KR20080093039A - 폴리카보네이트 조성물 및 그로부터 형성된 물품 - Google Patents

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Abstract

극소량의 할로겐, 난연 및/또는 적하방지 특성을 갖는 조성물이 개시된다. 상기 조성물은, 선택적으로 적하방지제의 존재하에서, 유효량의 폴리카보네이트, 유리 섬유, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머, 및 포타슘 디페닐술폰 술포네이트와 같은 방향족 술폰 술포네이트와 톨루엔 술폰산의 소듐염과 같은 방향족 술포네이트의 상승작용 조합(synergistic combination)을 포함한다. 상기 폴리카보네이트 조성물은, 특히, 전자 및 기계 부품의 제조에 유용하다.

Description

폴리카보네이트 조성물 및 그로부터 형성된 물품{Polycarbonate compositions and articles formed therefrom}
본 발명은, 예시적인 구현예에서, 극소량의 할로겐 및 개선된 난연 및/또는 적하방지 (drip-resistant) 특성을 갖는 폴리카보네이트 조성물과 그러한 조성물로부터 형성된 물품 및 그의 용도에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명은 강한 박벽 난연성 (thin-wall fire-retardance), 허용 가능한 충격 저항, 및 양호한 제조 및 가공 특성을 갖는 유리 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 관한 것이다.
그들의 강도 및 투명도 때문에, 폴리카보네이트 (PC) 및 코폴리카보네이트 수지는 많은 중요한 잇점을 제공하며 많은 다양한 상업적 응용분야에서 사용된다. 폴리카보네이트 재료는 전자공학 ("E&E") 부품, 기계 부품 등을 포함하는 응용분야에서 오늘날 중요한 역할을 하고 있다. 불행하게도, 폴리카보네이트 수지는 본질적으로 가연성이며 인접한 물질에 뜨거운 용융 물질(hot molten material)을 적하 (drip)시켜 불을 붙일 수 있다. 따라서, 많은 응용분야에서 폴리카보네이트를 안전하게 사용하기 위하여 이 재료의 가연성을 지연 및/또는 적하 (dripping)를 감소시키는 첨가제를 포함할 필요가 있다.
다양한 물질이 난연 (FR) 및/또는 적하방지성 폴리카보네이트를 제조하기 위 한 용도를 위해 개시되었다. 이들의 전형은 미국특허번호 3,971,756; 4,028,297; 4,110,299; 4,130,530; 4,303,575; 4,335,038; 4,552,911; 4,916,194; 5,218,027; 및 5,508,323에 개시된 물질들이다.
오늘날 사용되는 난연 첨가제는 다양한 술포네이트 염, 인산 에스테르, 브롬화 및/또는 염소화된 난연제 등을 포함한다. 더욱이, 비교적 높은 함량 (유사한 V0 성능을 생성하기 위하여 >5% 및 약 10%)으로 사용되는 포스페이트 첨가제는 전체 재료의 기계적 성능을 떨어뜨릴 것이다. 더욱이, 브롬화 및/또는 염소화된 첨가제, 및 심지어 특정 함량에서 몇몇 불소화된 첨가제는 다양한 NGO 및 Bule Angel, TCO'99, DIN/VDE 등과 같은 환경 보호 규정에 의해 금지된다.
결과적으로, 술포네이트 염은 난연성 폴리카보네이트 재료를 제조하기 위하여 본 산업에서 상당히 널리 사용되게 되었다.
그러한 술포네이트 염의 예는 포타슘 퍼플루오로부탄 술포네이트 ("KPFBS", "Rimar 염"으로도 알려짐) 및 포타슘 디페닐술폰 술포네이트 ("KSS")와 같은 퍼플루오로알칸 술포네이트이다. 예를 들어, 폴리카보네이트 수지에 퍼플루오로알칸 술포네이트를 사용하는 것이 미국특허번호 3,775,367에 개시되어 있다. 또한, 미국특허번호 6,353,046은 폴리카보네이트에 포타슘 퍼플루오로부탄 술포네이트, 및 옥타페닐시클로테트라실록산과 같은 고리형 실록산을 포함시킴으로써 개선된 화재 특성이 폴리카보네이트 수지 조성물에 부여될 수 있다는 것을 개시한다.
KSS의 경우, 그것이 단독으로 사용되는 경우에는, 제한된 난연 성능만이 얻어질 수 있다. 투명도를 유지하면서 난연 특성을 향상시키기 위한 종래의 수단은 KSS와 가용성 유기 할로겐 첨가제의 혼합이었다. 예를 들어, LEXAN® (General Electric Co.)폴리카보네이트 수지의 상용 등급 (예를 들어, 940A, 920A)은 KSS (0.3 phr) 및 테트라브로모비스페놀/비스페놀 A 코폴리머 (0.5 phr, 순수 0.13 phr 브롬 함량)의 조합을 포함한다. 브롬이 없으면, 920A 및 940A 등급은 이러한 등급이 충족하도록 설계된 UL94 V0 125 mil 연소성 시험 (mil flammability test)에서 일관성이 없는/신뢰성 없는 성능을 갖는다.
한편, 이러한 문제에 관련된 환경적인 관심 및 가이드라인이 최근 특히 중요하다. 그러한 규정 및 가이드라인은 Blue-Angel, TCO99, 및 DIN/VDE를 포함한다. 예를 들어, 대부분 0.05-0.08%의 농도로 Rimar 염이 포함되는, 현재의 "eco-FR" LEXAN®은 불소 함량 때문에 Blue Angel을 만족시키지 않는다. 게다가, Rimar는 높은 가공 온도하에서 헤이즈를 야기하는 버블을 생성할 수 있다. KSS와 결합하여 사용되는 브롬화된 첨가제는 "ECOs-friendly" 기준을 만족시켜야 하는 소비자 제품에 적당하지 않은데, 이는 이러한 기준이 브롬 또는 염소계 난연 첨가제의 포함을 금지하기 때문이다. .
게다가, 유리 섬유 강화 폴리카보네이트가 기계적 특성 및 내열성의 양호한 조합 때문에 널리 사용되며, 내연성을 갖는 폴리카보네이트의 등급이 E&E 부품, 기계적 구조 부품 등을 포함하는 다양한 용도에서 오늘날 중요한 역할을 한다는 것이 알려져 있다. 이러한 수지의 사용은 관련된 산업의 발전에 따라 최근 몇년간 빠르게 증가하고 있다. 더욱이, 높은 FR 등급, 및 얇은 두께를 갖는 새로운 제형 (formulations)에 대한 시장 수요가 증가하고 있다.
그러나, 그러한 유리 섬유 강화 폴리카보네이트 조성물의 제조와 관련된 문제는, 그들이, 특히 티타늄 옥사이드와 같은 강성 입자가 포함될 경우, 강한 난연 성능을 갖지 못한다는 것이다.
따라서, 브롬 및 염소와 같은 극소량의 할로겐을 갖는 물품을 쉽게 생산할 수 있는 특정량의 유리 섬유를 갖는 폴리카보네이트 조성물의 제조에 대한 수요가 본 기술분야에서 남아 있다. 또한, 이러한 조성물은, 비용 효율적인 방식으로, 특히, 양호한 난연성 및 적하방지성을 나타내며, 얇은 두께, 및 양호한 제조성 특성을 가질 필요가 있다.
극소량의 할로겐, 향상된 난연 및/또는 적하방지 특성을 갖는 조성물이 개시된다. 상기 조성물은, 상기한 바람직한 특성을 생성하기 위하여, 선택적으로 플루오로폴리머계 적하방지제와 같은 적하방지제의 존재하에서, 유효량의 폴리카보네이트, 유리 섬유, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머, 및 포타슘 디페닐술폰 술포네이트와 같은 방향족 술폰 술포네이트와 톨루엔 술폰산의 소듐염과 같은 방향족 술포네이트의 상승작용 조합 (synergistic combination)을 포함한다. 상기 폴리카보네이트 조성물은, 특히, 성형된 전자 및 기계 부품과 같은 물품의 제조에 유용하다.
다른 태양에서, 1.6mm 두께에서 V0의 UL 94 가연성 등급을 갖는 물품을 제조하기 위하여, 유효량의 폴리카보네이트, 유리 섬유, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머, 방향족 술폰 술포네이트, 방향족 술포네이트 및 선택적으로 적하방지제를 포함하는 난연성 조성물이 개시된다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 극소량의 할로겐, 즉 조성물의 총중량을 기준으로 약 0.1wt% 이하의 할로겐, 및 개선된 난연 및/또는 적하방지 특성을 갖는 열가소성 조성물과 같은 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 (i) 폴리카보네이트 100 중량부; (ii) 유리 섬유 약 5 중량부 내지 약 40 중량부; (iii) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머 약 5 중량부 내지 약 30 중량부; (iv) 방향족 술폰 술포네이트 약 0.0001 중량부 내지 약 0.2 중량부; (v) 방향족 술포네이트 약 0.002 중량부 내지 약 0.5 중량부; 및 (vi) 선택적으로 플루오로폴리머계 적하방지제 (anti-drip agent) 약 0.01 중량부 내지 약 0.3 중량부를 포함한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 전자 및 기계 부품과 같은, 언급된 조성물로 제조된 물품을 제공한다. 예를 들어, 상기 조성물은 1.6mm 두께에서 UL 94 V0 등급을 갖는 성형된 난연성 부품을 제조하는데 사용될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 상기 조성물은 1.2mm 두께에서 UL 90 등급을 갖는 성형 부품과 같은, 다른 난연성 물품을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 구현예의 이러한 및 다른 비제한 특징 및/또는 특성은 하기 상세한 설명에 의해 보다 구체적으로 예시된다.
본 명세서에서, 선택적으로 Teflon™ 그래프트화 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 (TSAN)과 같은 적하방지제의 존재하에서, 포타슘 디페닐술폰 술포네이트 (KSS)와 같은 방향족 술폰 술포네이트와 톨루엔 술폰산의 소듐염(NaTS)과 같은 방향족 술포네이트의 상승작용 조합 (synergistic combination)을 포함하는 유리 섬유 강화 폴리카보네이트 조성물이 개시된다. 상기 폴리카보네이트 조성물은 극소량의 할로겐 및 개선된 난연 및/또는 적하방지 특성과 같은 특히 바람직한 특성을 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 경우, 용어 "폴리카보네이트"는 동일 또는 상이한 카보네이트 단위를 포함하는 폴리머, 또는 카보네이트가 아닌 하나 이상의 단위 뿐만 아니라 동일 또는 상이한 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머 (즉, 코폴리카보네이트)를 의미하며; 용어 "지방족"은 고리형이 아닌 탄소 원자의 선형 또는 분지형 배열을 포함하는 적어도 하나의 원자가를 갖는 탄화수소 라디칼을 의미하며; "방향족"은 적어도 하나의 방향족기를 포함하는 적어도 하나의 원자가를 갖는 라디칼을 의미하며; "지환식"은 고리형이지만 방향족이 아닌 탄소 원자의 배열을 포함하는 적어도 하나의 원자가를 갖는 라디칼을 의미하며; "알킬"은 직쇄형 또는 분지쇄형 1가 탄화수소 라디칼을 의미하며; "알킬렌"은 직쇄형 또는 분지쇄형 2가 탄화수소 라디칼을 의미하며; "알킬리덴"은 단일의 공통 탄소 원자 상에 2개 모두의 원자가를 갖는, 직쇄형 또는 분지쇄형 2가 탄화수소 라디칼을 의미하며; "알케닐"은 하나의 탄소-탄소 이중결합에 의해 결합된 적어도 두 개의 탄소를 갖는 직쇄형 또는 분지쇄형 1가 탄화수소 라디칼을 의미하며; "시클로알킬"은 적어도 하나의 불포화도와 함께, 적어도 3개의 탄소 원자를 갖는 비방향족 지환족 1가 탄화수소 라디칼을 의미하며; "시클로알킬렌"은 적어도 하나의 불포화도와 함께, 적어도 3개의 탄소 원자를 갖는 비방향족 지환족 2가 탄화수소 라디칼을 의미하며; "아릴"은 1가의 방향족 벤젠 고리 라디칼, 또는 적어도 하나의 선택적으로 치환된 벤젠 고리에 융합된(fused) 선택적으로 치환된 벤젠 고리 시스템 라디칼 시스템을 의미하며; "방향족 라디칼"은 적어도 하나의 방향족기를 포함하는 적어도 하나의 원자가를 갖는 라디칼을 의미하며; 방향족 라디칼의 예는 페닐, 피리딜, 푸라닐, 티에닐, 나프틸 등을 포함하며; "아릴렌"은 벤젠 고리 이가 라디칼, 또는 적어도 하나의 선택적으로 치환된 벤젠 고리에 융합된 벤젠 고리 시스템 이가 라디칼을 의미하며; "아실"은 카르보닐 탄소 원자에 결합된 1가의 탄화수소 라디칼을 의미하며, 상기 카르보닐 탄소는 이웃하는 기(adjoining group)에 추가로 연결되며; "알킬아릴"은 위에서 정의된 것과 같은 아릴에 치환된 위에서 정의된 것과 같은 알킬기를 의미하며; "아릴알킬"은 위에서 정의된 것과 같은 알킬에 치환된 위에서 정의된 것과 같은 아릴기를 의미하며; "알콕시"는 이웃하는 기에 산소 라디칼을 통해 연결된 위에서 정의된 것과 같은 알킬기를 의미하며; "아릴옥시"는 이웃하는 기에 산소 라디칼을 통해 연결된 위에서 정의된 것과 같은 아릴기를 의미하며; 양 (quantity)과 관련되어 사용되는 수식어 "약"은 제시된 값을 포함하고 문맥에 의해 지시된 의미를 가지며(예를 들어, 특정한 양의 측정과 관련된 오차의 정도를 포함함); "선택적" 또는 "선택적으로"는 뒤에 설명되는 사건 또는 상황이 일어나거나 일어나지 않을 수 있다는 것을 의미하고, 또한 상기 표현은 상기 사건이 일어나는 경우 및 일어나지 않는 경우를 포함하는 것을 의미하며; 구조 변수 사양 (structural variable specification)의 일부인, "직접 결합 (direct bond)"은 "직접 결합"으로 취한 변수에 선행하는 치환체 및 후행하는 치환체의 직접적인 결합을 의미한다.
화합물은 표준 명명법을 사용하여 본 명세서에서 설명된다. 두 개의 문자 또는 기호 사이가 아닌 곳에 있는 대쉬 ("-")는 치환체의 부착 포인트를 가리키기 위하여 사용된다. 예를 들어, -CHO는 카르보닐 (C=O)기의 탄소를 통하여 부착된다. 단수 형태와 "상기"는 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 동일한 특성 또는 성분을 열거하는 모든 범위의 종료점은 독립적으로 조합가능하며 인용된 종료점을 포함한다. 모든 인용문헌은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다. 본 명세서에서 용어 "제1", "제2" 등은 임의의 순서, 양, 또는 중요성을 표시하는 것이 아니라, 한 요소와 다른 요소를 구별하기 위하여 사용된다.
본 조성물은 극소량의 할로겐, 및 개선된 난연 및/또는 적하방지 특성을 생성하기 위하여 유효량의 성분들을 포함한다. 일 구현예에서, 본 발명은 하기를 포함하는 열가소성 조성물과 같은 난연(FR) 조성물을 제공한다:
(i) 폴리카보네이트 100 중량부;
(ii) 유리 섬유 약 5 중량부 내지 약 40 중량부;
(iii) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머 약 5 중량부 내지 약 30 중량부;
(iv) 방향족 술폰 술포네이트 약 0.0001 중량부 내지 약 0.2 중량부;
(v) 방향족 술포네이트 약 0.002 중량부 내지 약 0.5 중량부; 및
(vi) 선택적으로 적하방지제 (anti-drip agent) 약 0.01 중량부 내지 약 0.3 중량부.
또 다른 구현예에서, 상기 방향족 술폰 술포네이트는 화학식 (K-1) 화합물을 포함한다:
Figure 112008056508826-PCT00001
여기서, R1, R2, 및 R3는 독립적으로 메틸 및 에틸과 같은 C1-C6 알킬기로부터 선택되며; M은 소듐 또는 포타슘과 같은 금속이며; n은 정수이고 1≤n≤3이며; w는 정수이고 0≤w≤5이며; p와 q는 정수이고, p≥0, q≥0, 및 p+q≤4이다.
예를 들어, 화학식 (K-1)에서, M은 포타슘이고, n=1이며, w=p=q=0일 수 있다. 열가소성 조성물의 성분(ii)는 따라서 포타슘 디페닐술폰 술포네이트 (KSS), 예를 들어 화학식 (K-2) 화합물이다:
Figure 112008056508826-PCT00002
또 다른 구현예에서, 상기 방향족 술포네이트는 화학식 (N-1) 화합물을 포함한다:
Figure 112008056508826-PCT00003
여기서, R4는 메틸 및 에틸과 같은 C1-C6 알킬기로부터 선택되며; M은 소듐 또는 포타슘과 같은 금속이며; n은 정수이고 1≤n≤3이며; y는 정수이고 0≤y≤5이다.
예를 들어, 화학식 (N-1)에서, R4는 p-메틸기일 수 있으며, M은 소듐이며, n=1이며, y=1일 수 있다. 열가소성 조성물의 성분 (iii)은 따라서 화학식 (N-2) 화합물 또는 톨루엔 술폰산의 소듐염 (NaTS)일 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00004
또 다른 구현예에서, 상기 조성물에 사용된 적하방지제는 폴리카보네이트의 용융 강도를 증가시키고, 이에 의하여 융점 가까이 가열될 경우, 상기 수지가 적하되는 성질을 감소시키는 임의의 적당한 첨가제일 수 있다. 적당한 적하방지제의 예는 플루오로폴리머계 적하방지제를 포함한다. 적당한 플루오로폴리머 및 그러한 플루오로폴리머를 제조하는 방법은, 예를 들어, 미국특허번호 3,671,487 및 3,723,373에 알려져 있다. 적당한 플루오로폴리머는 하나 이상의 불소화된 알파-올레핀 모노머로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 호모폴리머 및 코폴리머를 포함한다. 용어 "불소화된 알파-올레핀 모노머"는 적어도 하나의 불소 원자 치환기를 포함하는 알파-올레핀 모노머를 의미한다. 몇몇 적당한 불소화된 알파-올레핀 모노머는, 예를 들어, 테트라플루오로에틸렌, 트리플루오로에틸렌, 1,1-디플루오로에틸렌, 플루오로에틸렌, 1,1-디플루오로-2-클로로에틸렌, 1,1-디플루오로-1,1-디클로로에틸렌, 1,2-디플루오로-1,2-디클로로에틸렌, 1-플루오로-2,2-디클로로에틸렌, 1-클로로-1-플루오로에틸렌, 및 1,1,2-트리클로로-2-플루오로틸렌과 같은 플루오로에틸렌; 및 예를 들어, 헥사플루오로프로필렌, 1,1,1,3-테트라플루오로프로필렌, 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로필렌, 및 1,1,1,2-테트라플루오로프로필렌과 같은 플루오로프로필렌을 포함한다. 다른 구현예에서, 적당한 불소화된 알파-올레핀 코폴리머는, 예를 들어, 폴리(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌)과 같은, 2개 이상의 불소화된 알파-올레핀 코폴리머로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 코폴리머, 및, 예를 들어, 폴리(테트라플루오로에틸렌-에틸렌-프로필렌) 코폴리머와 같은, 하나 이상의 불소화된 모노머 및 상기 불소화된 모노머와 공중합할 수 있는 하나 이상의 비불소화된 모노에틸렌성 불포화 모노머로부터 유도된 구조 단위를 포함하는 코폴리머를 포함한다. 적당한 비불소화된 모노에틸렌성 불포화 모노머는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 부텐과 같은 알파-올레핀 모노머, 예를 들어, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 등과 같은 아크릴레이트 모노머, 예를 들어, 시클로헥실 비닐 에테르, 에틸 비닐 에테르, n-부틸 비닐 에테르와 같은 비닐 에테르류, 예를 들어, 비닐 아세테이트 및 비닐 베르사테이트 (vinyl versatate)와 같은 비닐 에스테르류를 포함한다. 플루오로폴리머는 2003년 9월 2일에 발행된 미국특허번호 6,613,824에 개시된 것과 같이, 본 기술분야에서 공지된 임의의 방법에 의해 상기 조성물에 포함될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 플루오로폴리머는 캡슐화된 플루오로폴리머의 형태로 사용된다. 특정의 캡슐화된 플루오로폴리머는 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 캡슐화 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 또는 Teflon™ 그래프트화 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 (TSAN)이다. TSAN은 부분 SAN 캡슐화 Teflon™ 입자를 얻기 위하여 Teflon™의 수성 분산액/에멀젼의 존재하에서 스티렌과 아크릴로니트릴을 공중합시킴으로써 제조될 수 있다. TSAN은, 예를 들어, 캡슐화된 플루오로폴리머의 총중량을 기준으로 약 50wt% PTFE 및 약 50wt% 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머를 포함할 수 있다. 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머는, 예를 들어, 상기 코폴리머의 총중량을 기준으로 약 75wt% 스티렌 내지 약 25wt% 아크릴로니트릴일 수 있다. TSAN은 폴리테트라플루오로에틸렌에 비하여 상당한 장점을 제공하는데, 예컨데 TSAN은 상기 조성물에서 보다 쉽게 분산된다. TSAN 입자는 전형적으로 약 35 내지 약 70 마이크로미터, 구체적으로 약 40 내지 약 65 마이크로미터의 입자 크기를 갖는다.
또 다른 구현예에서, 불소 (F)와 같은 할로겐의 함량은, DIN/VDE와 같은 몇몇 ECO 규정을 준수하기 위하여, 난연성 조성물의 총중량을 기준으로 약 0.1wt% 이하로 조절된다.
본 명세서에서 개시된 조성물에 포함된 유리 섬유는 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있으며 수많은 제조자로부터 널리 입수가능하다. 최종적으로 전기적 용도로 사용되는 조성물의 경우에, 상대적으로 소듐이 결여된 석회-알루미늄 보로실리케이트 유리로 구성된 섬유 유리 필라멘트를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 "E" 유리로 알려져 있다. 그러나, 다른 유리 조성물이 유용하다. 모든 그러한 유리는 본 발명의 범위 내인 것으로 간주된다. 필라멘트는 표준 공정에 의해, 예를 들어, 스팀 또는 에어 블로잉, 불꽃 블로잉, 기계적 풀링(mechanical pulling)에 의해 제조된다. 플라스틱 강화용으로 바람직한 필라멘트의 예는 기계적 풀링에 의해 제조된다. 필라멘트 직경은 약 0.00012 내지 약 0.00075 인치의 범위일 수 있지만, 이는 본 발명에서 중요하지 않다. 그러나, 필라멘트 직경이 작을수록 또한 그것으로 처리된 플라스틱의 강도가 증가할 것이라는 것이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다.
유리 필라멘트의 길이 및 그것들이 섬유로 묶이고 상기 섬유가 차례로 실 (yarns), 로프 또는 조방사 (rovings)로 묶이거나, 또는 매트로 직조되는 등의 여부는 또한 본 발명에서 중요하지 않다. 그러나, 본 발명의 성형 조성물을 제조하는데 있어서, 약 1/8 인치 내지 약 2 인치 길이의 절단된 끈(chopped strand)의 형태로 필라멘트 유리를 사용하는 것이 편리하다. 한편, 컴파운딩 중에 상당한 파쇄가 일어나기 때문에, 상기 조성물로 성형된 물품에서 훨씬 짧은 길이를 발견할 것이다.
예를 들어, 유리 섬유는 Owens Corning CRATEC® 브랜드 드라이 촙드 스트랜드 섬유 등급 415A (실란 호제를 갖는 비본딩 등급) (4mm 길이)를 포함할 수 있다.
본 발명에 유용한 유리 섬유는 "호제(sizing)"로 지칭되는 화학 코팅제로 처리될 수 있다. 호제는, 예를 들어, 미국특허번호 6,405,759에서 설명된 것과 같은 유리 섬유에 도포될 수 있다. 몇몇 호제의 예는 필름 형성 폴리머 재료 (예를 들어, 저분자량 에폭시 에멀젼), 오르가노실란류, 커플링 또는 키잉제 (keying agent), 양이온성 또는 비이온성 윤활제, 가공 보조제, 실란류, 유기관능성 실란류 (예를 들어, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란), 및 가교제 (예를 들어, 비스-실란 및 산화방지제)를 포함한다.
일 구현예에서, 본 발명에 유용한 유리 섬유는 섬유를 보호하기 위하여 시약으로 표면 처리된다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 하기를 포함하는 유리 섬유 강화 폴리카보네이트 조성물을 제공한다:
(i) 폴리카보네이트 100 중량부;
(ii) 유리 섬유 약 5 중량부 내지 약 40 중량부;
(iii) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머 약 5 중량부 내지 약 30 중량부;
(iv) 방향족 술폰 술포네이트 약 0.0001 중량부 내지 약 0.2 중량부;
(v) 방향족 술포네이트 약 0.002 중량부 내지 약 0.5 중량부; 및
(vi) 선택적으로 적하방지제 약 0.01 중량부 내지 약 0.26 중량부.
유리 섬유의 함량은, 상기 조성물 중의 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 일반적으로 약 5 중량부 내지 약 40 중량부이며, 구체적으로 그것은 약 6 내지 약 20 중량부를 포함하여 약 5 중량부 내지 약 30 중량부일 수 있으며, 가장 구체적으로 그것은 약 7 내지 약 9 중량부일 수 있다.
폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머의 함량은, 상기 조성물 중의 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 일반적으로 약 8 내지 약 25 중량부를 포함하여 약 5 중량부 내지 약 30 중량부이며, 보다 구체적으로 약 12 내지 약 20 중량부를 포함하여 약 10 내지 약 25 중량부이다. 본 수지 조성물 중에 존재하는 폴리실록산-폴리카보네이트에 의해 제공되는 것과 같은,수지 조성물 중의 폴리실록산 함량은, 조성물에서 성분 (i) 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 약 0.25 내지 약 6wt%, 구체적으로 약 0.4 내지 약 5wt%, 보다 구체적으로 약 0.6 내지 약 4wt%의 함량으로 존재할 수 있다.
KSS와 같은 방향족 술폰 술포네이트의 함량은, 상기 조성물 중의 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 일반적으로 약 0.0001 중량부 내지 약 0.2 중량부이며, 구체적으로 그것은 약 0.0005 내지 약 0.005 중량부를 포함하여 약 0.0003 내지 약 0.01 중량부일 수 있으며, 가장 구체적으로 그것은 약 0.00066 내지 약 0.001 중량부일 수 있다.
NaTS와 같은 방향족 술포네이트의 함량은, 상기 조성물 중의 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 일반적으로 약 0.006 내지 약 0.2 중량부를 포함하여 약 0.002 중량부 내지 약 0.5 중량부이며, 보다 구체적으로 그것은 약 0.02 내지 약 0.1 중량부일 수 있으며, 가장 구체적으로 그것은 약 0.04 중량부 내지 약 0.055 중량부일 수 있다.
TSAN과 같은 적하방지제의 함량은, 상기 조성물 중의 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 일반적으로 약 0.01 중량부 내지 약 0.3 중량부이며, 구체적으로 그것은 약 0.1 내지 약 0.26 중량부를 포함하여 약 0.05 내지 약 0.26 중량부일 수 있으며, 가장 구체적으로 그것은 약 0.15 중량부 내지 약 0.26 중량부일 수 있다.
또 다른 구현예에서, 상기 조성물은 특정 조건하에서 탁월한 난연 성능을 초래하는 수성 캐리어를 포함한다. 예를 들어, 보다 구체적인 구현예에서, 위에서 확인된 두 개의 예시적인 염들 중 하나 이상, 즉 KSS 및 NaTS는 물과 같은 적당한 용매에 미리 혼합되고, 이어서 본 발명에 따라 상기 조성물로 배합될 수 있다.
상기 조성물 중의 폴리카보네이트는 화학식 (1)의 반복 구조 카보네이트 단위를 포함할 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00005
여기서, R1기는 방향족 라디칼, 지환족 라디칼, 및 지방족 라디칼로부터 선택될 수 있다. 일 구현예에서, R1기의 적어도 60%가 방향족 유기 라디칼이다.
또 다른 구현예에서, R1은 방향족 유기 라디칼, 예를 들어, 화학식 (2)의 라디칼이다:
Figure 112008056508826-PCT00006
여기서, 각각의 A1 및 A2는 단일고리의 이가 아릴 라디칼이며 Y1은 A1과 A2를 분리시키는 하나 또는 두 개의 원자를 갖는 브리징 라디칼이다. 예시적인 구현예에서, 하나의 원자가 A1과 A2를 분리시킨다. 이 타입의 라디칼의 예시적인 비제한적 예는 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O2)-, -C(O)-, 메틸렌, 시클로헥실 메틸렌, 2-[2.2.1]-바이시클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 시클로헥실리덴, 시클로펜타데실리덴, 시클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴 (adamantylidene)이다. 브리징 라디칼 Y1은 메틸렌, 시클로헥실리덴, 또는 이소프로필리덴과 같은 탄화수소기 또는 포화 탄화수소기이다.
또 다른 구현예에서, 폴리카보네이트는 화학식 (A-1)의 반복 구조 카보네이트 단위를 포함할 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00007
여기서, Y1, A1 및 A2는 위에서 설명된 것과 같다.
또 다른 구현예에서, 폴리카보네이트는 화학식 (3)의 디히드록시 화합물을 포함하는, 화학식 HO-R1-OH를 갖는 디히드록시 화합물의 계면 반응을 통해 제조될 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00008
여기서, Y1, A1 및 A2는 위에서 설명된 것과 같다.
또 다른 구현예에서, 폴리카보네이트는 일반 화학식 (4)의 비스페놀 화합물의 계면 반응을 통해 제조될 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00009
여기서, Ra 및 Rb는 각각 할로겐 원자 또는 1가의 탄화수소기를 나타내고 동일하거나 상이할 수 있으며; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며; Xa는 화학식 (5)의 기들 중 하나를 나타낸다:
Figure 112008056508826-PCT00010
여기서, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 선형 또는 고리형 탄화수소기이며 Re는 2가의 탄화수소기이다.
또 다른 구현예에서, 폴리카보네이트는 하나 이상의 일반 화학식 (B-1)의 비스페놀 화합물의 계면 반응을 통해 제조될 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00011
여기서, 각각의 G1은 독립적으로 C6-C20 방향족 라디칼이며; E는 독립적으로 결합, C3-C20 지환식 라디칼, C3-C20 방향족 라디칼, C1-C20 지방족 라디칼, 황 함유 결합, 셀레늄 함유 결합, 인 함유 결합, 또는 산소 원자이며; "t"는 1 이상의 수이며; "s"는 0 또는 1이며; "u"는 0을 포함하는 모든 수이다.
적당한 디히드록시 화합물의 몇몇 예시적인 비제한 예는 하기를 포함한다: 레조르시놀; C1 -3 알킬 치환된 레조르시놀; 4-브로모레조르시놀; 하이드로퀴논; 4,4'-디히드록시바이페닐, 1,6-디히드록시나프탈렌, 2,6-디히드록시나프탈렌, 1,1-비스(히드록시페닐)시클로펜탄; 2,2-비스(3-알릴-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(2-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-4-히드록시-6-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-4-히드록시-6-메틸페닐)부탄; 1,3-비스[4-히드록시페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 1,4-비스[4-히드록시페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 1,3-비스[3-t-부틸-4-히드록시-6-메틸페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 1,4-비스[3-t-부틸-4-히드록시-6-메틸페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 4,4'-바이페놀; 2,2',6,8-테트라메틸-3,3',5,5'-테트라브로모-4,4'-바이페놀; 2,2',6,6'-테트라메틸-3,3',5-트리브로모-4,4'-바이페놀; 1,1-비스(4-히드록시페닐)-2,2,2-트리클로로에탄; 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-시아노에탄; 1,1-비스(4-히드록시페닐)디시아노메탄; 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-시아노-1-페닐메탄; 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판; 1,1-비스(4-히드록시페닐)노보난; 3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈라이드; 1,2-비스(4-히드록시페닐)에탄; 1,3-비스(4-히드록시페닐)프로페논; 비스(4-히드록시페닐)설파이드; 4,4'-옥시디페놀; 4,4-비스(4-히드록시페닐)펜타노산; 4,4-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)펜타노산; 2,2-비스(4-히드록시페닐)아세트산; 2,4'-디히드록시디페닐메탄; 2-비스(2-히드록시페닐)메탄; 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시-5-니트로페닐)메탄, 비스(4-히드록시-2,6-디메틸-3-메톡시페닐)메탄; 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄; 1,1-비스(4-히드록시-2-클로로페닐)에탄; 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀-A); 1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(4-히드록시-3-이소프로필페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-페닐-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시-5-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-히드록시-5-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시-5-이소프로필페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-히드록시-5-이소프로필페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-5-클로로-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-5-페닐-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-5-페닐-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디이소프로필-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디페닐-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라클로로페닐)프로판; 2,2-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라브로모페닐)프로판; 2,2-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라메틸페닐)프로판; 2,2-비스(2,6-디클로로-3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(2,6-디브로모-3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-히드록시-3-에틸페닐)프로판; 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3,5,3',5'-테트라클로로-4,4'-디히드록시페닐)프로판; 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥실메탄; 2,2-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐프로판; 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-3-이소프로필페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-페닐-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)시클로헥산; 4,4'-[1-메틸-4-(1-메틸-에틸)-1,3-시클로헥산디일]비스페놀 (1,3 BHPM); 4-[1-[3-(4-히드록시페닐)-4-메틸시클로헥실]-1-메틸-에틸]-페놀 (2,8 BHPM); 3,8-디히드록시-5a,10b-디페닐쿠마라노(diphenylcoumarano)-2',3',2,3-쿠마란 (DCBP); 2-페닐-3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈이미딘; 1,1-비스(3-클로로-4-히드록시-5-메틸페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-히드록시-5-메틸페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-히드록시-5-이소프로필페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-히드록시-5-이소프로필페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-5-클로로-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-t-부틸-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-5-페닐-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-페닐-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디이소프로필-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디페닐-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라클로로페닐)시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라브로모페닐)시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라메틸페닐)시클로헥산; 1,1-비스(2,6-디클로로-3,5-디메틸-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(2,6-디브로모-3,5-디메틸-4-히드록시페닐)시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-3-이소프로필페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-페닐-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-히드록시-5-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-히드록시-5-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-히드록시-5-이소프로필페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-히드록시-5-이소프로필페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-5-클로로-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-t-부틸-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 비스(3-클로로-5-페닐-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-페닐-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디이소프로필-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(3,5-디페닐-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라클로로페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라브로모페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(4-히드록시-2,3,5,6-테트라메틸페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(2,6-디클로로-3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 1,1-비스(2,6-디브로모-3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 4,4-비스(4-히드록시페닐)헵탄; 1,1-비스(4-히드록시페닐)데칸; 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로도데칸; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)시클로도데칸; 4,4'-디히드록시-1,1-바이페닐; 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸-1,1-바이페닐; 4,4'-디히드록시-3,3'-디옥틸-1,1-바이페닐; 4,4'-(3,3,5-트리메틸시클로헥실리덴)디페놀; 4,4'-비스(3,5-디메틸)디페놀; 4,4'-디히드록시디페닐에테르; 4,4'-디히드록시디페닐티오에테르;1,3-비스(2-(4-히드록시페닐)-2-프로필)벤젠; 1,3-비스(2-(4-히드록시-3-메틸페닐)-2-프로필)벤젠; 1,4-비스(2-(4-히드록시페닐)-2-프로필)벤젠; 1,4-비스(2-(4-히드록시-3-메틸페닐)-2-프로필)벤젠; 2,4'-디히드록시페닐 술폰; 4,4'-디히드록시디페닐술폰 (BPS); 비스(4-히드록시페닐)메탄; 2,6-디히드록시 나프탈렌; 하이드로퀴논; 3-(4-히드록시페닐)-1,1,3-트리메틸인단-5-올; 1-(4-히드록시페닐)-1,3,3-트리메틸인단-5-올; 4,4-디히드록시디페닐 에테르; 4,4-디히드록시-3,3-디클로로디페닐에테르; 4,4-디히드록시-2,5-디히드록시디페닐 에테르; 4,4-티오디페놀; 2,2,2',2'-테트라하이드로-3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로바이[1H-인덴]-6,6'-디올; 비스(4-히드록시페닐)아세토니트릴; 비스(4-히드록시페닐)설폭사이드; 비스(4-히드록시페닐)술폰; 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오린; 2,7-디히드록시피렌; 6,6'-디히드록시-3,3,3',3'- 테트라메틸스피로(비스)인단 ("스피로바이인단 비스페놀"); 3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈라이드; 2,6-디히드록시디벤조-p-디옥신; 2,6-디히드록시티안트렌; 2,7-디히드록시페녹사틴; 2,7-디히드록시-9,10-디메틸페나진; 3,6-디히드록시디벤조푸란; 3,6-디히드록시디벤조티오펜; 2,7-디히드록시카바졸 등, 및 상기 디히드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합 등.
화학식 (4)에 의해 나타내어지는 비스페놀 화합물 타입의 구체적인 예는 1,1-비스(4-히드록시페닐) 메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐) 에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐) 프로판 (이하, "비스페놀 A" 또는 "BPA"), 2,2-비스(4-히드록시페닐) 부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐) 옥탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐) 프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐) n-부탄, 2,2-비스(4-히드록시-1-메틸페닐) 프로판, 1,1-비스(4-히드록시-t-부틸페닐) 프로판, 3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈이미딘, 2-페닐-3,3-비스(4-히드록시페닐)프탈이미딘 (PPPBP), 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (BPI), 및 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)시클로헥산 (DMBPC)을 포함한다. 상기 디히드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.
일 구현예에서, 폴리카보네이트는 화학식 (A-2)의 반복 구조 카보네이트 단위를 포함할 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00012
여기서, p, q, Ra, Rb 및 Xa는 위에서 설명된 것과 같다.
또 다른 구현예에서, 폴리카보네이트는 화학식 (A-3)의 반복 구조 카보네이트 단위, 즉 BPA 단위를 포함할 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00013
선형 폴리카보네이트 및 분지형 폴리카보네이트의 블렌드 뿐만 아니라 분지형 폴리카보네이트가 또한 유용하다. 분지형 폴리카보네이트는 중합 중에 가지화제 (branching agent)를 첨가함으로써 제조될 수 있다. 이러한 가지화제는 히드록실, 카르복실, 카르복실릭 안하이드라이드, 할로포르밀, 및 상기 관능기들의 혼합물로부터 선택된 적어도 세 개의 관능기를 포함하는 다관능성 유기 화합물을 포함한다. 구체적인 예는 트리멜리트산, 트리멜리틱 안하이드라이드, 트리멜리틱 트리클로라이드, 트리스-p-히드록실 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC (1,3,5-트리스((p-히드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA (4(4(1,1-비스(p-히드록시페닐)-에틸) 알파, 알파-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포르밀 프탈릭 안하이드라이드, 트리메스산, 및 벤조페논 테트라카르복실산을 포함한다. 가지화제는 폴리카보네이트의 0.05 내지 2.0wt%의 수준으로 첨가될 수 있다. 폴리카보네이트 생성물의 바람직한 특성에 상당한 영향을 미치지 않는다면, 모든 타입의 폴리카보네이트 말단기가 폴리카보네이트에 유용한 것으로 간주된다.
폴리카보네이트는 1mg/ml의 샘플 농도로, 가교결합된 스티렌 디베닐 벤젠 칼럼을 사용하는 겔 침투 크로마토그래프 (gel permeation chromatography: GPC)에 의해 측정되고, 폴리카보네이트 표준시료로 캘리브레이션 되는 경우, 약 20,000 내지 약 30,000을 포함하여 약 10,000 내지 약 40,000, 가장 구체적으로는 약 24,000 내지 약 28,000의 중량평균분자량(Mw)을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 폴리카보네이트는 얇은 물품의 제조에 적당한 흐름 특성을 갖는다. 용융 부피 유속 (종종 MVR로 약칭됨)은 미리 설정된 온도 및 하중에서 오리피스를 통한 열가소성 수지의 압출 속도를 측정한다. 얇은 물품의 형성에 적당한 폴리카보네이트는 ASTM D1238-04에 따라 300℃/1.2kg에서 측정되는 경우, 0.5 내지 80 cc/10min의 MVR을 가질 수 있다. 특정의 일 구현예에서, 적당한 폴리카보네이트 조성물은 ASTM D1238-04에 따라 300℃/1.2kg에서 측정되는 경우, 0.5 내지 50 cc/10min, 구체적으로는 1 내지 25cc/10min, 보다 구체적으로는 3 내지 15cc/10min의 MVR을 갖는다. 다양한 흐름 특성의 폴리카보네이트 혼합물이 전체적인 바람직한 흐름 특성을 달성하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트는 카보네이트 사슬 단위 및 다른 단위를 포함하는 코폴리머를 포함할 수 있다. 특정의 적당한 코폴리머는 코폴리에스테르-폴리카보네이트 및 폴리에스테르-카보네이트로도 알려진 폴리에스테르-폴리카보네이트이다. 폴리카보네이트 및 폴리에스테르-폴리카보네이트의 조합이 또한 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 경우, "조합"은 모든 혼합물, 블렌드, 알로이, 반응 생성물 등을 포함한다.
그러나, 조성물 중의 폴리에스테르-폴리카보네이트 및/또는 폴리에스테르의 함량은 그것이 조성물의 FR 특성에 부정적인 효과를 발생시키지 않는 그러한 낮은 농도로 유지되어야 한다. 예를 들어, 폴리에스테르-폴리카보네이트 및/또는 폴리에스테르의 함량은 미량이거나, 또는 0 만큼 낮을 수 있다.
적당한 폴리카보네이트는 계면중합 및 용융중합과 같은 공정에 의해 제조될 수 있다. 계면중합에 대한 반응조건은 변할 수 있지만, 예시적인 공정은 일반적으로 수성 가성 소다 (caustic soda) 또는 가성 칼륨 (potash)에 디히드릭 페놀 반응물을 용해 또는 분산시키는 단계, 이렇게 제조된 혼합물을 적당한 수불혼화성 용매 매질에 첨가하는 단계, 및 상기 반응물을, 조절된 pH 조건하에서, 예를 들어, 8 내지 11하에서, 트리에틸아민 또는 상이동 촉매와 같은 적당한 촉매의 존재하에서 카보네이트 전구체와 접촉시키는 단계를 포함한다. 가장 통상적으로 사용되는 수불혼화성 용매는 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔 등을 포함한다. 적당한 카보네이트 전구체는, 예를 들어, 카르보닐 브로마이드 또는 카르보닐 클로라이드와 같은 카르보닐 할라이드, 또는 디히드릭 페놀의 비스할로포르메이트 (예를 들어, 비스페놀 A, 하이드로퀴논 등의 비스클로로포르메이트) 또는 글리콜의 비스할로포르메이트 (예를 들어, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등의 비스할로포르메이트)를 포함한다. 상기 카보네이트 전구체 타입 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.
사슬 정지제 (캡핑제(capping agent)로도 지칭됨)가 중합 중에 포함될 수 있다. 사슬 정지제는 분자량 성장 속도를 제한하며, 따라서 폴리카보네이트의 분자량을 조절한다. 사슬 정지제는 모노 페놀성 화합물, 모노 카르복실산 클로라이드, 및/또는 모노클로로포르메이트 중의 적어도 하나일 수 있다.
예를 들어, 사슬 정지제로 적당한 모노 페놀성 화합물은 페놀, C1-C22 알킬 치환된 페놀, p-쿠밀페놀, p-tertiary-부틸 페놀, 히드록시 디페닐과 같은 단일고리 페놀; p-메톡시페놀과 같은 디페놀의 모노에테르를 포함한다. 알킬 치환된 페놀은 8 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 분지쇄형 알킬 치환기를 갖는 페놀을 포함한다. 모노 페놀성 UV 흡수제가 캡핑제로 사용될 수 있다. 그러한 화합물은 4-치환된-2-히드록시벤조페논 및 그들의 유도체, 아릴 살리실레이트, 레조르시놀 모노벤조에이트, 2-(2-히드록시아릴)-벤조트리아졸류 및 그들의 유도체와 같은 디페놀의 모노에스테르, 2-(2-히드록시아릴)-1,3,5-트리아진류 및 그들의 유도체 등을 포함한다. 구체적으로, 모노 페놀성 사슬 정지제는 페놀, p-쿠밀페놀, 및/또는 레조르시놀 모노벤조에이트를 포함한다.
모노 카르복실산 클로라이드가 또한 사슬 정지제로 적당할 수 있다. 이들은 벤조일 클로라이드, C1-C22 알킬 치환된 벤조일 클로라이드, 톨루오일 클로라이드, 할로겐-치환된 벤조일 클로라이드, 브로모벤조일 클로라이드, 신나모일 클로라이드, 4-나디미도벤조일 클로라이드 (4-nadimidobenzoyl chloride), 및 그것의 혼합물과 같은 단일고리 모노 카르복실산 클로라이드; 트리멜리트산 안하이드라이드 클로라이드 및 나프토일 클로라이드와 같은 다중고리 모노카르복실산 클로라이드; 및 단일고리 및 다중고리 모노카르복실산 클로라이드의 혼합물을 포함한다. 22개 이하의 탄소 원자를 갖는 지방족 모노카르복실산의 클로라이드가 적당하다. 아크릴로일 클로라이드 및 메타크릴로일 클로라이드와 같은 지방족 모노카르복실산의 관능화된 클로라이드가 또한 적당하다. 페닐 클로로포르메이트, 알킬 치환된 페닐 클로로포르메이트, p-쿠밀 페닐 클로로포르메이트, 톨루엔 클로로포르메이트, 및 그것의 혼합물과 같은 단일고리 모노클로로포르메이트를 포함하는 모노클로로포르메이트가 또한 적당하다.
일 구현예에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트는 계면중합에 의해 제조될 수 있다. 디카르복실산을 사용하지 않고, 대응 애시드 할라이드, 특히 애시드 디클로라이드 및 애시드 디브로마이드와 같은 디카르복실산의 반응성 유도체를 사용하는 것이 가능하고, 때때로 오히려 바람직할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 이소프탈산, 테레프탈산, 또는 그들의 혼합물을 사용하는 대신에, 이소프탈로일 디클로라이드, 테레프탈로일 디클로라이드, 및 그들의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.
사용될 수 있는 상이동 촉매 중에는 화학식 (R3)4Q+X의 촉매들이 있으며, 여기서, 각각의 R3는 동일하거나 또는 상이한, C1 -10 알킬기이며; Q는 질소 또는 인 원자이며; X는 할로겐 원자 또는 C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 적당한 상이동 촉매는, 예를 들어, [CH3(CH2)3]4NX, [CH3(CH2)3]4PX, [CH3(CH2)5]4NX, [CH3(CH2)6]4NX, [CH3(CH2)4]4NX, CH3[CH3(CH2)3]3NX, 및 CH3[CH3(CH2)2]3NX를 포함하며, 여기서, X는 Cl-, Br-, C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 일 구현예에서, 상이동 촉매의 유효 함량은 포스겐화 혼합물에서 비스페놀의 중량을 기준으로 0.1 내지 10wt%일 수 있다. 또 다른 구현예에서 상이동 촉매의 유효 함량은 포스겐화 혼합물에서 비스페놀의 중량을 기준으로 0.5 내지 2wt%일 수 있다.
다르게는, 용융 공정이 폴리카보네이트를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 용융중합 공정에서, 폴리카보네이트는, 균일한 분산물을 형성하기 위하여 Banbury® 믹서, 또는 이축 압출기 등에서, 에스테르교환 촉매의 존재하에서 디히드록시 반응물(들) 및 디페닐 카보네이트와 같은 디아릴 카보네이트 에스테르를, 용융된 상태에서, 함께 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 휘발성 모노히드릭 페놀이 증류에 의해 용융된 반응물로부터 제거되며 폴리머는 용융된 잔류물로서 분리된다.
상술한 바와 같이, 상기 조성물은 또한 폴리실록산-폴리카보네이트로도 지칭되는 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머를 포함한다. 상기 코폴리머의 폴리실록산 (본 명세서에서 "폴리디오르가노실록산"으로도 지칭됨) 블록은 화학식 (8)의 반복 실록산 단위 (본 명세서에서 "디오르가노실록산 단위"로도 지칭됨)를 포함한다:
Figure 112008056508826-PCT00014
여기서, 각각의 R은 동일하거나 상이한, C1 -13 1가의 유기 라디칼이다. 예를 들어, R은 독립적으로 C1-C13 알킬기, C1-C13 알콕시기, C2-C13 알케닐기, C2-C13 알케닐옥시기, C3-C6 시클로알킬기, C3-C6 시클로알콕시기, C6-C14 아릴기, C6-C10 아릴옥시기, C7-C13 아릴알킬기, C7-C13 아릴알콕시기, C7-C13 알킬아릴기, 또는 C7-C13 알킬아릴옥시기이다. 상기 기들은 불소, 염소, 불소, 또는 요오드, 또는 그들의 조합으로 완전히 또는 부분적으로 할로겐화될 수 있다. 상기 R 기들의 조합이 동일한 코폴리머에서 사용될 수 있다.
화학식 (8)에서 D 값은 열가소성 조성물에서 각 성분의 타입 및 상대적인 함량, 상기 조성물의 바람직한 특성, 및 유사한 고려사항에 따라 광범위하게 변할 수 있다. 일반적으로, D는 2 내지 1,000, 구체적으로는 2 내지 500, 보다 구체적으로는 5 내지 100의 평균값을 가질 수 있다. 일 구현예에서, D는 10 내지 75의 평균값을 가지며, 또 다른 구현예에서, D는 40 내지 60의 평균값을 갖는다. D가 보다 작은 값, 예컨대 약 40 미만일 때, 상대적으로 보다 많은 양의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 반대로, D가 보다 큰 값, 예컨대 약 40을 초과할 때, 상대적으로 보다 적은 양의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 사용하는 것이 필요할 수 있다.
제1 및 제2 (또는 그 이상의) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머의 조합이 사용될 수 있으며, 여기서 제1 코폴리머의 D의 평균값이 제 2 코폴리머의 D의 평균값보다 작다.
일 구현예에서, 폴리디오르가노실록산 블록은 화학식 (9)의 반복 구조 단위에 의해 제공된다:
Figure 112008056508826-PCT00015
여기서, D는 위에서 정의된 바와 같으며; 각각의 R은 독립적으로 동일 또는 상이할 수 있고, 위에서 정의된 바와 같으며; 각각의 Ar은 독립적으로 동일 또는 상이할 수 있고, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌 라디칼이며, 여기서 상기 결합은 방향족 모이어티 (moiety)에 직접 연결된다. 화학식(9)에서 적당한 Ar기는 C6-C30 디히드록시아릴렌 화합물, 예를 들어 상기 화학식 (3), (4) 또는 (7)의 디히드록시아릴렌 화합물로부터 유도될 수 있다. 상기 디히드록시아릴렌 화합물의 적어도 하나를 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다. 적당한 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)시클로헥산, 비스(4-히드록시페닐 설파이드), 및 1,1-비스(4-히드록시-t-부틸페닐)프로판이다. 상기 디히드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.
화학식 (9)의 단위는 화학식 (10)의 대응하는 디히드록시 화합물로부터 유도될 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00016
여기서, R, Ar, 및 D는 전술한 바와 같다. 화학식 (10)의 화합물은, 예를 들어, 상이동(phase transfer) 조건하에서 디히드록시아릴렌 화합물과 알파, 오메가-비스아세톡시폴리디오르가노실록산의 반응에 의해 얻어질 수 있다.
또 다른 구현예에서, 폴리디오르가노실록산 블록은 화학식 (11)의 단위를 포함한다:
Figure 112008056508826-PCT00017
이 식에서 R 및 D는 위에서 정의된 바와 같으며, 각각의 R1은 독립적으로 2가의 C1-C30 알킬렌이며, 여기서 중합된 폴리실록산 단위는 그것의 대응 디히드록시 화합물의 반응 잔류물이다. 특정의 일 구현예에서, 폴리디오르가노실록산 블록은 화학식 (12)의 반복 구조 단위에 의하여 제공된다:
Figure 112008056508826-PCT00018
여기서, R 및 D는 위에서 정의된 바와 같다. 화학식 (12)에서 각각의 R2는 2가의 C2-C8 지방족기이다. 화학식 (12)에서 각각의 M은 동일 또는 상이할 수 있고, 할로겐, 시아노, 니트로, C1-C8 알킬티오, C1-C8 알킬, C1-C8 알콕시, C2-C8 알케닐, C2-C8 알케닐옥시기, C3-C8 시클로알킬, C3-C8 시클로알콕시, C6-C10 아릴, C6-C10 아릴옥시, C7-C12 아릴알킬, C7-C12 아릴알콕시, C7-C12 알킬아릴, 또는 C7-C12 알킬아릴옥시일 수 있으며, 여기서 각각의 n은 독립적으로 0, 1, 2, 3, 또는 4이다.
일 구현예에서, M은 브로모 또는 클로로, 메틸, 에틸, 또는 프로필과 같은 알킬기, 메톡시, 에톡시, 또는 프로폭시와 같은 알콕시기, 또는 페닐, 클로로페닐, 또는 톨릴과 같은 아릴기이며; R2는 디메틸렌, 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌기이며; R은 C1 -8 알킬, 트리플루오로프로필과 같은 할로알킬, 시아노알킬, 또는 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴과 같은 아릴이다. 또 다른 구현예에서, R은 메틸, 또는 메틸 및 트리플루오로프로필의 혼합물, 또는 메틸 및 페닐의 혼합물이다. 또 다른 구현예에서, M은 메톡시이며, n은 1 이며, R2는 2가의 C1-C3 지방족기이며, 및 R은 메틸이다.
화학식 (12)의 단위는 대응 디히드록시 폴리디오르가노실록산 (13)으로부터 유도될 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00019
여기서, R, D, M, R2, 및 n은 위에서 설명한 바와 같다. 그러한 디히드록시 폴리실록산은 화학식 (14)의 실록산 수화물과 지방족성 불포화 모노히드릭 페놀 사이의 백금 촉매화 부가 (platinium catalyzed addition)를 수행함으로써 제조될 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00020
여기서, R 및 D는 앞서 정의된 바와 같다. 적당한 지방족성 불포화 모노히드릭 페놀은, 예를 들어, 유게놀 (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. 상기한 것 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 약 50 내지 약 99wt%의 카보네이트 단위 및 약 1 내지 약 50wt%의 실록산 단위를 포함한다. 이 범위내에서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 약 70 내지 약 98wt%, 구체적으로는 약 75 내지 약 97wt%의 카보네이트 단위 및 약 2 내지 약 30wt%, 구체적으로는 약 3 내지 약 25wt%의 실록산 단위를 포함한다.
상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 경우, 55% 이상, 구체적으로는 60% 이상, 보다 구체적으로는 70% 이상의 광 투과도를 가질 수 있다. 상기 코폴리머는 또한 ASTM D1003-00에 따라 측정되는 경우, 50% 이하, 구체적으로는 40% 이하, 보다 구체적으로는 30% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다.
특정의 일 구현예에서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 폴리실록산 단위, 및 비스페놀 A, 즉 각각의 A1 및 A2가 p-페닐렌이며 Y1이 이소프로필리덴인 화학식 (3)의 디히드록시 화합물로부터 유도된 카보네이트 단위를 포함할 수 있다. 폴리실록산-폴리카보네이트는 1mg/ml의 샘플 농도로, 가교결합된 스티렌-디베닐 벤젠 칼럼을 사용하는 겔 침투 크로마토그래프에 의해 측정되고, 폴리카보네이트 표준시료로 캘리브레이션 되는 경우, 2,000 내지 100,000, 구체적으로는 5,000 내지 50,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다.
상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 300℃/1.2kg에서 측정되는 경우, 1 내지 35 cc/10min, 구체적으로는 2 내지 30cc/10min의 용융 부피 유속(melt volume flow rate)을 가질 수 있다. 다양한 흐름 특성의 폴리실록산-폴리카보네이트들의 혼합물이 전체적인 바람직한 흐름 특성을 달성하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 적당한 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머의 예는 미국특허번호 6,657,018에 개시된 코폴리머를 포함하며, 상기 특허는 전문이 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다. 미국특허번호 6,657,018에 구체적으로 언급된 것들 보다 많은 수의 폴리실록산 단위를 갖는 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머가 또한 포함된다.
일 구현예에서, 상기 조성물은 C9030P (General Electric Co.)와 같은 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머를 포함한다. C9030P는 실록산 세그먼트 20 중량%를 갖는 PC-실록산이다. 상기 수지 조성물은, 추가적인 성분의 존재하에서, 그로부터 제조된 열가소성 조성물의 적어도 하나의 기계적 특성을 유지하기에 유효량의 폴리실록산-폴리카보네이트를 포함한다. 폴리실록산-폴리카보네이트의 함량은, 상기 조성물에서 성분 (i) 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 일반적으로 약 5wt% 내지 약 30wt%, 구체적으로는 약 8wt% 내지 약 25wt%, 보다 구체적으로는 약 10wt% 내지 약 25wt%, 가장 구체적으로는 약 12wt% 내지 약 20wt%의 범위일 수 있다.
상기 수지 조성물에 존재하는 폴리실록산-폴리카보네이트에 의해 제공되는 상기 수지 조성물 중의 폴리실록산 함량은, 상기 조성물에서 성분 (i) 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 일반적으로 약 0.25 내지 약 6wt%, 구체적으로는 약 0.4 내지 약 5wt%, 보다 구체적으로는 약 0.6 내지 약 4wt%의 양으로 존재할 수 있다.
어떠한 특별한 이론에 구속되기를 바라는 것은 아니지만, KSS 및 NaTS의 조합은, 할로겐화된 난연 첨가제의 부존재 및 적하방지제의 존재하에서, 폴리카보네이트 조성물에서 저농도로 상승작용을 나타내도록 작용할 수 있다. 예를 들어, 적하방지제의 존재하에서, 0.005 phr KSS 및 0.025 phr NaTS의 조합은 1.6mm, 심지어 1.2mm에서 UL V0 성능을 나타냈다.
일 구현예에서, 본 발명의 난연 조성물은 1.6mm에서 강건한 V0 성능을 나타내며, 추가적인 최적화된 난연 첨가제의 첨가로, 전통적으로 유리 섬유로 충전된 것과 같이 폴리카보네이트의 탁월한 기계적 성능을 유지하면서, 1.2mm에서 강건한 V0를 생성할 수 있다. 더욱이, 상기 재료의 충격 특성은 기존 제품에 비해 훨씬 더 개선되었다.
다른 일 구현예에서, 본 발명의 조성물은 하기를 포함한다:
(i) 폴리카보네이트 100 중량부;
(ii) 유리 섬유 약 5 중량부 내지 약 30 중량부;
(iii) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머 약 5 중량부 내지 약 30 중량부;
(iv) 방향족 술폰 술포네이트 약 0.0001 중량부 내지 약 0.2 중량부;
(v) 방향족 술포네이트 약 0.002 중량부 내지 약 0.5 중량부;
(vi) 선택적으로 적하방지제 약 0.01 중량부 내지 약 0.26 중량부; 및
(v) 가수분해 안정제, 충격 개질제, 충전제/보강제, 시각 효과 향상제, 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 자외광 흡수제, 가소제, 금형 이형제, 윤활제, 대전방지제, 안료, 염료, 난연제, 가공 보조제(processing aid), 방사선 안정제(radiation stabilizer), 및 그것들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 선택적인 첨가제.
다양한 구현에에서, 상기 조성물에 통상 포함되는 첨가제는 상기 조성물의 바람직한 특성이 불리한 영향을 받지 않도록 선택된다. 첨가제의 혼합물이 사용될 수 있다. 그러한 첨가제는 조성물을 형성하기 위한 성분들의 혼합 중 적당한 시기에 혼합될 수 있다.
본 발명의 조성물은 에스테르 및/또는 카보네이트기의 가수분해를 감소시키기 위하여 하나 이상의 가수분해 안정제를 포함할 수 있다. 전형적인 가수분해 안정제는 2,2',6,6'-테트라이소프로필디페닐카르보디이미드와 같이 위치 2 및 2'에 치환된 방향족 및/또는 지환식 모노카르보디이미드류와 같은 카르보디이미드계 첨가제를 포함할 수 있다. 500g/mol 이상의 분자량을 갖는 폴리카르보디이미드가 또한 적당하다. 가수분해 안정제로 유용한 다른 화합물은 에폭시 변성 아크릴 올리고머류 또는 폴리머류, 및 지환식 에폭사이드에 기초한 올리고머류를 포함한다. 적당한 에폭시 관능화된 안정제의 특정례는 코네티컷주, 댄버리의 Union Carbide Corporation (Dow Chemical의 자회사)에 의해 공급되는 지환식 에폭사이드 수지 ERL-4221; 및 위스콘신주, 스터트반트의 Johnson Polymer Inc에서 입수가능한 JONCRYL® ADR-4300 및 JONCRYL® ADR-4368를 포함한다. 존재하는 경우에, 가수분해 안정제는 상기 열가소성 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 0.05 내지 1wt%, 구체적으로는 0.1 내지 0.5wt%, 보다 구체적으로는 0.12 내지 0.3wt%의 양으로 사용될 수 있다.
상기 조성물은 안료 및/또는 염료 첨가제와 같은 착색제를 포함할 수 있다. 적당한 안료는 예를 들어, 징크 옥사이드, 티타늄 디옥사이드, 아이언 옥사이드 등과 같은 금속 산화물 및 혼합된 금속 산화물; 징크 설파이드 등과 같은 설파이드; 알루미네이트; 소듐 설포-실리케이트, 설페이트, 크로메이트 등; 카본 블랙; 징크 페라이트; 울트라마린 블루; 피그먼트 브라운 24; 피그먼트 레드 101; 피그먼트 옐로우 119와 같은 무기 안료; 아조류, 디아조류, 퀴나크리돈류, 페릴렌류, 나프탈렌 테트라카르복실산, 플라반트론류(flavanthrones), 이소인돌리논류, 테트라클로로이소인돌리논류, 안트라퀴논류, 안탄트론류, 디옥사진류, 프탈로시아닌류, 및 아조 레이크류(azo lakes); 피그먼트 블루 60, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 149, 피그먼트 레드 177, 피그먼트 레드 179, 피그먼트 레드 202, 피그먼트 바이올렛 29, 피그먼트 블루 15, 피그먼트 그린 7, 피그먼트 옐로우 147 및 피그먼트 옐로우 150과 같은 유기 안료, 또는 상기 안료들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 존재하는 경우, 안료는 상기 열가소성 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 0.01 내지 10wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
적당한 염료는 유기 물질일 수 있으며, 예를 들어, 쿠마린 460(블루), 쿠마린 6(그린), 나일 레드 등과 같은 쿠마린 염료; 란타나이드 착물 (lanthanide complexes); 탄화수소 및 치환된 탄화수소 염료; 다중고리 방향족 탄화수소 염료; 옥사졸 또는 옥사디아졸 염료와 같은 신틸레이션 염료 (scintillation dyes); 아릴- 또는 헤테로아릴-치환된 폴리(C2 -8) 올레핀 염료; 카르보시아닌 염료; 인단트론 염료; 프탈로시아닌 염료; 옥사진 염료; 카르보스티릴 염료; 나프탈렌테트라카르복실산 염료; 포피린 염료; 비스(스티릴)바이페닐 염료; 아크리딘 염료; 안트라퀴논 염료; 시아닌 염료; 메틴 염료; 아릴메탄 염료; 아조 염료; 인디고이드 염료; 티오인디고이드 염료; 디아조늄 염료; 니트로 염료; 퀴논 이민 염료; 아미노케톤 염료; 테트라졸륨 염료; 티아졸 염료; 페릴렌 염료, 페리논 염료; 비스-벤즈옥사졸릴티오펜 (BBOT); 트리아릴메탄 염료; 크산텐 염료; 티오크산텐 염료; 나프탈이미드 염료; 락톤 염료; 근적외 파장을 흡수하고 가시 파장 등을 방출하는 반스토크 이동 염료 (anti-stokes shift dye)와 같은 형광물질 (fluorophore); 7-아미노-4-메틸쿠마린; 3-(2'-벤조티아졸일)-7-디에틸아미노쿠마린; 2-(4-바이페닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸; 2,5-비스-(4-바이페닐일)-옥사졸; 2,2'-디메틸-p-쿼터페닐; 2,2-디메틸-p-터페닐; 3,5,3"",5""-테트라-t-부틸-p-퀸퀘페닐(quinquephenyl); 2,5-디페닐푸란; 2,5-디페닐옥사졸; 4,4'-디페닐스틸벤; 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란; 1,1'-디에틸-2,2'-카르보시아닌 아이오다이드; 3,3'-디에틸-4,4',5,5'-디벤조티아트리카르보시아닌 아이오다이드; 7-디메틸아미노-1-메틸-4-메톡시-8-아자퀴놀론-2; 7-디메틸아미노-4-메틸퀴놀론-2; 2-(4-(4-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-3-에틸벤조티아졸륨 퍼클로레이트; 3-디에틸아미노-7-디에틸이미노페녹사조늄 퍼클로레이트; 2-(1-나프틸)-5-페닐옥사졸; 2,2'-p-페닐렌-비스(5-페닐옥사졸); 로다민 700; 로다민 800; 피렌; 크리센 (chrysene); 루브렌 (rubrene); 코로넨 (coronene) 등과 같은 발광 염료, 또는 상기 염료 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 존재하는 경우, 염료는 상기 열가소성 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로, 0.01 내지 10wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
상기 조성물은 그것의 내충격성을 증가시키기 위하여 충격 개질제를 선택적으로 포함할 수 있다. 이러한 충격 개질제는 (i) 약 10℃ 미만, 보다 구체적으로는 약 -10℃ 미만, 또는 보다 구체적으로는 약 -40℃ 내지 -80℃의 Tg를 갖는 엘라스토머 (예컨대, 고무) 폴리머 하층 (elastomeric polymer substrate), 및 (ii) 엘라스토머 폴리머 기재에 그래프트된 경질 폴리머성 상층 (rigid polymeric superstrate)을 포함하는 엘라스토머 개질된 그래프트 코폴리머를 포함한다. 알려진 바와 같이, 엘라스토머 개질된 그래프트 코폴리머는 먼저 엘라스토머 폴리머를 제공하는 단계, 이어서 엘라스토머의 존재하에 경질상(rigid phase)의 구성 모노머(들)를 중합시켜 그래프트 코폴리머를 수득하는 단계에 의하여 제조될 수 있다. 그래프트는 그래프트 가지로서 또는 쉘 (shell)로서 엘라스토머 코어 (core)에 부착될 수 있다. 쉘은 코어를 단지 물리적으로 캡슐화하거나, 또는 쉘은 부분적으로 또는 본질적으로 완전하게 코어에 그래프트될 수 있다.
엘라스토머 상 (elastomer phase)으로 사용하기에 적당한 물질은, 예를 들어, 공액 디엔 고무; 공액 디엔과 50wt% 미만의 공중합가능한 모노머의 코폴리머; 에틸렌 프로필렌 코폴리머 (EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무 (EPDM)와 같은 올레핀 고무; 에틸렌-비닐 아세테이트 고무; 실리콘 고무; 엘라스토머성 C1 -8 알킬 (메트)아크릴레이트; C1 -8 알킬 (메트)아크릴레이트와 부타디엔 및/또는 스티렌 의 엘라스토머성 코폴리머; 또는 상기 엘라스토머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
엘라스토머 상 제조에 적당한 공액 디엔 모노머는 화학식 (15)의 것이다:
Figure 112008056508826-PCT00021
여기서, 각각의 Xb는 독립적으로 수소, C1-C5 알킬 등이다. 사용될 수 있는 공액 디엔 모노머의 예는 부타디엔, 이소프렌, 1,3-헵타디엔, 메틸-1,3-펜타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-펜타디엔; 1,3- 및 2,4-헥사디엔 등, 및 상기 공액 디엔 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물이다. 특정의 공액 디엔 호모폴리머는 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌을 포함한다.
공액 디엔 고무의 코폴리머, 예를 들어 공액 디엔 및 그것과 공중합가능한 하나 이상의 모노머의 수성 라디칼 에멀젼 중합에 의해 제조된 코폴리머가 또한 사용될 수 있다. 비닐 방향족 화합물은 에틸렌성 불포화 니트릴 모노머와 공중합되어 코폴리머를 형성할 수 있는데, 여기서 비닐방향족 화합물은 화학식 (16)의 모노머를 포함할 수 있다:
Figure 112008056508826-PCT00022
여기서, 각각의 Xc는 독립적으로 수소, C1-C12 알킬, C3-C12 시클로알킬, C6-C12 아릴, C7-C12 아릴알킬, C7-C12 알킬아릴, C1-C12 알콕시, C3-C12 시클로알콕시, C6-C12 아릴옥시, 클로로, 브로모 또는 히드록시이며, R은 수소, C1-C5 알킬, 브로모 또는 클로로이다. 사용될 수 있는 적당한 모노비닐방향족 모노머의 예는 스티렌, 3-메틸스티렌, 3,5-디에틸스티렌, 4-n-프로필스티렌, 알파-메틸스티렌, 알파-메틸 비닐톨루엔, 알파-클로로스티렌, 알파-브로모스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 테트라-클로로스티렌 등, 및 상기 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 스티렌 및/또는 알파-메틸스티렌은 공액 디엔 모노머와 공중합가능한 모노머로 사용될 수 있다.
공액 디엔과 공중합가능한 다른 모노머는 이타콘산, 아크릴아미드, N-치환된 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드, 말레익 안하이드라이드, 말레이미드, N-알킬-, 아릴-, 또는 할로아릴-치환된 말레이미드, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은 모노비닐 모노머, 및 일반 화학식 (17)의 모노머이다:
Figure 112008056508826-PCT00023
여기서, R은 수소, C1-C5 알킬, 브로모 또는 클로로이고, Xc는 C1-C12 알콕시카르보닐, C1-C12 아릴옥시카르보닐, 또는 히드록시 카르보닐 등이다. 화학식 (17)의 모노머의 예는 아크릴산, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트 등, 및 상기 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. n-부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 및 2-에틸헥실 아크릴레이트와 같은 모노머는 공액 디엔 모노머와 공중합가능한 모노머로서 통상적으로 사용된다. 상기 모노비닐 모노머 및 모노비닐방향족 모노머의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
엘라스토머 상으로서 사용하기에 적당한 (메트)아크릴레이트 모노머는 C1 -8 알킬 (메트)아크릴레이트, 특히 C4 -6 알킬 아크릴레이트, 예를 들어 n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 등, 및 상기 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합의 가교결합된 입상의 에멀젼 호모폴리머 또는 코폴리머일 수 있다. C1 -8 알킬 (메트)아크릴레이트 모노머는 선택적으로 15wt% 이하의 화학식 (15), (16), 또는 (17)의 코모노머와 함께 혼합되어 중합될 수 있다. 예시적인 코모노머는 부타디엔, 이소프렌, 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 펜에틸메타크릴레이트, N-시클로헥실아크릴아미드, 비닐 메틸 에테르, 및 상기 코모노머 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 선택적으로, 5중량% 이하의 다관능성 가교결합 코모노머, 예를 들어 디비닐벤젠, 글리콜 비스아크릴레이트와 같은 알킬렌디올 디(메트)아크릴레이트, 알킬렌트리올 트리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 디(메트)아크릴레이트, 비스아크릴아미드, 트리알릴 시아누레이트, 트리알릴 이소시아누레이트, 알릴 (메트)아크릴레이트, 디알릴 말레에이트, 디알릴 푸마레이트, 디알릴 아디페이트, 시트르산의 트리알릴 에스테르, 인산의 트리알릴 에스테르 등, 및 상기 가교제 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 존재할 수 있다.
엘라스토머 상은, 연속식, 반회분식 (semibatch), 또는 회분식 공정을 사용하여, 괴상 (mass), 에멀젼, 현탁, 용액, 또는 벌크-현탁, 에멀젼-벌크, 벌크-용액 또는 다른 기술과 같은 조합된 공정에 의해 중합될 수 있다. 엘라스토머 하층의 입자 크기는 중요하지 않다. 예를 들어, 에밀젼계 중합된 고무 격자의 경우에는 0.001 내지 25㎛, 구체적으로는 0.01 내지 15㎛, 또는 보다 구체적으로는 0.1 내지 8㎛의 평균 입자 크기가 사용될 수 있다. 벌크 중합된 고무 기재의 경우에는 0.5 내지 10㎛, 구체적으로는 0.6 내지 1.5㎛의 입자 크기가 사용될 수 있다. 입자 크기는 단순한 광투과법 또는 모세관 유체역학 크로마토그래프 (capillary hydrodynamic chromatography)(CHDF)에 의해 측정될 수 있다. 엘라스토머 상은 입상의 적절하게 가교결합된 공액 부타디엔 또는 C4 -6 알킬 아크릴레이트 고무일 수 있으며, 바람직하게는 70% 초과의 겔 함량을 갖는다. 부타디엔과 스티렌 및/또는 C4-6 알킬 아크릴레이트 고무의 혼합물이 또한 적당하다.
엘라스토머 상은 총 그래프트 코폴리머의 5 내지 95wt%, 보다 구체적으로는 엘라스토머-개질된 그래프트 코폴리머의 20 내지 90wt%, 및 보다 더욱 구체적으로는 40 내지 85wt%를 제공할 수 있으며, 그 나머지는 경질 그래프트 상이다.
엘라스토머-개질된 그래프트 코폴리머의 경질 상은 하나 이상의 엘라스토머 폴리머 하층의 존재하에서 모노비닐방향족 모노머 및 선택적으로 하나 이상의 코모노머를 포함하는 혼합물을 그래프트 중합함으로써 형성될 수 있다. 전술한 화학식 (16)의 모노비닐방향족 모노머는, 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 디브로모스티렌과 같은 할로스티렌, 비닐톨루엔, 비닐자일렌, 부틸스티렌, 파라-히드록시스티렌, 메톡시스티렌 등, 또는 상기 모노비닐방향족 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는 경질 그래프트 상에 사용될 수 있다. 적당한 코모노머는, 예를 들어 전술한 모노비닐 모노머 및/또는 일반 화학식 (17)의 모노머를 포함한다. 일 구현예에서, R은 수소 또는 C1-C2 알킬이고, Xc는 시아노 또는 C1-C12 알콕시카르보닐이다. 경질 상에 사용하기에 적당한 코모노머의 특정례는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트 등, 및 상기 코모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
경질 그래프트 상에서 모노비닐방향족 모노머 및 코모노머의 상대적인 비율은 엘라스토머 하층의 타입, 모노비닐방향족 모노머(들)의 타입, 코모노머(들)의 타입, 및 충격 개질제에 요구되는 특성에 따라 광범위하게 변화될 수 있다. 경질 상은 일반적으로 100wt% 이하의 모노비닐방향족 모노머, 구체적으로는 30 내지 100wt%, 보다 구체적으로는 50 내지 90wt%의 모노비닐방향족 모노머를 포함하며, 그 나머지는 코모노머(들)이다.
존재하는 엘라스토머-개질된 폴리머의 함량에 따라, 비그래프트 (ungrafted) 경질 폴리머 또는 코폴리머의 분리된 매트릭스 또는 연속상 (continuous phase)은 엘라스토머-개질된 그래프트 코폴리머와 함께 동시에 수득될 수 있다. 전형적으로, 그러한 충격 개질제는, 상기 충격 개질제의 총중량을 기준으로, 40 내지 95wt%의 엘라스토머-개질된 그래프트 코폴리머 및 5 내지 65wt%의 그래프트 (코)폴리머를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 그러한 충격 개질제는, 상기 충격 개질제의 총중량을 기준으로, 15 내지 50wt%, 보다 구체적으로는 15 내지 25wt%의 그래프트 (코)폴리머와 함께, 50 내지 85wt%, 보다 구체적으로는 75 내지 85wt%의 고무-개질된 그래프트 코폴리머를 포함한다.
또 다른 특정 타입의 엘라스토머-개질된 충격 개질제는 적어도 하나의 실리콘 고무 모노머, 화학식 H2C＝C(Rd)C(O)OCH2CH2Re (이 식에서 Rd는 수소 또는 C1-C8 선형 또는 분지형 알킬기이며, Re는 분지형 C3-C16 알킬기이다)를 갖는 분지형 아크릴레이트 고무 모노머; 제1 그래프트 연결(link) 모노머; 중합성 알케닐-함유 유기 물질; 및 제2 그래프트 연결 모노머로부터 유도되는 구조 단위를 포함한다. 실리콘 고무 모노머는, 예를 들어, 환식 실록산, 테트라알콕시실란, 트리알콕시실란, (아크릴옥시)알콕시실란, (머캅토알킬)알콕시실란, 비닐알콕시실란, 또는 알릴알콕시실란을 단독으로 또는 조합하여, 예컨대 데카메틸시클로펜타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐시클로테트라실록산, 테트라메틸테트라비닐시클로테트라실록산, 옥타페닐시클로테트라실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산 및/또는 테트라에톡시실란을 포함할 수 있다.
예시적인 분지형 아크릴레이트 고무 모노머는 이소-옥틸 아크릴레이트, 6-메틸옥틸 아크릴레이트, 7-메틸옥틸 아크릴레이트, 6-메틸헵틸 아크릴레이트 등을 단독으로 또는 조합하여 포함한다. 중합성 알케닐-함유 유기 물질은, 예를 들어, 화학식(16) 또는 (17)의 모노머, 예를 들어, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 또는 비분지형 (메트)아크릴레이트, 예컨데, 메틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트 등의 단독 또는 그 조합일 수 있다.
상기 적어도 하나의 제1 그래프트 연결 모노머는 (아크릴옥시)알콕시실란, (머캅토알킬)알콕시실란, 비닐알콕시실란, 또는 알릴알콕시실란의 단독 또는 조합, 예를 들어, (감마-메타크릴옥시프로필)(디메톡시)메틸실란 및/또는 (3-머캅토프로필)트리메톡시실란일 수 있다. 상기 적어도 하나의 제2 그래프트 연결 모노머는 적어도 하나의 알릴기를 갖는 폴리에틸렌성 불포화 화합물, 예컨대 알릴 메타크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트, 또는 트리알릴 이소시아누레이트의 단독 또는 조합이다.
실리콘-아크릴레이트 충격 개질제 조성물은, 예를 들어 도데실벤젠술폰산과 같은 계면활성제의 존재하에서 적어도 하나의 실리콘 고무 모노머가 적어도 하나의 제1 그래프트 연결 모노머와 30℃ 내지 110℃ 온도에서 반응하여 실리콘 고무 라텍스를 생성하는, 에멀젼중합에 의해 제조될 수 있다. 다르게는, 시클로옥타메틸테트라실록산과 같은 환식 실록산 및 테트라에톡시오르소실리케이트를 (감마-메타크릴옥시프로필)메틸디메톡시실란과 같은 제1 그래프트 연결 모노머와 반응시켜 100㎚ 내지 2㎛의 평균 입자 크기를 갖는 실리콘 고무를 제공할 수 있다. 그 다음, 벤조일 퍼옥사이드와 같은 자유 라디칼 생성 중합 촉매의 존재하에서, 선택적으로 알릴메타크릴레이트와 같은 가교결합 모노머의 존재하에서, 적어도 하나의 분지형 아크릴레이트 고무 모노머를 실리콘 고무 입자와 중합시킨다. 그 다음, 이 라텍스를 중합성 알케닐-함유 유기 물질은 및 제2 그래프트 연결 모노머와 반응시킨다. 그래프트 실리콘-아크릴레이트 고무 혼성체 (hybrid)의 라텍스 입자를 (응집제 처리에 의한) 응집을 통하여 수성 상으로부터 분리하고 미세 분말로 건조시켜 실리콘-아크릴레이트 고무 충격 개질제 조성물을 제조할 수 있다. 이 방법은 100㎚ 내지 2㎛의 입자 크기를 갖는 실리콘-아크릴레이트 충격 개질제 제조에 일반적으로 사용될 수 있다.
상기 엘라스토머-개질된 그래프트 코폴리머를 형성하기 위한 알려진 공정은, 연속식, 반회분식, 또는 회분식 공정을 사용하여, 괴상 (mass), 에멀젼, 현탁, 및 용액 공정, 또는 조합된 공정, 예컨대 벌크-현탁, 에멀젼-벌크, 벌크-용액 또는 다른 기법들을 포함한다.
바람직한 경우에, SAN 코폴리머를 포함하는 상기 타입의 충격 개질제는, 염기성 물질, 예컨대 C6 -30 지방산의 알칼리 금속염, 예를 들어 소듐 스테아레이트, 리튬 스테아레이트, 소듐 올리에이트, 포타슘 올리에이트 등; 알칼리 금속 카보네이트, 아민 예컨대 도데실 디메틸 아민, 도데실 아민 등; 및 아민의 암모늄염이 없는 에멀젼중합 공정에 의해 제조될 수 있다. 그러한 물질들은 통상적으로 에멀젼중합에서 계면활성제로 사용되며, 폴리카보네이트의 에스테르교환 및/또는 열화를 촉매화할 수 있다. 대신에, 이온성 설페이트, 술포네이트 또는 포스페이트 계면활성제가 충격 개질제의 제조에, 특히 충격 개질제의 엘라스토머 하층 부분의 제조에 사용될 수 있다. 적당한 계면활성제는, 예를 들어, C1 -22 알킬 또는 C7 -25 알킬아릴 술포네이트, C1 -22 알킬 또는 C7 -25 알킬아릴 설페이트, C1 -22 알킬 또는 C7 -25 알킬아릴 포스페이트, 치환된 실리케이트, 및 그들의 혼합물을 포함한다. 특정의 계면활성제는 C6-16, 구체적으로는 C8 -12 알킬 술포네이트이다.
상기 조성물에 사용될 수 있는 특정의 충격 개질제는 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 (MBS) 충격 개질제이다. ABS 및 MBS를 제외한 엘라스토머-개질된 그래프트 코폴리머의 다른 예는 아크릴로니트릴-스티렌-부틸 아크릴레이트 (ASA), 메틸 메타크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (MABS), 및 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-디엔-스티렌 (AES)을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.
존재하는 경우에, 충격 개질제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로, 약 0.1 내지 약 30wt%의 함량으로 존재할 수 있다.
상기 조성물은 충전제 또는 보강제를 포함할 수 있다. 사용되는 경우, 적당한 충전제 또는 보강제는, 예를 들어, 실리케이트 및 실리카 분말 예컨대 알루미늄 실리케이트 (멀라이트), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융 실리카, 결정질 실리카 그래파이트, 천연 규사 등; 보론 분말 예컨대 보론 나이트라이드 분말, 보론-실리케이트 분말 등; 산화물 예컨대 TiO2, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드 등; 칼슘 설페이트 (그것의 무수물, 이수화물 또는 삼수화물); 칼슘 카보네이트 예컨대 쵸크 (chalk), 석회석, 대리석, 합성 침전된 칼슘 카보네이트 등; 섬유상, 모듈상, 침상, 판상 (lamellar) 활석 등을 포함하는 활석; 규회석; 표면-처리된 규회석; 유리 구체 (glass sphere) 예컨대 중공 (hollow) 및 중실 (solid) 유리 구체, 실리케이트 구체, 세노스피어 (cenosphere), 알루미노실리케이트 (비정질) 등; 경질 카올린, 연질 카올린, 하소 카올린, 중합성 매트릭스 수지와의 상용성을 촉진시키기 위하여 본 기술분야에서 알려져 있는 다양한 코팅제를 포함하는 카올린 등; 단결정 섬유 또는 “휘스커 (whisker)” 예컨대 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 카바이드, 철, 니켈, 구리 등; 섬유 (연속상 및 절단 섬유 포함) 예컨대 석면, 탄소섬유, 추가적인 유리 섬유, 예컨대 E, A, C, ECR, R, S, D 또는 NE 유리 등; 설파이드 예컨대 몰리브덴 설파이드, 징크 설파이드 등; 바륨 화합물 예컨대 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트, 바륨 설페이트, 중정석 등; 금속 및 금속 산화물 예컨대 입상 또는 섬유상 알루미늄, 청동, 아연, 구리 및 니켈 등; 플레이크 충전제 예컨대 유리 플레이크, 플레이크된 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드, 알루미늄 플레이크, 스틸 플레이크 등; 섬유상 충전제, 예를 들어 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 칼슘 설페이트 헤미하이드레이트 중 적어도 하나를 포함하는 블렌드로부터 유도된 것과 같은 무기 단섬유 등; 천연 충전제 및 보강제, 예컨대 목재를 분쇄하여 수득한 목분, 섬유상 제품 예컨대 셀룰로오스, 면, 사이잘(sisal), 황마, 전분, 코르크 분말, 리그닌, 분쇄된 견과류 껍질, 옥수수, 쌀겨 등; 유기 충전제 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤족사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알코올) 등과 같은 섬유를 형성할 수 있는 유기 폴리머로부터 생성된 보강 유기 섬유상 충전제; 및 부가적인 충전제 및 보강제 예컨대 운모, 점토, 장석, 연도 분진, 필라이트 (fillite), 석영, 규암, 펄라이트, 트리폴리 (tripoli), 규조토, 카본 블랙 등, 또는 상기 충전제 또는 보강제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
충전제 및 보강제는 금속재료층으로 코팅하여 전도성을 촉진시키거나, 또는 실란으로 표면 처리하여 중합성 매트릭스 수지와의 부착성 및 분산성을 개선시킬 수 있다. 또한, 보강 충전제는 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트 섬유의 형태로 제공될 수 있으며, 단독으로 또는 예를 들면 공직조 (co-weaving) 또는 코어/쉬스 (core/sheath), 사이드-바이-사이드, 오렌지-타입 또는 매트릭스 및 피브릴 구조물(fibril constructions)을 통하여, 또는 섬유 제조 분야의 숙련자들에게 공지되어 있는 다른 방법에 의하여 다른 타입의 섬유와 조합하여 사용될 수 있다. 적당한 공직조 구조물은, 예를 들어 유리 섬유-탄소 섬유, 탄소 섬유-방향족 폴리이미드(아라미드) 섬유, 및 방향족 폴리이미드 섬유 유리 섬유 등을 포함한다. 섬유상 충전제는, 예를 들어 조방사, 직조 섬유상 보강제, 예컨대 0 내지 90도 직물 등; 부직조 섬유상 보강제 예컨대 연속 스트랜드 매트, 절단 스트랜드 매트, 티슈, 페이퍼 및 펠트 (felt) 등; 또는 3차원 보강제 예컨대 노끈 (braid)의 형태로 공급될 수 있다. 존재하는 경우, 충전제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0 내지 90wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
시각 효과 향상제는, 종종 시각 효과 첨가제 또는 안료로도 알려져 있는데, 캡슐화된 형태로, 비캡슐화된 형태로, 또는 폴리머 수지를 포함하는 입자에 적층되어 존재할 수 있다. 몇몇 시각 효과 첨가제의 비제한적인 예에는 알루미늄, 금, 은, 구리, 니켈, 티타늄, 스테인레스 스틸, 니켈 설파이드, 코발트 설파이드, 망간 설파이드, 금속 산화물, 화이트 마이카, 블랙 마이카, 펄 마이카, 합성 마이카, 티타늄 디옥사이드로 코팅된 마이카, 금속 코팅된 유리 플레이크, 및 Perylene Red를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는 착색제가 있다. 시각 효과 첨가제는 높거나 낮은 종횡비를 가질 수 있고, 1 이상의 면 (facet)을 포함할 수 있다. Solvent Blue 35, Solvent Blue 36, Disperse Violet 26, Solvent Green 3, Anaplast Orange LFP, Perylene Red, 및 Morplas Red 36과 같은 염료가 사용될 수 있다. 형광 염료가 또한 사용될 수 있는데, Permanent Pink R (Clariant Corporation의 Color Index Pigment Red 181), Hostasol Red 5B (Clariant Corporation의 Color Index #73300, CAS # 522-75-8) 및 Macrolex Fluorescent Yellow IOGN (Bayer Corporation의 Color Index Solvent Yellow 160:1)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 티타늄 디옥사이드, 징크 설파이드, 카본 블랙, 코발트 크로메이트, 코발트 티타네이트, 카드뮴 설파이드, 아이언 옥사이드, 소듐 알루미늄 술포실리케이트, 소듐 술포실리케이트, 크롬 안티몬 티타늄 루틸 (rutile), 니켈 안티몬 티타늄 루틸, 및 징크 옥사이드가 사용될 수 있다. 캡슐화된 형태의 시각 효과 첨가제는 일반적으로 폴리머에 의해 캡슐화된 알루미늄 플레이크와 같은 높은 종횡비 물질과 같은 시각 효과 물질을 포함한다. 캡슐화된 시각 효과 첨가제는 비드의 형상을 갖는다. 존재하는 경우, 시각 효과 향상제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트 중량을 기준으로 0.01 내지 10wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
적당한 산화방지 첨가제는, 예를 들어, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등과 같은 오르가노포스파이트류; 알킬화된 모노페놀류 또는 폴리페놀류; 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄 등과 같은, 폴리페놀류와 디엔류의 알킬화된 반응 생성물; 파라크레졸 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화된 반응 생성물; 알킬화된 하이드로퀴논류; 히드록시화 티오디페닐 에테르류; 알킬리덴-비스페놀류; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산과 모노히드릭 또는 폴리히드릭 알코올류의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 모노히드릭 또는 폴리히드릭 알코올류의 에스테르; 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등과 같은 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산 등의 아미드류, 또는 상기 산화방지제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 존재하는 경우에, 산화방지제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 약 0.0001 내지 약 1wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
적당한 열안정제 첨가제는, 예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 등과 같은 오르가노포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트 등과 같은 포스포네이트, 트리메틸 포스페이트 등과 같은 포스페이트, 또는 상기 열안정제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 존재하는 경우에, 열안정제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0.0001 내지 1wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
광안정제 및/또는 자외광 (UV) 흡수 첨가제가 또한 사용될 수 있다. 적당한 광안정제 첨가제는, 예를 들어, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸 및 2-히드록시-4-n-옥토시 벤조페논 등과 같은 벤조트리아졸류, 또는 상기 광안정제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 존재하는 경우에, 광안정제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0.0001 내지 1wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
적당한 UV 흡수 첨가제는, 예를 들어, 히드록시벤조페논류; 히드록시벤조트리아졸류; 히드록시벤조트리아진류; 시아노아릴레이트류; 옥사닐리드류 (oxanilides); 벤조옥사지논류; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORB™5411); 2-히드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논 (CYASORB™ 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)-페놀 (CYASORB™ 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온) (CYASORB™ UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판(UVINUL™ 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 모두가 100 나노미터 미만의 입자 크기를 갖는 티타늄 옥사이드, 세륨 옥사이드, 및 징크 옥사이드와 같은 나노 크기 무기 물질 등, 또는 상기 UV 흡수제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 광안정제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0.0001 내지 1wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
가소제, 윤활제, 및/또는 금형 이형제 첨가제가 또한 사용될 수 있다. 이러한 타입의 물질들 중에는 상당한 중복이 있으며, 그것들은, 예를 들어, 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트와 같은 프탈산 에스테르; 트리스-(옥톡시카르보닐에틸)이소시아누레이트; 트리스테아린; 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트 (RDP), 하이드로퀴논의 비스(디페닐)포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(디페닐)포스페이트와 같은 이관능성 또는 다관능성 방향족 포스페이트; 폴리-알파-올레핀류; 에폭시화된 소이빈 오일; 실리콘 오일을 포함하는 실리콘류; 에스테르류, 예를 들어, 알킬 스테아릴 에스테르류(예를 들어, 메틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등)와 같은 지방산 에스테르류; 메틸 스테아레이트와, 폴리에틸렌글리콜 폴리머, 폴리프로필렌글리콜 폴리머, 및 그것들의 코폴리머를 포함하는 친수성 및 소수성 비이온성 계면활성제의 혼합물 (예를 들어, 적당한 용매에서의 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌글리콜 코폴리머); 비즈왁스 (beeswax), 몬탄 왁스, 파라핀 왁스 등과 같은 왁스를 포함한다. 존재하는 경우에, 그러한 물질은 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0.001 내지 1wt%, 구체적으로는 0.01 내지 0.75wt%, 보다 구체적으로는 0.1 내지 0.5wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
용어 "대전방지제"는 전도 특성 및 전체 물리적 성능을 개선하기 위하여 폴리머 수지내로 가공 및/또는 재료 또는 물품 상에 스프레잉될 수 있는 모노머, 올리고머, 또는 폴리머 재료를 가리킨다. 모노머 대전방지제의 예는 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 디스테아레이트, 글리세롤 트리스테아레이트, 에톡시화된 아민류, 1급, 2급 및 3급 아민류, 에톡시화된 알코올류, 알킬 설페이트류, 알킬아릴설페이트류, 알킬포스페이트류, 알킬아민설페이트류, 소듐 스테아릴 술포네이트, 소듐 도데실벤젠술포네이트 등과 같은 알킬 술포네이트염류, 4급 암모늄염류, 4급 암모늄 수지류, 이미다졸린 유도체류, 소르비탄 에스테르류, 에탄올아미드류, 베타인류 등, 또는 상기 모노머 대전방지제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
예시적인 폴리머 대전방지제는 특정의 폴리에스테르아미드 폴리에테르-폴리아미드 (폴리에테르아미드) 블록 코폴리머, 폴리에테르에스테르아미드 블록 코폴리머, 폴리에테르에스테르, 또는 폴리우레탄을 포함하며, 각각은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등과 같은 폴리알킬렌글리콜 모이어티 폴리알킬렌 옥사이드 단위를 포함한다. 그러한 폴리머 대전방지제로는 상업적으로 입수가능하며, 예를 들어, Pelestat™ 6321 (Sanyo) 또는 Pebax™ MH1657 (Atofina), Irgastat™ P18 및 P22 (Ciba-Geigy)가 있다. 대전방지제로 사용될 수 있는 다른 폴리머 물질은 폴리아닐린 (Panipol로부터 PANIPOL®EB로서 상업적으로 입수 가능함), 폴리피롤 및 폴리티오펜 (Bayer로부터 상업적으로 입수가능함)과 같은 고유 전도성 폴리머이며, 이는 증가된 온도에서의 용융 가공 후에도 그들 고유의 전도성을 얼마간 유지한다. 일 구현예에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본 블랙, 또는 상기 중의 임의의 조합이 조성물을 정전 소산성(electrostatically dissipative)으로 만들기 위하여 화학적 대전방지제를 포함하는 폴리머 수지에 사용될 수 있다. 존재하는 경우, 대전방지제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0.0001 내지 5wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 KSS/NaTS 조합은, 실질적으로 할로겐이 없는 것 같이, 조성물의 성능 또는 다른 바람직한 특성에 불리한 영향이 없는 한, 다른 적당한 난연제(들)와 함께 선택적으로 사용될 수 있다. 첨가될 수 있는 적당한 난연제는 인을 포함하는 유기 화합물일 수 있다. 비브롬화 및 비염소화된 인 함유 난연제, 예를 들어, 인-질소 결합을 포함하는 유기 포스페이트 및 유기 화합물이 규제 때문에 특정의 용도에 바람직할 수 있다.
예시적인 유기 포스페이트의 한 타입은 화학식 (GO)3P=O의 방향족 포스페이트이며, 여기서 각각의 G는 독립적으로 알킬, 시클로알킬, 아릴, 알킬아릴, 또는 아릴알킬기이며, 다만 적어도 하나의 G는 방향족기이다. G 기들 중 두 개가 서로 결합하여 환식기 (cyclic group)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디페닐펜타에리트리톨 디포스페이트. 다른 적당한 방향족 포스페이트는, 예를 들어, 페닐 비스(도데실) 포스페이트, 페닐 비스(네오펜틸) 포스페이트, 페닐 비스(3,5,5'-트리메틸헥실) 포스페이트, 에틸 디페닐 포스페이트, 2-에틸헥실 디(p-톨릴) 포스페이트, 비스(2-에틸헥실) p-톨릴 포스페이트, 트리톨릴 포스페이트, 비스(2-에틸헥실) 페닐 포스페이트, 트리(노닐페닐) 포스페이트, 비스(도데실) p-톨릴 포스페이트, 디부틸 페닐 포스페이트, 2-클로로에틸 디페닐 포스페이트, p-톨릴 비스(2,5,5'-트리메틸헥실) 포스페이트, 2-에틸헥실 디페닐 포스페이트 등일 수 있다. 특정의 방향족 포스페이트는 각각의 G가 방향족인 포스페이트, 예를 들어, 트리페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 이소프로필화된 트리페닐 포스페이트 등이다.
이관능성 또는 다관능성 방향족 인함유 화합물 (phosphorus-containing compounds), 예를 들어, 하기 화학식의 화합물이 또한 유용하다:
Figure 112008056508826-PCT00024
여기서, 각각의 G1은 독립적으로 1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소이며; 각각의 G2는 독립적으로 1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 또는 탄화수소옥시이며; 각각의 Xa는 독립적으로 1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소이며; 각각의 X는 독립적으로 브롬 또는 염소이며; m은 0 내지 4이며, n은 1 내지 30이다. 적당한 이관능성 또는 다관능성 방향족 인함유 화합물의 예는 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트 (RDP), 하이드로퀴논의 비스(디페닐) 포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(디페닐) 포스페이트, 그것들 각각의 대응 올리고머 및 폴리머 등을 포함한다.
인-질소 결합을 포함하는 예시적인 적당한 난연제 화합물은 포스포니트릴 클로라이드, 인 에스테르 아미드류, 인산 아미드류, 포스폰산 아미드류, 포스핀산 아미드류, 및 트리스(아지리디닐) 포스핀 옥사이드를 포함한다. 존재하는 경우, 인함유 난연제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0.1 내지 10wt%의 함량으로 존재할 수 있다.
무기 난연제, 예를 들어, 포타슘 퍼플루오로부탄 술포네이트 (Rimar salt), 포타슘 퍼플루오로옥탄 술포네이트, 테트라에틸암모늄 퍼플루오로헥산 술포네이트, 및 포타슘 디페닐술폰 술포네이트 등과 같은 C2 -16 알킬 술포네이트염; 예를 들어 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 (예를 들어, 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 바륨염)과 무기산 착물염 (예를 들어, Na2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3, 및 BaCO3와 같은 탄산의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속염과 같은 옥소-음이온, 또는 Li3AlF6, BaSiF6, KBF4, K3AlF6, KAlF4, K2SiF6, 및/또는 Na3AlF6 등과 같은 플루오로-음이온 착물)의 반응에 의해 형성된 염이 또한 사용될 수 있다. 존재하는 경우, 무기 난연성 염은 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로 0.1 내지 5wt%의 함량으로 존재할 수 있다.
방사선 안정제, 구체적으로는 감마-방사선 안정제가 또한 존재할 수 있다. 적당한 감마-방사선 안정제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 메소-2,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 2,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,4-헥산디올 등과 같은 디올류; 1,2-시클로펜탄디올 및 1,2-시클로헥산디올 등과 같은 지환족 알코올류; 2,3-디메틸-2,3-부탄디올 (피나콜)과 같은 분지형 지환족 디올류, 및 폴리올, 및 알콕시-치환된 환식 또는 비환식 알칸을 포함한다. 불포화 사이트를 갖는 알켄올류가 또한 유용한 알코올의 유형인데, 그 예는 4-메틸-4-펜텐-2-올, 3-메틸-펜텐-3-올, 2-메틸-4-펜텐-2-올, 2,4-디메틸-4-펜텐-2-올, 및 9-데센-l-올을 포함한다. 적당한 알코올의 또 다른 유형은 히드록시 치환된 3급 탄소를 적어도 하나 갖는 3급 알코올이다. 이러한 예들은 2-메틸-2,4-펜탄디올 (헥실렌 글리콜), 2-페닐-2-부탄올, 3-히드록시-3-메틸-2-부탄온 및 1-히드록시-1-메틸-시클로헥산과 같은 지환족 3급 알코올을 포함한다. 적당한 알코올의 또 다른 유형은 방향족 고리 내의 불포화된 탄소에 결합된 포화된 탄소 상에 히드록시 치환을 갖는 히드록시메틸 방향족이다. 히드록시 치환된 포화 탄소는 메틸올기 (-CH2OH)일 수 있거나, 또는 (-CR4HOH) 또는 (-CR4 2OH)의 경우 (R4는 복잡한 또는 단순한 탄화수소이다)에서와 같이 더욱 복잡한 탄화수소기의 원 (member)일 수 있다. 특정 히드록시 메틸 방향족 화합물은 벤즈하이드롤, 1,3-벤젠디메탄올, 벤질 알코올, 4-벤질옥시 벤질 알코올 및 벤질 벤질 알코올일 수 있다. 특정 알코올은 2-메틸-2,4-펜탄디올 (헥실렌 글리콜로도 알려짐), 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리프로필렌 글리콜이다. 존재하는 경우, 방사선 안정제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로, 0.001 내지 1wt%, 보다 구체적으로는 0.01 내지 0.5wt%의 함량으로 사용된다.
사용될 수 있는 가공 보조제 (processing aid)의 비제한적인 예는 Doverlube® FL- 599 (Dover Chemical Corporation로부터 입수가능), Polyoxyter® (Polychem Alloy Inc.로부터 입수가능), Glycolube P (Lonza Chemical Company로부터 입수가능), 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, Metablen A-3000 (Mitsubishi Rayon로부터 입수가능) 및 네오펜틸 글리콜 디벤조에이트 등을 포함한다. 존재하는 경우, 가공 보조제는 상기 조성물에 사용된 폴리카보네이트의 중량을 기준으로, 0.001 내지 1wt%의 함량으로 사용될 수 있다.
상기 조성물은 본 기술분야에서 일반적으로 이용가능한 방법에 의해 제조될 수 있으며, 예를 들어, 일 구현예에서, 한 처리 방식에서, 분말 폴리카보네이트, 및 임의의 선택 가능한 성분은 HENSCHEL-Mixer® 고속 믹서에서, 우선 블렌딩된다. 이에 한정되는 것은 아니지만 핸드 믹싱을 포함하는 다른 저전단 공정 (low shear processes)이 또한 이러한 블렌딩을 달성할 수 있다. 이어서 상기 블렌드는 호퍼를 통해 압출기의 입구로 주입된다. 다르게는, 하나 이상의 성분이 입구에서 압출기로 직접 주입 및/또는 측면공급부 (sidestuffer)를 통해 다운스트림으로 주입됨으로써 조성물에 포함될 수 있다. 첨가제가 또한 바람직한 폴리머 수지와 함께 마스터배치로 컴파운딩되고 압출기로 주입될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물을 흐르게 하는데 필요한 온도 보다 높은 온도에서 운전된다. 압출물은 워터배쓰에서 즉시 퀀칭되고 펠릿화된다. 이렇게 제조된 펠릿은 압출물 절단시 바람직하게는 길이가 1/4 인치 이하일 수 있다. 이와 같은 펠릿은 후속 성형 (molding, shaping, 또는 forming)에 사용될 수 있다.
특정의 일 구현예에서, 열가소성 물품의 제조방법은 폴리카보네이트, 및 임의의 선택적인 첨가제(들)를 용융 조합시켜 열가소성 조성물을 형성하는 단계를 포함한다. 용융 조합은 압출에 의해 행하여질 수 있다. 일 구현예에서, 폴리카보네이트, 및 임의의 선택적인 첨가제(들)의 비율은 기계적 성능이 바람직한 수준이면서 조성물의 광학 특성이 최대화될 수 있도록 선택된다.
특정의 일 구현예에서, 압출기는 이축 압출기이다. 압출기는 전형적으로 180 내지 385℃, 구체적으로는 200 내지 330℃, 보다 구체적으로는 220 내지 300℃에서 운전되며, 여기서 다이 온도는 상이할 수 있다. 압출된 조성물은 물에서 퀀칭되고 펠릿화된다.
상기 조성물을 포함하는 성형 물품이 또한 제공된다. 상기 조성물이 사출 성형, 압출, 회전 성형, 블로우 성형 및 열성형과 같은 다양한 방법에 의해 유용한 형상의 물품으로 성형될 수 있다. 특정의 일 구현예에서, 성형은 사출 성형에 의해 수행된다. 바람직하게는, 열가소성 조성물은 탁월한 금형 충전 능력 (mold filling capability)를 가지며, 병, 튜빙, 비이커, 원심관 (centrifuge tube), 피펫, 혈당측정기 (glucose meter), 호흡기 (inhaler), 트레이 (tray), 치과용 기기 등과 같은 기계적 부품 및 자동차 부품을 형성하기에 유용하다.
달리 특정되지 않는다면, 본 명세서에 개시된 조성물의 난연성은 UL 94 가연성 테스팅 표준에 의해 측정된다. 이와 관련하여, Underwriters Laboratory(UL)에 의해 플라스틱 재료에 수행되어 가연성 특성을 측정하는, 일반적으로 두 타입의 사전선택 테스트 프로그램이 있다. 첫 번째 테스트 프로그램은 시편이 점화된 이후에 이 재료가 불꽃을 소화시키거나 퍼뜨리는 성질을 측정한다. 이 프로그램은 현재 IEC 60707, 60695-11-10 및 60695-11-20 및 ISO 9772 및 9773와 조화된 UL 94의 The Standard for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances에서 설명되어 있으며, 이는 그 전문이 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.
두 번째 테스트 프로그램은 플라스틱의 전기 발화 소스에 대한 내점화성을 측정한다. 재료의 내점화성 및 표면 트래킹 특성은 UL 746A에 개시되어 있는데, 이는 IEC 60112, 60695 및 60950에서 설명된 테스트 절차와 유사하다.
UL 94에는, 소규모 불꽃 테스트 결과를 기초로 재료들에 할당되어 있는 12개의 불꽃 분류가 있다. 가연성의 역순으로 열거된 이러한 분류는, 조절된 실험실 조건하에서 테스트 시편이 특정 테스트 불꽃에 노출된 후의 재료의 연소 특성을 식별하기 위하여 사용된다.
분류들 중 6개는 전자제품에서 발견되는 제품 포장, 구조 부품 및 절연재에 통상 사용되는 재료에 관한 것이다 (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2, HB).
나머지 6개의 분류 중 3개는 스피커 그릴 및 방음재료에 통상 사용되는 저밀도 발포 재료에 관한 것이다 (HF-1, HF-2, HBF).
마지막 3개의 분류는 일반적으로 수평 위치로 스스로를 지지할 수 없는 매우 얇은 막에 할당된다 (VTM-0, VTM-1, VTM-2). 이들은 일반적으로 유연성 인쇄 회로 기판의 기재에 할당된다.
테스트 중 플라스틱 재료로 성형된 시편은 관련 테스트 방법의 규격에 따라 수평 또는 수직 위치로 배향된다. 몇몇 테스트에서, 테스트 불꽃은 수평 연소 (HB) 테스트의 경우에서와 같이 오직 1회만 사용되지만, 다른 테스트에서는 불꽃이 2회 이상 사용된다.
HB 불꽃 등급은 재료가 수평 위치에서 테스트되고 특정 최고값 미만의 속도로 연소하는 것으로 밝혀졌다는 것을 나타낸다. 3개의 수직 등급, V2, V1 및 V0는 재료가 수직 위치로 테스트되고 점화 소스가 제거된 후 특정 시간 내에 자기 소화되었다는 것을 나타낸다. 수직 등급은 또한 테스트 시편이 시료 아래에 위치한 면 표시기 (cotton indicator)를 점화시키는 연소 입자를 적하시키는지 여부를 나타낸다. UL 94는 또한 5VA 또는 5VB 분류에 대한 테스트에서, 테스트 불꽃이 5회 이하로 가해지는 방법을 설명한다. 이러한 소규모 테스트는, 점화된 이후에, 불꽃을 소화시키거나 퍼뜨리는 재료의 성질을 측정한다.
본 명세서에서 사용된 UL 94 V0 가연성 등급에 대한 파라미터들의 보다 상세한 설명은 아래에서 기술된다.
본 발명은 하기 비제한 실시예에 의하여 추가적으로 설명된다.
뉴트럴 및 화이트 칼라 패키지 (하기에 보다 상세히 설명됨)를 포함하는 유리 섬유 충전된 폴리카보네이트로 일련의 실험을 수행하였는데, 왜냐하면 이러한 2개의 칼라 패키지는 비교적 높은 TiO2 함량 등 때문에 유리 섬유 충전된 폴리카보네이트의 경우에 보다 도전적인 칼라 패키지인 것으로 보이기 때문이다. 유리 섬유 (GF)는 Owens-Corning Fiberglass의 E-타입 비바인딩 유리 섬유 (상표명 415A-14C)이었다. 상기 유리섬유는 섬유 길이가 4mm이고 필라멘트 직경이 14㎛이었다. LEXAN®EXL은 20wt%의 실록산 세그먼트를 갖는 PC-실록산 코폴리머인 C9030 P이다. 사용한 열안정제는 IRGAPHOS™ 168 (트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 포스파이트)이었다. UV 안정제는 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORB™ 5411)이었다. 금형 이형제는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트이었다. 화이트 안료는 TiO2이었다. 착색제는 옐로우 칼라인, 퀴노프탈론 옐로우 PY 138이었다. 사용한 폴리카보네이트, 즉 PC1 및 PC2는, 하기의 일반적 특성을 갖는다: 사용한 폴리카보네이트 PC1은 21,900의 목표 분자량 (폴리카보네이트 표준시료를 사용하는 겔 침투 크로마토그래프 측정에 기초함)으로 계면 방법에 의해 제조된 고흐름성 비스페놀-A 폴리카보네이트이었으며, 사용한 폴리카보네이트 PC2는 29,900의 목표 분자량 (폴리카보네이트 표준시료를 사용하는 겔 침투 크로마토그래 프 측정에 기초함)으로 계면 방법에 의해 제조된 저흐름성 비스페놀-A 폴리카보네이트이었다.
특정 두께의 5개의 막대(bar)가 UL 94 테스트 프로토콜을 사용하여 연소되고 총 소화 시간이 계산되는 통계학적 "UL Tool"을 사용하여 성형한 조성물에 대한 가연성 테스트를 수행하였다. 각각 두께 1.6mm 및 1.2mm를 갖는 2개의 막대를 테스트하였다. 하기 표는 UL 94 규격하에서 V0, V1 및 V2에 대한 일반적인 판정기준을 나타낸다.
테스트 타입 UL94 V0 UL94 V1 UL94 V2
각각의 소화(flameout) 시간 (t1 또는 t2) <=10s <=30s <=30s
5개의 시편에 대한 총 잔염(afterflame) 시간 (t1 + t2) <=50 <=250 <=250
각각의 시편에 대한 잔염 또는 잔진(afterglow) 시간 (t2+t3) <=30s <=60s <=60s
지지 클램프까지의 잔염 또는 잔진 No No No
면 점화(cotton ignited) No No Yes
아래에 나타낸 바와 같이 ASTM 규격을 통해 성형된 조성물의 기계적 특성을 측정하였다.
시험 방법, 규격 및 시편 타입
규격 테스트 조건 시편 타입
ASH 머플(Muffle) 펠릿　
굴곡(Flexual) ISO 178 2 mm/min 80*10*4
노치드 아이조드 충격 ISO 180/1A 23C 80*10*4
HDT ISO 75/Af 1.8MPa 80*10*4
용융 부피 지수 ASTM D 1238 300C, 1.2Kg/ 6 min 유지(dwell) 펠릿
어뷰시브 용융 부피 지수(Abusive Melt Volume Index) ASTM D 1238 300C, 1.2Kg/ 18 min 유지 펠릿
PC/GF 및 PC/EXL/GF 매트릭스 중 KSS/NaTS의 다양한 비율을 기초로 실험을 수행하였다. 두 가지 성분을 매우 낮은 농도로 첨가하였기 때문에, 용액을 만들기 위하여 캐리어로서 0.2% 물을 사용하였으며, 이어서 상기 용액을 압출 전에 모든 다른 수지 및 첨가제와 사전 블렌딩하였다. 하기 실험에서, 상기 조성물을 중량부로 열거하였다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 0.0007wt% KSS 및 0.4wt% NaTS를 갖는 PC/GF 조성물의 경우에는 1.6mmm에서 강건한 UL 94 V0 등급을 달성할 수 없었다 (뉴트럴 칼라 및 화이트 칼라 모두 달성 못함). 이는 KSS/NaTS 조합이 단독으로는 PC/GF 조성물에서 향상된 UL 성능을 생성하지 못한다는 것을 나타내었다.
표 1: KSS/NaTS 패키지 1.6mm V0에 대한 첫 번째 실험
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5
PC1 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9
PC2 46 46 46 46 46
유리 섬유 9 9 9 9 9
적하방지 첨가제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
열안정제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
금형 이형제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
UV 안정제 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
물 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
KSS 0.0007 0.0007 0.0007
NaTS 0.04 0.04 0.04
TiO2 2
1.6mm에서 UL 94 등급 V2 V2 V2 V1 V1
그러나, 표 1에서와 동일한 KSS 및 NaTS 함량을 갖는 표 2에 나타난 바와 같이, KSS/NaTS 조합은 PC/EXL/GF 조성물에서 상승 효과를 나타내었다. 0.0007 중량부의 KSS 및 0.04 중량부의 NaTS를 갖는 제형은 뉴트럴 및 화이트 칼라 모두에서 1.6mm에서 V0를 달성하였으나 (제형 2-4 및 2-5 참조), 반대 제형 (표 1에서 EXL 이 없는 제형)은 실패하였다. 제형 1-4 및 1-5를 참조하라. 표 2에서, 제형 2-1, 2-2 및 2-3은 제형 중에 KSS 및 NaTs가 없거나, KSS만을 갖거나, 또는 NaTS만을 갖는 비교 실험이며, 그로부터 단지 한 성분 첨가제로는 거의 잇점이 얻어지지 않는다는 것을 알 수 있었다.
표 2: KSS/NaTS 패키지 1.6mm V0에 대한 두 번째 실험
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5
EXL (C9030P) 12 12 12 12 12
PC1 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9
PC2 34 34 34 34 34
유리 섬유 9 9 9 9 9
적하방지 첨가제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
열안정제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
금형 이형제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
UV 안정제 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
물 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
KSS 0.0007 0.0007 0.0007
NaTS 0.04 0.04 0.04
TiO2 2
1.6mm에서 UL 94 등급 V1 V1 V1 V0 V0
더욱이, 넓은 함량 수준의 KSS/NaTS에서, 정상 (23℃, 48시간) 및 에이징 (70℃, 168시간) 모두의 조건에서 1.6mm에서의 강건한 V0 성능을 얻을 수 있다는 것이 또한 밝혀졌다. 하기 표 3을 참조하라. 또한 각 실험에 대하여 비교용의 대조 시료를 설정하였으며, 사용한 FR 패키지는 표준 KSS 함량과 적하방지제로서 0.2% TSAN이었다.
표 3에서, 테스트 데이터는 이 난연성 패키지가 기계적 성능에 어떤 영향도 미치지 않는다는 것을 나타내었다. 모든 제형은 대조 제형 (3-1)의 그것과 유사한, 양호한 모듈러스, HDT 및 아이조드 데이터를 나타내었다. 더욱이, 디페닐술폰 술포네이트의 포타슘염 (KSS) 및 톨루엔 술폰산의 소듐염 (NaTS) 조합은 할로겐화된 난연성 첨가제의 부존재 및 적하방지제의 존재하에서 폴리카보네이트 조성물에서 낮은 농도에서 상승작용적으로 작용한다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 적하 방지제의 존재하에서, 0.005 중량부의 KSS 및 0.025 중량부의 NaTS 조합은 1.6mm에서 UL 94 V0를 가져왔다.
표 3: KSS/NaTS 패키지 1.6mm V0에 대한 세 번째 실험
3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11
EXL (C9030P) 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
PC1 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9
PC2 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34
유리 섬유 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
적하방지 첨가제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
열안정제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
금형 이형제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
UV 안정제 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
물 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
TiO2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
착색제 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
KSS 0.4 0.005 0.005 0.005 0.015 0.015 0.015 0.025 0.025 0.025 0.025
NaTS 0.017 0.025 0.025 0.008 0.015 0.017 0.008 0.017 0.025 0.025
1.6mm에서의 UL 94 등급 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0
MVR / cm3/10min 7.0 9.1 8.0 7.6 8.0 8.1 7.9 8.1 7.5 8.0 8.1
어뷰시브-MVR / cm3/10min 8.1 10.6 9.3 9.1 8.9 9.1 9.0 9.2 8.9 9.2 9.5
굴곡 모듈러스 / Mpa 3401 3315 3344 3327 3306 3285 3293 3312 3341 3306 3379
HDT / Degree-C 133 131 131 130 132 132 131 132 131 132 131
아이조드 / KJ/m2 25 22 22 23 22 25 22 22 23 23 22
훨씬 높은 함량 수준의 NaTS 및 낮은 함량 수준의 KSS로 추가적인 연구 (네 번째 실험)를 수행하였는데, 왜냐하면 이 경향이 상기 표 3에 따르면 긍정적으로 보여졌기 때문이다. 표 4에서, NaTS 함량을 높은 값으로 비교적 일정하게 유지하면서, KSS 함량의 차이를 이전 실험에서의 함량 (즉, 0.005)의 약 1/10 (즉, 0.00044)로부터 시작하여 조사하였다. 특히, KSS의 함량은 0.00044% 내지 0.001%의 범위이었으며; NaTS의 함량은 0.03% 내지 0.05%의 범위이었다. 이 실험에서 대부분의 제형은 양호한 난연 성능을 나타내었다. 이는 1.2mm UL V0 성능에 대한 장래성 있는 실행가능한 설계를 나타내었다. 더욱이, 1.6mm에서의 UL 94 불꽃 테스트는 상기 제형들이 정상 및 에이징 조건 모두를 통과하였으며; 두께를 1.2mm로 변경한 경우, 4-5, 4-6, 4-7 및 4-8 제형이 상기 두 조건에서 불꽃 테스트를 통과하였다는 것을 나타내었다.
표 4: KSS/NaTS 패키지 1.2mm V0에 대한 네 번째 실험
4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9
EXL (C9030P) 12 12 12 12 12 12 12 12 12
PC 1 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9 43.9
PC 2 34 34 34 34 34 34 34 34 34
유리 섬유 9 9 9 9 9 9 9 9 9
적하방지 첨가제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
열안정제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
금형 이형제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
물 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
TiO2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
착색제 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23
KSS 0.4 0.00044 0.00066 0.00066 0.00066 0.00066 0.001 0.001 0.005
NaTS 0.045 0.03 0.035 0.04 0.05 0.035 0.045 0.025
MVR 7.45 6.61 6.83 6.8 6.83 6.55 6.73 6.69 6.71
1.6mm에서의 UL 94 등급 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0 V0
1.2mm에서의 UL 94 등급 V1 V1 V1 V0 V0 V0 V0 V0 V1
전형적인 구현예들이 예시의 목적으로 설명되었지만, 상기 설명이 본 발명의 범위에 대한 한정으로 간주되어서는 안된다. 따라서, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형, 적응, 및 대안이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 가능할 수 있다.

Claims (23)

  1. (i) 폴리카보네이트 100 중량부; (ii) 유리 섬유 약 5 중량부 내지 약 40 중량부; (iii) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머 약 5 중량부 내지 약 30 중량부; (iv) 방향족 술폰 술포네이트 약 0.0001 중량부 내지 약 0.2 중량부; (v) 방향족 술포네이트 약 0.002 중량부 내지 약 0.5 중량부; 및 (vi) 선택적으로 적하방지제(anti-drip agent) 약 0.01 중량부 내지 약 0.3 중량부를 포함하는 난연성 조성물로서, 상기 조성물의 성형 샘플은 1.6mm 두께에서 UL 94 V0 등급을 달성할 수 있는 난연성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물의 성형 샘플은 1.2mm 두께에서 UL 94 V0 등급을 달성할 수 있는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방향족 술폰 술포네이트는 화학식 (K-1) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물:
    Figure 112008056508826-PCT00025
    여기서, R1, R2, 및 R3는 독립적으로 C1-C6 알킬기로부터 선택되며; M은 금속이며; n은 정수이고 1≤n≤3이며; w는 정수이고 0≤w≤5이며; p와 q는 정수이고, p≥0, q≥0, 및 p+q≤4이다.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방향족 술폰 술포네이트는 화학식 (K-2) 화합물 또는 포타슘 디페닐술폰 술포네이트(KSS)를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물:
    Figure 112008056508826-PCT00026
  5. 제1항에 있어서, 상기 방향족 술포네이트는 화학식 (N-1) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물:
    Figure 112008056508826-PCT00027
    여기서, R4는 C1-C6 알킬기로부터 선택되며; M은 금속이며; n은 정수이고 1≤ n≤3이며; y는 정수이고 0≤y≤5이다.
  6. 제1항에 있어서, 상기 방향족 술포네이트는 화학식 (N-2) 화합물 또는 톨루엔 술폰산의 소듐염(NaTS)을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물:
    Figure 112008056508826-PCT00028
  7. 제1항에 있어서, 상기 적하방지제는 플루오로폴리머계 적하방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적하방지제는 TSAN을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 할로겐의 함량은 상기 조성물의 총중량을 기준으로 약 0.1wt% 이하로 조절되는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  10. (i) 폴리카보네이트 100 중량부; (ii) 유리 섬유 약 5 중량부 내지 약 40 중량부; (iii) 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머 약 5 중량부 내지 약 30 중량부; (iv) KSS 약 0.0001 중량부 내지 약 0.2 중량부; (v) NaTS 약 0.002 중량부 내지 약 0.5 중량부; 및 (vi) 선택적으로 TSAN 약 0.01 중량부 내지 약 0.26 중량부를 포함하는 난연성 조성물.
  11. 제10항에 있어서, KSS 약 0.00066 내지 약 0.001 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  12. 제10항에 있어서, NaTS 약 0.04 중량부 내지 약 0.055 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  13. 제10항에 있어서, TSAN 약 0.15 중량부 내지 약 0.26 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 화학식 (A-1)의 반복 구조 카보네이트 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물:
    Figure 112008056508826-PCT00029
    여기서, 각각의 A1 및 A2는 단일고리의 2가 아릴 라디칼이며 Y1은 A1과 A2를 분리시키는 하나 또는 두 개의 원자를 갖는 브리징 라디칼이다.
  15. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 화학식 (A-2)의 반복 구조 카보네이트 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물:
    Figure 112008056508826-PCT00030
    여기서, Ra 및 Rb는 각각 할로겐 원자 또는 1가의 탄화수소기를 나타내고 동일하거나 상이할 수 있으며; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며; Xa는 화학식 (5)의 기들 중 하나를 나타낸다:
    Figure 112008056508826-PCT00031
    여기서, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 선형 또는 환식 탄화수소기이며 Re는 2가의 탄화수소기이다.
  16. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 화학식 (A-3)의 반복 구조 카보네이트 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물:
    Figure 112008056508826-PCT00032
  17. 제1항에 있어서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 약 50wt% 내지 약 99wt%의 카보네이트 단위 및 약 1wt% 내지 약 50wt%의 실록산 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  18. 제1항에 있어서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머의 함량은 상기 조성물에서 성분 (i) 폴리카보네이트의 총중량을 기준으로 약 12wt% 내지 약 20wt%인 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  19. 제1항에 있어서, 가수분해 안정제, 충격 개질제, 충전제/보강제, 시각 효과 향상제, 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 자외광 흡수제, 가소제, 금형 이형제, 윤활제, 대전방지제, 안료, 염료, 가공 보조제 (processing aid), 방사선 안정제 (radiation stabilizer), 및 그것들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 선택적인 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 조성물.
  20. 제1항에 따른 조성물로 제조된 난연성 물품.
  21. 제20항에 있어서, 상기 물품이 전자 또는 기계 부품인 것을 특징으로 하는 물품.
  22. 유효량의 폴리카보네이트, 유리 섬유, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머, 방향족 술폰 술포네이트; 방향족 술포네이트 및, 선택적으로, 적하방지제를 포함하는 조성물로 성형되어 1.6mm에서 V0의 UL 94 가연성 등급을 나타내는 난연성 물품.
  23. 유효량의 폴리카보네이트, 유리 섬유, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머, 방향족 술폰 술포네이트; 방향족 술포네이트 및, 선택적으로, 적하방지제를 포함하는 조성물로 성형되어 1.2mm에서 V0의 UL 94 가연성 등급을 나타내는 난연성 물품.
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