KR102466303B1

KR102466303B1 - 올레핀-말레산 무수물 공중합체들을 이용한 엔지니어링 플라스틱들의 변성

Info

Publication number: KR102466303B1
Application number: KR1020177003359A
Authority: KR
Inventors: 애쉬오크 엠. 아더; 프라사드 타라네카르
Original assignee: 버텔러스 홀딩스 엘엘씨
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2022-11-14
Also published as: SG11201700305VA; TW201602211A; RU2017104385A; US20170204264A1; WO2016010893A1; CA2954911A1; JP6665176B2; IL250033A0; RU2017104385A3; US10800919B2; EP3186310A4; CN107075188B; BR112017000872A2; CN107075188A; KR20170054382A; BR112017000872B1; EP3186310A1; JP2017522442A

Abstract

본 발명은 에틸렌-말레산 무수물 공중합체들과 같은 올레핀-말레산 무수물 공중합체(OMAP)들을 폴리에스테르(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아세탈, 열가소성 우레탄(TPU) 및 다른 엔지니어링 플라스틱들과 배합하여 형성되는 새로운 조성물들에 관한 것이다.

Description

올레핀-말레산 무수물 공중합체들을 이용한 엔지니어링 플라스틱들의 변성{MODIFICATION OF ENGINEERING PLASTICS USING OLEFIN-MALEIC ANHYDRIDE COPOLYMERS}

배합 동안에 폴리에스테르(polyester), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아세탈(polyacetal), 열가소성 우레탄(thermoplastic urethane) 및 다른 엔지니어링 플라스틱(EP) 조성물들을 올레핀-말레산 무수물 공중합체와 반응시켜 우수한 기계적 성질들을 갖는 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 열가소성 우레탄 및 다른 엔지니어링 플라스틱을 형성하는 방법들이 기재된다. 또한, 에틸렌-말레산 무수물 공중합체들과 같은 올레핀-말레산 무수물 공중합체(OMAP)들을 폴리에스테르(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아세탈, 열가소성 우레탄(TPU) 및 다른 엔지니어링 플라스틱들과 배합하여 형성되는 새로운 조성물들이 여기에 기재된다.

본 출원은 미국 특허법 제119조(e)에 의거하여 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함되고, 2015년 7월 7일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/189,503호 및 2014년 7월 14일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/024,174호를 우선권들로 수반하는 출원이다.

엔지니어링 플라스틱들은 폴리스티렌, PVC, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이와 유사한 것들과 같이, 상품 플라스틱들에 비해 우수한 기계적 및/또는 열적 성질들을 갖는 플라스틱 물질들을 포함한다. 엔지니어링 플라스틱들은 흔히 열가소성 물질들로 언급되며, 자동차 범퍼들, 계기판 마감 및 레고®(Lego®) 벽돌에 대해 사용되는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS); 모터사이클 헬멧들에 사용되는 폴리카보네이트들; 그리고 스키들과 스키 부츠들에 대해 사용되는 폴리아미드들(나일론들)과 같은 넓은 범위의 물질들을 포함한다. 엔지니어링 플라스틱들은 많은 응용들에서 목재나 금속과 같은 전통적인 엔지니어링 물질들을 점차 대체해 왔다. 중량/강도 및 다른 성질들에서 목재 및 금속 제품들과 동일하거나 우수한 점 이외에도, 엔지니어링 플라스틱들은 특히 복잡한 형상들로 제조하기에 훨씬 용이하다. 엔지니어링 플라스틱들은 흔히 특정한 응용을 위해 물질의 선택을 가능하게 할 수 있는 성질들의 독특한 결합을 가진다. 예를 들면, 폴리카보네이트들은 충격에 대해 높은 내성을 가지는 반면, 폴리아미드들은 마모에 대해 높은 내성을 가진다. 다양한 등급들의 엔지니어링 플라스틱들에 의해 나타나는 다른 성질들은 내열성, 기계적 강도, 강성, 화학적 안정성 및 내화성을 포함한다. 이들의 사용에 대한 높은 정도의 가변성과 넓은 적용성의 결과로서, 엔지니어링 플라스틱들은 많은 연구들과 개발을 겪어 왔다.

현재까지 이루어졌던 엔지니어링 플라스틱들의 많은 조사들에도 불구하고, 우수한 성질들을 갖는 엔지니어링 플라스틱들의 개발에 커다란 요구가 존재한다.

일부 실시예들에 있어서, 본 발명은,

(a) 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic) 및 엔지니어링 플라스틱 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체; 및

(b) 올레핀-말레산 무수물 공중합체(olefin-maleic anhydride copolymer)를 포함하는 펠릿화 가능한(pelletizable) 중합체 조성물을 제공하며, 상기 중합체 및 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 배합(compound)된다.

일부 실시예들에 있어서, 본 발명은,

(a) 둘 또는 그 이상의 엔지니어링 플라스틱들의 합금, 그리고

(b) 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함하는 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물을 제공하여,

상기 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물은 변성되지 않은 합금에 비하여 증가된 인장 강도(tensile strength), 향상된 신장 성능(stretch performance), 증가된 충격 강도(impact strength), 증가된 굴곡 계수(flex modulus), 증가된 열변형 온도(heat deflection temperature), 또는 이들의 결합을 가진다.

일부 실시예들에 있어서, 본 발명은,

(b) 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함하는 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물을 제공한다.

일부 실시예들에 있어서, 본 발명은,

(a) 둘 또는 그 이상의 다른 엔지니어링 플라스틱들을 포함하고, 상기 엔지니어링 플라스틱들의 적어도 둘은 상용 가능(compatible)하지 않으며;

(b) 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함하고, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체(OMAP)는 상기 엔지니어링 플라스틱들의 상용화(compatibilization)를 가능하게 하는 열가소성 펠릿화 가능하고, 상용화된(compatibilized) 중합체 합금 조성물을 제공한다.

일부 실시예들에 있어서, 본 발명은 중합체 혼합물을 처리 온도에서 배합(compounding)하는 단계를 포함하는 공정에 의해 생성되는 복합(compounded) 폴리에스테르를 제공하며, 상기 중합체 혼합물은 폴리에스테르 및 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함한다.

일부 실시예들에 있어서, 본 발명은 처리 온도에서 중합체 혼합물을 배합하는 단계를 포함하는 복합 폴리에스테르를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 중합체 혼합물은 폴리에스테르, 올레핀-말레산 무수물 공중합체 및 선택적으로 안정화제(stabilizing agent)를 포함한다.

본 발명의 추가적인 실시예들, 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명 및 본 발명의 실시를 통해 분명해질 것이다. 본 발명의 중합체들은 다음에 열거되는 사항들의 임의의 것으로서 실시예들로 설명될 수 있다. 여기에 설명되는 실시예들의 임의의 하나가 이러한 실시예들이 서로 모순되지 않는 정도까지 여기에 설명되는 임의의 다른 실시예들과 관련되어 이용될 수 있는 점이 이해될 것이다.

1. 열가소성의 펠릿화 가능한(pelletizable) 중합체 조성물은,

(a) 엔지니어링 플라스틱 및 엔지니어링 플라스틱 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체; 및

(b) 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함하며, 상기 중합체 및 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 배합된다.

2. 사항 1의 열가소성 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 중합체는 엔지니어링 플라스틱이다.

3. 사항 1 또는 2의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 중합체는 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene: POM), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane: TPU) 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer: ABS)들로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

4. 사항 1 또는 2의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱은 폴리에스테르이다.

5. 사항 1, 2 또는 4의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 중합체는 폴리락트산(polylactic acid: PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid: PGA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone: PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(polyethylene adipate: PEA), 폴리히드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoate: PHA), 폴리히드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate: PHB), 폴리(poly)(3-히드록시부티레이트(hydroxybutyrate)-코(co)-3-히드록시발레레이트(hydroxyvalerate))(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate: PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate: PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate: PEN), 방향족 액정 폴리에스테르(aromatic liquid crystal polyester: LCP) 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르(copolyester), 폴리에틸렌 나프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 이소프탈레이트(polyethylene isophthalate)의 코폴리에스테르, 그리고 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

6. 사항 1, 2, 4 또는 5의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 중합체는 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락트산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 그리고 폴리부틸렌 테레프탈레이트으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

7. 사항 1의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 중합체는 엔지니어링 플라스틱 합금이다.

8. 사항 1 또는 7의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱 합금은 폴리에스테르 합금이다.

9. 사항 8의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 폴리에스테르 합금은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)의 합금이다.

10. 사항 1 또는 7의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱 합금은 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리카보네이트(PC), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(ABS)의 둘 또는 그 이상을 포함한다.

11. 사항 10의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱 합금은 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(ABS)의 합금이다.

12. 사항 1 또는 7의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱 합금은 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(PC), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(ABS)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 제1 중합체, 그리고 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 방향족 액정 폴리에스테르(LCP) 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 나프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 제2 중합체를 포함한다.

13. 사항 12의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱 합금은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함한다.

14. 사항 12의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱 합금은 폴리아미드 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 포함한다.

15. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 중합체는 유리 섬유를 더 포함한다.

16. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 중합체는 재활용(recycled) 중합체를 포함한다.

17. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 말레산 무수물과 에틸렌(ethylene), 프로필렌(propylene), 이소부틸렌(isobutylene), 1-부텐(butene), 옥텐(octene), 부타디엔(butadiene), 스티렌(styrene), 이소프렌(isoprene), 헥센(hexene), 도데센(dodecene), 1-도데센 및 테트라데센(tetradecene)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 올레핀의 공중합체이다.

18. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 말레산 무수물 및 에틸렌의 공중합체이다.

19. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 1:10 내지 약 10:1의 범위의 에틸렌 대 말레산 무수물의 몰비(molar ratio)를 가진다.

20. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성 펠릿화 가능한 중합체 조성물에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 말레산 무수물과 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐, 옥텐, 부타디엔, 스티렌, 이소프렌, 헥센, 도데센, 1-도데센 및 테트라데센으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 올레핀의 1:1 교호 공중합체(alternating copolymer)이다.

21. 복합 폴리에스테르를 제조하기 위한 방법은,

중합체 혼합물을 처리 온도에서 배합하는 단계를 포함하며, 상기 중합체 혼합물은 폴리에스테르, 올레핀-말레산 무수물 공중합체, 그리고 선택적으로 안정화제를 포함한다.

22. 사항 21의 방법에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 말레산 무수물과 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐, 옥텐, 부타디엔, 스티렌, 이소프렌, 헥센, 도데센, 1-도데센 및 테트라데센으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 올레핀의 공중합체이다.

23. 사항 21 또는 22의 방법에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 말레산 무수물 및 에틸렌의 공중합체이다.

24. 사항 21 내지 23 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 말레산 무수물과 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐, 옥텐, 부타디엔, 스티렌, 이소프렌, 헥센, 도데센, 1-도제센 및 테트라데센으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 올레핀의 1:1 교호 공중합체이다.

25. 사항 21 내지 24 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 그리고 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 방향족 액정 폴리에스테르(LCP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 나프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르, 그리고 이들의 조합들로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

26. 사항 21 내지 25 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락트산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 그리고 이들의 혼합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

27. 사항 21 내지 25 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)의 혼합물이다.

28. 사항 21 내지 27 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 300 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량(weight average molecular weight: MW_w)을 가진다.

29. 사항 21 내지 28 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 0.01% w/w 내지 약 0.5% w/w, 약 0.5% w/w 내지 약 1.0% w/w, 약 1.0% w/w 내지 약 1.5% w/w, 또는 1.5% w/w 내지 약 3.0% w/w의 농도를 가진다.

30. 사항 21 내지 29 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 처리 온도는 약 180℃ 내지 약 325℃이다.

31. 사항 21 내지 30 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 중합체 혼합물은 유리 섬유를 더 포함한다.

32. 사항 21 내지 32 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 유리 섬유는 약 0.1% 내지 약 50%의 농도를 가진다.

33. 사항 21 내지 32 중의 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 중합체 혼합물은 하나 또는 그 이상의 안정화제들을 더 포함한다.

34. 사항 33의 방법에 있어서, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 안정화제들은 독립적으로 약 0.01% w/w 내지 약 1.0% w/w의 농도를 가진다.

35. 중합체 혼합물을 처리 온도에서 배합하는 단계를 포함하는 공정에 의해 생성되는 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 중합체 혼합물은 폴리에스테르 및 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함한다.

36. 사항 35의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 1:1의 올레핀 대 말레산 무수물의 비율을 가진다.

37. 사항 35 또는 36의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 1000 내지 900,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

38. 사항 35 내지 37 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 0.01% w/w 내지 약 0.5% w/w, 약 0.5% w/w 내지 약 1.0% w/w, 약 1.0% w/w 내지 약 1.5% w/w, 또는 1.5% w/w 내지 약 3.0% w/w의 농도를 가진다.

39. 사항 35 내지 38 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체이다.

40. 사항 35 또는 39의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 방향족 액정 폴리에스테르(LCP) 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르들, 폴리에틸렌 나프탈레이트의 코폴리에스테르들, 폴리에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르들, 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르들, 그리고 이들의 조합들로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

41. 사항 35 내지 40 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락트산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

42. 사항 35 내지 41 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)의 혼합물이다.

43. 사항 35 내지 42 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 처리 온도는 약 180℃부터 약 325℃까지이다.

44. 사항 35 내지 43 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 중합체는 혼합물은 유리 섬유를 더 포함한다.

45. 사항 44의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 유리 섬유는 약 0.1% 내지 약 30%의 농도를 가진다.

46. 사항 35 내지 45 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 중합체 혼합물은 하나 또는 그 이상의 첨가제들을 더 포함한다.

47. 사항 46의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 첨가제들은 에스테르교환(inter-esterification) 촉매들, 에스테르화(esterification) 촉매들, 에스테르화 억제제들, 중합(polymerization) 촉매들, 열 안정제(heat stabilizer)들 및 광 안정제(light stabilizer)들을 포함하는 안정제들, 중합 조절제(polymerization regulator)들, 가소제(plasticizer)들, 윤활제(lubricant)들, 레올로지 개질제(rheology modifier)들, 마찰 조정제(friction modifier)들, 항차단제(anti-blocking agent), 항산화제(antioxidant), 대전 방지제(antistatic agent), UV 흡수제(absorber), 안료(pigment), 그리고 염료(dye)로부터 독립적으로 선택된다.

48. 사항 46 또는 47의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 안정화제들은 각기 독립적으로 약 0.01% w/w 내지 약 5.0% w/w의 농도를 가진다.

49. 사항 35 내지 48 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 에틸렌 말레산 무수물 공중합체는 약 60,000 내지 약 400,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

50. 사항 35 내지 49 중의 어느 하나의 복합 폴리에스테르에 있어서, 상기 폴리에스테르는 재활용 폴리에스테르이다.

51. 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물은,

(b) 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함하며,

상기 열가소성 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물은 변성되지 않은 합금에 비하여 증가된 인장 강도, 향상된 신장 성능, 증가된 충격 강도, 증가된 굴곡 계수, 증가된 열변형 온도, 또는 이들의 결합을 가진다.

52. 사항 51의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 둘 또는 그 이상의 엔지니어링 플라스틱들의 합금은 둘 또는 그 이상의 폴리에스테르들을 포함한다.

53. 사항 51 또는 52의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 둘 또는 그 이상의 엔지니어링 플라스틱들의 합금은 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 방향족 액정 폴리에스테르(LCP) 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 나프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르, 그리고 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되는 폴리에스테르들을 포함한다.

54. 사항 51 내지 53 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 둘 또는 그 이상의 엔지니어링 플라스틱들은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)이다.

55. 사항 51 또는 54 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체이다.

56. 사항 55의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체는 1:1의 에틸렌 대 말레산 무수물의 비율을 가진다.

57. 사항 55 또는 56의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체는 약 1000 내지 900,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

58. 사항 55 내지 57 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체는 약 0.01% w/w 내지 약 0.5% w/w, 약 0.5% w/w 내지 약 1.0% w/w, 약 1.0% w/w 내지 약 1.5% w/w, 또는 1.5% w/w 내지 약 3.0% w/w의 농도를 가진다.

59. 사항 51 내지 58 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 열가소성 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물은 약 180℃부터 약 325℃까지의 처리 온도에서 형성된다.

60. 사항 51 내지 59 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 중합체 혼합물은 유리 섬유를 더 포함한다.

61. 사항 50의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 유리 섬유는 약 0.1% 내지 약 30%의 농도를 가진다.

62. 사항 11 내지 61 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 중합체 혼합물은 하나 또는 그 이상의 첨가제들을 더 포함한다.

63. 사항 62의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 첨가제들은 에스테르교환 촉매, 에스테르화 촉매, 에스테르화 억제제, 중합 촉매, 열 안정제, 광 안정제, 중합 조절제, 가소제, 윤활제, 레올로지 개질제, 마찰 조정제, 항차단제, 항산화제, 대전 방지제, UV 흡수제, 안료, 염료, 그리고 이들의 혼합물들로부터 각기 독립적으로 선택된다.

64. 사항 61 내지 63 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱은 재활용된다.

65. 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물은,

(a) 둘 또는 그 이상의 엔지니어링 플라스틱들을 포함하고, 상기 엔지니어링 플라스틱들의 적어도 둘은 엔지니어링 플라스틱들과 상용 가능하지 않으며;

(b) 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 포함하고,

상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 상기 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들의 상용화를 가능하게 한다.

66. 사항 65의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱들은 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리아미드, 폴리카보네이트(PC), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(ABS)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 제1 중합체, 그리고 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 방향족 액정 폴리에스테르(LCP) 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 나프탈레이트의 코폴리에스테르, 폴리에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르, 그리고 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 코폴리에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 제2 중합체이다.

67. 사항 65 또는 66의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)이다.

68. 사항 65 또는 66의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들은 폴리아미드 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)이다.

69. 사항 65 내지 68 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체이다.

70. 사항 69의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용 가능한(compatible) 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체는 1:1의 에틸렌 대 말레산 무수물의 비율을 가진다.

71. 사항 69 또는 70의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용 가능한 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체는 약 1000 내지 900,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

72. 사항 69 내지 71 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물은 약 0.01% w/w 내지 약 0.5% w/w, 약 0.5% w/w 내지 약 1.0% w/w, 약 1.0% w/w 내지 약 1.5% w/w, 또는 1.5% w/w 내지 약 3.0% w/w의 농도를 가진다.

73. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물은 약 180℃로부터 약 325℃까지의 처리 온도에서 배합하여 형성된다.

74. 사항 65 내지 73 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 둘 또는 그 이상의 엔지니어링 플라스틱들은 유리 섬유를 더 포함한다.

75. 사항 74의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 유리 섬유는 약 0.1% 내지 약 30%의 농도를 가진다.

76. 사항 65 내지 75 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 둘 또는 그 이상의 엔지니어링 플라스틱들은 하나 또는 그 이상의 첨가제들을 더 포함한다.

77. 사항 76의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 첨가제들은 에스테르교환 촉매, 에스테르화 촉매, 에스테르 억제제, 중합 촉매, 열 안정제, 광 안정제, 중합 조절제, 가소제, 윤활제, 레올로지 개질제, 마찰 조정제, 항차단제, 항산화제, 대전 방지제, UV 흡수제, 안료, 염료, 그리고 이들의 혼합물들로부터 각기 독립적으로 선택된다.

78. 사항 76 또는 77의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 첨가제들은 각기 독립적으로 약 0.01% w/w 내지 약 5.0% w/w의 농도를 가진다.

79. 사항 65 내지 75 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱의 하나 또는 그 이상은 재활용이다.

80. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체 및 하나 또는 그 이상의 캐리어 수지(carrier resin)들을 포함하는 마스터 배치(master batch) 조성물의 형태이다.

81. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 캐리어 수지는 폴리아세탈(polyacetal), 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(ABS)들, 또는 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 에틸렌-에스테르(ethylene-ester) 공중합체들과 같은 폴리에스테르의 중합체들; 폴리아미드(polyamide)들, 폴리아미드의 아민(amine) 말단기들이 캡(cap)되거나, 상기 폴리아미드의 말단기들이 카르복시산(carboxylic acid) 기들이고 아민(amine)들이 아닌 폴리아미드들; 폴리술포닐아미드(polysulfonylamide)들의 말단 기들이 아민들이 아닌 폴리술포닐아미드들; 폴리카보네이트의 말단기들이 카르복시산 기들인 폴리카보네이트들; 및 폴리에스테르의 말단기들이 카르복시산 기들인 폴리에스테르들, 그리고 이들의 조합들로부터 선택된다.

82. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 캐리어 레진은 에틸렌(ethylene)-n-부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 공중합체, 에틸렌(ethylene)-에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate) 공중합체, 에틸렌(ethylene)-메틸 아크릴레이트(methyl acrylate) 공중합체, 또는 이들의 조합이다.

83. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 캐리어 수지는 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체이다.

84.사항 1 또는 2 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 캐리어 수지는 폴리아미드이다.

85. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물은 항산화제들, 기핵제(nucleating agent)들, 착색제(colorant)들, 가소제들, 윤활제들, 레올로지 개질제들, 마찰 조정제들, 난연제(flame retardant)들, 충전제(filler)들과 강화제(reinforcement)들, 다른 가공 보조제(processing aid)들, 그리고 폴리아미드들을 위한 열 안정제들로 이루어진 그룹으로부터 각 예로서 독립적으로 선택되는 하나 또는 그 이상의 첨가제(additive)들을 더 포함한다.

86. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 하나 또는 그 이상의 첨가제들은 항산화제들 및 폴리에스테르들을 위한 열 안정제들로 이루어진 그룹으로부터 각 예로서 독립적으로 선택된다.

87. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 1:1 올레핀-말레산 무수물 공중합체이다.

88. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 1:1 에틸렌-말레산 무수물 공중합체이다.

89. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 1:1 교호 공중합체이다.

90. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 1,000달톤(Dalton) 내지 800,000달톤의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

91. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 50,000달톤 내지 500,000달톤의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

92. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 60,000달톤의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

93. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 400,000달톤의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다.

94. 앞서의 사항들 중의 어느 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 방법, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물에 있어서, 상기 마스터 배치 조성물 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 5%부터 약 50%까지, 또는 약 10%부터 약 40%까지, 또는 약 10%부터 약 35%까지, 또는 약 10%부터 약 30%까지, 또는 약 15%부터 약 25%까지의 농도를 가진다.

95. 앞서의 사항들의 임의의 하나의 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물을 사출 성형, 블로우 성형(blow molding), 로토 성형(roto-forming), 섬유 성형, 필름, 이형 압출(profile extrusion), 시트 압출(sheet extrusion), 열성형(thermoforming)하여 생성되는 물품(article).

96. 앞서의 사항들의 물품에 있어서, 상기 열가소성의 펠릿화 가능한 중합체 조성물, 복합 폴리에스테르, 열가소성의 펠릿화 가능한 엔지니어링 플라스틱 합금 조성물, 또는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물은 상기 물품의 형성 동안에 배합된다.

이들 새로운 조성물들로부터 제조되는 물품들도 여기에 설명된다. PE, PC 및 TPU로부터 만들어지는 제품들이 제조 및 처리와 응용에서 최종적인 사용 동안에 상당한 스트레스들에 노출되며, 증가된 내구성으로 향상된 성질들을 생성하기 위한 조성물 및 방법이 요구되는 점이 이해될 것이다. 올레핀-말레산 무수물 공중합체(olefin-maleic anhydride copolymer: OMAP)들과의 배합에 의해 개별적인 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)들의 성능을 향상시키는 개념은 유용한 엔지니어링 플라스틱 합금(alloy)들을 형성하기 위해 하나의 종류 이상의 엔지니어링 플라스틱을 포함하는 조성물들까지 확장될 수 있다. 현재의 합금들이 상용 가능한(compatible) 조성물들에 있어서, 올레핀-말레산 무수물 공중합체(OMAP)들의 첨가는 기계적인 성능들 증가시킨다. 불상용성(incompatibility)이 존재하는 조성물들에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체(OMAP)는 다른 엔지니어링 플라스틱들의 상용화(compatibilization)를 가능하게 한다.

여기에 설명되는 조성물들은 엔지니어링 플라스틱 또는 엔지니어링 플라스틱들의 합금의 엔지니어링 플라스틱 반응 혼합물에 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 제공하는 과정, 그리고 처리 온도에서 상기 엔지니어링 플라스틱 반응 혼합물을 배합(compounding)하는 과정에 의해 형성될 수 있다.

여기에 설명되는 바는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체들과 같은 올레핀-말레산 무수물 공중합체들을 엔지니어링 플라스틱 또는 엔지니어링 플라스틱들의 합금과 배합하여 형성되는 새로운 조성물들이다. 엔지니어링 플라스틱 또는 엔지니어링 플라스틱들의 합금을 올레핀-말레산 무수물 공중합체와 배합하는 것은 엔지니어링 플라스틱들 또는 엔지니어링 플라스틱들의 합금의 많은 성질들을 향상시킨다.

예시적인 엔지니어링 플라스틱들은 올레핀-말레산 무수물 공중합체들, 폴리에스테르(polyester: PE), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitrile-butadiene-styrene: ABS)의 삼원 공중합체(terpolymer), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리페닐렌 에테르(polyphenylene ether: PPE), 폴리아세탈(폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene) 또는 폴리포름알데히드(polyformaldehyde)로도 언급됨), 폴리아미드(polyamide)(나일론(nylon)), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylen terephthalate: PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylen terephthalate: PBT), 폴리술폰(polysulphone: PSU), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리페닐술폰(polyphenylsulphone: PPSU), 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리페닐렌술피드(polyphenylenesulphide: PPS), 폴리아릴에테르케톤(polyaryletherketone: PAEK), 폴리아미드이미드(polyamidimide: PAI), 폴리이미드(polyimide: PI)들, 그리고 이들의 조합들과의 배합에 의해 그 성질들이 변성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 올레핀-말레산 무수물 공중합체들은 폴리에스테르들의 성질들을 변성시키는 데 사용될 수 있다. 상기 폴리에스테르들은 합성이나 천연/바이오-계 또는 심지어 열경화성(과산화물(peroxide)로 또는 다른 방법들에 의해 가교 결합되거나 큐어링되는 불포화 폴리에스테르와 같은)이 될 수 있다. 폴리에스테르들의 예시적인 예들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB) 및 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV)와 같은 지방족(aliphatic) 폴리에스테르들을 포함한다. 폴리에스테르들의 추가의 예시적인 예들은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)와 같은 반방향족(semi-aromatic) 폴리에스테르들 및 벡트라^®(Vectra^®)와 같은 방향족 액정 폴리에스테르(LCP)형의 폴리에스테르들을 포함한다. 여기에 설명되는 방법들 및 조성물들에 포함되는 코폴리에스테르(copolyester)들의 다른 예들은 PETG와 바스프(BASF)로부터의 에코플렉스^®(EcoFlex^®), 이스트만 케미컬즈(Eastman Chemicals)로부터의 트리톤^®(Triton^®) 및 이스타^®(Eastar^®) 및 인비스타(Invista)로부터의 폴리클리어^®(Polyclear^®)와 같은 상용 제품들이다. 단일 폴리에스테르 또는 하나 또는 그 이상의 폴리에스테르들의 합금이 여기서 설명되는 중합체들, 방법들, 또는 조성물들의 임의의 것에 사용될 수 있는 점이 이해될 것이다.

다른 실시예에 있어서, 올레핀-말레산 무수물 공중합체들과의 배합은 상술한 패밀리들의 하나 또는 그 이상으로부터 선택되는 재활용되거나 최초의 폴리에스테르를 개선한다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "재활용(recycled)"이라는 용어는 폴리에스테르 제조업체로부터의 탈공업 공정, 소비자 사용 후의 소스, 또는 "규격외의(off-grade)" 생산품으로부터 재처리되고, 분쇄 재생되고, 스크랩(scrap)되며 회수된 폴리에스테르를 포함한다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "개선하는(upgrade)"은 변성되지 않은 폴리에스테르 수지에 대해 폴리에스테르의 기계적 성능을 향상시키는 것을 언급한다. 예를 들어, 개선된 폴리에스테르는 증가된 인장 연신율(tensile elongation) 또는 인장 탄성 계수(tensile modulus)를 가질 수 있었다.

폴리에스테르들과 같은 중합체들의 축합(condensation)은 필름들, 병들 및 다른 성형 제품들과 같은 플라스틱 제품들을 만드는 데 널리 이용된다. 이들 중합체들의 기계적 및 물리적 성질들은 이들의 분자량들에 의존한다. 이들 물질들은 이형 또는 시트 성형, 열성형, 블로우 성형, 또는 섬유 방사가 수반되는 다른 배합/압출 동작이 될 수 있는 압출 단계 및 최종 처리 단계를 겪을 수 있거나, 이들은 용융된 상태로 사출 또는 그렇지 않으면 다르게 성형될 수 있다. 통상적으로, 이들 단계들 모두는 고온 조건들 하에서 일어나며, 어느 정도의 중합체 분자량 저하를 야기할 수 있다. 이러한 분자량 저하는 이들 유형들의 폴리에스테르들에 대해 잘 알려진 고온 가수분해(hydrolysis), 알코올 분해(alcoholysis) 또는 다른 탈중합(de-polymerization) 메커니즘들을 통해 일어날 수 있다. 분자량 저하가 폴리에스테르들의 기계적 및 유동학적 성질들에 불리한 영향을 미칠 수 있는 점이 알려져 있다. 이들 성질 변화들은 요구되는 응용들이나 재활용으로부터 이들 물질들의 사용을 제한할 수 있거나 배제할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 폴리에스테르들에 대한 올레핀-말레산 무수물 공중합체들의 첨가는 상기 폴리에스테르들의 용융 점성도(melt viscosity)를 증가시킨다. 용융 점성도의 증가는 사슬 연장 및/또는 분지를 통해 야기될 수 있는 것으로 여겨진다. 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체들은 용융 점성도의 증가를 증진시키는 분지의 낮은 레벨들을 나타내는 레벨들에서 사용된다. 용융 점성도 및 분지를 갖는 변성된 폴리에스테르는 압출 블로우 성형, 로토 성형, 섬유 성형, 필름 압출, 이형 압출, 시트 압출 및 열 성형과 같은 특정한 응용들에 대해 특히 유용한 비뉴턴 유동(non-Newtonian flow)을 나타내는 것으로 여겨진다.

다른 실시예들에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체들은 첨가제들과 함께 적합한 캐리어 수지(carrier resin) 내에 분산되는 농축물(concentrates)의 형태로 사용된다. 이러한 농축물은 마스터 배치(master batch)들로 언급될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, UV 안정제(stabilizer)들 및 흡수제(absorbent)들, 할로겐화되거나 할로겐화되지 않은 난연 첨가제(flame retardant additive)들; 유리, 탄소, 그라파이트, 셀룰로오스 및 다른 천연 물질들로부터 만들어진 광물이나 섬유들, 직물들, 조방 장섬유(roving filament)들, 튜브들과 방사들과 같은 강화제(reinforcement)들 및/또는 방향족의 고융점 중합체들(때때로 아라미드(aramid)들로 언급됨)이 상기 반응 혼합물 내에 포함된다.

일부 실시예들에 있어서, 에스테르교환(inter-esterification) 촉매들, 에스테르화(esterification) 촉매들, 에스테르화 억제제(inhibitor)들, 중합(polymerization) 촉매들, 열 안정제들과 광 안정제들을 포함하는 안정제들, 중합 조절제(regulator)들, 가소제(plasticizer)들, 윤활제(lubricant)들, 레올로지 개질제(rheology modifier)들, 마찰 조정제(friction modifier)들, 항차단제(anti-blocking agent), 항산화제, 대전 방지제(antistatic agent), UV 흡수제, 안료(pigment), 염료(dye), 그리고 해당 기술 분야에서 알려진 다른 첨가제들 또는 안정화제(stabilizing agent)들 또한 여기서 설명되는 혼합물들에 선택적으로 첨가될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체 또는 그 농축물 형태는 중합체 및 플라스틱 화합물들(열가소성 및 열경화성)에 통상적으로 사용되는 다른 첨가제들과 선택적으로 사용된다. 첨가제들의 예시적인 예들은 충전제(filler)들, 강화제들, 난연제들, 항산화제들과 안정제들 및 이와 유사한 것들을 포함한다.

일부 실시예들에 있어서, 올레핀-말레산 무수물 공중합체의 첨가는 상기 폴리에스테르-폴리에스테르 합금 화합물의 전체적인 기계적 성질들을 증진시키는 합금 둘 또는 그 이상의 폴리에스테르들에 이용된다.

일부 실시예들에 있어서, 올레핀-말레산 무수물 공중합체의 첨가는 상기 폴리에스테르-폴리아미드 합금 화합물의 전체적인 기계적 성질들을 증진시키는 폴리아미드들과 함께 합금 폴리에스테르들에 이용된다.

비록 사출 성형이 여기서 설명되는 조성물들의 최종적인 전환을 위해 통상적으로 적용되는 공정이지만, 여기서 설명되는 공정들 이외에도, 여기에 설명되는 조성물들은 블로우 성형, 로토 성형, 섬유 성형, 필름, 이형 및 시트 압출 그리고 열성형과 같은 다른 공정들에도 유용한 점이 이해될 것이다.

여기에 설명되는 예시적인 실시예들은 해당 기술 분야의 숙련자에게 알려진 장비를 이용하는 압출 배합과 같은 처리 방법들의 이용을 포함한다. 플라스틱 산업 분야에서, 배합은 하나 또는 그 이상의 단계들에서 플라스틱 화합물들을 생성하도록 하나 또는 그 이상의 중합체들을 하나 또는 그 이상의 첨가제들과 혼합하는 공정이다. 원료들은 펠릿(pellet)들, 분말 및/또는 액체들이 될 수 있지만, 상기 생성물들은 압출 및 사출 성형과 같은 다른 플라스틱 형성 공정들에 사용되도록 통상적으로 펠릿 형태이다. 여기서 설명되는 방법들의 다른 예시적인 실시예들은 상기 배합되는 혼합물을 필라멘트, 섬유, 필름, 시트 및 성형된 부품과 같이 완성된 물품 내로 직접 압출하는 과정을 포함한다. 상기 배합 단계가 상기 혼합물의 성분들의 하나와 그 이상 사이의 반응을 포함할 수 있는 점이 이해되어야 한다.

여기서 설명되는 방법들 또는 조성물들의 임의의 것에 있어서, 하나 또는 그 이상의 UV 안정제들, 또는 UV 흡수제들, 할로겐화되거나 할로겐화되지 않은 난연 첨가제들, 광물이나 섬유들, 직물들, 조방 장섬유들, 튜브들 및 방사들, 유리, 탄소, 그라파이트, 셀룰로오스 및 다른 천연 물질들로부터 만들어진 광물이나 섬유들, 직물들, 조방 장섬유들, 튜브들 및 방사들과 같은 강화제들 및/또는 방향족의 고융점 중합체들(때때로 아라미드들로도 언급됨)이 포함된다. 가소제들, 윤활제들, 레올로지 개질제들, 마찰 조정제들 및 해당 기술 분야의 숙련자에게 알려진 다른 첨가제들 또한 선택적으로 첨가될 수 있다. 추가적인 예시적 첨가제들은 열 안정제들, 광 안정제들, 중합 조절제들, 가소제들, 윤활제들, 레올로지 개질제들, 마찰 조정제들, 항차단제들, 항산화제들, 대전 방지제들, 안료들, 염료들, 충전제들 또는 이들의 혼합물들을 포함한다.

여기서 설명되는 방법들 또는 조성물들의 임의의 것에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물은 약 1:1의 에틸렌 대 말레산 무수물의 몰비를 갖는 에틸렌-말레산 무수물 교호 공중합체(alternating copolymer: EMA)가 될 수 있다. 여기서 설명되는 방법들 또는 조성물들의 임의의 것에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물은 약 1:99 내지 약 99:1의 에틸렌 대 말레산 무수물의 몰비를 갖는 에틸렌-말레산 무수물 교호 공중합체(EMA)가 될 수 있다. 여기서 설명되는 방법들 또는 조성물들의 임의의 것에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 1:50 내지 약 50:1; 약 1:20 내지 약 20:1; 약 1:10 내지 약 10:1; 약 1:5 내지 약 5:1; 그리고 약 1:2 내지 약 2:1의 에틸렌 대 말레산 무수물 범위의 몰비를 갖는 교호 공중합체, 비교호(non-alternating) 공중합체 또는 랜덤(random) 공중합체가 될 수 있다. 여기서 설명되는 조성물들 및 방법들에 사용되는 올레핀-말레산 무수물 공중합체들은 말레산 무수물 그래프트(grafted) 폴리올레핀(polyolefin)들과 명백하게 다르다. 말레산 무수물 그래프트 폴리올레핀들에 있어서, 상기 말레산 무수물 대 올레핀의 몰비는 일반적으로는 1:100 이하이고, 보다 통상적으로는 1:10,000 이하이다. 여기서 사용되는 올레핀-말레산 무수물 공중합체들 및 말레산 무수물 그래프트 폴리올레핀들 사이의 예시적인 차이들이 다음 표에 열거된다.

[표]

여기서 설명되는 방법들 또는 조성물들의 임의의 것에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 1000 내지 약 900,000; 약 20,000 내지 약 800,000; 약 40,000 내지 약 600,000; 약 50,000 내지 약 500,000; 또는 약 60,000 내지 약 400,000의 범위 내의 중량 평균 분자량(weight average molecular weight: MW_w)을 가진다. 여기서 설명되는 방법들 또는 조성물들의 임의의 것에 있어서, 상기 선택된 1:1 교호 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 상표명 제맥^®(ZeMac^®) E-60(베텔루스 스페셜티즈사(Vertellus Specialties Inc.), E60)으로 판매되는 것과 같은 약 60,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 갖는 에틸렌 및 말레산 무수물의 교호 공중합체(1:1 EMA)가 될 수 있거나, 상기 선택된 1:1 EMA는 상표명 제맥^®E-400(베텔루스 스페셜티즈사, E400)으로 판매되는 것과 같은 약 400,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가질 수 있다.

여기에 사용되는 바에 있어서, "배합(compounding)"이라는 용어는 일반적으로 하나 또는 그 이상의 단계들에서 플라스틱 화합물들을 생성하도록 하나 또는 그 이상의 중합체들을 하나 또는 그 이상의 첨가제들과 혼합하는 공정을 언급한다. 상기 혼합되는 물질들은 펠릿들, 분말들 및/또는 액체들의 형태가 될 수 있다. 통상적으로 상기 제품은 압출 및 사출 성형과 같이 다른 플라스틱을 형성하는 다운스트림(downstream) 공정들에 사용을 위해 펠릿 형태이다.

중합체 혼합물은 두 중합체들이 상기 두 출발 중합체들과 다른 성질들을 갖는 물질을 생성하도록 함께 혼합될 때에 형성된다. 그러나 대부분의 중합체들은 서로 상용될 수 없으며, 이에 따라 이들 사이에 계면 상호작용이 거의 없이 오히려 큰 크기인 혼합되지 않는 상(phase)들의 많은 도메인(domain)들을 형성한다. 따라서 대부분의 중합체 혼합물들은 각 중합체 성질의 일부로부터 상기 성질들의 산술적인 추가로 기대될 수 있었던 것이 아닌 성징들을 가진다. 중합체 합금은 상기 두 상들 사이의 계면 결착이 충분히 향상되고, 상기 두 중합체들의 혼합물이 상조적인 성질들을 나타낼 때에 결국 향상된 성질 성능을 가지게 되는 결과로 된다. 상기 두 중합체들이 서로 화학적으로 상용 가능하거나 상기 두 혼합되지 않는 중합체들을 상용화하도록 작용하는 제3의 성분의 사용의 결과로 되기 때문에 중합체들의 이러한 합금이 야기될 수 있다. 이와 같은 경우, 하나의 중합체의 아주 작은 도메인들이 상기 두 중합체들 사이의 계면에서의 우수한 결착으로 인하여 다른 중합체의 매트릭스 내에 형성된다. 이들 분산된 도메인들의 형성은 상기 두 혼합되지 않는 중합체들의 혼합에 비해 향상된 성질들을 가져온다. 그렇지 않으면 두 혼합되지 않는 중합체들을 상용화하도록 사용되는 제3의 성분은 상용화제(compatibilizer)로 호칭된다.

복합물(composite)은 상기 중합체의 성질들을 향상시키도록 사용되는 중합체와 충전제 또는 강화제의 혼합물이다. 합금들, 혼합물들 및 복합물들의 상용화는 친밀한 물리적 혼합과 계면 결합 또는 화학적 상용성을 요구한다. 복합물들의 상용화는 이들이 향상된 기계적 성질들을 가지게 한다. 상기 중합체들 및/또는 충전제 또는 강화제를 어떻게 잘 상용화할 것인 가는 모폴러지(morphology)에 의하거나 기계적 성질들에 의해 결정될 수 있다.

여기서 설명되는 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 분자 사슬 당 하나 또는 두 말레산 무수물 기들을 갖는 그래프트 공중합체가 아니고, 상기 중합체의 주요한 사슬 내에 다중의 말레산 무수물 기들을 갖는 진정한 공중합체이다. 여기서 설명되는 방법들 및 조성물들 내의 올레핀-말레산 무수물 공중합체들은 1000 내지 900,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다. 일 실시예에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체들은 1:1 교호 공중합체들이다. 일 측면에 있어서, 상기 제맥^®상표명으로 판매되는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체들이 사용된다. 폴리에스테르들에 대한 올레핀-말레산 무수물 공중합체들의 첨가가 상기 용융 점성도 및/또는 용융 탄성도(즉, 상기 폴리에스테르의 사슬 연장)를 증가시켜 상기 폴리에스테르들의 기계적 성질들을 향상시키는 것으로 여겨진다.

여기서 설명되는 실시예들의 임의의 것에 있어서, 폴리에스테르와 다른 엔지니어링 플라스틱들 및 이들의 합금들과의 반응을 위해 선택되는 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 약 1000 내지 약 900,000; 약 20,000 내지 약 800,000; 약 40,000 내지 약 600,000; 약 50,000 내지 약 500,000; 또는 약 60,000 내지 약 400,000의 범위 내의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가진다. 여기서 설명되는 실시예들의 임의의 것에 있어서, 상표명 제맥^®E-60(베텔루스 스페셜티즈사, E60)으로 판매되는 것과 같이 상기 1:1 EMA는 약 60,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가질 수 있거나, 상표명 제맥^®E-400(베텔루스 스페셜티즈사, E400)으로 판매되는 것과 같이 상기 선택된 1:1 EMA는 약 400,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가질 수 있다. 더욱이, 상기 EMA는 약 0.01% w/w 내지 약 10.0% w/w; 약 0.02% w/w 내지 약 1.0% w/w; 약 0.05% w/w 내지 약 5.0% w/w; 약 0.1% w/w 내지 약 5.0% w/w; 또는 약 0.5% w/w 내지 약 2.0% w/w의 농도로 복합 폴리에스테르를 생성하는 방법의 예시적인 실시예에서 사용될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 캐리어 수지의 매트릭스 내에 올레핀-말레산 무수물 공중합체 및 하나 또는 그 이상의 추가적인 첨가제들을 포함하는 마스터 배치(master batch) 조성물이 사용된다. 마스터 배치의 일부 원하는 특성들은, 상기 마스터 배치가 최종 조성물 내의 첨가제들의 포함의 균일성을 향상시키는 점, 상기 첨가제들이 상기 캐리어 수지로부터 상 분리되지 않는 점, 상기 캐리어 수지가 제조되는 중합체와 상 분리되지 않는 점, 상기 캐리어 수지가 상기 엔지니어링 플라스틱들을 처리하기 위해 통상적으로 아용되는 처리 온도들에서와 처리 조건들 하에서 열적으로 안정하게 남는 점, 그리고 상기 캐리어 수지의 존재에서 상기 중합체 제형이 제조된 조성물의 성능에 불리한 영향을 미치지 않아야 하는 점을 포함한다. 상기 캐리어 수지의 선택은 폴리아세탈(polyacetal), 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(ABS)들 그리고 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리에틸렌 아디페이트(PEA), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발레레이트)(PHBV), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)와 같은 폴리에스테르로부터 선택되는 중합체들 또는 이들의 조합들에 한정되지 않을 수 있다.

방법들 및 실험예들

일반적인 시험 방법들

인장, 굽힘, 아이조드(Izod) 충격 강도 측정들은 각기 23℃에서 ASTM 방법들 D-638, D-790 및 D-256을 이용하여 수행되었다. 용융 유동 지수(MFR) 측정들은 ASTM D-1238에 따라 이루어졌다. 열변형/가열 변형 온도(HDT)들은 ASTM 방법 D-648을 이용하여 측정되었다. 이들 기계적 및 열적인 시험들은 추가적인 건조 없이 수행되었다. 샘플들은 상기 ASTM 계획서에 기재된 바와 같이 시험 시편을 조절한 후에 성형되어 사용되었다. 수분 흡수 시험들은 모든 흡수된 수분이 0.01%-0.1% 사이의 건조도 레벨들이 되는 점을 확보하도록 평형화까지 건조시킨 후에 수행되었다.

물질들

60,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 갖는 베텔루스 스페셜티즈사로부터의 1:1 에틸렌-말레산 무수물 교호 공중합체 등급의 제맥^®E60(E60)이 예시적인 실험예들에서 사용되었다.

재활용 폴리에틸렌 테레프탈레이트(RPET)의 NLP™ 클리어 등급(clear grade)은 피닉스 테크놀로지즈 인터내셔널(Phoenix Technologies International)로부터 입수되었다. 재활용 폴리부틸렌 테레프탈레이트(RPBT)인 PBT325 NA EF 등급 및 재활용 30% 유리 충전된 GPB 130 NA EF 등급은 루센트 폴리머즈(Lucent Polymers)로부터 입수되었다. 폴리락트산(PLA)의 인게오^®(Ingeo^®) 바이오폴리머(Biopolymer) 3251D 등급은 네이처 웍스사(Nature Works LLC)로부터 입수되었다.

열가소성 우레탄(TPU) 펄탄(Pearlthane) 11T93(쇼어(Shore) A 93A)은 루브리졸(Lubrizol)로부터 입수되었다. 상기 열가소성 우레탄은 폴리카프로락톤(polycaprolactone) 코폴리에스테르이다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)인 크라스틴(Crastin) 6131C는 듀퐁(DuPont)으로부터 입수되었다. 폴리카보네이트-아크릴로니트릴 부타디엔 스트렌 합금(PC-ABS, 등급 GP1-1001)은 폴리머 리소시스 주식회사((Polymer Resources Ltd)로부터 입수되었다.

일반적인 배합 제조

배합된 재활용된 것 및 최초 폴리에스테르와 제맥^®E60의 복합물 펠릿들이 동회전 이축 압출기(코페리온(Coperion) ZSK-30) 내에서 제조되었다. 재활용 PET 자체 또는 E60 공중합체와의 배합은 270℃-290℃ 사이의 온도 설정들을 이용하여 수행되었다. 상기 재활용 PBT 및 유리 충전 PBT 화합물들은 230℃-260℃ 사이의 온도 설정들을 이용하여 E60이 없거나 E60과 함께 배합되었다. E60이 있거나 없는 상기 PLA는 190℃-210℃ 사이의 온도 설정들에서 처리되었다. 모든 등급들이 건조되어 사용되는 점이 보장되도록 유의하였다.

제맥^®E60이 있거나 없이 배합된 열가소성 우레탄(TPU) 및 그 합금 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)의 복합물 펠릿들이 공회전 이축 압출기(코페리온 ZSK-40) 내에서 제조되었다. 제맥^®E60이 있거나 없는 배합은 190℃-220℃ 사이의 온도들에서 처리되었다. 모든 등급들이 건조되어 사용되는 점이 보장되도록 유의하였다.

제맥^®E60이 있거나 없이 배합된 폴리카보네이트-아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(PC-ABS)의 합금의 복합물 펠릿들이 공회전 이축 압출기(코페리온 ZSK-40) 내에서 제조되었다. 제맥^®E60이 있거나 없는 배합은 240℃-255℃ 사이의 온도들에서 처리되었다. 모든 등급들이 건조되어 사용되는 점이 보장되도록 유의하였다.

에틸렌-말레산 무수물 조성물들과 폴리에스테르들의 화합물들의 제조

폴리에스테르와 올레핀-말레산 무수물 공중합체들의 화합물들을 생성하기 위해 사용된 제형을 표 1에 나타낸다.

실험예들	재활용 PET	재활용 PBT	재활용된 30% 유리 충전 PBT	PLA	제맥^®E60
F1	100
F2	99.5				0.5
F3		100
F4		99.5			0.5
F5		99			1.0
F6			100
F7			99.65		0.35
F8			99.31		0.69
F9	80	20
F10	79.5	20			0.5
F11				100
F12				99.5	0.5

올레핀-말레산 무수물 조성물들과 재활용 PET의 배합

표 2는 그 자체 및 0.5%로 E60 공중합체와 배합된 재활용 PET의 기계적 성질들을 나타낸다. 올레핀-말레산 무수물 공중합체로 낮아진 MFR 결과는 상기 PET의 분자량이 증가하고 있으며, 이는 이후에 굽힘 강도 및 열변형 온도의 증가에 의해 우수한 점을 입증한다.

실험예들	물질들	굽힘 계수	HDT		MFR
		ASTM D790	ASTM D648		ASTM D1238
		(MPa)	66psi에서 (℃)	264psi에서 (℃)	265℃ w/2.16㎏에서 (g/10분)
F1	대조군(control)	2722.3	69.0	59.9	133.69
F2	RPET/E60P	2792.5	69.8	62.2	101.00

올레핀-말레산 무수물 조성물들과 재활용 PBT 및 유리 충전 PBT의 배합

표 3은 그 자체 및 E60 공중합체와 배합된 재활용 PBT의 기계적 성질들의 결과들을 나타낸다. 상기 재활용 PET의 결과들과 유사하게, E60을 갖는 재활용 PBT 화합물들은 보다 낮은 MFR 결과들에 의해 분명한 바와 같이 분자량의 증가로 인해 증가된 굽힘 계수(flexural modulus) 및 HDT를 나타낸다.

실험예들	물질들	굽힘 계수	HDT		MFR
		ASTM D790	ASTM D648		ASTM D1238
		(MPa)	66psi에서 (℃)	264psi에서 (℃)	250℃ w/2.16㎏에서 (g/10분)
F3	대조군	2899.7	132.3	57.6	24.88
F4	RPBT/E60	2931.2	142.5	60.3	22.85
F5	RPBT/E60	3012.7	148.9	59.8	22.47

표 4는 그 자체로 배합된 30% 유리 충전 재활용 PBT를 나타내며, 기계적 성질들은 상기 중합체와 동등한 중량비의 0.5% 및 1.0%의 E60와 동등한 0.35%(실험예 F7) 및 0.69%(실험예 F8)와 비교된다. 재활용 유리 충전 PBT를 갖는 양 E60 복합물들에 있어서, 결과적인 복합물은 실험예 F7에서의 HDT를 제외하고 모든 기계적 성질들의 향상을 보여준다. 기계적 성질들의 향상은 증가된 분자량을 나타내는 낮아진 MFR과 동반된다.

실험예들	물질들	인장 강도	굽힘 계수	아이조드 충격 강도	HDT		MFR
		ASTM D638	ASTM D790	ASTM D256	ASTM D648		ASTM D1238
		항복에서 (MPa)	(MPa)	실온에서 (ft-lb/in)	66psi에서 (℃)	264psi에서 (℃)	250℃ w/2.16㎏에서 (g/10분)
F6	대조군 w/GF	80.92	6153.6	0.98	215.4	182.3	26.17
F7	RPBT/E60 w/GF	84.29	6177.6	1.06	213.4	181.4	24.34
F8	RPBT/E60 w/GF	86.07	6373.0	1.03	216.7	186.0	23.90

증가된 분자량 이외에도, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체의 첨가도 상기 유리 섬유와 재활용 PBT 수지의 경우의 상호 작용을 향상시키는 것으로 여겨진다.

올레핀-말레산 무수물 조성물들과 PLA의 배합

표 5는 특히 필름 압출, 사출 성형, 블로우 성형, 이형 및 시트 압출을 위해 그 상업적 용도들이 성장되었던 PLA, 바이오폴리머 폴리에스테르의 기계적 성질을 나타낸다.

제형	물질들	인장 강도	굽힘 계수	아이조드 충격 강도	MFR
		ASTM D638	ASTM D790	ASTM D256	ASTM D1238
		항복에서 (MPa)	(MPa)	실온에서 (ft-lb/in)	190℃ w/2.16㎏에서 (g/10분)
F9	PLA 대조군	66.60	3873.6	0.53	29.52
F10	E60을 갖는 PLA	67.17	4352.1	0.53	30.88

표 5의 결과들은 PLA가 E60과 배합될 때에 상기 폴리에스테르의 충격 강도에 영향을 미침이 없이 인장 및 굴곡 강도의 증가를 나타낸다. 설명되는 다른 실험예들과는 달리, 상기 PLA의 MFR은 상기 폴리에스테르에 대한 E60의 첨가에 의해 감소되지 않는다.

올레핀-말레산 무수물 공중합체들을 사용한 폴리에스테르들의 합금 조성물들

해당 기술 분야의 숙련자에게는 모두 상용 가능한 물질들인 두 가지 다른 클래스의 폴리에스테르들을 합금하는 것이 성질들의 균형을 구비하는 중합체 혼합물들을 구현하기 위해 유용한 점이 일려져 있다. 그렇지만, 향상된 성질들을 구비하는 이러한 조성물들을 가지는 것은 매우 바람직하다. 관심의 대상인 합금의 예시적인 예들은 PBT를 갖는 PET이다. PET는 성형 동안에 긴 사이클 타임(cycle time)을 가지는 것으로 알려져 있으며, PBT는 통상적으로 신속한 결정화 및 향상된 충격 강도를 확보하도록 PET 내에 혼합된다. 상업적인 관심의 대상인 PET/PBT 합금은 PET 매트릭스 내의 20%의 PBT이다. 재활용 PET를 재활용 PBT와 합금하고 이러한 합금의 기계적 성질을 향상시키는 것이 매우 바람직할 수 있었다.

실험예들	물질들	인장 강도	굽힘 계수	아이조드 충격 강도	HDT		MFR
		ASTM D638	ASTM D790	ASTM D256	ASTM D648		ASTM D1238
		항복에서 (MPa)	(MPa)	실온에서 (ft-lb/in)	66psi에서 (℃)	264psi에서 (℃)	265℃ w/2.16㎏에서 (g/10분)
F11	RPET/RPBT	50.51	2471.2	0.49	62.6	57.9	61.49
F12	E60을 갖는 RPET/RPBT	53.25	2556.5	0.51	62.8	57.4	38.66

표 6은 그 자체 및 올레핀-말레산 무수물 공중합체를 갖는 재활용 PET/PBT 합금의 기계적 성질들의 결과들을 입증한다. 상기 결과들은 E60 공중합체를 첨가하는 것이 상기 합금의 기계적 성질들을 증진시켜, 실험예 F12에서 입증된 바와 같은 매우 강한 합금 화합물의 결과로 되는 점을 보여준다.

여기서 설명되는 조성물들 및 방법은 엔지니어링 플라스틱들의 성질들을 향상시키고 폴리에스테르들과 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들의 합금화를 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 이들 개념들은 표 7에 나타낸 제형들에서 입증된다.

실험예들	TPU	PBT	나일론-6	제맥^® E60
F13	100
F14	99.0			1.0
F15		100
F16	25	75
F17	25	74		1.0
F18			100
F19		25	75
F20		25	75	0.5

표 7의 제형의 결과들을 표 8에 나타낸다.

제형	물질들	항복에서 인장 강도	파괴에서 인장 변형	굽힘 계수	23℃에서 아이조드 충격 강도
		ASTM D638		ASTM D790	ASTM D256
		(MPa)	(%)	(MPa)	(ft-lb/in)
F13	TPU-대조군	16.1	437.0	118.6	6.58
F14	E60을 갖는 TPU	21.4	552.1	131.9	6.90
F15	PBT-대조군	55.0	4.0	2616.7	0.48
F16	PBT-TPU-25	15.0	2.0	1353.3	0.56
F17	E60을 갖는 PBT-TPU-25	32.0	35.3	1411.1	2.35
F18	나일론-6-대조군	70.3	18.3	2755.4	0.72
F19	나일론-6-PBT	56.5	3.2	2532.6	0.39
F20	E60을 갖는 나일론-6-PBT	63.5	4.3	2540.3	0.37

실험예 F14는 실험예 F13에서의 그 대조군(control)과 비교할 때에 제맥^®E-60의 존재에서 TPU의 크게 향상된 기계적 성질들을 보여준다.

실험예 F16 및 실험예 F19는 폴리에스테르가 상용 가능하지 않은 TPU 및 나일론 엔지니어링 플라스틱들과 합금될 때에 매우 저조한 기계적 성질들을 보여주지만, 실험예 F17 및 실험예 F20은 제맥^®E-60이 두 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱 매트릭스 사이에서 상용화제로 동작하는 점을 입증하는 제맥^®E-60의 존재에서 양 합금들의 크게 개선된 기계적 성질들을 보여준다.

에틸렌- 말레산 무수물 공중합체 조성물들과 폴리카보네이트-아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 합금의 화합물들의 제조

폴리카보네이트-아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(PC-ABS) 합금과 올레핀-말레산 무수물 공중합체들의 화합물들을 생성하기 위해 사용되는 제형을 표 9에 나타낸다.

실험예들	PC-ABS	제맥^® E60
F21-대조군	100
F22	99.5	0.5
F23	99.0	1.0

PC-ABS 합금들의 대조군 샘플들을 나타내는 실험예 F21은 해당 기술 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있다. 올레핀-말레산 무수물 공중합체들을 갖는 PC-ABS의 기계적 성질들을 표 10에 나타낸다.

제형	물질들	인장 강도	인장 변형	굽힘 계수	아이조드 충격 강도
		ASTM D638		ASTM D790	ASTM D256
		항복에서 (MPa)	파괴에서 (MPa)	(MPa)	실온에서 (ft-lb/in)
F21	PC-ABS 대조군	56.5	39.9	2049.3	11.7
F22	E60을 갖는 PC-ABS	59.1	51.0	2306.5	12.7
F23	보다 높은 E60을 갖는 PC-ABS	59.4	67.7	2413.4	12.7

실험예 F22 및 실험예 F23은 제맥^® E-60이 실험예 F21의 합금 PC-ABS의 모든 기계적 성질들을 향상시키는 점을 입증한다.

여기서 설명되는 조성물들로부터 생성된 물품들의 제조

여기에 설명되는 조성물들은 사출 성형, 블로우 성형, 압출 및 이와 유사한 것들과 같이 해당 기술 분야의 숙련자에게 알려진 방법들을 이용하여 물품들로 형성될 수 있다.

폴리에스테르들을 배합하는 해당 기술 분야의 숙련자에게는 폭넓은 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 변화들이 상술한 실시예들에 대해 이루어질 수 있는 점이 이해될 것이다. 따라서 본 발명이 개시된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 내에 속하는 변경들을 커버하도록 의도되는 점이 이해될 것이다. 상기 조성물들을 사용하여 물품들을 만드는 방법들이 설명되었지만, 상기 실시예들은 단지 여기에 설명되는 본 발명의 제한적이지 않은 예들을 통해 제공되는 것이다. 여기서 설명되는 실시예들의 많은 변화들과 변경들이 본 발명에 비추어 분명해질 것이다. 이에 따라 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 변화들과 변경들이 해당 기술 분야의 숙련자에 의해 이루어질 수 있으며, 균등물들이 그 요소들을 대체할 수 있는 점이 이해될 것이다.

Claims

열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된(compatibilized) 중합체 합금 조성물에 있어서,
(a) 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane)(TPU) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)(PBT) 또는 폴리아미드(polyamide) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)인 둘의 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들; 그리고
(b) 올레핀-말레산 무수물(olefin-maleic anhydride) 공중합체를 포함하고,
상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 상기 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들의 상용화(compatibilization)를 가능하게 하며,
상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 말레산 무수물 및 올레핀의 1:1 교호 공중합체이고,
상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체의 농도는 상기 조성물의 0.5% 내지 2%인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 상용 가능하지 않은 엔지니어링 플라스틱들은 폴리아미드 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 에틸렌-말레산 무수물 중합체인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱의 하나 또는 그 이상은 재활용인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 올레핀은 에틸렌(ethylene), 프로필렌(propylene), 이소부틸렌(isobutylene), 1-부텐(butene), 옥텐(octene), 부타디엔(butadiene), 스티렌(styrene), 이소프렌(isoprene), 헥센(hexene), 도데센(dodecene), 1-도데센 및 테트라데센(tetradecene)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 6 항에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 40,000 내지 600,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가지는 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 7 항에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물의 농도는 상기 조성물의 0.5% 내지 1.5%인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 8 항에 있어서, 상기 엔지니어링 플라스틱들 중의 하나 또는 그 이상은 재활용인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 5 항에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물 공중합체는 40,000 내지 600,000의 중량 평균 분자량(MW_w)을 가지는 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 올레핀-말레산 무수물의 농도는 상기 조성물의 0.5% 내지 1.5%인 것을 특징으로 하는 열가소성의 펠릿화 가능하고 상용화된 중합체 합금 조성물.
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