KR101890789B1 - 향상된 전기도금 접착력을 갖는 폴리카보네이트 블렌드 - Google Patents

향상된 전기도금 접착력을 갖는 폴리카보네이트 블렌드 Download PDF

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Abstract

본 개시는 다른 특성들 중에서도, 향상된 전기도금 접착력 특성을 갖는 열가소성 폴리카보네이트 블렌드 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 폴리카보네이트 성분, 1차 ABS 충격 개질제, 및 상기 1차 충격 개질제와 화학적으로 상이한 2차 충격 개질제를 포함하는 이러한 폴리카보네이트 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 명세서에는 이러한 조성물/블렌드로부터 형성된 물품뿐만 아니라, 동일한 것을 제조 및/또는 사용하는 방법이 포함된다.

Description

향상된 전기도금 접착력을 갖는 폴리카보네이트 블렌드{Polycarbonate blends having improved electroplate adhesion}
본 발명은 향상된 전기도금 접착력을 갖는 폴리카보네이트 블렌드에 관한 것이다.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 및 상응하는 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌의 블렌드(PC/ABS)는, 예를 들면, 자동차 분야용 부품의 제조를 포함하는 다양한 전기도금 응용에서 기판 부품(substrate part)으로서 일상적으로 사용된다. 화학적 전기도금 공정을 거친 전형적인 자동차 부품은 바퀴 덮개, 도어 핸들, 트럭 그릴(truck-grill), 미등 베젤 및 OEM 로고를 포함한다. 이러한 장식 마감은 환경적 요인에 대한 추가적인 보호 및 저항성을 제공하는 추가적인 기능성과 더불어 심미성(aesthetic appeal)을 달성하는 이중 목적을 제공한다.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 폴리머는 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌 모노머로부터 유도된다. ABS 재료는 일반적으로 우수한 내충격성 및 인성(toughness)을 나타낸다. 특히, ABS 재료는 아크릴로니트릴 폴리머 및 스티렌 폴리머의 강도 및 강성(rigidity)과 폴리부타디엔 고무의 인성을 결합한다. 추가적으로 ABS는 우수한 전기도금 접착력 값을 나타낸다. 그러나, 폴리카보네이트 및 ABS 블렌드와 비교시, 순(neat) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌은 전형적으로 덜 엄격한(stringent), 인장, 굴곡, 열 및 피로 요건과 같은 기계적 특성을 갖는 응용에 사용된다.
폴리카보네이트(PC)는 비스페놀류 및 포스젠류, 또는 이들의 유도체로부터 유도된 합성 열가소성 수지이다. 이는 탄산의 선형 폴리에스테르이고, 디하이드록시 화합물 및 카보네이트 디에스테르로부터, 또는 에스테르 교환(ester interchange)에 의해 형성될 수 있다. 중합은 수용액 내에서, 계면에서 또는 비수 용액 중에서 있을 수 있다. 폴리카보네이트는 많은 바람직한 특성을 갖는 폴리머의 유용한 종류이다. 폴리카보네이트는 광학적 투명성 및 향상된 충격 강도, 높은 내열성, 및 실온 이하에서의 상대적인 연성(ductility) 때문에 높게 평가된다.
폴리카보네이트와 ABS의 블렌드(PC/ABS)는 폴리카보네이트 및 ABS 모두의 이점 및/또는 특성이 결합된 많은 바람직한 특성을 나타내는 비정질 열가소성 블렌드이다. 예를 들면, ABS는 충격 개질제로서 폴리카보네이트 블렌드에 혼합되어(incoporated), 상대적으로 높은 충격 강도, 내열성, 우수한 가공성, 내후성 및 내오존성, 우수한 연성, 전기 저항, 미적 특성, 등을 갖는 PC/ABS를 생성한다. 그러나, PC/ABS 블렌드 중의 폴리카보네이트 성분은 전형적으로 순 ABS에 비하여 플라스틱 기판에 대한 수득된 금속 전기도금 층의 낮은 전기도금 접착력 값을 유발한다. 이론에 구속되려는 것은 아니나, 이는 블렌드 중의 ABS 부분으로부터 부타디엔 및 아크릴로니트릴이 접착력 값을 지배하는 활성종(active species)임에 근거하여 설명된다고 여겨진다. 대조적으로, PC/ABS 블렌드 중의 과량의 폴리카보네이트의 존재는, 금속 대 플라스틱간의 접착이 거의 없거나 또는 전혀 없는, 성형된 표면상의 "볼드 스팟(bald spot)"의 부타디엔 결핍 영역을 유발하여, 웜 트랙킹(worm-tracking), 부풀음(blistering), 열 사이클(thermal-cycle), 열 충격 파괴(thermal-shock failure) 등과 같은 가능한 파괴 등을 유발할 수 있다. 전기도금 공정 그 자체뿐만 아니라, 사출 성형과 같은 2차적인 작업에서의 PC/ABS 블렌드의 가공과 관련된 다양한 인자들이 전기도금 접착력에 중요한 영향을 미침에도 불구하고, 블렌드의 조성은 금속과 플라스틱 표면간의 최종 접착력에 대한 중요한 기여자(contributor) 중 하나로 간주된다.
따라서, 블렌드 중의 폴리카보네이트의 존재에도 불구하고 향상된 전기도금 접착력 값을 나타내는 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)의 열가소성 블렌드에 대한 요구가 당해 기술 분야에 남아있다. 추가적으로, 또한 전기도금 접착력의 바람직한 수준을 낮추거나 또는 바람직한 수준에 악영향 없이, 상대적으로 증가된 폴리카보네이트의 수준을 나타내는 PC/ABS 블렌드의 제조를 가능하게 하는 방법에 대한 요구가 당해 기술 분야에 남아있다. 본 개시의 다양한 측면에 의하여 상기 이점들 및 다른 이점들이 제공된다.
본 발명은 일반적으로 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 충격 개질제를 포함하는 열가소성 조성물에 관한 것이다. 개시된 조성물은 1차 및 2차 충격 개질제를 포함하고, 따라서, 2차 충격 개질제가 존재하지 않는 기준 블렌드 조성물(reference blend composition)에 비하여 향상된 전기도금 접착력 값을 나타낼 수 있다. 추가적인 측면에 있어서, 2 종의 상이한 충격 개질제들의 혼합은 또한 증가된 양의 폴리카보네이트 성분을 포함하는 블렌드의 제조를 가능하게 하면서, 기준 블렌드에 비하여 전기도금 접착력 값을 여전히 유지하거나 또는 심지어 향상시킨다.
다양한 측면들에 있어서, 약 40 중량% 내지 약 75 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 24 중량% 내지 약 53 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하는 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물로서, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타내는 조성물이 본 명세서에 기술된다.
다른 이점의 일부는 후술하는 설명에서 기재되거나 또는 본 발명의 실시에 의해 알게 될 것이다. 이점들은 첨부된 특허청구범위에서 특히 지적된 요소 및 조합에 의해 실현되고 이루어질 것이다. 앞선 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고, 설명적인 것이며, 청구로서 제한하지 않음이 이해되어야 한다.
본 명세서에 통합되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 예시적인 구현예들을 도시하고, 상세한 설명과 함께, 본 명세서에 개시된 조성물, 방법 및 시스템의 원리를 설명하는 것을 돕는다.
도 1은 첨부된 실시예에서 평가된 다양한 블렌드 조성물에 대한 ACP 플라크(plague) 접착력의 차트 도면이다.
도 2는 도 1에 제시된 데이타의 선형 회귀(linear regression)로, 블렌드 내에서 폴리카보네이트 성분의 상대적인 중량 퍼센트가 증가함에 따른, 이에 상응하는 개시된 열가소성 조성물에 대한 전기도금 접착력의 증가를 그래프로 도시한 것이다.
본 발명은 후술하는 본 발명의 상세한 설명 및 본 명세서에 포함된 실시예를 참조하여 더욱 쉽게 이해될 수 있다.
본 발명의 화합물, 조성물, 물품, 시스템, 장치 및/또는 방법이 개시되고 기재되기 이전에, 이들은 달리 명시되지 않는 한 특정 합성 방법 또는 달리 명시되지 않는 한 특정 시약에 제한되는 것이 아님이 이해되어야 하며, 이는 물론 그러한 것들은 달라질 수 있기 때문이다. 본 명세서에서 기재된 것과 유사하거나 또는 균등한 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 테스트에 사용될 수 있으나, 예시적인 방법 및 재료가 이제부터 설명된다.
뿐만 아니라, 달리 명시적으로 언급하지 않는 한, 본 명세서에서 기재된 임의의 방법이 특정 순서로 단계가 수행되는 것이 요구되는 것으로 해석되려는 의도가 없음이 이해되어야 한다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 단계들이 따라야 하는 순서를 열거하지 않거나 또는 특허청구범위 또는 상세한 설명에서 상기 단계들이 특정 순서로 한정됨을 달리 구체적으로 진술하지 않는 경우, 어떠한 경우에도 어떤 순서가 유추되는 것으로 결코 의도하지 않는다. 이는 다음을 포함하는 것들의 해석을 위한 가능한 모든 비명시적 기준에 대해서도 유지된다: 단계 또는 작업 흐름의 배열에 관한 논리의 문제; 문법 조직 또는 문장 구두점으로부터 유래된 보통의 의미; 및 본 명세서에서 기재된 구현예들의 수 또는 유형.
본 명세서에서 언급된 모든 문헌은 참조에 의해 본 명세서에 통합되며, 이는 상기 문헌들이 인용된 것과 관련된 방법 및/또는 재료를 개시하고 설명하기 위한 것이다.
정의
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정 측면을 설명하기 위한 목적이며, 제한하려는 의도가 아님이 또한 이해되어야 한다. 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 것과 같은, 용어 "~을 포함하는(comprising)"은 "~으로 이루어진(consisting of)" 및 "~으로 본질적으로 이루어진(consisting essentially of)"의 구현예를 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 본 명세서 및 후술하는 특허청구범위 중에서, 본 명세서에서 정의되는 많은 용어들을 참조할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 및 "상기"는 문맥이 명백히 달리 언급하지 않으면 복수의 지시대상(referent)를 포함한다. 따라서, 예를 들면, "관능기", "알킬기", 또는 "잔기(residue)"에 대한 지칭은 2종 이상의 그러한 관능기, 알킬, 또는 잔기 등을 포함한다. 뿐만 아니라, 예를 들면, 충전제에 대한 언급은 충전제들의 혼합물을 포함한다.
"약" 하나의 특정 값부터, 및/또는 "약" 다른 특정 값까지와 같은 범위가 본 명세서에서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 다른 측면은 상기 하나의 특정값부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게는, 선행사 "약"의 사용에 의해 값이 근사값으로 표현되는 경우, 이는 그 특정 값이 다른 측면을 형성하는 것으로 이해될 것이다. 각각의 범위의 종점값은 다른 종점값과 관련하여, 그리고 다른 종점값과 독립적으로 모두 의미가 있음이 더욱 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에 많은 값들이 개시되어 있으며, 이러한 각각의 값은 그 값 자체 이외에 그 특정값에 "약"을 붙인 값으로 본 명세서에 또한 개시되어 있음이 이해될 것이다. 예를 들면, 값 "10"이 개시되면, "약 10"이 또한 개시된 것이다. 2개의 특정 단위 사이의 각각의 단위가 또한 개시됨이 또한 이해된다. 예를 들면, 10 및 15가 개시된 경우, 11, 12, 13 및 14가 또한 개시된 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "선택적" 또는 "선택적으로"는 그 다음에 기술된 사건 또는 상황이 발생할 수 있거나 또는 발생하지 않을 수 있음을 의미하며, 그 기술은 그러한 사건 또는 상황이 발생하는 예 및 그렇지 않은 예를 포함한다. 예를 들면, 용어 "선택적으로 치환된 알킬"은 알킬기가 치환되거나 또는 치환되지 않을 수 있음을 의미하며, 상기 기술은 치환된 알킬기 및 비치환된 알킬기 모두를 포함한다.
본 명세서에서, 용어 "유효량(effective amount)"은 조성물 또는 재료의 물리적 특성의 원하는 변형(modification)을 달성하는데 충분한 양을 지칭한다. 예를 들면, "유효량"의 가수분해 안정화제는 적용가능한 테스트 조건 하에서 가수분해 안정성의 원하는 향상을 달성하는데 충분한 양을 지칭한다. 유효량으로서 요구되는 조성물 중의 특정 중량 페센트(중량%) 수준은 가수분해 안정화제의 양 및 유형, 폴리카보네이트 폴리머 조성물의 양 및 유형, 충격 개질제 조성물의 양 및 유형, 및 상기 조성물을 사용하여 제조된 물품의 최종 용도를 포함하는 다양한 요소들에 따라 달라질 것이다.
본 명세서에 개시된 방법에서 사용될 수 있는 조성물 그 자체뿐만 아니라, 본 발명의 조성물을 제조하기 위해 사용될 수 있는 성분들이 개시된다. 이러한 그리고 다른 재료들이 본 명세서에 개시되며, 이러한 재료들의 조합, 하위 집합(subset), 상호작용, 그룹 등이 개시되는 경우에, 이들 화합물 각각의 다양한 개별적인 그리고 집합적인 조합 및 순열의 구체적인 언급은 명시적으로 개시될 수 없으나, 각각은 본 명세서에 구체적으로 고려되고 기술된 것으로 이해된다. 예를 들면, 특정 화합물이 개시되고 논의되며, 상기 화합물을 포함하는 많은 수의 분자들에 대해 행해질 수 있는 많은 수의 변형물(modification)이 논의되는 경우, 구체적으로 반대로 표시되지 않는 한, 상기 화합물의 각각의 모든 조합과 순열 및 가능한 변형물이 구체적으로 고려된다. 따라서, 어느 종류(class)의 분자 A, B 및 C 뿐만 아니라, 어느 종류의 분자 D, E, 및 F가 개시되고, 조합 분자의 예로 A-D가 개시된 경우, 각각의 조합 분자가 독립적으로 나열되지 않았다 하더라도, 각각의 조합 분자가 독립적으로 그리고 집합적으로 고려된 것이며, 이는 A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F의 조합이 개시된 것으로 간주된다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 이들의 임의의 하위 집합 또는 조합이 또한 개시된 것이다. 따라서, 예를 들면, A-E, B-F, 및 C-E의 하위 그룹이 개시된 것으로 간주될 것이다. 이러한 개념은, 이에 제한되는 것은 아니나, 본 발명의 조성물의 제조 방법 및 사용 방법에서의 단계들을 포함하는 본 출원의 모든 측면에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가적인 단계들이 존재하는 경우, 이들 추가적인 단계들의 각각은 본 발명의 방법의 임의의 특정 측면 또는 측면들의 조합과 함께 수행될 수 있음이 이해된다.
본 명세서 및 종결하는 특허청구범위에서, 조성물 또는 물품 중의 특정 요소 또는 성분의 중량부에 대한 언급은 중량부로 표현된 상기 조성물 또는 물품 중의 상기 요소 또는 성분과 임의의 다른 요소 또는 성분들과의 중량 관계를 나타낸다. 따라서, 2 중량부의 성분 X 및 5 중량부의 성분 Y를 함유하는 화합물에서, X 및 Y는 2:5의 중량비로 존재하며, 추가적인 성분이 상기 화합물에 포함되는지 여부와 관계 없이 이러한 비율로 존재한다.
명시적으로 반대로 언급되지 않는 한, 어느 성분의 중량 퍼센트는 그 성분이 포함된 배합물 또는 조성물의 총중량을 기준으로 한다. 예를 들면, 상기 조성물 또는 물품 중의 특정 요소 또는 성분이 8 중량%를 갖는 경우, 이 백분율은 전체 조성의 백분율 100%와 관련된 것으로 이해된다.
화합물은 표준 명명법을 사용하여 기술된다. 예를 들면, 임의의 표시된 기로 치환되지 않은 모든 위치는 표시된 결합, 또는 수소 원자에 의해 원자가를 채워진 것으로 이해된다. 2개의 문자 또는 기호 사이에 있지 않은 대쉬("-")는 치환기의 부착점을 나타내기 위해 사용된다. 예를 들면, -CHO는 카보닐기의 탄소를 통하여 부착된다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알킬기"는 1 내지 24개의 탄소 원자의 분지형 또는 비분지형 포화 탄화수소기이며, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 데실, 테트라데실, 헥사데실, 에이코실, 테트라코실 등이 있다. "저급 알킬(lower alkyl)"기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 알킬기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알콕시"는 하나의, 말단 에테르 결합을 통해 결합된 알킬기이다; 즉, "알콕시"기는 -OR로 정의될 수 있으며, R은 상기 정의된 알킬이다. "저급 알콕시(lower alkoxy)"기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 알콕시기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알케닐기"는 2 내지 24개의 탄소 원자를 가지며, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 구조식의 탄화수소기이다. (AB)C=C(CD)와 같은 비대칭 구조는 E 및 Z 이성질체를 모두 포함하는 것으로 의도된다. 이는 비대칭 알켄이 존재하는 본 명세서의 구조식에서 추정될 수 있으며, 또는 결합 기호 C로 명시적으로 표시될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알키닐기"는 2 내지 24개의 탄소 원자를 가지며 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 함유하는 구조식의 탄화수소기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아릴기"는 임의의 탄소계 방향족기이며, 이에 제한되는 것은 아니나, 벤젠, 나프탈렌 등을 포함한다. 용어 "방향족"은 또한 "헤테로아릴기"를 포함하며, 이는 방향족기의 고리에 혼입된 하나 이상의 헤테로 원자를 갖는 방향족기로 정의된다. 헤테로원자의 예는, 이에 제한되는 것은 아니나, 질소, 산소, 황, 및 인을 포함한다. 아릴기는 치환되거나 또는 비치환될 수 있다. 아릴기는 이에 제한되는 것은 아니나, 알킬, 알키닐, 알케닐, 아릴, 할라이드, 니트로, 아미노, 에스테르, 케톤, 알데히드, 하이드록시, 카르복시산, 또는 알콕시를 포함하는 1종 이상의 기로 치환될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "사이클로알킬기"는 3개 이상의 탄소 원자로 구성된 비방향족 탄소계 고리이다. 사이클로알킬기의 예는, 이에 제한되는 것은 아니나, 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 등을 포함한다. 용어 "헤테로사이클로알킬기"는 고리의 하나 이상의 탄소 원자가, 이에 제한되는 것은 아니나, 질소, 산소, 황, 또는 인과 같은 헤테로원자로 치환된 상기 정의된 사이클로알킬기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아랄킬"은 아릴기에 부착된 상기 정의한 알킬, 알키닐, 또는 알케닐기를 갖는 아릴기이다. 아랄킬기의 일 예는 벤질기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "하이드록시알킬기"는 하이드록실기로 치환된 하나 이상의 수소 원자를 갖는 전술한 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아랄킬, 사이클로알킬, 할로겐화 알킬, 또는 헤테로사이클로알킬기이다.
용어 "알콕시알킬기"는 전술한 알콕시기로 치환된 하나 이상의 수소 원자를 갖는 전술한 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아랄킬, 사이클로알킬, 할로겐화 알킬, 또는 헤테로사이클로알킬기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "에스테르"는 화학식 -C(O)OA로 표시되며, 여기서 A는 전술한 알킬, 할로겐화 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 헤테로사이클로알킬, 또는 헤테로사이클로알케닐기일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "카보네이트기"는 화학식 -OC(O)OR로 표시되며, 여기서 R은 수소, 전술한 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아랄킬, 사이클로알킬, 할로겐화 알킬, 또는 헤테로사이클로알킬기일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "카르복시산"은 화학식 -C(O)OH로 표시된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알데히드"는 화학식 -C(O)H로 표시된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "케토기"는 화학식 -C(O)R로 표시되며, 여기서 R은 전술한 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아랄킬, 사이클로알킬, 할로겐화 알킬, 또는 헤테로사이클로알킬기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "카보닐기"는 화학식 C=O로 표시된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "에테르"는 화학식 AOA1로 표시되며, 여기서 A 및 A1은 독립적으로, 전술한 알킬, 할로겐화 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 헤테로사이클로알킬, 또는 헤테로사이클로알케닐기일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "설포-옥소기"는 화학식 -S(O)2R, -OS(O)2R 또는 -OS(O)2OR로 표시되며, 여기서 R은 수소, 전술한 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아랄킬, 사이클로알킬, 할로겐화 알킬, 또는 헤테로사이클로알킬기일 수 있다.
본 명세서에서 개시된 상기 재료 각각은 상업적으로 입수가능하거나 및/또는 그 제조 방법이 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 알려져 있다.
본 명세서에 개시된 상기 조성물은 특정한 기능을 가짐이 이해된다. 개시된 기능을 수행하기 위한 특정 구조적 요건이 본 명세서에 개시되며, 개시된 구조와 관련된 기능과 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조들이 존재하고, 이러한 구조들이 전형적으로 동일한 결과를 달성할 것임이 이해된다.
열가소성 조성물
상기 요약된 바와 같이, 본 개시는 열가소성 폴리카보네이트 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(PC/ABS) 블렌드를 포함하는 향상된 열가소성 수지를 제공한다. 다양한 구현예들에 따르면, 상기 향상된 블렌드는, 종래의 테스트 방법에 따라 평가되거나 또는 테스트 시, 향상된 전기도금 접착력 값을 나타낼 수 있다. 추가적인 구현예에 있어서, 개시된 열가소성 조성물은 종래의 PC/ABS 블렌드에 비하여 상대적으로 많은 양의 폴리카보네이트 성분을 포함할 수 있으면서, 여전히 바람직한 전기도금 접착력 값을 유지한다.
개시된 열가소성 조성물은 일반적으로 폴리카보네이트 성분, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 폴리머를 포함하는 1차 충격 개질제 성분, 및 상기 제1 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 성분과 화학적으로 상이한 1종 이상의 추가적인 2차 충격 개질제를 포함한다. 상기 블렌드는 추가적으로 아래 설명되는 바와 같이 1종 이상의 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 측면들에 따르면, 개시된 열가소성 조성물은 상응하는 기준 블렌드 조성물의 전기도금 접착력 값보다 큰 전기도금 접착력 값을 나타내고, 여기서 기준 블렌드는 동일한 폴리카보네이트 성분을 동일한 상대적인 양으로 포함하고, 상기 기준 블렌드는 개시된 블렌드 중에 존재하는 1차 및 2차 충격 개질제의 혼합된 총량과 동일한 양만큼 동일한 1차 충격 개질제를 포함하며, 상기 기준 블렌드는 2차 충격 개질제는 포함하지 않는다. 이러한 측면에 따라 개시된 열가소성 조성물은, 구체적인 배합에 의존하여, 증가된 전기도금 접착력의 다양한 수준을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 제한 없이, 몇몇 측면에 있어서, 전기도금 접착력 값은 기준 블렌드의 전기도금 접착력 값보다 적어도 5% 초과, 적어도 7% 초과, 적어도 10% 초과, 적어도 13% 초과, 적어도 15% 초과, 적어도 17% 초과, 적어도 20% 초과, 적어도 23% 초과, 적어도 25% 초과, 적어도 27% 초과, 적어도 30% 초과, 적어도 33% 초과, 적어도 35% 초과, 적어도 37% 초과, 또는 심지어 적어도 40% 초과일 수 있다.
더 추가적인 측면에 있어서, 개시된 열가소성 조성물은 상응하는 기준 블렌드 중의 폴리카보네이트 성분의 양보다 더 많은 폴리카보네이트 성분의 양을 포함하면서, 여전히 기준 블렌드의 전기도금 접착력 값 이상의 전기도금 접착력 값을 나타낸다. 이러한 측면에 따르면, 기준 블렌드는 동일한 카보네이트 성분 및 동일한 1차 충격 개질제를 포함하지만, 2차 충격 개질제는 포함하지 않는다. 2차 충격 개질제의 혼합에 의하여, 개시된 열가소성 조성물은 상대적으로 증가된 양의 폴리카보네이트 성분을 포함하면서, 여전히 증가된 전기도금 접착력 값을 나타낼 수 ㅇ있다. 예를 들면, 제한 없이, 개시된 열가소성 조성물은 상응하는 기준 블렌드보다 적어도 2% 초과, 적어도 4 % 초과, 적어도 6% 초과, 적어도 8% 초과, 또는 심지어 적어도 10% 초과의 폴리카보네이트 성분을 포함할 수 있다. 더 추가적으로, 전술된 바와 같고 구체적인 배합에 또 의존하는, 상기 측면들에 따른 개시된 열가소성 조성물은 기준 블렌드에 비하여 증가된 전기도금 접착력의 다양한 수준을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 제한 없이, 몇몇 측면에 있어서, 상기 전기도금 접착력 값은 기준 블렌드의 전기도금 접착력 값보다 적어도 5% 초과, 적어도 7% 초과, 적어도 10% 초과, 적어도 13% 초과, 적어도 15% 초과, 적어도 17% 초과, 적어도 20% 초과, 적어도 23% 초과, 적어도 25% 초과, 적어도 27% 초과, 적어도 30% 초과, 적어도 33% 초과, 적어도 35% 초과, 적어도 37% 초과, 또는 심지어 적어도 40% 초과일 수 있다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 약 40 중량% 내지 약 69 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 30 중량% 내지 약 53 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하는 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물에 관한 것이고, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타낸다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 약 40 중량% 내지 약 75 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 24 중량% 내지 약 53 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하는 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물에 관한 것이고, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타낸다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 약 50 중량% 내지 약 70 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 30 중량% 내지 약 53 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하는 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물에 관한 것이고, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타낸다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 약 45 중량% 내지 약 68 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 31 중량% 내지 약 48 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하는 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물에 관한 것이고, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타낸다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 30 중량% 내지 약 53 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하는 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물에 관한 것이고, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타낸다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 약 45 중량% 내지 약 58 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 39 중량% 내지 약 45 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하는 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물에 관한 것이고, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타낸다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 양으로 존재한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 약 40 중량% 내지 약 48 중량%의 양으로 존재한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 약 40 중량% 내지 약 69 중량%의 양으로 존재한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 약 45 중량% 내지 약 75 중량%의 양으로 존재한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 약 50 중량% 내지 약 70 중량%의 양으로 존재한다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 약 40 중량% 내지 약 48 중량%의 양으로 존재한다. 더 추가적인 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 약 41 중량%의 양으로 존재한다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 폴리부타디엔 코어와 이에 그라프트된 스티렌 아크릴로니트릴(SAN) 코폴리머로 이루어진다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 스티렌 부타디엔 러버(SBR) 코어와 이에 그라프트된 스티렌 아크릴로니트릴(SAN) 코폴리머로 이루어진다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 약 45% 내지 약 65%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 약 25% 내지 약 55%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 양으로 존재한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 5 중량%의 양으로 존재한다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이다. 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 터폴리머는 약 40% 내지 약 65%의 부타디엔 함량을 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 약 25% 내지 약 65%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌(MBS) 충격 개질제이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 70% 내지 82%의 부타디엔 함량을 갖는 MBS이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 70% 내지 78%의 부타디엔 함량을 갖는 MBS이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 메타크릴레이트 부타디엔(MB) 충격 개질제이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 70% 내지 82%의 부타디엔 함량을 갖는 MB이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 70% 내지 78%의 부타디엔 함량을 갖는 MB이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제2 충격 개질제는 에멀젼 중합된 ABS이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고, 상기 제2 충격 개질제는 상기 제1 충격 개질제와 상이한 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고, 상기 제2 충격 개질제는 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 조성물은 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 20% 큰 접착력 값을 나타낸다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 조성물은 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 30% 큰 접착력 값을 나타낸다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 조성물은 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 40% 큰 접착력 값을 나타낸다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 조성물은 약 6 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타낸다. 더 추가적인 측면에 있어서, 상기 조성물은 약 8 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타낸다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 조성물은 1차 및 2차 열 안정화제, UV 안정화제, 산화 방지제, 주형 이형제, 윤활제, 난연제, 스모크 억제제(smoke suppressor agent), 완충제(buffer), 산 제거제(acid scavenger) 또는 가수분해 안정화제(hydrolytic stabilizer)의 1종 이상을 더 포함한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 산화 방지제는 입체 장애성(hindered) 페놀, 유기 포스파이트, 유기 포스포나이트, 티오에스테르 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택된다. 더 추가적인 측면에 있어서, 상기 산 제거제는 DHT-4C이다.
다양한 측면에 있어서, 본 발명은 개시된 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 물품은 자동차 응용분야에서 사용된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 물품은 계기판(instrument panel), 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널(quarter panel), 락커 패널(rocker panel), 트림(trim), 펜더(fender), 도어(door), 데크 덮개(deck lid), 트렁크 덮개(trunk lid), 후드(hood), 본네트(bonnet), 지붕(roof), 범퍼, 페시아(fascia), 그릴(grill), 마이너 하우징(minor housing), 필라 아플리케(pillar applique), 클래딩(cladding), 바디 사이드 몰딩(body side molding), 휠 커버(wheel cover), 허브캡(hubcap), 도어 핸들(door handle), 스포일러(spoiler), 창문 프레임, 전조등 베젤(headlamp bezel), 전조등, 미등(tail lamp), 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져(enclosure), 지붕 선반(roof rack) 및 발판(running board)으로부터 선택된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 물품은 좌석, 좌석 등받이, 화물 플로어, 도어 패널, 운전대, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 조향 컬럼, 빗물 레일, 에너지 흡수체, 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개구 보강재, 계단, 해치 커버, 손잡이(knob), 버튼 및 레버로부터 선택된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 물품은 좌석, 좌석 등받이(seat back), 화물 플로어(cargo floor), 도어 패널(door panel), 운전대(steering wheel), 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 조향 컬럼(steering column), 빗물 레일(drip rail), 에너지 흡수체(energy absorber), 킥 패널(kick panel), 미러 하우징, 그릴 개구 보강재(grille opening reinforcement), 계단, 해치 커버(hatch cover), 손잡이(knob), 버튼 및 레버로부터 선택된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 물품은 계기판, 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널, 락커 패널, 트림, 펜더, 도어, 데크 덮개, 트렁크 덮개, 후드, 본네트, 지붕, 범퍼, 페시아, 그릴, 마이너 하우징, 필라 아플리케, 클래딩, 바디 사이드 몰딩, 휠 커버, 허브캡, 도어 핸들, 스포일러, 창문 프레임, 전조등 베젤, 전조등, 미등, 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져, 지붕선반, 발판, 좌석, 좌석 등받이, 화물 플로어, 도어 패널, 운전대, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 조향 컬럼, 빗물 레일, 에너지 흡수체, 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개구 보강재, 계단, 해치 커버, 손잡이, 버튼 및 레버로부터 선택된다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 물품은 약 6 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타낸다. 또 다른 측면에 있어서, 상기 물품은 약 8 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타낸다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 열가소성 조성물의 전기도금 접착력을 향상시키기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 1종 이상의 폴리카보네이트 수지, 제1 충격 개질제 및 제2 충격 개질제를 조합하는 단계를 포함하고, 상기 1종 이상의 폴리카보네이트 수지는 총 조성물 중의 약 40 중량% 내지 약 55 중량%의 양으로 조합되고; 상기 제1 충격 개질제는 약 40 중량% 내지 약 48 중량%의 양으로 조합되고, 상기 제2 충격 개질제는 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 양으로 조합되며, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타낸다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 방법은 기준 열가소성 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 20% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물을 제공한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 방법은 기준 열가소성 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 30% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물을 제공한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 기준 열가소성 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 40% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물을 제공한다.
폴리카보네이트 성분
다양한 측면들에 따르면, 상기 폴리카보네이트 성분은 임의의 바람직한 양으로 개시된 열가소성 조성물 중에 존재할 수 있다. 몇몇 측면들에 따르면, 상기 폴리카보네이트 성분은 본 발명의 총 블렌드 조성물 중의, 예를 들면, 약 40 중량%, 45 중량%, 50 중량%, 55 중량%, 60 중량% 또는 65 중량%를 포함하여, 약 40 중량% 내지 약 69 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 다른 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 본 발명의 조성물 중의, 예를 들면, 약 42 중량%, 44 중량%, 46 중량%, 48 중량%, 50 중량%, 52 중량%, 54 중량%, 56 중량% 또는 58 중량%를 포함하여, 약 40 중량% 내지 약 60 중량%로 포함될 수 있다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 개시된 폴리카보네이트 블렌드 중의 약 54%로 포함될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 폴리카보네이트는 특정 폴리카보네이트 또는 폴리카보네이트의 그룹을 지칭하기 위한 의도가 아니라, 카보네이트기의 반복 사슬을 포함하는 화합물의 종류 중 임의의 하나를 지칭한다. 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 임의의 폴리카보네이트 이 재료 또는 이 재료의 혼합물, 예를 들면, 미국 특허 번호 제7,786,246에서 언급된 폴리카보네이트 재료 또는 재료들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 다양한 폴리카보네이트 조성물 및 방법을 개시하기 위한 특정 목적을 위해 상기 특허의 전문이 본 명세서에 통합된다. 일 측면에 있어서, 본 명세서에 개시된 폴리카보네이트는 지방족 디올계 폴리카보네이트일 수 있다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 디하이드록시 화합물, 예를 들면, 지방족 디올과는 상이한 비스페놀로부터 유도된 카보네이트 단위를 포함할 수 있다. 더 추가적인 측면에 있어서, 예시적인 폴리카보네이트는 1종 이상의 촉매(들)의 존재하에서 1종 이상의 방향족 디하이드록시 화합물(들)과 탄산 디에스테르의 에스테르교환 반응을 통하여 통상적으로 제조되는 방향족 폴리카보네이트를 포함한다.
일 측면에 있어서, 적합한 비스페놀 화합물의 비제한적인 예는 다음을 포함한다: 4,4'-디하이드록시비페닐, 1,6-디하이드록시나프탈렌, 2,6-디하이드록시나프탈렌, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시페닐)디페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)-1-나프틸메탄, 1,2-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2-(4-하이드록시페닐)-2-(3-하이드록시페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판, 1,1-비스(하이드록시페닐)사이클로펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시-3 메틸페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)이소부텐, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로도데칸, 트랜스-2,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부텐, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)아다만틴, 알파, 알파'-비스(4-하이드록시페닐)톨루엔, 비스(4-하이드록시페닐)아세토니트릴, 2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-n-프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-이소프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-sec-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-사이클로헥실-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-알릴-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메톡시-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판, 1,1-디클로로-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-디브로모-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-디클로로-2,2-비스(5-페녹시-4-하이드록시페닐)에틸렌, 4,4'-디하이드록시벤조페논, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부탄온, 1,6-비스(4-하이드록시페닐)-1,6-헥산디온, 에틸렌 글리콜 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)술파이드, 비스(4-하이드록시페닐)술폭사이드, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 2,7-디하이드록시피렌, 6,6'-디하이드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인단 ("스피로비인단 비스페놀"), 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈라이드, 2,6-디하이드록시디벤조-p-디옥신, 2,6-디하이드록시티안트렌, 2,7-디하이드록시페녹사틴, 2,7-디하이드록시-9,10-디메틸페나진, 3,6-디하이드록시디벤조푸란, 3,6-디하이드록시디벤조티오펜, 및 2,7-디하이드록시카바졸 등 뿐만 아니라 상기한 디하이드록시 방향족 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 조합.
다른 측면에 있어서, 예시적인 비스페놀 화합물은 1,1-비스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(이하, "비스페놀 A" 또는 "BPA"), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)n-부탄, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘, 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘("PPPBP"), 및 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌을 포함할 수 있다. 1종 이상의 디하이드록시 방향족 화합물을 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다. 다른 측면에 있어서, 다른 종류의 디올이 폴리카보네이트 중에 존재할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서, 분지성기(branching group)를 갖는 폴리카보네이트가 유용할 수 있는데, 단 이러한 분지는 폴리카보네이트의 바람직한 특성에 크게 악영향을 주지 않아야 한다. 분지형 폴리카보네이트 블록은 중합 동안 분지화제를 첨가함으로써 제조될 수 있다. 이러한 분지화제는 하이드록실, 카르복실, 카르복시산 무수물, 할로포르밀, 및 상기한 관능기의 혼합물로부터 선택된 3개 이상의 관능기를 함유하는 다관능성 유기 화합물을 포함한다. 구체적인 예는 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 트리멜리트산 트리클로라이드, 트리스-p-하이드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC(1,3,5-트리스((p-하이드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA(4-(4-(1,1-비스(p-하이드록시페닐)-에틸)알파, 알파-디메틸벤질)페놀), 4-클로로포르밀 프탈산 무수물, 트리메스산, 및 벤조페논 테트라카르복시산을 포함한다. 일 측면에 있어서, 분지화제는 약 0.05 내지 약 2.0 중량% 수준으로 첨가될 수 있다. 또 다른 측면에 있어서, 선형 폴리카보네이트 및 분지형 폴리카보네이트를 포함하는 혼합물이 사용될 수 있다.
폴리카보네이트는 카보네이트 단위와, 에스테르 단위를 포함하는, 다른 유형의 폴리머 단위를 포함하는 코폴리머, 및 호모폴리카보네이트 및 코폴리카보네이트 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 이러한 유형의 예시적인 폴리카보네이트 코폴리머는 폴리에스테르 카보네이트이며, 이는 폴리에스테르-폴리카보네이트로도 알려져 있다. 이러한 코폴리머는 올리고머성 에스테르 함유 디하이드록시 화합물(본 명세서에서 하이드록시 말단 캡핑된 올리고머성 아크릴레이트 에스테르로도 지칭됨)로부터 유도된 카보네이트 단위를 더 함유한다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트 성분은 폴리에스테르와 같은 별개의 폴리머를 포함하지 않는다.
일 측면에 있어서, 지방족계 폴리카보네이트는 지방족 디올로부터 유도된 지방족 카보네이트 단위 또는 13 개 초과의 탄소를 갖는 지방족 이산으로부터 유도된 지방족 에스테르 단위의 조합 중 하나의 지방족 단위를 포함한다.
일 측면에 있어서, 임의의 특정 폴리카보네이트의 분자량은 예를 들면, 폴리스티렌(PS) 표준을 기준으로 유니버셜 캘리브레이션 방법(universal calibration method)을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 폴리카보네이트는 PS 표준을 기준으로 약 5,000 g/mol 초과의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 PS 표준을 기준으로 약 39,000 g/mol 이상의 Mw를 가질 수 있다. 다른 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 PS 표준을 기준으로 39,000 g/mol 내지 100,000 g/mol, 구체적으로 40,000 g/mol 내지 90,000 g/mol, 더욱 구체적으로 40,000 g/mol 내지 80,000 g/mol 및 더더욱 구체적으로 40,000 g/mol 내지 70,000 g/mol의 Mw를 갖는다. 다른 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 폴리카보네이트(PC) 표준을 기준으로 20,000 g/mol 내지 70,000 g/mol, 구체적으로 21,000 g/mol 내지 65,000 g/mol, 더욱 구체적으로 22,000 g/mol 내지 60,000 g/mol 및 더더욱 구체적으로 25,000 g/mol 내지 60,000 g/mol의 Mw를 갖는다.
본 명세서에 기술된 분자량(Mw 및 Mn) 및 이로부터 계산되는 다분산성(polydispersity)은, 가교된 스티렌 디비닐벤젠 컬럼, 및 기술된 바와 같은 PS 또는 PC 표준 중 하나를 사용한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 결정될 수 있다. GPC 샘플은 메틸렌 클로라이드 또는 클로로포름과 같은 용매 중에서 약 1 mg/ml의 농도로 제조될 수 있고, 약 0.2 ml/분 내지 1.0 ml/분의 유량(flow rate)으로 용리될 수 있다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트의 유리 전이 온도(Tg)는 약 160 ℃ 이하, 약 150℃ 이하, 약 145℃ 이하, 약 140℃ 이하 또는 약 135℃ 이하일 수 있다. 다른 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트의 유리 전이 온도는 약 85℃ 내지 약 160℃, 약 90℃ 내지 약 160℃, 약 90℃ 내지 약 150℃, 또는 약 90℃ 내지 약 145℃일 수 있다. 다른 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트의 유리 전이 온도는 약 85℃ 내지 약 130℃, 약 90℃ 내지 약 130℃, 약 90℃ 내지 약 125℃, 또는 약 90℃ 내지 약 120℃일 수 있다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 계면 상전이(interfacial phase transfer) 공정 또는 용융 중합을 사용하여 제조될 수 있다. 계면 중합의 반응 조건은 달라질 수 있으나, 예시적인 공정은 일반적으로 수성 가성 소다 또는 포타쉬(potash) 중에 2가의(dihydric) 페놀 반응물을 용해 또는 분산시키는 단계, 생성된 혼합물을 예를 들면, 메틸렌 클로라이드와 같은 수불혼화성 용매 매체에 첨가하는 단계, 및 예를 들면 트리에틸아민과 같은 촉매 또는 상전이 촉매염의 존재 하에서, 제어된 pH 조건, 예를 들면 약 8 내지 약 10의 조건 하에서 상기 반응물과 카보네이트 전구체(예를 들면, 포스겐)를 접촉시키는 단계를 포함한다.
다양한 측면들에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 용융 중합 공정에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 용융 중합 공정에서, 폴리카보네이트는, 용융 상태에서, 디하이드록시 반응물(들) 및 디페닐 카보네이트와 같은 디아릴 카보네이트 에스테르, 또는 더욱 구체적으로 일 측면에 있어서, 비스(메틸 살리실)카보네이트와 같은 활성화된 카보네이트를 에스테르 교환 촉매 존재 하에서 공반응시킴으로써 제조된다. 반응은 전형적인 중합 장치, 예를 들면, 한 개 이상의 연속 교반 반응기(CSTR), 플러그 흐름 반응기(plug flow reactor), 와이어 류하식 중합기(wire wetting fall polymerizer), 자유 낙하식 중합기(free fall polymerizer), 박막 중합기(wiped film polymerizer), BANBURY* 혼합기, 일축 또는 이축 압출기, 또는 상기한 것들의 조합에서 수행될 수 있다. 일 측면에 있어서, 휘발성 1가 페놀은 증류에 의해 용융된 반응물로부터 제거되고, 중합체는 용융 잔류물로서 분리된다. 일 측면에 있어서, 휘발성 1가(monohydric) 페놀은 증류에 의해 용융된 반응물로부터 제거될 수 있고, 상기 폴리머는 용융된 잔류물로서 분리된다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트를 제조하기 위한 유용한 용융 공정은 아릴에 전자 흡인성 치환체(electron-withdrawing substituent)를 갖는 디아릴 카보네이트 에스테르를 이용한다. 전자 흡인성 치환체를 갖는 특히 유용한 디아릴 카보네이트 에스테르의 예는 비스(4-니트로페닐)카보네이트, 비스(2-클로로페닐)카보네이트, 비스(4-클로로페닐)카보네이트, 비스(메틸 살리실)카보네이트, 비스(4-메틸카르복시페닐)카보네이트, 비스(2-아세틸페닐)카르복실레이트, 비스(4-아세틸페닐)카르복실레이트 또는 상기한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
상기 용융 중합은 제1 촉매를 포함하는 에스테르교환 촉매를 포함할 수 있는데, 상기 제1 촉매는 또한 본 명세서에서 금속 양이온 및 음이온을 포함하는 알파 촉매로도 지칭된다. 일 측면에 있어서, 양이온은 Li, Na, K, Cs, Rb, Mg, Ca, Ba, Sr를 포함하는 알칼리 또는 알칼리 토금속, 또는 상기한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합이다. 음이온은 하이드록사이드(-OH-), 슈퍼옥사이드(O2 -), 티올레이트(HS-), 설파이드(S2 -), C1 -20 알콕사이드, C6 -20 아릴옥사이드, C1 -20 카르복실레이트, 비포스페이트(biphosphate)를 포함하는 포스페이트, C1 -20 포스페이트, 비설페이트(bisulfate)를 포함하는 설페이트, 비설파이트(bisulfite) 및 메타비설파이트(metabisulfite)를 포함하는 설파이트, C1 -20 설포네이트, 비카보네이트를 포함하는 카보네이트, 또는 상기한 것 중 적어도 1종을 포함하는 조합이다. 다른 측면에 있어서, 알칼리 토금속 이온 및 알칼리 이온을 모두 포함하는 유기산의 염이 또한 사용될 수 있다. 촉매로서 유용한 유기산의 염은 포름산, 아세트산, 스테아르산 및 에틸렌디아민테트라아세트산의 알칼리 금속염 및 알칼리 토금속염으로 예시된다. 또한, 촉매는 비휘발성 무기산의 염을 포함할 수 있다. "비휘발성"이란, 언급된 화합물이 주위 온도 및 압력에서 감지할 수 있을 정도의 증기압을 갖지 않음을 의미한다. 특히, 이러한 화합물들은 폴리카보네이트의 용융 공정이 통상적으로 수행되는 온도에서 비휘발성이다. 비휘발성 산의 염은 포스파이트의 알칼리 금속염; 포스파이트의 알칼리 토금속염; 포스페이트의 알칼리 금속염; 및 포스페이트의 알칼리 토금속염이다. 예시적인 에스테르교환 촉매는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화세슘, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨, 포름산리튬, 포름산나트륨, 포름산칼륨, 포름산세슘, 아세트산리튬, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 리튬 메톡사이드, 소듐 메톡사이드, 포타슘 메톡사이드, 리튬 에톡사이드, 소듐 에톡사이드, 포타슘 에톡사이드, 리튬 페녹사이드, 소듐 페녹사이드, 포타슘 페녹사이드, 황산나트륨, 황산칼륨, NaH2PO3, NaH2PO4, Na2H2PO3, KH2PO4, CsH2PO4, Cs2H2PO4, Na2SO3, Na2S2O5, 소듐 메실레이트, 포타슘 메실레이트, 소듐 토실레이트, 포타슘 토실레이트, 마그네슘 디소듐 에틸렌디아민테트라아세테이트(EDTA 마그네슘 디소듐염), 또는 상기한 것 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 상기한 리스트는 예시적이며, 이들에 제한되는 것으로 간주되지 않음이 이해될 것이다. 일 측면에 있어서, 상기 에스테르교환 촉매는 알칼리염 또는 알칼리 토금속염을 포함하는 알파 촉매이다. 일 예시적인 측면에 있어서, 상기 에스테르교환 촉매는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 소듐 메톡사이드, 포타슘 메톡사이드, NaH2PO4, 또는 상기한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
알파 촉매의 양은 용융 중합의 조건에 따라 광범위하게 달라질 수 있으며, 약 0.001 내지 약 500 마이크로몰(μmol)일 수 있다. 일 측면에 있어서, 상기 알파 촉매의 양은 용융 중합 중에 존재하는 지방족 디올 및 임의의 다른 디하이드록시 화합물의 몰당 약 0.01 내지 약 20 μmol, 구체적으로 약 0.1 내지 약 10 μmol, 더욱 구체적으로 약 0.5 내지 약 9 μmol, 더더욱 구체적으로 약 1 내지 약 7 μmol일 수 있다.
다른 일 측면에 있어서, 본 명세서에서 베타 촉매로도 지칭되는 제2 에스테르교환 촉매는 용융 중합 공정 중에 선택적으로 포함될 수 있는데, 단, 이러한 제2 에스테르교환 촉매의 포함이 상기 폴리카보네이트의 바람직한 특성에 상당한 악영향을 주지 않아야 한다. 예시적인 에스테르 교환 촉매는 화학식 (R3)4Q+X의 상전이 촉매의 조합을 더 포함할 수 있고, 여기서 각각의 R3은 동일하거나 또는 상이하며, C1 -10 알킬기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; X는 할로겐 원자 또는 C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 예시적인 상전이 촉매염은, 예를 들면, [CH3(CH2)3]4NX, [CH3(CH2)3]4PX, [CH3(CH2)5]4NX, [CH3(CH2)6]4NX, [CH3(CH2)4]4NX, CH3[CH3(CH2)3]3NX, 및 CH3[CH3(CH2)2]3NX를 포함하며, 여기서 X는 Cl-, Br-, C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 이러한 에스테르교환 촉매의 예들은 테트라부틸암모늄 하이드록사이드, 메틸트리부틸암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸암모늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 하이드록사이드, 테트라부틸포스포늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 페놀레이트, 또는 상기한 것 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다. 다른 용융 에스테르교환 촉매는 알칼리 토금속염 또는 알칼리 금속염을 포함한다. 다양한 측면들에 있어서, 베타 촉매가 요구되는 경우, 상기 베타 촉매는 상기 알파 촉매 대비 10 이하, 구체적으로 5 이하, 더욱 구체적으로 1 이하, 더더욱 구체적으로 0.5 이하의 몰비율로 존재할 수 있다. 다른 측면들에 있어서, 본 명세서에 개시된 상기 용융 중합 반응은 전술한 바와 같은 알파 촉매만을 사용하며, 베타 촉매는 실질적으로 없다. 본 명세서에서 정의된 바와 같이, "실질적으로 없다"란 용융 공정 반응으로부터 상기 베타 촉매가 배제되었음을 의미할 수 있다. 일 측면에 있어서, 상기 베타 촉매는 용융 중합 반응에 사용된 모든 성분의 총중량을 기준으로 약 10 백만분의 1(ppm) 미만, 구체적으로 1 ppm 미만, 더욱 구체적으로 약 0.1 ppm 미만, 더욱 구체적으로 약 0.01 ppm 이하, 더욱 구체적으로 약 0.001 ppm 이하의 양으로 존재한다.
일 측면에 있어서, 활성화된 카보네이트를 이용하는 용융 공정이 사용된다. 본 명세서에 사용된 용어 "활성화된 카보네이트"는 에스테르교환 반응에서 디페닐카보네이트보다 반응성이 큰 디아릴카보네이트로서 정의된다. 활성화된 카보네이트의 구체적인 비제한적인 예는 비스(o-메톡시카보닐페닐)카보네이트, 비스(o-클로로페닐)카보네이트, 비스(o-니트로페닐)카보네이트, 비스(o-아세틸페닐)카보네이트, 비스(o-페닐케톤페닐)카보네이트, 비스(o-포르밀페닐)카보네이트를 포함한다.
구체적인 에스테르 치환된 디아릴카보네이트의 예는, 이에 제한되는 것은 아니나, 비스(메틸살리실)카보네이트 (CAS 등록 번호 82091-12-1) (BMSC 또는 비스(o-메톡시카보닐페닐)카보네이트로도 알려짐), 비스(에틸살리실)카보네이트, 비스(프로필살리실)카보네이트, 비스(부틸살리실)카보네이트, 비스(벤질살리실)카보네이트, 비스(메틸-4-클로로살리실)카보네이트 등을 포함한다. 일 측면에 있어서, 비스(메틸살리실)카보네이트는 그것의 낮은 분자량 및 높은 증기압 때문에 용융 폴리카보네이트 합성에서 활성화된 카보네이트로서 사용된다.
오르쏘(ortho) 위치에 존재할 경우, 활성화된 카보네이트를 생성할 것으로 기대되지 않는, 비활성화기 중 일부 비제한적인 예는 알킬, 사이클로알킬 또는 시아노기이다. 비활성화된 카보네이트의 일부 구체적이고 비제한적인 예는 비스(o-메틸페닐)카보네이트, 비스(p-쿠밀페닐)카보네이트, 비스(p-(1,1,3,3- 테트라메틸)부틸페닐)카보네이트 및 비스(o-시아노페닐)카보네이트이다. 또한, 이러한 구조의 비대칭적 조합이 비활성화된 카보네이트로서 사용될 수 있다.
일 측면에 있어서, (사슬 정지제로도 지칭되는) 말단 캡핑제가 선택적으로 사용되어 분자량 성장 속도를 제한함으로써 폴리카보네이트 중의 분자량을 제어할 수 있다. 예시적인 사슬 정지제는 특정 모노페놀성 화합물(즉, 하나의 자유 하이드록실기를 갖는 페닐 화합물), 모노카르복시산 클로라이드, 및/또는 모노클로로포르메이트를 포함한다. 페놀성 사슬 정지제는 페놀; 및 p-쿠밀-페놀, 레조르시놀 모노벤조에이트, 및 p- 및 t-부틸 페놀, 크레졸과 같은 C1-C22 알킬치환된 페놀; 및 p-메톡시페놀과 같은 디페놀류의 모노에테르로 예시된다. 8 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 분지형 사슬 알킬 치환기가 있는 알킬 치환된 페놀이 구체적으로 언급될 수 있다. 또한, 특정 모노페놀성 UV 흡수제가 말단 캡핑제로서 사용될 수 있는데, 예를 들면, 4-치환된-2-하이드록시벤조페논 및 이들의 유도체, 아릴 살리실레이트, 레조르시놀 모노벤조에이트와 같은 디페놀의 모노에스테르, 2-(2-하이드록시아릴)-벤조트리아졸) 및 이들의 유도체, 2-(2-하이드록시아릴)-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체, 등이다.
다른 측면에 있어서, 말단기는 첨가된 임의의 말단 캡핑기로부터 유도될 수 있을 뿐만 아니라, 카보닐 공급원(source)(즉, 디아릴 카보네이트), 모노머 비율의 선택, 불완전 중합, 사슬 절단(scission) 등으로부터 유도될 수 있고, 이는 하이드록시기, 카르복시산기 등과 같은 유도체화가능한 관능기를 포함할 수 있다. 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트의 말단기는 디아릴 카보네이트로부터 유도된 구조 단위를 포함할 수 있으며, 상기 구조 단위는 말단기일 수 있다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 말단기는 활성화된 카보네이트로부터 유도된 것이다. 이러한 말단기는 적절하게 치환되고 활성화된 카보네이트의 알킬 에스테르와 폴리카보네이트 폴리머 사슬 말단의 하이드록시기와의 에스테르교환 반응으로부터 유도된 것일 수 있는데, 이는 상기 하이드록시기가 상기 활성화된 카보네이트의 카보네이트 카보닐과 반응하는 대신, 상기 활성화된 카보네이트의 에스테르 카보닐과 반응하는 조건 하에서 이루어진다. 이러한 방식으로, 에스테르 함유 화합물로부터 유도된 구조 단위 또는 활성화된 카보네이트로부터 유도되고 용융 중합 반응 중에 존재하는 하부 구조(substructure)는 에스테르 말단기를 형성할 수 있다. 다른 측면에 있어서, 살리실산 에스테르로부터 유도된 에스테르 말단기는 BMSC의 잔기, 또는 비스(에틸 살리실)카보네이트, 비스(프로필 살리실)카보네이트와 같은 다른 치환되거나 또는 비치환된 비스(알킬 살리실)카보네이트, 비스(페닐 살리실)카보네이트, 비스(벤질 살리실)카보네이트 등일 수 있다.
일 측면에 있어서, 알파 및 베타 촉매의 조합이 용융 중합에 사용되는 경우, 활성화된 카보네이트로부터 제조된 폴리카보네이트 폴리머는 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 2,000 ppm 미만, 1,500 ppm 미만, 또는 1,000 ppm 미만의 양의 말단기를 포함할 수 있다. 다른 측면에 있어서, 단지 알파 촉매만이 용융 중합에 사용되는 경우, 활성화된 카보네이트로부터 제조된 폴리카보네이트 폴리머는 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 500 ppm 이하, 400 ppm 이하, 300 ppm 이하 또는 200 ppm 이하의 양의 말단기를 포함할 수 있다.
일 측면에 있어서, 활성화된 방향족 카보네이트를 사용한 중합 반응을 위한 반응물은 고체 형태 또는 용융 형태 중 어느 하나로 반응기로 충전될 수 있다. 반응기로의 반응물의 초기 충전 및 중합을 위한 반응 조건 하에서 이러한 물질들의 후속 혼합은 질소 분위기와 같은 비활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다. 또한, 1종 이상 반응물의 충전이 나중의 단계의 중합 반응에서 행해질 수 있다. 상기 반응물 혼합물의 혼합은 교반과 같은 당해 기술 분야에 알려진 임의의 방법에 의해 달성된다. 반응 조건은 반응물의 중합에 영향을 주는 시간, 온도, 압력 및 기타 요인들을 포함한다. 전형적으로, 활성화된 방향족 카보네이트는, 모노머 단위 화합물(즉, 방향족 하이드록시 화합물, 및 지방족 이산 및 디올)의 총 몰에 대하여 0.8 내지 1.3, 더욱 바람직하게는 0.9 내지 1.3의 몰비 및 이들 사이의 모든 부분 범위(subrange)로 첨가된다. 구체적인 일 측면에 있어서, 모노머 단위 화합물에 대한 활성화된 방향족 카보네이트의 몰비는 1.013 내지 1.29, 구체적으로 1.015 내지 1.028이다. 다른 구체적인 측면에 있어서, 상기 활성화된 방향족 카보네이트는 BMSC이다.
일 측면에 있어서, 용융 중합 반응은 반응 혼합물을 일련의 온도-압력-시간 프로토콜에 가함으로써 수행될 수 있다. 몇몇 측면들에 있어서, 이는 단계적으로 압력을 점차적으로 낮추면서 단계적으로 반응 온도를 점차적으로 증가시키는 것을 포함한다. 일 측면에 있어서, 압력은 반응 출발시 약 대기압에서부터 약 1 밀리바(100 파스칼(Pa)) 이하까지, 또는 다른 측면에 있어서, 반응이 완료에 가까워짐에 따라 몇몇 단계로 0.1 밀리바(10 Pa) 이하까지 감소된다. 온도는 대략 반응 혼합물의 용융 온도의 온도에서 시작하여 단계적으로 달라질 수 있고, 이후 최종 온도까지 증가될 수 있다. 일 측면에 있어서, 반응 혼합물은 실온에서부터 약 150℃까지 가열된다. 이러한 일 측면에 있어서, 중합 반응은 약 150℃ 내지 약 220℃의 온도에서 시작한다. 다른 측면에 있어서, 중합 온도는 약 220℃까지 일 수 있다. 다른 측면들에 있어서, 중합 반응은 약 250℃까지 증가될 수 있고, 선택적으로 약 320℃의 온도까지 증가될 수 있으며, 이들 사이의 모든 부분 범위(subrange)까지 증가될 수 있다. 일 측면에 있어서, 전체 반응 시간은 약 30분 내지 약 200분일 수 있으며, 이들 사이의 모든 부분범위일 수 있다. 이 절차는 일반적으로 반응물이 반응하여 바람직한 분자량, 유리전이온도 및 물리적 특성을 갖는 폴리카보네이트를 제공함을 보장할 것이다. 상기 반응은 메틸 살리실레이트와 같은 에스테르 치환된 알코올 부산물의 생성과 함께 폴리카보네이트 사슬의 형성을 진행시킨다. 일 측면에 있어서, 부산물의 효과적인 제거는 압력을 감소시키는 것과 같은 다양한 기술들에 의해 달성될 수 있다. 일반적으로, 압력은 반응 초기에 비교적 높게 시작하고, 반응 내내 계속해서 낮아지며, 온도는 반응 내내 증가한다.
일 측면에 있어서, 반응의 진행은 반응 혼합물의 용융 점도 또는 겔투과 크로마토그래피와 같은 당해 기술에 알려진 기술들을 사용하여 중량 평균 분자량을 측정함으로써 모니터링될 수 있다. 이들 특성은 개별 샘플을 취함으로써 측정될 수 있거나 또는 온라인으로 측정될 수 있다. 바람직한 용융 점도 및/또는 분자량에 도달한 이후에, 최종 폴리카보네이트 생성물은 고체 또는 용융 형태로 반응기로부터 분리될 수 있다. 이전 부분에서 설명된 바와 같은 지방족 호모폴리카보네이트 및 지방족-방향족 코폴리카보네이트를 제조하는 방법은 배치 또는 연속 공정으로 이루어질 수 있고 본 명세서에서 개시된 공정은 바람직하게는 무용매 모드에서 수행되는 것이 당해 기술의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 선택된 반응기는 이상적으로는 자동 세척(self-cleaning) 되어야 하고, "핫 스팟(hot spot)을 최소화해야 한다. 그러나, 상업적으로 입수할 수 있는 것과 유사한 배기 압출기(vented extruder)가 사용될 수 있다.
일 측면에 있어서, 지방족 호모폴리카보네이트 및 지방족-방향족 코폴리카보네이트는 1종 이상의 촉매들의 존재하에서 압출기 내에서 제조될 수 있고, 카보네이트화제(carbonating agent)는 활성화된 방향족 카보네이트이다. 일 측면에 있어서, 중합 반응을 위한 반응물은 분말 또는 용융된 형태로 압출기로 공급될 수 있다. 다른 측면에 있어서, 상기 반응물은 압출기에 첨가되기 전에 건조 블렌딩된다. 압출기에는 감압 장치(예를 들면, 벤트)가 구비될 수 있고, 상기 감압 장치는 활성화된 페놀 부산물을 제거하는 데 쓰임에 따라, 중합 반응이 완결되도록 한다. 다양한 측면들에 있어서, 폴리카보네이트 생성물의 분자량은, 다른 요인들 중에서도, 반응물의 공급속도, 압출기의 유형, 압출기 축의 디자인 및 형태, 압출기 내에서의 체류 시간, 반응 온도 및 압출기에 존재하는 감압 기술을 제어함으로써 조절될 수 있다. 또한, 상기 폴리카보네이트 생성물의 분자량은 활성화된 방향족 카보네이트, 지방족 디올, 디하이드록시 방향족 화합물과 같은 반응물 및 이용되는 촉매의 구조에 따라 달라질 수 있다. 단축, 이축, 벤트, 후방 플라이트(back flight) 및 전방 플라이트(forward flight) 구역, 밀봉(seal) 및 측류(sidestream)를 이용한, 많은 상이한 축 디자인 및 압출기 형태가 상업적으로 입수가능하다. 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 상업적인 압출기 디자인의 일반적으로 공지된 원리를 사용한 최상의 디자인을 발견할 수 있다. 디아릴카보네이트/디올, 구체적으로 BMSC/디올의 비를 제어하는 것은 활성화된 카보네이트를 사용하는 경우 Mw에 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 비율이 낮아질수록 더 높은 분자량을 제공할 수 있다.
1차 충격 개질제
개시된 열가소성 조성물은 1차 충격 개질제 성분을 더 포함한다. 1차 충격 개질제는 공액 디엔 뿐만 아니라, 올레핀, 모노비닐 방향족 모노머, 아크릴산 및 메타크릴산 및 이들의 에스테르 유도체로부터 유도된 고분자량의 엘라스토머 재료일 수 있다. 공액 디엔으로부터 형성된 폴리머는 전체적으로 또는 부분적으로 수소화될 수 있다. 상기 엘라스토머 재료는 호모 폴리머 또는 랜덤, 블록, 방사성(radial) 블록, 그라프트 및 코어-쉘 코폴리머를 포함하는 코폴리머의 형태일 수 있다. 다른 측면에 있어서, 2종 이상의 개별적인 충격 개질제의 조합이 사용될 수 있다.
예시적인 유형의 충격 개질제는 약 10℃ 미만의 Tg, 약 -10℃ 미만의 Tg, 또는 약 -40℃ 내지 -80℃의 Tg를 갖는 엘라스토머(즉, 고무) 폴리머 줄기(substrate), 및 상기 엘라스토머 폴리머 줄기에 그라프트된 경질 폴리머 가지(superstrate)를 포함하는 엘라스토머 개질된 그라프트 코폴리머일 수 있다. 엘라스토머 상으로 사용하기에 적합한 재료는, 예를 들면, 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌 같은 공액 디엔 고무; 예를 들면, 스티렌, 아크릴로니트릴, n-부틸 아크릴레이트, 또는 에틸 아크릴레이트 같은 모노비닐 화합물과 같은 공중합가능한 모노머를 약 50 중량% 미만과 공액 디엔의 코폴리머; 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무(EPDM)와 같은 올레핀 고무; 에틸렌-비닐 아세테이트 고무; 실리콘 고무; 엘라스토머 C1 -8 알킬(메트)아크릴레이트; C1 -8 알킬(메트)아크릴레이트와 부타디엔 및/또는 스티렌의 엘라스토머 코폴리머; 또는 상기한 엘라스토머 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 경질 상으로서 사용하기에 적합한 재료는, 예를 들면, 스티렌 및 알파-메틸 스티렌과 같은 모노비닐 방향족 모노머, 및 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산 및 아크릴산 및 메타크릴산의 C1-6 에스테르와 같은 모노비닐 모노머, 구체적으로 메틸 메타크릴레이트(PMMA) 및 모노비닐 방향족 모노머와 모노비닐 모노머의 코폴리머를 포함한다.
예시적인 엘라스토머 개질된 그라프트 코폴리머는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS), ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌), 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-디엔-스티렌(AES), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 및 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)로부터 형성된 것들을 포함한다.
일 측면에 있어서, 상기 제1 충격 개질제는 바람직하게는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 엘라스토머이다. 이러한 충격 개질제는 상업적으로 입수 가능하며, 본 개시 내용을 갖는 당해 기술 분야의 통상의 기술자들은 적절한 충격 개질제를 선택할 수 있다.
1차 충격 개질제는 임의의 바람직한 양으로 개시된 열가소성 조성물 중에 존재할 수 있다. 몇몇 측면들에 따르면, 상기 1차 충격 개질제는, 예를 들면, 개시된 폴리카보네이트 블렌드 중의 약 35, 40, 45, 50, 또는 53 중량%를 포함하여, 총 블렌드 조성물 중의 약 30 중량% 내지 약 53 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 다른 측면에 있어서, 상기 1차 충격 개질제 성분은, 예를 들면, 총 블렌드 조성물 중의 약 42, 44, 46, 48, 또는 50 중량%를 포함하여, 약 40 중량% 내지 약 50 중량%으로 포함될 수 있다. 다양한 측면들에 있어서, 상기 1차 충격 개질제 중의 부타디엔 성분은 약 25% 내지 65%, 더욱 구체적으로 약 25% 내지 55%, 더더욱 구체적으로 25% 내지 45% 및 더더욱 구체적으로 30% 내지 40%로 존재할 수 있다. 본 개시 내용을 소유하는 당해 기술 분야의 통상의 기술자들은 폴리머 조성물에 사용되는 적절한 양의 임의의 1종 이상의 충격 개질제를 쉽게 선택할 수 있다.
제2 충격 개질제
개시된 열가소성 조성물은 선택된 1차 충격 개질제와 상이한 2차 충격 개질제 성분을 더 포함한다. 2차 충격 개질제는 또한 공액 디엔뿐만 니라, 올레핀, 모노비닐 방향족 모노머, 아크릴산 및 메타크릴산 및 이들의 에스테르 유도체로부터 유도된 고분자량의 엘라스토머 재료일 수 있다. 공액 디엔으로부터 형성된 폴리머는 전체적으로 또는 부분적으로 수소화될 수 있다. 상기 엘라스토머 재료는 호모 폴리머 또는 랜덤, 블록, 방사성 블록, 그라프트 및 코어-쉘 코폴리머를 포함하는 코폴리머의 형태일 수 있다. 다른 측면에 있어서, 2종 이상의 개별적인 충격 개질제의 조합이 사용될 수 있다.
예시적인 유형의 2차 충격 개질제는 약 10℃ 미만의 Tg, 약 -10℃ 미만의 Tg, 또는 약 -40℃ 내지 -80℃의 Tg를 갖는 엘라스토머(즉, 고무) 폴리머 줄기, 및 상기 엘라스토머 폴리머 줄기에 그라프트된 경질 폴리머 가지를 포함하는 엘라스토머 개질된 그라프트 코폴리머일 수 있다. 엘라스토머 상으로 사용하기에 적합한 재료는, 예를 들면, 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌 같은 공액 디엔 고무; 예를 들면, 스티렌, 아크릴로니트릴, n-부틸 아크릴레이트, 또는 에틸 아크릴레이트 같은 모노비닐 화합물과 같은 공중합가능한 모노머 약 50 중량% 미만과 공액 디엔의 코폴리머; 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무(EPDM)와 같은 올레핀 고무; 에틸렌-비닐 아세테이트 고무; 실리콘 고무; 엘라스토머 C1 -8 알킬(메트)아크릴레이트; C1 -8 알킬(메트)아크릴레이트와 부타디엔 및/또는 스티렌의 엘라스토머 코폴리머; 또는 상기한 엘라스토머 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 경질 상으로서 사용하기에 적합한 재료는, 예를 들면, 스티렌 및 알파-메틸 스티렌과 같은 모노비닐 방향족 모노머, 및 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산 및 아크릴산 및 메타크릴산의 C1 -6 에스테르와 같은 모노비닐 모노머, 구체적으로 메틸 메타크릴레이트(PMMA), 및 모노비닐 방향족 모노머와 모노비닐 모노머의 코폴리머를 포함한다.
상기 2차 충격 개질제로서 사용하기에 적합한 예시적인 엘라스토머 개질된 그라프트 코폴리머는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS), ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌), 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-디엔-스티렌(AES), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 및 메틸 메타크릴레이트-부타디엔(MB)으로부터 형성된 것들을 포함한다.
일 측면에 있어서, 상기 2차 충격 개질제는 바람직하게는, 예를 들면, 폴리부타디엔 고무를 포함하는 상기 충격 개질제를 포함하는, 공액 디엔으로부터 형성된 엘라스토머 개질된 그라프트 코폴리머를 포함한다. 예시적인 측면에 따르면, 상기 2차 충격 개질제는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 엘라스토머, 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 엘라스토머, 메틸 메타크릴레이트-부타디엔(MB) 엘라스토머, 또는 이들의 조합을 포함한다. 이러한 2차 충격 개질제는 상업적으로 입수 가능하며, 본 개시 내용을 소유하는 당해 기술 분야의 통상의 기술자들은 적절한 제2 충격 개질제를 선택할 수 있다. 다양한 측면들에 있어서, 상기 2차 충격 개질제의 부타디엔 함량은 45% 내지 82%, 더욱 구체적으로 40% 내지 65%, 더욱 구체적으로 55% 내지 65%, 더욱 구체적으로 70% 내지 78%로 존재할 수 있다.
2차 충격 개질제는 임의의 바람직한 양으로 개시된 열가소성 조성물 중에 존재할 수 있다. 몇몇 측면들에 따르면, 상기 2차 충격 개질제는, 예를 들면, 총 블렌드 중의 약 0.75, 1.0 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 및 7.0 중량%를 포함하는, 총 블렌드 조성물 중의 약 0.5 중량% 내지 약 7 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 다른 측면에 있어서, 상기 2차 충격 개질제 성분은, 예를 들면, 총 블렌드 조성물 중의 약 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 또는 4.5 중량%를 포함하는, 약 2 중량% 내지 약 5 중량%로 포함될 수 있다. 본 개시 내용을 소유하는 당해 기술 분야의 통상의 기술자들은 개시된 블렌드에 사용되기 위한 적절한 양의 임의의 1종 이상의 2차 충격 개질제를 쉽게 선택할 수 있다.
가수분해 안정화제
다양한 측면들에 있어서, 향상된 전기도금 접착력을 갖는 본 발명의 개시된 열가소성 조성물은 가수분해 안정화제를 더 포함할 수 있고, 상기 가수분해 안정화제는 하이드로탈사이트 및 무기 완충염을 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, 향상된 가수분해 안정성을 갖는 본 발명의 개시된 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물은 가수분해 안정화제를 포함하고, 상기 가수분해 안정화제는 1종 이상의 하이드로탈사이트 및 pH 완충이 가능한 1종 이상의 무기염을 포함하는 무기 완충염을 포함한다.
하이드로탈사이트는 합성적 또는 천연적으로 발생하는 알루미노 마그네슘 카보네이트이다. 합성 하이드로 탈사이트는 일관성(consistency) 및 낮은 색상으로 인해 선호된다. 가수분해 안정성을 향상시키는데 요구되는 하이드로탈사이트의 유효량은 PC와 블렌딩되는 에멀젼 폴리머의 양 및 유형에 따라 달라질 것이다. 다양한 측면들에 있어서, 소성된(calcined) 하이드로탈사이트의 양은 전체 배합물을 기준으로 약 0.1 내지 1pph 일 것이다. 몇몇 예들에 있어서, 상기 하이드로탈사이트는 400-1000℃에서 소성될 수 있다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 소성된 하이드로탈사이트는 약 1.0 내지 5.0의 마그네슘 옥사이드 대 알루미늄 옥사이드 몰비율을 가질 수 있다. 몇몇 경우에, 충격 강도를 향상시키기 위하여, 약 10 마이크론 이하의 평균 입자 크기를 갖는 소성된 하이드로탈사이트가 사용될 수 있다. 다른 예들에 있어서, 예를 들면, 식품 접촉이 요구되는 경우, 소성된 하이드로탈사이트는 수은, 납, 카드뮴, 비소, 비스무트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분들을 약 30 ppm 미만으로 갖는다. 다른 일 측면에 있어서, 상기 하이드로탈사이트는 카르복시산, 카르복시산염, 암모늄염, 알킬 암모늄염, 아릴 암모늄염, 폴리에테르 계면 활성제 또는 기타 습윤제 또는 계면 활성제로 코팅되거나 또는 처리된 것이 아니다. 특정 이론으로 구속되려는 것은 아니나, 이들 습윤제 및 계면 활성제는 에멀젼 중합에서의 몇몇 잔류물의 작동과 유사한 방식으로 폴리카보네이트의 분해를 촉매할 수 있다.
합성 하이드로탈사이트나 천연 하이드로탈사이트는 본 발명 중의 하이드로탈사이트 화합물로서 사용될 수 있다. 본 발명의 상기 조성물 중에 유용한 예시적인 하이드로탈사이트는 상업적으로 입수 가능하며, 이에 제한되는 것은 아니나, DHT-4C와 같은 마그네슘 하이드로탈사이트(Kyowa Chemical사로부터 입수 가능함); Hysafe 539 및 Hysafe 530(J.M. Huber사로부터 입수 가능함)을 포함한다. 합성 하이드로탈사이트는 카보네이트 공급원, 마그네슘 공급원, 및 알루미늄 공급원의 반응에 의해 생성될 수 있다. 미국 특허 번호 제3,539,306; 3,650,704 및 4,351,814호는 합성 하이드로탈사이트의 제조를 개시한다. 미국 특허 번호 제6,291,570호는 하이드로탈사이트 화합물 입자를 함유하는 난연성 수지 조성물을 개시한다. 이들 하이드로탈사이트 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다. 본 발명에서 유용한 예시적인 하이드로탈사이트는 다음 구조식을 갖는다:
Mg4 .5Al1 .5(OH)12(CO3)0.8(Al2-O3)
추가적인 일 측면에 있어서, 하이드로칼사이트는 합성 하이드로탈사이트이다. 다른 일 측면에 있어서, 상기 하이드로칼사이트는 천연 하이드로칼사이트이다. 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 하이드로칼사이트는 소성된 하이드로칼사이트이다. 다른 일 측면에 있어서, 상기 하이드로칼사이트는 분말, 입자상, 과립(granulate), 마이크로입자, 또는 나노 입자의 형태일 수 있다. 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 하이드로탈사이트는 약 500 마이크로미터(μm) 미만, 약 400 μm 미만, 약 300 μm 미만, 약 200 μm 미만, 약 100 μm 미만, 약 50 μm 미만, 약 25 μm 미만, 약 10 μm 미만, 또는 약 1 μm 미만의 중위 입자 크기(median particle size)를 갖는 입자상이다. 또 다른 측면에 있어서, 상기 하이드로탈사이트는 약 10 μm 이하의 중위 입자 크기를 갖는 입자상일 수 있다. 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 하이드로칼사이트는 약 10 μm의 중위 입자 크기를 갖는 입자상이다.
다양한 측면들에 있어서, 상기 무기 완충염은 완충제로 작동할 수 있는 무기염이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "무기 완충염"은 산 또는 염기의 희석 또는 첨가에 따른 pH의 변화를 저항하는데 사용되는 무기 화합물을 포함하는 것으로 의도된다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 20℃의 수용액 중에서 약 5.0 내지 약 7.0의 pKa 값을 갖는다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 20℃의 수용액 중에서 약 6.0 내지 약 7.0의 pKa 값을 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 20℃의 수용액 중에서 약 6.8의 pKa 값을 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 본 발명의 무기 완충염은 고체 상태의 무기 완충염 및 무기 완충 용액을 포함한다.
일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 질소 또는 아민 함유 염이 아니다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 질소 함유 종이 본질적으로 없다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 ≤1 ppm 질소, 약 ≤5 ppm 질소, 또는 약 ≤10 ppm 질소를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 무기 완충염은 약 ≤ 1 ppm 질소를 갖는다.
본 발명의 대표적인 무기 완충염은, 이에 제한되지 않으나, 오르쏘인산이수소칼륨(potassium dihydrogen orthophosphate), 오르쏘인산수소이나트륨(disodium hydrogen orthophosphate), 오르쏘인산수소이나트륨(disodium hydrogen orthophosphate), 인산칼륨(potassium phosphate), 제1 인산칼륨(potassium phosphate monobasic), 제2 인산칼륨(potassium phosphate dibasic), 제1 인산나트륨(sodium phosphate monobasic), 제2 인산나트륨(sodium phosphate dibasic), 및 메타인산칼륨(potassium metaphosphate), 및 기타 당해 기술에 공지된 물질 및 이들의 조합을 포함한다. 대안적으로, 상기 무기 완충염은 탄산염, 중탄산염(bicarbonate), 세퀴스카보네이트(sequiscarbonate), 규산염(silicate), 피로인산염, 인산염, 오르쏘붕산염, 사붕산염(tetraborate), 및 이들의 혼합물과 같은 용해성 무기염일 수 있다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 이염기(dibasic) 및 삼염기(tribasic) 무기산의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염일 수 있으며, 선택적으로 이들의 짝산염과 조합될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 단독으로 또는 조합하여 무기 완충염으로서 사용될 수 있는 물질들의 예는 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 소듐 세퀴스카보네이트, 규산나트륨, 테트라포타슘 피로포스페이트, 트리소듐 포스페이트, 트리포타슘 포스페이트, 무수 소듐 테트라보레이트(anhydrous sodium tetraborate), 소듐 테트라보레이트 5수화물(sodium tetraborate pentahydrate) 및 소듐 테트라보레이트 10 수화물(sodium tetraborate decahydrate)을 포함한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 이염기 및 삼염기 무기산의 암모늄염, 알칼리 금속염, 및 알칼리 토금속염일 수 있으며, 선택적으로 이들의 짝산염과 조합될 수 있다. 상기 고체 무기 완충염은 이 완충염의 무수물 또는 수화물일 수 있다. 추가적인 예는 탄산염 또는 탄산염-중탄산염(이들의 소듐 및/또는 포타슘염), 인산염-일수소인산염 또는 일수소인산염-이수소인산염(이들의 소듐 및/또는 포타슘 염), 붕산-붕사(borax), 또는 붕사-붕산나트륨 등을 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, 본 발명의 완충염은 바람직하게는 1종 이상의 인산나트륨 조성물, 1종 이상의 인산칼륨 조성물, 또는 이들의 조합을 포함한다.
일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 인산염 완충염을 포함한다. 본 명세서에서 유용한 예시적인 무기 완충염은 이수소 인산염 및 수소 인산염의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염과 같은 인산염 완충염이며, 예를 들면, 소듐염(예를 들면, NaH2PO4 및 Na2HPO4) 또는 칼륨염(예를 들면, KH2PO4 및 K2HPO4)이 있다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 인산일나트륨(NaH2PO4) 및 인산이나트륨(Na2HPO4) 용액의 조합을 포함하는 인산염 완충염이다.
다양한 측면들에 있어서, 상기 무기 완충염은 고체이다. 예를 들면, 향상된 가수분해 안정성을 갖는 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물은 약 0.01 pph(parts per hundred) 내지 약 10 pph의 고체 무기 완충염을 포함할 수 있다. 대안적으로, 향상된 가수분해 안정성을 갖는 상기 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물은 약 0.1 내지 약 1 pph의 고체 무기 완충염을 포함할 수 있다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 고체 무기 완충염은 분말, 입자상, 과립, 마이크로입자, 또는 나노입자의 형태일 수 있다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 500 μm 미만, 약 400 μm 미만, 약 300 μm 미만, 약 200 μm 미만, 약 100 μm 미만, 약 50 μm 미만, 약 25 μm 미만, 약 10 μm 미만, 또는 약 1 μm 미만의 중위 입자 크기를 갖는 입자상이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 10μm 이하의 중위 입자 크기를 갖는 입자상이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 5 μm의 중위 입자 크기를 갖는 입자상이다.
일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 인 함유 산소산(oxyacid)의 무기염을 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인 함유 산소산은 하기 일반식을 갖는 다양자성(multi-protic)인 함유 산소산이다:
MxHmPtOn,
여기서, x는 1 이상이고, m은 0 이상이고, n은 2 이상이고, t는 1 이상이다. 다양자성 인 함유 산소산의 무기염의 예는, 이에 제한되는 것은 아니나, 인산, 아인산, 차아인산(hypophosphorous acid), 차인산(hypophosphoric acid), 포스핀산, 포스폰산, 메타인산, 헥사메타인산, 티오인산, 플루오로인산, 디플루오로인산, 플루오로아인산, 디플루오로아인산, 플루오로차아인산, 또는 플루오로차인산의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염을 포함한다.
일 측면에 있어서, 무기 완충 용액은 이염기 또는 삼염기 산의 염 및 이들의 짝산의 조합, 예를 들면, 탄산염-중탄산염, 인산염-일수소인산염, 일수소인산염-이수소인산염 등으로부터 제조될 수 있다. 대안적으로, 무기 완충 용액은 이염기 또는 삼염기 산 및 짝산의 염으로부터 직접 제조될 수 있다. 추가적인 다양한 측면들에 있어서, 무기 완충 용액은 상기 이염기 또는 삼염기 산의 염을 다른 산, 예를 들면, 황산, 인산, 또는 붕산과 같은 무기산으로 부분적 중화함으로써 용액으로 형성될 수 있다. 반대로, 또한 무기 완충 용액은 중탄산염, 일수소인산염, 붕사 등과 같은 짝산을 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물과 같은 강염기로 부분적으로 중화함으로써 인시츄(in situ) 형성될 수 있다. 상기 무기 완충 용액의 pH의 변화 및 조정은 완충염(들)의 첨가를 조절함으로써 얻어질 수 있다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 질소 함유 종이 본질적으로 없다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 질소 함유 종은 상기 무기 완충 용액 중에 약 1 ppm 질소 미만의 양으로 존재한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 ≤1 ppm 질소, 약 ≤5 ppm 질소, 또는 약 ≤10 ppm 질소를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 약 ≤1 ppm 질소를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 질소 함유 종은 암모늄염이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 질소 함유 종은 아민염이다.
일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 인산염 완충물을 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 인 함유 염을 포함한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인 함유 염은 인산염이다. 예를 들면, 다양한 측면들에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 무기 약산의 무기염을 사용하여 제조된다. 본 발명에 유용한 예시적인 무기 완충물은 이수소인산염 및 수소인산염의 적절한 염, 예를 들면, 나트륨염(예를 들면, NaH2PO4 및 Na2HPO4) 또는 칼륨염(예를 들면, KH2PO4 및 K2HPO4)으로부터 제조된 인산염 완충 용액이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충염은 일나트륨인산염(NaH2PO4) 및 이나트륨인산염(Na2HPO4) 수용액의 조합을 사용하여 제조된 인산염 완충 용액이다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인산염 완충 용액은 나트륨, 칼륨, 리튬, 세슘, 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 바륨, 아연, 주석, 알루미늄, 또는 임의의 이들의 조합의 인산염 함유 염(phosphate containing salt)을 포함한다.
추가적인 일 측면에 있어서, 개시된 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물 중에 사용되는 상기 무기 완충 용액은 약 0.1 M, 약 0.2 M, 약 0.3, 약 0.4 M, 약 0.5 M, 약 0.6 M, 약 0.7 M, 약 0.8 M, 약 0.9 M 및 약 1.0 M로부터 선택되는 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 0.5 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 0.25 M 내지 약 1.0 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 0.25 M 내지 약 0.75 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 0.40 M 내지 약 0.60 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서 ,상기 무기 완충 용액은 약 0.5 M의 농도를 갖는다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물 중에 사용되는 무기 완충 용액은 약 6.5, 약 6.6, 약 6.7, 약 6.8, 약 6.9 및 약 7.0으로부터 선택되는 pH를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 ≤ 7.0의 pH를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 5.0 내지 약 7.0의 pH를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 유기 완충 용액은 약 6.0 내지 약 7.0의 pH를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 유기 완충 용액은 약 6.8의 pH를 갖는다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물 중에 사용되는 무기 완충 용액은 약 0.5M의 농도 및 약 6.8의 pH를 갖는 인산나트륨 완충 용액이다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물 중에 사용되는 상기 인산염 완충 용액은 약 0.1 M, 약 0.2 M, 약 0.3 M, 약 0.4 M, 약 0.5 M, 약 0.6 M, 약 0.7 M, 약 0.8 M, 약 0.9 M, 및 약 1.0 M로부터 선택되는 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인산염 완충 용액은 약 0.5 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인산염 완충 용액은 약 0.25 M 내지 약 1.0 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인산염 완충 용액은 약 0.25 M 내지 약 0.75 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인산염 완충 용액은 약 0.40 M 내지 약 0.60 M의 농도를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 인산염 완충 용액은 약 0.5 M의 농도를 갖는다.
추가적인 일 측면에 있어서, 상기 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물 중에 사용되는 인산염 완충 용액은 약 6.5, 약 6.6, 약 6.7, 약 6.8, 약 6.9 및 약 7.0으로부터 선택되는 pH를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 ≤7.0의 pH를 갖는다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 무기 완충 용액은 약 5.0 내지 약 7.0의 pH를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 유기 완충 용액은 약 6.0 내지 약 7.0의 pH를 갖는다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 유기 완충 용액은 약 6.8의 pH를 갖는다.
다양한 측면들에 있어서, 본 발명은 향상된 전기도금 접착력을 갖는 가수분해 안정화제를 포함하는 열가소성 조성물을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 적어도 하나의 폴리카보네이트 폴리머, 제1 충격 개질제 조성물, 제2 충격 개질제 조성물의 바람직한 블렌드를 제조하는 단계; 하이드로탈사이트 및 무기 완충염을 포함하는 가수분해 안정화제 조성물을 본 명세서에서 기술된 바와 같이 양을 달리하여 첨가하는 단계; 및 상기 성분들을 용융 혼합하고, 생성된 혼합물 또는 이로부터 성형된 부품에 대하여 습기에 대한 노출 이후에 향상된 유지 특성을 테스트하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, 가수분해 안정화제 조성물이 없는 유사한 블렌드 대비, 습기에 대한 노출 이후에 특성 유지를 향상시키는데 요구되는 가수분해 안정화제 조성물의 최적량이 결정된다. 습기에 대한 노출은 다양한 시간 및 다양한 온도에서 다양한 방식으로 일어날 수 있다. 예를 들면, 부품은 몇 사이클동안 오토클레이브 처리되고(autoclaved), 압력솥(pressure cooker)에서 증기에 노출될 수 있으며, 부품은 물속으로 침지되거나 또는 다양한 온도에서 일정한 습도에 노출될 수 있다. 유용한 방법은 성형된 부품을 90℃에서 95%의 일정한 상대습도에 500 또는 1000 시간 동안 노출하는 것이다. 습기에 대한 노출 이후의 특성 유지를 측정하는데 사용될 수 있는 몇몇 방법은 용융 점도의 유지, 아이조드 충격 강도와 같은 충격 강도의 유지, 및 굴곡 또는 인장 강도의 유지가 있다. 이들 테스트는 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으며, ASTM 및 ISO 방법과 같은 다양한 표준화된 절차들에 의해 측정될 수 있다.
선택적인 첨가제
또한, 개시된 열가소성 조성물은, 첨가제가 상기 폴리카보네이트 블렌드 조성물의 바람직한 특성에 악영향을 주지 않는 한, 충전제, 강화제, 안정화제, 등과 같은 1종 이상의 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다. 첨가제의 혼합물 또한 사용될 수 있다. 이러한 첨가제들은 상기 조성물을 형성하기 위하여 성분들을 혼합하는 동안 적절한 시간에 혼합될 수 있다.
적합한 충전제 또는 강화제의 예는 이러한 용도로 알려진 임의의 물질을 포함한다. 예를 들면, 적합한 충전제 및 강화제는 알루미늄 실리케이트(멀라이트(mullite), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융 실리카(fused silica), 결정성 실리카 그라파이트, 천연 규사(natural silica sand) 등과 같은 실리케이트 및 실리카 분말; 질화붕소 분말, 규산 붕소 분말 등과 같은 붕소 분말; TiO2, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘 등과 같은 산화물; 황산칼슘(이의 무수물, 이수화물, 삼수화물을 포함) 등; 초크(chalk), 석회석(limestone), 대리석, 합성 침전된 탄산 칼슘 등과 같은 탄산 칼슘; 섬유상, 모듈상(modular), 침상, 라멜라 탈크 등을 포함하는 탈크; 규회석(wollastonite); 표면 처리된 규회석; 중공(hollow) 및 중실(solid) 유리구, 실리케이트 구, 세노스피어(cenosphere), 알루미노실리케이트(아르모스피어(armosphere)) 등과 같은 유리구; 경질 카올린(hard kaolin), 연질 카올린(soft kaolin), 소성된 카올린, 중합성 매트릭스 수지와의 상용성을 촉진하기 위한 당해 기술분야에 알려진 다양한 코팅을 포함하는 카올린 등을 포함하는 카올린; 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 카바이드, 철, 니켈, 구리 등과 같은 단결정 섬유(single crystal fiber) 또는 "휘스커(whisker)"; 석면(asbestos), 탄소 섬유, E, A, C, ECR, R, S, D 또는 NE 유리와 같은 유리 섬유 등과 같은 섬유(연속 섬유 및 절단된 섬유를 포함함); 황화 몰리브덴, 황화 아연 등과 같은 황화물; 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트(ferrite), 바륨 설페이트, 중정석(heavy spar) 등과 같은 바륨 화합물; 입자상 또는 섬유상 알루미늄, 청동(bronze), 아연, 구리 및 니켈 등과 같은 금속 및 금속 산화물; 유리 박편(flake), 박편화된 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드(aluminum diboride), 알루미늄 박편, 강철 박편 등과 같은 박편화된 충전제; 섬유상 충전제, 예를 들면, 알루미늄 실리케이트, 산화알루미늄, 산화마그네슘 및 황산 칼슘 반수화물(hemihydrate) 등 중 적어도 1종을 포함하는 블렌드로부터 유도된 것과 같은 무기 단섬유; 목재 분쇄로 얻어진 목분(wood flour), 셀룰로오스, 면(cotton), 사이잘삼(sisal), 황마, 녹말, 코르크 분(cork flour), 리그닌(lignin), 땅콩 껍질, 옥수수, 쌀겨(rice grain husk) 등과 같은 섬유상 제품과 같은 천연 충전제 및 보강제; 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 유기 충전제; 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤즈옥사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알콜) 등과 같은 섬유 형성이 가능한 유기 폴리머로부터 형성된 보강용 유기 섬유상 충전제; 뿐만 아니라 운모(mica), 점토(clay), 장석(feldspar), 연도 분진(flue dust), 필라이트(fillite), 석영(quartz), 규암(quartzite), 펄라이트(perlite), 트리폴리(tripoli), 규조토(diatomaceous earth), 카본 블랙 등 또는 전술한 충전제 또는 보강제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다.
상기 충전제 및 강화제는 전도성을 촉진하기 위해 금속 재료층으로 코팅되거나 또는 중합성 매트릭스 수지와의 접착력 및 분산성을 향상시키기 위해 실란으로 처리될 수 있다. 뿐만 아니라, 보강용 충전제는 모노필리멘트 또는 멀티필라멘트의 형태로 제공될 수 있고, 단독으로 사용되거나 또는 예를 들면, 공직조(co-weaving) 또는 코어/시스(core/sheath), 사이드바이사이드(side-by-side), 오렌지-타입 또는 매트릭스 및 피브릴(fibril) 구조를 통하여, 또는 섬유 제조 분야의 당업자에 알려진 다른 방법에 의하여, 다른 유형의 섬유와 조합하여 사용될 수 있다. 적합한 공직조 구조는 예를 들면, 유리 섬유-탄소 섬유, 탄소 섬유-방향족 폴리이미드 (아라미드) 섬유, 및 방향족 폴리이미드 섬유-유리섬유 등을 포함한다. 섬유상 충전제는 예를 들면, 조방사(roving), 0 내지 90도 직물 등과 같은 직조 섬유상 보강제(woven fibrous reinforcements); 연속 스트랜드 매트(continuous strand mat), 절단된 스트랜드 매트(chopped strand mat), 티슈, 종이 및 펠트 등과 같은 부직조 섬유상 보강제(non-woven fibrous reinforcement); 또는 브레이드(braid)와 같은 3차원 보강제의 형태로 공급될 수 있다. 충전제는 일반적으로, 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0 내지 약 50 중량부, 선택적으로 약 1 중량부 내지 약 20 중량부 및 몇몇 구현예에 있어서, 약 4 중량부 내지 약 15 중량부의 양으로 사용된다.
개시된 열가소성 조성물은 1차 산화 방지제 또는 "안정화제"(예를 들면, 입체 장애성(hindered) 페놀 및/또는 티오에스테르), 및 선택적으로 2차 산화 방지제(예를 들면, 포스페이트 및/또는 이차 아릴 아민)를 더 포함할 수 있다. 적합한 산화 방지 첨가제는, 예를 들면, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 포스파이트 등과 같은 유기 포스파이트; 알킬화된 모노페놀 또는 폴리페놀; 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트)]메탄 등과 같은 폴리페놀과 디엔의 알킬화된 반응 생성물; 파라-크레솔 또는 디사이클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화된 하이드로퀴논; 하이드록시화된 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알콜의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알콜의 에스테르; 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타데리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 등과 같은 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산 등의 아미드, 또는 상기한 산화 방지제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 산화 방지제는 일반적으로, 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0.01 중량부 내지 약 1 중량부, 선택적으로 약 0.05 중량부 내지 약 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 열 안정화 첨가제는, 예를 들면, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노노닐페닐 및 디노닐페닐)포스파이트 등과 같은 유기 포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트 등과 같은 포스포네이트; 트리메틸 포스페이트와 같은 유기 포스페이트; 펜타에리트리톨 베타라우릴티오프로피오네이트 등과 같은 티오에스테르 또는 상기한 열 안정화제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정화제는 일반적으로, 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0.01 중량부 내지 약 5 중량부, 선택적으로 약 0.05 중량부 내지 약 0.3 중량부의 양으로 사용된다.
광 안정화제 및/또는 자외선(UV) 흡수 첨가제 또한 사용될 수 있다. 적합한 빛 안정화 첨가제는, 예를 들면, 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸 및 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 등, 또는 상기한 광 안정화제 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 광 안정화제는 일반적으로, 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0.01 중량부 내지 약 10 중량부, 선택적으로 약 0.1 중량부 내지 약 1 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 UV 흡수 첨가제는, 예를 들면, 하이드록시벤조페논; 하이드록시벤조트리아졸; 하이드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐라이드; 벤즈옥사지논; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORBTM 5411); 2-하이드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논 (CYASORB* 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)-페놀 (CYASORB* 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온) (CYASORB* UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐-아크릴로일)옥시]메틸]프로판 (UVINUL* 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3- 디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐- 아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 산화티탄, 산화세륨, 산화아연과 같은 나노 크기 무기 재료(모두 약 100 nm 미만의 입자 크기를 가짐); 등, 또는 상기한 UV 흡수제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. UV 흡수제는 일반적으로, 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0.1 중량부 내지 약 5 중량부의 양으로 사용된다.
또한, 가소제, 윤활제 및/또는 주형 이형제 첨가제가 사용될 수 있다. 이러한 유형의 물질들 사이에 상당한 중첩이 있고, 상기 물질은 예를 들면, 프탈산 에스테르 예를 들면 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트; 트리스-(옥톡시카보닐에틸)이소시아누레이트; 트리스테아린; 이- 또는 다관능성 방향족 포스페이트 예를 들면 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트(RDP), 하이드로퀴논의 비스(디페닐)포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(디페닐)포스페이트; 폴리-알파-올레핀; 에폭시화된 대두유; 실리콘 오일을 포함하는 실리콘; 에스테르, 예를 들면, 알킬 스테아릴 에스테르와 같은 지방산 에스테르, 예를 들면, 메틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등; 메틸 스테아레이트와, 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머, 및 이들의 코폴리머를 포함하는 친수성 및 소수성 비이온성 계면활성제의 혼합물, 예를 들면 적절한 용매 중의 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머의 혼합물; 왁스, 예를 들면 밀랍, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스 등을 포함한다. 이러한 물질들은 일반적으로, 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0.1 중량부 내지 약 20 중량부, 선택적으로 약 1 중량부 내지 약 10 중량부의 양으로 사용된다.
또한, 안료 및/또는 염료 첨가제와 같은 착색제가 존재할 수 있다. 적합한 안료는, 예를 들면, 무기 안료, 예를 들면, 금속 산화물 및 혼합 금속 산화물, 예를 들면, 산화 아연, 이산화 티타늄, 산화철 등; 황화물 예를 들면 황화 아연 등; 알루미네이트; 나트륨 술포-실리케이트, 술페이트, 크로메이트 등; 카본 블랙; 아연 페라이트; 울트라마린 블루; 피그먼트 브라운 24; 피그먼트 레드 101; 피그먼트 옐로우 119; 유기 안료 예를 들면 아조, 디아조, 퀴나크리돈, 페릴렌, 나프탈렌 테트라카르복시산, 플라반트론, 이소인돌리논, 테트라클로로이소인돌리논, 안트라퀴논, 안탄트론(anthanthrone), 디옥사진, 프탈로시아닌 및 아조 레이크; 피그먼트 블루 60, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 149, 피그먼트 레드 177, 피그먼트 레드 179, 피그먼트 레드 202, 피그먼트 바이올렛 29, 피그먼트 블루 15, 피그먼트 그린 7, 피그먼트 옐로우 147 및 피그먼트 옐로우 150 또는 상기한 안료 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 안료는 일반적으로, 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0.01 중량부 내지 약 10 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 염료는 일반적으로 유기 재료이고, 예를 들면, 쿠마린 460 (블루), 쿠마린 6 (그린), 나일 레드 등과 같은 쿠마린 염료; 란타나이드 복합체; 탄화수소 및 치환된 탄화수소 염료; 폴리사이클릭 방향족 탄화수소 염료; 옥사졸 또는 옥사디아졸과 같은 섬광 염료(scintillation dye); 아릴- 또는 헤테로아릴- 치환된 폴리 (C2 -8) 올레핀 염료; 카보시아닌 염료; 인단트론 염료; 프탈시아닌 염료; 옥사진 염료; 카보스티릴 염료; 나프탈렌테트라카르복시산 염료; 포피린 염료; 비스(스티릴)비페닐 염료; 아크리딘 염료; 안트라퀴논 염료; 시아닌 염료; 메틴 염료; 아릴메탄 염료; 아조 염료; 인디고이드 염료, 티오인디고이드 염료, 디아조늄 염료; 니트로 염료; 퀴논 이민 염료; 아미노케톤 염료; 테트라졸륨 염료; 티아졸 염료; 페릴렌 염료, 페리논 염료; 비스-벤즈옥사졸릴티오펜 (BBOT); 트리아릴메탄 염료; 잔텐 염료; 티오잔텐 염료; 나프탈이미드 염료; 락톤 염료; 근적외선 파장에서 흡수하여, 자외선 파장에서 방출하는 안티-스토크스 시프트 염료와 같은 형광체(fluorophore) 등; 7-아미노-4-메틸쿠마린과 같은 발광 염료(luminiscent dye); 3-(2'-벤조티아졸일)-7-디에틸아미노쿠마린; 2-(4-비페닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸; 2,5-비스-(4-비페닐일)-옥사졸; 2,2'-디메틸-p-쿼터페닐; 2,2-디메틸-p-터페닐; 3,5,3'',5''-테트라-t-부틸-p-퀸퀴페닐; 2,5-디페닐푸란; 2,5-디페닐옥사졸; 4,4'-디페닐스틸벤; 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란; 1,1'-디에틸-2,2'-카보시아닌 아이오다이드; 3,3'-디에틸-4,4',5,5'-디벤조티아트리카보시아닌 아이오다이드; 7-디메틸아미노-1-메틸-4-메톡시-8-아자퀴놀론-2; 7-디메틸아미노-4-메틸퀴놀론-2; 2-(4-(4-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-3-에틸벤조티아졸륨 퍼클로레이트; 3-디에틸아미노-7-디에틸이미노페녹사조늄 퍼클로레이트; 2-(1-나프틸)-5-페닐옥사졸; 2,2'-p-페닐렌-비스(5-페닐옥사졸); 로다민 700; 로다민 800; 피렌; 크리센; 루브렌; 코로넨, 등을 포함한다. 염료는 일반적으로 폴리카보네이트, 1차 및 2차 충격 개질제의 블렌드 조성물의 100 중량부를 기준으로, 약 0.1 ppm 내지 약 10 ppm의 양을 포함한다.
첨가될 수 있는 적합한 난연제는 인, 브롬, 및/또는 염소를 포함하는 유기 화합물일 수 있다. 비브롬화 및 비염소화 인 함유 난연제, 예를 들면 유기 포스페이트 및 인-질소 결합 함유 유기 화합물이 규제상의 이유로 특정한 응용 분야에서 바람직할 수 있다. 또한, 할로겐화 물질이 난연제로 사용될 수 있다. 또한, 올리고머성 및 폴리머성 할로겐화 방향족 화합물, 예를 들면, 비스페놀 A 및 테트라브로모비스페놀 A와 카보네이트 전구체, 예를 들면, 포스젠의 코폴리카보네이트가 유용하다. 또한, 금속 상승제(synergist), 예를 들면 산화안티몬이 난연제와 함께 사용될 수 있다. 또한, 무기 난연제가 사용될 수 있는데, 예를 들면, 포타슘 퍼플루오로부탄 술포네이트(Rimar 염), 포타슘 퍼플루오로옥탄 술포네이트, 테트라에틸 암모늄 퍼플루오로헥산 술포네이트, 및 포타슘 디페닐술폰 술포네이트 등과 같은 C1-16 알킬 술포네이트 염; 예를 들면, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속(예를 들면 리튬, 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘 및 바륨염) 및 무기산 착염(예를 들면, Na2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3, 및 BaCO3와 같은 탄산의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속과 같은 옥소 음이온 착염 또는 Li3AlF6, BaSiF6, KBF4, K3AlF6, KAlF4, K2SiF6 , 및/또는 Na3AlF6 등과 같은 플루오로 음이온 착염)의 반응에 의해 형성된 염이 사용될 수 있다.
또한, 적하 방지제(anti-drip agent), 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 피브릴 형성 또는 비피브릴 형성 플루오로폴리머가 사용될 수 있다. 상기 적하 방지제는, 전술한 바와 같이, 예를 들면 SAN와 같은 경질 코폴리머에 의해 캡슐화될 수 있다. SAN으로 캡슐화된 PTFE는 TSAN으로 알려져 있다. 캡슐화된 플루오로폴리머는, 예를 들면, 수성 분산액 중에서, 플루오로폴리머 존재 하에서 캡슐화 폴리머를 중합시킴으로써 제조될 수 있다. TSAN은 PTFE에 비하여 조성물 중에 보다 쉽게 분산될 수 있다는 점에서 상당한 이점을 제공할 수 있다. 적합한 TSAN은, 예를 들면, 캡슐화된 플루오로폴리머의 총중량을 기준으로 약 50 중량%의 PTFE 및 약 50 중량%의 SAN을 포함할 수 있다. SAN은, 예를 들면, 상기 코폴리머의 총중량을 기준으로 약 75 중량%의 스티렌 및 약 25 중량%의 아크릴로니트릴을 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 플루오로폴리머는, 예를 들면 방향족 폴리카보네이트 수지 또는 SAN과 같은 제2 폴리머와 어떠한 방식으로 예비 블렌딩되어 적하 방지제로 사용할 수 있는 응집 물질(agglomerated material)을 형성할 수 있다. 둘 중 어느 방법이라도 캡슐화된 플루오로폴리머를 제조하기 위해 사용될 수 있다.
폼(foam)이 바람직한 경우, 적합한 발포제(blowing agent)는, 예를 들면, 저비등wja 할로탄화수소 및 이산화 탄소를 생성하는 할로탄화수소; 실온에서 고체이고 분해 온도보다 높은 온도로 가열되는 경우 질소, 이산화 탄소 또는 암모니아 가스 같은 가스를 생성하는 발포제, 예를 들면, 아조디카본아미드, 아조디카본아미드의 금속염, 4,4'-옥시비스(벤젠설포닐하이드라지드), 중탄산나트륨, 탄산암모늄 등; 또는 상기한 발포제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
열가소성 폴리카보네이트 블렌드 조성물은 본 기술 분야에서 일반적으로 이용 가능한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 일 구현예에 있어서, 순서의 하나의 진행 방식에 있어서, 상기 폴리카보네이트, 1차 충격 개질제, 2차 충격 개질제 및 임의의 다른 선택적인 성분들(예를 들면, 산화 방지제, 주형 이형제, 등)이 HENSCHEL- 고속 믹서 또 다른 적당한 믹서/블렌더에서 먼저 블렌딩될 수 있다. 또한, 핸드 믹싱을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 저전단 공정으로도 이러한 블렌딩을 수행할 수 있다. 그 다음, 상기 블렌드는 호퍼를 통하여 이축 압출기의 입구(throat)로 공급된다. 대안적으로, 입구에서 압출기로 직접 공급하거나 및/또는 측면 스터퍼(sidestuffer)를 통해 하류에서 공급함으로써 하나 이상의 성분들이 상기 조성물로 혼입될 수 있다. 또한 이러한 첨가제는 바람직한 폴리머성 수지와 함께 마스터배치로 컴파운딩되어 압출기 내로 공급될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물을 흐르게 하는데 필요한 온도보다 높은 온도에서 작동된다. 압출물은 수조에서 급냉되어 펠렛화된다. 그렇게 제조된 펠렛은 절단시 원하는 대로 1/4 인치의 길이 또는 그 미만일 수 있다. 이러한 펠렛은 이후 성형(molding), 또는 형상화(shaping), 또는 형성(forming)에 사용될 수 있다.
물품
다양한 측면들에 있어서, 향상된 전기도금 접착력을 갖는 본 발명의 개시된 열가소성 조성물은 물품을 제조하는데 사용될 수 있다. 개시된 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물은 사출 성형, 압출, 회전 성형, 압축 성형, 블로우 성형, 시트 또는 필름 압출, 프로파일 압출, 가스 보조 성형(gas assist molding), 구조 발포 성형(structural foam molding) 및 열성형(thermoforming)과 같은 다양한 수단에 의해 유용한 형상의 물품으로 형성될 수 있다. 본 명세서에서 기술된 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물은 또한 필름 및 시트로 제조될 수 있을 뿐만 아니라, 라미네이트 시스템의 부품으로도 제조될 수 있다. 추가적인 일 측면에 있어서, 물품의 제조 방법은 상기 가수분해 안정화제 조성물, 상기 폴리카보네이트 폴리머 조성물, 상기 충격 개질제 조성물, 및 상기 제2 충격 개질제 성분을 용융 블렌딩하는 단계; 및 상기 압출된 조성물을 물품으로 성형하는 단계를 포함한다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 압출하단계는 일축 압출기 또는 이축 압출기로 수행된다.
형성된 물품은, 예를 들면, 컴퓨터 및 사무기계 하우징, 가전기기, 트레이, 플레이트, 핸들, 헬멧, 계기판과 같은 자동차 부품, 컵홀더, 글러브 박스, 인테리어 커버링 등을 포함한다. 다양한 다른 측면들에 있어서, 형성된 물품은, 이에 제한되는 것은 아니나, 식품 제공 아이템, 의료 장비, 동물 우리(animal cage), 전기 커넥터, 전기 장치용 인클로져, 전기 모터 부품, 배전 장치, 통신 장치, 컴퓨터 등을 포함하고, 스냅핏 커넥터(snap fit connector)로 성형된 장치를 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, 본 발명의 물품은 자동차를 포함하는 야외 차량(outdoor vehicle) 및 장치용 외부 차체 패널 및 부품, 표지판과 같은 보호 그래픽(protected graphic), 통신 및 전기 연결 박스와 같은 옥외 인클로져, 및 지붕재(roof section), 벽 패널 및 창유리(glazing)과 같은 건축 응용품을 포함한다. 개시된 폴리카보네이트로 제조된 다층 물품은 특히 사용수명 동안 자연적이든 또는 인공적이든 UV광에 노출될 물품 및 더욱 특히 옥외용 물품; 즉, 옥외용으로 의도된 물품을 포함한다. 적합한 물품은 인클로져, 하우징, 패널 및 야외 차량 및 장치용 부품; 전기 및 통신 장치용 인클로져; 옥외 가구; 항공기 부품; 트림, 인클로져 및 하우징을 포함하는 보트 및 해양 장비; 선외 모터(outboard motor) 하우징; 수심측정기 하우징, 개인용 선박(personal water-craft); 제트 스키; 수영장(pools); 스파; 온수 욕조; 계단; 계단 커버; 창유리(glazing), 지붕, 창문, 바닥, 장식용 창문 설비 또는 처리품과 같은 건축 및 건설 응용품; 사진, 그림, 포스터 및 유사한 디스플레이 물품용의 처리된 유리 커버; 벽 패널 및 도어; 보호 그래픽; 옥외 및 옥내 표지판; 현금자동입출기(ATM)용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 잔디 및 정원 트랙터, 잔디깍기 기계, 잔디 및 정원 도구를 포함하는 도구용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 창문 및 도어 트림; 스포츠 장비 및 완구; 설상차(snowmobile)용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 레저용 차량의 패널 및 부품; 놀이터 장비; 플라스틱-목재 조합으로부터 만들어진 물품; 골프 코스 마커; 공익설비물 구멍 덮개(utility pit cover); 컴퓨터 하우징; 데스크탑 컴퓨터 하우징; 휴대용 컴퓨터 하우징; 랩탑 컴퓨터 하우징; 손에 쥘 수 있는 컴퓨터 하우징; 모니터 하우징; 프린터 하우징; 키보드; 팩시밀리 하우징; 복사기 하우징; 전화 하우징; 휴대전화 하우징; 라디오 발신기 하우징; 라디오 수신기 하우징; 전등 설비; 조명 제품; 네트워크 인터페이스 장치 하우징; 변압기 하우징; 에어컨 하우징; 대중교통수단용 클래딩(cladding) 또는 좌석재(seating) 제품; 기차, 지하철 또는 버스용의 클래딩 또는 좌석재; 계량기 하우징; 안테나 하우징; 위성 접시용 클래딩; 코팅된 헬멧 및 개인보호 장비; 코팅된 합성 또는 천연 직물; 코팅된 사진 필름 및 사진 프린트; 코팅된 도색 물품(coated painted article); 코팅된 염색 물품; 코팅된 형광 물품; 코팅된 발포(foam) 물품; 및 유사한 응용품으로 예시된다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 향상된 전기도금 접착력을 갖는 개시된 열가소성 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다. 추가적인 일 측면에 있어서, 향상된 전기도금 접착력을 갖는 개시된 열가소성 조성물을 포함하는 물품은 자동차 응용 분야에서 사용된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 자동차 응용 분야에서 사용되는 물품은 계기판, 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널, 락커 패널, 트림, 펜더, 도어, 데크 덮개, 트렁크 덮개, 후드, 본네트, 지붕, 범퍼, 페시아, 그릴, 마이너 하우징, 필라 아플리케, 클래딩, 바디 사이드 몰딩, 휠 커버, 허브캡, 도어 핸들, 스포일러, 창문 프레임, 전조등 베젤, 전조등, 미등, 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져, 지붕 선반 및 발판으로부터 선택된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 자동차 응용 분야에서 사용되는 물품은 좌석, 좌석 등받이, 화물 플로어, 도어 패널, 운전대, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 조향 컬럼, 빗물 레일, 에너지 흡수체, 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개구 보강재, 계단, 해치 커버, 손잡이, 버튼 및 레버로부터 선택된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 자동차 응용분야에서 사용되는 물품은 좌석, 좌석 등받이, 화물 플로어, 도어 패널, 운전대, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 조향 컬럼, 빗물 레일, 에너지 흡수체, 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개구 보강재, 계단, 해치 커버, 손잡이, 버튼 및 레버로부터 선택된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 물품은 계기판, 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널, 락커 패널, 트림, 펜더, 도어, 데크 덮개, 트렁크 덮개, 후드, 본네트, 지붕, 범퍼, 페시아, 그릴, 마이너 하우징, 필라 아플리케, 클래딩, 바디 사이드 몰딩, 휠 커버, 허브캡, 도어 핸들, 스포일러, 창문 프레임, 전조등 베젤, 전조등, 미등, 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져, 지붕 선반, 발판, 좌석, 좌석 등받이, 화물 플로어, 도어 패널, 운전대, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 조향 컬럼, 빗물 레일, 에너지 흡수체, 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개구 보강재, 계단, 해치 커버, 손잡이, 버튼 및 레버로부터 선택된다.
또한, 상기 폴리카보네이트 조성물을 포함하는 형상화된, 형성된, 또는 성형된 물품이 개시된다. 상기 폴리카보네이트 조성물은 사출성형, 압출, 회전식 성형, 취입 성형(blow molding) 및 열성형과 같은 다양한 수단에 의하여 유용한 형상으로된 물품으로 성형되어, 예를 들면, 모니터용 하우징과 같은 컴퓨터 및 사무기기 하우징, 휴대용 전화기 하우징과 같은 소형 전자 기기 하우징, 전기 커넥터, 및 조명 장치, 장식품(ornament), 가전 제품, 지붕(roof), 온실, 선룸(sun room), 수영장 인클로져, 전자 기기 케이싱(casing) 및 표지판 등의 부품과 같은 물품을 형성할 수 있다. 추가적으로, 상기 폴리카보네이트 조성물은 자동차 패널 및 트림과 같은 응용에 사용될 수 있다. 적합한 물품의 예는, 이에 제한되는 것은 아니나, 항공기, 자동차, 트럭, 군용 차량(자동차, 항공기, 및 물로 운반되는 차량(water-borne)을 포함함), 스쿠터 및 오토바이의 외부 및 내부 부품으로, 패널, 쿼터 패널(quarter panel), 락커 패널(rocker panel), 트림, 펜더, 도어, 데크 덮개, 트렁크 덮개, 후드, 본네트, 지붕, 범퍼, 페시아, 그릴, 마이너 하우징, 필라 아플리케, 클래딩, 바디 사이드 몰딩, 휠 커버, 허브캡, 도어 핸들), 스포일러, 창문 프레임, 전조등 베젤, 전조등, 미등, 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져, 지붕 선반 및 발판; 옥외 차량 및 장치용 인클로져, 하우징, 패널 및 부품; 전기 및 통신 장치용 인클로져; 옥외 가구; 항공기 부품; 트림, 인클로져 및 하우징을 포함하는 보트 및 선박 장치; 선체 모터 하우징; 수심 측정기(depth finder) 하우징; 개인용 선박 제트 스키; 수영장; 스파; 온수 욕조; 계단; 계단 덮개; 창유리, 창문, 바닥, 장식 창문 설비 또는 처리품과 같은 건축 및 건설 응용품; 사진, 그림, 포스터 및 유사한 디스플레이 물품용 처리된 유리 커버; 벽 패널 및 도어; 카운터 상부재(counter top); 보호 그래픽; 옥외 및 실내 표지판; 현금 자동 인출기(ATM)용 인클로져, 하우징, 패널 및 부품; 컴퓨터; 데스크탑 컴퓨터; 휴대용 컴퓨터; 랩탑 컵퓨터; 손에 쥘 수 있는 컴퓨터 하우징; 모니터; 프린터; 키보드; 팩시밀리; 복사기; 전화기; 전화 베젤(phone bezel); 휴대전화; 라디오 송신기; 라이도 수신기; 잔디 및 정원 트랙터, 잔디깍기 기계, 잔디 및 정원 도구를 포함하는 도구용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 창문 및 도어 트림; 스포츠 장비 및 완구; 설상차용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 레저용 차량의 패널 및 부품; 놀이터 장비; 구두끈; 플라스틱-목재 조합으로부터 만들어진 물품; 골프 코스 마커; 공익설비물 구멍 덮개; 전등 설비; 조명 제품; 네트워크 인터페이스 장치 하우징; 변압기 하우징; 에어컨 하우징; 대중교통수단용 클래딩(cladding) 또는 좌석재(seating); 기차, 지하철 또는 버스용의 클래딩 또는 좌석재; 계량기 하우징; 안테나 하우징; 위성 접시용 클래딩; 코팅된 헬멧 및 개인보호 장비; 코팅된 합성 또는 천연 직물; 코팅된 도색 물품; 코팅된 염색 물품; 코팅된 형광 물품; 코팅된 발포(foam) 물품; 및 유사한 응용품으로 예시된다. 본 발명은, 이에 제한되는 것은 아니나, 성형, 인몰드 데코레이션(in-mold decoration), 페인트 오븐(paint oven)에서 굽기, 라미네이션, 및/또는 열성형과 같은 상기 물품의 추가적인 제조 작업을 더 고려한다. 본 발명의 조성물로부터 제조된 물품은 자동차 산업, 가정 기기, 전기 부품 및 전기통신에 널리 사용될 수 있다.
하기 실시예에서 예시되는 바와 같이, 개시된 열가소성 조성물은 전기도금된 제품의 제조에서 기판으로서 특히 유용하다. 충격 개질된 폴리카보네이트 블렌드 중의 폴리카보네이트의 수준을 증가시키는 것이 상응하는 전기도금 접착력 값을 감소시킨다는 종래의 이해와는 정반대로, 개시된 열가소성 조성물은 블렌드 중에 존재하는 폴리카보네이트의 양이 증가됨에 따라 전기도금 접착력 값 또한 증가됨을 나타낸다. 이론에 구속되려는 것은 아니나, 제2 부타디엔 함유 충격 개질제와 같은 2차 충격 개질제의 혼입이 이러한 예기치 않고 놀라운 반대 거동(reverse behavior)에 원인이 된다고 여겨진다.
더 공들이지 않고도, 당해 기술의 통상의 기술자들은 본 명세서의 상세한 설명을 통하여 본 발명을 이용할 수 있다고 믿어진다. 하기 실시예들은 청구된 발명을 실시하는 당해 기술의 통상의 기술자에게 추가 지침을 제공하기 위해 포함된다. 제공된 실시예들은 단지 대표적인 실시이며 본 발명의 교시에 기여한다. 따라서, 이러한 실시예들은 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명의 측면들은 특정한 법정 종류(statutory class), 예를 들면 시스템 법정 종류로 설명되고, 주장될 수 있으나, 이는 오직 편의를 위한 것이며, 당해 기술의 기술자들은 본 발명의 각각의 측면이 임의의 법적 종류로 설명되고 주장될 수 있음을 이해할 것이다. 달리 명백하게 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 기술된 모든 방법 또는 측면은 그 단계들이 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되는 것이 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 단계들이 특정 순서로 제한되어야함을 특허청구범위 또는 상세한 설명에서 구체적으로 진술하지 않는 경우, 이는 어떠한 경우라도 어떤 순서가 유추되는 것으로 결코 의도하지 않는다. 이는 다음을 포함하는 것들의 해석을 위한 가능한 모든 비명시적 기준에 대해서도 적용된다: 단계 또는 작업 흐름의 배열에 관한 논리의 문제; 문법 조직 또는 문장 구두점으로부터 유래된 보통의 의미; 및 본 명세서에서 기재된 측면들의 수 또는 유형.
본 명세서 전체에서, 다양한 문헌들이 참조된다. 이들 문헌들의 개시는 본 발명이 속하는 당해 기술 분야의 상태를 더욱 완전하게 설명하기 위하여 그 전문이 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. 또한, 참조에 의존하는 문장에서 논의되고 인용문헌에 포함된 내용(material)에 대하여, 개시된 인용문헌은 개별적으로 그리고 구체적으로 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. 본 명세서에서는 어떠한 것도 본 발명이 선행 발명 때문에 이러한 문헌들에 선행할 자격이 없음을 시인하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 추가적으로, 본 명세서에서 제공된 공개일은 실제 공개일과는 다를 수 있으며, 독립적인 확인을 요구할 수 있다.
실시예
하기 실시예들은 당해 기술의 통상의 기술자들에게 본 명세서에서 개시되고 청구된 방법, 장치 및 시스템이 어떻게 제조되고 평가되는지에 대한 완전한 개시 및 설명을 제공하기 위해 제시되며, 이는 순전히 예시적인 것으로 의도되고, 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 수(예를 들면, 양, 온도 등)에 대한 정확성을 보장하기 위해 노력하였으나, 약간의 오류 및 편차가 이해되어야 한다. 달리 표시되지 않는 한, 부는 중량부이며 온도는 ℃ 단위이며, 또는 주위 온도(ambient temperature)이고, 압력은 대기압이거나 또는 그 근처이다.
표 1에 보여진 재료를 사용하여 본 명세서에서 설명된 조성물을 제조하였다. 표 2에 보여진 배합물을 제조하기 위해 배치를 제조하였다. 모든 성분들을 건식 블렌드로 예비 블렌딩하고, 이를 20분 동안 텀블 혼합(tumble mix)함으로써 샘플 배치(40 파운드 (LBS))를 제조하였다. 상기 예비 블렌드물을 당해 기술 분야의 기술자에게 잘 알려진 표준 가공 조건 하에서 작동되는 공회전 이축 압출기(co-rotating twin screw extruder)(30 밀리미터(mm))에 직접 공급하였다.
항목 설명 공급처
PC1 절대 PC 분자량 척도(absolute PC molecular weight scale)로 약 30,000의 중량 평균 분자량을 갖는 계면 공정에 의해 제조된 BPA 폴리카보네이트 수지. SABIC's Innovative Plastics Business ("SABIC-IP")
PC2 절대 PC 분자량 척도로 약 22,000의 중량 평균 분자량을 갖는 계면 공정에 의해 제조된 BPA 폴리카보네이트 수지. SABIC-IP
ABS1 부타디엔 코어상의 스티렌 아크릴로니트릴 그라프트, 31.6 중량%의 공칭(nominal) 부타디엔 함량 및 21 중량%의 아크릴로니트릴 함량을 갖는 에멀젼 중합된 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌. SABIC-IP
ABS2 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 충격 개질제 (상표명: HR 181). Kumho Petrochemical Co., Ltd.
ABS3 부타디엔 코어상의 스티렌 아크릴로니트릴 그라프트, 61.2 중량%의 공칭 부타디엔 함량 및 8.7 중량%의 아크릴로니트릴 함량을 갖는 에멀젼 중합된 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌. SABIC-IP
ABS4 부타디엔 코어상의 스티렌 아크릴로니트릴 그라프트, 50.4 중량%의 공칭 부타디엔 함량 및 10.5 중량%의 아크릴로니트릴 함량을 갖는 에멀젼 중합된 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌. SABIC-IP
ABS5 부타디엔 코어상의 스티렌 아크릴로니트릴 그라프트, 50.4 중량%의 공칭 부타디엔 함량 및 11.1 중량%의 아크릴로니트릴 함량을 갖는 에멀젼 중합된 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌. SABIC-IP
MBS 공칭 80 중량% 내지 82 중량%의 부타디엔 코어 및 나머지는 스티렌메틸 메타크릴레이트 쉘 (상표명: EXL 2691A) Dow Chemical
BABS 공칭 16%의 부타디엔 함량 및 공칭 15%의 아크릴로니트릴 함량을 갖는 벌크 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, SAN 매트릭스 중의 부타디엔 상 내에 내포된(occluded) SAN으로 상전환됨 SABIC-IP
SAN 230℃/1.2KG**에서 5.5 g/10분*의 공칭 용융 흐름을 갖는, 벌크 처리된, 15 중량% 내지 25 중량%의 아크릴로니트릴을 포함하는 스티렌 아크릴로니트릴 코폴리머. SABIC-IP
*g/10 분=10분당 그램; ** KG=킬로그램
전형적으로, 전기도금된 PC/ABS 부품에는 최종 용도 전기도금 응용에서의 이들의 성능을 예측하기 위한 다수의 테스트를 실시한다. 이러한 테스트 중의 일부는 열 사이클, 열 충격(thermal-shock), 비석시험기(gravelometer) 테스트 등을 포함한다. 또한, 금속과 플라스틱 기판 사이에서 달성되는 전기도금 접착력 값이 이러한 응용에서의 성능의 지표로서 고려된다. American Chemical Plater(ACP) 표준화된 플라크가 전형적으로 플라스틱 기판에 대한 전기도금의 접착력 값을 테스트하고 결정하기 위하여 사용된다. 이러한 절차에 따라, 관심 대상의 PC/ABS 또는 ABS 배합물로부터 성형된 ACP 플라크를 전형적으로 종래의 전기도금 공정으로 처리하고, 이후 변형된 만능 시험기(universal testing machine)에서 얻은 전기도금 접착력 값을 결정하는 데, 여기에서 전기도금된 금속층에 새김눈을 내고(scored), 이를 테이프로 결합한 이후, 변형된 지그(jig)를 사용하여 90°로 잡아당긴다. 이후, 이러한 데이터를 하중 대 거리 커브를 결정하는 데에 사용하여, 인치 당 파운드 힘(LBF/in 또는 lbs/in) (또는, 센치미터 당 뉴턴 (N/cm))의 단위로 표시되는 양적인 접착력 값을 얻는다.
하기 실시예들에 있어서, 폴리부타디엔계 2차 충격 개질제를 포함하는 PC/ABS 블렌드를 2차 충격 개질제를 포함하지 않는 종래의 PC/ABS 블렌드와 비교하였다. 구체적으로, 아래 표 2는 비교에서 사용된 다양한 배합물을 설명한다. ACP 플라크를 표 2의 배합물을 사용하여 성형하였다. 이후, 상기 성형된 플라크를 A-BRITE Industries(Cleveland, OH)에서 식각하고 전기도금하였다. A-BRITE에서 상기 ACP 플라크에 5 배스 식각 공정(bath etch process) 및 7 배스 식각 공정을 실시하여, 전형적으로 PC/ABS 배합물과 관련된 표면 식각 시간에 관하여 낮고 높음을 나타내었다. SABIC Innovative Plastics 시설(Washington, WV)에서 90°접착력 당김(pull) 테스트를 수행하였다.
# 원료 공급처 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3
1 PC1+PC2 SABIC-IP 48 51 54 48 51 54 48 51 54
2 ABS1 SABIC-IP 52 49 46 47 46.5 41 47 46.5 41
3 MBS Dow Chemical 0 0 0 5 2.5 5 0 0 0
4 ABS2 Kumho 0 0 0 0 0 0 5 2.5 5
총 합 100 100 100 100 100 100 100 100 100
배합물들 A1, A2 및 A3는 각각 48%, 51% 및 54%의 PC 함량을 갖는 기본 배합물이다. 이러한 배합물들은 단지 하나의 충격 개질제(SABIC ABS)를 갖는다. 도 1의 ACP 플라크 접착력 값으로부터 알 수 있는 바와 같이, PC 함량의 증가는 샘플들 A1, A2 및 A3의 접착력 값에서 어떠한 중요한 변화(7 스테이션 식각(station etch)도 야기하지 않거나 또는 조금의 감소를 야기하였다.
샘플 세트들 B1, B2, B3 및 C1, C2, C3는 상기 기본 배합물에 혼합된 2차 충격 개질제를 갖는다. 샘플 세트 B는 2.5% 및 5%의 MBS(MBS Dow Chemical)의 로딩량을 갖고, 샘플 세트 C는 2.5% 및 5%의 KUMHO에서 입수된 에멀젼 ABS(HR 181)의 로딩량을 갖는다. 도 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 부타디엔 함유 충격 개질제의 혼합은 특정한 경우, 예를 들면 54%의 PC 샘플들(A3, B3 및 C3)에서 더 높은 접착력 값을 낳고, 여기에서 B3 및 C3은 기본 배합물 A3보다 더 높은 접착력 값을 갖는다.
도 1의 데이터의 비교는, 추가적인 충격 개질제 또는 제2 충격 개질제가 전기도금 접착력의 증가를 낳는 놀라운 결과를 도시한다. 더욱이, 상기 제2 충격 개질제의 존재는 EH한 뜻밖에, PC 함량의 증가와 더불어 접착력 값의 증가도 가능하게 한다. 예를 들면, B1, B2 및 B3를 비교하라. 이는 상기 전기도금 접착력이 전형적으로 PC/ABS 블렌드 중의 PC 함량의 증가와 더불어 감소될 것으로 예측되기 때문에 더욱 뜻밖이다. 상기 데이터는 PC 함량뿐 아니라 접착력 값에 관해서도 샘플 B3 > B2 > B1를 나타낸다. 폴리카보네이트 성분의 상대적인 중량%가 증가함에 따라 이에 상응하는 전기도금 접착력의 증가를 그래프로 도시한 도 1에 따른 데이터의 선형회귀가 도 2에 추가적으로 도시된다.
아래 표 3의 데이터는 폴리카보네이트 조성물, 제1 ABS 충격 개질제, 및 제2 충격 개질제를 포함하는 조성물에 대한 평균 전기도금 접착력을 나타낸다. ABS 조성물인 제2 충격 개질제의 함유는 전기도금 접착력의 현저한 향상을 낳는 반면에, 아래 실시예에 있어서, 충격 개질제가 MBS 조성물인 경우 전기도금 접착력의 명백한 향상은 없다.
# 원료 공급처 D0 D1 D2 D3
1 PC1+PC2 SABIC-IP 51 51 51 51
2 ABS1 SABIC-IP 49 46.5 46.5 46.5
3 MBS Dow Chemical 0 2.5 0 0
4 ABS2 Kumho 0 0 2.5 0
5 ABS3 SABIC-IP 0 0 0 2.5
평균 접착력(LBF/in) 6.2 6.2 7.9 7.2
제2 충격 개질제의 영향에 대한 추가적인 데이터를 아래 표 4에 나타내었다. 둘 다 ABS가 아닌 2 종의 충격 개질제의 함유는 단일 ABS 충격개질제를 포함하는 조성물에 비하여 감소된 전기 접착력을 낳는다(예를 들면, 샘플 E2를 E1과 비교하거나 또는 샘플 F2를 F1과 비교).
# 원료 공급처 E1 E2 F1 F2
1 PC1+PC2 SABIC-IP 49 49 44 44
2 BABS SABIC-IP 0 13 0 13
3 MBS Dow Chemical 0 15 0 15
4 ABS5 SABIC-IP 28 0 0 0
5 ABS4 SABIC-IP 0 0 28 0
6 SAN SABIC-IP 23 23 28 28
평균 접착력(LBF/in) 8.1 7.3 9.6 6.6
본 명세서에 개시된 조성물, 물품 및 방법은 다음의 구현예들을 포함한다.
구현예 1: 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물로서, 약 40 중량% 내지 약 75 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 24 중량% 내지 약 53 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하고, 상기 조성물은, 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물.
구현예 2: 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물로서, 약 45 중량% 내지 약 68 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 31 중량% 내지 약 48 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하고, 상기 조성물이, 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물.
구현예 3: 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물로서, 약 48 중량% 내지 약 58 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 약 39 중량% 내지 약 45 중량%의 제1 충격 개질제; 및 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하고, 상기 조성물이, 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물.
구현예 4: 구현예 1 내지 3 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트 수지가 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
구현예 5: 구현예 1, 2 및 4 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제1 충격 개질제가 약 40 중량% 내지 약 48 중량%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
구현예 6: 구현예 1 내지 5 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제1 충격 개질제가 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머인 열가소성 조성물.
구현예 7: 구현예 6의 조성물로서, 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머가 약 25% 내지 약 55%의 부타디엔 함량을 갖는 열가소성 조성물.
구현예 8: 구현예 1 내지 7 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제2 충격 개질제가 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
구현예 9: 구현예 1 내지 8 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제2 충격 개질제가 MBS인 열가소성 조성물.
구현예 10: 구현예 9의 조성물로서, 상기 MBS가 약 70% 내지 78%의 부타디엔 함량을 갖는 열가소성 조성물.
구현예 11: 구현예 1 내지 10 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제2 충격 개질제가 에멀젼 중합된 ABS인 열가소성 조성물.
구현예 12: 구현예 1 내지 11 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제2 충격 개질제가 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머인 열가소성 조성물.
구현예 13: 구현예 12의 조성물로서, 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머가 약 40% 내지 약 65%의 부타디엔 함량을 갖는 열가소성 조성물.
구현예 14: 구현예 1 내지 13 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제1 충격 개질제는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고, 상기 제2 충격 개질제는 상기 제1 충격 개질제와 상이한 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머인 열가소성 조성물.
구현예 15: 구현예 1 내지 14 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 제1 충격 개질제는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고, 상기 제2 충격 개질제는 MBS인 열가소성 조성물.
구현예 16: 구현예 1 내지 15 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 조성물이 상기 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 20% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물.
구현예 17: 구현예 1 내지 16 중 어느 하나의 조성물로서, 상기 조성물이 약 6 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물.
구현예 18: 구현예 1 내지 17 중 어느 하나의 조성물로서, 1종 이상의 1차 및 2차 열 안정화제, UV 안정화제, 산화 방지제, 주형 이형제, 윤활제, 난연제, 스모크 억제제(smoke suppressor agent), 완충제(buffer), 산 제거제(acid scavenger) 또는 가수분해 안정화제(hydrolytic stabilizer)를 더 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 19: 구현예 18의 조성물로서, 상기 산화 방지제가 입체 장애성(hindered) 페놀류, 유기 포스파이트, 유기 포스포나이트, 티오에스테르 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택되는 열가소성 조성물.
구현예 20: 구현예 18의 조성물로서, 상기 산 제거제가 마그네슘 하이드로탈사이트(hydrotalcite)인 열가소성 조성물.
구현예 21: 구현예 1 내지 20 중 어느 하나의 조성물을 포함하는 물품.
구현예 22: 구현예 21의 물품으로서, 상기 물품이 자동차 응용에 사용되는 물품.
구현예 23: 구현예 22의 물품으로서, 상기 물품이 계기판(instrument panel), 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널(quarter panel), 락커 패널(rocker panel), 트림(trim), 펜더(fender), 도어(door), 데크 덮개(deck lid), 트렁크 덮개(trunk lid), 후드(hood), 본네트(bonnet), 지붕(roof), 범퍼, 페시아(fascia), 그릴(grill), 마이너 하우징(minor housing), 필라 아플리케(pillar applique), 클래딩(cladding), 바디 사이드 몰딩(body side molding), 휠 커버(wheel cover), 허브캡(hubcap), 도어 핸들(door handle), 스포일러(spoiler), 창문 프레임, 전조등 베젤(headlamp bezel), 전조등, 미등(tail lamp), 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져(enclosure), 지붕 선반(roof rack) 및 발판(running board)으로부터 선택되는 물품.
구현예 24: 구현예 21 내지 23 중 어느 하나의 물품으로서, 상기 물품이 약 6 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타내는 물품.
구현예 25: 열가소성 조성물의 전기도금 접착력을 향상시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 1종 이상의 폴리카보네이트 수지, 제1 충격 개질제 및 제2 충격 개질제를 조합하는 단계를 포함하고, 상기 1종 이상의 폴리카보네이트 수지는 총 조성물 중의 약 45 중량% 내지 약 55 중량%의 양으로 조합되고; 상기 제1 충격 개질제는 약 40 중량% 내지 약 48 중량%의 양으로 조합되고, 상기 제2 충격 개질제는 약 1 중량% 내지 약 7 중량%의 양으로 조합되며, 상기 조성물은 실질적으로 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 본질적으로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 10% 큰 접착력 값을 나타내는 방법.
구현예 26: 구현예 25의 방법으로서, 상기 조성물은 상기 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 20% 큰 접착력 값을 나타내는 방법.
구현예 27: 구현예 25 또는 26의 방법으로서, 상기 조성물은 상기 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 30% 큰 접착력 값을 나타내는 방법.
구현예 28: 구현예 25 내지 27의 방법으로서, 상기 조성물은 상기 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 약 40% 큰 접착력 값을 나타내는 방법.
특정 이론에 구속되려는 것은 아니나, 상기 데이터는, 제1 및 제2 충격 개질제를 포함하는 조성물로서, 각각의 충격 개질제가 ABS 조성물인 조성물이 넓은 범위의 폴리카보네이트 수준에 걸쳐서 향상된 전기도금 접착력을 제공한다는 것을 시사한다. 대조적으로, ABS 조성물인 제1 충격 개질제 및 MBS 조성물인 제2 충격 개질제는 더 높은 폴리카보네이트 수준(예를 들면, 약 51% 초과)에서 향상된 전기도금 접착력을 제공한다.
본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능함이 당해 기술의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 발명의 다른 구현예들은 본 명세서에 개시된 본 발명의 상세한 설명 및 실시를 고려하면 당해 기술의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 상세한 설명 및 실시예들은 단지 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 다음의 특허청구범위로 표시되는 것으로 의도된다.
본 발명의 특허가능한 범위는 특허청구범위에 의해 정해지며, 당해 기술의 기술자가 착상할 수 있는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 특허청구범위의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 이러한 다른 예들이 특허청구범위 문자 그대로의 언어와 상이하지 않은 구조 요소를 가지는 경우, 또는 특허청구범위의 문자 그대로의 언어와 큰 차이가 없는 균등한 구조 요소를 포함하는 경우, 특허청구범위의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (28)

  1. 향상된 전기도금 접착력(electroplate adhesion)을 갖는 열가소성 조성물로서,
    40 중량% 내지 69 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 24 중량% 내지 53 중량%의 제1 충격 개질제; 및 1 중량% 내지 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하고; 여기서 모든 중량 백분율값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하고; 상기 조성물이, 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 이루어진 기준 조성물(reference composition)의 접착력 값보다 적어도 10% 큰 접착력 값을 나타내고, 상기 제1 충격 개질제가 25 중량% 내지 55 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고, 상기 제2 충격 개질제가 40 중량% 내지 65 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머인, 열가소성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지가 45 중량% 내지 69 중량%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지가 45 중량% 내지 59 중량%의 양으로 존재하고, 상기 제1 충격 개질제가 40 중량% 내지 48 중량%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 충격 개질제가 3 중량% 내지 7 중량%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 충격 개질제가 에멀젼 중합된 ABS인 열가소성 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물이 상기 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 20% 큰 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물이 6 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타내는 열가소성 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    1차 및 2차 열 안정화제, UV 안정화제, 산화 방지제, 주형 이형제, 윤활제, 난연제, 스모크 억제제(smoke suppressor agent), 완충제(buffer), 산 제거제(acid scavenger) 또는 가수분해 안정화제(hydrolytic stabilizer) 중 1종 이상을 더 포함하는 열가소성 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 산화 방지제가 입체 장애성(hindered) 페놀류, 유기 포스파이트, 유기 포스포나이트, 티오에스테르 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택되는 열가소성 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 산 제거제가 마그네슘 하이드로탈사이트(hydrotalcite)인 열가소성 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 조성물이 무기 완충염을 포함하는 가수분해 안정화제를 더 포함하는 열가소성 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 무기 완충염이 pH 완충이 가능하고 20℃의 수용액 중에서 5.0 내지 7.0의 pKa 값을 갖는 1종 이상의 무기 염을 포함하는 열가소성 조성물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 무기 완충염이 질소 함유 종이 없는 열가소성 조성물.
  14. 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물로서,
    45 중량% 내지 68 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 31 중량% 내지 48 중량%의 제1 충격 개질제; 및 1 중량% 내지 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하고; 여기서 모든 중량 백분율값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하고; 상기 조성물이, 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 10% 큰 접착력 값을 나타내고, 상기 제1 충격 개질제가 25 중량% 내지 55 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고, 상기 제2 충격 개질제가 40 중량% 내지 65 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머인, 열가소성 조성물.
  15. 향상된 전기도금 접착력을 갖는 열가소성 조성물로서,
    48 중량% 내지 58 중량%의 1종 이상의 폴리카보네이트 수지; 39 중량% 내지 45 중량%의 제1 충격 개질제; 및 1 중량% 내지 7 중량%의 제2 충격 개질제를 포함하고; 여기서 모든 중량 백분율값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하고; 상기 조성물이, 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 10% 큰 접착력 값을 나타내고, 상기 제1 충격 개질제가 25 중량% 내지 55 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고, 상기 제2 충격 개질제가 40 중량% 내지 65 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머인, 열가소성 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 물품.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 물품이 자동차 응용에 사용되는 물품.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 물품이 계기판(instrument panel), 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널(quarter panel), 락커 패널(rocker panel), 트림(trim), 펜더(fender), 도어(door), 데크 덮개(deck lid), 트렁크 덮개(trunk lid), 후드(hood), 본네트(bonnet), 지붕(roof), 범퍼, 페시아(fascia), 그릴(grill), 마이너 하우징(minor housing), 필라 아플리케(pillar applique), 클래딩(cladding), 바디 사이드 몰딩(body side molding), 휠 커버(wheel cover), 허브캡(hubcap), 도어 핸들(door handle), 스포일러(spoiler), 창문 프레임, 전조등 베젤(headlamp bezel), 전조등, 미등(tail lamp), 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져(enclosure), 지붕 선반(roof rack) 및 발판(running board)으로부터 선택되는 물품.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 물품이 6 lbs/in 이상의 접착력 값을 나타내는 물품.
  20. 열가소성 조성물의 전기도금 접착력을 향상시키기 위한 방법으로서,
    상기 방법은 1종 이상의 폴리카보네이트 수지, 제1 충격 개질제 및 제2 충격 개질제를 조합시키는 단계를 포함하고,
    상기 1종 이상의 폴리카보네이트 수지는 총 조성물 중의 45 중량% 내지 55 중량%의 양으로 조합되고;
    상기 제1 충격 개질제는 40 중량% 내지 48 중량%의 양으로 조합되고,
    상기 제2 충격 개질제는 1 중량% 내지 7 중량%의 양으로 조합되며,
    상기 조성물은 동일한 비율의 동일한 폴리카보네이트 폴리머 및 동일한 제1 충격 개질제로 이루어진 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 10% 큰 접착력 값을 나타내고,
    상기 제1 충격 개질제가 25 중량% 내지 55 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머이고; 상기 제2 충격 개질제가 40 중량% 내지 65 중량%의 부타디엔 함량을 갖는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 터폴리머인, 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 조성물은 상기 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 20% 큰 접착력 값을 나타내는 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 조성물은 상기 기준 조성물의 접착력 값보다 적어도 27% 큰 접착력 값을 나타내는 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 조성물이 무기 완충염을 포함하는 가수분해 안정화제를 더 포함하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 무기 완충염이 pH 완충이 가능하고 20℃의 수용액 중에서 5.0 내지 7.0의 pKa 값을 갖는 1종 이상의 무기 염을 포함하는 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 무기 완충염이 질소 함유 종이 없는 방법.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
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