KR102050411B1

KR102050411B1 - 폴리카보네이트 기반의 열 전도성 난연제 폴리머 조성물들

Info

Publication number: KR102050411B1
Application number: KR1020157037218A
Authority: KR
Inventors: 궈 밍청; 장 야친; 안 위시안; 칭야 션
Original assignee: 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2019-11-29
Also published as: CN105555853A; EP3004229B1; US20140353544A1; US9096785B2; WO2014195875A1; KR20160016965A; EP3004229A1

Abstract

본 명세서에서는 향상된 난연 특성을 가지는 열 전도성 블렌드 폴리카보네이트 조성물이 개시된다. 폴리카보네이트 폴리머, 인-함유 난연제, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 충전제, 선택적으로 적하 방지제, 및 선택적으로 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent)를 포함하는 최종 조성물은, 전자 장치와 같은 향산된 난연 특성을 가지는 열 전도성 물질이 요구되는 물품의 제조에 사용될 수 있다. 본 요약서는 특정 분야에서의 조사 목적을 위한 스캔닝 도구로서의 목적이며, 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다.

Description

폴리카보네이트 기반의 열 전도성 난연제 폴리머 조성물들{POLYCARBONATE BASED THERMALLY CONDUCTIVE FLAME RETARDANT POLYMER COMPOSITIONS}

관련 출원의 상호 참조

이 출원은 2013년 6월 4일에 출원된 U.S. Patent Application N0. 61/830,944를 우선권으로 주장하며 이는 참조로써 전문이 본원에 통합된다.

휴대용 전자기기에 있어서 성능의 향상만큼이나 구성부품의 면적과 중량의 감소가 시장에서 중요하게 요구되고 있다. 그러나, 전자 장치 크기의 감소는 제품의 성능을 감소기킬 수 있는 더 많은 열 보유량을 야기시킨다. 열 전도성 물질들은 많은 장치들, 예를 들어, LED 램프들, e-모터들, 회로들, 프로세서들 및 코일 보빈들과 같은 많은 장치들에 있어서 열을 소멸시키기 위해 통상적으로 사용된다. 상기 분야에서의 중대한 연구 및 개발 노력에도 불구하고, 향상된 열 전도성을 가지면서, 우수한 난연성, 우수한 열 감소, 및 좋은 충격 강도 성능의 요구되는 특성을 보유한 적합한 폴리머 조성물들에 대한 요구가 있다.

따라서, 우수한 난연성, 우수한 열 감소, 및 좋은 충격 성능을 제공하는 비결정성 폴리머 수지들로부터 형성된 열 전도성 폴리머 조성물들에 대해 늘어나는 요구가 있다.

개요

본 명세서는 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리머들, 하나 이상의 열 전도성 충전제들, 하나 이상의 인-함유 난연제들, 및 하나 이상의 실리콘-함유 차르 포밍제(char-forming agents)를 포함하는 블렌드된 열가소성 수지 폴리머 조성물들에 관한 것이며, 상기 블렌드된 폴리머 조성물은 우수한 열 전도성 및 난연 특성 모두를 가진다.

일 구현예에서, 본 명세서는 (a) 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머; (b) 약 3 wt% 내지 약 30 wt%의 인-함유 난연제; (c) 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 약 10 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제; (d) 약 0 wt% 내지 약 2 wt%의 적하 방지제; 및 (e) 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 실리콘-함유 차르 포밍제(char-forming agents);를 포함하는 블렌드된 열가소성 수지 조성물에 관한 것이며, 상기 모든 성분들을 포함하는 조합된 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며, 그리고 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 한다.

추가적인 다양한 구현예들에서, 본 명세서는 (a) 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머; (b) 약 3 wt% 내지 약 30 wt%의 인-함유 난연제; (c) 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 약 10 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제; (d) 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 적하 방지제; 및 (e) 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 실리콘-함유 차르 포밍제(char-forming agents);를 포함하는 블렌드된 열가소성 수지 조성물에 관한 것이며, 상기 모든 성분들을 포함하는 조합된 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며, 그리고 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 약 1.2 mm (±10%)두께에서 UL94 V0 등급을 획득할 수 있으며, 그리고 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity )를 가진다.

추가적인 다양한 구현예에서, 본 명세서는 상기 개시된 조성물들을 포함하는 물품들에 관한 것이다.

본 발명의 양태들이 시스템 법정 범위와 같은 특정한 법정 범위에서 기재되고 청구될 수 있으나, 이는 오직 편의를 위한 것이며 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 각 양태가 임의의 법정 범위에서 기재되고 청구될 수 있음을 이해할 것이다. 달리 명시되지 않으면, 본 명세서에 개시된 임의의 방법 또는 양태는 그 단계들이 특정한 순서로 수행되어야 하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 청구항 또는 명세서에서 단계들이 특정한 순서로 제한되어야 한다고 명확하게 표명하지 않는 경우에, 순서는 임의의 측면에서 추정되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계의 배열 또는 운영 흐름에 관한 논리의 문제, 문법적 체계 또는 구두점으로부터 도출된 명백한 의미, 또는 본 명세서에서 기재된 양태의 수 또는 종류를 포함하는 해석을 위한 임의의 가능한 비-표현 베이스로 유효하다.

본 명세서의 추가적인 구현예들이 하기의 설명에서의 부분에서 이루어질 것이며, 그리고 하기의 부분은 설명으로부터 자명해질 것이며, 또는 본 명세서의 실시들에 의해 배울 수 있을 것이다. 장점들은 첨부된 청구항들에서 특히 언급되는 구성요소들 및 조합들의 수단들에 의해서 인식되고 달성될 것이다. 전술한 일반적 설명 및 하기의 상세한 설명 모두는 오직 예시적이고 설명적인 것이며, 청구되는 것으로 제한하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다.

상세한 설명

본 발명은 하기의 본 발명의 상세한 설명과 이에 포함된 실시예를 참고하여 더 쉽게 이해될 수 있다.

본 화합물, 조성물, 물품, 시스템, 장치, 및/또는 방법을 개시하고 설명하기 전에, 다르게 특정되지 않는 한, 그것들은 특정 합성 방법, 또는 특정 성분에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에 사용된 용어들은 단지 특정한 구체예들을 설명하기 위한 목적이며 제한을 의도하지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 비록, 여기에서 설명된 것과 유사하거나 동등한 어떤 방법 및 물질이 본 발명을 수행하거나 테스트하기 위해 사용될 수 있으나, 지금은 실시방법과 물질이 여기서 설명된다.

더구나, 달리 분명히 언급되지 않는다면 어떤 식으로든 본원에 개시된 어떤 방법이나 양태도 그것의 단계들이 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로서 해석되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 그 단계들이 특정 순서로 제한될 수 있다는 것을 청구항이나 설명에 구체적으로 언급하지 않는 경우, 어떤 식으로든 어떤 측면에서도 순서가 부여되지 않는다. 이것은 단계들의 배열이나 작동 흐름과 관련하여 논리의 문제를 포함해서 해석을 위한 어떤 가능한 명확치 않은 기반, 문법적 조직이나 구두법으로부터 유래된 분명한 의미, 본 명세서에 설명된 양태들의 수나 종류를 보유한다.

여기서 언급된 모든 공보들은 인용된 공보와 관련된 방법 및/또는 물질을 개시하고 설명하기 위한 참고로서 본 명세서에 결합된다.

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 청구항에서 사용된바, 단수형 "한" 및 "그"는 문맥이 명백히 다른 의미를 나타내지 않는다면 복수의 언급을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "한 폴리카보네이트"란 언급은 둘 이상의 이러한 폴리카보네이트의 혼합물을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 바, "조합"이라는 용어는 블렌드(blends), 혼합물(mixtures), 엘로이(alloys), 반응물(reaction products) 및 그와 유사한 것을 포함한다.

범위는 하나의 특정 값에서, 및/또는 다른 하나의 특정 값까지로써 본원에서 표시될 수 있다. 이러한 범위가 표시된 경우, 다른 양태는 하나의 특정 값에서, 및/또는 나머지 하나의 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값들이 "약"을 앞에 사용하여 근사값으로 표시된 경우, 특정 값은 다른 양태를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 또한, 범위의 각각의 종점은 나머지 하나의 종점과 관련하여 둘 다 유의하며, 나머지 하나의 종점에 독립적이라는 것이 이해될 것이다. 또한, 본원에 많은 값들이 개시되며, 각 값은 또한 그 값 자체에 더하여 "약" 해당 특정 값으로도 본원에 개시된다는 것이 이해된다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, "약 10"도 역시 개시된다. 또한, 두 특정 단위 사이의 각 단위도 개시된다. 예를 들어, 10과 15가 개시되면, 11, 12, 13 및 14도 개시된다.

여기 사용된 것처럼, “약” 및 “ 에서 또는 약”은 문제의 양 또는 값이 지정된 정확한 값 또는 청구항에서 인용되거나 여기서 시사하는 것 처럼 동일한 결과 또는 효과를 제공하는 값일 수 있다. 여기서 사용되는 “약”과 “에서 또는 약”은 다르게 지적되거나 암시되지 않는 다면, (±10%)의 차이를 가리키는 명목상 값을 의미하는 것으로 일반적으로 이해된다. 상기 용어는 유사한 값이 청구항에서 말하는 것과 동일한 결과 또는 효과를 증진할 수 있다는 것을 전달하려는 의도이다. 이것은 양, 사이즈, 포뮬레이션, 변수, 및 다른 수량 및 특징이 정확할 필요는 없으나, 근사적이고 그리고/또는 크거나 작을 수 있는 정도, 원한다면, 허용오차를 반영할 수 있는 정도, 전환율, 반올림, 측정 오차 및 이와 같은 것,및 동일한 결과 또는 효과를 획득하는데 있어 당업자에게 잘 알려진 다른 요인들이 필요함이 이해되어야 한다. 일반적으로, 양, 사이즈, 포뮬레이션, 변수 또는 다른 양 또는 특징은 그렇게 분명히 진술되지 않는 경우에 “약” 또는 “거의 정확한”이다. “약”은 양적인 값 앞에 사용되며, 변수(parameter)가 또한 다르게 진술되지 않는 한, 특정한 양적인 값 자체을 포함하는 것이 이해되어야 한다.

본 명세서에서, "선택적" 또는 "선택적으로"는 이어서 설명된 사건이나 환경이 일어날 수도 있고 일어나지 않을 수도 있다는 것과 해당 설명은 상기 사건이나 환경이 일어나는 경우와 일어나지 않는 경우를 포함함을 의미한다. 예를 들어, “선택적으로 치환된 알킬”은 알킬 그룹이 치환되었거나 되지 않았을 수도 있음을 의미하고, 상기 설명은 치환된 및 치환되지 않은 알킬그룹 모두를 포함한다.

본 명세서에서 사용된 것으로서, 용어 “유효한 양”은 조성물 또는 물질의 물리적 성질의 목적하는 변화(modification)를 달성하는데 충분한 양을 나타낸다. 예를 들어, 열 전도성 충전제의 “유효한 양”은 성분을 포뮬레이션하여 조절되는목적하는 특성, 예를 들어 목적하는 수준의 열 전도성을 달성하는데 충분한 양에 관한 것이다. 조성물의 중량 퍼센트(wt%)의 면에서 유효한 양으로서 필요한 구체적인 수준(level)은 폴리카보네이트의 양 및 타입, 열 전도성 충전제의 양 및 타입, 그리고 상기 조성물을 사용하여 제조되는 물품의 최종용도를 포함하는 다양한 인자에 의존할 것이다.

본 명세서는 본 명세서에 개시된 방법에 사용되는 조성물자체 뿐 아니라, 그것의 제조에 사용되는 성분(components)을 개시한다. 이러한 물질 및 다른 물질은 본 명세서에 개시되고, 이러한 물질의 조합, 아집단(subsets), 상호작용(interactions), 그룹(groups), 등이 개시된 반면 이러한 화합물의 치환물 및 집단적 조합(collective combinations) 및 각각의 다양한 개개의(individual)의 구체적인 언급(reference)은 명시적으로 개시되지 않은 경우, 이들 각각은 분명히 본 명세서에 기재되고 고려되었음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 화합물이 개시되고 논의되고, 화합물을 포함하는 많은 수의 분자가 되는 많은 수의 변형이 논의되는 경우, 특별히 반대로 지적되지 않는 한, 화합물 각각의 조합 및 치환과 변형이 고려된다. 따라서, 분자의 클래스 A, B, 및 C가 개시되었을 뿐 아니라 분자의 클래스 D, E, 및 F도 개시되었고 조합 A-D의 예시가 개시 되었다면, 각각이 개별적으로 인용되지 않았더라도, 각각은 개별적 및 집합적으로 고려된다. 따라서, 이 예시에서, 조합 A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E 및 C-F의 각각은 구체적으로 고려되었으며 A, B, 및 C; D, E, 및 F; 및 예시 조합 A-D의 개시로부터 개시된 것으로 고려되어야 한다. 마찬가지로, 이들의 임의의 아집단 또는 조합은 또한 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 아-그룹(sub-group)은 개시된 것으로 고려된다. 이 컨셉(concept)은 본 명세서에 포함되나 그에 제한되지 않는 조성물들, 및 개시된 조성물들을 만들고 사용하는 방법의 단계(steps)를 포함하는 본 명세서의 모든 측면에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 추가적인 단계가 다양하다면 이는 이러한 추가적인 각각의 단계가 임의의 특정한 구현예 또는 개시된 방법들의 구현예들의 조합들과 함께 수행될 수 있고, 이러한 각각의 조합들은 개시된 것으로 고려되어야 한다.

본 명세서와 결론적인 청구항들에서 조성물 또는 물품 중 특정 요소 또는 성분의 중량부에 대한 언급은 그 요소 또는 성분과 그것에 대한 중량부가 표현된 조성물 또는 물품 중 어떤 다른 요소 또는 성분 사이의 중량 관계를 표시한다. 따라서, 2 중량부의 성분 X와 5 중량부의 성분 Y를 함유하는 화합물에서, X와 Y는 2:5의 중량비로 존재하고, 추가의 성분이 화합물에 함유되는지 여부와 무관하게 이러한 비로 존재한다.

반대의 의미를 구체적으로 언급하지 않는 한, 상호 교환적으로 사용될 수 있는 용어인 "중량 퍼센트", "wt%" 및 "wt.%" 용어는 그 성분이 포함된 제제 또는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 이것은, 다르게 특정되지 않는 한, 모든 wt% 값은 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 개시된 조성물 또는 포뮬레이션에서 모든 성분들에 대한 wt% 값의 합은 100과 동일하다는 것이 이해되어져야 한다.

본 명세서에서 조성물은 표준 명명법을 사용하여 설명된다. 예를 들어, 임의의 위치는 지시된 대로 결합에 의해 채워진 원자가를 가진 임의의 지시된 기(group), 또는 수소 원자에 의해 치환되지 않는다. 두 개의 문자 또는 기호 사이에 있지 않는 대시 기호(dash)("-")는 치환기의 첨부 지점을 지시하는데 사용된다. 예를 들어, 알데하이드기 -CHO는 카르보닐기의 탄소를 통해서 첨부된다. 다르게 정의되지 않는다면, 여기에서 사용되는 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서에서 사용되는 용어 “알킬기(alkyl group)”는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸,이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 데실, 테트라데실, 헥사데실, 에이코실(eicosyl), 테트라코실 등과 같이, 1 내지 24개의 탄소 원자의 분지된 또는 비분지된 포화형 탄화수소기이다. “저급 알킬(lower alkyl)”기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이다

본 명세서에서 개시되는 용어 “아릴 기(aryl group)”는 이에 제한되지는 않지만, 벤젠, 나프탈렌 등을 포함하는 임의의 탄소-계 방향족 기이다. 또한, 용어 “방향족”은 방향족 기의 고리 안에 포함되는 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 방향족 기로서 정의되는 “헤테로아릴기(heteroaryl group)”를 포함한다. 헤테로 원자의 예는 이에 제한되지는 않지만, 질소, 산소, 황 및 인을 포함한다. 아릴 기는 치환형 또는 비치환형일 수 있다. 아릴기는 이에 제한되지는 않지만, 알킬, 알킨일, 알켄일, 아릴, 할라이드, 니트로, 아미노, 에스테르, 케톤, 알데하이드, 히드록시, 카르복실산 또는 알콕시를 포함하는 하나 이상의 기(group)로 치환될 수 있다.

본 명세서에서 개시되는 용어 “아랄킬(aralkyl)”은 방향족기에 첨부되는 상기에 정의된 것과 같은 알킬, 알킨일, 또는 알켄일 기를 갖는 아릴 기이다. 아랄킬 기의 예는 벤질 기이다.

본 명세서에서 사용되는 용어 “카보네이트 기(carbonate group)”는 화학식 -OC(O)OR로 표현이 되며, 여기서 R은 상기에서 설명된 수소, 알킬, 알켄일, 알킨일, 아릴, 아랄킬, 시클로알킬, 할로겐화된 알킬, 또는 헤테로시클로알킬 기가 될 수 있다.

용어 “유기 잔기”는, 잔기, 즉, 적어도 하나의 탄소 원자를 포함하는 잔기를 정의하고, 제한되지는 않으나, 본 명세서상에 정의된 라디칼, 카본 함유 기 또는 잔기를 포함한다. 유기 잔기는 다양한 헤테로원자를 포함할 수 있고, 또는 헤티로원자를 통해 산소, 질소, 황, 인 등의 다른 분자에 결합될 수 있다. 유기 잔기의 예는 제한되지는 않으나, 알킬 또는 치환된 알킬, 알콕시 또는 치환된 알콕시, 모노 또는 디-치환된 아미노(di-substituted amino), 아마이드 기 등을 포함한다. 유기 잔기는 1 내지 18개의 탄소 원자, 1 내지 15개의 탄소 원자, 1 내지 12개의 탄소 원자, 1 내지 8개의 탄소 원자, 1 내지 6개의 탄소 원자, 또는 1 내지 4개의 탄소원자를 함유할 수 있다. 다른 측면에서, 유기 잔기는 2 내지 18개의 탄소 원자, 2 내지 15개의 탄소 원자, 2 내지 12 개의 탄소원자, 2 내지 8개의 탄소 원자, 2 내지 4개의 탄소 원자, 또는 2 내지 4개의 탄소 원자를 함유할 수 있다.

본 명세서 및 청구항에서 사용되는 용어인, “잔기(residue)”에 매우 유사한 용어 “라디칼(radical)”은, 본 명세서에 설명된 분자의 분절(fragment), 기, 또는 하부구조를 나타내고, 이는 분자가 어떻게 제조되는지와는 관계 없다. 예를 들어, 특정 화합물에서 2,4-디하이드록시페닐 라디칼은 하기의 구조를 갖고:

이는 2,4-디하이드록시페닐이 화합물을 제조하는데 쓰였는지 여부와는 관계 없다. 일부 측면에서, 라디칼(예컨대, 알킬)은, 하나 이상의 치환기 라디칼이 라디칼에 결합되게 함으로써 더욱 변형(즉, 치환된 알킬)될 수 있다. 주어진 라디칼에서 원자의 수는 본 명세서에서 다르게 지적되지 언급되지 않는 한 중요하지 않다.

본 명세서에서 사용되고 정의된, 용어 “유기 라디칼(organic radicals)”은, 하나 이상의 탄소 원자를 함유한다. 유기 라디칼은, 예를 들어, 1-26 탄소 원자, 1-18 탄소 원자, 1-12 탄소 원자, 1-8 탄소 원자, 1-6 탄소 원자, 또는 1-4 탄소 원자를 함유할 수 있다. 다른 측면에서, 유기 라디칼은, 2-26 탄소 원자, 2-18 탄소 원자, 2-12 탄소 원자, 2-8 탄소 원자, 2-6 탄소 원자, 또는 2-4 탄소 원자를 함유할 수 있다. 유기 라디칼은 종종 유기 라디칼의 탄소의 적어도 일부에 결합된 수소를 갖는다. 일 예로, 무기 원소를 포함하지 않는 유기 라디칼의 하나는 5,6,7,8-테트라하이드로-2-나프틸 라디칼이다. 일부 측면에서, 유기 라디칼은 할로겐, 산소, 황, 질소, 인 등을 포함하는 1-10 무기 헤테로원자가 유기 라디칼에(thereto) 또는 그 안에(therein) 결합하는 것을 포함할 수 있다. 유기 라디칼의 예는, 제한되지는 않으나, 본 명세서에서 용어가 정의되는 어디에서든, 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로 알킬, 모노-치환된 아미노, 디-치환된 아미노, 아실옥시, 사이아노, 카르복시, 카르보알콕시, 알킬카복사마이드, 치환된 알킬카복사마이드, 디알킬카복사마이드, 치환된 디알킬 카복사마이드, 알킬설포닐, 알킬설피닐, 티오알킬, 티오할로알킬, 알콕시, 치환된 알콕시, 할로알킬, 할로알콕시, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 헤테로사이클릭, 또는 치환된 헤테로사이클릭 라디칼을 포함한다. 유기 라디칼을 제한하지 않는 일부 예는 알콕시 라디칼, 트리플루오르메톡시 라디칼, 아세톡시 라디칼, 디메틸아미노 라디칼 등을 포함한다.

본원에서 사용된 용어 "수 평균 분자량" 또는 "Mn"은 상호 교환하여 사용될 수 있으며, 샘플에서 모든 중합체 사슬의 통계적 평균 분자량을 말하고, 아래 식으로 정의된다:

,

식 중, Mi는 사슬의 분자량이고, Ni는 그 분자량의 사슬들의 수이다. Mn은 분자량 표준, 예를 들어, 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게 인증된(certified) 또는 추적가능한(traceable) 분자량 표준을 사용하여 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 방법에 의해, 폴리머, 예를 들어, 폴리카보네이트 폴리머에 대하여 결정될 수 있다.

본 명세서에 사용된 용어 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"는 상호 교환가능하게 사용될 수 있고, 하기 식으로 정의된다 :

여기서, Mi는 사슬의 분자량이고, Ni는 그 분자량의 사슬들의 수이다. Mn과 비교하여, Mw는 분자량 평균에 대한 기여를 결정하는데 주어진 사슬의 분자량을 고려한다. 따라서, 주어진 사슬의 분자량이 클수록, 그 사슬이 Mw에 더 많이 기여한다. Mw는 분자량 표준, 예를 들어, 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게 인증된 또는 추적할 수 있는 분자량 표준을 사용하여 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 방법에 의해 폴리머, 예를 들어, 폴리카보네이트 폴리머에 대해 결정될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "다분산 지수(polydispersity index)" 또는 "PDI"가 상호 교환가능하게 사용될 수 있고, 하기 식에 의해 정의된다 :

PDI는 1 이상의 값이지만, 폴리머 사슬이 균일한 사슬 길이에 접근함에 따라, PDI는 1에 접근한다.

용어 "BisA", "BPA", 또는 "비스페놀 A"는 상호 교환가능하게 사용될 수 있고, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 하기의 식에 의해 표시되는 구조를 갖는 화합물을 나타낸다:

또한 BisA는 4,4'-(프로판-2,2-디일)디페놀; p, p'-이소프로필리덴비스페놀; 또는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판의 이름으로 지칭될 수 있다. BisA는 CAS # 80-05-7를 갖는다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "폴리카보네이트"는 카보네이트 결합에 의해 결합된, 하나 이상의 디하이드록시 화합물 예를 들어, 디하이드록시 방향족 화합물의 잔기를 포함하는 올리고머 또는 폴리머를 지칭하고; 이는 또한 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트 및 (코)폴리에스테르 카보네이트를 포괄한다.

일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 예를 들어, 미국 특허 제7,786,246호에 기재된 임의의 폴리카보네이트 물질 또는 물질들의 혼합물을 포함할 수 있고, 이는 다양한 폴리카보네이트 조성물 및 방법을 개시하는 특정 목적을 위해 그 전체가 본 명세서 통합된다. 용어 폴리카보네이트는 조성물이 하기 화학식 (1)의 반복 구조 단위를 갖는 것으로 또한 정의될 수 있다 :

식 중, R¹ 기의 전체 수 중 적어도 60%는 방향족 유기 라디칼이고, 이들의 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다. 바람직하게는, 각각의 R¹는 방향족 유기 라디칼이고, 더 바람직하게는 하기 화학식 (2)의 라디칼이다 :

식 중, A¹ 및 A² 각각은 모노사이클릭(monocyclic) 2가 아릴 라디칼이고 Y¹은 A¹과 A² 을 분리하는 1개 또는 2개의 원자를 갖는 가교(bridging) 라디칼이다. 다양한 측면들에 있어서, 1개의 원자는 A¹과 A²을 분리한다. 예를 들어, 이러한 유형의 라디칼은 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O₂)-, -C(O)-, 메틸렌, 사이클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-바이사이클로헵틸리덴, 사이클로도데실리덴 및 아다만틸리덴과 같은 라디칼을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 상기 가교 라디칼 Y¹은 바람직하게는 메틸렌, 사이클로헥실리덴, 또는 이소프로필리덴과 같은 탄화수소기 또는 포화 탄화수소기이다.

추가적인 일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 화학식 (3)의 디하이드록시 화합물을 포함하는, 화학식 HO-R¹-OH를 갖는 디하이드록시 화합물의 계면 반응에 의해 제조될 수 있다:

식 중, Y¹, A¹및 A² 는 상술한 바와 같다. 또한 일반식 (4)의 비스페놀 화합물이 포함된다:

식 중, R^a및 R^b는 각각 할로겐 원자 또는 1가 탄화수소기를 나타내고 서로 동일하거나 상이할 수 있고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; X^a는 화학식 (5)의 기 중 하나를 나타낸다:

식 중, R^c및 R^d는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가 선형 또는 환형 탄화수소기를 나타내고 R^e는 2가 탄화수소기이다.

다양한 구현예들에 있어서, 헤테로원자-함유 사이클릭 알킬리덴기는 2 이상의 원자가(valence)를 갖는 1개의 헤테로 원자 및 적어도 2개의 탄소 원자를 포함한다. 헤테로원자-함유 사이클릭 알킬리덴기에 사용되는 헤테로원자는 -O-, -S- 및 -N(Z)-을 포함하고, 상기 Z는 수소, 하이드록실, C_1-12알킬, C_1-12알콕시, 또는 C_1-12아실로부터 선택된 치환기이다. 상기 사이클릭 알킬리덴기 또는 헤테로원자-함유 사이클릭 알킬리덴기는 3개 내지 20개의 원자들을 가질 수 있으며, 그것은 단일 치환 또는 비치환된 고리, 또는 융합 고리(fused ring)가 포화, 불포화 또는 방향족인 축합 폴리사이클릭 고리 시스템일 수 있다.

다양한 측면들에 있어서, 적절한 디하이드록시 화합물의 예들은 미국 특허 제4,217,438호에서 이름 또는 화학식(일반 또는 특정)으로 개시된 디하이드록시 치환된 탄화수소를 포함한다. 적절한 디하이드록시 화합물의 구체예의 비배타적인 리스트는 다음을 포함한다: 레조르시놀, 4-브로모레조르시놀, 하이드로퀴논, 4,4'-디하이드록시바이페닐, 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-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, 에틸렌글리콜 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)술피드, 비스(4-하이드록시페닐)술폭시드, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오린, 2,7-디하이드록시피렌, 6,6'-디하이드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인단("스피로바이인단 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-디하이드록시디벤조퓨란, 3,6-디하이드록시디벤조티오펜, 2,7-디하이드록시카바졸, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘, 2-페닐-3,3-비스-(4-하이드록시페닐)프탈이미딘(PPPBP) 등, 및 전술한 디하이드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물.

추가적인 일 측면에 있어서, 화학식 (3)으로 표시될 수 있는 비스페놀 화합물의 유형의 예들은 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 및 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판을 포함한다. 전술한 디하이드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.

예를 들어 하기 화학식 (6)의 비스페놀과 같은, 치환된 또는 비치환된 사이클로헥산 단위를 포함하는 다른 비스페놀이 사용될 수 있다 :

여기서 각각의 R^f는 독립적으로 수소, C_1-12 알킬, 또는 할로겐이고; 각각의 R^g는 독립적으로 수소 또는 C_1-12 알킬이다. 치환기는 지방족 또는 방향족, 직쇄형, 사이클릭, 바이사이클릭(bicyclic), 분지형, 포화, 또는 불포화 일 수 있다. 예를 들어 페놀 2 몰과 수소화된 이소포론 1 몰의 반응 생성물인 이러한 사이클로헥산 함유 비스페놀은, 높은 유리 전이 온도 및 높은 열변형 온도를 갖는 폴리카보네이트 폴리머 제조에 유용하다. 사이클로헥실 비스페놀 함유 폴리카보네이트, 또는 전술한 것들 중 1종 이상과 다른 비스페놀 폴리카보네이트를 함유하는 혼합물은 상표명 APEC^TM으로 Bayer Co.에 의해 공급되고 있다.

화학식 HO-R¹-OH를 갖는 다른 유용한 디하이드록시 화합물은 하기 화학식 (7)의 방향족 디하이드록시 화합물을 포함한다:

여기서 각각의 R^h는 독립적으로 할로겐 원자, C_1-10 알킬기와 같은 C_1-10 하이드로카빌기, 또는 할로겐 치환된 C_1-10알킬기와 같은 할로겐 치환된 C_1-10 하이드로카빌기이고, n은 0 내지 4이다. 할로겐은 일반적으로 브롬이다.

상기에서 설명된 폴리카보네이트에 더해, 다른 열가소성 폴리머들과 상기 폴리카보네이트의 조합들, 예를 들어 호모폴리카보네이트 및/또는 폴리카보네이트 코폴리머들의 조합들이 사용될 수 있다.

다양한 구현예에서, 폴리카보네이트는 카보네이트 코폴리머가 호모폴리머보다 사용하기에 바람직한 경우에 2 이상의 다른 디하이드록시 화합물 또는 글리콜 또는 하이드록시- 또는 산-말단 폴리에스테르 또는 2염기산 or 하이드록시산과 디하이드록시 화합물의 코폴리머를 사용할 수 있다. 폴리아릴레이트 및 폴리에스테르-카보네이트 수지 또는 이들의 블렌드도 사용될 수 있다. 가지형 폴리카보네이트 뿐만아니라 선형 폴리카보네이트와 가지형 폴리카보네이트의 블렌드 역시 유용하다. 가지형 폴리카보네이트는 중합 중 분지화제를 첨가하여 제조될 수 있다.

추가적인 일 측면에 있어서, 상기 분지화제는 하이드록실, 카르복실, 카르복실산 무수물, 할로포밀, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 3개의 관능기를 포함하는 다관능성 유기 화합물을 포함한다. 구체예들은 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 트리멜리틱 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-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포밀 프탈산 무수물, 트리메스산, 및 벤조페논 테트라카르복실산을 포함한다. 상기 분지화제는 0.05-2.0 중량%의 수준으로 첨가될 수 있다. 분지화제 및 분지형 폴리카보네이트의 제조 절차는 미국 특허 제3,635,895호 및 제4,001,184호에 기술된다. 폴리카보네이트 말단기의 모든 유형은 열가소성 조성물에 유용한 것으로 고려된다.

다른 구현예에서, 폴리카보네이트는 비스페놀 A로부터 유래되는 선형 호모폴리머일 수 있는데, A¹과 A²각각은 p-페닐렌이고 Y¹는 이소프로피리덴이다. 상기 폴리카보네이트는 25℃에서 클로로포름 중에 측정하였을 때, 0.3 내지 1.5dl/g, 구체적으로는 0.45 내지 1.0 dl/g의 고유 점도를 가질 수 있다. 상기 폴리카보네이트는 샘플들은 1 mg/ml, 가교된 스티렌-디비닐벤젠 컬럼을 사용하고 폴리카보네이트 표준에 대해 교정(calibrated)된 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정되었을 때, 10,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 폴리카보네이트는 약 15,000 내지 약 55,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는다. 다른 구현예에서 폴리카보네이트는 약 18,000 내지 약 40,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는다.

일 구현예에서, 본 개시의 제형에 사용되는 폴리카보네이트 성분은, 전술한 온도와 하중에서 오리피스를 통하여 열가소성 물질을 압출하는 속도를 측정하는 용융 체적 유량(종종 MVR이라고 줄여씀)을 갖는다. 물품의 형성에 유용한 폴리카보네이트는, 300℃, 1.2 kg의 하중하에 ASTM D1238-04 또는 ISO 1133에 따라 측정되어, 10분당 0.5 내지 80 큐빅 센티미터(cc/10 min)의 용융 체적 유량를 갖는다. 일 구현예에서, 폴리카보네이트 성분은 폴리카보네이트 폴리머의 하나가 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트인 두개의 폴리카보네이트 폴리머를 포함한다. 폴리카보네이트 성분이 비-폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트, 비-폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트(또는 이들의 조합)를 포함하는 경우, ASTM D1238-04 또는 ISO 1133에 따라 300℃, 1.2 kg 하중에서 측정된 45 내지 75cc/10min, 구체적으로 50 to 70cc/10min, 더욱 구체적으로 55 내지 65 cc/10min의 MVR을가질 수 있다.

이소소르비드-베이스드-폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트는, 카보네이트 단위 및 에스테르 단위를 포함하는 다른 종류의 폴리머 단위를 포함하는 코폴리머, 및 하나 이상의 호모폴리카보네이트 및 코폴리카보네이트의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 종류의 예시적인 폴리카보네이트 코폴리머는 폴리에스테르-폴리카보네이트 또는 폴리에스테르 카보네이트로도 알려진 폴리에스테르 카보네이트이다. 이러한 코폴리머는 올리고머릭 에스테르-함유 디하이드록시 화합물(또한 본원에서 하이드록시 말단-봉쇄된 올리고머릭 아크릴레이트 에스테르라고 함)로부터 유래한 카보네이트 단위를 더 포함한다.

추가적인 일 측면에 있어서, "폴리카보네이트"와 "폴리카보네이트 수지"에는 호모폴리카보네이트, 카보네이트에서 서로 다른 R¹ 부위들을 포함하는 코폴리머(본 명세서에서 "코폴리카보네이트"라고 지칭), 카보네이트 단위와 함께 에스테르 단위, 폴리실록산 단위 등과 같이 기타 종류의 중합 단위를 포함하는 코폴리머 및 적어도 하나의 호모폴리카보네이트와 공폴리카보네이트를 함유하는 조합물까지도 포함된다. 본 명세서에서 "조합(물)(combination)"이란 블렌드, 혼합물, 알로이, 반응 생성물 등을 망라한다. 한 특정 종류의 코폴리머는 폴리에스테르 카보네이트인데, 이는 폴리에스테르-폴리카보네이트로도 알려져 있다. 이러한 코폴리머는 화학식(1)에 따른 카보네이트 사슬의 반복 단위에 더하여 화학식 (8)에 따른 단위를 더 포함하는데:

여기서 R² 는 디히드록시 화합물에서 유래한 이가의 작용기로서, 예를 들어, C_2-10 알킬렌기, C_6-20 지방족 고리기, C_6-20 방향족기 또는 알킬렌기가 2 내지 6개의 탄소 원자, 특히 2, 3 또는 4개의 탄소 원자를 함유하는 폴리옥시알킬렌기일 수 있고, T 는 디카르복시산(지방족, 방향족 또는 방향족 알킬)에서 유래한 이가의 작용기로서, 예를 들어, C_4-18 지방족기, C_6-20 알킬렌기, C_6-20 알킬렌기, C_6-20 지방족 고리기, C_6-20 방향족 알킬기 또는 C_6-20 방향족기이다. R²는 곧은 사슬, 가지친 사슬 또는 (다중 고리를 포함하는) 고리 구조의 C_2~30 알킬렌기일 수 있다. 혹은 R² 가 상기 화학식 (4)의 디히드록시 화합물 또는 상기 화학식 (7)의 방향족 디히드록시 화합물에서 유래할 수도 있다.

상기 폴리에스테르 단위를 제조하는데 쓰일 수 있는 방향족 디카르복시산의 예에는 이소프탈산 또는 테레프탈산, 1,2-디(p-카르복시페닐)에탄, 4,4'-디카르복시디페닐 에테르, 4,4'-비스벤조산 및 전술한 산들 중 적어도 하나를 함유하는 조합물이 포함된다. 융합 고리를 포함하는 산들도 존재할 수 있는데, 예를 들어 1,4-,1,5- 또는 2,6-나프탈렌디카르복시산과 같은 경우이다. 구체적인 디카르복시산은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복시산, 사이클로헥산 디카르복시산 또는 이들의 조합물이다. 구체적인 디카르복시산에는 이소프탈산의 테레프탈산에 대한 중량비가 91:9에서 2:98인 이소프탈산과 테레프탈산의 조합물이 포함된다. 다른 구체적인 실시 형태에서는 R²가 C_2-6 알킬렌기이고 T가 p-페닐렌, m-페닐렌, 나프탈렌, 이가 고리형 지방족기 또는 이들의 조합물이다. 이러한 유의 폴리에스테르에는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)가 포함된다.

상기 코폴리머에서 에스테르 단위의 카보네이트 단위에 대한 몰 비는 최종 조성물에서 원하는 특성에 따라 광범위하게 달라질 수 있는데, 예를 들어 1:99에서 99:1, 특히 10:90에서 90:10, 더 구체적으로 25:75에서 75:25이다.

한 실시 형태에서는 상기 열가소성 조성물이 폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머, 특히 화학식 (8)의 에스테르 단위가 본 명세서에서 지방족 디카르복시산 에스테르 단위라고도 지칭하는 연질 블록 에스테르 단위들을 함유하는 폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머를 포함한다. 이러한 연질 블록 에스테르 단위들을 함유하는 폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머는 본 명세서에서 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트로도 불린다. 이 연질 블록 에스테르 단위는 (C_6-20이 말단 카르복시기를 포함하는) C_6-20 지방족 디카르복시산 에스테르 단위일 수 있고, 곧은 사슬(즉 무분지)이거나 가지친 사슬 디카르복시산, 사이클로알킬 또는 사이클로알킬리덴-함유 디카르복시산 단위들 또는 이러한 구조 단위들의 조합물일 수 있다. 한 실시 형태에서는 상기 C_6~20 지방족 디카르복시산 에스테르 단위가 메틸렌(-CH2-) 반복 단위를 포함하는 곧은 사슬 알킬렌기를 함유한다. 한 구체적인 실시 형태에서는 유용한 연질 블록 에스테르 단위가 화학식 (8a)의 단위를 포함하는데:

이 때 m은 4 내지 18이다. 화학식 (8a)의 한 구체적인 실시 형태에서는 m이 8에서 10이다. 상기 폴리(지방족에스테르)-폴리카보네이트는 상기 연질 블록 단위를 25 중량% 이하로 함유할 수 있다. 한 실시 형태에서는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트가 화학식 (8a)의 단위들을 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의

총 중량 기준으로 0.5 내지 10 중량%, 특히 1 내지 9 중량%, 더 구체적으로 3 내지 8 중량% 함유한다.

상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 연질 블록 에스테르 단위들과 카보네이트 단위들의 코폴리머이다. 이 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트를 화학식 (8b)로 나타내었는데:

여기서 R³은 각각 독립적으로 화학식 (4) 또는 (7)의 디히드록시방향족 화합물로부터 유래하고, m은 4 내지 18이며, x와 y는 각각 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 평균 중량 백분율을 나타내는데, x와 y의 평균 중량 백분비 x:y는 10:90에서 0.5:99.5, 특히 9:91에서 1:99, 더 구체적으로 8:92에서 3:97인데, 이 때 x+y는 100이다.

본 명세서에서 정의하는 연질 블록 에스테르 단위는 알파, 오메가 C_6-20 지방족 디카르복시산 또는 그 반응성 유도체로부터 유래할 수 있다. 추가적인 실시형태에 있어서, 상기 연질 블록 에스테르 단위들은 알파, 오메가 C_6-20 지방족 디카르복시산 또는 그 반응성 유도체로부터 유래할 수 있다. 한 구체적인 실시 형태에서, 화학식 (8a)에 따른 지방족 에스테르 단위 속의 카르복시산화물 부분에서는 메틸렌(-CH2-) 반복 단위의 사슬(여기서 m은 화학식 (8a)에서 정의한 대로임)에 의하여 말단의 카르복시산화물기들이 연결되는데, 이 카르복시산화물 부분은 해당 디카르복시산 또는 그 반응성 유도체, 예를 들어 그 산 할로겐화물(특히 산 염화물), 에스테르 등으로부터 유래한다. 예시적인 (해당 산 염화물이 그로부터 유래할 수 있는) 알파, 오메가 디카르복시산에는 (아디프산이라고도 지칭하는) 헥산디오산(hexanedioic acid)과 같은 알파, 오메가 C₆ 디카르복시산, (세바식산이라고도 지칭하는) 데칸디오산과 같은 알파, 오메가 C₁₀ 디카르복시산과 (DDDA로도 약칭하는) 도데칸디오산과 같은 알파, 오메가 C₁₂ 디카르복시산이 포함된다. 상기 지방족 디카르복시산은 이들 여기서 예시한 길이의 탄소 사슬에 국한되지 않으며 C_6~20의 한정 하에서 다른 길이의 사슬을 사용할 수도 있다는 것을 명심하여야 한다. 곧은 사슬 메틸렌기와 비스페놀 A 폴리카보네이트기를 함유하는 연질 블록 에스테르 단위들이 있는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 한 구체적인 실시 형태를 화학식 (8c)에 나타내었는데:

여기서 m은 4 내지 18이고 x와 y는 화학식 (8b)에서 정의한 대로이다. 한 구체적인 예시 형태에서는 한 가지 유용한 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머가 세바식산 에스테르 단위와 비스페놀 A 카보네이트 단위(화학식 8(c))를 포함하는데, 여기서 m은 8이고 x:y의 평균 중량비는 6:94이다.

바람직하게, 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 110 내지 145℃의 유리전이 온도("Tg"), 구체적으로 115 내지 145℃, 더 구체적으로 120 내지 145℃, 더욱 구체적으로 128 내지 139℃, 및 여전히 더 구체적으로 130 내지 139℃의 유리 전이 온도를 가진다.

일 측면에서, 폴리카보네이트, 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트는 계면 중합 및 용융중합과 같은 공정에 의해 제조될 수 있다

본원에 개시된 폴리카보네이트 화합물과 폴리머는, 여러 측면에서, 용융 중합 공정에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 용융 중합 공정에서, 폴리카보네이트는, 용융 상태에서, 디하이드록시 반응물(즉, 이소소르비드, 지방족 디올 및/또는 지방족 이산, 및 추가적인 디하이드록시 화합물)과 디페닐 카보네이트일과 같은 디아릴카보네이트 에스테르, 더욱 구체적으로, 비스(메틸 살리실)카보네이트와 같은 활성 카보네이트와 같은 디아릴카보네이트 에스테르를, 에스테르 교환 촉매의 존재하에 상호 반응시켜서 제조된다. 반응은 하나 이상의 연속교반 반응기(CSTRs), 플러그 흐름 반응기, 와이어 웨팅 폴 폴리머라이저(wire wetting fall polymerizers), 프리 폴 폴리머라이저(free fall polymerizers), 윕트 필름 폴리머라이저(wiped film polymerizers), BANBURY^TM혼합기, 싱글 또는 트윈 스크류 압출기 또는 전술한 것의 조합과 같은 전형적인 중합 장치 내에서 이행될 수 있다. 일 측면에서, 휘발성 모노하이드릭 페놀(volatile monohydric phenol)은 증류에 의해 용융 반응물로부터 제거될 수 있고, 폴리머는 용융 잔기로서 분리된다.

용융 중합은 본원에서 알파 촉매라고도 하는, 금속 양이온 및 음이온을 포함하는 제1촉매를 포함하는, 에스테르교환 촉매를 포함할 수 있다. 일 측면에서, 양이온은 Li, Na, K, Cs, Rb, Mg, Ca, Ba, Sr, 또는 이들의 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는 알칼리 또는 알칼라인 토류 금속이다. 음이온은 하이드록사이드(OH^-), 슈퍼옥사이드(O^2-), 티올레이트(HS^-), 설파이드(S^2-), C_1-20 알콕사이드, C_6-20 아릴옥사이드, C_1-20 카복실레이트, 비스포스페이트 포함 포스페이트, C_1-20 포스포네이트, 바이설페이트 및 메타바이설파이트 포함 설페이트, C_1-20 설포네이트, 바이카보네이트 포함 카보네이트, 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합이다. 다른 측면에서, 알칼라인 토류 금속 이온 및 알칼리 금속 이온 모두를 포함하는 유기산의 염 역시 사용될 수 있다. 포름산, 아세트산, 스테아르산 및 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethyelenediaminetetraacetic acid)의 알칼라인 토류 금속 및 알칼리 금속 염으로 설명되는 유기산의 염은 촉매로서 유용하다. 또한 촉매는 비-휘발성 무기산의 염을 포함할 수있다. "비휘발성"은, 언급된 화합물이 주위 온도와 압력에서 상당한 증기 압력을 갖지 않음을 의미한다. 특히,폴리카보네이트의 용융 중합이 주로 수행되는 온도에서, 이들 화합물은 휘발성이 아니다. 비휘발성산의 염들은 포스파이트의 알칼리 금속 염, 포스파이트의 알칼라인 토류 금속 염, 포스페이트의 알칼리 금속 염 및 포스파이트의 알칼라인 토류 금속 염이다. 예시적인 에스테르 교환 촉매는, 수산화 리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화세슘, 수산화마그네슘, 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, 황산 칼륨, NaH₂PO₃, NaH₂PO₄, Na₂H₂PO₃, KH₂PO₄, CsH₂PO₄, Cs₂H₂PO₄, Na₂SO₃, Na₂S₂O₅, 소듐 메실레이트, 포타슘 메실레이트, 소듐 토실레이트, 포타슘 토실레이트, 마그네슘 디소듐 에틸렌디아민테트라아세테이트(EDTA 마그네슘 디소듐 염), 또는 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 전술한 항목은 예시적인 것이며, 제한하기 위한 것이 아님이 이해될 것이다. 일 측면에서, 에스테르 교환 촉매는 알칼리 또는 알칼라인 토류 염을 포함하는 알파 촉매이다. 예시적인 측면에서, 에스테르 교환 촉매는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 소듐 메톡사이드, 포타슘 메톡사이드, NaH₂PO₄, 또는 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다.

알파 촉매의 양은 용융 중합 조건에 따라 크게 달라질 수 있는데, 약 0.001 내지 약 500μmol일 수 있다. 일 측면에서, 알파 촉매의 양은, 용융 중합 내 존재하는 지방족 디올 및 다른 디하이드록시 화합물의 몰당 약 0.01 내지 약 20μmol, 구체적으로, 약 0.1 내지 약 10μmol, 더욱 구체적으로, 약 0.5 내지 약 9μmol, 약 1 내지 약 7μmol일 수 있다.

다른 측면에서, 본원에서 베타 촉매라고도 하는, 에스테르 교환 촉매의 제2 유형은, 제2 에스테르 교환 촉매의 포함이, 폴리카보네이트의 원하는 특성에 중대한 역효과를 미치지 않는다면, 용융 중합 공정에 그 자체 또는 알파 촉매와의 조합으로 포함될 수 있다. 예시적인 에스테르 교환 촉매는 식 (R³)₄Q⁺X 의 촉매의 조합을 더 포함할 수 있는데, R³는 동일하거나 상이하며, C_1-10알킬 기이고, Q는 질소 또는 인 원자이고, X는 할로겐 원자 또는 C_1-8 알콕시 기 또는 C_6-18 아릴옥시기이다. 예시적인 염은, 예를들어, [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, and CH₃[CH₃(CH₂)₂]₃NX를 포함하고, 상기 X는 Cl^-, Br^-,a C_1-8 알콕시기 또는 C_6-18 아릴옥시기이다. 상기 에스테르 교환 촉매의 예는 테트라부틸암모늄 하이드록시, 메틸트리부틸암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸암모늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 하이드록사이드, 테트라부틸포스포늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 페놀레이트, 또는 전술한 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 다른 용융 에스테르 교환 촉매는 알칼라인 토류 금속 염 또는 알칼리 금속 염을 포함한다. 여러 측면에서, 베타 촉매가 요구되는 때, 베타 촉매는 알파 촉매에 대한 상대적인 몰 비율로, 10 이하, 구체적으로, 5 이하, 더욱 구체적으로 1 이하, 더욱 구체적으로 0.5이하의 몰 비율로 존재할 수 있다. 다른 측면에서, 본원에 개시된 용융 중합 반응은 상기 설명된 바와 같이 알파 촉매만을 사용할 수 있고, 실질적으로 베타 촉매는 없다. 본원에서 정의된 "실질적으로 없는(substantially free of)"은 베타 촉매가 용융 중합 반응에서 제외된 것을 의미할 수 있다. 일측면에서, 베타 촉매는, 용융 중합 반응에 사용된 성분의 총 중량을 기준으로 약 10ppm 미만, 구체적으로 약 1ppm 미만, 더욱 구체적으로 약 0.1 ppm 미만, 더욱 구체적으로 0.01 ppm 이하의 양으로 존재한다.

일 측면에서, 말단 봉쇄제(사슬 마감제(chain stopper)라고도 한다)는 선택적으로 분자량 성장률을 제한하기 위해 사용되어, 폴리카보네이트에서 분자량을 조절할 수 있다. 예시적인 사슬 마감제는, 모노페올릭 화합물(예를들어, 하나의 자유 하이드록시 기를 갖는 페닐 화합물), 모노카복실 산 클로라이드, 및/또는 모노클로로포메이트를 포함한다. 페놀계 사슬 마감제는 페놀 및 p-쿠밀-페놀, 레조르시놀 모노벤조에이트, 및 p- 및 3차-부틸 페놀과 같은 C_1-22 알킬-치환된 페놀, 크레졸, 및 p-메톡시페놀과 같은 모노에테르 디페놀에 의해 예시된다. 8 내지 9개의 카본 원자를 갖는 분지형 사슬 알킬 치환기로 알킬-치환된 페놀이 특히 언급될 수 있다.

다른 측면에서, 말단기는, 첨가된 말단-봉쇄기 뿐만 아니라, 단량체 비율의 선택, 불완전한 중합, 사슬 절단 등으로부터의 카보닐 소스(예를들어, 디아릴 카보네이트)로부터 유래할 수 있고, 하이드록시기, 카복실산 기 등과 같은 유도체화능이 있는 기능기를 포함할 수 있다. 일 측면에서, 본원에서 정의된 바와 같은 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는, 폴리카보네이트의 말단기는, 디아릴 카보네이트로부터 유래한 구조 단위를 포함할 수 있는데, 상기 구조 단위는 말단기일 수 있다. 상기 말단기는, 하이드록시기가 활성화 카보네이트의 카보네이트 카보닐 대신 활성화 카보네이트로부터의 에스테르 카보닐과 반응하는 조건 하에서, 적절히 치환되어 활성화된 카보네이트의 알킬 에르테르와, 폴리카보네이트 폴리머 사슬의 말단에의 하이드록시기와의, 에스테르화 반응으로부터 유래할 수 있다. 이러한 방식으로, 용융 중합 반응에 존재하고, 활성화된 카보네이트로부터 유래한 하위 구조 또는 에스테르 함유 화합물로부터 유래한 구조단위는 에스테르 말단기를 형성할 수 있다.

일 측면에서, 용융 중합 반응은 반응 혼합물을 온도-압력-시간 프로토콜 하에 둠으로써 이행될 수 있다. 일부 측면에서, 이는 단계에서 압력을 서서히 낮추면서 반응 온도를 서서히 올리는 것을 포함한다. 일 측면에서, 압력은 반응 초기 약 대기압정도에서 약 1 밀리바(100Pa) 또는 그 이하, 다른 측면에서 0.1 밀리바(10 Pa) 또는 그 이하로, 반응이 종료되어감에 따라 여러 단계에서 낮춰진다. 온도는 대략 반응 혼합물의 녹는점 온도에서 시작하여, 최종 온도까지 서서히 증가한다. 일 측면에서, 반응 혼합물은 실온에서부터 약 150℃까지 가열된다. 이러한 측면에서, 중합 반응은 약 150℃ 내지 약 220℃에서 시작된다. 다른 측면에서, 중합 온도는 약 220℃까지 올라갈 수 있다. 다른 측면에서, 중합 반응은 이후 약 250℃의 온도까지 증가될 수 있고, 선택적으로 약 320℃의 온도까지 더 증가될 수 있으며, 그 사이의 모든 하위범위의 온도 내 일 수 있다. 일 측면에서, 총 반응 시간은 약 30분에서 약 200분일 수 있고, 그 사이의 모든 하위범위 시간 내일 수 있다. 상기 과정은 일반적으로 반응물이 반응하여 요구되는 분자량, 유리 전이 온도 및 물리적 특성을 갖는 폴리카보네이트를 제공하도록 한다. 반응은 메틸 살리실레이트와 같은 에스테르-치환된 알콜 부산물의 생산과 함께 폴리카보네이트를 만들어간다. 일 측면에서, 부산물의 효율적인 제거는 압력을 감소시키는 것과 같은 다른 기술에 의해 성취될 수 있다. 일반적으로, 압력은 반응의 초반엔 상대적으로 높게 시작되고, 반응동안 점차 낮아지며 온도는 반응동안 올라간다.

일 측면에서, 반응의 과정은, 용융 점도 또는 반응 혼합물의 중량 평균 분자량을 겔 투과 크로마토그래피와 같은 업계에 잘 알려진 기술을 이용하여 측정함으로써 모니터링될 수 있다. 이들 특성은 별도의 샘플을 통해 측정될 수 있고 온-라인으로 측정될 수 있다. 바람직한 용융 점도 및/또는 분자량에 도달하면, 최종 폴리카보네이트 산물은 고체 또는 용융된 형태로 반응기로부터 분리될 수 있다. 앞 부분에 설명된 바와 같이 지방족 호모폴리카보네이트와 지방족-방향족 코폴리카보네이트를 제조하는 방법은 회분식 또는 연속 공정에서 제조될 수 있고, 본원에서 개시된 공정은 바람직하게 용매가 없는 방식에서 수행되는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 선택된 반응기는 이상적으로는 자기-세척되고 '열점(hot spot)"을 최소화해야만 한다. 그러나, 상업적으로 이용가능한 것과 유사한 벤트 압출기(vented extruder)가 사용될 수 있다.

또한, 폴리카보네이트들, 폴리에스테르-폴리카보네이트들을 포함하는 폴리카보네이트들은 계면 중합을 사용하여 제조될 수 있다. 계면 중합을 위한 반응 조건이 다양할 수 있으나, 예시적인 공정은 일반적으로 수성 가성 소다 또는 칼리(potash) 내에서 2가 페놀 반응물을 용해 또는 분산시키는 단계, 적합한 수-불혼화성 용매 매체에 수득된 혼합물을 첨가하는 단계, 및 촉매, 예를 들어, 트리에틸아민 또는 상 전이 촉매 염의 존재 하에서, 예를 들어, 약 8 내지 약 10의 제어된 pH 조건 하에서 상기 반응물을 카보네이트 전구체와 접촉시키는 단계를 포함한다. 가장 일반적으로 사용되는 수 불혼화성 용매들은 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔, 및 이와 유사한 것들을 포함한다.

카보네이트 전구물질은 예컨대, 카보닐 브로마이드 또는 카보닐 클로라이드 와 같은 카보닐 할라이드, 디하이드릭 페놀의 비스할로포메이트(즉, 비스페놀 A, 하이드로퀴논 등의 비스클로로포메이트)또는 글리콜(즉, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등의 비스할로포메이트)의 비스할로포메이트와 같은 할로포메이트를 포함한다. 전술한 하나 이상의 조합 역시 사용될 수 있다. 예시적인 구현예에서, 카보네이트 연결을 형성하기 위한 계면 중합은 카보네이트 전구체로서 포스젠을 사용할 수 있고, 이는 포스네제이션 반응이라고도 불린다.

사용될 수 있는 상전이 촉매 중에서, 화학식 (R³)₄Q⁺X의 촉매가 사용될 수 있고, 여기서, 각각의 R³ 은 동일하거나 상이하며, C_1-10 알킬기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; X는 할로겐 원자 또는 C₁ _-8 알콕시기 또는 C₆ _-18아릴옥시기이다. 예시적인 상전이 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, and CH₃[CH₃(CH₂)₂]₃NX를 포함하고, 여기서, X는 Cl^-, Br^-, C_1-8알콕시기 또는 C_6-18 아릴옥시기이다. 상전이 촉매의 유효량은 포스겐화 혼합물 중의 비스페놀의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%일 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 상전이 촉매의 유효량은 포스겐화 혼합물 중의 비스페놀의 중량을 기준으로 0.5 내지 2 중량%일 수 있다.

상기 폴리카보네이트 조성물은 말단기가 조성물에서 원하는 특성에 의미 있게 악영향을 미치지 않는다는 전제 하에서 모든 종류의 폴리카보네이트 말단기를 유용한 것으로 간주한다.

가지친 폴리카보네이트 블록은 분지화제(branching agent)를 중합 도중에 가하여 제조할 수 있다. 이 분지화제에는 적어도 세 개의 작용기를 함유하는 다작용기 유기 화합물이 포함되는데, 작용기는 히드록시, 카르복시, 카르복시산 무수물, 할로포르밀 및 전술한 작용기들의 조합물로부터 선택한다. 구체적인 예에는 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 트리멜리트산 삼염화물, 트리스-p-히드록시페닐에탄, 이사틴비스페놀(isatin-bisphenol), 트리스페놀 TC[1,3,5-트리스((p-히드록시페닐)이소프로필)벤젠], 트리스-페놀 PA[4(4(1,1-비스(p-히드록시페닐)-에틸)알파,알파-디메틸벤질)페놀], 4-클로로포름산 프탈산 무수물,트리메스산(trimesic acid), 벤조페논 테트라카르복시산이 포함된다. 상기 분지화제는 약 0.05 wt% 내지 약 2.0 wt % 수준으로 첨가될 수 있다. 선형 폴리카보네이트와 가지친 폴리카보네이트를 포함하는 혼합물도 쓰일 수 있다.

중합 도중에는 사슬 마감제(chain stopper)(캡핑제라고도 불림)도 포함될 수 있다. 이러한 사슬 마감제는 분자량 증가 속도를 제약하므로 폴리카보네이트의 분자량을 조절한다. 예시 사슬 마감제에는 일부 모노페놀화합물, 모노카르복시산 염화물 및/또는 모노클로로포름산화물이 포함된다. 모노페놀 사슬 마감제의 예시 물질에는 페놀 등의 단일 고리 페놀, p-큐밀-페놀, 모노벤조산레소르시놀과 p-삼급부틸페놀과 같은 C_1~C22 알킬 치환페놀, p-메톡시페놀과 같은 디페놀의 모노에테르류가 있다. 탄소 원자 8에서 9개의 가지 친 사슬 알킬 치환기가 있는 알킬 치환 페놀도 구체적으로 개시하는 바이다. 몇몇 모모페놀 자외선 흡수제도 캡핑제로 쓰일 수 있는데, 예를 들어 4-치환-2-히드록시벤조페논과 그 유도체, 살리실산아릴, 모노벤조산레소르시놀 등의 디페놀 모노에스테르류, 2-(2-히드록시아릴)-벤조트리아졸과 그 유도체, 2-(2-히드록시아릴)-1,3,5-트리아진과 그 유도체등이 있다.

모노카르복시산 염화물도 사슬 마감제로 쓰일 수 있다. 여기에는 염화벤조일, C₁-C₂₂ 알킬 치환 벤조일의 염화물, 염화톨루오일, 할로겐 치환 벤조일의 염화물, 염화브로모벤조일, 염화시나모일, 염화4-나디미도벤조일(4-nadimidobenzoyl chloride)과 그 조합물 등의 단일 고리, 모노카르복시산 염화물; 트리멜리트산 염화물과 염화나프토일 등의 다중 고리 모노카르복시산 염화물; 및 단일 고리와 다중 고리 모노카르복시산 염화물의 조합물이 포함된다. 지방족 모노카르복시산 염화물로서 탄소 원자 수가 22 이하인 것이 유용하다. 염화아크릴오일과 염화메트아크릴오일과 같이 작용기화된 지방족 모노카르복시산의 염화물도 유용하다. 그리고 모노클로로포름산화물도 유용한데, 여기에는 클로로포름산페닐, 알킬-치환된 페닐의 클로로포름산화물, 클로로포름산 p-큐밀 페닐, 클로로포름산톨루엔 및 이들의 조합물과 같은 단일 고리, 모노클로로포름산화물이 있다.

구체적으로, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트를 포함하는 폴리에스테르-폴리카보네이트는 계면 중합에 의해 제조될 수 있다. 상기 디카르복시산(알파, 오메가 C_{6-20 지방족} 디카르복실 산과 같은) 그 자체를 사용하는 것보다, 대응하는 산 할라이드, 특히 산 디클로라이드 및 산 디브로마이드 등과 같은 산의 반응성 유도체를 사용하는 것이 가능하고, 때로는 더 바람직하다. 유사하게는, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트에 대해, 예를 들어 C₆ 디카르복실산 클로라이드 (아디포일 클로라이드), C₁₀ 디카르복실산 클로라이드 (세바코일 클로라이드), 또는 C₁₂ 디카르복실산 클로라이드 (도데칸디오일 클로라이드) 같은 산 클로라이드 유도체를 사용하는 것이 가능하며 심지어 바람직하다. 디카르복실산 또는 반응성 유도체는 제 1 축합 (condensation)에서 디히드록시방향족 화합물과 축합될 수 있으며, 다음으로 인시튜 포스겐화로 디히드록시방향족 화합물과 카보네이트 연결을 생성시킨다. 대안으로, 디카르복실산 또는 유도체는 포스겐화와 동시에 디히드록시방향족 화합물과 축합될 수 있다.

일 구현예에서, 1.2kg의 하중 및 250℃에서 측정된 용융 체적 유량이 13 cc/10분 미만인, 높은 용융 체적 유량이 적합하지 않은 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트인 경우, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 반응 압출의 조건하에 재분배 촉매(redistrubution catalyst)를 사용하는 처리에 의해, 반응 산물에 고 유동성(즉, 1.2kg의 하중 및 250℃에서 13cc/10분 이상)을 제공하도록 개질될 수 있다. 반응압출동안, 재분배 촉매는 일반적으로 폴리(지방족 에스테르)-카보네이트를 공급하면서, 희석된 재분재 촉매를 투입함으로써, 400ppm 중량부 이하의 양으로 포함된다.

일 구현예에서, 재배열-촉매는 테트라알킬포스포늄 하이드록사이드, 테트라알킬포스포늄 알콕사이드, 테트라알킬포스포늄 아릭옥사이드, 테트라알킬포스포늄 카보네이트, 테트라알킬암모늄 하이드록사이드, 테트라알킬암모늄 카보네이트, 테트라알킬암모늄 포스파이트, 테트라알킬암모늄 아세테이트, 또는 전술한 촉매 중 하나 이상의 조합이고, 각 알킬은 독립적으로 C_1-6알킬이다. 구체적인 구현예에서, 유용한 재배열 촉매는 테트라 C_1-6알킬포스포늄 하이드록사이드, C_1-6알킬 포스포늄 페녹사이드, 또는 전술한 촉매 중 하나 이상의 조합이다. 예시적인 재배열 촉매는, 테트라-n-부틸포스포늄 하이드록사이드이다.

다른 구현예에서, 재배열 촉매는, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 중량을 기준으로 40 내지 120 ppm, 구체적으로 40 내지 110 ppm, 더욱 구체적으로 40 내지 100 ppm의 양으로 존재한다.

전술한 폴리카보네이트 외에도 폴리카보네이트와 폴리에스테르의 블렌드를 포함할 수도 있다. 유용한 폴리에스테르에는 예를 들어 화학식 (8)에 따른 반복 단위를 가지는 폴리에스테르가 포함되는데, 여기에는 폴리(알킬렌디카복실레이트), 액정 폴리에스테르와 폴리에스테르 코폴리머가 포함된다. 본 명세서에서 기술하는 폴리에스테르는 일반적으로 블렌드될 때 상기 폴리카보네이트와 완벽하게 섞일 수 있다.

폴리카보네이트와 블렌드 하는데 포함되는 폴리에스테르에는 방향족 폴리에스테르, 폴리(알킬렌 아릴레이트)를 비롯한 폴리(알킬렌에스테르)와 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)가 포함될 수 있다. 방향족 폴리에스테르는 화학식 (8)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있는데, 이 때 D와 T는 각각 본 명세서의 앞에서 기술한 대로의 방향족기이다. 한 실시 형태에서는 유용한 방향족 폴리에스테르가, 예를 들면, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레소르시놀)에스테르, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)에스테르, 폴리[(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레소르시놀)에스테르-코(co)-(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀A)]에스테르 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 또한 코폴리에스테르를 구성하기 위하여 지방족 이산(diacid) 및/또는 지방족 폴리올로부터 유래한 단위들을 소량, 예를 들어 상기 폴리에스테르의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 10 중량% 지니는 방향족 폴리에스테르도 본 발명에서 망라한다. 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 화학식 (8)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있는데, 여기서 T는 방향족 디카르복실레이트, 지방족고리 디카르복시산 또는 이들의 유도체로부터 유래한 작용기를 포함한다. 특히 유용한 T기의 예는 1,2-, 1,3-, 및 1,4-페닐렌; 1,4- 및 1,5- 나프틸렌; 시스- 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌; 등을 포함한다. 구체적으로는, T가 1,4-페닐렌인 경우, 상기 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)이다. 또한, 폴리(알킬렌 아릴레이트)의 경우, 특히 유용한 알킬렌기 D는, 예를 들면, 에틸렌, 1,4-부틸렌, 및 시스- 및/또는 트랜스-1,4-(사이클로헥실렌)디메틸렌을 비롯한 비스-(알킬렌-이치환된 사이클로헥산)을 포함한다. 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 구체적인 예는 폴리(에틸렌테레프탈레이트)("PET"), 폴리(1,4-부틸렌테레프탈레이트)("PBT") 및 폴리(프로필렌테레프탈레이트)("PPT")를 포함한다. 또한 폴리(에틸렌 나프타노에이트)("PEN") 및 폴리(부틸렌나프타노에이트)("PBN")를 비롯한 폴리(알킬렌나프토에이트)가 유용하다. 한 유용한 폴리(사이클로알킬렌디에스테르)는 폴리(사이클로헥산디메틸렌테레프탈레이트)("PCT")이다. 전술한 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 조합도 사용될 수 있다.

또한 알킬렌 테레프탈레이트 반복 에스테르 단위와 다른 에스테르기를 포함하는 코폴리머도 유용할 수 있다. 유용한 에스테르 단위에는 서로 다른 알킬렌 테레프탈레이트 단위들이 포함될 수 있는데, 이들은 고분자 사슬 중에 개개의 단위로서, 또는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블록으로서 존재할 수 있다. 이러한 코폴리머의 구체적인 예에는 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트)가 포함되는데, 여기서 상기 중합체가 50 몰% 이상의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 PETG로 약칭되고, 상기 중합체가 50 몰% 이상의 폴리(1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 PCTG로 약칭된다.

또한, 적합한 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)는 폴리(알킬렌사이클로헥산디카르복실레이트)를 포함할 수있다. 이 중, 구체적인 예는, 하기 화학식 (9)의 반복 단위를 갖는 폴리(1,4-사이클로헥산디메탄올-1,4-사이클로헥산디카르복실레이트) (PCCD)이다.

이는 화학식 (8)에서, R²가 1,4-사이클로헥산디메탄올로부터 유도된 1,4-사이클로헥산디메틸렌기이고, T는 사이클로헥산디카르복실레이트 또는 이의 화학적 등가물(equivalent)로부터 유도된 사이클로헥산 고리인 경우로, 시스-이성질체 또는 트랜스-이성질체 또는 전술한 이성질체 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.

상기 폴리에스테르는 상기에서 설명된 것과 같이 계면 중합 또는 용융-공정 축합, 용액 상 축합, 또는 트랜스에스테르화 중합, 예를 들어, 다이메틸 테레프탈레이트와 같은 다이알킬 에스테르가 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 생성하기 위해 산 촉매를 사용하는 에틸렌 글리콜과 함께 트랜스에스테르화 될 수 있는 것과 같은 트랜스에스테르화 중합에 의해 획득될 수 있다. 분지화제, 예를 들어 세개 이상의 하이드록실 기 또는 세가지 관능기 또는 다중 관능기의 카르복실 산을 가지는 글리콜이 병합된 분지된 폴리에스테르를 사용하는 것이 가능하다. 더구나, 조성물의 궁극적인 최종 용도에 따라, 폴리에스테르의 산 및 하이드록실 말단 기들이 다양한 농도를 가지는 것이 때때로 바람직하다.

폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머는 일반적으로 1,500 내지 100,000g/mol, 구체적으는 1,700 내지 50,000g/mol의 중량 평균 분자량(Mw)를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 15,000 내지 45,000 g/mol, 구체적으로 17,000 내지 40,000 g/mol, 더 구체적으로 20,000 내지 30,000 g/mol, 및 여전히 더 구체적으로 20,000 내지 25,000 g/mol의 중량 평균 분자량를 가진다. 분자량 측정은 가교된 스티렌-디비닐벤젠 컬럼을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 수행되고, 폴리카보네이트 참조에 대해 캘리브레이션된다. 샘플은 약 1 ㎎/㎖의 농도로 제조되며, 약 1.0 ㎖/min의 유속에서 용출된다.

폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머는, ASTM D1238-04 또는 ISO 1133에 따라 1.2kg의 하중, 300℃에서 측정되었을 때, 일반적으로 약 5 내지 약 150 cc/10 min, 구체적으로 약 7 내지 약 125 cc/10 min, 더욱 구체적으로 약 9 내지 약 110 cc/10 min, 더욱 구체적으로 약 10 내지 약 100 cc/10 min의 용융체적 유량을 가질 수 있다. 상업적인 폴리카보네이트와 블렌드된 폴리에스테르는 예컨대, XYLEX^TM X7300를 포함하는 상표명 XYLEX^TM으로 시중에서 구입될 수 있고, 상업적 폴리에스테르-폴리카보네이트는 예컨대, LEXAN^TM SLX-9000을 포함하는 상표명 LEXAN^TM SLX으로 구입될 수 있고 또는 SABIC Innovative Plastics(이전명 GE Plastics)로부터 입수 가능하다.

일 구현예에서, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 ASTM D1238-04 에 따라 250℃, 1.2kg의 하중, 및 6분의 체류시간에서 측정되었을 때, 약 13 내지 약 25 cc/10 min, 구체적으로 약 15 내지 약 22 cc/10 min의 용융 체적 유량를 갖는다. 또한 일 구현예에서, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 ISO 1133에 따라 250℃, 1.2kg의 하중, 및 4분의 체류시간에서 측정되었을 때, 약 13 내지 약 25 cc/10 min, 구체적으로 약 15 내지 약 22 cc/10 min의 용융 체적 유량를 갖는다.

일 구현예에서, 열가소성 조성물은 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트와 다른 첨가된 폴리카보네이트의 총 중량을 기준으로, 50 내지 100wt%의 폴리(지방족 에스테르)폴리카보네이트를 포함한다. 특정 구체예에서, 열가소성 조성물은 오직 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트만을 포함한다. 다른 특정 구현예에서, 열가소성 플라스틱은 반응 산물을 형성하기 위하여 반응적으로 압출된 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트를 포함한다. 다른 특정 구현예에서, 열가소성 플라스틱은 반응적으로 압출된 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 블렌드를 포함한다.

상기에서 정의된 것과 같은, 폴리카보네이트는 또한 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머를 포함한다. 상기 코폴리머의 폴리실록산(또한 본원에서는 "폴리디오르가노실록산"으로도 지칭된다) 블록은 하기 화학식 (10)의 반복 실록산 단위(또한 본원에서는 "디오르가노실록산 단위"로도 지칭된다)를 포함한다:

상기 식에서, R은 각각 동일하거나 상이하며, 1가의 C_1-13 유기 라디칼이다. 예를 들면, R은 독립적으로 C₁-C₁₃ 알킬기, C₁-C₁₃ 알콕시기, C₂-C₁₃ 알케닐기, C₂-C₁₃ 알케닐옥시기, C₃-C₆ 시클로알킬기, C₃-C₆ 시클로알콕시기, C₆-C₁₄ 아릴기, C₆-C₁₀아릴옥시기, C₇-C₁₃ 아릴알킬기, C₇-C₁₃ 아릴알콕시기, C₇-C₁₃ 알킬아릴기, 또는 C₇-C₁₃ 알킬아릴옥시기일 수 있다. 상기 전술한 기들은 전체적 또는 부분적으로 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드, 또는 전술한 것들의 조합으로 할로겐화 될 수 있다. 상기 전술한 R기의 조합이 동일한 코폴리머에서 사용될 수 있다.

화학식 (10)의 D값은 상기 열가소성 조성물 내의 각 성분의 유형 및 상대적인 함량, 상기 조성물의 원하는 특성 등의 고려 사항에 따라서 널리 변할 수 있다. 일반적으로, D는 2 내지 1,000, 구체적으로는 2 내지 500, 및 더 구체적으로는 5 내지 100의 평균값을 가질 수 있다. 한 구체적인 실시 형태에서 화학식 (10)의 D는 30 내지 60, 구체적으로는 40 내지 60의 평균값을 가진다. 한 예시 형태에서, D는 평균값이 45이다.

D의 값이 낮을 때, 예를 들어 40 미만일 때는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 상대적으로 다량 사용하는 것이 바람직하다. 역으로 D의 값이 높을 때, 예를 들어 40을 넘을 때는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 상대적으로 소량 사용할 필요가 있다.

제1 및 제2의 (또는 그 이상) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머를 조합하여 사용할 수 있는데, 이때, 제1 코폴리머의 D 평균값은 제2 코폴리머 D 평균값보다 작다.

한 실시 형태에서 상기 폴리디오르가노실록산 블록은 화학식 (11)의 반복 구조 단위에 의해 제공된다:

여기에서, D는 상기에서 정의된 바와 같고; 각각의 R은 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있으며, 상기에서 정의된 바와 같고; 및 각각의 Ar은 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있으며, 결합이 직접적으로 방향족 부위에 연결된, 치환 또는 비치환된 C₆-C₃₀ 아릴렌 라디칼이다. 화학식 (11)의 유용한 Ar기는 C₆-C₃₀ 디히드록시아릴렌 화합물로부터 유도될 수 있는데, 예를 들면 상기 화학식 (3), (4), 또는 (7)의 디히드록시아릴렌 화합물이다. 상기 디히드록시아릴렌 화합물의 하나 이상을 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다. 디히드록시아릴렌 화합물의 구체적인 예는 1,1-비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 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-히드록시페닐)사이클로헥산, 비스(4-히드록시페닐 설파이드) 및 1,1-비스(4-히드록시-t-부틸페닐)프로판이다. 상기 디히드록시 화합물을 하나 이상 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.

화학식 (11)의 단위가 화학식 (12)의 대응하는 디히드록시 화합물로부터 유도될 수 있다 :

여기에서, R, Ar, 및 D는 전술한 바와 같다. 화학식 (12)의 화합물은 상 이동 조건하에서, 디히드록시아릴렌 화합물과, 예를 들면, 알파, 오메가-비스아세톡시폴리디오르가노실록산의 반응에 의해서 얻을 수 있다.

또 다른 실시 형태에서, 폴리디오르가노실록산 블록은 화학식 (13)의 단위를 포함한다:

여기에서, R 및 D는 전술한 바와 같고, 각 경우의 R⁴ 는 독립적으로 2가 C₁-C₃₀ 알킬렌이고, 상기 중합된 폴리실록산 단위는 그 대응하는 디히드록시 화합물의 반응 잔기이다. 한 구체적인 실시 형태에서, 이 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 화학식 (14)의 반복 구조 단위로 제공되는 폴리디오르가노실록산 블록을 포함하는데:

여기에서, R 및 D는 앞서 화학식 (10)에서 정의된 바와 같다. 화학식 (14) 내의 각각의 R⁵ 는 독립적으로 2가 C₂-C₈ 지방족기이다. 화학식 (14)의 각각의 M은 동일하거나 상이할 수 있고, 할로겐, 시아노, 니트로, C₁-C₈ 알킬티오, C₁-C₈ 알킬, C₁-C₈ 알콕시, C₂-C₈ 알켄일, C₂-C₈ 알켄일옥시기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₃-C₈사이클로알콕시, C₆-C₁₀ 아릴, C₆-C₁₀ 아릴옥시, C₇-C₁₂ 아릴알킬, C₇-C₁₂ 아릴알콕시, C₇-C₁₂ 알킬아릴, 또는 C₇-C₁₂ 알킬아릴옥시일 수 있고, 각각의 n은 독립적으로 0, 1, 2, 3, 또는 4이다.

한 실시 형태에서 M은 브로모 또는 클로로, 메틸, 에틸, 또는 프로필과 같은 알킬기, 메톡시, 에톡시, 또는 프로폭시와 같은 알콕시기, 페닐, 클로로페닐, 또는 톨릴과 같은 아릴기이고; R⁵는 디메틸렌, 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌기이며, R은 C_1~8 알킬, 트리플루오로프로필, 시아노알킬과 같은 할로알킬, 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴과 같은 아릴이다. 또 다른 실시 형태에서, R은 메틸이거나 메틸 및 트리플루오로프로필의 혼합물, 또는 메틸 및 페닐의 혼합물이다. 또 다른 실시 형태에서, M은 메톡시이고, n은 1이고, R⁵는 2가 C₁-C₃ 지방족기이고 R은 메틸이다.

화학식 (14)의 단위는 대응하는 디히드록시 폴리디오르가노실록산 (15)로부터 유도될 수 있다:

여기에서, R, D, M, R⁵, 및 n은 전술한 바와 같다. 그러한 디히드록시 폴리실록산은 백금 촉매에 의하여 화학식 (16)의 수소화실록산의 부가 반응을 일으켜 제조할 수 있다:

여기에서, R 및 D는 상기에서 정의된 바와 같고, 지방족 불포화 단일가(monhohydric) 페놀이다. 유용한 지방족 불포화 단일가 페놀은, 예를 들면, 유제놀(eugenol), 2-알릴페놀, 4-알릴-2-메틸페놀, 4-알릴-2-페닐페놀, 4-알릴-2-브로모페놀, 4-알릴-2-t-부톡시페놀, 4-페닐-2-페닐페놀, 2-메틸-4-프로필페놀, 2-알릴-4,6-디메틸페놀, 2-알릴-4-브로모-6-메틸페놀, 2-알릴-6-메톡시-4-메틸페놀 및 2-알릴-4,6-디메틸페놀을 포함한다. 전술한 것들의 하나 이상을 포함하는 혼합물을 또한 사용할 수 있다.

폴리실록산-폴리카보네이트는 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 총 중량 기준으로 50에서 99.9 중량%의 카보네이트 단위들과 0.1에서 50 중량%의 실록산 단위들을 포함한다. 한 구체적인 실시 형태에서 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 카보네이트 단위를 75에서 99 중량%, 더 구체적으로 90에서 99 중량% 함유하고, 실록산 단위를 1 에서 25 중량%, 구체적으로 1 에서 10 중량% 함유한다. 다른 예시 형태에서는 상기 폴리실록산-폴리카보네이트가 6 중량%의 실록산 단위를 함유한다. 또 다른 예시 형태에서는 상기 폴리실록산-폴리카보네이트가 20 중량%의 실록산 단위를 함유한다. 상기 폴리실록산-폴리카보네이트의 중량백분율 조성을 언급한 모든 값은 상기 폴리실록산-폴리카보네이트의 총 중량 기준이다.

한 실시 형태에서 상기 폴리실록산-폴리카보네이트는 디메틸실록산 단위에서 유래한 폴리실록산 단위(예를 들면, 화학식 (11)에서 R이 메틸), 및 비스페놀-A에서 유래한 카보네이트 단위, 예를 들면, 한 실시 형태에서 상기 폴리실록산-폴리카보네이트는 폴리실록산 단위, 및 비스페놀-A에서 유래한 카보네이트단위, 예를 들면, A¹ 및 A²의 각각이 p-페닐렌이고 Y¹이 이소프로필리덴인 화학식 (3)의 디히드록시 화합물을 포함할 수 있다. 폴리실록산-폴리카보네이트는 2,000 내지 100,000 g/mol, 구체적으로는 5,000 내지 50,000g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다 한 실시 형태에서는 폴리실록산-폴리카보네이트가 15,000 내지 45,000 g/mol의 분자량을 가진다. 분자량은 1 밀리그램/밀리리터의 시료 농도에서, 가교된 스티렌-디비닐벤젠 칼럼을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 측정한 것이며, 폴리카보네이트 표준 물질로 보정된다.

상기 폴리실록산-폴리카보네이트는, 300℃ 및 1.2 ㎏의 하중 하에서 측정할 때, 1 내지 50 cc/10분, 구체적으로는 2 내지 30 cc/10분의 용융 체적 유량를가질 수 있다. 한 실시 형태에서 상기 폴리실록산-폴리카보네이트는, 300℃ 및 1.2 ㎏의 하중 하에서 측정할 때, 5 내지 15 cc/10분의 용융 체적 유량를 가진다. 다양한 유동 특성을 가지는 폴리실록산-폴리카보네이트의 혼합물을 사용하여 전체적으로 바람직한 유동 특성을 달성할 수 있다. 한 실시 형태에서는 예시적인 폴리실록산-폴리카보네이트를 SABIC Innovative Plastics(구 GE Plastics)에서 입수할 수 있는, 상표명LEXAN^TM EXL 폴리카보네이트로 판매하고 있다.

포함되는 경우에, 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트 호모 및/또는 코폴리머의 블렌드를 포함하는 폴리카보네이트, 상기에서 개시된 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트와 다른 폴리에스테르-폴리카보네이트, 또는 폴리실록산-폴리카보네이트를 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 및 열가소성 조성물의 바람직한 특성에 중대한 부정적인 영향을 주지 않는 폴리카보네이트에 대해 첨가되는 임의의 첨가된 폴리카보네이트의 총 중량에 기초하여 50 wt% 이하, 구체적으로 1 내지 50 wt%, 및 더 구체적으로 10 내지 50 wt%의 양으로 포함할 수 있다.

한 실시 형태에서는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머와 어느 첨가된 폴리카보네이트의의 총 중량 기준으로 상기 열가소성 조성물의 연질 블록 함량(즉 알파, 오메가 C_6~20 디카르복시산 에스테르 단위 함량)이 0.5에서 10 중량%, 구체적으로 1에서 9 중량%, 더욱 구체적으로 3 에서 8 중량%이다.

본 명세서에서 개시하는 상기 열가소성 조성물은 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트를 포함한다. 상기 열가소성 조성물은 추가적으로 상기 폴리실록산-폴리카보네이트와 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트와는 다른 폴리카보네이트를 더 포함할 수 있다.

놀랍게도, 상기에서 설명한 것과 같은 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머를 포함하는 고 유동성, 연성, 투명한 열가소성 조성물은 바람직한 성능 조건들(예를 들어, 투명성, 및 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서, 25 cc/10 min 까지의 MVR)을 만족하거나 초과한다. 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머는, 예를 들어 코폴리머 사슬을 따라 임의적으로 결합된 지방족 디카르복실 산 에스테르 연질 블록 단위들을 가지는 폴리카보네이트는, 폴리머 사슬에 연질 블록 부분(즉, -CH₂- 반복 단위의 유연한 사슬)을 가지며, 폴리카보네이트에서 상기와 같은 연질 블록 부분들의 포함은 최종 연질 블록-함유 폴리카보네이트 코폴리머의 유리-전이 온도(Tg)를 감소시킨다. 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 중량의 0.5 내지 10 wt%의 양으로 연질 블록을 포함하는, 이러한 열가소성 조성물들은, 투명하고 폴리카보네이트 호모폴리머 또는 상기 연질 블록이 없는 코폴리머보다 더 높은 MVR을 가진다.

상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머의 연질 블록 단위이 여기에서 개시된 알파, 오메가 C_6-20디카르복실 산으로 특별하게 제한될 수 없는 반면에, 더 작은 연질 블록 사슬 길이(카복실산 기를 포함하는, C₆미만의)는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트에 있어서 원하는 수준(즉, 250℃ 및 1.2 Kg 부하하에서, 약 13 cc/10 min 이상) 으로 MVR을 증가시키기 위해 충분한 사슬 유연성을 제공할 수 없다는 것이 믿어진다; 비슷하게, 연질 블록 사슬 길이 증가(카복실산 기를 포함하는, C₂₀이상의)는 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 조성물 내에서 결정성 도메인의 생성을 야기할 수 있으며, 그것은 결국 감소된 투명성 및 증가된 헤이즈로 나타날 수 있는 상기 도메인들의 상 분리를 야기시킬 수 있으며, Tg (다중 Tg 값은 도메인이 분리돈 상이한 상을 야기할 수 있다) 및 MVR(250℃ 및 1.2 Kg 부하하에서, 약 13 cc/10 min 미만 값으로의 MVR의 감소)와 같은 열적 특성에 영향을 줄 수 있다.

상기 열가소성 조성물의 어떤 구현예에 있어서, 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 직접적으로 계면 또는 용융-공정 방법에 의해 제조되어 사용된다. 그러나, 어떤 대체적인 구현예들에 있어서, 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 부적절한 낮은 용융 흐름(즉, 250℃ 및 1.2 Kg 부하하에서, 약 13 cc/10 min 미만)을 가지고 따라서 금형을 가득 채울수 없는 경우, 상기 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 추가적으로 재분배 촉매, 예를 들어 물에서 테트라-n-부틸 포스포늄 하이드록사이드 용액(40중량% 까지)과 같은 재분배 촉매와 함께 반응 압출에 의해 추가적인 공정이 가해질 수 있다. 놀랍게도, 그렇지 않을 경우 바람직한 충격 강도 및 투명도를 가지나 불충분한 고용융유동성을 가지는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는, 재배열 촉매의 작용으로, 열가소성 조성물의 다른 요구되는 특징의 심각한 손실없이 더 큰 용융유동성 (즉, 250℃ 및 1.2 Kg에서 13 cc/10 min 초과)을 가지는 반응 생성물을 형성할 수 있으며, 그로부터 제조된 렌즈 물품은 충격 강도, 낮은 복굴절, 몰드 충진 및 몰드 이형 능력, 3.2 mm 두께에서 측정되는 경우 85% 초과의 가시광 고투명도 (퍼센트 투과율), 및 1 % 미만의 헤이즈를 가진다.

예시적인 열가소성 조성물은 폴리(세바식산 에스테르)-코-(비스페놀 A 카보네이트)를 포함한다. 열가소성 조성물의 광범위한 다양성 및 그것들로부터 유래된 물품들은 열가소성 조성물의 교체(예를 들어, 폴리(세바식산 에스테르)-코-(비스페놀 A 카보네이트에서 세바식산을 아디프 산으로 대체하는 것)뿐만 아니라 일정한 분자량을 유지하면서 블렌드에서 세바식산의 양을 변화시키는 것에 의해 획득될 수 있음이 이해될 것이다. 유사하게, 새로운 열가소성 조성물은 예를 들어, 세바식산 함량을 일정하게 유지하면서 예시적인 코폴리머 블렌드에서 성분의 분자량을 변화시키는 것에 의해 발견될 수 있다.

특별히, 상기 열가소성 조성물의 상기 연성, 투명성 및 용융 유동성은 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 조성물에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 지방족 디카르복실 산 에스테르 단위들(예를 들어, 세바식산)의 wt%는 상기 열가소성 조성물의 전체 중량의 1 내지 10 wt%로 다양할 수 있다. 코폴리머에서 세바스산 (또는 다른 디카르복실산 에스테르)의 (폴리머 사슬 내에서) 분포는 요구되는 특성을 얻기 위해 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머의 합성 방법 선택으로 또한 변할 수 있다 (예를 들어, 계면 공정, 용융 공정, 또는 재배열 촉매와 함께 작은 MVR의 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 반응성 압출). 상기 방식으로, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트가 MVR이 너무 작거나, 또는 불투명한 경우 (연질 블럭이 길이가 너무 길거나, 코폴리머에서 연질 블럭의 농도가 너무 높거나, 또는 코폴리머의 전체 분자량이 너무 크거나, 또는 코폴리머가 코폴리머에서 연질 블럭연질 블럭하여 더 큰 블럭을 형성하는 블럭 구조 (block architecture)를 가지는 경우), 고유동성 (예를 들어 1.2 Kg 및 250℃에서 25 cc/10 min.까지의 MVR)을 가지는 열가소성 조성물이 추가로 얻어질 수 있으며, 85% 이상 투과도, 1% 미만 헤이즈(3.2 mm 두께의 몰딩된 플라크 상에서 측정), 및 고유동성(예를 들어, 1.2 Kg 및 250℃에서 25 cc/10 min까지의 MVR), 및 연성을 가지는 투명 생성물이 얻어질 수 있다. 이러한 특성의 조합을 가지는 열가소성 조성물은, 예를 들어, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 비스페놀 A 폴리카보네이트 호모폴리머의 폴리카보네이트 조성물로부터는 얻을 수 없다.

따라서 열가소성 조성물은 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머를 포함하며, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트와 동일하지는 않은 폴리카보네이트 폴리머를 선택적으로 포함한다. 그렇게 첨가되는 폴리카보네이트 폴리머는 포함될 수 있으나 열가소성 조성물에 본질적인 것은 아니다. 일 구현예에서, 요구되는 경우, 열가소성 조성물은, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 및 첨가된 임의의 폴리카보네이트의 전체 중량 기준으로 폴리카보네이트를 50 wt% 이하 함량으로 포함할 수 있다. 열가소성 폴리머에서 구체적으로 유용한 것은 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트, 폴리에스테르-폴리카보네이트, 폴리실록산-폴리카보네이트, 폴리에스테르와 이의 블렌드, 및 상술한 폴리카보네이트-유형 수지 또는 블렌드의 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 열가소성 조성물의 요구되는 특성이 심각하게 불리한 영향을 받지 않는다면 폴리카보네이트 같은 다른 폴리머의 포함이 허용된다는 것을 주목하여야 한다. 구체적 구현예에서, 열가소성 조성물은 본질적으로 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머로 이루어진다. 다른 구체적인 구현예에서, 상기 열가소성 조성물은 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머로 이루어진다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 코폴리머이다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 코폴리머는 BPA로부터 유래된 반복 단위들을 포함한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 코폴리머는 세바식산으로부터 유래된 반복 단위들을 포함한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 코폴리머는 세바식산 및 BPA로부터 유래된 반복 단위들을 포함한다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 15,000 g/mol 내지 약 100,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 15,000 g/mol 내지 약 75,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 20,000 g/mol 내지 약 75,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 25,000 g/mol 내지 약 75,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 30,000 g/mol 내지 약 75,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 35,000 g/mol 내지 약 75,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 40,000 g/mol 내지 약 75,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 50,000 g/mol 내지 약 75,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 18,000 g/mol 내지 약 40,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 18,000 g/mol 내지 약 30,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 20,000 g/mol 내지 약 50,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 코폴리머이다. 여전히 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트 코폴리머는 디메틸실록산 반복 단위들을 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트 코폴리머는 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머이다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트 코폴리머는 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머이다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 비스페놀 A로부터 유래된 반복 단위들을 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 상기 폴리카보네이트 블록은 BPA에서 유래된 잔기들을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 상기 폴리카보네이트 블록은 BPA에서 유래된 잔기들을 포함하며, BPA는 호모폴리머이다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대해 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대해 약 10 wt% 내지 약 25 wt%의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대해 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대해 약 17.5 wt% 내지 약 22.5 wt%의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대해 약 10 wt% 미만의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대해 약 8 wt% 미만의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대해 약 3 wt% 내지 약 10 wt%의 폴리실록산 블록을 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 두개 이상의 폴리카보네이트 폴리머들의 블렌드를 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리카보네이트 블렌드는 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분 및 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분을 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 고유동 폴리카보네이트이다. 추가적인 구현예에서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 17 g/10min 내지 약 32 g/10min의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 20 g/10min 내지 약 30 g/10min의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 22 g/10min 내지 약 29 g/10min의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가진다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 18,000 g/mol 내지 약 40,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 18,000 g/mol 내지 약 30,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 18,000 g/mol 내지 약 25,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 18,000 g/mol 내지 약 23,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다.

추가적인 구현예에서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 저유동 폴리카보네이트이다. 추가적인 구현예에서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 4 g/10min 내지 약 8 g/10min의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 4.5 g/10min 내지 약 7.2 g/10min의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 4.8 g/10min 내지 약 7.1 g/10min의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가진다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 18,000 g/mol 내지 약 40,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 20,000 g/mol 내지 약 35,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 20,000 g/mol 내지 약 30,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 23,000 g/mol 내지 약 30,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 25,000 g/mol 내지 약 30,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 27,000 g/mol 내지 약 30,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 블렌드는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 및 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 포함한다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 폴리실록산 블록을 포함하며; 그리고 상기 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 10 wt% 이하의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 10 wt% 내지 약 25 wt%의 폴리실록산 블록을 포함하며; 그리고 상기 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 10 wt% 이하의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 폴리실록산 블록을 포함하며; 그리고 상기 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 10 wt% 이하의 폴리실록산 블록을 포함한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 17.5 wt% 내지 약 22.5 wt%의 폴리실록산 블록을 포함하며; 그리고 상기 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 10 wt% 이하의 폴리실록산 블록을 포함한다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 25 wt% 내지 약 75 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 75 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 35 wt% 내지 약 75 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 20 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 25 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 35 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 20 wt% 내지 약 65 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 25 wt% 내지 약 65 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 65 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 35 wt% 내지 약 65 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 20 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 25 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 35 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다.

일 구현예에서, 상기 본 명세서에 개시된 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물은 난연제를 포함하며, 상기 난연제는 독창적인 폴리머 조성물에서의 용도에 적합한 임의의 난연제 물질 또는 난연제 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 상기 난연제 첨가제는 인-함유 난연제이다. 추가적인 구현예에서, 상기 난연제는 올리고머릭 포스페이트 난연제, 폴리머릭 포스페이트 난연제, 방향족 폴리포스페이트 난연제, 올리고머릭 포스페이트 난연제, 페녹시포스파젠 올리고머릭 난연제, 또는혼합된 포스페이트/포스포네이트 에스테르 난연제 조성물에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 난연제 첨가제는 할로겐 함유 물질을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 난연제 첨가제는 하나 이상의 포스페이트 및/또는 할로겐이 없거나, 또는 실질적으로 없는 난연제 첨가제이다.

추가적인 구현예에서, 블렌드된 열가소성 수지 조성물은 추가적으로 인, 브롬, 및/또는 염소를 포함하는 유기 호합물로 부터 선택되는 난연제를 포함한다. 비-브롬화 및 비-염소화된 인-함유 화합물, 예를 들어 인-질소 결합들을 함유하는 유기 포스페이트 및 유기 화합물이 특정 이유로 인해 특정 응용분야에서 바람직할 수 있다. 예시적인 유기 포스페이트는 식 (GO)₃P=O를 갖는 방향족 포스페이트를 포함할 수 있는데, 각 G는 적어도 하나의 G가 방향족기일 때, 독립적으로 알킬, 사이클로알킬, 아릴, 알킬아릴 또는 아릴알킬기다. G 그룹들 중 두 개는 예컨대, 미국 특허 번호 4,154,775에 Axelrod에 의해 설명된 디페닐 펜타에릴트리톨 디포스페이트과 같은 사이클릭 기를 형성하도록 결합될 수 있다. 적합한 방향족 포스페이트의 다른 예들은, 페닐 비스(도데실)포스페이트, 페닐 비스(네오펜틴) 포스페이트, 페닐 비스(3,5,5'-트리메틸헥실) 포스페이트, 에틸 디페닐 포스페이트, 2-에틸헥실디(p-톨릴) 포스페이트, 비스(2-에틸헥실) p-톨릴 포스페이트, 트리톨릴포스페이트, 비스(2-에틸헥실) 페닐 포스페이트, 트리(노닐페닐) 포스페이트, 비스(도데실) p-톨릴포스페이트, 디부틸 페닐 포스페이트, 2-클로로에틸디페닐 포스페이트, p톨릴비스(2,5,5'-트리메틸헥실) 포스페이트, 2-에틸헥식디페닐 포스페이트 등을 포함한다. 구체적인 방향족 포스페이트는 각 G가 방향족인 것으로, 예를 들어 트리페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 이소프로필레이티드 트리페닐 포스페이트 등이다.

일 구현예에서, 또한, 디- 또는 다관능 방향족 인 함유 화합물이 존재할 수 있다. 예시적인 디- 또는 다관능 방향족 인 함유 화합물들은 각각 트리페닐 포스페이트(TPP), 레소시놀 테트라페닐 디포스페이트(RDP), 하이드로퀴논의 비스(디페닐) 포스페이트 및 비스페놀 A의 비스(디페닐)포스페이트과 이들의 올리고머성 및 폴리머성 대응물(counterparts) 등이다.

일 구현예에서, 인-질소 결함을 함유하는 유기 포스페이트 및 유기 화합물이 또한 존재할 수 있다. 예컨대, 포스포니트릴릭 클로라이드, 아인산에스테르 아마이드, 인산 아마이드, 포스핀산 아마이드, 트리스(아지리디닐)포스핀 옥사이드 등이다. 일 구현예에서, 페녹시포스파젠이 난연제로 사용된다.

예시적인 난연제는 아래 식으로 표현되는 구조를 갖는 방향족 사이클릭 포스파젠을 포함한다:

상기 식에서 A¹ and A² 각각은 독립적으로 0 내지 4의 C₁-C₄ 알킬기로 치환된 6 내지 10의 탄소 원자를 갖는 아릴 기이고; n은 3 내지 6의 정수이다. A¹ 및 A²의아릴기는 6 내지 10개의 원자를 갖는 탄화수소를 의미한다. 이러한 기의 예는, 페닐 및 나프틸 기를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 A¹ 및 A² 아릴기는 각각 독립적으로 페닐 및 나프틸로부터 선택된다 일 구현예에서, 상기 A¹ 및 A² 의 아릴 기는 페닐이다. 일 구현예에서, 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물은 전술한 식으로 표현되는 화합물에서 n이 3, 4, 5, 및 6인 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물이다.

상기 "6 내지 10개의 탄소원자를 갖는 아릴기" 는 0 내지 4의 C₁-C₄ 알킬기로 치환될 수 있는데, 상기 알킬기는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 포화 탄화수소 기를 의미한다. 상기 기의 예시는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필 기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 및 tert-부틸기를 포함한다. 다양한 구현예에서, 상기 알킬기는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는다. 일 구현예에서, 상기 알킬기는 메틸이다.

일 구현예에서, A¹ 및 A² 각각은 페닐 기이며,A¹ 및 A² 각각은 독립적으로 0 내지 4의 C₁-C₄ 알킬 기로 치환된다. 일 구현예에서, A¹ 및 A² 각각은 페닐기이고, A¹ 및 A² 각각은 독립적으로 0 내지 4의 C₁-C₃ 알킬기로 치환된다. 다른 구현예에서, A¹ 및 A² 각각은 0 내지 4의 메킬기로 치환된 페닐기이다. 일 구현예에서, A¹ 및 A² 각각은 독립적으로 페닐, o-톨릴, p-톨릴, 및 m-톨릴로부터 선택된다.

다양한 구현예에서, 3 내지 6개의 A¹기가 존재하고, 각 A¹ 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 일 구현예에서, 3 내지 6개의 A¹ 기가 존재하고, 각 A¹ 기는 동일하다.

다양한 구현예에서, 3 내지 6개의 A²기가 존재하고, 각 A² 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 일 구현예에서, 3 내지 6개의 A² 기가 존재하고, 각 A² 기는 동일하다. 일 구현예에서, 각 A¹ 및 A²는 동일한 모이어티(moiety)이다.

일 구현예에서, 본 개시에서 유용한 방향족 사이클릭 포스파젠은 아래 식으로 표현되는 구조를 갖는 화합물이다 :

상기 식에서 존재하는 각 X¹ 및 X²는 독립적으로 C₁-C₄ 알킬기이고; m1 및 m2 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수이며; n은 3 내지 6의 정수이다. 전술한바와 같이, 알킬기는 1 내지 4의 탄소 원자를 가지는 직쇄 또는 분지형 포화 탄화수소 기를 의미한다. 상기 기의 예시는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필 기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 및 tert-부틸기를 포함한다. 다양한 구현예에서, 상기 알킬기는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는다. 일 구현예에서 상기 알킬기는 메틸이다. 일 구현예에서, 각 m1 및 m2는 독립적으로 0 내지 3의 정수이다. 일 구현예에서, 각 m1 및 m2는 독립적으로 0 내지 2의 정수이다. 다른 구현예에서, 각 m1 및 m2는 독립적으로 0 또는 1이다. 일 구현예에서, 각 m1 및 m2는 0이다. 일 구현예에서, 각 m1 및 m2는 1이다.

다양한 구현예에서, 3 내지 6개의 X¹기가 존재하고, 각 X¹기는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 구현예에서, 3 내지 6개의 X¹기가 존재하고, 각 X¹기는 동일하다.

다양한 구현예에서, 3 내지 6개의 X²기가 존재하고, 각 X² 기는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 구현예에서, 3 내지 6개의 X² 기가 존재하고, 각 X²기는 동일하다. 다른 구현예에서, 각 X¹ 및 X²는 동일한 모이어티이다.

다양한 구현예에서, 방향족 사이클릭 포스파젠은 일반식 (I)로 표현되고 예시들은, 2,2,4,4,6,6-헥사페녹시사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,6-헥사키스(p-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,6-헥사키스(m-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,-헥사키스(o-톨릴옥시) 사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리페녹시(p-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(m-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(o-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2-에틸페녹시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(3-에틸페녹시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(4-에틸페녹시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,3-크실릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,4-크실릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,5-크실릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,6-크실릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(3,4-크실릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(3,5-크실릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타페녹시사이클로테트라포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타키스(p-톨릴옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타키스(m-톨릴옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타키스(o-톨릴옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,4,6,8-테트라페녹시-2,4,6,8-테트라키스(p-톨릴옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,4,6,8-테트라페녹시-2,4,6,8-테트라키스(m-톨릴옥시)사이클로테트라포스파젠, 및 2,4,6,8-테트라페녹시-2,4,6,8-테트라키스(o-톨릴옥시)사이클로테트라포스파젠를 포함한다. 일 구현예에서,상기 방향족 사이클릭 포스파젠은 2,2,4,4,6,6-헥사페녹시사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(p-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(m-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠, 및 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(o-톨릴옥시)사이클로트리포스파젠으로부터 선택된다.

일 구현예에서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠은 주성분으로서 본원에 개시된 포스파젠 화학식의 하나에 의해 표현되는 하나 이상의 화합물을 포함한다. 다양한 구현예에서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물의 함량은 약 90 wt%이다. 일 구현예에서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물의 함량은 약 95 wt%이다. 일 구현예에서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물의 함량은 약 100 wt%이다.

상기 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물 내 다른 성분은 본 개시의 목적이 달라지지 않는 이상 특별히 제한되지 않는다.

본 개시에서 유용한 방향족 사이클릭 포스파젠 함유 난연제는 상업적으로 얻을 수 있다. 그러한 상업적 물품의 적절한 예는 FUSHIMI Pharmaceutical Co., Ltd.가 제조한 "Rabitle FP-110" 및 "Rabitle FP-390"를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 인-함유 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 인산 에스테르, 및 아인산에스테르로부터 선택된다.

일 구현예에서, 상기 인 함유 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(디크실레닐 포스페이트), 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 4,4'-비스페놀 비스(디페닐 포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 메틸렌옥펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐디포스페이트, 디사이클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐피로카테콜 포스파이트, 에틸피로카테콜 포스페이트 및 디피로카테콜 하이포디포스페이트로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 난연제는 트리페닐 포스페이트; 크레실디페닐포스페이트; 트리(이소프로필페닐)포스페이트; 레조르시놀 비스(디페닐포스페이트); 및 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트)로부터 선택된다. 다른 구현예에서, 레조르시놀 비스(비스페닐 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트) 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 인산, 1,3-페닐렌 테트라페닐 에스테르), 비스-페놀-A 비스-디페닐 포스페이트) 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 난연제는 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트)이다. 일 구현예에서, 상기 인-함유 난연제는 레조르시놀 비스(비스페닐 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트), 및 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 인-함유 난연제는 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트). 일 구현예에서, 상기 인-함유 난연제는 레조르시놀 비스(비스페닐 포스페이트)이다.

추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 14 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 13 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 12 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 11 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서,상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다.

다양한 구현예에서, 본 명세서에 개시된 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물은 충전제를 포함하며, 상기 충전제는 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 충전제는 고 열 전도성 충전제이며, 상기 고 열 전도성 충전제는 약 50 W/mK 이상의 열 전도도를 가지며; 또는 저 열 전도성 충전제, 상기 저 열 전도성 충전제는 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK 의 열 전도도를 가지며; 또는 전술한 것들의 조합이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 충전제는 하나 이상의 고 열 전도성 충전제이다.

다양한 구현예에서, 상기 고 열 전도성 충전제의 고유 열 전도도는 50 W/mK 이상이다. 추가적인 구현예에서, 상기 고 열 전도성 충전제의 고유 열 전도도는 100 W/mK 이상이다. 추가적인 구현예에서, 상기 고 열 전도성 충전제의 고유 열 전도도는 150 W/mK 이상이다.

고 열 전도성 충전제의 예는 AlN (알루미늄 나이트라이드), Al₄C₃ (알루미늄 카바이드), Al₂O₃ (알루미늄 옥사이드), BN (질화 붕소), AlON (알루미늄 옥시나이트라이드), MgSiN₂ (마그네슘 실리콘 나이트라이드), SiC (실리콘 카바이드), Si₃N₄ (실리콘 나이트라이드), 흑연, 확장 흑연, 그래핀, 및 탄소 섬유, 또는 전술한 것들의 조합를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 추가적인 구현예에서, AlN, Al₄C₃, Al₂O₃, BN, AlON, MgSiN₂, SiC, Si₃N₄, 흑연, 확장 흑연, 그래핀, 및 탄소 섬유, 또는 전술한 것들의 조합. 추가적인 구현예에서, 고 열 전도성 충전제는 AlN, Al₂O₃, BN, SiC, 흑연, 확장 흑연, 및 탄소 섬유, 또는 전술한 것들의 조합에서 선택된다. 추가적인 구현예에 있어서, 고 열 전도성 충전제는 BN, 흑연, 및 확장 흑연, 또는 전술한 것들의 조합에서 선택된다.

다양한 구현예에서, 상기 열 전도성 충전제는 하나 이상의 저 열 전도성 충전제이다. 추가적인 구현예에서, 상기 저 열 전도성 충전제의 고유 열 전도도는 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK 이다. 추가적인 구현예에서, 상기 저 열 전도성 충전제의 고유 열 전도도는 약 15 W/mK 내지 약 30 W/mK 이다. 추가적인 구현예에서, 상기 저 열 전도성 충전제의 고유 열 전도도는 약 20 W/mK 내지 약 30 W/mK 이다.

저 열 전도성 충전제의 예는 ZnS (아연 설파이드), CaO (칼슘 옥사이드), MgO (마그네슘 옥사이드), ZnO (아연 옥사이드), 및 TiO₂ (티타늄 다이옥사이드)을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 추가적인 구현예에서, 상기 저 열 전도성 충전제는 ZnS, CaO, MgO, ZnO, 및 TiO₂, 또는 전술한 것들의 조합에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 저 열 전도성 충전제는 TiO₂이다.

본 명세서에 개시된 상기 흑연은 합성하여 생산되거나 자연적으로 생산될 수 있으며, 또는 확장 흑연 또는1 마이크로미터 보다 작은 두께를 가진 확장 흑연일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 흑연은 자연적으로 발생한다. 자연적으로 발생된 흑연의 세가지 타입이 있으며, 그것들은 상업적으로 이용가능하다. 그것들은 편상 흑연(flake graphite), 토상 흑연(amorphous graphite) 및 크리스탈 인상 흑연(crystal vein graphite)이다. 일 측면에서, 흑연은 편상 흑연이며, 상기 편상 흑연는 전형적으로 직경이 10 내지 800 마이크로미터 크기의 범위인 분리 편상(discrete flakes), 1-150 마이크로미터의 두께, 80-99.9% 탄소 범위의 순도로서 발견된다. 다른 측면에서 흑연는 구형이다.

본 발명에서 사용된 질화 붕소는 전형적으로 완전한 h-BN 또는 터보스트래틱 질화 붕소 (t-BN)일 수 있는 6각형의 질화 붕소(hexagonal boron nitride, h-BN)이다. BN 입자는 큰 크기의 단일 BN 크리스탈 파우더, 작은 크기의 BN 입자들의 덩어리(agglomerate), 그들의 혼합물, 뭉쳐진 구형 파우더, 또는 BN 섬유일 수 있다. 일 측면에서, BN 평균 입자 크기 또는 직경에서 D50은 1 내지 500 마이크로미터의 범위 일 수 있다. 다른 측면에서는, 이 범위 내에서, 질화 붕소 입자들은 약 3 이상, 또는 약 5 마이크로미터 이상의 크기를 가진다. 여기에 나타내진 입자 크기는 단일BN 입자 또는 그 임의의 평면에서 그것의 덩어리를 의미한다. 일 측면에서, BN은 94% 내지 99.8% 범위의 BN 순도를 가진다. 일 측면에서, 98%가 넘는 BN 순도 및 3 내지 50 마이크로미터 범위의 평균 크기를 갖는 큰 단일 크리스탈 크기의 편상 BN이 사용된다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 충전제는 아미노-실란 처리된 충전제, 폴리우레탄 처리된 충전제, 비닐-실란 처리된 충전제, 에폭시-실란 처리된 충전제, 및 에폭시 처리된 충전제, 또는 전술한 것들의 조합이다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 충전제는 입자 또는 섬유 형상이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 섬유이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 환형 또는 비환형 단면을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 1 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 2 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 3 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 4 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 3 mm 내지 약 4 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 2 mm 초과의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 3 mm 초과의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 4 mm 초과의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 약 5 mm 초과의 길이를 가진다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 섬유 충전제는 입자이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 3㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 4㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 5㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 6㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 9 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 8 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 7㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 6 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 입자 충전제 약 3㎛ 내지 약 5 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다.

추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 15 wt% 내지 약 70 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 20 wt% 내지 약 70 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 10 wt% 내지 약 65 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 15 wt% 내지 약 65 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 20 wt% 내지 약 65 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 10 wt% 내지 약 60 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 15 wt% 내지 약 60 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 20 wt% 내지 약 60 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 10 wt% 내지 약 55 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 15 wt% 내지 약 55 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 20 wt% 내지 약 55 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 10 wt% 내지 약 50 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 15 wt% 내지 약 50 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 20 wt% 내지 약 50 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 10 wt% 내지 약 45 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 15 wt% 내지 약 45 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 20 wt% 내지 약 45 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 10 wt% 내지 약 40 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 15 wt% 내지 약 40 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 상기 충전제는 약 20 wt% 내지 약 40 wt% 의 양으로 존재한다.

다양한 구현예에서, 본 명세서에 개시된 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물은 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 충전제를 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제는 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제는 약 10 W/mK 이하의 열 전도도를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제의 고유 열 전도도는 약 7.5 W/mK 미만이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제의 고유 열 전도도는 약 5 W/mK 미만이다.

열 절연성 충전제의 예는 H₂Mg₃(SiO₃)₄ (탈크), CaCO₃ (칼슘 카보네이트), Mg(OH)₂ (마그네슘 하이드록사이드), 마이카, BaO (바륨 옥사이드), γ-AlO(OH) (뵘석), a-AlO(OH) (다이아스포아), Al(OH)₃ (깁사이트), BaSO₄ (바륨 설페이트), CaSiO₃ (규회석), ZrO₂ (지르코늄 옥사이드), SiO₂ (실리콘 옥사이드), 유리 비드, 유리 섬유, MgO。·xAl₂O₃ (마그네슘 알루미네이트), CaMg(CO₃)₂ (백운석), 세라믹-코팅된 흑연, 및 점토의 다양한 타입, 또는 전술한 것들의 조합을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄, CaCO₃, Mg(OH)₂, 마이카, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)₃, BaSO₄, CaSiO₃, ZrO₂, SiO₂, 유리 비드, 유리 섬유, MgO·xAl₂O₃, CaMg(CO₃)₂, 점토, 또는 전술한 것들의 조합에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄, Mg(OH)₂, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)₃, 또는 전술한 것들의 조합에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)₃, 또는 전술한 것들의 조합에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄이다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 전도성 충전제는 TiO₂ 이고 상기 열 절연성 충전제는 is H₂Mg₃(SiO₃)₄이다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 충전제는 입자 또는 섬유 형상이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 섬유이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 환형 또는 비환형 단면을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 1 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 2 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 3 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 4 mm 내지 약 5 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 3 mm 내지 약 4 mm의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 2 mm 초과의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 3 mm 초과의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 4 mm 초과의 길이를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 약 5 mm 초과의 길이를 가진다.

추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 섬유 충전제는 입자이다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 3㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 4㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 5㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 6㎛ 내지 약 10 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 9 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 8 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 7㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 2㎛ 내지 약 6 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 열 절연성 입자 충전제 약 3㎛ 내지 약 5 ㎛의 평균 입자 크기를 가진다.

일 구현예에서, 상기 본 명세서의 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물은 하나 이상의 적하 방지제를 포함한다. 적하 방지제는 섬유를 형성하거나 또는 섬유를 형성하지 않는 불소 중합체 예컨대 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)을 포함한다. 상기 적하방지제는 위에서 설명된 바와 같은 경직 코폴리머(rigid copolymer), 예를 들어 SAN으로 캡슐화(encapsulated)될 수 있다. SAN으로 캡슐화된 PTFE는 TSAN으로 알려져 있다. 캡슐화된 불소 중합체는, 예를 들어 수분산액(aqueous dispersion)에서 불소 중합체의 존재 하에 캡슐화 중합체(encapsulating polymer)를 중합함으로써 제조될 수 있다. TSAN이 조성물에 보다 손쉽게 분산된다는 점에서, TSAN은 PTFE와 대비하여 현저한 이점을 제공할 수 있다. 적합한 TSAN은 예를 들어, 캡슐에 넣어진 불소 중합체 총 중량에 대하여 약 50wt%의 PTFE 및 약 50wt%의 SAN을 포함할 수 있다. SAN은 예를 들어, 코폴리머 총 중량에 근거하여 약 75wt%의 스티렌 및 약 25wt%의 아크릴로니트릴을 포함할 수 있다. 대안적으로, 불소 중합체는 적하방지제로서 사용하고자 응집된(agglomerated) 물질을 형성하도록 예를 들어 방향족 폴리카보네이트 수지 또는 SAN과 같은 두 번째 중합체와 몇몇 방식으로 사전 블랜드(pre-blended)될 수 있다. 어떠한 방법이던지 캡슐화된 불소 중합체를 제조하는데 사용될 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머로 캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 폴리(테트라플루오로에틸렌) 및 스티렌 아클릴로니트릴 수지의 혼합물이다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 9 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 8 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 7 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 6wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재한다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 9 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 8 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 7 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 6 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 5wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재한다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 9 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 8 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 7 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 6 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 5wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 1 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재한다.

추가적인 구현예에서, 상기 적하 방지제는 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머로 캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌이다.

다양한 구현예에서, 본 면세서는 하나 이상의 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent)를 포함하는 블렌드된 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 추가적인 구현예에서 실리콘-함유 차르-포밍제는 하나 이상의 오르가노폴리실록산 물질을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 하나 이상의 올리고머릭 오르가노실록산 물질을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 오르가노폴리실록산은 폴리디메틸실록산이다. 추가적인 구현예에서, 상기 오르가노폴리실록산은 코폴리머이다.

추가적인 구현예에서, 상기 오르가노폴리실록산 코폴리머는 블록 코폴리머, 대체하는 코폴리머, 스타 블록 코폴리머, 및 랜덤 코폴리머에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 오르가노폴리실록산 코폴리머는 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머, 폴리아미드-폴리실록산 코폴리머, 폴리에스테르-폴리실록산 코폴리머, 폴리메틸메타아크릴레이트-폴리실록산 코폴리머, 폴리에테르이미드-폴리실록산 코폴리머, 및 폴리페닐렌-에테르 코폴리머, 또는 전술한 것들의 조합에서 선택된다.

추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 직선형, 예를 들어 분자량이 약 1,500 내지 약 10,000 달톤인α, ω-디하이드록시알킬, 폴리디메틸실록산을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리디메틸실록산은 약 2,000 달톤 내지 약 4,000 달톤의 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리디메틸실록산은 약 2,000 달톤 내지 약 3,000 달톤의 분자량을 가진다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리디메틸실록산은 약 1,500 달톤 내지 약 3,000 달톤의 분자량을 가진다. 실리콘-함유 차르-포밍제에 유용한 적합한 폴리디메틸실록산 물질들은 상업적으로 이용가능하며, 예를 들어, Tegomer^TM H-Si 2111 및 Tegomer^TM H-Si 2311 (Goldschmidt AG)를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 것과 같이, 상기 용어 "선형(linear)"는 화합물이 약 0.5 이하, 바람직하게 약 0.3 미만, 그리고 특히 바람직하게 약 0.1 미만의 브렌칭 사이트의 분자당 평균을 가지며, 즉, (평균) 하이드록실 관능성이 약 2.5 이하, 바람직하게 2.3 이하, 특별히 바람직하게 2.1 이하인 것을 의미하는 것으로 의도 된다. 용어 "실질적으로 이관능성(substantially difunctional)"은 화합물이 약 0.1 이하 및 바람직하게는 브렌칭 사이트가 없는 분자당 평균을 가지며, 즉, 평균 하이드록실 관능성이 약 2.1 이하, 바람직하게는 약 2.0 인 것을 의미하는 것으로 의도된다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리디메틸실록산은 하이드록시(폴리-카프로락톤)-개질된 폴리디메틸실록산이다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리디메틸실록산은 폴리-카프로락톤-폴리디메틸실록산-폴리카프로락톤의 트리블록 코폴리머이다. 폴리락톤("PL")블록에 의해 플랭크된 폴리디메틸실록산 ("PDMS") 블록을 가지는 트리 블록 코폴리머는 by Lovinger, J. et al (1993), J. polymer Sci. Part B. (Polymer Physics) 31:115-123 에 의해 설명된다. PL-PDMS-PL 트리블록 코폴리머는 상업적으로 이용가능하며, 예를 들어 Thoratec Laboratories, Berkley, Calif., 상기는 실록산이 다이메틸 실록산이고 락톤이 카프로락톤인 지정된 SMA와 같은 폴리머의 연쇄를 Th로부터 제공한다. Goldsmith A G, Essen, Germany, TEGOMER의 이름으로 (상표명, Goldsmith A G). 본 명세서의 사용에 적합한 폴리실록산 블록의 명목상 (중량 평균)분자량은 약 1000-5000의 범위이며, 카프로락톤 블록의 명목상 (중량 평균)분자량은 약 1000-10,000의 범위이다. 적합한 하이이록시(폴리-카프로락톤)-개질된 폴리디메틸실록산은 상업적으로 이용가능하며, 예를 들어 Tegomer^TM H-Si 6440 (Goldschmidt AG)를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.

다양한 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent)는 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 포함하는 폴리알킬아릴 실록산이다:

R⁵⁰ 은 치환된 또는 치환되지 않은 C₁ 내지 C₁₈ 알킬이고, 그리고 Ar⁵⁰ 는 치환된 또는 치환되지 않은 C₆ 내지 C₁₂ 아릴이다. 추가적인 구현예에서, R⁵⁰ 치환된 또는 치환되지 않은 C₁ 내지 C₆ 알킬이고 Ar⁵⁰ 는 페닐이다. 추가적인 구현예에서, R⁵⁰ 는 메틸 C₁ 내지 C₆ 알킬이고 Ar⁵⁰ 는 페닐이다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴라알킬아릴 실록산은 하기의 화학식에 의해 대표되는 구조를 가지는 화합물이다:

각각의 R⁵¹ 은 메틸이고 각각의 R⁵² 은 페닐이며 그리고 x 및 y는 다양한 비율일 수 있으나 그 총합은 1이다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리알킬아릴 실록산은 약 400 달톤 내지 약 1,000 달톤의 중량 평균 분자량, 예를 들어 약 600 달톤 내지 약 800 달톤의 중량 평균 분자량을 가진다.

추가적인 구현예에서, 상기 폴리알킬아릴 실록산은 폴리메틸페닐 실록산, 폴 리에틸페닐 실록산, 폴리프로필페닐 실록산, 폴리부틸페닐 실록산, 폴리펜틸페닐 실록산, 폴리헥실페닐 실록산, 및 전술한 것들의 조합에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 폴리알킬아릴실록산은 폴리메틸페닐실록산이다. 적합한 폴리알킬아릴 실록산은 상업적으로 이용가능하며, 예를 들어, TSF437 (Toshiba Silicone Co. LTD.), SF-1023 (GE Silicones) 및 EC 4952 (Emerson Cummings Co.)을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.

추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 1 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 1 wt% 내지 약 9 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 1 wt% 내지 약 8 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 1 wt% 내지 약 7 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 1 wt% 내지 약 6 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 1 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다.

추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 9 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 8 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 7 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 6 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재한다.

추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 9 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 8 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 7 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 6 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재한다.

상기 개시된 폴리머 조성물은 선택적으로 체인 증량제 성분을 포함할 수 있다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제는 폴리머 체인 증량제, 다기능 개질된 스티렌-아크릴릭 올리고머, 다기능 아미노 증량제, 및 다기능 카르복실 증량제, 또는 전술한 것들의 조합 중에서 선택된다.

다양한 구현예에서, 상기 체인 증량제 성분은 폴리머 또는 비-폴리머일 수 있는 단기능 또는 다기능 체인 증량제 물질일 수 있다. 카복시 반응 기의 예는 에폭사이드, 카보디이미드, 오쏘에스테르(orthoester), 옥사졸린, 옥실란, 아질리딘, 및 무수물을 포함한다. 체인 증량제 성분은 또한 설명된 공정 환경 하에 반응성 또는 비-반응성의 다른 기능성을 포함한다. 반응성 모이어티의 비제한적 예는 에폭시-개질된 실리콘 및 실란 모노머 및 폴리머를 포함하는 반응성 실리콘-함유 물질을 포함한다.

체인 증량제 물질과 관련된 "다관능성(polyfunctional or multifunctional)"이란 용어는 상기 물질의 각분자 내에 적어도 2개의 카르복시 반응성 기가 존재한다는 것을 의미한다. 구체적으로 유용한 다관능성 카르복시 반응성 물질은 적어도 2종의 반응성 에폭시기를 가지는 물질을 포함한다. 다관능성 에폭시 물질은 방향족 및/또는 지방족 잔기를 함유할 수 있다. 예들은 에폭시 노볼락 수지, 사이클로지방족 에폭시 수지, 에폭시화 식물성(예컨대, 대두(soybean), 아마인(linseed)) 오일의 반응 생성물, 비스페놀 A에 기반한 에폭시 수지, 테트라페닐에틸렌 에폭사이드, 펜던트 글리시딜기를 함유하는 스티렌-아크릴 코폴리머,글리시딜 메타크릴레이트 함유 폴리머 및 코폴리머, 및 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트 같은 이관능성 에폭시 화합물을 포함한다.

일 구현예에서, 상기 다기능성 체인 증량제 물질은 에폭시-기능성 폴리머이고, 본원에서 사용된바와 같이 올리고머를 포함한다. 다중 에폭시 기를 갖는 예시적인 폴리머는 하나 이상의 에틸렌이 불포화된 화합물(즉, 스티렌, 에틸렌 등)과 에폭시 함유 에틸렌 불포화된 모노머(즉, 글리시딜 C₁ _-4(알킬)아크릴레이트, 알릴 글리시딜 에타크릴레이트 및 글리시딜 이토코네이트)의 반응 산물을 포함한다.

예를들어, 일 구현예에서 상기 다기능성 체인 증량제 물질은, 곁사슬로서 포함된 글리시딜 기를 함유하는 스티렌-아크릴 코폴리머(올리고머를 포함하여)이다. 본원에서 참조로 전체로서 포함된 Johnson Polymer, LLC에게 할당된 국제 특허 출원 WO 03/066704 A1에 다양한 예들이 있다. 상기 물질은 곁사슬로서 포함된 글리시딜 기를 갖는 아크릴레이트 블록 및 스티렌을 갖는 코폴리머에 기초한다. 폴리머 사슬 당 에폭시 기의 높은 수는 바람직하게, 적어도 10 이상이고, 에컨대, 15 이상, 또는 20 이상이다. 상기 폴리머 물질은 3000 이상, 구체적으로 4000 이상, 더욱 구체적으로 6000 이상의 분자량을 갖는다. 이들은 예를들어 Johnson Polymer, LLC (지금은 BASF)로부터 상표명 JONCRYL, 더욱 구체적으로, 상표명 JONCRYL ADR 4368으로 상업적으로 구할 수 있다.

카르복시 반응성 코폴리머의 또 다른 예는 에폭시 관능성 C_1-4(알킬)아크릴 모노머와 비관능성 스티렌계 및/또는 C_1-4(알킬)아크릴레이트 및/또는 올레핀 모노머의 반응 생성물이다. 일 구현예에서, 에폭시 폴리머는 에폭시 관능성 (메트)아크릴 모노머와 비관능성 스티렌계 및/또는 (메트)아크릴레이트 모노머의 반응 생성물이다. 이러한 카르복시 반응성 물질은 상대적으로 낮은 분자량이라는 특성을 가진다. 다른 구현예에서, 카르복시 반응성 물질은 에폭시 관능성 (메트)아크릴 모노머와 스티렌으로부터 생성되는 에폭시 관능성 스티렌 (메트)아크릴 코폴리머이다. 본 명세서에서 사용되는 "(메트)아크릴"이란 용어는 아크릴 및 메타크릴 모노머 모두를 포함하고, "(메트)아크릴레이트"라는 용어는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 모노머 모두를 포함한다. 에폭시 관능성 (메트)아크릴 모노머의 구체적인 예는 글리시딜 아크릴레이트와 글리시딜 메타크릴레이트 같은 1,2-에폭시기를 함유하는 것들을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.

적합한 C_1-4(알킬)아크릴레이트 코모노머는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 모노머로서 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, i-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, s-부틸 아크릴레이트, i-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-아밀 아크릴레이트, i-아밀 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-에틸부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, n-데실 아크릴레이트, 메틸시클로헥실 아크릴레이트 시클로펜틸 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, i-프로필 메타크릴레이트, i-부틸 메타크릴레이트, n-아밀 메타크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, i-아밀 메타크릴레이트, s-부틸-메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸부틸 메타크릴레이트, 메틸시클로헥실 메타크릴레이트, 신나밀(cinnamyl) 메타크릴레이트, 크로틸(crotyl) 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 시클로펜틸 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 및 이소보닐 메타크릴레이트를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 코모노머 중 적어도 1종을 포함하는 조합이 사용될 수 있다.

적합한 스티렌계 모노머는 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, p-메틸 스티렌, t-부틸 스티렌, o-클로로스티렌, 및 상기 중 적어도 1종을 포함하는 혼합물을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 어떤 일 구현예에서, 스티렌계 모노머는 스티렌 및/또는 알파-메틸 스티렌이다.

다수의 에폭시기를 가지는 바람직한 다른 물질은 측쇄로서 결합된 글리시딜기를 함유한 아크릴 및/또는 폴리올레핀 코폴리머 및 올리고머이다. 적합한 에폭시 관능성 물질은 Dow Chemical Company로부터 DER332, DER661, 및 DER667이라는 상표명으로; Resolution Performance Products로부터 EPON Resin 1001F, 1004F, 1005F, 1007F, 및 1009F라는 상표명으로; Shell Oil Corporation으로부터 EPON 826, 828, 및 871이라는 상표명으로; Ciba-Geigy Corporation으로부터 CY-182 및 CY-183라는 상표명으로; Dow Chemical Co.로부터 ERL-4221 및 ERL-4299라는 상표명으로 입수가능하다. Johnson Polymer Co(현재 BASF의 소유가 된)는 ADR4368 및 4300라고 알려진 에폭시 관능화된 물질의 공급업체이다. 다관능성 체인 증량제 물질의 추가적인 예는, Arkema에 의해 LOTADER 라는 상표명으로 판매되는, 에틸렌 및 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)의 단위를 포함하는 코- 또는 터폴리머이다. 일 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 물질은 폴리(에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트-코-메타아크릴레이트)를 포함하는 조합이다.

다른 구현예에서, 상기 체인 증량제 물질은 2개의 말단 에폭시 관능기 및 선택적인 추가의 에폭시(또는 다른) 관능기를 가지는 에폭시 화합물이다. 상기 화합물은 탄소, 수소, 및 산소만을 더 함유할 수 있다. 이관능성 에폭시 화합물, 구체적으로 탄소, 수소, 및 산소만을 함유하는 것은 에스테르 수지와의 블렌딩을 용이하게 하기 위해 약 1000g/몰 미만의 분자량을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 이관능성 에폭시 화합물은 시클로헥산 고리에 적어도 하나의 에폭시기를 가진다. 예시적인 이관능성 에폭시 화합물은 3,4-에폭시시클로헥실-3,4-에폭시시클로 헥실 카르복실레이트, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸) 아디페이트, 비닐시클로헥센 디-에폭사이드, 비스페놀 디글리시딜 에테르, 예컨대 비스페놀-A 디글리시딜 에테르, 테트라브로모비스페놀-A 디글리시딜 에테르, 글리시돌, 아민 및 아미드의 디글리시딜 부가물(adduct), 카르복실산의 디글리시딜 부가물, 예컨대 프탈산의 디글리시딜 에스테르, 헥사히드로프탈산의 디글리시딜 에스테르, 및 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트, 부타디엔 디에폭사이드, 비닐시클로헥센 디에폭사이드, 디시클로펜타디엔 디에폭사이드 등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 이관능성 에폭사이드 화합물은 당업자에게 주지된 기술로 제조할 수 있다. 예를 들면, 주지 기술로 상응하는 α- 또는 β-디히드록시 화합물이 탈수되어(dehydrate) 에폭사이드기가 생성될 수 있거나, 또는 상응하는 불포화 화합물이 과초산 같은 과산(peraicd)으로 처리되어 에폭시화될 수 있다. 상기 화합물들은 상업적으로 입수가능하다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제는 다관능성 개질된 스티렌-아크릴릭 올리고머이다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 다관능성 개질된 스티렌-아크릴릭 올리고머는 에폭시 관능성 스티렌 아크릴릭 코폴리머이다.

추가적인 구현예에서, 폴리머 사슬에 대한 에폭시 기의 수는 약 10 이상이다. 추가적인 구현예에서, 폴리머 사슬에 대한 에폭시 기의 수는 약 15 이상이다. 추가적인 구현예에서, 폴리머 사슬에 대한 에폭시 기의 수는 약 20 이상이다.

추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 3,000 달톤 이하이다. 추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 4,000 달톤 이하이다. 추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 5,000 달톤 이하이다. 추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 6,000 달톤 이하이다. 추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 7,000 달톤 이하이다. 추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 8,000 달톤 이하이다. 추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 9,000 달톤 이하이다. 추가적인 구현예에 있어서, 스티렌-아크릴릭 코폴리머의 중량 평균 분자량은 약 10,000 달톤 이하이다.

추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 1.4 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 1.3 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 1.2 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 1.1 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 1.0 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 0.75 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 체인 증량제 성분은 약 0.05 wt% 내지 약 0.25 wt%의 양으로 존재한다.

전술한 성분에 추가적으로, 상기 개시된 폴리머 조성물은 첨가제가 상기 최종 조성물의 바람직한 특성에 유의적인 역효과를 미치지 않는다는 가정하에, 이러한 유형의 폴리카보네이트 수지 조성물에 일반적으로 포함되는 하나 이상의 첨가제 물질을 균형적인 양으로 포함할 수 있다. 첨가제들의 조합 역시 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 조성물을 제조하기 위한 성분의 혼합 동안 적절한 시간하에 혼합될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 개시된 조성물은 하나 이상의 항산화제, 대전 방지제, 체인 증량제, 착색제, 디-몰딩제, 염료, 유동 촉진제, 유동 제어제, 광 안정화제, 윤활제, 이형제, 안료, 퀀칭제, 열 안정화제, UV 흡수제, UV 반사제, 및 UV 안정화제, 또는 전술한 것들의 조합을 포함 할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 추가적으로 항산화제, 난연제, 및 안정화제로부터 선택된 선택적인 첨가제를 추가적으로 포함한다.

예시적인 열 안정화제는, 예를 들어 오르가노포스파이트, 예컨대 트리페닐포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 또는 이와 유사한 것 등; 포스포네이트, 예컨대 디메틸벤젠포스포네이트, 또는 이와 유사한 것 등; 포스페이트, 예컨대 트리메틸 포스페이트, 또는 이와 유사한 것 등, 또는 전술한 열 안정화제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정화제는 임의의 충전제를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.

다양한 구현예에서, 본 명세서는 추가적으로 항 산화제를 포함한다. 예시적인 항 산화제는 예를 들어, 오가노포스파이트 예컨대 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트 등; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화 반응 생성물, 예컨대 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)] 메탄 등; 파라-크레졸 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응생성물; 알킬화 히드로퀴논; 히드록시화티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르 예컨대 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 아미드 등, 또는 전술한 항 산화제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 항 산화제는 임의의 충전제를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.

추가적인 구현예에서, 상기 항산화제는 일차 항산화제, 이차 항산화제, 또는 이들의 조합이다.

추가적인 구현예에서, 상기 일차 항산화제는 장애 페놀 및 이차 아릴 아민, 또는 이들의 조합 에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 장애 페놀은 트리에틸렌 글리콜 비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 펜타에리트리틸 테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥타 데실 3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥사메틸렌 비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-하이드로시남아마이드), 테트라키스(메틸렌 3,5-디-tert-부틸-하이드록시시남메이트)메탄, 및 옥타데실 3,5-디-tert-부틸하이드록시하이드로시남메이트 중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 장애 페놀은 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트를 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 일차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 일차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.40 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 일차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.30 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 일차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.20 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 일차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.10 wt%의 양으로 존재한다.

추가적인 구현예에서, 상기 이차 항 산화제는 오르가노포스페이트 및 티오에스테르, 또는 이들의 조합에서 선택된 것이다. 추가적인 구현예에서, 상기 이차 항 산화제는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) [1,1-바이페닐]-4,4'-디일비스포스포니트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 및 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트중에서 선택된 하나 이상을 포함한다. 추가적인 구현예에서, 상기 이차 항산화제는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트를 포함한다.

추가적인 구현예에서, 상기 이차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 이차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.40 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 이차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.30 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 이차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.20 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에서, 상기 이차 항 산화제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.10 wt%의 양으로 존재한다.

예시적인 광 안정제는, 예를 들어 벤조트리아졸 예컨대 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸 및 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 등 또는 전술한 광 안정제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 광 안정제는 임의의 충전제를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다.

다양한 구현예에서, 본 명세서는 추가적으로 이형제를 더 포함한다. 예시적인 이형제는 예를 들어, 메틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트 또는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 밀랍, 몬탄 왁스 (montan wax), 파라핀 왁스 , 또는 이와 유사한 것, 또는 전술한 이형제들 중 어느 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 이형제는 알킬 카르복실산 에스테르이다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 알킬 카르복실산 에스테르는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 글리세린 트리스테아레이트 및 에틸렌 글리콜 디스테아레이트 중에서 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 알킬 카르복실산 에스테르는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트이다.

이형제는 임의의 충전제를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 1.0 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 0.75 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 구현예에 있어서, 상기 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 0.30 wt%의 양으로 존재한다.

예시적인 가소제는, 예를 들어, 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트와 같은 프탈릭 산 에스테르, 트리스-(옥토시카르보닐에틸) 이소시아누레이트, 트리스테아린, 에폭시화된 대두콩 오일 또는 이와 유사한 것, 또는 상기 전술한 가소제들 중 어느 하나 이상을 포함하는 조합들을 포함한다. 가소제는 임의의 충전제를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.5 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.

예시적인 대전 방지제는, 예를 들어 글리세롤 모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴설포네이트, 나트륨 도데실벤젠설포네이트 등, 또는 전술한 대전방지제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 한 양태에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본블랙, 또는 이들의 임의의 조합을 화학적 대전 방지제를 포함하는 폴리머 수지에 사용하여 조성물에 정전기 소멸성을 부여할 수 있다.

예시적인 UV 흡수제는, 예를 들어 하이드록시벤조페논; 하이드록시벤조트리아졸; 하이드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐리드; 벤조옥사진온; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(CYASORB^TM5411); 2-히드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논(CYASORB^TM531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)페놀(CYASORB^TM1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온)(CYASORB^TMUV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판(UVINUL^TM3030); 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-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 나노 크기 무기 물질, 예컨대 산화티타늄, 산화세륨, 및 산화아연으로, 입자 크기가 모두 100 나노미터 미만임; 등, 또는 전술한 UV 흡수제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. UV 흡수제는 임의의 충전제를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 중량부 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.

예시적인 윤활제는, 예를 들어 지방산 에스테르 예컨대 알킬 스테아릴 에스테르, 예를 들면 메틸 스테아레이트등; 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머 및 이들의 코폴리머를 포함하는 친수성 및 소수성 계면활성제와 메틸 스테아레이트의 혼합물, 예를 들어, 적합한 용매 중의 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머; 또는 전술한 윤활제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 윤활제는 임의의 충전제를 제외하고 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 중량부 내지 5 중량부의 양으로 사용된다.

예시적인 발포제는, 예를 들어 비등점이 낮은 할로탄화수소 및 이산화탄소를 발생시키는 것들; 실온에서 고체이고 그들의 분해 온도보다 높은 온도로 가열할 경우 질소, 이산화탄소, 암모니아 기체와 같은 기체를 발생시키는 발포제, 예를 들면 아조디카본아미드, 아조디카본아미드의 금속 염, 4,4'-옥시비스(벤젠설포닐히드라지드), 중탄산나트륨, 탄산암모늄, 등, 또는 전술한 발포제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 발포제는 임의의 충전제를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 1 중량부 내지 20 중량부의 양으로 사용된다.

또한, 유동성 및 다른 특성을 향상시키는 물질, 예컨대 저분자량 탄화수소 수지를 조성물에 첨가할 수 있다. 특히 유용한 부류의 저분자량 탄화수소 수지는 석유 C₅ 내지 C₉ 공급원료로부터 유도된 것들로서, 이들은 석유 크래킹으로부터 얻은 불포화 C₅ 내지 C₉ 모노머로부터 유도된다. 비제한적인 예로는, 올레핀, 예컨대 펜텐, 헥센, 헵텐 등; 디올레핀, 예컨대 펜타디엔, 헥사디엔 등; 시클릭 올레핀과 디올레핀, 예컨대 시클로펜탄, 시클로펜타디엔, 시클로헥센, 시클로헥사디엔, 메틸 시클로펜타디엔 등; 시클릭 디올레핀디엔, 예컨대 디시클로펜타디엔, 메틸시클로펜타디엔 이합체 등; 및 방향족 탄화수소, 예컨대 비닐톨루엔, 인덴, 메틸리덴 등을 포함한다. 수지는 추가로 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다.

본 발명의 조성물은 배합물에서 상기 재료들을 임의의 원하는 추가적인 첨가제와 밀접하게 혼합하는 단계를 포함하는 다양한 방법에 의해 상술한 성분들과 블렌딩될 수 있다. 상업적인 폴리머 가공 시설에서의 용융 블렌딩 장치의 가용성 때문에, 용융 가공 방법이 사용될 수 있다. 이러한 용융 가공 방법에서 사용되는 장치의 다양한 예들은 다음을 포함한다: 공회전(co-rotating) 및 반회전(counter-rotating) 압출기, 일축 압출기, 공혼련기, 디스크-팩 가공기 및 기타 다양한 유형의 압출 장치. 본 발명의 공정에서 용융 온도는 바람직하게는 수지의 과도한 열화를 방지하기 위해 최소화된다. 가공 장치에서 수지의 체류 시간이 짧게 유지되는 경우 더 높은 온도가 사용될 수 있지만, 용융된 수지 조성물에서 용융 온도를 약 230℃ 내지 약 350℃로 유지하는 것이 종종 바람직할 수 있다. 일부 측면에 있어서, 용융 가공된 조성물은 다이 내의 작은 출구공(exit holes)을 통하여 압출기와 같은 가공 장치를 나온다. 얻어지는 용융된 수지의 스트랜드는 상기 스트랜드를 수조에 통과시켜 냉각된다. 상기 냉각된 스트랜드는 포장 및 이후의 취급을 위해 작은 펠렛으로 절단될 수 있다.

조성물은 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리머, 및/또는 다른 선택적인 성분들을 선택적으로 HENSCHEL-Mixer^TM고속 혼합기에서 충전제와 함께 먼저 블렌딩한다. 핸드 믹싱을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 다른 저전단 공정이 또한 이러한 블렌딩을 달성할 수 있다. 상기 블렌드는 이후 호퍼(hopper)를 통하여 이축 압출기의 입구로 공급될 수 있다. 대안적으로, 1종 이상의 성분들이 입구(throat)에서 압출기로 직접 공급되거나 및/또는 측면 스터퍼(sidestuffer)를 통해 하류에서 직접 공급되어 상기 조성물에 혼입될 수 있다. 또한 첨가제는 원하는 중합성 수지와 함께 마스터배치로 컴파운딩되어 압출기 내로 공급될 수 있다. 상기 압출기는 일반적으로 조성물을 흐르게 하는데 필요한 온도보다 더 높은 온도에서 작동된다. 압출물은 수조에서 급냉되어 펠렛화된다. 이렇게 제조된 펠렛은, 압출물 절단시, 원하는 대로 1/4 인치의 길이 이하일 수 있다. 이러한 펠렛은 이후 성형(molding), 또는 형상화(shaping), 또는 형성(forming)에 사용될 수 있다.

추가적인 구현예에서, 사출 성형 단계 동안에, 상기 인-함유 난연제 및 열 전도성 충전제는 열 가소성 수지 폴리머와 함께 혼합될 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 블렌드된 조성물은 추가적으로 일차 항산화제, 이차 항산화제, 추가적인 충전제, 및 안정화제 중에서 선택되는 하나 이상의 선택적인 첨가제를 포함한다. 추가적인 구현예에서, 단일 발사 사출 성형은 레이저 구주화되기 위한 부품 또는 물품을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 상기 단계 이후에 추가적인 성분들이 상기 폴리머 조성물들에 첨가될 수 있다.

일 구현예에 있어서, 본 명세서는 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 열 전도성 특성을 증진시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계의 조합을 포함하는 방법으로, (a) 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머;(b) 약 3 wt% 내지 약 30 wt%의 인-함유 난연제; (c) 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 약 10 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제;(d) 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 적하 방지제; 및 (e) 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제;를 포함하고, 상기 모든 성분들을 포함하는 조합된 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며, 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 수지의 성형 샘플은 약 1.2 mm 두께(±10%)에서 UL94 V0 등급이며, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity )를 가지는 방법에 관한 것이다.

추가적인 구현예에서, 본 명세서는 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 열 전도성 특성을 증진시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계의 조합을 포함하는 방법으로, (a) 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머 파우더를 약 3 wt% 내지 약 30 wt%의 인-함유 난연제와 함께 프리-블렌딩(pre-blending)하여, 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 제공하는 단계; (b) 상기 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 압출 장치 안으로 공급하는 단계; (c) 상기 압출 장치에서 상기 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 적하 방지제 및 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제와 혼합하는 단계; 및 (d) 상기 압출 장치의 하류(downstream) 압출기 위치로 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 약 10 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제를 공급하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

추가적인 구현예에서, 상기 방법은 조성물로부터 성형된 부분을 형성하는 단계를 포함한다.

일 구현예에서, 본 개시는 블렌드된 열가소성 수지 조성물을 포함하는 형상화된, 성형된 또는 몰딩된 물품으로 존재한다. 블렌드된 열가소성 수지 조성물은 사출 성형, 압출 성형, 회전성형, 블로우 성형, 열성형을 통해 예컨대, 개인용 컴퓨터, 노트북, 및 포터블 컴퓨터, 핸드폰 안테나 및 다른 통신 장치, 의료 장치, 라디오 주파수 식별 장치(RFID), 자동차 용품 등과 같은 물품으로 성형된다. 추가적인 구현예에서, 물품은 압출 성형된다. 추가적인 구현예에서, 물품은 사출 성형된다.

다양한 구현예에서, 상기 폴리머 조성물은 전자장치 분야에서 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 개시된 블렌드된 열가소성 수지 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 상기 분야의 비제한적인 예시는, 전기, 전기-기계의, 라디오 주파수(RF) 기술, 원거리 통신, 자동차, 항공, 의료, 센서, 군사 및 보안을 포함한다. 다른 구현예에서, 상기 개시된 블렌드된 열가소성 수지 폴리머 조성물은 예컨대, 기계와 전자 특성이 결합된 기계전자 공학 시스템, 예컨대 자동차 또는 의료 엔지리어닝과 같이 중첩된 분야에서 존재할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 물품은 전자 장치, 자동차 장치, 원거리 통신장치, 의료장치, 보안 장치 또는 전자공학 장치이다. 다른 구현예에서, 상기 물품은, 컴퓨터 장치, 전자기 간섭 장치, 인쇄 배선, Wi-Fi 장치, 블루투스 장치, 위성 위치 확인 시스켐(GPS) 장치, 셀룰러 안테나 장치, 스마트폰 장치, 자동차 장치, 의료 장치, 센서 장치, 보안 장치, 차폐 장치, RF 안테나 장치, 발광 다이오드 (LED) 장치, RFID 장치로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 물품은, 컴퓨터 장치, 센서 장치, 보안 장치, RF 안테나 장치, LED 장치, 및 RFID 장치로부터 선택된다. 추가적인 구현예에서, 상기 물품은, 컴퓨터 장치, RF 안테나 장치, LED 장치, 및 RFID 장치로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 물품은, RF 안테나 장치 및 RFID 장치로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 물품은 LED 장치이다. 일구현예에서, LED 장치는 LED 튜브, LED 소켓, LED 히트 싱크로부터 선택된다.

다양한 구현예에서, 본 개시에 따라 성형된 물품은 전술된 분야의 하나 이상에서 장치를 제조하는데 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 이러한 분야에서 본 개시에 따른 개시된 블렌드된 열가소성 수지 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 상기 장치의 비제한적인 예는 컴퓨터 장치, 가전 제품, 장식 장치, 전자기 간섭 장치, 인쇄 배선, Wi-Fi 장치, 블루투스 장치, GPS 장치, 셀룰러 안테나 장치, 스마트 폰 장치, 자동차 장치, 군사 장치, 항공 장치, 보청기와 같은 의료 장치, 센서 장치, 보안 장치, 차폐 장치, RF 안테나 장치, 또는 RFID 장치를 포함한다.

일 구현예에서, 상기 성형된 물품은 자동차 분야의 장치를 제조하는데 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 개시된 블렌드된 열가소성 수지 조성물을 사용할 수 있는 자동차 분야 중 자동차 인테리어에서 이러한 장치의 비제한적인 예시는, 적응식 정속 주행 시스켐, 헤드라이트 센서, 윈드쉴드 와이퍼 센서 및 문/창문 스위치를 포함한다. 일 구현예에서, 개시된 블렌드된 열가소성 수지 조성물을 사용할 수 있는 자동차 분야 중 자동차 익스테리어에서 이러한 장치의 비제한적인 예시는, 엔진 관리를 위한 압력 및 유동성 센서, 에어컨디셔닝, 충돌 감지 및 익스테리어 라이트닝 픽스쳐를 포함한다.

일 구현예에서, 결과물인 개시된 조성물은 바람직하게 만들어지거나(shaped), 형성되거나(formed) 또는 성형된 물품을 제공하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 개시된 조성물은 사출성형, 압출 성형, 회전 성형, 블로우 성형 열 성형과 같이 다양한 방법에 의하여 유용한 모양의 물품으로 성형될 수 있다. 전술된 바와 같이, 개시된 조성물은 특히 전자 부품 및 장치의 제조에 적합하다. 일부 구현예에 따르면, 개시된 조성물은 인쇄 배선판 캐리어, 고온 고전압 테스트 소켓, 하드 디스크 드라이브용 플렉스 브라켓 등을 제조하는데 사용될 수 있다.

일 구현예에서, 본 개시는 적어도 이하 구현예로 존재하고 포함한다.

더 공들이지 않고도, 당해 기술분야에서 통상의 기술자는 본 명세서의 상세한 설명을 이용하여 본 발명을 이용할 수 있다고 믿어진다. 하기 실시예들은 청구된 발명을 실시하는 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게 추가지침을 제공하기 위해 포함된다. 제공된 실시예들은 단지 대표적인 실시이며 본 발명의 교시에 기여한다. 따라서, 이러한 실시예들은 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

본 명세서 전체에 걸쳐, 다양한 문헌들이 참조된다. 이들 문헌들의 개시는 본 발명이 속하는 당해 기술분야의 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 명세서에 제공된 공개일은 실제 공개일과는 다를 수 있으며, 독립적인 확인을 요구할 수 있다

본 명세서는 적어도 하기의 구현예들을 포함한다.

구현예 1: 블렌드된 열가소성 수지 조성물로 하기를 포함한다: 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머; 3 wt% 내지 약 30 wt%의 인-함유 난연제;및 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 약 10 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제;를 포함하고; 상기 모든 성분들을 포함하는 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며; 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 수지의 성형 샘플은 약 1.2 mm 두께(±10%)에서 UL94 V0 등급이며, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity )를 가지는,조성물.

구현예 2: 구현예 1에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 호모폴리머인, 조성물.

구현예 3: 구현예 2에 있어서, 상기 호모폴리머는 비스페놀 A로부터 유도된 반복 단위들을 포함하는, 조성물.

구현예 4: 구현예 1에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 코폴리머인, 조성물.

구현예 5: 구현예 4에 있어서, 상기 코폴리머는 BPA에서 유도된 반복 단위들을 포함하는 조성물.

구현예 6: 구현예 4에 있어서, 상기 코폴리머는세바식 산에서 유도된 반복 단위들을 포함하는 조성물.

구현예 7: 구현예 4에 있어서, 상기 코폴리머는 세바식산과 BPA 모두에서 유도된 반복 단위들을 포함하는 조성물.

구현예 8: 구현예 1-7중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 경우, 약 15,000 내지 약 75,000 그람/몰 의 중량 평균 분자량을 가지는, 조성물

구현예 9: 구현예 4에 있어서, 상기 코폴리머 디메틸실록산 반복 단위들을 포함하는, 조성물.

구현예 10: 구현예 4 또는 9에 있어서, 상기 코폴리머는 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머인, 조성물.

구현예 11: 구현예 10에 있어서, 상기 코폴리머는 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머인, 조성물.

구현예 12: 구현예 10 또는 11에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 비스페놀 A로부터 유래된 반복 단위들을 포함하는, 조성물.

구현예 13: 구현예 11에 있어서, 상기 폴리카보네이트 블록은 BPA로 부터 유래된 잔기들을 포함하는, 조성물.

구현예 14: 구현예 13에 있어서, BPA로 부터 유래된 잔기들을 포함하는 상기 폴리카보네이트 블록은 호모폴리머인, 조성물.

구현예 15: 구현예 10-14 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 코폴리머는 디메틸실록산 반복 단위들을 포함하는, 조성물.

구현예 16: 구현예 10-15중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 폴리실록산 블록을 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머에 대하여 약 5 wt% 내지 약 30 wt% 포함하는, 조성물

구현예 17: 구현예 1-16중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 둘 이상의 폴리카보네이트 폴리머들의 블렌드를 포함하는, 조성물

구현예 18: 구현예 17에 있어서, 상기 폴리카보네이트 블렌드는 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분 및 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분을 포함하는, 조성물.

구현예 19: 구현예 18에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은고 유동 폴리카보네이트인, 조성물.

구현예 20: 구현예 18 또는 19에 있어서, 상기 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 17 그람/10분 내지 약 32 그람/10분의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가지는, 조성물.

구현예 21: 구현예 18-20중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 저 유동 폴리카보네이트인, 조성물.

구현예 22: 구현예 21에 있어서, 상기 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 약 4.0 그람/10분 내지 약 8.0 그람/10분의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가지는, 조성물.

구현예 23: 구현예 17에 있어서, 상기 폴리카보네이트 블렌드는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 및 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를포함하는, 조성물.

구현예 24: 구현예 23에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 및 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 포함하고, 상기 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 폴리실록산 블록을 가지고, 상기 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 약 10 wt% 이하의 폴리실록산 블록을 가지는, 조성물.

구현예 25: 구현예 1-24중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 26: 구현예 1-24중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머는 약 35 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 27: 구현예 1-26중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 인-함유 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄염, 포스핀산염, 인산에스테르 및 아인산에스테르 중에서 선택되는, 조성물.

구현예 28: 구현예 27에 있어서, 상기 인-함유 난연제 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(디자일레닐 포스페이트), 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 4,4'-비스페놀 비스(디페닐 포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 메틸네오펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐디포스페이트, 디사이클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐파이로카테콜 포스파이트, 에틸파이로카테콜 포스페이트 및 디파이로카테콜 하이포디포스페이트로 부터 선택되는, 조성물.

구현예 29: 구현예 1-28중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 30: 구현예 1-28중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 인-함유 난연제는 약 3 wt% 내지 약 12 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 31: 구현예 1-30중 어느 한 구현예에 있어서, 추가적으로 하나 이상의 적하방지제를 포함하는 조성물.

구현예 32: 구현예 31에 있어서, 상기 적하 방지제는 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머로 캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌인, 조성물.

구현예 33: 구현예 31 또는 32에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 34: 구현예 31 또는 32에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 35: 구현예 31 또는 32에 있어서, 상기 적하 방지제는 약 0 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 36: 구현예 1-35중 어느 한 구현예에 있어서, 추가적으로 실리콘-함유 차르-포밍제를 포함하는 조성물.

구현예 37: 구현예 36에 있어서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 오르가노폴리실록산인, 조성물.

구현예 38: 구현예 37에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산은 코폴리머인, 조성물.

구현예 39: 구현예 37에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산 코폴리머는 블록 코폴리머, 대체 코폴리머, 스타 블록 코폴리머, 및 랜덤 코폴리머 중에서 선택되는, 조성물.

구현예 40: 구현예 37에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머, 폴리아미드-폴리실록산 코폴리머, 폴리에스테르-폴리실록산 코폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리실록산 코폴리머, 폴리에테르이미드-폴리실록산 코폴리머, 및 폴리페닐렌-에테르 코폴리머, 또는 전술한 것들의 조합을 포함하는 코폴리머인, 조성물.

구현예 41: 구현예 1-40중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 42: 구현예 1-40중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 43: 구현예 1-40중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 실리콘-함유 차르-포밍제는 약 0 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 44: 구현예 1-43중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 열 전도성 충전제는 TiO₂ 이고 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄인, 조성물.

구현예 45: 구현예 1-43중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 열 전도성 충전제는 고 열 전도성 충전제이고, 상기 고 열 전도성 충전제는 약 50 W/mK 이상의 열 전도성을 가지며; 또는 저 열 전도성 충전제이고, 상기 저 열 전도성 충전제는 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK 의 열 전도성을 가지며; 또는 이들의 조합인, 조성물.

구현예 46: 구현예 1-43중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 열 전도성 충전제는 하나 이상의 고 열 전도성 충전제인, 조성물.

구현예 47: 구현예 45 또는 46에 있어서, 상기 고 열 전도성 충전제는 AlN, Al₄C₃, Al₂O₃, BN, AlON, MgSiN₂, SiC, Si₃N₄, 흑연, 확장 흑연, 그래핀, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합에서 선택된 것인, 조성물.

구현예 48: 구현예 45 또는 46에 있어서, 상기 고 열 전도성 충전제는 AlN, Al2O3, BN, SiC, 흑연, 확장 흑연, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합에서 선택된 것인, 조성물.

구현예 49: 구현예 45 또는 46에 있어서, 상기 고 열 전도성 충전제는 BN, 흑연, 및 확장 흑연, 또는 이들의 조합에서 선택된 것인, 조성물.

구현예 50: 구현예 1-43중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 열 전도성 충전제 저 열 전도성 충전제인, 조성물.

구현예 51: 구현예 45 또는 50에 있어서, 상기 저 열 전도성 충전제는 ZnS, CaO, MgO, ZnO, 및 TiO2, 또는 이들의 조합에서 선택된, 조성물

구현예 52: 구현예 45 또는 50에 있어서, 상기 저 열 전도성 충전제는 TiO₂인, 조성물.

구현예 53: 구현예 1-51중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 열 절연성 충전제는 약 10 W/mK이하의 열 전도도를 가지는, 조성물.

구현예 54: 구현예 53에 있어서, 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO3)₄, CaCO3, Mg(OH)₂, 마이카, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)₃, BaSO₄, CaSiO₃, ZrO2, SiO₂, 유리 비드, 유리 섬유, MgO·xAl₂O₃, CaMg(CO₃)₂, 점토, 또는 이들의 조합에서 선택된 것인, 조성물.

구현예 55: 구현예 53에 있어서, 상기 열 절연성 충전제 H₂Mg₃(SiO₃)₄, Mg(OH)₂, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)₃, 또는 이들의 조합에서 선택된 것인, 조성물.

구현예 56: 구현예 53에 있어서, 상기 열 절연성 충전제 H₂Mg₃(SiO₃)₄, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)₃, 또는 이들의 조합에서 선택된 것인, 조성물.

구현예 57: 구현예 53에 있어서, 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄.인, 조성물

구현예 58: 구현예 1-57중 어느 한 구현예에 있어서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제는 약 20 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 59: 구현예 1-57중 어느 한 구현예에 있어서, 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제는 약 20 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재하는, 조성물.

구현예 60: 구현예 1-59중 어느 한 구현예에 있어서, 추가적으로 첨가제를 포함하는 조성물.

구현예 61: 구현예 60에 있어서, 상기 첨가제는 항산화제, 대전 방지제, 체인 증량제, 착색제, 디-몰딩제, 염료, 유동 촉진제, 유동 제어제, 광 안정화제, 윤활제, 이형제, 안료, 퀀칭제, 열 안정화제, UV 흡수제, UV 반사제, and UV 안정화제,또는 이들의 조합에서 선택된, 조성물.

구현예 62: 구현예 1-61중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 0.4 W/mK 내지 약 1.5 W/mK의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity)를 가지는, 조성물.

구현예 63: 구현예 1-62중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 1.0 W/mK 이상의 내부면 열 전도도(in-plane thermal conductivity)를 가지는, 조성물.

구현예 64: 구현예 1-63중 어느 한 구현예에 있어서,상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 UL 94 테스트 기준에 따라 측정되었을 때 약 15 초 이상의 플레임 아웃 타임(5 bars)을 가지는, 조성물.

구현예 65: 하기를 포함하는 블렌드된 열가소성 수지 조성물: 약 30 wt% 내지 약 70 wt%의 폴리카보네이트 폴리머; 약 3 wt% 내지 약 15 wt%의 인-함유 난연제; 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는, 약 20 wt% 내지 약 50 wt%의 충전제; 약 0 wt% 내지 약 2 wt%의 적하 방지제; 및 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent); 상기 모든 성분들을 포함하는 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며; 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 수지의 성형 샘플은 약 1.2 mm 두께(±10%)에서 UL94 V0 등급이며, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity )를 가지는,조성물

구현예 66: 하기를 포함하는 블렌드된 열가소성 수지 조성물: 약 35 wt% 내지 약 60 wt%의 폴리카보네이트 폴리머; 약 3 wt% 내지 약 12 wt%의 인-함유 난연제; 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는, 약 20 wt% 내지 약 40 wt%의 충전제; 약 0 wt% 내지 약 1 wt%의 적하 방지제; 및 약 0 wt% 내지 약 1 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent); 상기 모든 성분들을 포함하는 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며; 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 수지의 성형 샘플은 약 1.2 mm 두께(±10%)에서 UL94 V0 등급이며, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity )를 가지는,조성물

구현예 67: 구현예 1-66의 조성물 중 어느 하나를 포함하는 물품.

구현예 68: 구현예 67에 있어서, 상기 물품은 성형된, 물품.

구현예 69: 구현예 68에 있어서, 상기 물품은 압출 성형된, 물품.

구현예 70: 구현예 68에 있어서, 상기 물품은 사출 성형된, 물품.

구현예 71: 구현예 67-70 중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 물품은 전자 장치, 자동차 장치, 원거리통신 장치, 의료 장치, 보안 장치, 또는 기계전자 장치인, 물품.

구현예 72: 구현예 67-70중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 장치, 전자기 간섭 장치, 인쇄 배선, Wi-Fi 장치, 블루투스 장치, GPS 장치, 셀룰러 안테나 장치, 스마트 폰 장치, 자동차 장치, 의료 장치, 센서 장치, 보안 장치, 차폐 장치, RF 안테나 장치, LED 장치 및 RFID 장치중에서 선택된, 물품.

구현예 73: 구현예 72에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 장치, 센서 장치, 보안 장치, RF 안테나 장치, LED 장치 및 RFID 장치 중에서 선택된 물품.

구현예 74: 구현예 72에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 장치, RF 안테나 장치, LED 장치 및 RFID 장치 중에서 선택된 물품.

구현예 75: 구현예 72에 있어서, 상기 물품은 RF 안테나 장치, LED 장치 및 RFID 장치 중에서 선택된 물품.

구현예 76: 구현예 72에 있어서, 상기 물품은 RF 안테나 장치 및 RFID 장치 중에서 선택된 물품.

구현예 77: 구현예 72에 있어서, 상기 물품은 LED 장치인, 물품.

구현예 78: 구현예 72-74 또는 77중 어느 한 구현예에 있어서, 상기 LED 장치는 LED 튜브, LED 소켓, 및 LED 히트싱크에서 선택된 것인, 물품.

구현예 79:블렌드된 열가소성 수지 조성물의 열 전도성 특성을 증진시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계의 조합을 포함하는 방법: 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머; 약 3 wt% 내지 약 30 wt%의 인-함유 난연제; 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 약 10 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제; 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 적하 방지제; 및 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제;를 포함하고, 상기 모든 성분들을 포함하는 조합된 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며, 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 수지의 성형 샘플은 약 1.2 mm 두께에서 UL94 V0 등급이며, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 약 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity )를 가지는, 방법.

구현예 80: 구현예 79에 있어서, 상기 조합은 하기 단계들을 포함하는 방법: 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머 파우더를 약 3 wt% 내지 약 30 wt%의 인-함유 난연제와 함께 프리-블렌딩(pre-blending)하여, 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 제공하는 단계; 상기 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 압출 장치 안으로 공급하는 단계; 상기 압출 장치에서 상기 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 적하 방지제 및 약 0 wt% 내지 약 10 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제와 혼합하는 단계; 및 상기 압출 장치의 하류(downstream) 압출기 위치로 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 약 10 wt% 내지 약 70 wt%의 충전제를 공급하는 단계.

실시예들

다음의 실시예는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서에서 청구된 화합물, 조성물, 물품, 장치 및/또는 방법이 어떻게 제조되고, 평가되는 지의 완성된 개시 및 설명을 제공하기 위해 제시되고, 순전히 예시적인 의도일 뿐 본 개시를 제한하기 위한 의도가 아니다. 수치(예를 들어, 양, 온도 등)에 대한 정확도를 보장하기 위한 노력이 이루어지나, 일부 오류 및 이탈이 설명되어야만 한다. 달리 표시되지 않는 한, 부(part)는 중량부이고, 온도는 ℃의 단위이거나 또는 주위 온도이고, 압력은 대기압 또는 대기압 근처이다. 달리 표시되지 않는 한, 조성을 표시하는 백분율은 중량%의 단위이다.

반응 조건, 예를 들어, 성분 농도, 바람직한 용매, 용매 혼합물, 온도, 압력 및 생성물 순도 및 개시된 공정으로부터 얻어지는 수율을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 다른 반응 범위 및 조건의 매우 많은 변화 및 조합이 존재한다. 합리적이고 일상적인 실험만이 그러한 공정 조건을 최적화하기 위해 요구될 수 있다.

표 1에 표시된 물질들이 본 명세서에서 설명되고 평가된 조성물들을 제조하기 위해 사용되었다. 모든 샘플들은 상이한 베이스 수지에 따라 상이한 용융 온도 및 RPM을 사용하는 도시바 트윈 스크류 압출기(Toshiba Twin screw extruder)에서 용융 압출에 의해 제조되었다. 실험들은 하기 각각의 실험과 같은 ASTM 기준에 의해 수행되었다.

비중("SG")은 ASTM D792에 따라 측정되었다.

용융 체적 유량("MVR")은 ASTM D 1238에 따라 측정되었다.

아이조드 충격 강도는 23℃에서 ASTM D256 (노치드 아이조드 충격 강도, "NII"), 및 ASTM D4812 (언노치드 아이조드 충격 강도, "UII")에 따라 측정되었다.

인장 실험은 ASTM D638에 따라 5 mm/min에서 수행되었다.

굴곡 실험은 ASTM D790에 따라 1.27 mm/min 에서 수행되었다.

열 변형 온도 ("HDT")는 ASTM D 648에 따라 3.2 mm 두께의 샘플에서 1.82 MPa 하에서 측정되었다.

열 전도성("TC")은 Nanoflash LFA 447 제논 플래쉬 기구(Netzsch 사)를 사용하여 측정된 ASTM E1461에 따라 수행되었다. 참조 기준은 유사한 두께의 파이로세롬이었다. 측정은 κ(W/mK) 단위로 제공된다. 상기 측정은 밀도(로 (ρ), 그램스 퍼 입방 센티미터(g/cm³))와 함께 샘플의 열 확산율(알파(α), 스퀘어 센티미터 퍼 세컨드 (cm²/s)) 및 비열(센티포아즈 (Cp), 줄스 퍼 그램 캘빈 (J/gK))을 결정한다. 밀도는 수침 방법(ASTM D792)을 사용하여 결정되었다. 제품의 세가지 값(α, ρ 및 Cp)는 하기 공식에 따라 관통 면에서 열전도성을 제공한다 :

κ=α(T) × Cp(T) ×ρ(T).

성분	화학적 설명	출처
PC1	세바식 산-BPA의 코폴리머로 약 8.5 mol%, 약 70,000달톤의 Mw를 가지는 세바식 산을 포함하는 코폴리머.	사빅 이노베이티브 플라스틱스("SABIC I.P.")
PC2	300℃/1.2 kg에서, 약 5.1 내지 약 6.9 g/10min의 MVR을 가지는 계면 공정에 의해 제조된 BPA 폴리카보네이트 수지.	SABIC I.P.
PC3	300℃/1.2 kg에서, 약 23.5 내지 약 28.5 g/10min의 MVR을 가지는 용융 공정에 의해 제조된 BPA 폴리카보네이트 수지.	SABIC I.P.
PC4	세바식 산-BPA의 코폴리머로 약 6 mol%, 약 42,000달톤(Da)의 Mw를 가지는 세바식 산을 포함하는 코폴리머.	SABIC I.P.
PCPS1	약 디메틸실록산 20 중량 %, BPA 80 중량 % 및 약 30,000 Da의 절대 중량 평균 분자량을 가진 파라쿠밀 페놀로 말단 캡핑된 것을 포함하는 BPA 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머.	SABIC I.P.
T1	약 10 ㎛ 의 D₅₀를 가진 탈크 (CAS: 14807-96-6); 상표명 TP-325A 로 상업적으로 이용가능.	Fuji Talc Industrial Co., Ltd.
T2	약 5.8 ㎛ 의 D₅₀를 가지고 약 0.4 내지 약 0.6 그램 퍼 리터(g/l)의 부피 밀도를 가진 탈크 ; (CAS: 14807-96-6); 상표명 GH7(05)로 상업적으로 이용가능.	Hayashi Kasei Co., Ltd.
TO2	알루미나 및 폴리실록산 표면 처리된 TiO₂ (CAS: 13463-67-7); 상표명 Kronos® K2233로 상업적으로 이용가능.	Kronos, Inc.
FM1	낮은 분자량(Mn < 3,000), 높은 수 평균 작용성(fn > 4)을 가지는 에폭시 작용성 스티렌-아크릴릭 폴리머.	BASF
MR1	Faci as PETS G로부터 상업적으로 이용가능한 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트.	Faci Asia Pacific PTE LTD
AO1	옥타데실-3-(3,5-디-tert.부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트; 상표명Irganox 1076로 상업적으로 이용가능한 장애 페놀.	Ciba Specialty Chemicals (China) Ltd.
CF1	22,000 AMU 의 Mw를 가지고, 폴리디메틸실록산의 함량이 44 wt%인 폴리카프로락톤-폴리디메틸실록산-폴리카프로락톤 트리블록 코폴리머를 포함하는 오르가노모디파이드된 실록산	Evonik Goldschmidt Gmbh
TSAN	ASTM D792에 따라 측정되었을 때 비중이 약 1.45-1.55 g/cm³ 이고 약 350-450 ㎛의 입자 크기를 가지는 T-SAN (테프론(PTFE)-스티렌-아크릴로니트릴)수지.	SABIC I.P.
FR1	비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트); CAS No. 5945-33-5.	Nagase Co. Ltd.

본 명세서에서 설명된 포뮬레이션을 제조하는데 사용되는 물질들이 상기 표 1에 나열된다. 상기 포뮬레이션은 260℃의 압축기 베럴 세트의 온도에서 트윈 스크류 압출기(도시바 TEM-37BS, L/D=40.5)를 사용하여 제조되었다.

압출기에서 압출된 펠렛은 그 후 절단 면 TC 측정을 위해 80 ×10 ×3 mm bar로 사출 성형되고, 10 ×10 ×3 평방 mm 샘플로 절단되고, 단면 TC 측정을 위해 φ100 ×0.4 mm 시트 및 φ25 ×0.4 mm 라운드 샘플로 절단되었다 .

예시적인 포뮬레이션 #1-4가 표 1에 나타난 물질들을 사용하여 표 2에 나타난다. 성형 샘플들이 상기의 포뮬레이션을 사용하여 제조되었고 표 3에 나타난 결과와 함께 상기에서 설명된 다양한 실험들에 의해 특징지어졌다. 포뮬레이션 1 및 4는 높은 MW 폴리카보네이트 폴리머를 포함하고, 반면에 포뮬레이션 2 및 3은 낮은 MW 폴리카보네이트 폴리머를 포함한다. 노치드 및 언노치드 충격 강도 모두가 포뮬레이션 2 및 3에 비해 포뮬레이션 1 및 4에서 증가하였다. 포뮬레이션 1은 또한 열 전도성에 있어 보통의 증가를 제공하였다.

항목 설명	단위	1	2	3	4
T1	%	20	20	20	20
TO2	%	20	20	20	20
FM1	%	0.25	0.25	0.25	0.25
PC1	%	41.65	--	--	--
PC2	%	--	--	--	41.65
PC3	%	--	--	41.65	--
PC4	%	--	41.65	--	--
AO1	%	0.1	0.1	0.1	0.1
CF1	%	1	1	1	1
TSAN	%	1	1	1	1
FR1	%	16	16	16	16
포뮬레이션 총합		100	100	100	100

실험 설명	단위	1	2	3	4
MVR-Avg (300C/1.2kg)	cm³/10 min	12.6	19.2	14.3	5.63
%Ash	%	39.96	40.09	40.35	40.13
Notched Izod Impact Strength-Avg	J/m	36.1	19.9	26	37.6
Unnotched Izod Impact Strength-Avg	J/m	321	208	236	300
Density-Avg	-	1.617	1.626	1.633	1.635
Through plane Thermal conductivity	W/(m·K)	0.6	0.53	0.52	0.53
In plane Thermal conductivity	W/(m·K)	1.8	1.7	1.6	1.6
Modulus of Elasticity-Avg	MPa	5009.6	5131.2	5398.6	5555.4
Stress at Break-Avg	MPa	44.8	47	50.2	51.6
Elongation at Break-Avg	%	2.34	1.59	1.76	2.02
No. of Burning Drops	V0@1.0mm	0	0	0	0
p(FTP)V0	normal	1.00	0.96	0.99	1.00
p(FTP)V1		1.00	1.00	1.00	1.00
FOT 5 (s)		30.35	30.1	32.35	27.55
No. of Burning Drops		0	0	0	0
p(FTP)V0	aging	1.00	0.99	1.00	0.99
p(FTP)V1	-	1.00	1.00	1.00	1.00
FOT 5 (s)	-	32.35	27.6	30.7	28.25
Mw	Daltons	67718	40989	41128	58755
Mn	Daltons	27001	18631	18957	24393

예시적인 포뮬레이션 # 4-5가 표 1에 나타난 물질들을 사용하여 표 4에 나타난다. 성형 샘플들이 상기의 포뮬레이션을 사용하여 제조되었고 표 5에 나타난 결과와 함께 상기에서 설명된 다양한 실험들에 의해 특징지어졌다. EXL-High PC-polysiloxane의 효과는 표 4에 나타난다. 포뮬레이션 4에 있어서, 10% EXL-High PC-polysiloxane이 포함된다. 상기 결과는 파단 신율뿐만 아니라, 노치드 및 언노치드 충격 강도가 포뮬레이션 5에 비해 증가되었음을 나타낸다. 그러나, 열 전도성은 0.66 내지 0.48 W/(m ·K) (절단 면) 및 2 내지 1.5 W/(m ·K) (단면에 있어) 감소하였다.

항목 설명	단위	4	5
T2	%	20	20
TO2	%	20	20
PC2	%	42.15	52.15
PCPS1	%	10	--
MR1	%	0.1	0.1
AO1	%	0.1	0.1
AO2	%	0.05	0.05
TSAN	%	0.6	0.6
FR1	%	7	7
포뮬레이션 총합		100	100

실험 설명	단위	4	5
MVR-Avg (300C/1.2kg)	cm³/10 min	5.49	9.97
%Ash	%	40.56	40.185
Notched Izod Impact Strength-Avg	J/m	50	31.7
Unnotched Izod Impact Strength-Avg	J/m	269	247
Density-Avg	-	1.608	1.618
Through plane Thermal conductivity	W/(m·K)	0.48	0.66
In plane Thermal conductivity	W/(m·K)	1.5	2
Modulus of Elasticity-Avg	MPa	5363.6	7036.2
Stress at Break-Avg	MPa	49.3	58
Elongation at Break-Avg	%	1.97	1.64
Mw	Daltons	51783	48515
Mn	Daltons	16369	15805
D	-	3.16	3.07
CTE-Avg	Um/(m-℃)	45.76	41.7

예시적인 포뮬레이션 # 6-8이 표 1에 나타난 물질들을 사용하여 표 6에 나타난다. 성형 샘플들이 상기의 포뮬레이션을 사용하여 제조되었고 표 7에 나타난 결과와 함께 상기에서 설명된 다양한 실험들에 의해 특징지어졌다. V0 @ 1.0mm 의 난연성 비교 결과가 표 7에 나타난다. 포뮬레이션 6은 단지 7 wt%의 FR1 및 0.6 wt%의 TSAN을 포함하는 경우, 긴 플레임 타임(flame time), 플레임 드리핑(flame dripping) 및 코튼 이그니션(cotton ignition)으로 인해 실패하였고, 이는 포뮬레이션 7에서 강력한 난연 특성을 가지기에는 불충분한 것을 암시한다. 포뮬레이션 7에서, FR1과 TSAN은 증가하였고 두번째 적하 방지제, FM1이 포함되었다. 플레임 드리핑은 실현된 강력한 V1 @1.0 mm으로 괄목할 정도로 향상되었다. 놀랍게도, 차르-포밍제, CF1(포뮬레이션 8 참고)를 함유하는 실리콘의 함유와 함께 플레임 타임은 더 감소하였고, V0 @1.0mm의 강력한 난연 성능이 실현되었다. 더구나, 용인되는 열 전도성 성능(=0.4 W/mK 절단 면 열 전도성)이 포뮬레이션 7 및 8에서 강력한 난연 성능과 동시에 실현되었다.

항목 설명	단위	6	7	8
T1	%	20	20	20
TO2	%	20	20	20
FM1	%	---	0.5	0.5
PC2	%	52.15	42.25	40.25
MR1	%	0.1	0.1	0.1
AO1	%	0.1	0.1	0.1
AO2	%	0.05	0.05	0.05
CF1	%	---	---	2
TSAN	%	0.6	1	1
FR1	%	7	16	16
포뮬레이션 총합		100	100	100

실험 설명	단위	6	7	8
MVR-Avg (300C/1.2kg)	cm³/10 min	9.97	6.54	5.19
% Ash	%	40.185	41.64	40.5
Notched Izod Impact Strength-Avg	J/m	31.7	16.4	36.1
Unnotched Izod Impact Strength-Avg	J/m	247	200	290
Density-Avg	-	1.618	1.644	1.625
Through plane Thermal conductivity	W/(m·K)	0.66	0.56	0.48
In plane Thermal conductivity	W/(m·K)	2	1.8	1.6
Modulus of Elasticity-Avg	MPa	7036.2	6941.2	4628.2
Stress at Break-Avg	MPa	58	60.3	43.1
Elongation at Break-Avg	%	1.64	1.59	2.69
Elongation at Break-Mw	Daltons	48515	55364	55350
Elongation at Break-Mn	Daltons	15805	13423	13274
Elongation at Break-D		3.07	4.12	4.17
No. of Burning Drops		1	0	0
p(FTP)V0	normal	0.00	0.65	1.00
p(FTP)V1		0.00	0.99	1.00
FOT 5 (s)			28.9	20.85
No. of Burning Drops		0	0	0
p(FTP)V0	aging	0.00	0.67	1.00
p(FTP)V1		0.00	0.98	1.00
FOT 5 (s)			28.7	18.8

포뮬레이션 #9-12는 추가적으로 FM1, TSAN, 및 CF1을 포함하는 포뮬레이션에서 난연 성능의 강력함을 나타낸다. 포뮬레이션 #9-12에 사용된 폴리카보네이트는 폴리에스테르카보네이트 터폴리머이다. 상기 예시는 또한 강력한 난연 성능을 위한 TSAN 적하 방지제의 중요성을 설명한다. 보여질 수 있는 바와 같이, 포뮬레이션 9는 TSAN을 가지지 않으나, 플레임 타임이 용인가능하고, 심각한 플레임 드리핑 및 코튼 이그니션 문제들이 V1 @1.0 mm 및 V0 @1.0 mm에서 실패를 야기한다. 포뮬레이션 10 과 11에서, 상이한 적하 방지제들(TSAN 및 FM1)의 다양한 수준들이 첨가되었다. 포뮬레이션 10 및 11 모두는 강력한 V0 @1.0 mm 성능을 제공하였다. 그러나, 적하 방지제들(TSAN 및 FM1) 모두가 존재하는 경우(포뮬레이션 12 참조), 또한 강력한 난연 성능이 실현되었다.

항목 설명	단위	9	10	11	12
T1	%	20	20	20	20
TO2	%	20	20	20	20
FM1	%			0.25	0.25
PC1	%	42.9	41.9	42.65	41.65
AO1	%	0.1	0.1	0.1	0.1
CF1	%	1	1	1	1
TSAN	%		1		1
FR1	%	16	16	16	16
포뮬레이션 총합		100	100	100	100

실험 설명	단위	9	10	11	12
MVR-Avg (300C/1.2kg)	cm³/10 min	130	15.3	87.5	12.6
%Ash	%	40.47	40.76	39.10	39.96
Notched Izod Impact Strength-Avg	J/m	32.9	37	35.3	36.1
Unnotched Izod Impact Strength-Avg	J/m	252	322	245	321
Density-Avg	-	1.619	1.627	1.597	1.617
Through plane Thermal conductivity	W/(m·K)	0.55	0.57	0.5	0.6
In plane Thermal conductivity	W/(m·K)	1.7	1.8	1.6	1.8
Modulus of Elasticity-Avg	MPa	4703.6	5053.2	4738.6	5009.6
Stress at Break-Avg	MPa	40.5	42.1	44.5	44.8
Elongation at Break-Avg	%	2.27	2.5	2.09	2.34
No. of Burning Drops	V0 @ 1.0mm	9	0	0	0
p(FTP)V0	normal	Fail	1.00	0.97	1.00
p(FTP)V1		Fail	1.00	1.00	1.00
FOT 5 (s)		34.45	30.45	31.4	30.35
No. of Burning Drops		0	0	0	0
p(FTP)V0	aging	0.98	1.00	1.00	1.00
p(FTP)V1		1.00	1.00	1.00	1.00
FOT 5 (s)		29.6	28.65	26.2	32.25

본 발명의 특허가능한 범위는 청구범위에 의하여 정의되며, 당업자에게 일어나는 다른예도 포함할 수 있다. 그러한 다른 예들은 그들이 청구범위의 문자 그대로의 언어와 다르지 않은 구성 요소를 갖는다면, 또는 그들이 청구범위의 문자 그대로의 언어와 비실질적 차이를 갖는 균등한 구성 요소를 포함한다면 특허청구범위에 속하는 것으로 의도된다.

Claims

블렌드된 열가소성 조성물로서, 상기 조성물은
a. 20 wt% 내지 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머로, 둘 이상의 폴리카보네이트 폴리머들의 블렌드를 포함하는 폴리카보네이트 폴리머;
b. 3 wt% 내지 30 wt%의 인-함유 난연제;
c. 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 10 wt% 내지 70 wt%의 충전제로서, 상기 열 전도성 충전제는 50 W/mK 이상의 열 전도성을 가지는 고 열 전도성 충전제; 10 W/mK 내지 30 W/mK 의 열 전도성을 가지는 저 열 전도성 충전제 또는 이들의 조합이며, 상기 열 절연성 충전제는 10 W/mK 미만의 열 전도성을 가지는 것인 충전제; 및
d. 0.1 wt% 내지 10 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent)를 포함하고
상기 모든 성분들을 포함하는 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며, 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 조성물의 성형 샘플은 1.2 mm 두께에서 UL94 V0 등급이며, 상기 블렌드된 열가소성 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity)를 가지는, 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A로부터 유도된 반복 단위들을 포함하는 호모폴리머인, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 폴리카보네이트는 세바식산 또는 비스페놀 A, 또는 세박식 산과 비스페놀 A 모두에서 유도된 반복 단위들을 포함하는 코폴리머이거나, 상기 폴리카보네이트는 디메틸실록산 반복 단위들을 포함하는 코폴리머인, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 또는 폴리(세바식산 에스테르)-코-(비스페놀 A 카보네이트)인, 블렌드된 열가소성 조성물.
삭제
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리카보네이트 폴리머는 ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 17 그람/10분 내지 32 그람/10분의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가지는 첫번째 폴리카보네이트 폴리머 성분; 및
ASTM D1238에 따라 300℃ 및 1.2 kg 부하(load)에서 측정되었을 때, 4.0 그람/10분 내지 8.0 그람/10분의 용융 체적 유량(melt volume flow rate)을 가지는 두번째 폴리카보네이트 폴리머 성분을 포함하는, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리카보네이트 폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 및 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 포함하고, 상기 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 첫번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 5 wt% 내지 30 wt%의 폴리실록산 블록을 가지고, 상기 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 두번째 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 10 wt% 이하의 폴리실록산 블록을 가지는, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인-함유 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄염, 포스핀산염, 인산에스테르 및 아인산에스테르 중 어느 하나 이상을 포함하는, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
0 wt% 내지 10 wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 적하방지제를 포함하는, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent)는 오르가노폴리실록산이고, 상기 오르가노폴리실록산은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머, 폴리아미드-폴리실록산 코폴리머, 폴리에스테르-폴리실록산 코폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리실록산 코폴리머, 폴리에테르이미드-폴리실록산 코폴리머, 및 폴리페닐렌-에테르 코폴리머, 또는 전술한 것들의 조합을 포함하는 코폴리머인, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 10항에 있어서, 상기 실리콘 함유 차르-포밍제(char-forming agent)는 폴리디메틸실록산을 포함하는 오르가노폴리실록산인, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄, CaCO₃, Mg(OH)₂, mica, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)₃, BaSO₄, CaSiO₃, ZrO₂, SiO₂, 유리 비드, 유리 섬유, MgO·xAl₂O₃, CaMg(CO₃)₂, 점토, 또는 전술한 것들의 조합을 포함하는, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 전도성 충전제는 TiO₂ 이고, 상기 열 절연성 충전제는 H₂Mg₃(SiO₃)₄인, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 UL 94 테스트 기준에 따라 측정되었을 때 15 초 이상의 플레임 아웃 타임(5 bars)을 가지는, 블렌드된 열가소성 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물은 하기를 포함하는 블렌드된 열가소성 조성물:
a. 30 wt% 내지 70 wt%의 상기 폴리카보네이트 폴리머;
b. 3 wt% 내지 15 wt%의 상기 인-함유 난연제;
c. 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는, 20 wt% 내지 50 wt%의 상기 충전제;
d. 0 wt% 내지 2 wt%의 적하 방지제; 및
e. 0.1 wt% 내지 5 wt%의 상기 실리콘-함유 차르-포밍제(char-forming agent).
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 블렌드된 열가소성 조성물로 형성된 물품.
블렌드된 열가소성 조성물의 열 전도성 특성을 증진시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 하기를 조합하는 단계를 포함하는 방법:
a. 20 wt% 내지 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머로, 둘 이상의 폴리카보네이트 폴리머들의 블렌드를 포함하는 폴리카보네이트 폴리머;
b. 3 wt% 내지 30 wt%의 인-함유 난연제;
c. 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 10 wt% 내지 70 wt%의 충전제로서, 상기 열 전도성 충전제는 50 W/mK 이상의 열 전도성을 가지는 고 열 전도성 충전제; 10 W/mK 내지 30 W/mK 의 열 전도성을 가지는 저 열 전도성 충전제 또는 이들의 조합이며, 상기 열 절연성 충전제는 10 W/mK 미만의 열 전도성을 가지는 것인 충전제;
d. 0 wt% 내지 10 wt%의 적하 방지제; 및
e. 0.1 wt% 내지 10 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제;를 포함하고
상기 모든 성분들을 포함하는 조합된 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며, 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하고, 블렌드된 열가소성 조성물의 성형 샘플은 1.2 mm 두께에서 UL94 V0 등급이며, 상기 블렌드된 열가소성 수지 조성물의 성형 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정되었을 때 0.4 W/mK 이상의 관통면 열 전도도(through-plane thermal conductivity )를 가지는, 방법.
제 17항에 있어서,
상기 조합은 하기 단계들을 포함하는 방법:
a. 20 wt% 내지 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머의 파우더를 3 wt% 내지 30 wt%의 인-함유 난연제와 함께 프리-블렌딩(pre-blending)하여, 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 제공하는 단계;
b. 상기 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 압출 장치 안으로 공급하는 단계;
c. 상기 압출 장치에서 상기 프리-블렌드된 폴리카보네이트 폴리머 및 인-함유 난연제를 0 wt% 내지 10 wt%의 적하 방지제 및 0.1 wt% 내지 10 wt%의 실리콘-함유 차르-포밍제와 혼합하는 단계; 및
d. 상기 압출 장치의 하류(downstream) 압출기 위치로 하나 이상의 열 전도성 충전제 및 하나 이상의 열 절연성 충전제를 포함하는 10 wt% 내지 70 wt%의 충전제를 공급하는 단계.
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