KR102360702B1 - 폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품 - Google Patents

폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품 Download PDF

Info

Publication number
KR102360702B1
KR102360702B1 KR1020197002219A KR20197002219A KR102360702B1 KR 102360702 B1 KR102360702 B1 KR 102360702B1 KR 1020197002219 A KR1020197002219 A KR 1020197002219A KR 20197002219 A KR20197002219 A KR 20197002219A KR 102360702 B1 KR102360702 B1 KR 102360702B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polycarbonate
polycarbonate composition
composition according
impact
core
Prior art date
Application number
KR1020197002219A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190022713A (ko
Inventor
전위 황
샤오샹 왕
Original Assignee
코베스트로 도이칠란트 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코베스트로 도이칠란트 아게 filed Critical 코베스트로 도이칠란트 아게
Publication of KR20190022713A publication Critical patent/KR20190022713A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102360702B1 publication Critical patent/KR102360702B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/04Aromatic polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/18Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C08L33/20Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L45/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having no unsaturated aliphatic radicals in side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic or in a heterocyclic ring system; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/08Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C08L51/085Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds on to polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L57/00Compositions of unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L57/00Compositions of unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C08L57/02Copolymers of mineral oil hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2369/00Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/53Core-shell polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품에 관한 것이다. 폴리카르보네이트 조성물은 각각의 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 하기 성분: A) 폴리카르보네이트 75 wt.-% 내지 97.5 wt.-%, B) 지환족 탄화수소 수지로부터 선택된 유동 촉진제 1.5 wt.-% 내지 15 wt.-%, 및 C) 충격 개질제 1 wt.-% 내지 15 wt.-%를 포함하며; 여기서 조성물은 폴리카르보네이트-폴리실록산 공중합체를 포함하지 않는다. 본 발명의 폴리카르보네이트 조성물은 우수한 내코팅성, 내화학성 및 충격 특성 뿐만 아니라 보다 우수한 유동성을 갖는다.

Description

폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품
본 발명은 우수한 내화학성을 갖는 충격-개질된 폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품의 기술 분야에 관한 것이다.
충격 개질된 폴리카르보네이트 수지는 일부 장비 하우징 및 전자 또는 전기 장치, 예컨대 휴대폰, 랩톱, 어댑터/충전기, 소켓 및 스위치에 널리 사용되어 왔다. 이들 물질은 낙하 및 충돌에 의해 야기되는 손상을 방지하는데 우수한 인성을 제공한다. 게다가, 이들은 또한 다른 가공 플라스틱, 예컨대 HIPS, ABS, PC/ABS 등과 비교하여 보다 높은 내열성을 보유하여, 전기 장치에서 보다 높은 작업 온도를 견딜 수 있다.
소비자 전자 장치, 예컨대 휴대폰의 대부분의 하우징 부품은 사출 성형된 후에 코팅될 필요가 있다. 코팅 물질은 통상적으로 폴리카르보네이트 (PC)에 유해한 일부 화학물질을 함유하며, 그로 인해 PC 물질의 기계적 특성에 상당히 부정적인 영향을 미친다. 단쇄 길이 및 중간 극성 때문에, 폴리카르보네이트 분자는 많은 유기 용매에 대해 높은 친화도를 갖는다. 게다가, PC는 무정형 물질이므로, 폴리카르보네이트는 반-결정질 중합체성 물질, 예컨대 나일론, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP) 및 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 글리콜 테레프탈레이트 (PET) 등과 비교하여 코팅 물질의 소분자 화학물질이 보다 용이하게 침투한다. 그 결과, 이들 용매는 PC 수지의 약간의 작은 관입에도 들어가고, 관입을 더욱 확장시키며, 최종적으로 외력 하에 큰 균열을 유도할 수 있다. 모든 이들 요인이 PC를 불량한 내화학성 및 내코팅성을 갖는 물질로 만든다. 충격 특성은 코팅이 이러한 PC를 포함하는 성형 부품에 적용된 후에 상당히 저하된다. 이는 성형 하우징 부품 또는 하우징으로서 이러한 폴리카르보네이트 물질을 사용하여 조립된 전기 장치가 낙하 시험을 통과하지 못하도록 한다.
보통의 충격 개질제, 예컨대 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체 (MBS), 아크릴레이트 고무 기재, 및 대부분의 실리콘/아크릴레이트 고무 기재 코어-쉘 구조 충격 개질제를 사용하여 충격 개질된 PC의 내코팅성 및 내화학성은 만족스럽지 못하다.
내화학성을 개선시키기 위한 통상의 방식은 PC를 폴리에스테르 (예를 들어, PBT, PET 또는 임의의 폴리에스테르 공중합체)와 혼합하는 것이다. 많은 폴리에스테르의 반-결정질 특성 때문에, 내화학성이 크게 개선될 수 있다. 그러나, 높은 작업 온도가 요구되는 경우에는, 폴리에스테르를 PC 중에 첨가하면 보다 낮은 열 변형 온도가 유도되며, 따라서 적용이 제한될 수 있다. 저온에서의 보다 낮은 충격 강도는 이러한 PC/폴리에스테르 블렌드 시스템의 또 다른 단점이다.
폴리카르보네이트 물질의 내화학성 및 내코팅성을 개선시키기 위한 또 다른 효과적인 방식은 폴리카르보네이트 물질의 분자량을 증가시키는 것이다. 그러나, 이러한 방법은 폴리카르보네이트 물질의 유동성을 저하시키며, 따라서 특히 대형 사출 성형 부품 또는 얇은 벽 부품의 경우에, 폴리카르보네이트 물질의 가공성에 영향을 미친다.
다른 한편으로는, 공지된 유동 촉진제의 PC 수지로의 첨가가 증진된 유동성을 제공하지만, 내화학성 및 충격 특성이 영향을 받는다. 예를 들어, 일부 저분자량 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN) 공중합체 수지가 폴리카르보네이트의 유동성을 개선시키기 위해 통상적으로 사용되지만, 이는 폴리카르보네이트의 내화학성을 저하시키며, 또한 폴리카르보네이트의 충격 특성에 영향을 미친다.
구체적으로, 미국 특허 8,314,168 B2에서는, 신디오택틱 폴리스티렌 (SPS)이 MBS 또는 실리콘/아크릴레이트 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제에 의해 충격 개질된 폴리카르보네이트 시스템 중에 첨가된다. 포스페이트 에스테르, 예컨대 PX-200 또는 TPP가 또한 유동성을 개선시키기 위해 첨가된다. 내화학성은 SPS의 결정질 구조 및 폴리카르보네이트 수지와의 우수한 혼화성으로 인해 개선된다. 그러나, 저온 충격 특성이 SPS의 첨가로 희생될 것이라 예상된다.
결론적으로, 폴리카르보네이트 조성물의 유동성, 충격 특성 및/또는 내화학성이 상기 문헌에서 다양한 방법에 의해 개선된 바 있지만, 이들 조성물이 특히 물품에 적용되고 코팅 공정에 적용되는 경우에도 우수한 충격 특성이 여전히 유지될 수 있는 것이 보장될 수 없다. 따라서, 우수한 내코팅성을 가지며 다른 특성에 대한 명백한 유해 효과를 갖지 않는 폴리카르보네이트 조성물을 개발할 필요가 있다.
이러한 관점에서, 본 발명은 하기 성분을 포함하는 폴리카르보네이트 조성물로서:
A) 폴리카르보네이트 75 wt.-% 내지 97.5 wt.-%,
B) 지환족 탄화수소 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 유동 촉진제 1.5 wt.-% 내지 15 wt.-%, 및
C) 충격 개질제 1 wt.-% 내지 15 wt.-%,
폴리카르보네이트-폴리실록산 공중합체를 포함하지 않으며, 바람직하게는 폴리카르보네이트 공중합체를 포함하지 않는
조성물을 제공한다.
각각의 경우에, 양은 조성물의 총 중량을 기준으로 한 것이고, 함유된 모든 성분의 합계는 100 wt.-%이다.
개별 성분의 상승작용적 효과에 의해, 본 발명은 충격-개질된 폴리카르보네이트 조성물의 내코팅성을 개선시킴과 동시에, 바람직하게는 다른 특성, 예를 들어, 충격 특성에 대한 유해 효과를 나타내지 않는다.
본 발명은 상기 폴리카르보네이트 조성물을 포함하는 물품을 추가로 제공한다. 바람직하게는, 물품은 조성물로부터 제조되며, 보다 더 바람직하게는 조성물로부터 제조된 성형 물품, 및 특히 UV 흡수제 및/또는 내스크래치성 코팅을 포함하는 1개 이상의 코팅 층으로 이루어진다.
본 발명에 따른 폴리카르보네이트 조성물은 하기 성분을 포함하며:
A) 폴리카르보네이트, 바람직하게는 방향족 폴리카르보네이트 75 wt.-% 내지 97.5 wt.-%,
B) 지환족 탄화수소 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 유동 촉진제 1.5 wt.-% 내지 15 wt.-%, 및
C) 충격 개질제 1 wt.-% 내지 15 wt.-%,
여기서 조성물은 폴리카르보네이트-폴리실록산 공중합체를 포함하지 않으며, 바람직하게는 폴리카르보네이트 공중합체를 포함하지 않는다.
양은 각각의 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 한 것이고, 함유된 모든 성분의 총량은 100 wt.-%이다.
"바람직하게는 폴리카르보네이트 공중합체를 포함하지 않는"이란, 본 발명에 따른 조성물이 바람직하게는, 폴리카르보네이트-폴리실록산 공중합체 뿐만 아니라, 임의의 다른 폴리카르보네이트 공중합체, 예를 들어 폴리카르보네이트의 개질 또는 그라프트되지 않은 공중합체, 폴리에스테르-폴리카르보네이트 공중합체 등을 함유하지 않는다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 폴리카르보네이트 조성물은, 상기 기재된 성분 A) 내지 C) 이외에도, 관련 기술분야에서 상용적으로 사용되는 다른 성분 (예컨대 첨가제 및/또는 보조제)을 통상적인 양으로 포함한다.
본 발명을 추가로 예시하기 위해, 본 발명의 성분을 하기에서 더욱 상세히 기재한다.
폴리카르보네이트
본 발명의 문맥에서 폴리카르보네이트는 바람직하게는 방향족 폴리카르보네이트이고; 폴리카르보네이트는, 공지된 방식으로, 선형 또는 분지형일 수 있다. 본 발명에 따르면, 폴리카르보네이트의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다.
본 발명에서, 폴리카르보네이트는 25℃에서 폴리카르보네이트 표준을 사용하여 메틸렌 클로라이드 중의 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 결정 시, 바람직하게는 10,000 내지 200,000 g/mol, 보다 바람직하게는 15,000 내지 80,000 g/mol, 특히 바람직하게는 24,000 내지 약 32,000 g/mol의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는다.
바람직하게는, 폴리카르보네이트는 선형 열가소성 방향족 폴리카르보네이트이다. 보다 바람직하게는, 선형 열가소성 방향족 폴리카르보네이트는 10,000 내지 200,000 g/mol, 바람직하게는 15,000 내지 80,000 g/mol, 특히 바람직하게는 24,000 내지 32,000 g/mol의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는다. 중량 평균 분자량 (Mw)은 25℃에서 폴리카르보네이트 표준을 사용하여 메틸렌 클로라이드 중의 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 결정되었다.
폴리카르보네이트는 디페놀, 탄산 유도체 및 임의로 쇄 종결제로부터 공지된 방식으로 제조될 수 있다. 폴리카르보네이트의 제조에 적합한 디히드록시아릴 화합물은 화학식 (1)의 것들을 포함한다:
HO-Z-OH (1),
여기서 Z는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이며, 이들은 1개 이상의 방향족 고리를 함유할 수 있고, 치환될 수 있으며, 가교 모이어티로서 지방족 또는 지환족 기 및/또는 알킬아릴 또는 헤테로 원자를 함유할 수 있다.
화학식 (1)에서 Z는 바람직하게는 화학식 (2)의 라디칼이다:
Figure 112019008158422-pct00001
여기서
R6 및 R7은, 서로 독립적으로, H, C1 내지 C18-알킬, C1 내지 C18-알콕시, 할로겐 (예를 들어, Cl 또는 Br), 아릴 또는 아릴알킬이며, 이들은 각각 임의로 치환되고; 바람직하게는 H 또는 C1 내지 C12-알킬이며; 보다 바람직하게는 H 또는 C1 내지 C8-알킬이며; 매우 바람직하게는 H 또는 메틸이고;
X는 단일 결합, -SO2-, -CO-, -O-, -S-, C1 내지 C6-알킬렌, C2 내지 C5-알킬리덴, 또는 C5 내지 C6-시클로알킬리덴이며, 이들은 C1 내지 C6-알킬 (바람직하게는 메틸 또는 에틸)에 의해 치환될 수 있거나; 또는 또한 다른 헤테로 원자를 함유하는 방향족 고리와 임의로 융합될 수 있는 C6 내지 C12-아릴렌이다.
X는 바람직하게는 단일 결합, C1 내지 C5-알킬렌, C2 내지 C5-알킬리덴, C5 내지 C6-시클로알킬리덴, -O-, -SO-, -CO-, -S- 또는 -SO2-이거나; 또는
화학식 (2)의 라디칼이다:
Figure 112019008158422-pct00002
본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트를 제조하는데 적합한 디페놀의 예는 히드로퀴논, 레조르시놀, 디히드록시디페닐, 비스(히드록시페닐)알칸, 비스(히드록시페닐)시클로알칸, 비스-(히드록시페닐)술피드, 비스(히드록시페닐)에테르, 비스(히드록시페닐)-케톤, 비스(히드록시페닐)-술폰, 비스(히드록시페닐)-술폭시드, 비스(히드록시페닐)디이소프로필벤젠, 및 그의 알킬화, 시클로-알킬화 및 시클로-할로겐화된 화합물을 포함한다.
바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐-프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,3-비스[2-(4-히드록시페닐)-2-프로필]벤젠 (비스페놀 M), 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐) 메탄, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)술폰, 2,4-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,3-비스[2-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-2-프로필]벤젠 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (비스페놀 TMC)이다.
특히 바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시디페닐, 1,1-비스(4-히드록시페닐)페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-시클로헥산 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (비스페놀 TMC)이다.
호모폴리카르보네이트의 경우에는, 단지 1종의 디페놀이 사용된다. 사용되는 디페놀 뿐만 아니라 합성에 첨가되는 모든 다른 보조제 및 화학물질은 그 자체의 합성, 처리 또는 저장으로부터 생성된 불순물에 의해 오염될 수 있다. 그러나, 극도로 순수한 원료를 사용하여 작업하는 것이 바람직하다.
분자량을 조정하기 위해 필요한 일관능성 쇄 종결제로서, 페놀 또는 알킬 페놀, 특히 페놀, p-tert-부틸페놀, 이소-옥틸페놀, 쿠밀페놀, 및 그의 클로로-카르보네이트, 또는 모노-카르복실산의 아실 클로라이드 및/또는 이들 쇄 종결제의 혼합물이 유용하다.
본 발명에 따라 이용되는 폴리카르보네이트를 제조하기 위한 바람직한 방법은 공지된 계면 공정 및 공지된 용융 에스테르교환 공정을 포함한다 (예를 들어, WO 2004/063249 A1, WO 2001/05866 A1, WO 2000/105867, US 5,340,905 A, US 5,097,002 A 및 US 5,717,057 A 참조). 첫번째 경우에서, 산 유도체는 바람직하게는 포스겐 및 임의로 디카르복실산 디클로라이드이다. 폴리카르보네이트를 제조하는데 이용되는 촉매, 용매, 후처리, 반응 조건 등은 광범위하게 기재된 바 있으며 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다. 폴리카르보네이트는 공지된 방식으로 후처리될 수 있으며, 예를 들어, 압출 또는 사출 성형에 의해 임의의 목적하는 유형의 성형물로 가공될 수 있다.
폴리카르보네이트는 공지된 방법에 의해 제조되거나 또는 시중에서 입수가능할 수 있으며, 예를 들어 코베스트로(Covestro)로부터 입수가능한 PC 마크롤론(Makrolon)® 2600 및 PC 마크롤론® 2800이 있다.
본 발명에서, 폴리카르보네이트 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 75 wt.-% 내지 97.5 wt.-%, 바람직하게는 80 wt.-% 내지 97 wt.-%, 보다 바람직하게는 85 wt.-% 내지 96.5 wt.-%, 보다 더 바람직하게는 87 내지 95 wt.-%의 폴리카르보네이트, 특히 방향족 폴리카르보네이트를 포함한다.
유동 촉진제 - 지환족 탄화수소 수지
바람직하게는, 지환족 탄화수소 수지는 GPC 방법 (용매 클로로포름, 단분산 분자량 폴리스티렌을 사용한 보정)에 의해 결정 시, 500 내지 5,000 g/mol, 바람직하게는 750 내지 3,500 g/mol, 보다 바람직하게는 850 내지 1,500 g/mol의 수 평균 분자량 (Mn)을 갖는다. 바람직하게는, 유동 촉진제의 연화점은 ASTM E28-67 (R&B)에 따라 측정 시, 70℃ 내지 150℃의 범위에 있다.
보다 바람직하게는, 특히 유용한 수지는 불포화 C5 내지 C9 단량체로부터 유래된 저분자량 탄화수소 수지이다. 이와 관련하여 "저분자량"은 5,000 g/mol (포함) 이하의 분자량 (Mn)을 의미한다. 단량체의 비제한적 예는 시클릭 올레핀 및 디올레핀, 예를 들어 시클로펜텐, 시클로펜타디엔, 시클로헥센, 시클로헥사디엔, 메틸 시클로펜타디엔 등; 및 시클릭 디올레핀, 예를 들어, 디시클로펜타디엔, 메틸시클로펜타디엔 이량체 등을 포함한다. 추가적으로 수지는 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다. 예시적인 상업용 저분자량 탄화수소 수지는 하기를 포함할 수 있다: 이스트만 케미칼(Eastman Chemical)로부터 상표 피코택(Piccotac)®으로 입수가능한 탄화수소 수지; 아라카와 케미칼 인크.(Arakawa Chemical Inc.)로부터 상표 아르콘(Arkon)®으로 입수가능한, 연화점에 따라, 아르콘® P140, P125, P115, P100, P90, P70으로 판매되는 완전 수소화된 지환족 탄화수소 수지 또는 아르콘® M135, M115, M100 및 M90으로 판매되는 부분 수소화된 탄화수소 수지; 이스트만 케미칼로부터 상표명 레갈라이트(Regalite)®로 입수가능한, 연화점에 따라, 레갈라이트® R1100, S1100, R1125, R1090 및 R1010으로 판매되는 완전 또는 부분 수소화된 탄화수소 수지 또는 레갈라이트® R7100, R9100, S5100 및 S7125로 판매되는 부분 수소화된 수지; 엑손 케미칼(Exxon Chemical)로부터 상표명 에스코레즈(Escorez)®로 입수가능한, 에스코레즈® 1000, 2000 및 5000 시리즈로 판매되는 C5, C9 원료 및 그의 혼합물을 기재로 하는 탄화수소 수지 또는 에스코레즈® 5300, 5400 및 5600 시리즈로 판매되는, 임의로 수소화된, 시클릭 및 C9 단량체를 기재로 하는 탄화수소 수지.
보다 추가로 바람직하게는, 하기 구조 단위 (3)을 갖는 지환족 포화 탄화수소 수지가 사용된다:
Figure 112019008158422-pct00003
구조 단위 (3)을 갖는 지환족 포화 탄화수소 수지는 바람직하게는 2 내지 8, 보다 바람직하게는 3의 중합도 n을 갖는다. 이러한 수지는, 예를 들어, 아라카와 케미칼 인더스트리즈로부터 상표명 아르콘™으로 입수가능하며, 이는 GPC 방법에 의해 결정 시, 약 1150 g/mol의 수 평균 분자량을 갖는다. 유동 촉진제의 연화점은 ASTM E28-67 (R&B)에 따라 측정 시, 바람직하게는 70℃ 내지 150℃의 범위에 있다. 이는 무취 및 무색일 수 있으며, 우수한 내후성을 갖는다.
본 발명에서, 조성물은 1.5 wt.-% 내지 15 wt.-%, 바람직하게는 2.5 wt.-% 내지 10 wt.-%, 특히 바람직하게는 2.0 내지 5.0 wt.-%의 지환족 포화 탄화수소 수지를 함유하며, 상기 양은 조성물의 총 중량에 대한 것이다.
충격 개질제
바람직하게는, 충격 개질제는 하기 중 1종 이상으로부터 선택된다: 코어-쉘 구조를 갖는, 부타디엔- 또는 스티렌-부타디엔 고무-기재 및 메틸 메타크릴레이트-스티렌-그라프트 충격 개질제 (MBS), 코어-쉘 구조를 갖는 실록산-아크릴레이트 고무, 아크릴레이트 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제 등.
코어-쉘 구조를 갖는, 부타디엔- 또는 스티렌-부타디엔 고무-기재 및 메틸 메타크릴레이트-스티렌-그라프트 충격 개질제 (MBS)
바람직하게는, 부타디엔- 또는 스티렌-부타디엔 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제는 메틸 메타크릴레이트 또는 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체가 그라프트된 부타디엔- 또는 스티렌-부타디엔 고무-기재 충격 개질제, 예를 들어, 일본 소재 카네카(Kaneka)로부터 입수가능한 케인 에이스(Kane Ace) M732 및 다우 케미칼스(Dow Chemicals)로부터 입수가능한 파라로이드(Paraloid)™ EXL2650J, EXL2690 및 EXL2691J 등이다.
코어-쉘 구조를 갖는 실록산-아크릴레이트 고무
코어-쉘 구조를 갖는 적합한 실록산-아크릴레이트 고무는 알킬 메타크릴레이트 및/또는 알킬 아크릴레이트, 가교제 및 그라프트제로부터 제조될 수 있다. 이와 관련하여, 예시적인 바람직한 알킬 메타크릴레이트 및/또는 알킬 아크릴레이트는 C1 내지 C8-알킬 에스테르, 예를 들어, 메틸 에스테르, 에틸 에스테르, n-부틸 에스테르, tert-부틸 에스테르, n-프로필 에스테르, n-헥실 에스테르, n-옥틸 에스테르, n-라우릴 에스테르 및 2-에틸헥실 에스테르; 할로알킬 에스테르, 바람직하게는 할로 C1 내지 C8-알킬 에스테르, 예를 들어, 클로로에틸 아크릴레이트, 및 이들 단량체의 혼합물이다. n-부틸 아크릴레이트가 특히 바람직하다.
1개 초과의 중합가능한 이중 결합을 갖는 단량체가 실록산-아크릴레이트 고무의 폴리알킬(메트)아크릴레이트-고무 성분을 위한 가교제로서 사용될 수 있다. 가교 단량체의 바람직한 예는 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 불포화 모노-카르복실산의 에스테르 및 3 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 불포화 1가 알콜 또는 2 내지 4개의 OH-기 및 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 포화 폴리올, 예를 들어, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 프로판디올 디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트 및 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트이다. 이러한 가교제는 단독으로 또는 적어도 2종의 가교제의 혼합물로서 사용될 수 있다.
예시적인 바람직한 그라프트제는 알릴 메타크릴레이트, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트 또는 그의 혼합물이다. 알릴 메타크릴레이트는 가교제로서 추가로 사용될 수 있다. 이러한 그라프트제는 단독으로 또는 적어도 2종의 그라프트제의 혼합물로서 사용될 수 있다.
가교제 및 그라프트제는 실록산-아크릴레이트 고무의 폴리알킬(메트)아크릴레이트-고무 성분의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 wt.-% 내지 20 wt.-%의 양으로 존재한다.
실록산-아크릴레이트 고무는 수성 라텍스의 형태로 제조된다. 후속적으로, 라텍스 알킬 메타크릴레이트 및/또는 알킬 아크릴레이트에 가교제 및 그라프트제가 첨가되고, 이어서 중합이 수행된다. 바람직한 중합은 자유-라디칼 개시되는 유화 중합이며, 이는 예를 들어 퍼옥시드, 아조 또는 산화환원 개시제에 의해 개시된다. 산화환원 개시제 시스템, 특히 황산제2철, 디소듐 메틸렌디아민 테트라아세테이트, 롱갈리트 및 히드로퍼옥시드의 조합으로부터 수득되는 술폭실레이트 개시제 시스템을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
실록산 고무를 제조하는데 사용되는 그라프트제는 폴리알킬(메트)아크릴레이트-고무 성분의 실록산-고무 성분과의 공유 결합을 유도한다. 중합 공정 동안, 2종의 고무 성분은 서로에게 침투하여 복합 고무를 형성하고, 이는 중합 후에도 그의 구성요소 성분으로 분리되지 않을 것이다.
사용하기에 적합한 바람직한 실록산-아크릴레이트 고무는, 예를 들어, 미츠비시 레이온(Mitsubishi Rayon)으로부터 입수가능한 메타블렌(Metablen) S-2100, S-2001, S-2006 등이다.
본 발명에 따른 조성물은 실록산-아크릴레이트 고무 충격 개질제를, 바람직하게는 조성물의 총 중량의 1 wt.-% 내지 8 wt.-%, 보다 바람직하게는 1 wt.-% 내지 6 wt.-%, 특히 바람직하게는 2.0 내지 5.0 wt.-%의 양으로 포함한다.
아크릴레이트 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제
바람직하게는, 아크릴레이트 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제는 다우 케미칼스로부터 입수가능한 파라로이드™ EXL2311, EXL2313, EXL2315, EXL2300, EXL2330 및 EXL2390; 및 아르케마(Arkema)로부터 입수가능한 듀라스트렝쓰(Durastrength)® 410, 440 및 480을 포함한, 메틸 메타크릴레이트가 그라프트된 아크릴레이트 고무-기재 충격 개질제이다.
본 발명에 따른 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 1 wt.-% 내지 8 wt.-%, 보다 바람직하게는 1 wt.-% 내지 6 wt.-%, 특히 바람직하게는 2.0 내지 5.0 wt.-%의 아크릴레이트 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제를 포함한다.
상기 기재된 충격 개질제는 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 조합되어 사용되는 경우에, 충격 개질제의 전체 양은 바람직하게는 1 wt.-% 내지 8 wt.-%, 보다 바람직하게는 1 wt.-% 내지 6 wt.-%, 특히 바람직하게는 2.0 내지 5.0 wt.-%이다.
추가의 성분
본 발명에 따른 폴리카르보네이트 조성물은 바람직하게는 열가소성 중합체에 통상적으로 사용되는 추가의 성분, 예를 들어, 첨가제를 통상적인 양으로 포함한다. 보다 바람직하게는, 첨가제는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.5 wt.-% 내지 15 wt.-%, 보다 더 바람직하게는 0.6 wt.-% 내지 10 wt.-%, 특히 바람직하게는 0.7 wt.-% 내지 3 wt.-% 범위의 양으로 사용된다.
추가의 성분은 하기 중 1종 이상으로부터 선택될 수 있다: 이형제, 난연제, 충전제, 산화방지제 및/또는 열 안정화제, 대전방지제, 착색제, 안료, UV 흡수제, IR 흡수제 등. 가장 바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은 성분 A, B 및 C 뿐만 아니라 이형제, 난연제, 충전제, 열 안정화제, 대전방지제, 착색제, 안료, UV 흡수제, IR 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제 이외의 임의의 추가의 성분을 포함하지 않는다.
적합한 산화방지제 또는 열 안정화제의 예는 알킬화된 모노페놀, 알킬티오메틸페놀, 히드로퀴논 및 알킬화된 히드로퀴논, 토코페롤, 히드록실화된 티오디페닐 에테르, 알킬리덴 비스페놀, O-, N- 및 S-벤질 화합물, 히드록시벤질화된 말로네이트, 방향족 히드록시벤질 화합물, 트리아진 화합물, 아실아미노페놀, β-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, β-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)프로피오네이트, β-(3,5-디-시클로헥실-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐아세테이트, β-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산 아미드, 적합한 티오상승작용제, 2차 산화방지제, 포스파이트, 포스피네이트, 벤조푸라논 및 인돌론이다. 바람직한 산화방지제 또는 열 안정화제는 오르가노포스파이트, 예컨대 트리페닐포스핀, 트리-(톨릴)-포스핀, 또는 2,4,6-트리 (tert-부틸) 페녹실 포스페이트 -포스포네이트 및 포스판, 및 일반적으로 유기 기가 임의로 치환된 방향족 기에 의해 완전히 또는 부분적으로 구성된 것들이다. 이르가녹스(IRGANOX)®1076 (옥타데실 3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, CAS 번호 2082-79-3) 및/또는 트리페닐포스핀 (TPP)이 특히 적합하다.
적합한 이형제의 예는 1가 알콜 예컨대 스테아릴 알콜, 팔미틸 알콜 및/또는 게르베 알콜; 2가 알콜 예컨대 에틸렌 글리콜; 3가 알콜 예컨대 글리세롤; 4가 알콜 예컨대 펜타에리트리올 및/또는 메소에리트리톨; 5가 알콜 예컨대 아라비톨, 아도니톨 및/또는 크실리톨; 및 6가 알콜 예컨대 만니톨, 글루시톨 (소르비톨) 및/또는 갈락티톨이다. 글리세롤, 펜타에리트리올 및/또는 게르베 알콜의 에스테르 또는 부분 에스테르가 특히 적합하다. 에스테르는 바람직하게는 포화 지방족 C10-C36 모노카르복실산 및 임의로 히드록시 모노카르복실산, 보다 바람직하게는 포화 지방족 C14-C32 모노카르복실산 및 임의로 히드록시 모노카르복실산의 모노-, 디-, 트리-, 테트라-, 펜타- 및/또는 헥사-에스테르 또는 그의 혼합물이다. 10 내지 36개의 탄소 원자를 갖는 포화 지방족 모노카르복실산의 예는 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 히드록시스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산 및 몬탄산이다. PETS (펜타에리트리톨 테트라스테아레이트)가 블렌딩 공정을 용이하게 하고 금형으로부터 성형 부품의 이형을 보조하기 위해, 폴리카르보네이트 수지에 사용되는 통상의 이형제이다.
다른 첨가제 및 그의 양은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이 사용되며, 필요에 따라, 적절하게 조정될 수 있다.
바람직하게는, 폴리카르보네이트 조성물은 하기 성분을 포함하며:
A) 폴리카르보네이트 85 wt.-% 내지 97.5 wt.-%,
B) 지환족 탄화수소 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 유동 촉진제 1.5 wt.-% 내지 10 wt.-%, 및
C) 충격 개질제 1 wt.-% 내지 8 wt.-%,
여기서 조성물은 폴리카르보네이트-폴리실록산 공중합체를 포함하지 않으며, 특히 폴리카르보네이트 공중합체를 포함하지 않는다. 양은 각각의 경우에 조성물의 총 중량을 기준으로 한 것이고, 임의적인 추가의 성분을 포함한, 모든 성분의 합계는 100 wt.-%이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은 임의의 폴리에스테르 및/또는 성분 B 이외의 추가의 유동 촉진제를 함유하지 않으며, 특히 신디오택틱 폴리스티렌을 함유하지 않는다.
특히 바람직한 조성물은 하기로 이루어진 것들이다:
A) 방향족 폴리카르보네이트 85 wt.-% 내지 97 wt.-%,
B) 지환족 탄화수소 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 유동 촉진제 1.5 wt.-% 내지 5.0 wt.-%, 매우 특히 바람직하게는 2.0 wt.-% 내지 5.0 wt.-%, 및
C) 충격 개질제 1 wt.-% 내지 5 wt.-%, 매우 특히 바람직하게는 2.0 wt.-% 내지 5.0 wt.-%,
D) 이형제, 난연제, 충전제, 산화방지제, 열 안정화제, 대전방지제, 착색제, 안료, UV 흡수제, IR 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 통상적인 첨가제 0.5 wt.-% 내지 10 wt.-%.
상기 기재된 실시양태 및 바람직한 실시양태는 임의의 방식으로 조합되어 다른 실시양태를 이룰 수 있다.
본 발명의 폴리카르보네이트 조성물은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 통상적인 방법에 따라 제조되고 사용될 수 있다. 예를 들어, 이는 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
1) 충격 개질제를 다른 첨가제 (예컨대 이형제)와 예비-혼합하여 예비-혼합된 혼합물을 수득하는 단계;
2) 예비-혼합된 혼합물을 다른 성분과 혼합하는 단계; 및
3) 예를 들어, 이축-스크류 압출기에 의해 펠릿화하여 펠릿을 수득하는 단계.
본 발명에 따른 폴리카르보네이트 조성물은 전자 및 전기 분야에서 사용하기에 적합한 다양한 물품으로, 바람직하게는 하우징 또는 전자 및 전기 부품의 하우징의 부품으로서 제조될 수 있다. 이러한 조성물로부터 제조된 코팅 물품은 그의 충격 특성을 여전히 유지할 수 있다.
폴리카르보네이트 조성물을 포함하거나 또는 그로 이루어진 바람직한 물품은 휴대폰, 랩톱, 어댑터, 충전기, 소켓 또는 스위치에 사용되는 플라스틱 부품이다.
본 발명의 물품을 제조하는 방법은 바람직하게는 하기 단계 중 1개 이상을 포함한다: 성형, 압출, 형성.
실시예
본 발명의 조성물 배합 및 효과가 하기 실시예에 의해 추가로 예시된다.
"%"는 각각의 경우에, 달리 나타내지 않는 한, 중량 백분율을 지칭한다. 본원에 언급된 중량 평균 분자량 (Mw) 및 수 평균 분자량 (Mn)은, 달리 명시되지 않는 한, 25℃에서 폴리카르보네이트 표준을 사용하여 메틸렌 클로라이드 중의 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 결정된다.
원료의 공급원 및 특징
A. 폴리카르보네이트
PC 마크롤론® 2600, 코베스트로로부터 입수가능한 약 26,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는 선형 비스페놀 A 기재 폴리카르보네이트.
PC 마크롤론® 2800, 코베스트로로부터 입수가능한 약 28,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는 선형 비스페놀 A 기재 폴리카르보네이트.
B. 유동 촉진제 - 지환족 탄화수소 수지
아르콘® 아르콘 P-125 (아라카와 케미칼, 일본), GPC 방법 (용매 클로로포름, 단분산 분자량 폴리스티렌을 사용한 보정)에 의해 결정 시 1730 g/mol의 중량 평균 분자량 및 870 g/mol의 수 평균 분자량, 및 ASTM E28-67 (R&B)에 따라 측정 시 125℃의 연화점.
아르콘® 아르콘 P-140 (아라카와 케미칼, 일본), GPC 방법 (용매 클로로포름, 단분산 분자량 폴리스티렌을 사용한 보정)에 의해 결정 시 2220 g/mol의 중량 평균 분자량 및 1060 g/mol의 수 평균 분자량, 및 ASTM E28-67 (R&B)에 따라 측정 시 140℃의 연화점.
공중합체. 지환족 탄화수소 수지가 아닌 유동 촉진제
메타블렌 TP003, 미츠비시 레이온 캄파니 리미티드에 의해 제조된 페닐메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴 공중합체.
C. 충격 개질제
케인 에이스 M732 (카네카, 일본), 고무 코어로서의 스티렌-부타디엔 고무, 대략 70%의 고무 양, 그라프트 상으로서의 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체, 및 150 nm 내지 200 nm 범위의 입자 크기.
메타블렌 S-2001 (미츠비시 레이온, 일본), 고무 코어로서의 실록산-아크릴레이트 공중합체 및 그라프트 상으로서의 메틸 메타크릴레이트.
파라로이드® EXL2311 (다우 케미칼), 고무 코어로서의 아크릴레이트 공중합체 및 그라프트 상으로서의 메틸 메타크릴레이트.
D. 이형제
PETS, FACI 아시아 퍼시픽 PTE 리미티드(FACI Asia Pacific PTE Ltd.)에 의해 제조된 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트.
코팅
상업적으로 입수가능한 UV 페인트. 베커스 페인팅 캄파니(Becker's Painting Company)에 의해 제조된 베커스 um8CA-0090.
시험 방법:
1. 유동성은 ISO 1133-1:2011에 따라 300℃/1.2 kg의 조건 하에 측정된 용융 부피 유량 (MVR)에 의해 특징화된다.
2. 본 발명의 실시예 및 비교 실시예의 아이조드 노치 충격 강도는 ISO180/A:2000에 따라 2개의 상이한 온도 (23℃ 및 -20℃)에서 측정하였다. 샘플을 80 mmx10 mmx3 mm의 치수로 사출 성형에 의해 제조하였다. 노치의 반경은 0.25 mm였다. 10개의 시편을 각각의 실험 조건 하에 시험하였다. 표 1에 충격 강도 값을 파괴 유형 (P 또는 C)과 함께 제시하였다. P는 연성 거동을 시사하는, 부분 파괴를 나타낸다. C는 취성 거동에 상응하는, 완전 파괴를 나타낸다.
3. 내코팅성은 본 발명의 실시예 및 비교 실시예에 대해 코팅 전후에 다축 충격 (MAI) 시험에서의 최대 힘 및 관통 에너지의 차이를 측정함으로써 특징화되었다. 상기 기재된 바와 같은, 코팅용 페인트를 시중에서 입수하였다.
ISO 6603-2:2000에 따른, 다축 충격 (MAI) 시험은 고속 충격에 의해 야기되는 손상에 대한 물질 표면의 내성을 시험하기 위해 지정된 것으로, 이는 낙하 다트 충격 또는 대규모 자유 낙하 실험과 같은, 하우징 물질의 현장 시험을 잘 모의할 수 있다. 본 발명에 따른 내코팅성의 실험적 평가에서, 사출 성형에 의해 제조된 다축 충격 샘플 시트 (100 mmx100 mmx1.5 mm)를 UV 페인트의 분무 후에 밤새 건조시켰다. 코팅 층은 0.1 mm 내지 0.2 mm의 두께를 가지고 있었다. 코팅 전후에 다축 충격 (MAI) 시험에서의 최대 힘 및 관통 에너지의 변화를 비교하기 위해 다축 충격 시험을 제2일에 수행함으로써, 물질의 내코팅성을 평가하였다.
표 1 내지 3에 제시된 배합에 기초하여 블렌딩하고 펠릿화함으로써 폴리카르보네이트 조성물을 제조하고, 상기 열거된 바와 같은 방법을 사용하여 그의 특성에 대해 시험하였다. 결과를 표 1 내지 3에 보고하였다.
표 1: 비교 실시예의 조성 및 특성 (300℃/1.2 kg에서의 MVR, 23℃ 및 -20℃에서의 아이조드 노치 충격 강도, 및 코팅 전후의 다축 충격 (MAI) 최대 힘 및 관통 에너지)
Figure 112019008158422-pct00004
Figure 112019008158422-pct00005
표 1은 지환족 탄화수소 수지를 사용하지 않거나 또는 단지 1%의 지환족 탄화수소 수지 (아르콘 P-125)를 사용하는, 충격 개질제의 존재 또는 부재 하의 폴리카르보네이트 물질의 비교 실시예를 제시한다. 명확하게 제시된 바와 같이, MAI 성능은 비교 실시예의 물품, 특히 충격 개질제의 부재 하의 순수 폴리카르보네이트의 물품 (비교 실시예 1 및 2)의 코팅 후에 많이 희생된다. 충격 개질된 폴리카르보네이트 수지 (비교 실시예 4 내지 8)의 경우에는, 내코팅성은 개선되지만, 코팅 후에 대략 32% 내지 55%의 관통 에너지 손실이 있다. 추가로, 충격 개질된 (비교 실시예 6) 및 충격 개질되지 않은 (비교 실시예 3) 폴리카르보네이트 수지 둘 다 중에 단지 1%의 지환족 탄화수소 수지 (아르콘 P-125)를 첨가하는 것은 내코팅성에 도움이 되지 않는다.
표 2: 비교 실시예의 조성 및 특성 (300℃/1.2 kg에서의 MVR, 23℃ 및 -20℃에서의 아이조드 노치 충격 강도, 및 코팅 전후의 다축 충격 (MAI) 최대 힘 및 관통 에너지)
Figure 112019008158422-pct00006
Figure 112019008158422-pct00007
표 2는 본 발명의 조성물 중에 공중합체 TP003을 첨가한 후의 조성 및 시험 결과를 제시한다. 일부 경우에, TP003은 조성물의 유동성을 개선시키기 위해 열가소성 조성물에 지환족 탄화수소 수지와 같은 유동 촉진제로서 사용될 수 있다. 그러나, 비교 실시예 9 내지 11에 제시된 시험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, TP003의 첨가는 MAI 성능을 개선시키지만, 충격 개질제가 조합되어 사용되어도 저온에서 아이조드 노치 충격 강도를 여전히 손상시킨다. 이는 한편으로는 본 발명의 조성물의 성능이 다른 유동 촉진제의 첨가 후에는 희생된다는 것을 나타내고, 다른 한편으로는 본 발명의 조성물의 하나의 성분으로서 지환족 탄화수소 수지 유동 촉진제가 대체불가능하다는 것을 시사한다.
표 3: 본 발명의 실시예의 조성 및 특성 (300℃/1.2 kg에서의 MVR, 23℃ 및 -20℃에서의 아이조드 노치 충격 강도, 및 코팅 전후의 다축 충격 (MAI) 최대 힘 및 관통 에너지)
Figure 112019008158422-pct00008
Figure 112019008158422-pct00009
표 3에 제시된 바와 같이, 놀랍게도, 지환족 탄화수소 수지 유동 촉진제 (아르콘® P-125 및 아르콘® P-140)가 폴리카르보네이트 물질 중에 첨가된 경우에, 유동성은 어느 정도까지 증가된다 (예를 들어, 본 발명의 실시예 1과 비교 실시예 5의 비교). 더욱 중요한 점은, 내코팅성이 상당히 개선된다는 것이다. 강인화된 폴리카르보네이트 (충격 개질제가 첨가된 것)의 경우에도, 예를 들어, 본 발명의 실시예 1-4와 비교 실시예 4-8의 비교로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 지환족 탄화수소 수지에 의해 내코팅성이 또한 상당히 개선된다. 동시에, 23℃ 및 -20℃에서의 아이조드 노치 충격 강도에 대한 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 노치 충격 강도에 대한 지환족 탄화수소 수지의 영향은, 충격 개질제가 사용되지 않은 경우에, 매우 제한된다. 본 발명의 실시예와 비교 실시예의 비교에 따르면, MBS (케인 에이스 M732), 실리콘/아크릴레이트 고무-기재 충격 개질제 (메타블렌 S-2001) 및 아크릴레이트 고무-기재 충격 개질제 (파라로이드 EXL2311)가 조합되어 사용된 경우에, 아이조드 노치 충격 강도에 대한 명백한 유해 효과가 관찰되지 않는다.
코팅 물질이 폴리카르보네이트에 유해한 일부 화학 용매 예컨대 메틸 이소부틸 케톤, 에틸 벤젠, 에틸 아세테이트, 아세트산 부틸 에스테르, 톨루엔, 크실렌 등을 함유하므로, 본 발명의 폴리카르보네이트 조성물이 내코팅성 시험을 성공적으로 통과할 수 있다는 결과는 또한, 다른 한편으로는, 본 발명의 조성물을 포함하는 물품의 내화학성을 확인해 준다.
모든 이들 결과는, 본 발명에 따른 폴리카르보네이트 조성물이 우수한 내코팅성, 내화학성 및 충격 특성 뿐만 아니라 보다 우수한 유동성을 갖는다는 것을 입증한다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 물품은 코팅 공정을 위한 요건을 만족시키며, 보다 높은 작업 온도 하에 대형 부품 및/또는 얇은 벽 물품을 가공하는데 있어서 적합하다.

Claims (15)

  1. 하기 성분을 포함하는 폴리카르보네이트 조성물로서:
    A) 폴리카르보네이트 75 wt.-% 내지 97.5 wt.-%,
    B) 지환족 탄화수소 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 유동 촉진제 1.5 wt.-% 내지 15 wt.-%, 및
    C) 하기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 충격 개질제 1 wt.-% 내지 15 wt.-%:
    코어-쉘 구조를 갖는, 메틸 메타크릴레이트 및/또는 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체 그라프트된, 부타디엔- 및/또는 스티렌-부타디엔 고무-기재 충격 개질제,
    코어-쉘 구조를 갖는 실록산-아크릴레이트 고무,
    아크릴레이트 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제,
    폴리카르보네이트-폴리실록산 공중합체를 포함하지 않는
    폴리카르보네이트 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 지환족 탄화수소 수지가 단분산 분자량 폴리스티렌 표준을 사용하여 클로로포름 중의 GPC에 의해 결정 시, 500 내지 5,000 g/mol의 수 평균 분자량 (Mn)을 갖는 것인 폴리카르보네이트 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지환족 탄화수소 수지가 단분산 분자량 폴리스티렌 표준을 사용하여 클로로포름 중의 GPC에 의해 결정 시, 850 내지 1,500 g/mol의 수 평균 분자량 (Mn)을 갖는 것인 폴리카르보네이트 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지환족 탄화수소 수지가 불포화 C5 내지 C9 단량체로부터 유래된 탄화수소 수지인 폴리카르보네이트 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 B가 하기 구조 단위 (3)을 갖는 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 것인 폴리카르보네이트 조성물:
    Figure 112021093689305-pct00010

    여기서, n은 중합도이다.
  6. 제5항에 있어서, 구조 단위 (3)의 중합도 n이 2 내지 8인 폴리카르보네이트 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 구조 단위 (3)의 중합도 n이 3인 폴리카르보네이트 조성물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1 wt.-% 내지 8 wt.-%의 충격 개질제를 포함하는 폴리카르보네이트 조성물.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리카르보네이트-공중합체를 포함하지 않는 폴리카르보네이트 조성물.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기를 함유하지 않는 폴리카르보네이트 조성물:
    i) 임의의 폴리에스테르, 및/또는
    ii) 성분 B 이외의 추가의 유동 촉진제.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기로 이루어지는 폴리카르보네이트 조성물:
    A) 방향족 폴리카르보네이트 75 wt.-% 내지 97 wt.-%,
    B) 지환족 탄화수소 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 유동 촉진제 1.5 wt.-% 내지 15 wt.-%, 및
    C) 코어-쉘 구조를 갖는, 메틸 메타크릴레이트 및/또는 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체 그라프트된, 부타디엔- 및/또는 스티렌-부타디엔 고무-기재 충격 개질제, 코어-쉘 구조를 갖는 실록산-아크릴레이트 고무, 아크릴레이트 고무-기재 코어-쉘 충격 개질제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 충격 개질제 1 wt.-% 내지 15 wt.-%,
    D) 이형제, 난연제, 충전제, 산화방지제, 열 안정화제, 대전방지제, 착색제, 안료, UV 흡수제, IR 흡수제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 통상적인 첨가제 0.5 wt.-% 내지 15 wt.-%.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 폴리카르보네이트 조성물을 포함하는 물품.
  13. 제12항에 있어서, 1개 이상의 코팅 층을 포함하는 물품.
  14. 제12항에 있어서, 휴대폰, 랩톱, 어댑터, 충전기, 소켓 또는 스위치의 플라스틱 부품인 물품.
  15. 제12항에 있어서, 폴리카르보네이트 조성물 중의 성분 B가 하기 구조 단위 (3)을 갖는 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 것인 물품:
    Figure 112021093689305-pct00011

    여기서, 구조 단위 (3)의 중합도 n은 2 내지 8이다.
KR1020197002219A 2016-06-27 2017-06-23 폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품 KR102360702B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610477918 2016-06-27
CN201610477918.4 2016-06-27
PCT/EP2017/065556 WO2018001901A1 (en) 2016-06-27 2017-06-23 Polycarbonate compositions and articles comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190022713A KR20190022713A (ko) 2019-03-06
KR102360702B1 true KR102360702B1 (ko) 2022-02-10

Family

ID=59152908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197002219A KR102360702B1 (ko) 2016-06-27 2017-06-23 폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10875998B2 (ko)
EP (1) EP3475363B1 (ko)
KR (1) KR102360702B1 (ko)
CN (1) CN109563333B (ko)
TW (1) TW201811917A (ko)
WO (1) WO2018001901A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115260727A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 北京小米移动软件有限公司 聚碳酸酯组合物、壳体、终端和壳体的制备方法
CN115746534B (zh) * 2022-12-01 2024-02-06 无锡赢同新材料科技有限公司 一种高性能化pcr改性塑料及制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100925578B1 (ko) * 2002-03-19 2009-11-06 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이. 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이 조성물로 제조된 물품
US20090312479A1 (en) 2008-06-17 2009-12-17 Sabic Innovative Plastics Ip Bv Polycarbonate compositions

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3542678A1 (de) * 1985-12-03 1987-06-04 Bayer Ag Thermoplastische polycarbonatformmassen
EP0351168B1 (en) 1988-07-11 1997-11-05 General Electric Company Process for preparing polycarbonates
DE4238123C2 (de) 1992-11-12 2000-03-09 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Polycarbonaten
US5717057A (en) 1994-12-28 1998-02-10 General Electric Company Method of manufacturing polycarbonate
DE19933132A1 (de) 1999-07-19 2001-01-25 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von modifizierten Polycarbonaten
DE19933128A1 (de) 1999-07-19 2001-01-25 Bayer Ag Polycarbonat und dessen Formkörper
JP2002080710A (ja) * 2000-09-06 2002-03-19 Sumitomo Dow Ltd 流動性に優れた難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物
DE10300598A1 (de) 2003-01-10 2004-07-22 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten
EP1907478B1 (en) 2005-06-29 2012-02-08 Cheil Industries Inc. Polycarbonate resin composition having good chemical resistance and flowability
US8871865B2 (en) * 2006-08-01 2014-10-28 Sabic Global Technologies B.V. Flame retardant thermoplastic polycarbonate compositions
CN101535406A (zh) * 2006-08-01 2009-09-16 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 具有emi屏蔽性的阻燃热塑性组合物
US7524898B2 (en) * 2006-12-01 2009-04-28 Bayer Materialscience Llc Thermoplastic molding composition having improved toughness at low temperatures and surface appearance
US8552096B2 (en) * 2009-07-31 2013-10-08 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame-retardant reinforced polycarbonate compositions
CN103160103B (zh) * 2011-12-16 2016-04-20 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种低温韧性良好的改性聚碳酸酯及其制备方法
KR101714824B1 (ko) * 2013-12-30 2017-03-09 롯데첨단소재(주) 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100925578B1 (ko) * 2002-03-19 2009-11-06 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이. 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이 조성물로 제조된 물품
US20090312479A1 (en) 2008-06-17 2009-12-17 Sabic Innovative Plastics Ip Bv Polycarbonate compositions

Also Published As

Publication number Publication date
CN109563333A (zh) 2019-04-02
US20190264025A1 (en) 2019-08-29
KR20190022713A (ko) 2019-03-06
WO2018001901A1 (en) 2018-01-04
EP3475363A1 (en) 2019-05-01
US10875998B2 (en) 2020-12-29
CN109563333B (zh) 2022-02-22
TW201811917A (zh) 2018-04-01
EP3475363B1 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080033083A1 (en) Flame retardant thermoplastic compositions having emi shielding
CA2632605A1 (en) Polycarbonate molding compositions with an improved combination of low temperature ductility, high melt fluidity, good stability to ageing under damp heat conditions, good processing stability at high temperatures and good resistance to stress-cracking
KR100990310B1 (ko) 내연성 폴리카르보네이트 블렌드
EP2411467A1 (de) Schlagzähmodifizierte polycarbonat-zusammensetzungen zur herstellung metallisierter formkörper mit homogenem oberflächenglanz
EP2841498A1 (de) Verarbeitungsstabile pc/abs-zusammensetzungen
EP2097477A1 (de) Schlagzähmodifizierte gefüllte polycarbonat-zusammensetzungen
KR20090034904A (ko) 수지 조성물
US11124647B2 (en) Thermoplastic resin composition and molded article using same
KR101800475B1 (ko) 방염 폴리카르보네이트 조성물
CA2675809A1 (en) Impact resistant-modified polycarbonate compositions
KR102360702B1 (ko) 폴리카르보네이트 조성물 및 그를 포함하는 물품
TWI481662B (zh) 防火的經衝擊性改質之聚碳酸酯組成物
TWI500692B (zh) 經衝擊性改質之聚碳酸酯組成物
DE4316189A1 (de) Flammgeschützte thermoplastische Formkörper mit hoher Kriechstromfestigkeit
JP2024028765A (ja) 高い光沢を有する成形品を製造するための組成物および熱可塑性成形コンパウンド
JP4776633B2 (ja) 改良された加水分解抵抗を有するポリカーボネート成形材料
EP2283074B1 (de) Tieftemperaturzähe polycarbonat-blends
TW201723082A (zh) 經衝擊性改質的聚碳酸酯組成物
JP2016104835A (ja) 光拡散性を有する帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物
EP0373465B1 (de) Stabilisierte thermoplastische Formmassen
US11732130B2 (en) Flame retardant impact-modified polycarbonate composition
TW201713724A (zh) 具備改良韌性之經玻璃纖維強化之聚碳酸酯模塑組成物
WO2018122138A1 (de) Zusammensetzung und thermoplastische formmasse mit reduziertem glanz und guter chemikalienbeständigkeit
KR20190099504A (ko) 우수한 저온 인성, 고광택, 및 높은 가공 안정성을 갖는 조성물 및 열가소성 성형 배합물
DE10105714A1 (de) Zusammensetzung auf Basis von Copolycarbonaten

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right