KR101954282B1 - 하드 디스크 드라이브 및 반도체 용도에서 유용한 청정 폴리카보네이트 재료 - Google Patents

하드 디스크 드라이브 및 반도체 용도에서 유용한 청정 폴리카보네이트 재료 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 하드 디스크 드라이브 및 반도체 산업에서 유용한 초고 청정 재료 및 물품을 제공하기 위한 폴리카보네이트 공중합체에 기초한 조성물를 개시한다. 일 측면에서, 조성물은 세박산, BPA, PCP 폴리에스테르카보네이트에 기초한 폴리카보네이트 공중합체를 포함한다. 조성물은 다른 중합체, 충전제 또는 첨가제와 함께 또는 이들 없이 사용될 수 있다. 이 폴리카보네이트 공중합체에 기초한 조성물은 초고 청정 성능, 낮은 유기물 오염, 낮은 LPC, 및 낮은 이온 오염을 나타낸다. 한편, 조성물은 또한 우수한 유동성, 우수한 연성 및 우수한 표면 품질을 나타낸다.

Description

하드 디스크 드라이브 및 반도체 용도에서 유용한 청정 폴리카보네이트 재료{CLEAN POLYCARBONATE MATERIAL FOR USE IN HARD DISK DRIVE AND SEMICONDUCTOR APPLICATIONS}
본 발명은 열가소성 조성물, 특히 하드 디스크 드라이브 및 반도체 용도에서 유용한 청정 재료로서 사용될 수 있는 폴리카보네이트-계(polycarbonate-based) 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 조성물 및 이러한 조성물을 포함하는 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 오염물질, 이온성 오염물질, 및 미립자 오염물질은 하드 디스크 드라이브(HDD) 장애를 일으킬 수 있는 핵심 요인들이다. 따라서, HDD 용도에서 높은 청정도를 유지하기 위하여 이런 종류의 오염물질을 제어하는 것이 유익하다.
HDD의 성능은 계속 발전해와서 저장 밀도가 더 높아지고 데이터 전송 속도는 더 빨라진 HDD가 생겨나고 있다. 이것은 또한 디자인 측면에서도 더 견고하고 압축된 HDD를 가져왔다. 이런 변화는 HDD를 제조하는데 사용된 재료의 청정도 및 기계적 특성에 대하여 더 중대한 요건들을 초래한다.
HDD를 제조하는데 사용된 재료는 일반적으로 금속과 플라스틱으로 나눠질 수 있다. 금속 용액과 비교해서, 진보된 공업 플라스틱은 중량 감소, 저렴한 비용, 비부식성 및 사출 성형을 사용하여 HDD 부품을 형성할 수 있는 능력과 같은 이점들을 제공하며, 이것은 고 체적 생산성에 적합하다. 그러나, 공업 플라스틱은 낮은 전도성 및/또는 강화재 없이 충분한 강도를 제공하지 않는 것 등의 단점이 있다.
결과적으로, 강성, 치수 안정성 및/또는 정전기 방전(ESD) 성능을 개선하기 위해서 전도성 탄소 분말, 탄소 섬유 또는 때로는 유리 섬유와 같은 기능성 충전제가 중합체에 혼입될 것이다. 그러나, 이런 종류의 무기 충전제의 혼입은 재료의 유동성 및/또는 표면 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 추가로, 이런 충전제들은 또한 HDD에서 더 많은 유기물 또는 미립자 오염을 야기할 수 있다.
따라서, HDD와 같은 반도체 용도에서 사용될 수 있는 유동이 개선된 재료를 제공하는 것이 유익할 것이다. 또한, 오염물질을 제한하는 개선된 기계적 특성을 갖는 재료를 제공하는 것이 유익할 것이다.
본 발명은 폴리카보네이트 공중합체를 포함하는 조성물을 제공한다. 한 구체예에서, 폴리카보네이트 공중합체는 세박산, BPA, PCP 폴리에스테르카보네이트이다. 폴리카보네이트 공중합체를 갖는 조성물은 HDD-반도체 용도에 적합한 초고 청정 재료로서 사용될 수 있다. 조성물은 다른 중합체, 충전제 또는 첨가제와 함께 또는 이들 없이 사용될 수 있다. 이 폴리카보네이트 공중합체에 기초한 조성물은 초고 청정 성능, 낮은 유기물 오염, 낮은 LPC(액체 입자 수) 및 낮은 이온 오염을 나타낸다. 한편, 조성물은 또한 우수한 유동성, 우수한 연성 및 우수한 표면 품질을 나타낸다.
따라서, 한 양태에서, 본 발명은 50 내지 95 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트 및 5 내지 50 중량%의 유리, 세라믹 충전제, 탄소 섬유, 전도성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하는 열가소성 조성물을 제공하며, 여기서 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은 ASTM-D1238-10에 따라서 300℃/2.16kg에서 6㎤/10분을 초과하는 용융 체적 유량, 3시간 동안 85℃에서 다이나믹 헤드 스페이스 기체 크로마토그래피/질량분광기를 사용하여 측정했을 때 1.0ppm 미만의 총 기체배출, 및 펠릿에서 120ppb 미만의 총 유기물 함량을 가진다.
다른 양태에서, 본 발명은 청정 화합물 시스템 표준 작업 절차에 따라서 칭량, 예비-배합, 압출, 냉각, 펠릿화, 및 포장의 단계를 포함하는 열가소성 조성물의 형성 방법을 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 50 내지 95 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트 및 5 내지 50 중량%의 유리, 세라믹 충전제, 탄소 섬유, 전도성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하는 조성물을 포함하는 제조 물품을 제공하며, 여기서 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은, 동일한 적어도 하나의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 적어도 20% 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 적어도 20% 더 높은 충격 강도, 및 적어도 20% 더 낮은 액체 입자 수를 가진다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 65 내지 90 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트 및 10 내지 35 중량%의 유리, 탄소 섬유, 전도성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하는 열가소성 조성물을 제공하며, 여기서 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은, 동일한 적어도 하나의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 적어도 20% 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 적어도 20% 더 높은 충격 강도, 및 적어도 20% 더 낮은 액체 입자 수를 가진다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 65 내지 90 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트 및 10 내지 35 중량%의 유리, 탄소 섬유, 전도성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하는 조성물을 포함하는 제조 물품을 제공하며, 여기서 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은, 동일한 적어도 하나의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 적어도 20% 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 적어도 20% 더 높은 충격 강도, 및 적어도 20% 더 낮은 액체 입자 수를 가진다.
본 발명은 이후의 설명 및 실시예들에서 더 구체적으로 설명되며, 이들은 단지 예시로서만 생각되며, 그 안의 많은 변형 및 변화는 당업자에게 명백할 것이다. 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어 "포함하는(comprising)"은 구체예 "구성되는(consisting of)" 및 "본질적으로 구성되는(consisting essentially of)"을 포함할 수 있다. 본원에 개시된 모든 범위는 종점을 포함하고, 독립적으로 조합될 수 있다. 범위의 종점들 및 본원에 개시된 임의의 값들은 정확한 범위 또는 값에 제한되지 않으며; 이들은 이들 범위 및/또는 값에 근사하는 값들을 포함할 수 있을 만큼 충분히 부정확하다.
본원에서 사용된 근사적인 언어는 관련된 기본적 기능에 변화를 초래하지 않고 변할 수 있는 정량적 표시를 수식하기 위하여 적용될 수 있다. 따라서, "약" 및 "실질적으로"와 같은 용어 또는 용어들에 의해서 수식된 값은 일부 경우에는 명시된 정확한 값에 제한되지 않을 수 있다. 적어도 일부 예에서, 근사적인 언어는 해당 값을 측정하기 위한 기구의 정확도에 상응할 수 있다.
본원에서 사용된 용어는 단지 특정 구체예를 설명하기 위한 목적이며, 제한을 의도하지 않는다. 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 단수형 "한", "어떤" 및 "그"는 문맥상 명백히 다른 의미가 아니라면 복수의 언급대상을 포함한다.
본원에서 사용된 "알킬"은 선형, 분지형 또는 환형 기(group), 예를 들어 메틸 기, 에틸 기, n-프로필 기, 이소프로필 기, n-부틸 기, 이소부틸 기, 터트(tert)-부틸 기, n-펜틸 기, 이소펜틸 기, n-헥실 기, 이소헥실 기, 시클로펜틸 기, 시클로헥실 기 등을 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "알켄일(Alkenyl)"은 하나 이상의 이중 결합을 함유하는 직선형 또는 분지형 히드로카빌 사슬일 수 있다. 각 탄소-탄소 이중 결합은 이중 결합 탄소 상에 치환된 기에 대해 알켄일 부분 내에 시스 또는 트랜스 기하구조를 가질 수 있다. 알켄일 기의 비제한적 예들은 에텐일(비닐), 2-프로펜일, 3-프로펜일, 1,4-펜타디엔일, 1,4-부타디엔일, 1-부텐일, 2-부텐일, 및 3-부텐일을 포함한다.
본원에서 사용된 "알케닐렌"은 선형 또는 분지형일 수 있고, 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 2가(divalent) 불포화 히드로카빌 사슬일 수 있다. 알케닐렌 기의 비제한적 예들은 -C(H)=C(H)-, -C(H)=C(H)-CH2-, -C(H)=C(H)-CH2-CH2-, -CH2-C(H)=C(H)-CH2-, -C(H)=C(H)-CH(CH3)-, 및 -CH2-C(H)=C(H)-CH(CH2CH3)-을 포함한다.
본원에서 사용된 "생물함량(biocontent)"은 생물학적-계(biologically-based) 분자 유닛으로부터 적어도 부분적으로 유래된 중합체를 함유하는 중합체 또는 조성물을 의미할 수 있다. 생물학적-계 유닛은 생물학적으로 유래된 단량체일 수 있다. 생물학적-계 단량체는, 예를 들어 식물로부터 유래될 수 있다. 식물은 임의의 식물, 예를 들어 녹말계 식물, 아주까리, 팜유, 야채 오일, 사탕수수, 옥수수, 쌀, 스위치-그라스 등일 수 있다. 생물학적-계 유닛은 이소소르비드, 세박산, 아젤라산 등일 수 있다.
본원에서 사용된 "공중합체"는 오직 하나의 구조 유닛 또는 단량체로부터 유래되는 호모중합체와는 달리, 둘 이상의 구조 유닛 또는 단량체 종들로부터 유래된 중합체를 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "C3-C6 시클로알킬"은 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸 및 시클로헥실을 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "유리 전이 온도" 또는 "Tg"는 폴리카보네이트가 하나 이상의 유용한 특성을 갖게 되는 최대 온도를 의미할 수 있다. 이런 특성은 내충격성, 강성, 강도 및 형상 유지를 포함한다. 따라서, 폴리카보네이트의 Tg는, 특히 플라스틱 용도에서 그것의 유용한 온도 상한의 표시자일 수 있다. Tg는 차등 주사 열량계 방법(differential scanning calorimetry method)을 사용하여 측정될 수 있고, 섭씨 온도로 표시된다.
폴리카보네이트의 유리 전이 온도는 주로 폴리카보네이트의 조성에 의존할 수 있다. 비스페놀-A보다 더 단단하며 덜 유연한 화학 구조를 갖는 단량체로부터 형성된 폴리카보네이트는 일반적으로 비스페놀-A보다 높은 유리 전이 온도를 갖고, 예를 들어 비스페놀-A보다 덜 단단하며 더 유연한 화학 구조를 갖는 단량체로부터 형성된 폴리카보네이트는 일반적으로 비스페놀-A보다 낮은 유리 전이 온도를 가진다. 예를 들어, 33 몰%의 강성 단량체 3,3-비스(4-히드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온("PPPBP"), 및 67 몰%의 비스페놀-A로부터 형성된 본원에 설명된 폴리카보네이트는 198℃의 유리 전이 온도를 갖고, 비스페놀-A로부터 형성되지만, 또한 가요성(flexible) 단량체로서 6 중량%(wt%)의 실록산 유닛을 갖는 본원에 설명된 폴리카보네이트는 145℃의 유리 전이 온도를 가진다.
상이한 유리 전이 온도를 가진 둘 이상의 폴리카보네이트의 혼합은 혼합된 폴리카보네이트들의 유리 전이 온도 사이의 중간인 해당 혼합물에 대한 유리 전이 온도 값을 얻을 수 있다.
또한, 폴리카보네이트의 유리 전이 온도는 폴리카보네이트 부품을 형성하는데 필요한 성형 또는 압출 온도의 표시자일 수 있다. 폴리카보네이트의 유리 전이 온도가 높을수록 폴리카보네이트 부품을 형성하는데 필요한 성형 또는 압출 온도가 높아진다.
본원에 설명된 유리 전이 온도(Tg)는 상응하는 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트 배합물의 내열성의 척도이다. Tg는 차등 주사 열량계에 의해서 결정될 수 있다. 열량계 방법은 TA Instruments Q1000 기기를 사용할 수 있으며, 예를 들어 20℃/분 램프 속도 및 40℃ 출발 온도 및 200℃ 종점 온도로 설정된다.
본원에서 사용된 "할로"는 이 접두어가 부착된 치환체로서, 하나 이상의 독립적으로 선택된 할로겐 라디칼로 치환된 치환체 일 수 있다. 예를 들어, "C1-C6 할로알킬"은 하나 이상의 수소 원자가 독립적으로 선택된 할로겐 라디칼로 치환된 C1-C6 알킬 치환체를 의미한다. C1-C6 할로알킬의 비제한적 예들은 클로로메틸, 1-브로모에틸, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 및 1,1,1-트리플루오로에틸을 포함한다. 치환체가 둘 이상의 할로겐 라디칼로 치환된다면 이들 할로겐 라디칼은 동일하거나 상이할 수 있다는 것이 인정되어야 한다(달리 언급되지 않는 경우).
본원에서 사용된 "할로겐" 또는 "할로겐 원자"는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자를 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "헤테로아릴"은 N, O 또는 S 중에서 선택된 1 내지 3개 헤테로원자를 가진 선택적으로 벤조축합된 5 또는 6-원 헤테로시클을 포함할 수 있는 임의의 방향족 헤테로환 고리를 의미할 수 있다. 헤테로아릴 기의 비제한적 예들은 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일, 인돌릴, 이미다졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 피롤릴, 페닐-피롤릴, 푸릴, 페닐-푸릴, 옥사졸릴, 이옥사졸릴, 피라졸릴, 티엔일, 벤조티엔일, 이소인돌린일, 벤조이미다졸릴, 퀴놀린일, 이소퀴놀린일, 1,2,3-트리아졸릴, 1-페닐-1,2,3-트리아졸릴 등을 포함할 수 있다.
본원에서 사용된 "힌더드 페놀 안정제(hindered phenol stabilizer)"는 3,5-디-터트-부틸-4-히드록시히드로신남산, 옥타데실 에스테르를 의미할 수 있다.
"(메트)아크릴산((Meth)acrylic acid)"은 아크릴산 및 메타크릴산 단량체를 모두 포함한다.
"(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체를 모두 포함한다.
본원에서 사용된 "용융 체적 유량(Melt Volume Rate)"(MVR)는 규정된 온도 및 하중에서 구멍을 통한 열가소성체의 압출률을 측정할 수 있다. MVR 측정치는 ASTM-D1238-10의 방법을 사용하여 결정된 용융물 상에서 중합체의 유량(flow rate)이다. 용융된 중합체의 MVR은 고정된 온도에서 표준 중량을 사용하여 명시된 시간에 걸쳐서 특정 온도의 모세관을 통해 흐르는 중합체의 양을 결정함으로써 측정된다. MVR은 중량 값당 특정 온도에서 10분당 세제곱 센티미터로 표시된다(㎤/10분). MVR은 300℃에서 2.16 킬로그램(kg)에서 ASTM-D1238-10의 방법에 따라서 측정될 수 있다. 특정 온도에서 중합체의 MVR 값이 높을수록 해당 특정 온도에서 해당 중합체의 유동(flow)이 더 커진다.
본원에서 사용된 "PETS 이형제"는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 몰드 이형을 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "포스파이트 안정제"는 트리스-(2,4-디-터트-부틸페닐)포스파이트를 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "폴리카보네이트"는 카보네이트 결합에 의해서 이어진 하나 이상의 중합체 구조 유닛의 잔기, 또는 모노머를 포함하는 올리고머 또는 중합체를 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "직선형 또는 분지형 C1-C3 알킬" 또는 "직선형 또는 분지형 C1-C3 알콕시"는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시 및 이소프로폭시를 의미할 수 있다.
본원에서 사용된 "치환된"은 지정된 원자 또는 기 상의 임의의 적어도 하나의 수소가 다른 기로 치환된 것을 의미할 수 있으며, 단 지정된 원자의 정규 원자가가 초과되지 않아야 한다. 예를 들어, 치환체가 옥소(즉, =O)일 때, 해당 원자 상의 2개 수소가 치환된다. 치환체들 및/또는 변수들의 조합도 허용되는데, 단 치환은 화합물의 합성 또는 사용에 유의하게 부정적인 영향을 미치지 않아야 한다.
달리 나타내지 않는다면, 전술한 기들의 각각은 치환되지 않거나 치환될 수 있으며, 단 치환은 화합물의 합성, 안정성, 또는 사용에 유의하게 부정적인 영향을 미치지 않아야 한다.
용어 "구조 유닛" 및 "단량체"는 본원에서 사용되었을 때 상호 교환될 수 있다.
본원에서 수치 범위의 인용에 있어서, 동일한 정확도로서 이들 사이에 개재하는 각 숫자는 명백히 고려된다. 예를 들어, 6-9의 범위에서 숫자 7 및 8도 6 및 9에 더하여 고려되고, 6.0-7.0의 범위에서는 숫자 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 및 7.0이 명백히 고려된다.
본 발명은 폴리카보네이트 공중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서, 조성물은 세박산 폴리카보네이트, BPA 폴리카보네이트, 및 PCP 폴리에스테르카보네이트를 포함한다. 폴리카보네이트 공중합체를 갖는 조성물은 HDD-반도체 용도에 적합한 초고 청정 재료로서 사용될 수 있다. 조성물은 다른 중합체, 충전제 또는 첨가제와 함께 또는 이들 없이 사용될 수 있다. 이 폴리카보네이트 공중합체에 기초한 조성물은 초고 청정 성능, 낮은 유기물 오염, 낮은 LPC 및 낮은 이온 오염을 나타낸다. 한편, 조성물은 또한 우수한 유동성, 우수한 연성 및 우수한 표면 품질을 나타낸다. 사출 성형에 의해서 이런 청정 재료로 제조된 물품은 하드 디스크 드라이브(HDD) 및 반도체 산업의 규격을 만족할 수 있다.
논의된 대로, 본 발명의 조성물의 이점은 표준 폴리카보네이트-계 조성물과 비교하여 낮은 유기물 오염, 낮은 LPC, 및 낮은 이온 오염이다. 조성물은 적어도 하나의 폴리카보네이트와 적어도 하나의 폴리에스테르카보네이트를 포함하는 배합 중합체를 사용하여 이것을 달성한다. 게다가, 성형된 물품에 선택된 특징을 제공하기 위하여 하드 디스크 드라이브 및/또는 반도체 용도에서 사용될 수 있는 다른 충전제들이 포함될 수 있다. 기본 수지로서 배합 중합체를 사용하는 것은 수지 및 충전제로부터 더 적은 오염물질을 가져오며, 이로써 이런 종류의 용도에서 이런 중합체 배합물의 유용성을 증가시킨다.
따라서, 한 양태에서, 배합 중합체 조성물은 하나 이상의 폴리카보네이트의 조합을 포함한다. "폴리카보네이트" 및 "폴리카보네이트 수지"는 호모폴리카보네이트, 카보네이트에 상이한 부분들(moieties)을 포함하는 공중합체("코폴리카보네이트"라고 한다), 카보네이트 유닛과 폴리에스테르 유닛, 폴리실록산 유닛과 같은 다른 종류의 중합체 유닛을 포함하는 공중합체, 및 적어도 하나의 호모폴리카보네이트와 코폴리카보네이트를 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
폴리카보네이트는 호모폴리카보네이트 또는 코폴리카보네이트일 수 있다. 용어 "폴리카보네이트" 및 "폴리카보네이트 수지"는 식 (1)의 반복 구조 카보네이트 유닛을 갖는 조성물을 의미한다:
Figure 112014051899337-pct00001
상기 식에서, R1 기의 총 수의 적어도 약 60 퍼센트는 방향족 유기 기를 함유할 수 있고, 나머지는 지방족 또는 지환족, 또는 방향족 기이다. 식 (1)의 카보네이트 유닛에서 R1은 적어도 하나의 부분이 방향족인 C6-C36 방향족 기일 수 있다. 각 R1은 방향족 유기 기, 예를 들어 식 (2)의 기일 수 있다:
Figure 112014051899337-pct00002
상기 식에서, A1 및 A2는 각각 단환(monocylic) 2가 아릴 기이고, Y1은 A1과 A2를 분리하는 1 또는 2개 원자를 가진 교량 기이다. 예를 들어, 하나의 원자가 A2로부터 A1을 분리할 수 있으며, 이런 기의 예시적인 예들은 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 메틸렌, 시클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-바이시클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 시클로헥실리덴, 시클로펜타데시클리덴, 시클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴을 포함한다. Y1의 교량 기는 탄화수소 기 또는 포화 탄화수소 기, 예를 들어 메틸렌, 시클로헥실리덴, 또는 이소프로필리덴일 수 있다.
폴리카보네이트는 식 HO-R1-OH를 갖는 디히드록시 화합물로부터 생산될수 있으며, 여기서 R1은 상기 식 (1)에 대한 것과 같이 정의된다. 식 HO-R1-OH는 식 (3)의 비스페놀 화합물을 포함한다:
Figure 112014051899337-pct00003
상기 식에서, Y1, A1, 및 A2는 상기 설명된 대로이다. 예를 들어, 하나의 원자가 A1과 A2를 분리할 수 있다. 각 R1은 일반식 (4)의 비스페놀 화합물을 포함할 수 있다:
Figure 112014051899337-pct00004
Xa는 2개의 히드록시-치환된 방향족 기를 연결하는 교량 기일 수 있으며, 여기서 교량 기 및 각 C6 아릴렌 기의 히드록시 치환체는 C6 아릴렌 기 상에서 서로에 대해 오르토, 메타 또는 파라(구체적으로 파라) 위치로 배치된다. 예를 들어, 교량 기 Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -C(O)-, 또는 C1 -18 유기 기일 수 있다. C1 -18 유기 교량 기는 환형 또는 비환형, 방향족 또는 비-방향족일 수 있고, 할로겐, 산소, 질소, 황, 규소, 또는 인과 같은 헤테로원자를 더 포함할 수 있다. C1 -18 유기 기는 거기에 연결된 C6 아릴렌 기가 각각 공통 알킬리덴 탄소에 또는 C1 -18 유기 교량 기의 상이한 탄소에 연결되도록 배치될 수 있다. Ra 및 Rb는 각각 할로겐, C1 -12 알킬 기 또는 이들의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, Ra 및 Rb는 각각 각 아릴렌 기 상에서 히드록시 기에 대해 메타 위치에 배치된 C1 -3 알킬 기, 구체적으로 메틸일 수 있다. (e)는 0 또는 1이다. 숫자 p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. p가 0일 때 Ra는 수소이고, 마찬가지로 q가 0일 때 Rb는 수소라는 것이 이해될 것이다.
Xa는 치환된 또는 미치환된 C3 -18 시클로알킬리덴, 식 -C(Rc)(Rd)-의 C1 -25 알킬리덴(여기서 Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬, C1 -12 시클로알킬, C7 -12 아릴알킬, C1 -12 헤테로알킬 또는 환형 C7 -12 헤테로아릴알킬이다), 또는 식 -C(=Re)-의 기(여기서 Re는 2가 C1 -12 탄화수소 기이다)일 수 있다. 이것은 메틸렌, 시클로헥실메틸렌, 에틸리덴, 네오펜틸리덴 및 이소프로필리덴, 뿐만 아니라 2-[2.2.1]-비시클로헵틸리덴, 시클로헥실리덴, 시클로펜틸리덴, 시클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴을 포함할 수 있다. Xa가 치환된 시클로알킬리덴인 구체적인 예는 식 (5)의 시클로헥실리덴-교량, 알킬-치환된 비스페놀이다:
Figure 112014051899337-pct00005
상기 식에서, Ra' 및 Rb'는 각각 독립적으로 C1 -12 알킬이고, Rg는 C1 -12 알킬 또는 할로겐이고, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 4이고, t는 0 내지 10이다. Ra' 및 Rb'는 시클로헥실리덴 교량 기에 대해 메타 위치에 배치될 수 있다. 치환체 Ra', Rb' 및 Rg는, 적절한 수의 탄소 원자를 포함할 때, 직쇄, 환형, 2환형, 분지형, 포화 또는 불포화일 수 있다. 예를 들어, Rg는 각각 독립적으로 C1 -4 알킬일 수 있고, Rg는 C1 -4 알킬이고, r 및 s는 각각 1이고, t는 0 내지 5이다. 다른 예에서, Ra', Rb' 및 Rg는 각각 메틸일 수 있고, r 및 s는 각각 1이고, t는 0 또는 3이다. 시클로헥실리덴-교량 비스페놀은 2몰의 o-크레졸과 1몰의 시클로헥사논의 반응 생성물일 수 있다. 다른 예에서, 시클로헥실리덴-교량 비스페놀은 2몰의 크레졸과 1몰의 수소화된 이소포론(예를 들어, 1,1,3-트리메틸-3-시클로헥산-5-온)의 반응 생성물일 수 있다. 예를 들어 2몰의 페놀과 1몰의 수소화된 이소포론의 반응 생성물인, 이러한 시클로헥산-함유 비스페놀은 높은 유리 전이 온도와 높은 열 왜곡 온도를 가진 폴리카보네이트 중합체를 제조하는데 유용하다. 시클로헥실 비스페놀-함유 폴리카보네이트, 또는 전술한 것 중 적어도 하나와 함께 다른 비스페놀 폴리카보네이트를 포함하는 조합은 APEC® 상표명으로 베이어 컴퍼니(Bayer Co.)에 의해서 공급된다.
Xa는 C1 -18 알킬렌 기, C3 -18 시클로알킬렌 기, 융합된 C6 -18 시클로알킬렌 기, 또는 식 -B1-W-B2-의 기이며, 여기서 B1 및 B2는 동일하거나 상이한 C1 -6 알킬렌 기이고, W는 C3 -12 시클로알킬리덴 기 또는 C6 -16 아릴렌 기이다.
다른 예에서, Xa는 식 (6)의 치환된 C3 -18 시클로알킬리덴일 수 있다:
Figure 112014051899337-pct00006
상기 식에서, Rr, Rp, Rq 및 Rt는 독립적으로 수소, 할로겐, 산소, 또는 C1 -12 유기 기이고; I는 직접 결합, 탄소, 또는 2가 산소, 황, 또는 -N(Z)-이며, 여기서 Z는 수소, 할로겐, 히드록시, C1 -12 알킬, C1 -12 알콕시, C6 -12 아릴, 또는 C1 -12 아실이고; h는 0 내지 2, j는 1 또는 2, i는 0 또는 1의 정수, k는 0 내지 3의 정수이며, 단 함께 합해진 Rr, Rp, Rq 및 Rt의 적어도 2개는 융합된 고리지방족, 방향족, 또는 헤테로방향족 고리이다. 융합된 고리가 방향족인 경우, 식 (5)에 도시된 고리는 고리가 융합된 불포화 탄소-탄소 결합을 가질 것임이 이해될 것이다. i가 0, h가 0, 그리고 k가 1일 때, 식 (5)에 도시된 고리는 4개의 탄소 원자를 함유하고; i가 0, h가 0, 그리고 k가 2일 때, 식 (5)에 도시된 고리는 5개의 탄소 원자를 함유하고; i가 0, h가 0, 그리고 k가 3일 때, 고리는 6개의 탄소 원자를 함유한다. 한 예에서, 두 인접한 기(예를 들어, 함께 합해진 Rq 및 Rt)는 방향족 기를 형성하고, 다른 구체예에서 함께 합해진 Rq 및 Rt는 하나의 방향족 기를 형성하며, 함께 합해진 Rr 및 Rp는 두 번째 방향족 기를 형성한다. 함께 합해진 Rq 및 Rt가 방향족 기를 형성할 경우, Rp는 이중 결합 산소 원자, 즉 케톤일 수 있다.
식 HO-R1-OH를 갖는 다른 유용한 디히드록시 화합물은 식 (7)의 방향족 디히드록시 화합물을 포함한다:
Figure 112014051899337-pct00007
상기 식에서, 각 Rh는 독립적으로 할로겐 원자, C1 -10 히드로카빌, 예를 들어 C1-10 알킬 기, 할로겐 치환된 C1 -10 히드로카빌, 예를 들어 할로겐-치환된 C1 -10 알킬 기이고, n은 0 내지 4이다. 할로겐은 통상 브롬이다.
비스포놀-타입 디히드록시 방향족 화합물은 다음을 포함할 수 있다: 4,4'-디히드록시바이페닐, 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-히드록시-3-메틸페닐)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)아다만틴, (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)술피드, 비스(4-히드록시페닐)술폭시드, 비스(4-히드록시페닐)술폰, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 2,7-디히드록시피렌, 6,6'-디히드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인단 ("스피로바이인단 비스페놀"), 3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈라이드, 2,6-디히드록시디벤조-p-디옥신, 2,6-디히드록시티안트렌, 2,7-디히드록시펜옥사틴, 2,7-디히드록시-9,10-디메틸펜아진, 3,6-디히드록시디벤조푸란, 3,6-디히드록시디벤조티오펜 및 2,7-디히드록시카바졸 등, 뿐만 아니라 전술한 디히드록시 방향족 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합.
식 (3)으로 표시된 타입의 비스페놀 화합물의 예들은 1,1-비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(이후 "비스페놀 A" 또는 "BPA"), 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)옥탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)n-부탄, 2,2-비스(4-히드록시-1-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시-t-부틸페닐)프로판, 3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈이미딘, 2-페닐-3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈이미딘("PBPP"), 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌 및 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)시클로헥산("DMBPC")을 포함할 수 있다. 또한, 전술한 디히드록시 방향족 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 사용될 수 있다.
식 (3)의 디히드록시 화합물은 다음 식 (8)일 수 있다:
Figure 112014051899337-pct00008
상기 식에서, R3 및 R5는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6 알킬 기이고, R4는 C1 -6 알킬, 페닐, 또는 최대 5개 할로겐 또는 C1 -6 알킬 기로 치환된 페닐이고, c는 0 내지 4이다. 특정 구체예에서, R4는 C1 -6 알킬 또는 페닐 기이다. 또 다른 구체예에서, R4는 메틸 또는 페닐 기이다. 다른 특정 구체예에서, 각 c는 0이다.
식 (3)의 디히드록시 화합물은 다음 식 (9)일 수 있다:
Figure 112014051899337-pct00009
(3,3-비스(4-히드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온(PPPBP)으로도 알려져 있다).
대안으로, 식 (3)의 디히드록시 화합물은 다음 식 (10)일 수 있다:
Figure 112014051899337-pct00010
(4,4'-(1-페닐에탄-1,1-디일)디페놀(비스페놀 AP) 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐-에탄으로도 알려져 있다).
대안으로, 식 (3)의 디히드록시 화합물은 다음 식 (11)일 수 있다:
Figure 112014051899337-pct00011
(비스페놀 TMC) 또는 (1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산).
카보네이트 유닛을 함유하는 예시적인 공중합체는 비스페놀 A로부터 유도될 수 있다. 하기 설명된 대로, BPA:PBPP의 몰 비가 10:90 내지 90:10, 특히 15:85 내지 85:15인 비스페놀 A와 PBPP의 혼합물로부터 유래된 유닛을 함유하는 폴리에스테르-폴리카보네이트가 또한 사용될 수 있다.
폴리카보네이트는 (1)에서 상기 설명된 호모폴리카보네이트 유닛과 폴리에스테르 유닛과 같은 다른 종류의 중합체 유닛을 포함하는 공중합체일 수 있다. 공중합체의 특정 종류는 폴리에스테르-폴리카보네이트라고도 알려진 폴리에스테르카보네이트일 수 있다. 본원에서 사용된 이런 용어들은 동의어이다. 조성물은 적어도 하나의 또는 적어도 2개의 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 이러한 공중합체는 상기 설명된 식 (1)의 반복하는 카보네이트 사슬 유닛에 더하여 식 (12)의 반복 에스테르 유닛을 더 함유한다:
Figure 112014051899337-pct00012
상기 식에서, O-D-O는 디히드록시 화합물로부터 유도된 2가 기(divalent group)이고, D는, 예를 들어 하나 이상의 알킬 함유 C6-C20 방향족 기(들), 또는 하나 이상의 C6-C20 방향족 기(들), C2 -10 알킬렌 기, C6 -20 지환족 기, C6 -20 방향족 기 또는 폴리옥시알킬렌 기일 수 있으며, 여기서 알킬렌 기는 2 내지 약 6개 탄소 원자, 특히 2, 3 또는 4개 탄소 원자를 함유한다. D는 직쇄, 분지쇄 또는 환형(다환을 포함한다) 구조를 갖는 C2 -30 알킬렌 기일 수 있다. O-D-O는 상기 식 (3)의 방향족 디히드록시 화합물로부터 유도될 수 있다. O-D-O는 상기 식 (4)의 방향족 디히드록시 화합물로부터 유도될 수 있다. O-D-O는 상기 식 (7)의 방향족 디히드록시 화합물로부터 유도될 수 있다.
공중합체에서 에스테르 유닛 대 카보네이트 유닛의 몰 비는 광범하게 변할 수 있으며, 최종 조성물의 원하는 특성에 따라서 예를 들어 1:99 내지 99:1, 특히 10:90 내지 90:10, 더 구체적으로 25:75 내지 75:25 범위이다.
식 (12)의 T는 디카복실산으로부터 유도된 2가 기일 수 있으며, 예를 들어 C2-10 알킬렌 기, C6 -20 지환족 기, C6 -20 알킬 방향족 기, C6 -20 방향족 기, 또는 디히드록시 화합물로부터 유도된 C6 내지 C36 2가 유기 기 또는 이들의 화학적 등가물일 수 있다. T는 지방족 기일 수 있으며, 여기서 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체 중 식 (1)의 카보네이트 유닛 대 식 (12)의 에스테르 유닛의 몰 비는 99:1 내지 60:40이고; 중합체 함유 화합물 중, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%이다. T는 C6-C20 선형 지방족 알파-오메가(αΩ) 디카복실산 에스테르로부터 유도될 수 있다.
식 (12)의 에스테르 유닛의 T 기가 유도되는 2산(diacid)은 6 내지 약 36개 탄소 원자, 선택적으로 6 내지 20개 탄소 원자의 지방족 디카복실산을 포함한다. C6-C20 선형 지방족 알파-오메가(αΩ) 디카복실산 에스테르는 아디프산, 세박산, 3,3-디메틸 아디프산, 3,3,6-트리메틸 세박산, 3,3,5,5-테트라메틸 세박산, 아젤라산, 도데칸디오산, 이량체 산, 시클로헥산 디카복실산, 디메틸시클로헥산 디카복실산, 노르보르난 디카복실산, 아다만탄 디카복실산, 시클로헥센 디카복실산, C14, C18 및 C20 2산일 수 있다.
포화 지방족 알파-오메가 디카복실산은 아디프산, 세박산 또는 도데칸디오산일 수 있다. 세박산은 다음 식 (13)을 갖는 디카복실산이다:
Figure 112014051899337-pct00013
세박산은 202.25g/mol의 분자 질량, 1.209g/㎤(25℃)의 밀도, 및 100mmHg에서 294.4℃의 용융점을 가진다. 세박산은 피마자유(castor oil)로부터 유래되며, 자연 발생한다.
폴리에스테르 유닛을 제조하는데 사용될 수 있는 방향족 디카복실산의 다른 예들은 이소프탈산 또는 테레프탈산, 1,2-디(p-카복시페닐)에탄, 4,4'-디카복시디페닐에테르, 4,4'-비스벤조산, 및 전술한 산 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 1,4-, 1,5-, 또는 2,6-나프탈렌디카복실산에서와 같이 융합 고리를 함유하는 산도 존재할 수 있다. 구체적인 디카복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카복실산, 시클로헥산 디카복실산, 또는 이들의 조합일 수 있다. 구체적인 디카복실산은 이소프탈산과 테레프탈산의 조합을 포함하며, 여기서 이소프탈산 대 테레프탈산의 중량비는 약 91:9 내지 약 2:98이다.
전반적으로, 폴리에스테르-폴리카보네이트의 D는 C2 -6 알킬렌 기일 수 있고, T는 p-페닐렌, m-페닐렌, 나프탈렌, 2가 고리지방족 기 또는 이들의 조합이다. 이 부류의 폴리에스테르는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)를 포함한다.
또한, 2산의 혼합물이 사용될 수 있다. 2산이라고 언급되었지만 산 할로겐화물, 특히 산 염화물과 같은 임의의 에스테르 전구체, 및 디페닐과 같은 2산의 2방향족 에스테르, 예를 들어 세박산의 디페닐에스테르도 사용될 수 있다는 것이 주지되어야 한다. 앞서 언급된 2산 탄소 원자 수를 참조하면, 이것은 에스테르 전구체 부분, 예를 들어 디페닐에 포함될 수 있는 임의의 탄소 원자를 포함하지 않는다. 적어도 4, 5 또는 6개 탄소 결합이 산 기들을 분리하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 바람직하지 않고 원치 않는 환형 종들의 형성을 감소시킬 수 있다.
폴리에스테르-폴리카보네이트의 폴리에스테르 유닛은 이소프탈릭 및 테레프탈릭 2산(또는 이들의 유도체)의 조합과 레졸시놀의 반응으로부터 유도될 수 있다. 다른 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트의 폴리에스테르 유닛은 이소프탈산과 테레프탈산의 조합과 비스페놀-A의 반응으로부터 유도될 수 있다. 한 구체예에서, 폴리카보네이트 유닛은 비스페놀-A로부터 유도될 수 있다. 다른 특정 구체예에서, 폴리카보네이트 유닛은 레졸시놀 카보네이트 유닛 대 비스페놀-A 카보네이트 유닛의 몰 비가 1:99 내지 99:1인 레졸시놀과 비스페놀-A로부터 유도될 수 있다.
유용한 폴리에스테르는 방향족 폴리에스테르, 폴리(알킬렌 아릴레이트)를 포함하는 폴리(알킬렌 에스테르), 및 폴리(시클로알킬렌 디에스테르)를 포함할 수 있다. 방향족 폴리에스테르는 식 (12)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있으며, 여기서 D 및 T는 각각 상기 본원에 설명된 방향족 기이다. 유용한 방향족 폴리에스테르는, 예를 들어 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레졸시놀)에스테르, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀-A)에스테르, 폴리[(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레졸시놀)에스테르-코-(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀-A)]에스테르, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
폴리에스테르-폴리카보네이트는 그로부터 유래된 조성물의 적어도 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 15 중량%, 16 중량%, 17 중량%, 18 중량%, 19 중량%, 20 중량%, 25 중량%, 30 중량%, 35 중량%, 40 중량%, 45 중량%, 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 또는 65 중량%의 ASTM-D-6866에 따른 생물함량을 가질 수 있다. 폴리에스테르-폴리카보네이트는 배합 중합체 조성물의 적어도 5중량%의 ASTM-D-6866에 따른 생물함량을 가질 수 있다. 중합체, 또는 그로부터 유래된 임의의 조성물은 적어도 5.0 중량%의 세박산 함량을 가질 수 있다.
폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 세박산으로부터 유도될 수 있다. 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 또는 2개의 폴리에스테르-폴리카보네이트가 조성물에 존재할 수 있다. 전반적으로, 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준(gel permeation chromatography polycarbonate standards)에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균 및 5.0 몰% 내지 15.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 단일 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체를 포함할 수 있거나, 또는 둘 이상의 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체의 조합일 수 있으며, 얻어진 조합은 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균 및 5.0 몰% 내지 15.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가져야 한다.
따라서, 한 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40,000 달톤의 분자량(Mw) 평균, 및 5.0 몰% 내지 15.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 갖는 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체를 포함한다.
다른 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 분자량 평균, 및 5.0 몰% 내지 12.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 갖는 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체를 포함한다.
폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 5.0 몰%, 6.0 몰%, 7.0 몰%, 8.0 몰%, 9.0 몰%, 10.0 몰%, 11.0 몰%, 12.0 몰%, 13.0 몰%, 14.0 몰%, 및 15.0 몰% 세박산을 함유할 수 있다.
한 형태에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 세박산과 비스페놀 A의 반응으로부터 유도될 수 있다. 세박산/BPA 함유 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 다음 식 (14)를 가진다:
Figure 112014051899337-pct00014
식 (14)는 고 유동 연성(HFD) 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체(HFD)이도록 설계될 수 있다. 고 유동 연성(HFD) 공중합체는 6.0 몰% 세박산 및 21 kMw에서 저분자량(LM) 세박산을 가질 수 있다. HFD는 36.5 kMw에서 8.5 몰%에서 고분자량(HM) 세박산을 가질 수 있다.
전반적으로, 적어도 하나의 폴리에스테르 고 유동 연성 - 고 분자량(HFD-HM) 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균 및 7.0 몰% 내지 12.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-HM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 32,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균 및 7.0 몰% 내지 10.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-HM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 34,000 내지 39,000 달톤의 분자량 평균 및 7.0 몰% 내지 9.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-HM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 35,000 내지 38,000 달톤의 분자량 평균 및 7.75 몰% 내지 8.75 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-HM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 36,500 달톤의 분자량 평균 및 8.25 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다.
적어도 하나의 폴리에스테르 고 유동 연성 - 저 분자량(HFD-LM) 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 분자량 평균 및 3.0 몰% 내지 7.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-LM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 17,000 내지 25,500 달톤의 분자량 평균 및 4.0 몰% 내지 7.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-LM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 19,000 내지 23,000 달톤의 분자량 평균 및 5.0 몰% 내지 7.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-LM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 20,000 내지 22,000 달톤의 분자량 평균 및 5.5 몰% 내지 6.5 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폴리에스테르 HFD-LM 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 21,500 달톤의 분자량 평균 및 6.0 몰% 세박산(총 조성물 중)을 가질 수 있다.
세박산 유도된 폴리에스테르-폴리카보네이트는 그로부터 유래된 조성물의 적어도 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 15 중량%, 16 중량%, 17 중량%, 18 중량%, 19 중량%, 20 중량%, 25 중량%, 30 중량%, 35 중량%, 40 중량%, 45 중량%, 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 또는 65 중량%의 ASTM-D-6866에 따른 생물함량을 가질 수 있다. 폴리에스테르-폴리카보네이트는 적어도 5 중량%의 ASTM-D-6866에 따른 생물함량을 가질 수 있다. 중합체, 또는 그로부터 유래된 임의의 조성물은 적어도 5.0 중량%의 세박산 함량을 가질 수 있다.
폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 유리하게 카복실산 무수물 기(anhydride groups)를 낮은 수준으로 가진다. 무수물 기는 두 지방족 2산, 또는 화학적 등가물이 반응하여 무수물 결합(likage)을 형성한 경우이다. 이러한 무수물 결합에서 바인딩된(bound) 카복실산 기의 양은 공중합체의 카복실산 함량의 총량의 10 몰% 미만이어야 한다. 다른 구체예에서 무수물 함량은 공중합체의 카복실산 함량의 5 몰% 미만이어야 하고, 또 다른 구체예에서 공중합체의 카복실산 함량은 2 몰% 미만이어야 한다. 무수물 기의 낮은 수준은 공지된 방법에 의해서, 예를 들어 처음에는 낮은 pH(약 4 내지 6)에서 디카복실산, 비스페놀 및 포스겐의 계면 중합 반응을 수행하여 중합체 중에 2산의 높은 혼입(incorporation)을 얻고, 다음에 어떤 비율의 단량체가 성장중인 중합체 사슬에 혼입된 후, 높은 pH(약 10 내지 11)로 교체(switching)하여 임의의 무수물 기를 에스테르 결합으로 전환(convert)함으로써 달성될 수 있다. 무수물 결합은 본 분야에 공지된 많은 방법에 의해서, 예를 들어 카보닐 기에 인접한 수소의 신호를 나타내는 양자 NMR 분석에 의해서 결정될 수 있다. 한 구체예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체는 양자 NMR 분석에 의해서 결정된바, 5 몰% 미만, 구체적으로 3 몰% 미만, 더 구체적으로 2 몰% 미만과 같은 적은 양의 무수물 결합을 가진다. 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체 중 적은 양의 무수물 결합은 공중합체에서 뛰어난 용융물 안정성뿐만 아니라 다른 바람직한 특성에 기여한다.
폴리카보네이트는 계면 중합 및 용융 중합과 같은 공정에 의해서 제조될 수 있다. 고 Tg 코폴리카보네이트는 일반적으로 계면 중합을 사용하여 제조된다. 계면 중합을 위한 반응 조건은 다양할 수 있지만, 예시적인 공정은 일반적으로 수성 가성소다 또는 칼리(potash) 중에 2가 페놀 반응물을 용해하거나 분산시키는 단계, 얻어진 혼합물을 물-비혼화성 용매 매체(medium)에 첨가하는 단계, 및 제어된 pH 조건, 예를 들어 8 내지 10에서, 예를 들어 3차 아민 또는 상 전이 촉매와 같은 촉매의 존재하에 카보네이트 전구체와 반응물을 접촉시키는 단계를 수반한다. 가장 흔히 사용되는 물-비혼화성 용매는 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔 등을 포함한다.
예시적인 카보네이트 전구체는, 예를 들어 카보닐 할로겐화물, 예를 들어 브롬화 카보닐 또는 염화 카보닐, 또는 할로포메이트, 예를 들어 2가 페놀의 비스할로포메이트(예를 들어, 비스페놀 A, 히드로퀴논 등의 비스클로로포메이트) 또는 글리콜의 비스할로포메이트(예를 들어, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등의 비스할로포메이트)를 포함할 수 있다. 또한, 전술한 종류의 카보네이트 전구체 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 사용될 수 있다. 예를 들어, 카보네이트 결합을 형성하기 위한 계면 중합 반응은 카보네이트 전구체로서 포스겐을 사용하며, 이것은 포스겐화 반응이라고 한다.
3차 아민 중에서 지방족 3차 아민, 예를 들어 트리에틸아민, 트리부틸아민, 고리지방족 아민, 예를 들어 N,N-디에틸-시클로헥실아민 및 방향족 3차 아민, 예를 들어 N,N-디메틸아닐린이 사용될 수 있다.
상 전이 촉매 중에서 식 (R3)4Q+X의 촉매가 사용될 수 있으며, 여기서 각 R3은 동일하거나 상이하며, C1 -10 알킬 기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; X는 할로겐 원자 또는 C1 -8 알콕시 기 또는 C6 -18 아릴옥시 기이다. 예시적인 상 전이 촉매는, 예를 들어 [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 알콕시 기 또는 C6 -18 아릴옥시 기이다. 상 전이 촉매의 유효량은 포스겐화 혼합물 중 비스페놀의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%일 수 있다. 예를 들어, 상 전이 촉매의 유효량은 포스겐화 혼합물 중 비스페놀의 중량을 기준으로 0.5 내지 2 중량%일 수 있다.
폴리카보네이트는 용융 중합 공정에 의해서 제조될 수 있다. 일반적으로, 용융 중합 공정에서, 폴리카보네이트는 용융된 상태에서 디히드록시 반응물(들) (즉, 지방족 디올 및/또는 지방족 2산, 및 추가의 디히드록시 화합물)과 디페닐 카보네이트와 같은 디아릴 카보네이트 에스테르, 또는 더 구체적으로 어떤 구체예에서는 비스(메틸 살리실)카보네이트(BMSC)와 같은 활성 카보네이트를 트랜스에스테르화 촉매의 존재하에 공-반응(co-reacting)시킴으로써 제조된다. 반응은 전형적인 중합 장비, 예를 들어 하나 이상의 연속 교반 반응기(CSTR's), 플러그 플로 반응기(plug flow reactors), 와이어 ?팅 폴 중합장치(wire wetting fall polymerizers), 프리 폴 중합장치(free fall polymerizers), 와이프드 필름 중합장치(wiped film polymerizers), BANBURY® 혼합기, 싱글 또는 트윈 스크류 압출기, 또는 이들의 조합에서 수행될 수 있다. 증류에 의해서 휘발성 1가 페놀이 용융된 반응물로부터 제거되고, 중합체가 용융된 잔류물로서 분리된다. 폴리카보네이트를 제조하기 위한 특히 유용한 용융물 공정은 아릴 상에 전자-끌기 치환체를 갖는 디아릴 카보네이트 에스테르를 사용한다. 전자-끌기(electron withdrawing) 치환체를 가진 특히 유용한 디아릴 카보네이트 에스테르의 예들은 비스(4-니트로페닐)카보네이트, 비스(2-클로로페닐)카보네이트, 비스(4-클로로페닐)카보네이트, 비스(메틸살리실)카보네이트, 비스(4-메틸카복실페닐)카보네이트, 비스(2-아세틸페닐)카복실레이트, 비스(4-아세틸페닐)카복실레이트, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
모든 종류의 폴리카보네이트 말단 기가 고 및 저 Tg 폴리카보네이트에서 유용한 것으로 고려되며, 단 이러한 말단 기는 조성물의 바람직한 특성에 유의하게 부정적인 영향을 미치지 않아야 한다. 분자량 성장 속도를 제한하고, 이로써 제1 및/또는 제2 폴리카보네이트의 분자량을 제어하기 위해서 말단봉쇄제(end capping agent)(또한 사슬중단제(chain-stopper)라고도 한다)가 사용될 수 있다. 예시적인 사슬중단제는 특정 모노페놀계 화합물(즉, 단일 자유 히드록시 기를 갖는 페닐 화합물), 모노카복실산 염화물, 및/또는 모노클로로포메이트를 포함한다. 페놀계 사슬중단제는 페놀 및 C1-C22 알킬-치환된 페놀, 예를 들어 p-쿠밀-페놀(PCP), 레졸시놀 모노벤조에이트, 및 p- 및 3차-부틸 페놀, 크레졸, 및 디페놀의 모노에테르, 예를 들어 p-메톡시페놀에 의해서 예시된다. 8 내지 9개 탄소 원자를 갖는 분지쇄 알킬 치환체를 가진 알킬-치환된 페놀이 구체적으로 언급될 수 있다.
말단 기는 단량체 비율, 불완전한 중합, 사슬 절단 등은 물론 임의의 추가된 말단봉쇄 기의 선택으로부터, 카보닐 공급원(즉, 디아릴 카보네이트)으로부터 유도될 수 있으며, 히드록시 기, 카복실산 기 등과 같은 유도체화 가능한 작용기를 포함할 수 있다. 한 구체예에서, 폴리카보네이트의 말단 기는 디아릴 카보네이트로부터 유도된 구조 유닛을 포함할 수 있으며, 여기서 구조 유닛은 말단 기일 수 있다. 추가의 구체예에서, 말단 기는 활성 카보네이트로부터 유도된다. 이러한 말단 기는 히드록시 기가 활성 카보네이트의 카보네이트 카보닐 대신에, 활성 카보네이트로부터의 에스테르 카보닐과 반응하는 조건에서 적절히 치환된 활성 카보네이트의 알킬 에스테르와 폴리카보네이트 중합체 사슬의 말단에 있는 히드록시 기의 트랜스에스테르화 반응으로부터 유도할 수 있다. 이 방식에서, 활성 카보네이트로부터 유도된 에스테르 함유 화합물 또는 하위구조로부터 유도된 구조 유닛은 에스테르 말단 기를 형성할 수 있다. 한 구체예에서, 살리실산 에스테르로부터 유도된 에스테르 말단 기는 BMSC 또는 다른 치환된 또는 미치환된 비스(알킬살리실)카보네이트, 예를 들어 비스(에틸살리실)카보네이트, 비스(프로필살리실)카보네이트, 비스(페닐살리실)카보네이트, 비스(벤질살리실)카보네이트 등의 잔류물일 수 있다. 특정 구체예에서, BMSC가 활성 카보닐 공급원으로 사용된 경우, 말단 기는 BMSC로부터 유도되고, BMSC의 잔류물이며, 식 (15)의 구조를 갖는 살리실산 에스테르로부터 유도된 에스테르 말단 기이다:
Figure 112014051899337-pct00015
활성 방향족 카보네이트를 사용한 중합 반응을 위한 반응물은 고체 형태 또는 용융된 형태로 반응기에 장입(charged)될 수 있다. 반응물의 반응기로의 초기 장입과 중합을 위한 반응성 조건에서 이들 물질들의 후속 혼합은 질소 분위기(atmosphere)와 같은 불활성 기체 분위기에서 수행될 수 있다. 또한, 하나 이상의 반응물의 장입은 중합 반응의 후기 단계에서 행해질 수 있다. 반응 혼합물의 혼합은 교반과 같은 본 분야에 공지된 임의의 방법에 의해서 달성된다. 반응성 조건은 시간, 온도, 압력 및 반응물의 중합에 영향을 미치는 다른 요인들을 포함한다. 전형적으로, 활성 방향족 카보네이트는 단량체 유닛 화합물의 총 몰에 대해서 0.8 내지 1.3, 더 바람직하게는 0.9 내지 1.3, 그리고 이들 사이의 모든 하위-범위의 몰 비로 첨가된다. 특정 구체예에서, 단량체 유닛 화합물에 대한 활성 방향족 카보네이트의 몰 비는 1.013 내지 1.29, 특히 1.015 내지 1.028이다. 다른 특정 구체예에서, 활성 방향족 카보네이트는 BMSC이다.
또한, 분지형 기를 가진 폴리카보네이트도 유용한 것으로 고려되며, 단 이러한 분지형은 폴리카보네이트의 바람직한 특성에 유의하게 부정적인 영향을 미치지 않아야 한다. 분지된 폴리카보네이트 블럭(blocks)은 중합 동안 분지화제를 첨가함으로써 제조될 수 있다. 이런 분지화제는 히드록실, 카복실, 카복실산 무수물, 할로포밀, 및 전술한 작용기들의 혼합물로부터 선택된 적어도 3개의 작용기를 함유하는 다작용성 유기 화합물을 포함한다. 구체적인 예들은 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 삼염화 트리멜리트산, 트리스-p-히드록시페닐에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀TC(1,3,5-트리스((p-히드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA(4(4(1,1-비스(p-히드록시페닐)-에틸)알파, 알파-디메틸벤질)페놀), 4-클로로포밀 프탈산 무수물, 트리메스산, 및 벤조페논 테트라카복실산을 포함한다. 분지화제는 약 0.05 내지 약 2.0 중량%의 수준으로 첨가될 수 있다. 선형 폴리카보네이트와 분지된 폴리카보네이트를 포함하는 혼합물이 사용될 수 있다.
폴리카보네이트 공중합체에 더하여, 본 발명의 조성물을 포함하는 성형된 물품에 선택된 특징을 제공하기 위해서 본 발명의 배합 조성물은 하나 이상의 충전제를 포함한다. 예시적인 충전제는, 제한은 아니지만 유리 충전제(유리 섬유, 유리 구체 및/또는 유리 플레이크 등), 탄소 섬유, 카본 블랙, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
충전제는 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량%, 31 중량%, 32 중량%, 33 중량%, 34 중량%, 35 중량%, 36 중량%, 37 중량%, 38 중량%, 39 중량%, 40 중량%, 41 중량%, 42 중량%, 43 중량%, 44 중량%, 45 중량%, 46 중량%, 47 중량%, 48 중량%, 49 중량%, 또는 50 중량% 사이일 수 있다. 한 구체예에서, 충전제는 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 40 중량%일 수 있다.
한 구체예에서, 배합 중합체 조성물은 유리를 포함한다. 유리는 강성(탄성률) 및 치수 안정성(열 팽창 계수)을 개선하기 위하여 폴리카보네이트에 존재하는 일종의 충전제 또는 강화제이다. 유리는 유리 섬유, 예를 들어 E, A, C, ECR, R, S, D 또는 NE 유리일 수 있다. 유리는 오웬-코닝(Owen-Corning)에 의해서 제작될 수 있다. 유리는 무색이거나, 또는 빛 스펙트럼(spectrum) 내의 임의의 색일 수 있다(즉, 청색, 적색, 녹색, 갈색, 녹색, 황색 등). 유리는 유리 플레이크, 유리 섬유, 및 세단된 유리의 형태일 수 있다.
한 구체예에서, 유리 섬유는 원기둥일 수 있다. 다른 구체예에서, 유리 섬유 가닥은 평탄할 수 있으며, 장방형, 타원형, 원기둥형 또는 직사각형 단면 형상을 갖고, 최대 치수와 최소 치수의 비는 1.2:1 내지 10:1의 범위이다.
한 구체예에서, 유리 섬유의 길이는 성형 전에 1 내지 약 30 밀리미터일 수 있다. 다른 구체예에서, 유리 섬유의 길이는 성형 전에 적어도 3 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 유리 섬유의 길이는 성형 전에 적어도 5 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 유리 섬유의 길이는 성형 전에 적어도 10 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 유리 섬유의 길이는 성형 전에 최대 20 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 유리 섬유의 길이는 성형 전에 최대 15 밀리미터일 수 있다. 성형 후, 유리 섬유의 길이는 상기 명시된 것보다 작을 수 있다. 예를 들어, 한 구체예에서, 성형 후에 유리 섬유의 길이는 30 마이크로미터 내지 3 밀리미터일 수 있다.
한 구체예에서, 유리 섬유의 직경은 성형 전후에 모두 4 내지 20 마이크로미터일 수 있다. 다른 구체예에서, 유리 섬유의 직경은 적어도 8 마이크로미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 유리 섬유의 직경은 최대 15 마이크로미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 유리 섬유의 직경은 최대 12 마이크로미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 유리 섬유의 직경은 최대 10 마이크로미터일 수 있다.
유리는 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량%, 31 중량%, 32 중량%, 33 중량%, 34 중량%, 35 중량%, 36 중량%, 37 중량%, 38 중량%, 39 중량%, 40 중량%, 41 중량%, 42 중량%, 43 중량%, 44 중량%, 45 중량%, 46 중량%, 47 중량%, 48 중량%, 49 중량%, 또는 50 중량% 사이일 수 있다. 한 구체예에서, 유리는 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 35 중량% 사이일 수 있다.
다른 구체예에서, 배합 중합체 조성물은 탄소 섬유를 포함한다. 탄소 섬유는 강성(탄성률) 및 전도성을 개선하기 위하여 폴리카보네이트에 존재하는 일종의 충전제 또는 강화제이다.
한 구체예에서, 탄소 섬유의 길이는 성형 전에 1 내지 약 30 밀리미터일 수 있다. 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 길이는 성형 전에 적어도 3 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 길이는 성형 전에 적어도 5 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 길이는 성형 전에 적어도 10 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 길이는 성형 전에 최대 20 밀리미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 길이는 성형 전에 최대 15 밀리미터일 수 있다. 성형 후, 탄소 섬유의 길이는 상기 명시된 것보다 작을 수 있다. 예를 들어, 한 구체예에서, 성형 후에 탄소 섬유의 길이는 30 마이크로미터 내지 3 밀리미터일 수 있다.
한 구체예에서, 탄소 섬유의 직경은 성형 전후에 모두 4 내지 20 마이크로미터일 수 있다. 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 직경은 적어도 8 마이크로미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 직경은 최대 15 마이크로미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 직경은 최대 12마이크로미터일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 탄소 섬유의 직경은 최대 10 마이크로미터일 수 있다.
탄소 섬유는 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량%, 31 중량%, 32 중량%, 33 중량%, 34 중량%, 35 중량%, 36 중량%, 37 중량%, 38 중량%, 39 중량%, 40 중량%, 41 중량%, 42 중량%, 43 중량%, 44 중량%, 45 중량%, 46 중량%, 47 중량%, 48 중량%, 49 중량%, 또는 50 중량% 사이일 수 있다. 한 구체예에서, 탄소 섬유는 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 35 중량% 사이일 수 있다.
다른 대안의 구체예에서, 배합 중합체 조성물은 도전성 충전제를 포함한다. 도전성 충전제는, 제한은 아니지만 예를 들어 카본 블랙, 탄소 나노튜브, 탄소 섬유 및 그래파이트 등과 같은 탄소성 충전제, 또는 전술한 탄소성 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 200nm 이하의 평균 입도를 갖는 카본 블랙이 유리하다. 한 구체예에서, 100nm 이하의 평균 입자 직경을 갖는 카본 블랙이 사용될 수 있다. 다른 구체예에서, 40nm 이하의 평균 입자 직경을 갖는 카본 블랙이 사용될 수 있다. 탄소 나노튜브는 단일벽 탄소 나노튜브, 다중벽 탄소 나노튜브 등을 포함할 수 있다. 탄소 나노튜브는 일반적으로 2 이상의 애스펙트 비(aspect ratio)를 가진다. 한 구체예에서, 탄소 나노튜브는 100 이상의 애스펙트 비를 가진다. 다른 구체예에서, 탄소 나노튜브는 1,000 이상의 애스펙트 비를 가진다. 탄소 나노튜브는 2 나노미터(nm) 내지 500nm의 직경을 가진다. 한 구체예에서, 탄소 나노튜브는 5nm 내지 100nm의 직경을 가진다. 한 구체예에서, 탄소 나노튜브는 7nm 내지 30nm의 직경을 가진다. 그래파이트 섬유는 일반적으로 피치 또는 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 섬유의 열분해로부터 얻어진다. 1 마이크로미터 내지 30 마이크로미터의 직경과 0.5 밀리미터 내지 2 센티미터의 길이를 갖는 그래파이트 섬유가 전기 도전성 중합체 조성물에 사용될 수 있다.
한 구체예에서, 도전성 충전제는 카본 블랙이며, 순수한 형태로 첨가된다. 다른 구체예에서, 도전성 충전제는 마스터배치의 형태로 화합물에 첨가되는 카본 블랙이다.
도전성 충전제는 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량%, 31 중량%, 32 중량%, 33 중량%, 34 중량%, 35 중량%, 36 중량%, 37 중량%, 38 중량%, 39 중량%, 40 중량%, 41 중량%, 42 중량%, 43 중량%, 44 중량%, 45 중량%, 46 중량%, 47 중량%, 48 중량%, 49 중량%, 또는 50 중량% 사이일 수 있다. 한 구체예에서, 도전성 충전제는 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 35 중량% 사이일 수 있다.
다른 대안적인 구체예에서, 배합 중합체 조성물은 세라믹 충전제를 포함한다. 적합한 세라믹 충전제의 예들은 금속 산화물, 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 수산화물, 수산화물 코팅을 가진 금속 산화물, 금속 탄소질화물, 금속 산소질화물, 금속 붕화물, 금속 붕소탄화물 등, 또는 전술한 무기 물질 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다. 전술한 세라믹 충전제에서 금속 양이온은 전이금속, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속 등, 또는 전술한 금속 양이온 중 적어도 하나를 포함하는 조합일 수 있다.
적합한 전기 도전성 세라믹 충전제의 예들은 이붕화티타늄(TiB2), 탄화텅스텐(WC), 산화주석, 산화주석인듐(ITO), 산화주석안티몬, 질화티타늄(TiN), 질화지르코늄(ZrN), 탄화티타늄(TiC), 규화몰리브덴(MoSi2), 티탄산칼륨 휘스커(whiskers), 산화바나듐(V2O3), 또는 전술한 세라믹 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다.
세라믹 충전제는 분말, 휘스커, 소섬유 또는 섬유의 형태일 수 있으며, 직경은 0.3 내지 20 마이크로미터(㎛)이고, 애스펙트 비는(L/D) >= 1이다.
세라믹 충전제는 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 weight%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량%, 31 중량%, 32 중량%, 33 중량%, 34 중량%, 35 중량%, 36 중량%, 37 중량%, 38 중량%, 39 중량%, 40 중량%, 41 중량%, 42 중량%, 43 중량%, 44 중량%, 45 중량%, 46 중량%, 47 중량%, 48 중량%, 49 중량%, 또는 50 중량% 사이일 수 있다. 도전성 충전제는 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 35 중량% 사이일 수 있다.
또 다른 대안적인 구체예에서, 배합 중합체 조성물은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함한다. PTFE는 조성물의 총 중량을 기준으로 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량% 사이일 수 있다. 한 구체예에서, PTFE는 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량% 사이일 수 있다.
폴리카보네이트 공중합체와 충전제에 더하여, 본 발명의 배합 조성물은 이런 종류의 수지 조성물에 보통 혼입되는 다양한 첨가제를 포함한다. 첨가제들의 혼합물이 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 조성물을 형성하기 위해서 성분들을 혼합하는 동안 적당한 시간에 혼합될 수 있다. 하나 이상의 첨가제가 열가소성 조성물을 함유하는 성형된 물품의 청정도 특징에 실질적으로 영향 없이 열가소성 조성물 및 그로부터 제조된 임의의 성형된 물품에 하나 이상의 선택된 특징을 부여하기 위하여 열가소성 조성물에 포함된다. 본 발명에서 포함될 수 있는 첨가제의 예들은, 제한은 아니지만 열 안정제, 공정 안정제, 항산화제, 광 안정제, 대전방지제, 이형제, UV 흡수제, 윤활제, 유동촉진제, 충격조정제 또는 전술한 첨가제 중 하나 이상의 조합을 포함한다.
적합한 열 안정제는, 예를 들어 유기 포스파이트, 예를 들어 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼성 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 등; 포스포네이트, 예를 들어 디메틸벤젠 포스포네이트 등, 포스페이트, 예를 들어 트리메틸 포스페이트 등, 또는 전술한 열 안정제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정제는 일반적으로 어떤 충전제를 배제한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 항산화제는, 예를 들어 유기포스파이트, 예를 들어 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화 반응 생성물로서, 예를 들어 테트라키스[메틸렌(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)]메탄 등; 파라-크레졸 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 히드로퀴논; 히드록실화 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 베타-(5-터트-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르로서, 예를 들어 디스테아릴 티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등; 베타-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 아미드 등, 또는 전술한 항산화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 항산화제는 일반적으로 어떤 충전제를 배제한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 광 안정제는, 예를 들어 벤조트리아졸, 예를 들어 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-터트-옥틸페닐)-벤조트리아졸 및 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논 등, 또는 전술한 광 안정제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 광 안정제는 일반적으로 어떤 충전제를 배제한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 대전방지제는, 예를 들어 글리세롤 모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴 술포네이트, 나트륨 도데실벤젠술포네이트 등, 또는 전술한 대전방지제들의 조합을 포함한다. 한 구체예에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본 블랙, 또는 전술한 것들의 임의의 조합이 화학적 대전방지제를 함유하는 중합체 수지에 사용될 수 있으며, 조성물을 정전기 소산성으로 만든다.
적합한 이형제는, 예를 들어 금속 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 밀랍, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스 등, 또는 전술한 이형제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 이형제는 일반적으로 어떤 충전제를 배제한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 UV 흡수제는, 예를 들어 히드록시벤조페논; 히드록시벤조트리아졸; 히드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐라이드; 벤족사지논; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀(CYASORBOTM 5411); 2-히드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논(CYASORBOTM 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)-페놀(CYASORBOTM 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온)(CYASORBOTM UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판(UVINULOTM 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 나노-크기 무기 물질, 예를 들어 입자 크기가 모두 100 나노미터 이하인 산화티타늄, 산화세륨 및 산화아연 등, 또는 전술한 UV 흡수제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. UV 흡수제는 일반적으로 어떤 충전제를 배제한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 윤활제는, 예를 들어 지방산 에스테르, 예를 들어 알킬 스테아릴 에스테르, 예를 들어 메틸 스테아레이트 등; 폴리에틸렌 글리콜 중합체, 폴리프로필렌 글리콜 중합체 및 이들의 공중합체를 포함하는 친수성 및 소수성 계면활성제와 메틸 스테아레이트의 혼합물, 예를 들어 적합한 용매 중의 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 공중합체; 또는 전술한 윤활제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 윤활제는 일반적으로 어떤 충전제를 배제한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용된다.
본 발명의 조성물이 제조될 수 있는 방법에 대해서 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 성형 펠릿을 제조하기 위해서 성분들이 열가소성 수지와 함께 압출 화합장치에 배치될 수 있다. 대안으로서, 성분들이 건성 배합에 의해서 열가소성 수지와 혼합될 수 있고, 다음에 밀 위에서 유동하면서 분쇄되거나, 또는 압출되어 세단될 수 있다. 더 나아가, 성분들은 또한 분말 또는 과립상 열가소성 수지와 혼합될 수 있고, 예를 들어 사출 성형이나 이송 성형 기술에 의해서 직접 성형될 수 있다.
본 발명의 조성물은 펠릿으로 압출될 수 있다. 조성물은 다양한 구조물 또는 물품, 특히 전자 장비, 전자 하우징, 또는 전자 구성요소와 같은 증진된 청정도가 유익한 것들로 공지된 방법에 의해서 성형되거나, 폼 가공(foamed)되거나, 또는 압출될 수 있다.
상기 방법의 바람직한 구체예에서, 열가소성 조성물은 약 280 내지 약 300℃의 온도에서 다이(die)를 통해서 압출되며, 상기 열가소성 조성물은 약 40 내지 약 50 중량 퍼센트의 폴리아미드, 약 35 내지 약 45 중량 퍼센트의 폴리(아릴렌 에테르), 약 7 내지 약 13 중량 퍼센트의 유리 섬유, 및 약 1 내지 약 3 중량 퍼센트의 폴리프로필렌을 포함하고; 상기 폴리아미드는 폴리아미드-6,6을 포함하고; 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 클로로포름 중에서 25℃에서 측정된 약 0.35 내지 약 0.46 데시리터/g의 고유 점도를 갖는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 포함하고; 상기 폴리프로필렌은 약 20,000 내지 약 500,000 원자 질량 단위의 중량-평균 분자량을 갖는 호모폴리프로필렌이고; 상기 열가소성 조성물은 약 0.5 내지 약 2 중량 퍼센트의 저 밀도 폴리에틸렌 및 약 0.02 내지 약 0.5 중량 퍼센트의 불화 비닐리덴과 헥사플루오로프로필렌의 공중합체를 더 포함하며, 상기 공중합체는 공중합체의 총 중량을 기준으로 약 60 내지 약 70 중량%의 불소 함량을 가진다.
본 발명의 한 구체예는 50 내지 95 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트; 및 5 내지 50 중량%의 유리, 세라믹 섬유, 탄소 섬유, 도전성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하는 열가소성 조성물이며, 여기서 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은, 동일한 적어도 하나의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 적어도 20% 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 적어도 20% 더 높은 충격 강도, 및 적어도 20% 더 낮은 액체 입자 수를 가진다.
바람직한 구체예에서, 열가소성 조성물은 65 내지 90 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트; 및 10 내지 35 중량%의 유리, 탄소 섬유, 도전성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하며, 여기서 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은, 동일한 적어도 하나의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 적어도 20% 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 적어도 20% 더 높은 충격 강도, 및 적어도 20% 더 낮은 액체 입자 수를 가진다.
다른 구체예는 본원에 설명된 조성물 중 어느 것을 포함하는 프로파일-압출된(profile-extruded) 물품이다.
본 발명은 적어도 다음의 구체예들을 포함한다.
구체예 1: 50 내지 95 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트 및 5 내지 50 중량%의 유리, 세라믹 섬유, 탄소 섬유, 도전성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하는 열가소성 조성물로서, 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은, 동일한 적어도 하나의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 적어도 20% 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 적어도 20% 더 높은 충격 강도, 및 적어도 20% 더 낮은 액체 입자 수를 갖는 조성물.
구체예 2: 구체예 1의 조성물로서, 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균을 가지며, (a) 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40,000 달톤의 중량-평균 분자량 및 5.0 몰%(총 조성물 중) 내지 15.0 몰% 세박산; 또는 (b) 폴리카보네이트 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 중량-평균 분자량 및 5.0 몰% 내지 12.0 몰% 세박산을 갖는 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 조성물.
구체예 3: 구체예 1 또는 2의 조성물로서, 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균 및 7.75 몰% 내지 8.75 몰% 세박산(총 조성물 중)을 갖는 조성물.
구체예 4: 구체예 1-3 중 어느 것의 조성물로서, 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 분자량 평균 및 5.5 몰% 내지 6.5 몰% 세박산(총 조성물 중)을 갖는 조성물.
구체예 5: 구체예 1-4 중 어느 것의 조성물로서, 열 안정제, 이형제, 충격조정제, UV 안정제, 내연제, 대전방지제, 적하방지제, 방사선 안정제 및/또는 착색제와 같은 다른 첨가제를 더 포함하는 조성물.
구체예 6: 구체예 1-5 중 어느 것의 조성물로서, 충전제는 유리 섬유를 포함하는 조성물.
구체예 7: 구체예 1-6 중 어느 것의 조성물로서, 충전제는 탄소 섬유를 포함하는 조성물.
구체예 8: 구체예 1-7 중 어느 것의 조성물로서, 충전제는 도전성 카본 블랙을 포함하는 조성물.
구체예 9: 구체예 1-8 중 어느 것의 조성물로서, 충전제는 탄소 섬유 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 조성물.
구체예 10: 구체예 1-9 중 어느 것의 조성물로서, 조성물은 5 내지 35 중량%의 적어도 하나의 충전제를 포함하는 조성물.
구체예 11: 65 내지 90 중량%의 하나 이상의 폴리카보네이트 및 10 내지 35 중량%의 유리, 탄소 섬유, 도전성 충전제, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제를 포함하는 열가소성 조성물로서, 폴리카보네이트의 적어도 하나는 세박산으로부터 유도된 적어도 하나의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 적어도 5%의 생물함량을 가지며; 상기 조성물은, 동일한 적어도 하나의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 적어도 20% 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 적어도 20% 더 높은 충격 강도, 및 적어도 20% 더 낮은 액체 입자 수를 갖는 조성물.
구체예 12: 구체예 11의 조성물로서, 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균을 가지며, (a) 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40,000 달톤의 중량-평균 분자량 및 5.0 몰%(총 조성물 중) 내지 15.0 몰% 세박산; 또는 (b) 폴리카보네이트 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 중량-평균 분자량 및 5.0 몰% 내지 12.0 몰% 세박산을 갖는 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 조성물.
구체예 13: 구체예 11 또는 12의 조성물로서, 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40000 달톤의 분자량 평균 및 7.75 몰% 내지 8.75 몰% 세박산(총 조성물 중)을 갖는 조성물.
구체예 14: 구체예 11-13 중 어느 것의 조성물로서, 적어도 하나의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 분자량 평균 및 5.5 몰% 내지 6.5 몰% 세박산(총 조성물 중)을 갖는 조성물.
구체예 15: 구체예 11-14 중 어느 것의 조성물로서, 열 안정제, 이형제, 충격조정제, UV 안정제, 내연제, 대전방지제, 적하방지제, 방사선 안정제 및/또는 착색제와 같은 다른 첨가제를 더 포함하는 조성물.
구체예 16: 구체예 11-15 중 어느 것의 조성물로서, 충전제가 유리 섬유를 포함하는 충전제.
구체예 17: 구체예 11-16 중 어느 것의 조성물로서, 충전제가 탄소 섬유를 포함하는 충전제.
구체예 18: 구체예 11-17 중 어느 것의 조성물로서, 충전제가 도전성 카본 블랙을 포함하는 충전제.
구체예 19: 구체예 11-18 중 어느 것의 조성물로서, 충전제가 탄소 섬유 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 충전제.
구체예 20: 구체예 1-10 중 어느 것의 조성물을 포함하는 프로파일-압출된 물품.
구체예 21: 구체예 11-19 중 어느 것의 조성물을 포함하는 프로파일-압출된 물품.
본 발명은 이후의 비제한적 실시예들에 의해서 더 예시된다.
사용된 모든 재료는 아래 표들에서 찾을 수 있다. 아래 표에 기록된 중량-평균 분자량 값은 가교된 스티렌-디비닐 벤젠 컬럼을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해서 얻어졌고, 폴리카보네이트 기준에 맞게 보정되었다. GPC 샘플은 약 1mg/ml의 농도로 제조되고, 용매로서 염화메틸렌을 사용하여 약 1.5ml/분의 유속으로 용출된다.
아래 표 1은 이 용도에서 사용되는 재료들에 관한 일반적 설명을 제공한다. 화합(compounding)은 도시바 SE37mm 트윈-스크류 압출기(Toshiba SE37mm twin-screw extruder)에서 처리되었다. 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 도전성 카본 블랙이 하류의 구역(7)에 공급된다. 다른 성분들은 상류로부터 메인 스로트로부터 공급되었다. 첨가제는 수퍼블랜더(super blender)에 의해서 폴리카보네이트(PC) 분말과 예비-배합된 후 공급되었다. 예비-배합, 압출, 성형, 취급 및 샘플링은 청정 화합 시스템(CCS) 표준 작업 절차, 엄격한 공정 환경 요건하에 선택된 원료로부터 반도체 산업을 위한 특별한 이온 및 기체배출 규격을 만족하는 재료를 생성하는 제어된 화합 공정에 엄격히 따른다. 표 2는 화합(compounding)을 열거했고, 표 3은 성형 조건에 대한 것이다.
원료 리스트
항목 SABIC IP 원료 코드 설명 Cas # 기능
1 수지 SABIC IP Lexan* 공중합체, C914089 137397-37-6 수지
2 수지 SABIC IP Lexan* 공중합체, C914090 137397-37-6 수지
3 F232 아크릴 중합체 충격조정제, 펠릿, EXL3330 25852-37-3,471-34-1 충격조정제
4 G512972 Nittobo, CSG 3PA-830, 평탄형 유리 섬유 65997-17-3 충전제
5 168138 Ketjen 탄소 분말 E300 1333-86-4 충전제
6 F5401 펠릿형 탄소 섬유, Fortafil 202 70892-43-2 충전제
7 F538 8 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 115-83-3 이형제
8 F545207 Formosa 탄소 섬유 CS-2516 7440-44-0 충전제
9 F544702 Toho Tenax A HT C483 6mm 탄소 섬유 7440-44-0 충전제
10 F6860 PTFE 9002-84-0 충전제
화합 공정 셋업
변수 UOM 설정
화합장치 종류 NONE Toshiba TEM-37BS
배럴 사이즈 mm 1500
다이 mm 4
구역 1 온도 ℃ 50
구역 2 온도 ℃ 100
구역 3 온도 ℃ 200
구역 4 온도 ℃ 250
구역 5 온도 ℃ 250-270
구역 6 온도 ℃ 250-270
구역 7 온도 ℃ 250-270
구역 8 온도 ℃ 250-270
구역 9 온도 ℃ 250-270
구역 10 온도 ℃ 250-270
구역 11 온도 ℃ 250-270
다이 온도 ℃ 255-275
스크류 속도 rpm 300-400
처리량 kg/hr 30-50
진공 MPa -0.08
사이드 피더 속도 rpm 300
사이드 피더 1 노트 배럴 7
성형 셋업
변수 단위 설정
Cnd: 예비-건조 시간 시간 4-6
Cnd: 예비-건조 온도 ℃ 90-110
호퍼 온도 ℃ 50
구역 1 온도 ℃ 260-280
구역 2 온도 ℃ 280-320
구역 3 온도 ℃ 280-320
노즐 온도 ℃ 280-320
몰드 온도 ℃ 90-120
스크류 속도 rpm 100
배압 kgf/cm2 30-80
냉각 시간 s 20
성형기 없음 FANUC
숏 체적 mm 84
숏 체적 mm/s 60
유지 압력 kgf/cm2 800
최대 사출 압력 kgf/cm2 1000
누출(leachable) 이온 함량(LIC), 기체배출, 총 유기 화합물(TOC) 및 액체 입자 수(LPC)의 항목으로 청정도를 평가했다. 모든 청정도 변수는 낮을수록 좋다.
LPC: LPC 테스트는 성형품을 기초로 했으며, 성형품을 탈이온수에 담가서 30분(min) 동안 초음파 탱크(68 킬로헤르쯔(KHz))에서 추출했다. 0.3 내지 2.0 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 물속의 입자들을 계수했다.
기체배출: 펠릿 또는 성형품을 가지고 3 시간 동안 85℃에서 다이나믹 헤드-스페이스 기체 크로마토그래피/질량분광기(DHS-GCMS)를 사용하여 견본을 검출했다;
TOC: 펠릿 또는 성형 바 또는 이들 둘 다에 대해서 휘발성 및 비-휘발성 유기 화합물을 제어했고, 이후 기체배출 및 NVR 검사에 의해서 평가했다. 이 방법은 10분 동안 10 밀리미터(ml) 헥산과 함께 침지한(soacked) 10 그램(g) 펠릿을 검사하는 단계를 포함한다. 용액 8ml를 건조시켜 용매를 제거한 다음, 1ml 헥산을 가하여 용액을 재용해한다. 이 용액을 다시 건조시키 후, 염화메틸렌 중 50 마이크로리터(㎕) D10-안트라센-2 파트 퍼 밀리언(ppm) 표준(standard)을 가했다. 300℃의 인젝터 온도에서 기체 크로마토그래피/질량분광기(GCMS)를 사용하여 표적 물질에 대해 총 C18-C40 탄화수소(HC, 탄소와 수소만 함유하는 유기 화합물을 말한다) 및 TOC를 측정했다.
불화물, 염화물, 질화물, 브롬화물, 질산염, 인산염, 황산염 및 암모늄 이온을 포함하는 누출 IC 수준을 이온 크로마토그래피를 사용하여 결정했다. 1 시간 동안 85℃에서 탈이온수(DI)로 테스트 견본을 헹군 후, 이온 크로마토그래피로 테스트했다.
순수한 HFD PC 수지는 PCP 말단봉쇄된(endcap) LF PC(계면 공정에 의해서 제조된 BPA 폴리카보네이트) 또는 페놀 말단봉쇄된 LX PC(용융물 공정에 의해서 제조된 BPA 폴리카보네이트)와 비슷한 IC 수준, LF PC와 유사한 기체배출 수준을 나타냈지만, 표 4에 나타낸 대로 LX PC에 비해서는 기체배출이 낮았다.
HFD PC와 정규 BPA PC의 IC 및 기체배출 비교
누출 IC BPA PC (LF PC) BPA PC (LX PC) HFD PC
F- 1 ND ND
Cl- 8 14 7
[NO2]- ND ND ND
[SO4]2- 16 19 14
[Br]- ND ND ND
[NO3]- ND ND ND
[PO4]3- ND ND ND
[NH4]+ ND ND ND
기체배출 BPA PC (LF PC) BPA PC (LX PC) HFD PC
TOA 0.004 0.000 0.002
TOAE 0.006 0.013 0.006
TOS 0.015 0.003 0.008
TA 0.012 0.024 0.016
TAD 0.014 0.006 0.023
TSI 0.005 0.004 0.006
TPOL 0.017 0.309 0.010
TPH 0.000 0.000 0.003
TSolv 0.108 0.072 0.115
THC 0.015 0.012 0.015
CPD 0.003 0.000 0.000
HHC 0.006 0.023 0.009
ALD 0.002 0.002 0.001
UN 0.081 0.029 0.043
Total 0.288 0.497 0.257
HFD PC(세박산/BPA/PCP 폴리에스테르카보네이트)와 도전성 카본 블랙(CCB) 복합물은 BPA PC와 비교하여 낮은 LPC 값을 나타내지만, 기체배출 및 누출 IC는 유사하다.
탄소 섬유로 충전된 폴리카보네이트의 제제(formulations)들 및 전형적인 특성을 표 5에 나타냈다. 동일한 탄소 섬유 퍼센트에서 HFD PC에 기초한 복합물은 심지어 더 높은 분자량을 가진 BPA PC계 재료와 비교해서도 더 높은 MVR 및 더 낮은 점도를 나타냈음을 알 수 있다. 또한, 낮은 탄소 섬유 로딩에서는 HFD PC계 복합물은 표준 BPA PC와 유사한 HC 및 TOC 수준을 나타냈지만, 탄소 섬유 로딩이 상승했을 때는 HFD PC계 복합물은 훨씬 더 낮은 HC 및 TOC를 나타냈음을 알 수 있다.
도전성 카본 블랙 충전된 폴리카보네이트
항목 테스트 방법 단위 비교예 1 실시예 1 실시예 2 비교예 2
C023A 100 GRADE PCP % 22.5 　 22.9
C017 PCP 1300 % 69 　 68
C914089 세박산/BPA 공중합체 % 　 49 22.9
C914090 세박산/BPA/PCP 폴리에스테르카보네이트 % 　 42.5 68
F538 8 펜타에리트리톨 테트라스테아스테아레이트 % 0.2 0.2 0.1 0.1
168138 Ketjen 탄소 분말 E300 % 8.3 8.3 9 9
전형적인 특성
MVR 300℃/2.16Kg cm3/10분 5.17 6.45
표면 저항률 ASTM D 257 OHM-P-SQ 1.30E+07 8.50E+06
체적 저항률 ASTM D 257 Ohm-cm 8.72E+06 8.18E+05
휨 탄성률 ASTM D 790 MPa 2570 2480
휨 응력-Y ASTM D 790 MPa 101 97.2
휨 응력-B ASTM D 790 MPa 99 95.3
충격 강도 Notched-IZOD, ASTM D256 J/m 53.5 58.2
탄성률 ASTM D 638 MPa 2644.4 2562.2
응력-Y ASTM D 638 MPa 63.6 60.9
응력-B ASTM D 638 MPa 51.5 48.3
연신율-Y 　 % 5.4 4.9
연신율-B ASTM D 638 % 22.6 25.9
비중-Avg ASTM D 792 - 1.222 1.215
청정도
LPC* 다중 세척 　 5 2
탄화수소(HC) 헥산으로 헹굼, GCMS로 테스트, 300℃ ppb 2.49 2.0
TOC ppb 44.1 50
기체배출-펠릿 GCMS, 85℃/3 시간 ppm 0.311 0.393 0.192 0.966
기체배출-막대 GCMS, 85℃/3 시간 ppm 0.413 0.333 0.025 0.053
누출 IC, 펠릿 수준/성형품 수준
불화물 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / ND/ND ND/ND
염화물 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / 6/3 14/3
아질산염 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / ND/ND ND/ND
브롬화물 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / ND/ND ND/ND
질산염 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / 6/8 ND/ND
인산염 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / ND/ND ND/ND
황산염 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / 13/5 19/3
암모늄 85℃에서 3시간 DIW 헹굼 ppb / / ND/ND 5/ND
탄소 섬유 충전된 폴리카보네이트
항목
코드		 항목 설명 단위 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
메인 스로트
F538 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 % 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
C914090 세박산/BPA/PCP 폴리에스테르카보네이트 % 　 　 　 　 　 　 24.8 22.3 19.8 16.2
C914089 세박산/BPA 공중합체 % 　 　 　 　 　 　 75 67.5 60 48.6
C017 PCP 1300 % 75 70.5 69 67.5 60 48.6 　 　 　 　
C023A 100 GRADE PCP % 24.8 23.3 22.8 22.3 19.8 16.2 　 　 　 　
SF-7
F545207 Formosa 세단된 탄소 섬유 CS-2516 % 0 6 8 10 20 35 0 10 20 35
　 　 　 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
테스트
코드		 테스트 설명 단위 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
MVR @ 300C/2.16Kg ASTM D1238 cm3/10분 35.2 23.4 21.4 19.2 14.1 10.3 47.8 25.3 17.4 13.7
MFR @ 300C/2.16Kg ASTM D1238 　 35.9 24.9 23.2 21.1 16.1 12.5 50.2 27.3 19.7 16.5
용융물
점도
11443(MV)-ISO 		전단 속도 / 겉보기
점도		 겉보기
점도		 겉보기
점도		 겉보기 점도 겉보기 점도 겉보기
점도		 겉보기
점도		 겉보기 점도 겉보기
점도		 겉보기
점도
　 100 1/s Pa.s 276.3 337.08 365.82 386.82 495.12 624.43 181.25 314.98 419.97 503.97
　 200 1/s Pa.s 270.79 320.52 345.94 362.52 442.1 548.2 177.39 286.26 370.26 436.57
　 500 1/s Pa.s 253.25 289.46 307.01 317.69 372.55 451.64 166.45 249.25 303.7 351.66
　 1000.01 1/s Pa.s 228.38 252.04 262.25 266.36 301.69 365.5 150.18 207.5 243.93 285.91
　 1500 1/s Pa.s 206.23 225.76 228.93 233.57 259.51 313.08 137.66 179.2 208.9 246.69
　 3000 1/s Pa.s 155.88 168.18 169.07 173.52 187.93 224.51 109.97 134.43 152.93 182.92
　 5000 1/s Pa.s 119.41 127.79 128.76 132.1 140.96 163.93 87.47 104.34 117.8 137.43
　 10000 1/s Pa.s X 82.34 83.03 84.28 91.47 103.86 59.72 X 77.7 X
인장 탄성률 ASTM D 638 MPa 2180.4 4840.6 5977 7157 12824 20045.6 2161.2 7138.2 12852 20692.2
인장 강도 @ Y ASTM D 638　 　 61.6 50.8 18.8 0 0 0 59 97.6 0 0
인장 강도 @ B ASTM D638 　 59.4 77 92.6 101.8 134 154 48.6 97.6 130 151.2
인장 연신율 @ B 　ASTM D 638 　 87.2 4 3.2 2.9 2.4 1.8 73.4 2.8 2.3 1.8
휨 탄성률 ASTM D790 MPa 2120 4250 5370 6200 11100 17800 1990 5760 11000 17800
휨 강도 @ Y ASTM D790 MPa 93 137 153 162 208 242 91.1 156 206 234
휨 강도 @ B ASTM D790 MPa 91.3 135 150 160 207 242 89.4 154 205 233
충격 강도, Notched IZOD ASTM D256 J/m 774 67.6 69.1 67.8 72.7 66.6 810　 　63.1 74.3　 　67.5
표면 저항률 ASTM D257 OHM-P-SQ 1.8E+15 8.6E+14 2.1E+14 360000 15000 8400 8E+15 11000000 24000 13000
밀도 ASTM D 792 　% 1.194 1.216 1.223 1.232 1.274 1.342 1.188 1.225 1.267 1.337
충격 강도, 비노치형 IZOD ASTM D 256 J/m 2150 837 691 628 499 464 2150　 662　 516　 　505
Mw-펠릿 GPC / 45022 45425 44842 44861 44184 43012 48317 48161 47288 45704
Mn-펠릿 GPC / 18487 18425 17932 18019 17358 16453 18858 18490 17942 16852
D-펠릿 GPC / 2.44 2.47 2.5 2.49 2.55 2.61 2.56 2.6 2.64 2.71
Mw-성형품 GPC / 44920 44882 44747 44648 43704 42678 46525 47398 46971 44853
Mn-성형품 GPC / 18075 18155 18010 18166 17275 16249 18368 18194 17753 16570
D-성형품 GPC / 2.49 2.47 2.48 2.46 2.53 2.63 2.53 2.61 2.65 2.71
C18-C40 탄화수소 Ppb 9.13 8.47 / 9.25 2.65 18.6 2.64 4.64 7.32 8.84
TOC ppb 52.8 57.9 / 57.9 43.0 160.2 43 62.2 70.2 102.8
다른 실시예는 세박산/BPA/PCP 폴리에스테르카보네이트(HFD PC)에 기초한 15% 탄소 섬유 및 15% PTFE 충전된 폴리카보네이트 및 표준 폴리카보네이트(BPA PC)이며, 제제들 및 전형적인 특성이 표 7에 제시된다. 이 표로부터 표준 BPA PC와 비교하여 HFD PC계 재료는 유사한 강도, 누출 IC 및 기체배출을 나타내지만, 대략 60% 더 높은 MFR, 대략 20% 더 높은 충격 강도, 및 35% 내지 60% 더 낮은 LPC를 나타낸다는 것을 알 수 있다.
탄소 섬유 및 PTFE 하이브리드 충전제로 충전된 폴리카보네이트
항목 코드 항목 설명 단위 실시예 7 비교예 9
C914089 및 C914090 세박산/BPA/PCP 폴리에스테르카보네이트 % 69.8 /　
C017 및 C023A 표준 Lexan* LF PC / 69.8
F6860 PTFE % 15 15
F538 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 % 0.2 0.2
R203 안료 카본 블랙, 미디엄 칼라 분말 % 0.2 0.2
F544702 Toho Tenax A HT C483 6mm % 15 15
전형적인 특성 테스트 방법 단위 1# 2#
MFR ASTM D1238, 300C/2.16Kg g/10분 16.7 10.3
탄성률 ASTM D 638 MPa 10423.4 10541
파단응력 ASTM D 638 MPa 115.4 118.6
파단연신율 ASTM D 638 % 2.5 2.4
휨 탄성률 ASTM D 790 MPa 9690 8540
파단 휨 응력 ASTM D 790 MPa 189 172
충격 강도 ASTM D256, 노치형 IZOD J/m 102 83
기체배출 GCMS, 85℃/3시간 ppm 0.831 1.376
누출 IC
불화물 이온 크로마토그래피 ppb 353 332
염화물 이온 크로마토그래피 ppb 5 8
아질산염 이온 크로마토그래피 ppb ND ND
브롬화물 이온 크로마토그래피 ppb ND ND
질산염 이온 크로마토그래피 ppb ND ND
인산염 이온 크로마토그래피 ppb ND ND
황산염 이온 크로마토그래피 ppb 18 15
암모늄 이온 크로마토그래피 ppb 30 27
LPC (>0.3m) 이온 크로마토그래피 수/cm2 56156 123497
LPC (>0.3m) 이온 크로마토그래피 수/cm2 138638 212864
전형적인 구체예들이 예시의 목적으로 제시되었지만, 전술한 설명은 본 발명의 범위에 대한 제한으로서 간주되지 않아야 한다. 따라서, 다양한 변형, 개조 및 대안이 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고 당업자에게서 이루어질 수 있다.

Claims (12)

  1. 열가소성 조성물로서:
    (a) 하나 이상의 폴리카보네이트로서, 폴리카보네이트의 하나 이상은 세박산으로부터 유도된 하나 이상의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 5% 이상의 생물함량을 갖는, 하나 이상의 폴리카보네이트를 50 내지 95 중량%; 및
    (b) 탄소 섬유 및 폴리테트라플루오로에틸렌의 조합을 포함하는 하나 이상의 충전제를 5 내지 50 중량%으로 포함하며;
    상기 조성물은, 동일한 하나 이상의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 20% 이상 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 20% 이상 더 높은 충격 강도, 및 20% 이상 더 낮은 액체 입자 수를 갖는 열가소성 조성물.
  2. 열가소성 조성물로서:
    (a) 하나 이상의 폴리카보네이트로서, 폴리카보네이트의 하나 이상은 세박산으로부터 유도된 하나 이상의 유닛을 갖는 폴리에스테르-폴리카보네이트이고, ASTM-D6866에 따라서 5% 이상의 생물함량을 갖는, 하나 이상의 폴리카보네이트를 65 내지 90 중량%; 및
    (b) 탄소 섬유 및 폴리테트라플루오로에틸렌의 조합을 포함하는 하나 이상의 충전제를 10 내지 35 중량%으로 포함하며;
    상기 조성물은, 동일한 하나 이상의 충전제 및 충전제 로딩을 갖는 비스페놀 A-계 폴리카보네이트를 포함하는 조성물과 비교하여, 20% 이상 더 높은 ASTM-D1238-10에 따라서 측정된 용융 체적 유량, 20% 이상 더 높은 충격 강도, 및 20% 이상 더 낮은 액체 입자 수를 갖는 열가소성 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균을 가지며, (a) 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40,000 달톤의 중량-평균 분자량 및 총 조성물 중 5.0 몰% 내지 15.0 몰%의 세박산; 또는 (b) 폴리카보네이트 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 중량-평균 분자량 및 5.0 몰% 내지 12.0 몰% 세박산을 갖는 하나 이상의 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 것인 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하나 이상의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 30,000 내지 40,000 달톤의 분자량 평균 및 총 조성물 중 7.75 몰% 내지 8.75 몰%의 세박산을 갖는 것인 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하나 이상의 폴리에스테르-폴리카보네이트는 겔 투과 크로마토그래피 폴리카보네이트 표준에 의해서 측정했을 때 15,000 내지 25,000 달톤의 분자량 평균 및 총 조성물 중 5.5 몰% 내지 6.5 몰%의 세박산을 갖는 것인 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 조성물은 상기 하나 이상의 충전제를 5 내지 35 중량% 포함하는 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 조성물은 상기 하나 이상의 폴리카보네이트를 50중량% 이상 95중량% 미만의 양으로 포함하며,
    상기 조성물은 다른 첨가제를 더 포함하고, 다른 첨가제는 열 안정제, 이형제, 충격조정제, UV 안정제, 내연제, 대전방지제, 적하방지제, 방사선 안정제 및 착색제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 조성물.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항의 조성물을 포함하는 제조 물품.
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