지 분야에서 알려진 1 종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은, 선택적으로, 안정화제, 이형제(mold release agent), 윤활제(lubricant), 가공 보조제(processing aid), 적하 지연제(drip retardant), 조핵제(nucleating agent), UV 차단제(UV blocker), 염료(dye), 안료(pigment), 산화 방지제(antioxidant), 대전 방지제(anti-static agent), 발포제(blowing agent), 미네랄 오일(mineral oil), 금속 비활성화제(metal deactivator), 블로킹 방지제(antiblocking agent) 등 및 이들의 조합으로부터 선택된 첨가제를 더 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 첨가제는 전형적으로 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 5 중량% 이하, 구체적으로는 2 중량% 이하, 더욱 구체적으로는 1 중량% 이하의 총 함량으로 사용된다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 조성물은 0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다.
일부 구현예들에 있어서, 상기 조성물은 2 중량% 이하(즉, 0 내지 2 중량%)의 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머를 포함한다. 이 한도 내에서, 최대 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머 함량은 1 중량%일 수 있다. 대안적으로, 상기 조성물은 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머를 배제할 수 있다.
상기 조성물은, 선택적으로, 1 종 이상의 충격 개질제 및 폴리에스테르카보네이트를 배제할 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 조성물은 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트), 상기 폴리카보네이트, 상기 폴리에테르이미드, 및 선택적인 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌이 아닌 임의의 폴리머를 배제한다. 일부 구현예들에 있어서, 상기 조성물은 염소를 함유하지 않고(chlorine-free), 브롬을 함유하지 않는다(bromine-free).
상기 조성물의 매우 특정한 구현예에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고, 상기 폴리카보네이트는 하기 화학식을 갖는 반복 단위를 포함하고:
Figure 112016054499934-pct00031
,
여기서, R4기들의 총 개수의 90% 이상은 하기 화학식을 갖고:
Figure 112016054499934-pct00032
,
상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함하고, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하고, 상기 오르가노포스핀옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 조성물은 충격 개질제를 배제하고, 상기 조성물은 20 중량% 내지 30 중량%의 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 10 중량% 내지 20 중량%의 상기 폴리카보네이트; 3 중량% 내지 8 중량%의 상기 폴리에테르이미드; 4 중량% 내지 8 중량%의 상기 질소-함유 난연제; 14 중량% 내지 19 중량%의 상기 오르가노포스핀옥사이드; 및 27 중량% 내지 36 중량%의 상기 유리 섬유;를 포함하고, 상기 조성물은 2 중량% 내지 8 중량%의 활석; 및 0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌;을 더 포함하고, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 3:1의 중량비로 존재한다.
상기 조성물은 팬 블레이드(fan blade) 및 하우징, 전기 커넥터(electrical connector), 전기 릴레이(electrical relay), 및 전기, 전자, 조명, 가전, 자동차 및 의료 산업용의 기타 부품들을 포함하는 물품을 형성하는데 유용하다. 이러한 물품들을 형성하는 적합한 방법은 단일층 및 다층 시트 압출(single layer and multilayer sheet extrusion), 사출 성형, 블로우 성형, 프로파일 압출, 인발 성형(pultrusion), 압축 성형, 열 성형(thermoforming), 압력 성형, 액압 성형(hydroforming), 진공 성형 등을 포함한다. 전술한 물품 제조 방법들의 조합이 사용될 수 있다.
따라서, 일 구현예는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 15 중량% 내지 35 중량%의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 5 중량% 내지 25 중량%의 폴리카보네이트; 2 중량% 내지 10 중량%의 폴리에테르이미드; 12 중량% 내지 28 중량%의 난연제; 및 20 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유;를 포함하는 조성물을 포함하는 물품으로서, 상기 난연제는 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트, 멜라민 피로포스페이트, 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 2 중량% 내지 10 중량%의 질소-함유 난연제; 및 7 중량% 내지 21 중량%의 하기 화학식을 갖는 오르가노포스핀 옥사이드;를 포함하는, 물품이다:
Figure 112016054499934-pct00033
여기서, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다.
상기 기술된 조성물의 변화는 물품에도 적용 가능하다. 상기 물품의 매우 특정한 구현예에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고, 상기 폴리카보네이트는 하기 화학식을 갖는 반복 단위를 포함하고:
Figure 112016054499934-pct00034
,
여기서, R4기들의 총 개수의 90% 이상은 하기 화학식을 갖고,
Figure 112016054499934-pct00035
,
상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함하고, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하고, 상기 오르가노포스핀옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 조성물은 충격 개질제를 배제하고, 상기 조성물은 20 중량% 내지 30 중량%의 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 10 중량% 내지 20 중량%의 상기 폴리카보네이트; 3 중량% 내지 8 중량%의 상기 폴리에테르이미드; 4 중량% 내지 8 중량%의 상기 질소-함유 난연제; 14 중량% 내지 19 중량%의 상기 오르가노포스핀옥사이드; 및 27 중량% 내지 36 중량%의 상기 유리 섬유;를 포함하고, 상기 조성물은 2 중량% 내지 8 중량%의 활석; 및 0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌;을 더 포함하고, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 3:1의 중량비로 존재한다.
본 발명은 적어도 하기 구현예들을 포함한다.
구현예 1: 조성물의 총 중량을 기준으로,
15 중량% 내지 35 중량%의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 5 중량% 내지 25 중량%의 폴리카보네이트; 2 중량% 내지 10 중량%의 폴리에테르이미드; 12 중량% 내지 28 중량%의 난연제; 및 20 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유;를 포함하는 조성물로서, 상기 난연제는 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 2 중량% 내지 10 중량%의 질소-함유 난연제; 및 7 중량% 내지 21 중량%의 하기 화학식을 갖는 오르가노포스핀 옥사이드;를 포함하는, 조성물:
Figure 112016054499934-pct00036
여기서, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다.
구현예 2: 구현예 1에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
구현예 3: 구현예 1에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는, 조성물.
구현예 4: 구현예 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 하기 화학식을 갖는 반복 단위를 포함하는, 조성물:
Figure 112016054499934-pct00037
여기서, R4기들의 총 개수의 60% 이상은 방향족이다.
구현예 5: 구현예 4에 있어서, R4기들의 총 개수의 90% 이상은 하기 화학식을 갖는, 조성물:
Figure 112016054499934-pct00038
구현예 6: 구현예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 4:1의 중량비로 존재하는, 조성물.
구현예 7: 구현예 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 하기 구조를 갖는 10 내지 1000 개의 반복 단위를 포함하는, 조성물:
Figure 112016054499934-pct00039
여기서, R5는 C1-C18 하이드로카르빌렌이고; T는 -O- 또는 화학식 -O-Z-O- 기이고, 여기서, 상기 -O- 또는 상기 -O-Z-O- 기의 2가 결합은 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치에 있고, 여기서 Z는 하기를 포함하고:
Figure 112016054499934-pct00040
,
Figure 112016054499934-pct00041
,
Figure 112016054499934-pct00042
,
Figure 112016054499934-pct00043
,
Figure 112016054499934-pct00044
,
Figure 112016054499934-pct00045
,
Figure 112016054499934-pct00046
,
Figure 112016054499934-pct00047
, 또는
Figure 112016054499934-pct00048
,
여기서, Q는 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y-(y는 1 내지 8임), 또는 -CpHqFr-(p는 1 내지 8이고, q는 0 내지 15이고, r은 1 내지 16이고, 및 q + r = 2p임)를 포함하는 2가 모이어티이다.
구현예 8: 구현예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된 코폴리머를 포함하는, 조성물.
구현예 9: 구현예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하는, 조성물.
구현예 10: 구현예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 오르가노포스핀 옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드, 트리-p-톨릴-포스핀 옥사이드, 트리스-(4-노닐페닐)포스핀 옥사이드, 트리시클로헥실포스핀 옥사이드, 트리-n-부틸포스핀 옥사이드, 트리-n-헥실포스핀 옥사이드, 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드, 벤질 비스(시클로헥실)포스핀 옥사이드, 벤질 비스(페닐)포스핀 옥사이드, 페닐 비스(n-헥실)포스핀 옥사이드, 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
구현예 11: 구현예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 오르가노포스핀 옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함하는, 조성물.
구현예 12: 구현예 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 1 내지 10 중량%의 활석(talc)을 더 포함하는, 조성물.
구현예 13: 구현예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌을 더 포함하는, 조성물.
구현예 14: 구현예 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 충격 개질제(impact modifier)를 배제하는, 조성물.
구현예 15: 구현예 1에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고, 상기 폴리카보네이트는 하기 화학식을 갖는 반복 단위를 포함하고:
Figure 112016054499934-pct00049
,
R4기들의 총 개수의 90% 이상은 하기 화학식을 갖고:
Figure 112016054499934-pct00050
,
상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함하고, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하고, 상기 오르가노포스핀옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 조성물은 충격 개질제를 배제하고, 상기 조성물은 20 중량% 내지 30 중량%의 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 10 중량% 내지 20 중량%의 상기 폴리카보네이트; 3 중량% 내지 8 중량%의 상기 폴리에테르이미드; 4 중량% 내지 8 중량%의 상기 질소-함유 난연제; 14 중량% 내지 19 중량%의 상기 오르가노포스핀옥사이드; 및 27 중량% 내지 36 중량%의 상기 유리 섬유;를 포함하고, 상기 조성물은 2 중량% 내지 8 중량%의 활석; 및 0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌;을 더 포함하고, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 3:1의 중량비로 존재하는, 조성물.
구현예 16: 15 중량% 내지 35 중량%의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 5 중량% 내지 25 중량%의 폴리카보네이트; 2 중량% 내지 10 중량%의 폴리에테르이미드; 12 중량% 내지 28 중량%의 난연제; 및 20 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유;를 포함하는 조성물을 포함하는 물품으로서, 상기 난연제는 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 2 중량% 내지 10 중량%의 질소-함유 난연제; 및 7 중량% 내지 21 중량%의 하기 화학식을 갖는 오르가노포스핀 옥사이드;를 포함하는, 물품:
Figure 112016054499934-pct00051
여기서, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다.
구현예 17: 구현예 16에 있어서, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고, 상기 폴리카보네이트는 하기 화학식을 갖는 반복 단위를 포함하고:
Figure 112016054499934-pct00052
,
R4기들의 총 개수의 90% 이상은 하기 화학식을 갖고:
Figure 112016054499934-pct00053
,
상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함하고, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하고, 상기 오르가노포스핀옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 조성물은 충격 개질제를 배제하고, 상기 조성물은 20 중량% 내지 30 중량%의 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 10 중량% 내지 20 중량%의 상기 폴리카보네이트; 3 중량% 내지 8 중량%의 상기 폴리에테르이미드; 4 중량% 내지 8 중량%의 상기 질소-함유 난연제; 14 중량% 내지 19 중량%의 상기 오르가노포스핀옥사이드; 및 27 중량% 내지 36 중량%의 상기 유리 섬유;를 포함하고, 상기 조성물은 2 중량% 내지 8 중량%의 활석; 및 0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌;을 더 포함하고, 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 3:1의 중량비로 존재하는, 물품.
실시예 1-9, 비교예 1-4
본 실시예에서 사용된 재료들을 하기 표 1에 요약하였다.
약어/이름 화학명 (용도) 상표명, 공급원 카스(CAS) 번호
PC 비스페놀 A로부터 유도된 폴리카보네이트 LEXANTM C001 Resin, SABIC Innovative Plastics 111211-39-3
PBT 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) VALOXTM 315 Resin, SABIC Innovative Plastics 30965-26-5
TPPO 트리페닐포스핀 옥사이드 Shanghai Weifang Chemical Co., Ltd. 791-28-6
SPB100 페녹시 포스파젠(Phenoxy phosphazene) SPB-100, Otsuka Chemical Co., Ltd. 28212-48-8
BPADP 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트) Daihachi Chemical Industry Co., Ltd. 181028-79-5
PX200 방향족 폴리포스페이트(테트라키스(2,6-디메틸페닐)1,3-페닐렌 바이포스페이트) Nagase Co. Ltd. 139189-30-3
MC 멜라민 시아누레이트 Shouguang Weidong Chemical Co., Ltd. 37640-57-6
PEI 폴리에테르이미드 ULTEMTM 1010 Resin, SABIC Innovative Plastics 61128-46-9
Glass Fiber SiO2 섬유 유리
(직경 13 마이크로미터)		 Nippon Electric Co. 65997-17-3
Talc Luzenac 미세 활석(Luzenac fine talc), 평균 입자 크기 약 1 마이크로미터 　Luzenac Inc. 14807-96-6
TSAN 폴리(테트라플루오로에틸렌):폴리(스티렌-아크릴로니트릴), 50:50 CYCOLACTM 44449-1000-HL Resin, SABIC Innovative Plastics 9002-84-0, 9003-54-7
가연성(flammability)을 제외한 모든 테스트는 ASTM 프로토콜을 따른다. 테스트 방법, 표준 및 조건은 표 2에 열거된다.
테스트 표준
(Standards)		 시험 조건
(Testing Conditions)
용융 부피 속도(Melt Volume Rate) (MVR) ASTM D1238 250℃, 5 kg
단축 인장 시험(Uniaxial Tensile test) ASTM D638 5 mm/min
노치드 아이조드 충격(Notched Izod Impact) (NII) ASTM D256 5 lbf, 23 ℃, 3.2 mm
열 변형 온도(Heat Deflection Temperature) (HDT) ASTM D648 3.2 mm, 1.82 MPa
가연성(flammability) 테스트를 UL94 규정에 따라 수행하였고, 총 석출 시간(total flame-out-time)을 특정 두께에서 계산하였다. 표 3은 UL94 표준 하에서 V-0, V-1 및 V-2 등급에 대한 판단 기준을 보여준다.
판단 기준 조건 V-0 V-1 V-2
각각의 개별적인 표본 t1 또는 t2에 대한 잔염 시간(after-flame time) ≤10초 ≤30초 ≤30초
임의의 조건 세트에 대한 총 잔염 시간 (5 개의 표본에 대한 t1+t2) ≤50초 ≤250초 ≤250초
두번째 화염 적용 이후에 각각의 개별적인 표본에 대한 잔염 및 잔광(afterglow) 시간 (t2 + t3) ≤30초 ≤60초 ≤60초
홀딩 클램프(holding clamp)까지 임의의 표본의 잔염 또는 잔광 없음 없음 없음
입자 또는 액적을 연소시킴에 의해 점화되는 코튼 인디케이터(cotton indicator) 없음 없음 없음
상기 조성물들을 컴파운딩하기 위하여, 유리 섬유를 제외한 모든 성분들을 예비 블렌딩하였고, 이축 압출기(twin-screw extruder)의 공급 쓰로트(feed-throat)에 첨가하였다. 유리 섬유를 다운스트림에 첨가하였다. 전형적인 압출 조건을 표 4에 요약하였다.
파라미터 단위 값
다이(Die) mm 4
영역(Zone) 1 온도 ℃ 100
영역 2 온도 ℃ 200
영역 3 온도 ℃ 240
영역 4 온도 ℃ 240
영역 5 온도 ℃ 240
영역 6 온도 ℃ 240
영역 7 온도 ℃ 250
영역 8 온도 ℃ 250
영역 9 온도 ℃ 260
다이 온도 ℃ 265
스크류 속도 rpm 200
처리량(Throughput) kg/hr 60
압출된 펠렛을 기계적 테스트를 위해 다양한 형상들로 성형하였다. 표 5는 전형적인 성형 조건들을 요약한다.
파라미터 단위 값
예비건조 시간
(Pre-drying time)		 시간 4
예비건조 온도
(Pre-drying temperature)		 ℃ 120
호퍼 온도
(Hopper temperature)		 ℃ 50
영역 1 온도 ℃ 250
영역 2 온도 ℃ 250
영역 3 온도 ℃ 250
노즐 온도
(Nozzle temperature)		 ℃ 250
몰드 온도
(Mold temperature)		 ℃ 50
스크류 속도
(Screw speed)		 rpm 100
배압(Back pressure) kgf/cm2 50
성형 기계
(Molding Machine)		 -- FAUNC
몰드 유형 -- ASTM
다양한 인 함유 유기 화합물을 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물에서 난연제로서 테스트하였다. 강화된 폴리에스테르-폴리카보네이트 블렌드에서 높은 폴리에스테르 함량에 대한 난연 성능을 평가하기 위하여, 테스트한 화합물들은 올리고머성 방향족 포스페이트(PX200), 트리페닐포스핀 옥사이드(TPPO), 폴리포스포네이트(FRX100), 및 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트)(BPADP)를 포함하였다. 조성 및 특성들은 하기 표 6에 요약하였다.
C. Ex. 1 C. Ex. 2 C. Ex. 3 C. Ex. 4 Ex. 1 Ex. 2 C. Ex. 5 C. Ex. 6
조성
PBT 22.8 22.8 25.8 25.8 22.8 25.8 30.8 25.8
PC 17 17 11 11 17 11 11 11
PEI 5 5 5 5 5 5 0 0
MC 6 6 6 6 6 6 6 9
활석 4 4 4 4 4 4 4 4
유리 섬유 30 30 33 33 30 33 33 33
TSAN 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
BPADP 15 0 0 0 0 0 0 0
PX200 0 15 15 0 0 0 0 0
TPPO 0 0 0 0 15 15 15 17
SPB100 0 0 0 15 0 0 0 0
특성
MVR (cm3/10 min) 23 20 48 23 21 36 15 8
인장 모듈러스
(Tens. Modulus) (GPa)		 11.4 11.6 11.8 11.3 12.7 10.7 11.2 10.8
인장 강도
(Tens. Strength) (MPa)		 109 121 103 98 87 95 84 77
인장 신율
(Tens. Elongation) (%)		 1.5 1.7 1.6 1.5 1.1 1.6 1.2 1.1
HDT (℃) 75 84 120 156 86 123 140 122
노치드 아이조드 (J/m) 56 64 42 61 55 52 47 50
V-0@0.8mm 실패 실패 실패 실패 패스 패스 실패 실패
V-0@1.2mm 실패 패스 실패 실패 패스 패스 -- --
V-0@1.5mm 실패 패스 패스 -- 패스 패스 -- --
석출 문제
(Plate-out issue)		 있음 없음 없음 -- 없음 없음 -- --
표 6의 결과로부터 명백한 바와 같이, 오르가노포스핀 옥사이드 TPPO를 갖는 유리-충전된 PBT/PC 조성물은 트리아릴 포스페이트 BPADP, 올리고머성 방향족 포스페이트 PX200, 및 페녹시 포스파젠 SPB100을 갖는 대응 조성물과 비교하여 우수한 난연 특성을 보여주었다. 비교예 1(C. Ex. 1)은 상대적으로 낮은 PBT/PC 비율을 가짐에도, BPADP를 사용하여 V-0를 달성할 수 없었다. 또한, 액체 BPADP는, 이 실험에서 관찰되는 바와 같이, 재료의 내열성 (HDT <80℃)을 심각하게 해칠 수 있고, 석출 문제를 일으킬 수 있다. SPB100 (페녹시 포스파젠)을 사용한 비교예 4(C. Ex. 4)의 제형(formulation)의 경우, 1.2 mm에서 V-0 등급을 또한 얻지 못하였다.
올리고머성 방향족 포스페이트 PX200을 사용한 비교예 2 및 3(C. Ex. 2 및 C. Ex. 3)에서, 다양한 두께에서 V-0 등급이 가능해졌다. PBT/PC 비율이 높은 C. Ex. 3 제형의 경우, 1.5 mm 에서 V-0 등급을 달성하였다. PBT/PC 비율이 더 낮은 값으로 조절되는 경우(C. Ex. 2), 훨씬 더 좋은 난연 특성, 즉 1.2 mm에서 V-0을 달성할 수 있었다. 그러나, 실시예 1 및 2 (Ex. 1-2)의 제형에서 TPPO가 사용되었을 때, 난연 성능이 대응 PX200-함유 조성물의 난연 성능보다 예기치 않게 상당히 더 좋다는 것을 발견하였다. 두 PBT/PC 비율 모두에서, 0.8 mm에서 V-0 등급을 달성할 수 있었다. 또한, Ex. 1 및 Ex. 2의 제형은 C. Ex. 1의 널리 사용된 난연제와 비교하여 개선된 내열성을 보여주었다. 상기 제형에서 난연제로서 TPPO를 사용하는 또 다른 이점은 상기 제형에서 석출 문제가 발생하지 않았다는 것이고, 이는 난연제로서 BPADP를 사용할 때보다 더 안전하고 더욱 환경 친화적인 조성물을 가져온다. 비교예 5 및 6은, TPPO를 사용하였음에도, 0.8 mm 두께에서 V-0 등급을 달성하기 위해서는 폴리에테르이미드가 필요하다는 것을 보여준다.
폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물의 TPPO를 더 평가하기 위하여, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및 TPPO의 상대적인 양을 변화시킨 추가적인 제형을 테스트하였다. 다양한 제형 및 특성들을 표 7에 요약하였다.
Ex. 3 Ex. 4 Ex. 5 Ex. 6 Ex. 7 Ex. 8 Ex. 9
조성
PBT 27 25 27 25 23 25 25
PC 13 15 11 13 15 11 11
TPPO 11 11 13 13 13 15 17
MC 6 6 6 6 6 6 6
활석 4 4 4 4 4 4 4
PEI 5 5 5 5 5 5 5
TSAN 1 1 1 1 1 1 1
유리 섬유 33 33 33 33 33 33 31
특성
MVR (cm3/10 min) 30 23 30 24 26 38 37
인장 모듈러스
(Tens. Modulus) (GPa)		 -- -- -- -- -- 10.7 12.4
인장 강도
(Tens. Strength) (MPa)		 -- -- -- -- -- 95 103
인장 신율
(Tens. Elongation) (%)		 -- -- -- -- -- 1.6 1.4
노치드 아이조드 (J/m) -- -- -- -- -- 51 53
HDT (℃) 104 110 128 110 101 123 111
각각의 두께(mm)에서 UL94 등급 V-0 @1.2 V-0 @1.2 V-0 @1.2 V-0 @1.2 V-0 @1.2 V-0 @0.8 V-0 @0.8
표 8의 결과에 의해 명백한 바와 같이, 1.2 mm 이하의 두께에서 모든 제형에 대해 V-0의 UL94 등급을 얻었기 때문에, 모든 제형에 대해 우수한 난연 특성을 나타내었을 뿐만 아니라, 충분한 양(구체적으로, 상기 제형에서 13 중량부 초과)의 TPPO 화합물을 제공함으로써, 심지어 폴리에스테르 대 폴리카보네이트의 높은 중량비에서도 0.8 mm에서 V-0의 UL94 등급을 얻었다. PBT가 PC보다 더 가연성인 것으로 알려져 있기 때문에, PBT/PC 비율이 높을수록, 예상되는 난연 특성이 더 나빠진다. 그럼에도, 심지어 25:11의 폴리에스테르 대 폴리카보네이트의 비율(즉, 폴리에스테르의 함량이 폴리카보네이트의 함량보다 2배 초과인 경우)에서도 V-0 등급을 얻었다. 또한, 상기 폴리카보네이트-폴리에스테르 조성물은 모든 제형에 대하여 효율적이고 생태 친화적인 난연 특성 뿐만 아니라, 매우 높은 용융 흐름 특성, 구체적으로 20 cm3/10 분 초과의 용융 부피 속도(Melt Volume Rate) (MVR), 더욱 구체적으로 실시예 8 및 9에서 30 cm3/10 분 초과의 MVR을 보여주었다. 따라서, 실시예 8 및 9와 실시예 5를 비교할 때, 본 제형에서 TPPO 자체의 증가된 양은 예기치 않게 더 높은 용융 흐름 (MVR)에 기여하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 상기 표 6을 참조하면, 상기 MVR은 BPADP (23 cm3/10 분의 MVR) 또는 SPB100 (23 cm3/10 분의 MVR)을 사용하여 얻은 것보다 상당히 더 높았다.

Claims (17)

  1. 조성물로서, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로,
    15 중량% 내지 35 중량%의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트);
    5 중량% 내지 25 중량%의 폴리카보네이트;
    2 중량% 내지 10 중량%의 폴리에테르이미드;
    12 중량% 내지 28 중량%의 난연제; 및
    20 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유;를 포함하고,
    상기 난연제는,
    멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 2 중량% 내지 10 중량%의 질소-함유 난연제; 및
    7 중량% 내지 21중량%의 하기 화학식을 갖는 오르가노포스핀 옥사이드;를 포함하는, 조성물:
    Figure 112016054499934-pct00054

    여기서, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는, 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 4:1의 중량비로 존재하는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함하는, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하는, 조성물.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오르가노포스핀 옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드, 트리-p-톨릴-포스핀 옥사이드, 트리스-(4-노닐페닐)포스핀 옥사이드, 트리시클로헥실포스핀 옥사이드, 트리-n-부틸포스핀 옥사이드, 트리-n-헥실포스핀 옥사이드, 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드, 벤질 비스(시클로헥실)포스핀 옥사이드, 벤질 비스(페닐)포스핀 옥사이드, 페닐 비스(n-헥실)포스핀 옥사이드, 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 중량% 내지 10 중량%의 활석(talc)을 더 포함하는, 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고,
    상기 폴리카보네이트는 하기 화학식을 갖는 반복 단위를 포함하고:
    Figure 112017028832252-pct00067
    ,
    R4기들의 총 개수의 90% 이상은 하기 화학식을 갖고:
    Figure 112017028832252-pct00068
    ,
    R4기들의 총 개수의 10% 이하는 하기 식의 디하이드록시 화합물로부터 유도된 것이고:

    Figure 112017028832252-pct00072
    또는
    Figure 112017028832252-pct00073

    여기서, n, p 및 q는 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 또는 4이고; Ra는 각각의 경우 독립적으로 할로겐 또는 치환 또는 비치환된 C1-10 하이드로카르빌이고; 및 Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 또는 C1-18 하이드로카르빌렌이고,
    상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함하고,
    상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하고,
    상기 오르가노포스핀옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함하고,
    상기 조성물은 충격 개질제를 배제하고,
    상기 조성물은
    20 중량% 내지 30 중량%의 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트);
    10 중량% 내지 20 중량%의 상기 폴리카보네이트;
    3 중량% 내지 8 중량%의 상기 폴리에테르이미드;
    4 중량% 내지 8 중량%의 상기 질소-함유 난연제;
    14 중량% 내지 19 중량%의 상기 오르가노포스핀옥사이드; 및
    27 중량% 내지 36 중량%의 상기 유리 섬유;를 포함하고,
    상기 조성물은
    2 중량% 내지 8 중량%의 활석; 및
    0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌;을 더 포함하고,
    상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 3:1의 중량비로 존재하는, 조성물.
  9. 물품으로서,
    15 중량% 내지 35 중량%의 폴리(알킬렌 테레프탈레이트);
    5 중량% 내지 25 중량%의 폴리카보네이트;
    2 중량% 내지 10 중량%의 폴리에테르이미드;
    12 중량% 내지 28 중량%의 난연제; 및
    20 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유;를 포함하는 조성물을 포함하고,
    상기 난연제는,
    멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 포스페이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 2 중량% 내지 10 중량%의 질소-함유 난연제; 및
    7 중량% 내지 21 중량%의 하기 화학식을 갖는 오르가노포스핀 옥사이드;를 포함하는, 물품:
    Figure 112016069799269-pct00069

    여기서, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 C4-C24 하이드로카르빌이다.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고,
    상기 폴리카보네이트는 하기 화학식을 갖는 반복 단위를 포함하고:
    Figure 112017028832252-pct00070
    ,
    R4기들의 총 개수의 90% 이상은 하기 화학식을 갖고:
    Figure 112017028832252-pct00071
    ,
    R4기들의 총 개수의 10% 이하는 하기 식의 디하이드록시 화합물로부터 유도된 것이고:

    Figure 112017028832252-pct00074
    또는
    Figure 112017028832252-pct00075

    여기서, n, p 및 q는 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 또는 4이고; Ra는 각각의 경우 독립적으로 할로겐 또는 치환 또는 비치환된 C1-10 하이드로카르빌이고; 및 Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 또는 C1-18 하이드로카르빌렌이고,
    상기 폴리에테르이미드는 1,3-페닐렌디아민 및 5,5'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스(1,3-이소벤조푸란디온)의 이미드화된(imidized) 코폴리머를 포함하고,
    상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트를 포함하고,
    상기 오르가노포스핀옥사이드는 트리페닐포스핀 옥사이드를 포함하고,
    상기 조성물은 충격 개질제를 배제하고,
    상기 조성물은
    20 중량% 내지 30 중량%의 상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트);
    10 중량% 내지 20 중량%의 상기 폴리카보네이트;
    3 중량% 내지 8 중량%의 상기 폴리에테르이미드;
    4 중량% 내지 8 중량%의 상기 질소-함유 난연제;
    14 중량% 내지 19 중량%의 상기 오르가노포스핀 옥사이드; 및
    27 중량% 내지 36 중량%의 상기 유리 섬유;를 포함하고,
    상기 조성물은,
    2 중량% 내지 8 중량%의 활석; 및
    0.05 중량% 내지 0.4 중량%의 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌;을 더 포함하고,
    상기 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 및 상기 폴리카보네이트는 1.2:1 내지 3:1의 중량비로 존재하는, 물품

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