KR20130030246A - 코폴리카보네이트­폴리에스테르 및 이의 용도 - Google Patents

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KR20130030246A
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카르씨크 발라크리쉬난
제임스 알란 마후드
아담 제다
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사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이.
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Abstract

하기 식의 단위들을 포함하는 코폴리카보네이트-폴리에스테르가 개시된다:
Figure pct00040

상기 식에서, 적어도 60 퍼센트의 R1기의 총수는 2가의방향족 유기 라디칼이고, 나머지는 2가의 지방족 또는 지환족 라디칼이고;
Figure pct00041

상기 식에서, T는 2가의 C7 -20의 알킬 방향족 라디칼 또는 2가의 C6 -20 방향족 라디칼 및 D는 C6 -20의 2가의 방향족 라디칼이고; 및
Figure pct00042

상기 식에서, R2 및 R3는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기, R4는 메틸기 또는 페닐기이고, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이고, T는 상기한 것과 같다. 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르의 제조 방법이 또한 개시된다.

Description

코폴리카보네이트­폴리에스테르 및 이의 용도{Copolycarbonate-polyesters and uses thereof}
본 출원은 2005년 11월 30일에 출원되고, 현재 미국 특허 번호 7,495,006인 출원 일련 번호 11/290,967의 분할인, 2008년 10월 21일에 출원된 출원 일련 번호 12/255,437의 일부 계속 출원(continuation-in-part)이다.
본 개시는 코폴리카보네이트-폴리에스테르, 특히 향상된 열 안정성을 갖는 코폴리카보네이트-폴리에스테르, 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.
2,2-비스(4-히드록시페닐) 프로판 (“비스페놀 A” 또는 “BPA”)로부터 유도된 폴리카보네이트는 자동차 부품부터 전자 기기까지의 매우 다양한 용도의 물품 및 부품의 제조에 유용하다. 2가 페놀 반응물로서, 3,3-비스-(4-히드록시페닐)-2-페닐-2,3-디히드로이소인돌-1-온 (“BHPD”)이 또한 폴리카보네이트의 제조에 사용되어 왔다. BHPD는, 단독으로 또는 BPA와의 조합으로 고내열성 폴리머(high heat polymers), 즉, 높은 유리 전이 온도 (Tg)를 갖는 폴리머를 낳는다. 폴리에스테르의 제조에서 BHPD의 사용은 높은 Tg를 갖는 폴리머로 또한 이어지지만, 공정이 매우 민감하고, 상기 폴리에스테르는 종종 동일한 Tg를 갖는 폴리카보네이트보다 상당히 낮은 유동성을 갖는다. 현재 고내열성 폴리머는 이들의 의도된 목적에 대해 적합함에도 불구하고, 본 기술 분야에서 추가의 향상된 특성을 갖는 고내열성 폴리머 및 이들의 제조 방법에 대한 요구가 남아있다.
일 구현예에 있어서, 코폴리카보네이트-폴리에스테르는,
하기 식의 단위
Figure pct00001
상기 식에서, R1기 총수의 적어도 약 60 퍼센트는 2가의(divalent) 방향족 유기 라디칼이고, 나머지는 2가의 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이고;
하기 식의 단위
Figure pct00002
상기 식에서, T는 2가의 C7 -20의 알킬 방향족 라디칼 또는 2가의 C6 -20 방향족 라디칼이고, D는 C6 -20의 2가의 라디칼이고; 및
하기 식의 단위를 포함한다:
Figure pct00003
상기 식에서, R2 및 R3는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기, R4는 메틸기 또는 페닐기이고, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이고, T는 상기한 것과 같다.
다른 구현예에 있어서,
물품은 전술한 코폴리카보네이트-폴리에스테르를 포함한다.
또 다른 구현예에 있어서,
물품의 제조 방법은 전술한 코폴리카보네이트-폴리에스테르를 물품으로 캐스팅, 몰딩, 압출 또는 형상화(shaping)하는 단계를 포함한다.
또 다른 구현예에 있어서,
제조 방법은 하기 식의 단위들을 포함하는 디히드록시 말단의 폴리에스테르 중간체와 카보네이트 공급원 및 식 HO-R1-OH의 화합물을 물, 실질적으로 수불혼화성(water-immiscible) 유기 용매 및 염기를 포함하는 반응 혼합물에서 반응시켜 코폴리카보네이트-폴리에스테르를 제공하는 단계를 포함한다:
Figure pct00004
상기 식에서, T는 2가의 C7 -20 알킬 방향족 라디칼 또는 C6 -20 2가의 방향족 라디칼 및 D는 2가의 C6 -20의 방향족 라디칼이고; 및
Figure pct00005
상기 식에서, R2 및 R3는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기, R4는 메틸기 또는 페닐기이고, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이다.
다른 구현예는 전술한 방법으로 제조된 코폴리카보네이트-폴리에스테르 및 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르를 포함하는 물품을 포함한다.
도 1은 실시예 7 및 비교예 E, F 및 G에 대한 중량 평균 분자량 정보의 그래프이다.
폴리카보네이트 단위 및 적어도 두 유형의 에스테르 단위를 포함하는 코폴리카보네이트-폴리에스테르가 본 명세서에서 기술된다. 상기 폴리카보네이트 단위는 디히드록시 방향족 화합물로부터 유도된다. 일 유형의 에스테르 단위는 방향족 디카르복시산 또는 이들의 유도체와 BHPD와 같은 고내열 모노머(high heat monmer)의 반응으로부터 유도되고, 다른 유형의 에스테르 단위는 방향족 디카르복시산 또는 이들의 유도체와 고내열 모노머가 아닌 방향족 디올의 반응으로부터 유도된다. 상기 코폴리머는 높은 Tg, 높은 열변형 온도, 양호한 충격 특성, 열안정성 및/또는 내황변성(resistance to yellowing)을 포함하는 탁월한 특성을 가질 수 있다. 상기 코폴리머는 특정 유형의 연결기(linkage)의 수로 설명되는 특수한 아키텍처를 또한 가질 수 있다. 본 명세서에 개시된 코폴리카보네이트-폴리에스테르의 가수분해 안정성은 본 명세서에서 BHPD-카보네이트-BHPD 연결기로 또한 언급되는 하기 식 (15)의 연결기의 수를 제한함으로써 향상될 수 있다.
[식 (15)]
Figure pct00006
화학 변수(chemical variables) R3, R2, R4 및 c는 전술한 것과 같다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "폴리카보네이트 단위"는 하기 식 (1)의 반복 구조 카보네이트 단위를 의미하고,
Figure pct00007
(1)
상기 식에서, R1기 총수의 적어도 약 60퍼센트는 2가의 방향족 유기 라디칼이고, 나머지는 2가의 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다.
일 구현예에 있어서, 각각의 R1은 방향족 유기 라디칼, 예를 들어 하기 식 (2)의 라디칼이고,
Figure pct00008
(2)
상기 식에서, 각각의 A1 및 A2는 단환식 2가의 아릴 라디칼이고, Y1은 A2로부터 A1을 분리하는 1개 또는 2개 원자를 갖는 가교(bridge) 라디칼이다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 1개의 원자가 A2로부터 A1을 분리한다. 이런 유형의 라디칼의 구체적이고 비제한적인 예는 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O2)-, -C(O)-, 메틸렌, 시클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-비시클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 시클로헥실리덴, 시클로펜타데실리덴, 시클로도데실리덴 및 아다만틸리덴이다. 가교 라디칼 Y1은 탄화수소기 또는 메틸렌, 시클로헥실리덴 또는 이소프로필리덴과 같은 포화 탄화수소기일 수 있다.
식 (2)의 카보네이트 단위는 식 HO-R1-OH의 디히드록시 화합물, 구체적으로 하기 식 (3)의 디히드록시 화합물의 반응으로 생성될 수 있고,
Figure pct00009
(3)
상기 식에서,
Y1, A1 및 A2 는 전술한 것과 같다. 하기 식 (4)의 비스페놀 화합물이 포함되고,
Figure pct00010
(4)
상기 식에서, Ra 및 Rb는 각각 할로겐 원자 또는 1가의(monovalent) 탄화수소기를 나타내고, 동일하거나 또는 상이할 수 있고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; Xa는 하기 식을 갖는 기를 나타내고,
Figure pct00011
상기 식에서,
Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 선형 또는 환형 탄화수소기이고 Re는 2가의 탄화수소기이다.
다른 유형의 적합한 디히드록시 방향족 라디칼 R1은 하기 식 (5)의 방향족 디히드록시 화합물로부터 유도되고,
Figure pct00012
(5)
상기 식에서, 각각의 Rf는 독립적으로 할로겐 원자, C1 -10의 탄화수소기 또는 C1-10의 할로겐 치환된 탄화수소기이고, n은 0 내지 4이다. 상기 할로겐은 대개 브롬이다.
알킬 시클로헥산 단위를 함유하는 비스페놀, 예를 들어, 하기 식 (6)의 비스페놀이 또한 사용될 수 있고,
Figure pct00013
(6)
상기 식에서, Rg 내지 Rj는 각각 독립적으로 할로겐, C1 -12의 알킬 또는 할로겐이고; Rk 내지 Ro는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 -12의 알킬이다. 시클로알칸 단위를 함유하는 비스페놀의 다른 예는 2몰의 페놀과 1몰의 수소화된 이소포론의 반응 생성물이다.
적합한 디히드록시 화합물의 몇몇 구체적이고 비제한적인 예는 하기의 것을 포함한다: 4,4'-디히드록시비페놀, 1,6-디히드록시나프탈렌, 2,6-디히드록시나프탈렌, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)-1-나프틸메탄, 1,2-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 2-(4-히드록시페닐)-2-(3-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)프로판, 1,1-비스 (히드록시페닐)시클로펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)이소부텐, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로도데칸, trans-2,3-비스(4-히드록시페닐)-2-부텐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)아다만틴, (α,α'-비스(4-히드록시페닐)톨루엔, 비스(4-히드록시페닐)아세토니트릴, 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-n-프로필-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-이소프로필-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-sec-부틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-시클로헥실-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-알릴-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메톡시-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판, 1,1-디클로로-2,2-비스(4-히드록시페닐)에틸렌, 1,1-디브로모-2,2-비스(4-히드록시페닐)에틸렌, 1,1-디클로로-2,2-비스(5-페녹시-4-히드록시페닐)에틸렌, 4,4'-디히드록시벤조페논, 3,3-비스(4-히드록시페닐)-2-부탄온, 1,6-비스(4-히드록시페닐)-1,6-헥산디온, 에틸렌 글리콜 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시페닐)설파이드, 비스(4-히드록시페닐)설폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)설폰, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오린, 2,7-디히드록시피렌, 6,6'-디히드록시-3,3,3',3'- 테트라메틸스피로(비스)인단 ("스피로비인단비스페놀"), 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-디히드록시디벤조퓨란, 3,6-디히드록시디벤조티오펜, 및 2,7-디히드록시카바졸, 레조르시놀, 4-브로모레조르시놀, 5-메틸 레조르시놀, 5-에틸 레조르시놀, 5-프로필 레조르시놀, 5-부틸 레조르시놀, 5-t-부틸 레조르시놀, 5-페닐 레조르시놀, 5-큐밀 레조르시놀, 2,4,5,6-테트라플루오로 레조르시놀 및 2,4,5,6-테트라브로모 레조르시놀 등과 같은 치환된 레조르시놀화합물, 카테콜, 히드로퀴논, 2-메틸 히드로퀴논, 2-에틸 히드로퀴논, 2-프로필 히드로퀴논, 2-부틸 히드로퀴논, 2-t-부틸 히드로퀴논, 2-페닐 히드로퀴논, 2-큐밀 히드로퀴논, 2,3,5,6-테트라메틸 히드로퀴논, 2,3,5,6-테트라-t-부틸 히드로퀴논, 2,3,5,6-테트라플루오로 히드로퀴논 및 2,3,5,6-테트라브로모 히드로퀴논 등과 같은 치환된 히드로퀴논뿐만 아니라 전술한 디히드록시 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 조합.
식 (5)로 표현될 수 있는 비스페놀 화합물 유형의 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-히드록시-t-부틸페닐) 프로판, 3,3-비스(4-히드록시페닐) 프탈이미딘, 및 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)시클로헥산 (DMBPC)을 포함한다. 전술한 디히드록시 화합물 중 적어도 1종을 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다. 일 구체적인 구현예에 있어서, 비스페놀 A로부터 유도된 식 (3)의 카보네이트 단위가 존재하고, 이는 식 (3)에서 각각의 A1 및 A2는 p-페닐렌이고, Y1는 이소프로필리덴이다.
상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르는 식 (1)의 반복 카보네이트 사슬 단위에 더하여, 하기 식 (7)의 반복 단위를 더 함유하고,
Figure pct00014
(7)
상기 식에서, D는 방향족 디올로부터 유도된 2가의 C6 -18 방향족 라디칼이고, 단, D는 후술되는 것처럼 높은 Tg 모노머로부터 유도되지 않는다. 일 구현예에 있어서, D는 상기 식 (4) 또는 (5)의 방향족 디히드록시 화합물로부터 유도된다. 서로 다른 유형의 방향족 디히드록시 화합물의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 서로 다른 유형의 단위는 개별적인 단위 또는 다수의 동일한 단위들을 포함하는 블록으로서 폴리머 사슬에 존재할 수 있다.
식 (7)에서 T는 디카르복시산로부터 유도된 라디칼이고, 예를 들어, 2가의 C7-20의 알킬 방향족 라디칼 또는 2가의 C6 -20 방향족 라디칼일 수 있다. 상기 폴리에스테르 단위를 제조하는데 사용될 수 있는 방향족 디카르복시산의 예는 이소프탈산 또는 테레프탈산, 1,2-디(p-카르복시페닐)에탄, 4,4'-디카르복시디페닐 에테르, 4,4'-비스벤조산 및 전술한 산 중에서 1종 이상을 포함하는 혼합물을 포함한다. 1,4-, 1,5-, 또는 2,6-나프탈렌디카르복시산과 같은 축합 고리를 함유하는 산이 또한 존재할 수 있다. 구체적인 디카르복시산은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복시산, 시클로헥산 디카르복시산 또는 이들의 혼합물이다. 구체적인 디카르복시산은 이소프탈산 및 테레프탈산의 혼합물을 포함하고, 여기서 테레프탈산 대 이소프탈산의 중량비는 약 91:9 내지 약 2:98이다.
상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르는 방향족 디카르복시산 및 하기 식 (8)의 높은 Tg 모노머의 반응으로부터 유도된 에스테르를 더 포함하고,
Figure pct00015
(8)
상기 식에서, R2 및 R3는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기이고, R4는 메틸기 또는 페닐기이고, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이다. 구체적인 일 구현예에 있어서, 각각의 c는 0이다. 다른 구현예에 있어서, R4는 페닐기이다. 다른 구체적인 구현예에 있어서, 높은 Tg 모노머는 하기 식을 갖는 BHPD이다:
Figure pct00016
.
방향족 디카르복시산과 식 (8)의 높은 Tg 모노머의 반응으로부터 유도된 에스테르 단위는 하기 식 (9)을 갖고,
Figure pct00017
(9)
상기 식에서, R2 및 R3 는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기이고, R4는 메틸기 또는 페닐이고, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이고, T는 전술한 것과 같다. 식 (7) 및 (9)로 표현되는 서로 다른 유형의 단위는 폴리머 사슬에서 개별적인 단위 또는 다수의 동일한 단위를 포함하는 블록으로 존재할 수 있다.
일 구체적인 구현예에 있어서, D는 C6 -12의 아릴렌 라디칼이고, T는 p-페닐렌, m-페닐렌, 나프탈레닐, 또는 이들의 혼합물이다. 다른 구체적인 구현예에 있어서, 식 (7) 및 (9)의 폴리에스테르 단위의 하나 또는 모두는 이소프탈산(isophthalic diacid) 및 테레프탈산(terephthalic diacid) (또는 이들의 유도체)의 조합과 레조르시놀의 반응으로부터 유도된다. 또 다른 구체적인 구현예에 있어서, 식 (7)의 폴리에스테르 단위는 이소프탈산 및 테레프탈산의 조합과 비스페놀-A의 반응으로부터 유도된다. 전술한 구체적인 구현예 중 하나 이상에 있어서, 상기 폴리카보네이트 단위는 비스페놀 A로부터 유도된다.
상기 폴리카보네이트-폴리에스테르는 계면 중합과 같은 공정으로 제조될 수 있다. 계면 중합에 대한 반응 조건은 달라질 수 있으나, 예시적인 공정은 일반적으로 수성 가성 소다 또는 칼리(potash)에 디히드록시 화합물을 용해하거나 분산하는 단계, 적합한 수불혼화성 용매 매질에 결과 혼합물을 첨가하는 단계, 및 상기 반응물을 방향족 디카르복시산 또는 이들의 유도체와 트리에틸아민 또는 상전이촉매와 같은 적합한 촉매의 존재하에서 예를 들어, 약 8 내지 약 10의 조절된 pH 조건하에서, 접촉시켜 반응성 폴리에스테르 중간체를 생성하는 단계를 포함한다. 가장 일반적으로 사용되는 불수용성 용매는 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔 등을 포함한다.
코폴리머에서 BHPD-카보네이트-BHPD 연결기의 수를 최소화하기 위하여, BHPD는 반응성 폴리에스테르 중간체의 형성에서 초기에 존재하는 유일한 디히드록시 화합물이다. BHPD가 반응하기에 충분한 시간, 전형적으로 5 내지 15분을 제공한 다음, 식 (4) 또는 (5)의 디히드록시 화합물을 첨가하여 반응성 폴리에스테르 중간체를 형성한다.
사용될 수 있는 상전이 촉매는 식 (R10)4Q+X의 촉매이고, 여기서 각각의 R10는 동일하거나 상이한 C1 -10의 알킬기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; X는 할로겐 원자, 히드록시기, C1 -8의 알콕시기 또는 C6 -18의 아릴옥시기이다. 적합한 상전이촉매는 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 포함하고, 여기서 X는 Cl-, Br-, C1 -8의 알콕시기 또는 C6 -18의 아릴옥시기이다. 구체적인 일 구현예에 있어서, X는 염소와 같은 할로겐 또는 히드록시기이다. 상전이촉매의 유효량(effective amount)은 반응 혼합물 중의 비스페놀의 중량을 기준으로 전형적으로 약 0.1 내지 약 10 wt%, 구체적으로 약 0.5 내지 약 2 wt%이다.
디카르복시산 그 자체가 이용되기보다는, 상응하는 할로겐화 산과 같은 산의 반응성 유도체, 특히 이염화 산 및 이브롬화 산을 사용할 수 있으며, 때때로 더 선호된다. 따라서, 예를 들어, 이소프탈산, 테레프탈산 또는 이들의 혼합물을 사용하는 대안으로, 이소프탈로일 디클로라이드, 테레프탈로일 디클로라이드 및 이들의 혼합물을 쓰는 것이 가능하다.
반응성 폴리에스테르 중간체는 반응 조건에 따라서 디히드록시 말단 또는 할로겐화 산 말단일 수 있다. 예를 들어, 히드록시말단 폴리에스테르 올리고머는 과량의 디히드록시 화합물을 사용함으로써 형성될 수 있다. 할로겐화 산-말단 폴리에스테르 올리고머는 과량의 할로겐화 산을 사용함으로써 형성될 수 있다. 반응성 폴리에스테르 중간체는 분리되거나 분리되지 않을 수 있다. 제조의 편의를 위하여, 반응성 폴리에스테르 중간체를 함유하는 반응성 혼합물은 분리되지 않지만, 카보네이트 전구체, 예를 들어 카보닐 브로마이드 또는 카보닐 클로라이드와 같은 카보닐 할라이드 또는 2가 페놀의 비스할로포르메이트와 같은 할로포르메이트(예를 들어, 비스페놀 A, 히드로퀴논 등의 비스클로로포르메이트)와 직접 접촉한다. 전술한 유형의 카보네이트 전구체 중 적어도 1종을 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다.
상기 접촉은 식 HO-R1-OH를 갖는 화합물의 존재하에서 수행되어 식 (1)의 카보네이트 단위를 제공한다. 일 구현예에 있어서, 동일한 디히드록시 화합물은 식 (8)에서 D 모이어티 및 식 (1)에서 R1 모이어티 모두를 제공하기 위해 사용되었다. 대안으로, 식 (8)에서 모이어티 D를 제공하기 위하여 사용된 것과 다른 디히드록시 화합물이 사용될 수 있다.
상기 코폴리머에서 카보네이트 단위 대 에스테르 단위의 몰 비율은 카보네이트 단위와 에스테르 단위의 성질(identity) 및 코폴리머의 원하는 특성에 따라 넓게 달라질 수 있다. 카보네이트 단위 대 에스테르 단위의 비율은, 출발 물질의 상대적 비율 및 반응 조건을 조절함으로써 1:99 내지 99:1, 구체적으로 10:90 내지 90:10, 더욱 구체적으로, 20:80 내지 80:20, 30:70 내지 70:30, 40:60 내지 60:40, 또는 50:50 내지 전술한 종점들 중 어느 하나로 조절될 수 있다.
상기 코폴리머에서 식 (7)의 에스테르 단위(방향족 디올, 즉, HO-D-OH로부터 유도된 것) 대 식 (9)의 에스테르 단위(높은 Tg 모노머로부터 유도된 것)의 몰 비율은 출발 혼합물에서 디올 대 BHPD의 비율뿐만 아니라 반응 조건을 달리함으로써 맞춰질 수 있다. 식 (7)의 에스테르 단위 대 식 (9)의 에스테르 단위의 몰 비율은 T기, R1기 및 코폴리머의 원하는 최종 특성에 따라 0.1:99.9 내지 99.9:0.1로 조절된다. 다양한 구현예에 있어서, 식 (7)의 에스테르 단위 대 식 (9)의 에스테르 단위의 몰 비율은 1:99 내지 99:1, 10:90 내지 90:10, 20:80 내지 80:20, 30:70 내지 70:30, 40:60 내지 60:40 또는 50:50 내지 전술한 종점들 중 어느 하나이다.
출발 물질 및 반응 조건의 제어로 달라지는 코폴리머의 다른 특징은 폴리에스테르 블록 및 폴리카보네이트 블록의 상대적인 길이이다. 예를 들어, 상대적으로 짧은 폴리에스테르 블록과 상대적으로 긴 폴리카보네이트 블록을 갖는 코폴리머; 거의 동일한 길이의 폴리에스테르 블록과 폴리카보네이트 블록을 갖는 코폴리머; 또는 상대적으로 긴 폴리에스테르 블록과 상대적으로 짧은 폴리카보네이트 블록을 갖는 코폴리머를 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 각각의 폴리에스테르 블록, 폴리카보네이트 블록 또는 모두에 대해서 좁거나 넓은 블록 길이 분포를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 좁은 분포의 짧은 폴리에스테르 블록과 좁거나 넓은 분포의 긴 폴리카보네이트 블록을 갖는 코폴리머가 더 투명한 폴리머를 가져올 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 높은 Tg 모노머를 포함하는 혼합물의 계면 반응 동안에 특정 양의 높은 Tg 모노머는 카보네이트 단위로서 코폴리머에 도입될 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있다. 이러한 도입의 상대적인 정도는 다른 코폴리머 단위에서 사용된 모노머의 유형 및 반응 조건을 달리함으로써 조절될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 코폴리머에서 BHPD로부터 유도된 카보네이트 단위의 수는 카보네이트 단위의 총수의 50% 미만, 구체적으로 40% 미만, 더욱 구체적으로 30% 미만, 더욱 구체적으로 20% 미만, 더욱 구체적으로 10% 미만이고, 카보네이트 단위의 총수의 1%까지로 낮아진다.
BHPD-카보네이트-BHPD 연결기의 양은 코폴리카보네이트-폴리에스테르의 가수분해 안정성에 강한 영향을 갖는다는 것이 또한 밝혀졌다. BHPD-카보네이트-BHPD 연결의 양은 카보네이트 연결기의 총수를 기준으로 15% 이하, 더욱 구체적으로, 12% 이하 또는 더욱 더 구체적으로 10% 이하일 수 있다. BHPD-카보네이트-BHPD의 양은 카보네이트 연결기의 총수의 1% 초과일 수 있다.
상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르는 높은 Tg, 높은 열변형 온도, 양호한 충격 특성, 열안정성, 색이 없는 것 및/또는 내황변성을 포함하는 다수의 원하는 특성을 갖는다.
코폴리카보네이트-폴리에스테르와 함께 사용되는 다른 폴리머 및/또는 첨가제의 양 및 유형은 주어진 용도에서 필요한 다른 특성에 실질적으로 악영향을 미치지 않고 코폴리카보네이트-폴리에스테르에 원하는 특성을 제공할 수 있도록 선택된다. 이와 같은 선택은 조성물의 원하는 특성 및 첨가제의 알려진 특성을 기초로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 과도한 실험을 하지 않고 행할 수 있다. 예를 들어, 특정 폴리머 및/또는 첨가제는 코폴리카보네이트-폴리에스테르에 사용되는 공정 조건에 의해 제한될 수 있다. 후술하는 일 구현예에 있어서, 코폴리카보네이트-폴리에스테르를 포함하는 필름을 용액 캐스팅으로 형성한다. 다른 폴리머 및/또는 첨가제(예를 들어, 충격 보강제(impact modifiers), UV 안정제(UV stabilizers) 등)는, 바람직하게는, 필름을 캐스팅하는데 사용되는 용액에 또한 가용성이다. 코폴리카보네이트-폴리에스테르와 함께 사용되는 다른 폴리머 및/또는 첨가제의 양 및 유형은 의도된 용도에 의해 또한 제한될 수 있다. 예를 들어, 투명 필름이 요구되는 경우, 특정의 충격 보강제, 충전제, 착색제 또는 적하 방지제를 사용할 수 없을 수 있다.
본 명세서에 설명되는 코폴리카보네이트-폴리에스테르는 다른 호모폴리카보네이트, 다른 R1기를 포함하는 폴리카보네이트 코폴리머 및/또는 폴리카보네이트 단위 및 에스테르 단위 또는 디오가노실록산 단위와 같은 다른 폴리머 단위를 포함하는 코폴리머를 포함하는 다른 폴리머와 조합으로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금 등을 포함한다. 코폴리카보네이트는 다른 폴리머, 예를 들어 폴리아릴레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰과 같은 폴리설폰, 폴리설포네이트, 폴리설폰아미드, 폴리페닐렌 설파이드와 같은 폴리설파이드, 폴리티오에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르케톤, 폴리에테르 에테르케톤, 폴리에테르 케톤 케톤, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 티오에테르, 폴리비닐, 폴리비닐 케톤, 폴리비닐 클로라이드와 같은 폴리비닐 할라이드, 폴리비닐 니트릴, 폴리비닐 에스테르 또는 전술한 폴리머 중 적어도 1종을 포함하는 조합과 조합으로 사용될 수 있다.
코폴리카보네이트-폴리에스테르는 내충격성을 향상시키기 위하여 충격 보강제 조성물을 더 포함할 수 있다. 이런 충격 보강제는 (i) 약 10℃ 미만의, 더욱 구체적으로 약 -10℃ 미만의, 더욱 구체적으로 약 -40℃ 내지 -80℃의 Tg를 갖는 엘라스토머 (즉, 고무 성질의) 폴리머 기재(elastomeric polymer substrate), 및 (ii) 상기 엘라스토머 폴리머 기재에 그라프트된 경질 폴리머 가지(rigid polymeric superstrate)를 포함하는 엘라스토머-변성 그라프트(elastomer-modified graft) 코폴리머를 포함한다. 알려진 것처럼, 엘라스토머-변성 그라프트 코폴리머는 먼저 폴리머를 제공한 다음, 상기 엘라스토머의 존재하에서 경질 상(rigid phase)의 구성 모노머(들)을 중합하여 그라프트 코폴리머를 형성시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 그라프트는 엘라스토머 코어에 그라프트 가지(graft branches) 또는 쉘(shell)의 형태로 결합될 수 있다. 쉘은 단순히 코어를 물리적으로 둘러쌀 수 있으며, 또는 쉘은 코어에 부분적으로 또는 실질적으로 완전히 그라프트될 수도 있다.
엘라스토머 상(elastomer phase)으로 사용하기 적합한 물질은 예를 들어, 공액 디엔 고무; 약 50 wt% 미만의 공중합 가능한 모노머와 공액 디엔의 코폴리머; 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무(EPDM)과 같은 올레핀 고무; 에틸렌-비닐 아세테이트 고무; 실리콘 고무; 엘라스토머성 C1 -8 알킬 (메트)아크릴레이트; 부타디엔 및/또는 스티렌과 C1 -8 알킬 (메트)아크릴레이트의 탄성 코폴리머; 또는 전술한 엘라스토머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
엘라스토머 상을 제조하기 위한 적합한 공액 디엔 모노머는 하기 식 (10)의 공액 디엔 모노머이고
Figure pct00018
(10)
상기 식에서, 각각의 Xb는 독립적으로 수소, C1-C5 알킬 등이다. 사용될 수 있는 공액 디엔 모노머의 예시는 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 등뿐만 아니라 전술한 공액 디엔 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물이다. 구체적인 공액 디엔 호모폴리머는 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌을 포함한다.
공액 디엔 고무의 코폴리머가 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어 공액 디엔 및 그들과 공중합 가능한 하나 이상의 모노머의 수상 라디칼 에멀젼 중합 반응으로 제조된 것일 수 있다. 공액 디엔과 공중합하기 적합한 모노머는 비닐 나프탈렌, 비닐 안트라센 등과 같은 축합된 방향족 고리 구조를 함유하는 모노비닐방향족 (monovinylaromatic) 모노머 또는 하기 식 (11)의 모노머를 포함하고,
Figure pct00019
(11)
상기 식에서, 각각의 Xc는 독립적으로 수소, C1-C12 알킬, C3-C12 시클로알킬, C6-C12 아릴, C7-C12 아랄킬, C7-C12 알카릴, C1-C12 알콕시, C3-C12 시클로알콕시, C6-C12 아릴옥시, 염소, 브롬 또는 히드록시이고, R은 수소, C1-C5 알킬, 브롬 또는 염소이다. 사용될 수 있는 적합한 모노비닐방향족 모노머의 예시는 스티렌, 3-메틸스티렌, 3,5-디에틸스티렌, 4-n-프로필스티렌, 알파-메틸스티렌, 알파-메틸 비닐톨루엔, 알파-클로로스티렌, 알파-브로모스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 테트라-클로로스티렌 등 및 전술한 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 스티렌 및/또는 알파-메틸 스티렌은 공액 디엔 모노머와 공중합 가능한 폴리머로 사용될 수 있다.
공액 디엔과 공중합될 수 있는 다른 모노머는 이타콘산, 아크릴아미드, N-치환 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드, 말레산 무수물, 말레이미드, N-알킬-, 아릴- 또는 할로아릴-치환된 말레이미드, 글리시딜 (메트)아크릴레이트 및 하기 식 (12)의 모노머와 같은 모노비닐 모노머이다:
Figure pct00020
(12)
상기 식에서, R은 수소, C1-C5 알킬, 브롬, 또는 염소이고, Xc는 시아노, C1-C12 알콕시카르보닐, C1-C12 아릴옥시카르보닐, 히드록시 카르보닐 등이다. 식 (12)의 모노머의 예시는 아크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 알파-클로로아크릴로니트릴, 베타-클로로아크릴로니트릴, 알파-브로모아크릴로니트릴, 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 전술한 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. n-부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 및 2-에틸헥실 아크릴레이트와 같은 모노머는 일반적으로 공액 디엔 모노머와 공중합 가능한 모노머로 통상적으로 사용된다. 전술한 모노비닐 모노머 및 모노비닐방향족 모노머의 혼합물 또한 사용될 수 있다.
엘라스토머 상으로서 사용되기에 적합한 (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 전술한 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합의 가교된(cross-linked), 입자상 에멀젼 호모폴리머 또는 코폴리머일 수 있다. C1 -8 알킬 (메트)아크릴레이트 모노머는 선택적으로 15 wt% 이하의 식 (8), (9) 또는 (10)의 코모노머(comonomer)와 혼합되어 중합될 수 있다. 예시적인 코모노머는 부타디엔, 이소프렌, 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 펜에틸메타크릴레이트, N-시클로헥실아크릴아미드, 비닐 메틸 에테르 또는 아크릴로니트릴 및 전술한 코모노머 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 선택적으로, 5 wt% 이하의 다관능성 가교 코모노머가 존재할 수 있는데, 그 예로서는, 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 등뿐만 아니라 전술한 가교제 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 있다.
상기 엘라스토머 상은, 연속식, 세미배치(semibatch) 또는 배치(batch) 공정의 형태로 사용하여 괴상(mass) 공정, 유화(emulsion) 공정, 현탁(suspension) 공정, 용액 공정 또는 괴상-현탁(bulk-suspension), 유화-괴상(emulsion-bulk), 괴상-용액(bulk-solution)과 같은 조합 공정 또는 다른 기술에 의해 중합될 수 있다. 상기 엘라스토머 기재의 입자 크기는 중요하지 않다. 예를 들어, 약 0.001 내지 약 25 마이크로미터, 구체적으로 유화 중합된 고무 라텍스(lattice)에 약 0.01 내지 약 15 마이크로미터, 더욱 구체적으로 약 0.1 내지 약 8 마이크로미터의 평균 입자 크기가 사용될 수 있다. 벌크 중합된 고무 기재의 경우, 약 0.5 내지 약 10 마이크로미터, 구체적으로 약 0.6 내지 약 1.5 마이크로미터의 입자 크기가 사용될 수 있다. 입자 크기는 단순 광 투과 방법(simple light transmission method) 또는 모세관 유동 크로마토그래피(capillary hydrodynamic chromatography)(CHDF)로 측정될 수 있다. 엘라스토머 상은 입자상의, 적절하게 가교된 공액 부타디엔 또는 C4 -6 알킬 아크릴레이트 고무일 수 있으며, 바람직하게는 70%를 초과하는 겔 함량을 갖는다. 또한 적합한 것은 스티렌 및/또는 C4 -6 알킬 아크릴레이트 고무와 부타디엔의 혼합물이다.
엘라스토머 상은 엘라스토머-변성 그라프트 코폴리머 전체의 약 5 내지 약 95 wt%, 더욱 구체적으로 약 20 내지 약 90 wt%, 더욱 구체적으로 약 40 내지 약 85 wt%를 차지하고, 그 나머지는 경질 그라프트 상이 차지할 수 있다.
엘라스토머-변성 그라프트 코폴리머의 경질 상은, 하나 이상의 엘라스토머성 폴리머 기재의 존재 하에서, 모노비닐 방향족 모노머 및 선택적으로 하나 이상의 코모노머를 포함하는 혼합물의 그라프트 중합으로 형성될 수 있다. 전술한 식 (11)의 모노비닐방향족 모노머는 경질 그라프트 상에 사용될 수 있고, 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 디브로모스티렌과 같은 할로스티렌, 비닐톨루엔, 비닐자일렌, 부틸스티렌, 파라-히드록시스티렌, 메톡시스티렌 등 또는 전술한 모노비닐방향족 모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 적합한 코모노머는 예를 들어, 전술한 모노비닐 모노머 및/또는 일반 식 (12)의 모노머를 포함한다. 일 구현예에 있어서, R은 수소 또는 C1-C2 알킬이고, Xc는 시아노 또는 C1-C12 알콕시카르보닐이다. 경질상에 사용되기 적합한 코모노머의 구체적인 예시는 아크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트 등 및 전술한 코모노머 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
경질 그라프트 상에서 모노비닐 방향족 모노머 및 코모노머의 상대적인 비율은 엘라스토머 기재의 유형, 모노비닐 방향족 모노머(들)의 유형, 코모노머(들)의 유형 및 충격 보강제의 바람직한 특성에 따라 넓게 달라질 수 있다. 경질 상은 전형적으로 100 wt% 이하, 구체적으로 약 30 내지 약 100 wt%, 더욱 구체적으로 약 50 내지 약 90 wt%의 모노비닐 방향족 모노머를 포함할 수 있으며, 나머지는 코모노머(들)이 차지하게 된다.
존재하는 엘라스토머-변성 폴리머의 양에 따라, 그라프트되지 않은 경질 폴리머 또는 코폴리머의 별개의 매트릭스 또는 연속상이 엘라스토머-변성 그라프트 코폴리머와 함께 동시에 제조될 수 있다. 일반적으로, 이러한 충격 보강제는 충격 보강제의 총중량을 기준으로, 약 40 내지 약 95 wt%의 엘라스토머-변성 그라프트 코폴리머 및 약 5 내지 약 65 wt%의 그라프트 (코)폴리머를 포함한다. 다른 구현예에 있어서, 이러한 충격 보강제는 충격 보강제 총중량을 기준으로, 약 50 내지 약 85 wt%, 더 구체적으로 약 75 내지 약 85 wt%의 고무-변성 그라프트 코폴리머와 함께 약 15 내지 약 50 wt%, 더욱 구체적으로 약 15 내지 약 25 wt%의 그라프트 (코)폴리머를 포함한다.
엘라스토머-변성 충격 보강제의 다른 구체적인 유형은, 적어도 하나의 실리콘 고무 모노머; 식 H2C=C(Rd)C(O)OCH2CH2Re를 갖는 분지형 아크릴레이트 고무 모노머 (여기서, Rd는 수소 또는 C1-C8 선형 또는 분지형 알킬기이고, Re는 분지형 C3-C16 알킬기이다); 제1 그라프트 연결 모노머; 중합 가능한 알케닐-함유 유기 재료; 및 제2 그라프트 연결 모노머로부터 유도된 구조단위를 포함한다. 실리콘 고무 모노머는 예를 들어, 시클릭 실록산, 테트라알콕시실란, 트리알콕시실란, (아크릴옥시)알콕시실란, (메르캅토알킬)알콕시실란, 비닐알콕시실란 또는 알릴알콕시실란을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 예를 들어, 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. 중합 가능한 알케닐-함유 유기 재료는 예를 들어, 식 (11) 또는 (12)의 모노머, 예를 들어, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 또는 메틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트 등과 같은 분지되지 않은 (메타)아크릴레이트의 단독 또는 조합일 수 있다.
적어도 하나의 제1 그라프트 연결 모노머는 (아크릴옥시)알콕시실란, (메르캅토알킬)알콕시실란, 비닐알콕시실란 또는 알릴알콕시실란의 단독 또는 조합일 수 있고, 예를 들어, (감마-메타크릴옥시프로필)(디메톡시)메틸실란 및/또는 (3-메르캅토프로필)트리메톡시실란일 수 있다. 적어도 하나의 제2 그라프트 연결 모노머는, 알릴 메타크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트 또는 트리알릴 이소시아누레이트의 단독 또는 조합과 같은 적어도 하나의 알릴기를 갖는 폴리에틸렌성 불포화 화합물이다.
실리콘-아크릴레이트 충격 보강제 조성물은 유화 중합에 의하여 제조될 수 있는데, 이때, 예를 들어, 적어도 하나의 실리콘 고무 모노머는, 약 30℃ 내지 110℃의 온도에서, 도데실벤젠술폰산과 같은 계면활성제의 존재 하에서, 적어도 하나의 제1 그라프트 연결 모노머와 반응하여 실리콘 고무 라텍스를 형성한다. 대안적으로서, 시클로옥타메틸테트라실록산과 같은 시클릭 실록산 및 테트라에톡시오르소실리케이트는 (감마-메타크릴옥시프로필)메틸디메톡시실란과 같은 제1 그라프트 연결 모노머와 반응하여, 약 100 나노미터 내지 약 2 마이크로미터의 평균 입자 크기를 갖는 실리콘 고무를 제공할 수 있다. 그 다음, 적어도 하나의 분지형 아크릴레이트 고무 모노머는, 선택적으로 알릴메타크릴레이트와 같은 가교 모노머의 존재 하에서, 벤조일 퍼옥사이드와 같은 자유 라디칼 생성 중합 촉매의 존재 하에서, 상기 실리콘 고무 입자와 중합된다. 그 다음, 이 라텍스는 중합 가능한 알케닐-함유 유기 재료 및 제2 그라프트 연결 모노머와 반응한다. 그라프트 실리콘-아크릴레이트 고무 혼성체(hybrid)의 라텍스 입자는 응집을 통하여 (응집제를 사용한 처리에 의하여) 수성상(aqueous phase)으로부터 분리된 후, 미세 분말로 건조되어 실리콘-아크릴레이트 고무 충격 보강제 조성물을 생산성될 수 있다. 이 방법은 일반적으로 약 100 나노미터 내지 약 2 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 실리콘-아크릴레이트 충격 보강제를 생산하는데 사용될 수 있다.
전술한 엘라스토머-변성 그라프트 코폴리머의 형성하기 위한 알려진 공정은 연속식, 반회분식 또는 회분식 공정을 사용하는 괴상, 유화, 현탁 및 용액 공정, 또는 괴상-현탁, 괴상-현탁, 괴상-용액 또는 다른 기술과 같은 조합된 공정을 포함한다.
일 구현예에 있어서, 전술한 유형의 충격 보강제는, C6 -30 지방산의 알칼리 금속 염, 예를 들어 소디움 스테아레이트, 리튬 스테아레이트, 소디움 올레이트, 포타슘 올레이트 등; 알칼리 금속 카보네이트; 도데실 디메틸아민, 도데실 아민 등과 같은 아민; 및 아민의 암모늄 염과 같은 염기성 물질 없이 유화 중합 공정으로 제조된다. 이러한 물질은 일반적으로 유화 중합에서 계면활성제로 사용되고 있으며, 폴리카보네이트의 에스테르 교환 반응 및/또는 분해(degradation)를 촉진할 수 있다. 그 대신, 이온성 술페이트, 술포네이트 또는 포스페이트 계면활성제가 충격 보강제, 특히 충격 보강제의 엘라스토머 기재 부분을 제조하는데 사용될 수 있다. 적합한 계면활성제는 예를 들어, C1 -22 알킬 또는 C7 -25 알킬아릴 술포네이트, C1 -22 알킬 또는 C7 -25 알킬아릴 술페이트, C1 -22 알킬 또는 C7 -25 알킬아릴 포스페이트, 치환된 실리케이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 구체적인 계면활성제는 C6 -16, 구체적으로 C8-12 알킬 술포네이트이다. 이런 유화 중합 공정은 다양한 특허 및 롬 & 하스 및 제너럴 일렉트릭과 같은 회사의 문헌에서 설명되고 개시된다. 실제로, 전술한 충격 보강제 중 어느 것이라도, 지방산의 알칼리 금속염, 알칼리 금속 카보네이트 및 다른 염기성 물질을 함유하지 않는다면, 사용될 수 있다.
이 유형의 구체적인 충격 보강제는 MBS 충격 보강제이고, 이때, 부타디엔 기재는 전술한 술포네이트, 술페이트 또는 포스페이트를 계면 활성제로 사용하여 제조된다. 약 3 내지 약 8, 구체적으로 약 4 내지 약 7의 pH를 갖는 충격 보강제가 또한 바람직하다.
코폴리머-폴리에스테르의 원하는 특성에 심각한 악영향을 미치지 않도록 바람직하게 선택되는 조건 하에서 다양한 첨가제가 코폴리머 수지 조성물에 보통 통합된다. 첨가제의 혼합물이 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 조성물을 형성하기 위하여 성분들을 혼합하는 동안 적합한 시점에서 혼합될 수 있다.
적합한 충전제 또는 강화제는 예를 들어, 알루미늄 실리케이트(mullite), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융된 실리카(fused silica), 결정성 실리카 그래파이트, 천연 규사 등과 같은 실리케이트 및 실리카 분말; 보론-니트라이드 분말, 보론-실리케이트 분말 등과 같은 보론 분말; TiO2, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘 등과 같은 산화물; 칼슘 설페이트 (이의 무수물, 이수화물(dihydrate) 또는 삼수화물(trihydrate)의 형태롤 포함); 초크(chalk), 석회석(limestone), 대리석(marble), 합성 침전된 칼슘 카보네이트 등과 같은 칼슘 카보네이트; 섬유상, 모듈상(modular), 침상, 판상 탈크 등을 포함하는 탈크; 규회석; 표면 처리된 규회석; 중공 또는 중실 유리구, 실리케이트 구(silicate spheres), 세노스페어(cenospheres), 알루미노실리케이트 (비정질) 등과 같은 유리구 ; 경질 카올린(hard kaolin), 연질 카올린(soft kaolin), 하소 카올린 (calcined kaolin), 폴리머 매트릭스 수지와의 상용성을 촉진하기 위한 당업계에 알려진 다양한 코팅을 포함하는 카올린 등을 포함하는 카올린; 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 카바이드, 철, 니켈, 구리 등과 같은 단결정 섬유(single crystal fiber) 또는 "위스커(whisker)"; 석면과 같은 섬유(연속상태 및 절단(chopped) 상태의 섬유를 포함), 탄소 섬유, E, A, C, ECR, R, S, D 또는 NE 유리 등과 같은 유리 섬유; 황화 몰리브덴, 황화 아연 등과 같은 황화물; 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트(ferrite), 바륨 술페이트, 중정석(heavy spar) 등과 같은 바륨 화합물; 입자상 또는 섬유상 알루미늄, 청동(bronze), 아연, 구리 및 니켈 등과 같은 금속 및 금속 산화물; 유리 박편(flake), 박편화된 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드(aluminum diboride), 알루미늄 박편, 강철 박편 등과 같은 박편된 충전제; 섬유상 충전제, 예를 들어, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드 및 칼슘 술페이트 반수화물(hemihydrate) 등 중 적어도 하나를 포함하는 블렌드로부터 유도된 것과 같은 무기 단섬유; 목재 분쇄로 얻어진 목분(wood flour), 셀룰로오스, 코튼(cotton), 사이잘(sisal), 황마(jute), 전분(starch), 코르크 분말(cork flour), 리그닌(lignin), 분마된 땅콩 껍질, 옥수수, 쌀겨 등과 같은 섬유상 제품과 같은 천연 충전제 및 보강제; 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 유기 충전제; 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤즈옥사졸, 폴리(페닐렌 술피드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알콜) 등과 같은 섬유 형성이 가능한 유기 폴리머로부터 형성된 보강용 유기 섬유상 충전제; 뿐만 아니라 운모(mica), 점토(clay), 장석(feldspar), 연도 분진(flue dust), 필라이트(fillite), 석영(quartz), 규암(quartzite), 펄라이트(perlite), 트리폴리(tripoli), 규조토(diatomaceous earth), 카본 블랙(carbon black) 등과 같은 추가적인 충전제 및 보강제 또는 전술한 충전제 또는 보강제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다.
상기 충전제 및 보강제는 전도를 용이하게 하기 위하여 금속 물질 층으로 코팅될 수 있거나, 중합 매트릭스 수지와의 접착 및 분산을 향상시키기 위하여 실란으로 표면 처리될 수 있다. 추가적으로, 보강 충전제는 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트 섬유의 형태로 제공될 수 있고, 단독으로 사용되거나, 또는 예를 들어, 동시-직조(co-weaving) 또는 코어/쉬스(core/sheath), 병행(side-by-side), 오렌지-타입, 또는 '매트릭스 중의 피브릴' 구성을 통하여, 또는 섬유 제조 분야의 당업자에 알려진 다른 방법에 의하여, 다른 유형의 섬유와 조합하여 사용될 수 있다. 적합한 공직조 구조는 예를 들어, 유리 섬유-탄소 섬유, 탄소 섬유-방향족 폴리이미드 (아라미드) 섬유 및 방향족 폴리이미드 섬유유리 섬유 등을 포함한다. 섬유상 충전제는 예를 들어, 조방사(roving), 0 내지 90도 직물 등과 같은 직조 섬유상 보강제(woven fibrous reinforcements); 연속 스트랜드 매트(continuous strand mat), 절단된 스트랜드 매트(chopped strand mat), 티슈, 종이 및 펠트(felt) 등과 같은 부직조 섬유상 보강제(non-woven fibrous reinforcement); 또는 브레이드(braid)와 같은 3차원 보강제의 형태로 공급될 수 있다. 충전제는 일반적으로 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지의 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 500 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 산화 방지 첨가제는 예를 들어, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등과 같은 오가노포스파이트; 알킬화 모노페놀 또는 알킬화 폴리페놀; 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)] 메탄 등과 같은 폴리페놀과 디엔의 알킬화 반응 생성물; 파라-크레졸 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 히드로퀴논; 히드록시화 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 1가(monohydric) 또는 다가(polyhydric) 알코올과 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 에스테르; 1가 또는 다가 알코올과 베타-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산의 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 아미드, 또는 전술한 산화 방지제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 산화 방지제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 10 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 열안정화 첨가제는 예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(믹스드(mixed) 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 등과 같은 오가노포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트 등과 같은 포스포네이트; 트리페닐포스핀과 같은 방향족 포스핀 또는 전술한 열 안정화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정화제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 10 중량부의 양으로 사용된다.
광 안정화제 및/또는 자외선(UV) 흡수 첨가제 또한 사용될 수 있다. 적합한 광 안정화 첨가제는 예를 들어, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸 및 2-히드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 등 또는 전술한 광 안정화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 광 안정화제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 10 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 UV 흡수 첨가제는 예를 들어, 히드록시벤조페논; 히드록시벤조트리아졸; 히드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐라이드; 벤즈옥사지논; 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-벤즈옥사진-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-벤즈옥사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 티타늄 산화물, 세륨 산화물, 및 아연 산화물 같은 입자 크기가 모두 약 100 나노미터 미만인 나노 크기의 무기 재료 등 또는 전술한 UV 흡수제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. UV 흡수제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 1 중량부의 양으로 사용된다.
가소제, 윤활제 및/또는 금형 이형제 또한 사용될 수 있다. 이들 유형의 재료 사이에는 상당한 중복이 있으며, 예를 들어, 디옥틸-4,5-에폭시-헥사히드로프탈레이트와 같은 프탈산 에스테르; 트리스-(옥트옥시카보닐에틸)이소시아누레이트; 트리스테아린(tristearin); 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트 (RDP), 히드로퀴논의 비스(디페닐) 포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(디페닐) 포스페이트와 같은 이관능 또는 다관능 방향족 포스페이트; 폴리-알파-올레핀; 에폭시화 대두유; 실리콘 오일을 포함하는 실리콘(silicone); 에스테르, 예를 들어 알킬 스테아릴 에스테르와 같은 지방산 에스테르, 예를 들어 메틸스테아레이트; 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등; 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머 및 이들의 코폴리머를 포함하는 친수성과 소수성 비이온성 계면활성제의 혼합물, 예를 들어 적합한 용매 중의 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머; 밀랍, 몬탄 왁스(montan wax), 파라핀 왁스 등과 같은 왁스를 포함한다. 이러한 물질은 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 25 중량부의 양으로 사용된다.
용어 "대전 방지제"는 전도성 및 전반적인 물리적 특성을 향상시키기 위하여, 폴리머 수지 안으로 처리되거나 및/또는 재료 또는 물품 상에 분무될 수 있는 모노머, 올리고머 또는 폴리머 재료를 지칭한다. 모노머서 대전 방지제의 예시는 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 디스테아레이트, 글리세롤 트리스테아레이트, 에톡시화 아민, 1차, 2차 및 3차 아민, 에톡시화 알코올, 알킬 술페이트, 알킬아릴술페이트, 알킬포스페이트, 알킬아민술페이트, 소듐 스테아릴 술포네이트, 소듐 도데실벤젠술포네이트 등과 같은 알킬 술포네이트 염, 4차 암모늄 염, 4차 암모늄 수지, 이미다졸린 유도체, 소르비탄 에스테르, 에탄올아미드, 베타인(betaine) 등 또는 전술한 모노머성 대전 방지제의 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
예시적인 폴리머성 대전 방지제는 특정의 폴리에스테르아미드, 폴리에테르-폴리아미드 (폴리에테르아미드) 블록 코폴리머, 폴리에테르에스테르아미드 블록 코폴리머, 폴리에테르에스테르 또는 폴리우레탄을 포함하며, 각각은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜 등과 같은 폴리알킬렌 글리콜 모이어티, 폴리알킬렌 옥사이드 단위를 함유한다. 이러한 폴리머 대전 방지제는 상업적으로 입수 가능한, 예를 들어, Sanyo의 PelestatTM 6321 또는 Atofina의 PebaxTM MH1657, Ciba-Geigy의 IrgastatTM P18 및 P22이다. 대전 방지제로 사용될 수 있는 다른 폴리머 재료는 폴리아닐린 (PANIPOL? EB로서 Panipol로부터 상업적으로 입수 가능), 폴리피롤 및 폴리티오펜 (Bayer로부터 상업적으로 입수 가능)과 같은 원래부터 전도성인 폴리머이고, 이들은 상승된 온도에서의 용융 가공 후에도 원래의 전도성 중 일부를 유지한다. 일 구현예에 있어서, 조성물에 정전기 소산성(electrostatically dissipative)을 부여 하기 위하여, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본 블랙 또는 전술한 것들의 조합이, 화학적 대전 방지제를 함유하는 중합 수지에서 사용될 수 있다. 대전 방지제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 25 중량부의 양으로 사용된다.
안료 및/또는 염료와 같은 색료가 존재할 수 있다. 적합한 안료는 예를 들어, 아연 산화물, 티타늄 이산화물, 철 산화물 등과 같은 금속 산화물 및 혼합된 금속 산화물; 황산 아연 등과 같은 황화물(sulfides); 알루미네이트; 소듐 술포-실리케이트 술페이트, 크로메이트 등; 카본 블랙; 아연 페라이트(zinc ferrite); 울트라마린 블루(ultramarine blue); 피그먼트 브라운 24; 피그먼트 레드 101; 피그먼트 옐로우 119와 같은 무기 안료; 아조, 디-아조, 퀴나크리돈, 페릴렌, 나프탈렌 테트라카르복시산, 플라반트론, 이소인돌리논, 테트라클로로이소인돌리논, 안트라퀴논, 안탄트론, 디옥사진, 프탈로시아닌 및 아조 레이크(azo lake); 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 전술한 안료 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 안료는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지의 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 25 중량부의 양으로 사용된다.
적합한 염료는 일반적으로 유기 물질이고, 예를 들어, 쿠마린(coumarin) 460 (blue), 쿠마린 6 (green), 나일 레드 등과 같은 쿠마린 염료; 란탄족 착체; 탄화수소 및 치환된 탄화수소 염료; 폴리시클릭 방향족 탄화수소 염료; 옥사졸 또는 옥사디아졸 염료와 같은 섬광(scintillation) 염료; 아릴- 또는 헤테로아릴-치환 폴리 (C2 -8) 올레핀 염료; 카르보시아닌 염료; 인단트론 염료; 프탈로시아닌 염료; 옥사진 염료; 카르보스티릴 염료; 나프탈렌테트라카르복시산 염료; 포피린 염료; 비스(스티릴)비페닐 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; 테트라졸리움 염료; 티아졸 염료; 페릴렌 염료, 페리논 염료; 비스-벤즈옥사졸일티오펜(BBOT); 트리아릴메탄 염료; 크산텐(xanthene) 염료; 티오크산텐 염료; 나프탈이미드 염료; 락톤 염료; 근적외선 파장을 흡수하고 가시 파장을 방출하는 안티-스토크 시프트(anti-stokes shift) 염료 등과 같은 플루오로포어(fluorophore); 7-아미노-4-메틸쿠마린과 같은 발광 염료; 3-(2'-벤조티아졸릴)-7-디에틸아미노쿠마린; 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸; 2,5-비스-(4-바이페닐릴)-옥사졸; 2,2-디메틸-p-쿼터페닐; 2,2'-디메틸-p-터페닐; 3,5,3"",5""-테트라-t-부틸-p-퀸쿼페닐; 2,5-디페닐퓨란; 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(rhodamine) 700; 로다민 800; 피렌(pyrene); 크리센(chrysene); 루브렌(rubrene); 코로넨(coronene) 등 또는 전술한 염료 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 염료는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 25 중량부의 양으로 사용된다.
폼(foam)이 요구되는 경우, 적합한 발포제(blowing agents)는 예를 들어 저비점의 할로탄화수소 및 이산화탄소를 생성하는 할로탄화수소; 실온에서 고체이고 분해 온도보다 높은 온도로 가열되었을 때 질소, 이산화탄소 또는 암모니아 가스와 같은 가스를 생성하는 발포제, 예를 들어 아조디카본아미드, 아조디카본아미드의 금속 염, 4,4'-옥시비스(벤젠술포닐하이드라지드), 소디움 바이카보네이트, 암모늄 카보네이트 등 또는 상기 발포제 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 발포제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 50 중량부의 양으로 사용된다.
첨가될 수 있는 적합한 난연제는 인, 브롬 및/또는 염소를 포함하는 유기 화합물일 수 있다. 예를 들어 유기 포스페이트 및 인-질소 결합을 함유하는 유기 화합물과 같은, 브롬화되지 않고 염소화되지 않은 인 함유 난연제가 규제상의 이유로 특정 응용에서 바람직할 수 있다.
예시적인 유기 인산염의 일 유형은 식 (GO)3P=O의 방향족 인산염(aromatic phosphate)이며, 여기서 각각의 G는 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알카릴기 또는 아랄킬기이며, 단, G 중 적어도 1개는 방향족 기이다. G기 중 2개는 함께 연결되어 시클릭기, 예를 들어 디페닐 펜타에리트리톨 디포스페이트를 제공할 수 있으며, 이것은 악셀로드(Axelrod)의 미국특허 제 4,154,775호에 기재되어 있다. 다른 적합한 방향족 인산염은 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. 구체적인 방향족 인산염은 각각의 G가 방향족인 것, 예를 들어 트리페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 이소프로필화된 트리페닐 포스페이트 등이다.
이관능성- 또는 다관능성 방향족 인 함유 화합물 또한 유용하며, 예를 들어 하기 식의 화합물들이다:
Figure pct00021
상기 식들에서, 각각의 G1은 독립적으로 1 내지 약 30의 탄소 원자를 갖는 탄화수소이고; 각각의 G2는 독립적으로 1 내지 약 30의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 또는 하이드로카본옥시이고; 각각의 X는 독립적으로 브롬 또는 염소이고; m은 0 내지 4이고, n은 1 내지 약 30이다. 적합한 이관능성 또는 다관능성 방향족 인 함유 화합물의 예는 각각 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트 (RDP), 히드로퀴논의 비스(디페닐) 포스페이트 및 비스페놀 A의 비스(디페닐) 포스페이트, 이들의 올리고머 및 폴리머 대응물 등을 포함한다.
인-질소 결합을 함유하는 난연제 화합물의 적합한 예시는 포스포니트릴릭 클로라이드, 포스포러스 에스테르 아미드, 인산 아미드, 포스폰산 아미드, 포스핀산 아미드, 트리스(아지리디닐) 포스핀 옥사이드를 포함한다. 존재하는 경우, 유기 인-함유 난연제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 20 중량부로 존재한다.
할로겐화 물질은 또한 난연제로 사용될 수 있고, 예를 들어 할로겐화 화합물 및 식 (13)의 수지가 있다:
Figure pct00022
(13)
상기 식에서, R은 알킬렌, 알킬리덴 또는 지환족 연결, 예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 이소프로필리덴, 부틸렌, 이소부틸렌, 아밀렌, 시클로헥실렌, 시클로펜틸리덴 등; 또는 산소 에테르, 카보닐, 아민 또는 황 함유 연결기, 예를 들어, 설파이드, 설폭사이드, 설폰 등이다. R은 방향족, 아미노, 에테르, 카보닐, 설파이드, 설폭사이드, 설폰 등과 같은 기로 연결된 2개 이상의 알킬렌 또는 알킬리덴 연결기로 또한 구성될 수 있다.
식 (13)에서 Ar 및 Ar'은 각각 독립적으로 페닐렌, 비페닐렌, 터페닐렌, 나프틸렌 등과 같은 모노- 또는 폴리카보시클릭 방향족기이다.
Y는 유기, 무기 또는 유기금속 라디칼이고, 예를 들어 (1) 할로겐, 예를 들어, 염소, 브롬, 요오드, 불소 또는 (2) 일반식 OE의 에테르기, 여기서 E는 X와 유사한 1가의 탄화수소 라디칼 또는 (3) R로 표현되는 유형의 1가 탄화수소기 또는 (4) 다른 치환기, 예를 들어, 니트로, 시아노 등이고, 아릴 핵(aryl nucleus) 당 적어도 1개, 바람직하게는 2개의 할로겐 원자가 있다면, 상기 치환기들은 본질적으로 비활성이다.
존재하는 경우, 각각의 X는 독립적으로 1가의 탄화수소기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 데실 등과 같은 알킬기; 페닐, 나프틸, 비페닐, 자일릴, 톨릴 등과 같은 아릴기; 및 벤질, 에틸페닐 등과 같은 아랄킬기; 시클로펜틸, 시클로헥실 등과 같은 지환족기이다. 1가의 탄화수소기는 스스로 비활성 치환기를 함유할 수 있다.
각각의 d는 독립적으로 1 내지 Ar 또는 Ar'을 포함하는 방향족 고리 상에 치환된 치환가능한 수소의 최대 수와 같다. 각각의 e는 독립적으로 0 내지 R 상에 치환가능한 수소의 최대 수이다. 각각의 a, b 및 c는 독립적으로 0을 포함하는 정수(whole number)이다. b가 0이 아닌 경우, a도 c도 0이 아닐 수 있다. 반면에 모두는 아니나, a 또는 c 둘 중 하나는 0일 수 있다. b가 0인 경우, 방향족기는 직접 탄소-탄소 결합으로 연결된다.
방향족기 Ar 및 Ar' 상의 히드록시기 및 Y 치환기는 방향족 고리 상에서 오르토, 메타 또는 파라 위치로 달라질 수 있고, 상기 기들은 서로에 대하여 임의의 가능한 기하학적 관계에 있을 수 있다.
상기 식의 범위 내에 포함되는 비스페놀은 하기의 것이 대표된다: 2,2-비스-(3,5-디클로로페닐)-프로판; 비스-(2-클로로페닐)-메탄; 비스(2,6-디브로모페닐)-메탄; 1,1-비스-(4-아이오도페닐)-에탄; 1,2-비스-(2,6-디클로로페닐)-에탄; 1,1-비스-(2-클로로-4-아이오도페닐)에탄; 1,1-비스-(2-클로로-4-메틸페닐)-에탄; 1,1-비스-(3,5-디클로로페닐)-에탄; 2,2-비스-(3-페닐-4-브로모페닐)-에탄; 2,6-비스-(4,6-디클로로나프틸)-프로판; 2,2-비스-(2,6-디클로로페닐)-펜탄; 2,2-비스-(3,5-디브로모페닐)-헥산; 비스-(4-클로로페닐)-페닐-메탄; 비스-(3,5-디클로로페닐)-시클로헥실메탄; 비스-(3-니트로-4-브로모페닐)-메탄; 비스-(4-히드록시-2,6-디클로로-3-메톡시페닐)-메탄; 및 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판 2,2 비스-(3-브로모-4-히드록시페닐)-프로판이다. 또한, 상기 구조식 내에 포함되는 것은: 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디브로모벤젠, 1,3-디클로로-4-히드록시벤젠 및 2,2'-디클로로비페닐, 다브롬화 1,4-디페녹시벤젠, 2,4'-디브로모비페닐 및 2,4'-디클로로비페닐과 같은 비페닐류뿐만 아니라 데카브로모 디페닐 옥사이드 등이다.
또한, 비스페놀 A 및 테트라브로모비스페놀 A와 카보네이트 전구체, 예를 들어 포스겐(phosgene)의 코폴리카보네이트와 같은 올리고머 및 폴리머 할로겐화 방향족 화합물이 유용하다. 금속 상승제(metal synergists), 예를 들어 산화 안티모니는 난연제와 또한 사용될 수 있다. 존재하는 경우, 할로겐 함유 난연제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 25 중량부로 존재한다.
대안으로, 조성물에는 본질적으로 염소 및 브롬이 없을 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 본질적으로 염소 및 브롬이 없다는 것은 염소 또는 브롬 또는 염소 또는 브롬을 함유하는 물질의 의도적인 추가 없이 생산된 물질을 나타낸다. 그러나, 다수의 생산품을 처리하는 설비에서는 일정 양의 교차 오염이 일어날 수 있으며, 그에 따라, 전형적으로 중량 ppm 수준으로 브롬 및/또는 염소가 함유될 수 있다. 이러한 이해하에서, 본질적으로 염소 및 브롬이 없다는 것은 약 100 중량 ppm 이하, 약 75 중량 ppm 이하, 또는 약 50 중량 ppm 이하의 브롬 및/또는 염소 함량을 갖는 것으로 정의될 수 있는 것으로 인식될 수 있다. 이 정의가 상기 난연제에 적용되는 경우, 난연제의 총중량을 기준으로 한다. 이 정의가 열가소성 조성물에 적용되는 경우, 상기 코폴리카보네이트-코폴리에스테르 및 난연제의 총중량을 기준으로 한다.
무기 난연제가 또한 사용될 수 있고, 예를 들어, 포타슘 퍼플루오로부탄 술포네이트(Rimar salt), 포타슘 퍼플루오로옥탄 설포네이트, 테트라에틸암모늄 퍼플루오로헥산 설포네이드 및 포타슘 디페닐술폰 술포네이트 등과 같은 C2 -16 알킬 술포네이트의 염; 예를 들어 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 반응에 의하여 형성된 염(예를 들어, 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 바륨 염); 무기산 착 염, 예를 들어, 옥소-음이온의 착 염(예를 들어, Na2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3 및 BaCO3과 같은, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 탄산 염); 또는 플루오로-음이온 착체(예를 들어, Li3AlF6, BaSiF6, KBF4, K3AlF6, KAlF4, K2SiF6 및/또는 Na3AlF6) 등이 될 수 있다. 무기 난연제 염이 존재하는 경우, 무기 난연제 염은 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지의 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 20 중량부로 존재한다.
난연제의 다른 유용한 유형은 식 (14)의 반복 구조 단위를 포함하는 폴리디오가노실록산 블록을 갖는 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머이고,
Figure pct00023
(14)
상기 식에서, 각각의 R11은 동일하거나 상이하고, C1 -13의 1가 유기 라디칼이다. 예를 들어, R11은 C1-C13 알킬기, C1-C13 알콕시기, C2-C13 알케닐기, C2-C13 알케닐옥시기, C3-C6 시클로알킬기, C3-C6 시클로알콕시기, C6-C10 아릴기, C6-C10 아릴옥시기, C7-C13 아랄킬기, C7-C13 아랄콕시기, C7-C13 알카릴기 또는 C7-C13 알카릴옥시기일 수 있다. 전술한 R11기의 조합이 동일한 코폴리머에서 사용될 수 있다. 식 (14)에서 R12는 2가의 C1 -C8 지방족기이다. 식 (14)에서 각각의 M은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 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 아랄킬, C7-C12 아랄콕시, C7-C12 알카릴 또는 C7-C12 알카릴옥시일 수 있고, 이 때, 각각의 n은 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이다.
식 (14)에서 E는 열가소성 조성물에 대해 효과적인 수준의 난연성을 제공하도록 선태된다. 그러므로, E의 값은 상기한 유형 및 양의 폴리카보네이트, 충격 보강제, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머 및 다른 난연제를 포함하는 열가소성 조성물에서 각각의 성분의 유형 및 상대적인 양에 따라 달라질 수 있다. E의 적합한 값은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 과도한 실험을 하지 않고 본 명세서에서 가르치는 지침을 사용하여 결정될 수 있다. 일반적으로, E는 2 내지 약 1000, 구체적으로 약 10 내지 100, 더욱 구체적으로 약 25 내지 약 74의 평균 값을 갖는다. 일 구현예에 있어서, E는 약 40 내지 약 60의 평균 값을 갖고, 다른 구현예에 있어서, E는 약 50의 평균 값을 갖는다. E가 낮은 값, 예를 들어 약 40 미만인 경우, 상대적으로 많은 양의 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머를 사용하는 것이 필요할 수 있다. 반대로, E가 높은 값, 예를 들어 약 40초과인 경우, 상대적으로 적은 양의 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머를 사용하는 것이 필요할 수 있다.
일 구현예에 있어서, M은 독립적으로 브롬 또는 염소, 메틸, 에틸 또는 프로필과 같은 C1 -3 알킬기, 메톡시, 에톡시 또는 프로폭시와 같은 C1-C3의 알콕시기 또는 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴(tolyl)과 같은 C6-C7의 아릴기이고; R2는 디메틸렌, 트리메틸렌 또는 테트라 메틸렌기이며; 및 R은 C1 -8 알킬, 트리플루오로프로필과 같은 할로알킬, 시아노알킬 또는 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴과 같은 아릴이다. 다른 구현예에 있어서, R은 메틸 또는 메틸 및 트리플루오로프로필의 혼합물 또는 메틸 및 페닐의 혼합물이다. 또 다른 구현예에 있어서, M은 메톡시이고, n은 1이며, R2는 2가 C1-C3 지방족기이고, R은 메틸이다.
폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 선택적으로 전술한 것처럼 상전이 촉매의 존재하에서, 상응하는 디히드록시 폴리실록산과 카보네이트 공급원 및 식 (3)의 디히드록시 방향족 화합물의 반응으로 제조될 수 있다. 적합한 조건은 폴리카보네이트 형성에서 유용한 것과 유사하다. 대안적으로, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 용융 상태에서, 상기 디히드록시 모노머 및 디페닐 카보네이트와 같은 디아릴 카보네이트 에스테르를, 전술한 바와 같이 에스테르 교환 촉매의 존재 하에 공반응시켜 제조될 수 있다. 일반적으로, 디히드록시 폴리디오가노실록산의 양은 폴리카보네이트 블록의 몰에 대하여 약 1 내지 약 60 몰 퍼센트의 폴리디오가노실록산 블록, 더욱 일반적으로 폴리카보네이트 블록의 몰에 비하여 약 3 내지 약 50 몰 퍼센트의 폴리디오가노실록산 블록을 포함하는 코폴리머를 생성하도록 선택된다. 존재하는 경우, 상기 코폴리머는 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 약 5 내지 약 50 중량부, 더욱 구체적으로 약 10 내지 약 40 중량부의 양으로 사용될 수 있다.
적하 방지제(anti-drip agent), 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 섬유 형성(fibril forming) 또는 비섬유형성(non-fibril forming) 플루오로폴리머가 또한 상기 타이 층 조성물에서 사용될 수 있다. 적하 방지제는 전술한 경질 코폴리머, 예를 들어 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머(SAN)에 의하여 캡슐화될 수 있다. SAN으로 캡슐화된 PTFE는 TSAN으로 알려져 있다. 캡슐화된 플루오로폴리머는 플루오로폴리머의 존재 하에서 예를 들어, 수 분산액(aqueous dispersion) 중에서, 캡슐화 폴리머를 중합하여 제조될 수 있다. TSAN은 조성물에서 더욱 용이하게 분산될 수 있다는 점에서, PTFE에 비하여 현저한 이점을 제공할 수 있다. 적합한 TSAN은 예를 들어, 상기 캡슐화된 플루오로폴리머의 총중량을 기준으로 약 50 wt%의 PTFE 및 약 50 wt%의 SAN을 포함할 수 있다. SAN은 예를 들어, 상기 코폴리머의 총중량을 기준으로 약 75 wt%의 스티렌 및 약 25 wt%의 아크릴로니트릴을 포함할 수 있다. 대안적으로, 플루오로폴리머는 적하 방지제로 사용하기 위한 응집된 물질을 형성하기 위하여, 예를 들어 방향족 폴리카보네이트 수지 또는 SAN과 같은 제2 폴리머와 몇몇 방식으로 미리 블렌드될 수 있다. 이들 방법 중 어느 하나가 캡슐화된 플루오로폴리머를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 적하 방지제는 일반적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 전체 조성물의 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 wt%의 양으로 사용된다.
방사선 안정제(Radiation stabilizers), 특히 감마-방사선 안정제가 존재할 수 있다. 적합한 감마-방사선 안정제에는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 메조-2,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 2,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,4-헥산디올 등과 같은 알킬렌 폴리올; 1,2-시클로펜탄디올, 1,2-시클로헥산디올 등과 같은 시클로알킬렌 폴리올; 2,3-디메틸-2,3-부탄디올(피나콜)등과 같은 분지쇄 알킬렌 폴리올 뿐만 아니라 알콕시 치환된 환형 또는 비환형 알칸이 포함된다. 불포화 알케놀도 유용하고, 그 예에는, 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-1-올뿐만 아니라 적어도 1개의 히드록시 치환된 3차 탄소를 갖는 3차 알코올, 예를 들어, 2-메틸-2,4-펜탄디올(헥실렌 글리콜), 2-페닐-2-부탄올, 3-히드록시-3-메틸-2-부탄온, 2-페닐-2-부탄올 등 및 1-히드록시-1-메틸-시클로헥산과 같은 환형 3차 알코올이 포함된다. 방향족 고리 내의 불포화 탄소에 결합된 포화 탄소상의 히드록시 치환기를 갖는 특정 히드록시메틸 방향족 화합물을 이용할 수도 있다. 이 히드록시 치환 포화 탄소는 메틸올기(-CH2OH) 또는 -CR4HOH 또는 -CR2 4OH와 같은 보다 복잡한 탄화 수소기일 수 있고, 여기서 R4는 복잡 또는 단순 탄화수소이다. 구체적인 히드록시 메틸 방향족 화합물은 벤즈히드롤, 1,3-벤젠디메탄올, 벤질 알코올, 4-벤질옥시 벤질 알코올 및 벤질 벤질 알코올을 포함한다. 2-메틸-2,4-펜탄디올, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜이 종종 감마-방사선 안정제로 사용된다. 감마-방사선 안정제는 전형적으로 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 0.001 내지 1 중량%, 더 구체적으로 0.01 내지 0.5 중량%의 양으로 사용된다.
상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지, 1종 이상의 선택적 다른 폴리머(들), 선택적 충전제(들), 및 선택적 전술한 첨가제(들)을 포함하는 열가소성 조성물은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 이용 가능한 방법으로 제조될 수 있고, 예를 들어, 일 구현예에 있어서, 공정의 일 방식에 있어서, 우선, 분말화된 코폴리카보네이트-폴리에스테르 수지 및/또는 다른 선택적 성분이, HENSCHEL 속 믹서에서 혼합된다. 핸드 믹싱(hand mixing)을 포함하나 이에 한정되지 않는 다른 저전단(low shear)프로세스도 이러한 혼합을 달성할 수 있다. 그 다음, 이 혼합물이 호퍼를 통해 2축 압출기의 투입구에 공급된다. 대안으로, 1종 이상의 상기 성분이 투입구에서 및/또는 하류에서 측면투입구(sidestuffer)를 통하여 압출기 내로 직접 공급됨으로써 상기 조성물에 포함될 수 있다. 이와 같은 첨가제는, 원하는 폴리머 수지와 함께 마스터 배치로 컴파운딩된 후 압출기로 공급될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물을 유동시키는데 요구되는 온도 보다 높은 온도로 조작된다. 압출체는 수조에서 즉시 퀀칭되고 펠렛화된다. 펠렛은 원하는 바에 따라 4분의 1 인치 (6.35 mm) 길이 이하일 수 있다. 이런 펠릿은 이후의 몰딩(molding), 형상화(shaping) 또는 성형(forming)에 사용될 수 있다.
상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 조성물을 포함하는 쉐이핑, 성형 또는 몰딩 물품이 또한 제공된다. 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 조성물은 사출 성형, 압출, 회전 성형, 블로우 성형 및 가열 성형(thermoforming)과 같은 다양한 방법으로 유용한 형상의 물품으로 성형되어 예를 들어, 모니터용 하우징과 같은 컴퓨터 및 사무기기 하우징, 휴대 전화용 하우징과 같은 휴대(handheld) 전자기기 하우징, 전자 커넥터 및 조명 기구, 장식품, 가정용 전기제품, 지붕, 온실, 썬룸(sunroom), 수영장 인클로져(enclosure) 등의 부품과 같은 물품을 형성할 수 있다. 또한, 상기 폴리카보네이트 조성물은 자동차용 베젤(bezel) 및 리플렉터(reflector)와 같은 용도로 사용될 수 있다.
상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르 조성물은 하기 성분을 기초로 하는 하기 비제한적인 실시예로 더 설명된다.
실시예 1
기계식 교반기, 콘덴서 및 가성 스크러버 통기 시스템(caustic scrubber vent system)이 장착된 75-리터(L) 반응기를 1150 그램 (g)의 BHPD (2.92 몰), 1950 g의 BPA (8.55 몰), 130 g의 p-큐밀페놀 (0.61 몰), 25 밀리리터 (ml)의 70 wt% 메틸트리부틸암모늄 클로라이드 수용액 (0.07 몰), 10 g의 글루콘산 나트륨, 13 L의 탈이온 (DI) 수 및 22 L의 염화 메틸렌으로 채웠다. pH 9.0으로 반응을 유지하기에 충분한 속도로 50 wt% 가성 용액을 첨가하면서 50/50 wt% 용융된 테레프탈로일 디클로라이드/이소프탈로일 디클로라이드의 혼합물 (2100 g, 9.1 몰)을 100 g/분의 속도로 첨가하였다. 상기 염화 이염기산(diacid chloride) 첨가가 끝난 후에, 반응을 pH 9에서 10분 동안 교반하였다. 그 다음, 50 wt% 가성 용액을 첨가하여 pH 9.0을 유지하면서, 포스겐 (300 g, 3.03 몰)을 100 g/분의 속도로 반응기에 첨가하였다. 그 다음, 1L의 염화 메틸렌에 용해된 트리에틸아민 (15 ml, 0.1 몰)을 첨가하고 반응을 pH 9에서 5분 동안 교반하였다. pH 9.0으로 반응을 유지하기에 충분한 속도로 50 wt% 가성 용액을 첨가하면서, 추가의 200 g의 포스겐 (2.02 몰)을 100 g/분의 속도로 첨가하였다. 반응기를 질소 가스로 10분 동안 퍼징)하여 잔여 포스겐을 제거하였다.
그 다음, 반응기 내용물을 다른 탱크에 옮기고 원심분리하여 수성 (소금물(brine))층을 제거하였다. 유기 층(코폴리머 함유)을 수성 산으로 세척한 다음, 잔여 염화 이온 수준이 2 ppm 미만이 될 때까지 탈이온수로 세척하였다. 코폴리머를 증기 침전(steam precipitation)으로 분리하고, 이어서 N2 하에서 건조하였다.
건조된 수지 분말은 폴리카보네이트 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)로 측정되는 28808의 중량 평균 분자량 (Mw) 및 2.20의 다분산지수(polydispersity index)를 갖는다. 코폴리머는 1 ppm 미만의 트리에틸아민, 0.63 ppm의 염화 이온, 0.03 ppm의 Fe, 73 ppm의 잔여 BPA 및 37 ppm의 잔여 BHPD를 갖는다는 것이 밝혀졌다. 시차 주사 열량 측정법 (DSC)은 219℃의 Tg를 가짐을 보였다. ASTM D1238-04에 따라, 330℃에서 2.16-킬로그램 중량(kilogram weight)을 사용하여, 6분에 걸쳐 측정된 용융 부피 속도(melt volume rate, MVR)는 1.8인 것이 밝혀졌다.
실시예 2
기계식 교반기, 콘덴서 및 가성 스크러버 통기 시스템(caustic scrubber vent system)이 장착된 75-L 반응기를 1200 그램 (g)의 BHPD (3.05 몰), 25 g의 p-큐밀페놀 (0.21 몰), 25 ml의 70 wt% 메틸트리부틸암모늄 클로라이드 수용액 (0.07 몰), 10 g의 클루콘산 나트륨, 9 L의 탈이온수 및 14 L의 염화 메틸렌으로 채웠다. 50 wt% 가성 용액(500 g의 용액, 6.25몰 NaOH)을 교반하면서 첨가하였다. 충분한 50 wt% 가성 용액을 첨가하여 8.5 초과의 반응 pH를 유지하면서, 테레프탈로일 디클로라이드/이소프탈로일 디클로라이드의 50/50 (중량 기준) 혼합물 (508 g, 2.2 몰)을 50 g/분의 속도로 첨가하였다. 상기 염화 이염기산 첨가가 끝난 후에, 반응을 pH 9에서 10분 동안 교반하였다. 그 다음, BPA (1150 g, 5.04 몰), p-큐밀페놀 (75 g, 0.35 몰), 트리에틸아민 (30 ml, 0.2 몰), 탈이온수 (6 L) 및 염화 메틸렌 (7 L)을 반응기에 첨가하였다. 그 다음, 50 wt% 가성 용액을 첨가하여 9.0 pH를 유지하면서, 포스겐 (750 g, 7.57 몰)을 80 g/분의 속도로 반응기에 첨가하였다. 충분한 50 wt% 가성 용액을 첨가하여 pH 9.0을 유지하면서, 추가의 100 g의 포스겐 (1.01 몰)을 80 g/분의 속도로 첨가하였다. 반응기를 질소 가스로 10분 동안 퍼징하여 잔여 포스겐을 제거하였다.
그 다음, 반응기 내용물을 다른 탱크에 옮기고 원심분리하여 수성층을 제거하였다. 유기 층(코폴리머 함유)을 수성 산으로 세척한 다음, 잔여 염화 이온 수준이 2 ppm 미만이 될 때까지 탈이온수로 세척하였다. 코폴리머를 증기 침전(steam precipitation)으로 분리하고, 이어서 질소하에서 건조하였다.
건조된 수지 분말은 전술한 것처럼 측정되는 28276의 중량 평균 분자량 (Mw) 및 2.57의 PDI를 갖는다. 상기 코폴리머는 1 ppm 미만의 트리에틸아민, 0.77 ppm의 염화 이온, 0.03 ppm의 Fe, 72 ppm의 잔여 BPA 및 25 ppm의 잔여 BHPD를 갖는다는 것이 더 밝혀졌다. 이 폴리머의 DSC는 205℃의 Tg를 보였다. MVR(330℃/2.16kg/6분) = 4.0.
실시예 3 내지 5 및 비교예 A 내지 B
전술한 것처럼 제조된 3종의 코폴리카보네이트-폴리에스테르(실시예 3 내지 5)의 특성을 BPA 및 BHPD로부터 유도된 단위를 갖는 2종의 코폴리카보네이트(비교예 A 내지 B)와 비교하였다. 이러한 코폴리카보네이트의 제조는 예를 들어, 미국 특허 제 5,344,910 및 5,455,310에 개시되어 있다. 비교가 하기 표에서 제시된다.
"체류 시간(time dwell)"은 샘플을 특정 온도에서 특정 시간 동안 유지하는 것을 요구하고, 점도 변화를 모니터링하는 유변학적 테스트를 말한다. 더 안정한 수지는 더 작은 점도 변화를 겪을 것이다.
시료를 표시한 온도에서 30분간 유지한 후에, TGA를 통해 중량 손실을 측정했다.
테스트 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예A 비교예 B
Tg (DSC) 212.8 223.9 218.8 220.2 220
MVR
(330℃, 2.15 kg)
1.81 1.38 1.8 5 3
350℃에서의 점도 1084.5 1304.3 1432.1 456.4 560
380℃에서의 점도 589.1 592.9 671.4 148.4
350℃에서의 체류 시간 -17 -17 -13 -30
380℃에서의 체류 시간 -41 -43 -37
350℃에서의 중량 손실 1.24 0.96 0.86 1.17
380℃에서의 중량 손실 2.09 3.1 2.51 4
표 1에 참조로 보여지는 것처럼, 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르의 Tg는 고내열 폴리카보네이트의 Tg와 비견할만하다.
더욱이, 350℃에서의 체류 시간은 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르는 상응하는 폴리카보네이트 보다 더 열적으로 안정하다는 것을 시사한다. 본 발명의 재료는 350℃에서 30분 동안 유지되는 경우, 13 내지 17%의 점도 저하를 보이는 반면, 비교 폴리카보네이트는 30%의 점도 저하를 보였다. 380℃에서 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르는 점도 손실되었으나(37 내지 42%), 비교 폴리카보네이트는 신뢰 가능한 숫자가 얻어질 수 없을 정도로 점도 손실이 컸다.
380℃에서 유지된 비교 샘플은 4%의 중량 손실을 보였으나, 상기 코폴리카보네이트-폴리에스테르는 2.1 내지 3.1 wt%만이 손실되었고, 이는 상기 폴리에스테르카보네이트가 더 열적으로 안정하다는 것을 시사한다.
실시예 6 및 비교예 C 내지 D.
전술한 것처럼 제조된 코폴리카보네이트-폴리에스테르(실시예 6)의 가수분해 안정성을 동등한 Tg를 갖는 BPA 및 BHPD로부터 유도된 단위를 갖는 3종의 코폴리카보네이트(비교예 C 내지 D)와 비교하였다. 이러한 폴리카보네이드의 제조는 예를 들어, 미국 특허 제 5,344,910 및 5,455,310에 개시된다. 균질 가수분해를 60℃에서 아니솔/메틸 에틸 케톤(MEK)/물 혼합물 중에서 수행하였다.
폴리머 2.00 그램 샘플을 4 oz 바이알에 계량하여 넣고 50 mL의 아니솔/메틸 에틸 케톤 3:2 (부피) 혼합물에 실온에서 용해하였다. 증류수 (0.15 ml, 3400 ppm)을 샘플에 첨가하고 바이알을 밀봉하고 60℃의 오븐에 위치시켰다. 부분 샘플(aliquots) (약 8 ml)을 샘플로부터 주기적으로 제거하고 상기 수지를 150 ml의 교반되는 메탄올에 주위 온도에서 침전시켰다. 고체 폴리머를 여과를 통해 분리하고, 메탄올로 세척하고, 진공하에서 실온에서 건조하였다. 각각의 샘플에 대한 분자량을 GPC를 통해 측정하였다. 결과를 표 2에 보였다.
가수분해 시간(시간) 샘플, 분자량
C D E 실시예 6
20 24265 25139 24896 26991
44 20835 22237 21803 26022
102 16383 17240 17547 25286
전술한 데이터는 본 발명의 코폴리에스테르-코폴리카보네이트는 가수분해 조건하에서 종래의 코폴리카보네이트보다 분자량을 상당히 잘 유지함을 보인다. 이것은 고내열 모노머를 폴리에스테르 블록에 도입하는 것이 폴리머의 가수분해 안정성을 향상시킴을 가리킨다.
폴리머 아키텍쳐의 영향을 탐구하기 위하여 하기 폴리머를 제조하였다.
비교예 E
염화 메틸렌(20 리터 (L)), 물 (12 리터), BPA (1140 g, 5 몰), BHPD (1965 g, 5 몰), 염화 메틸트리부틸암모늄(25 g의 70 wt% 수용액) 및 클루콘산 나트륨(10 g)을 기계식 교반기, 콘덴서 및 가성 스크러버 통기 시스템이 장착된 75 리터 반응기에 채웠다. 50 wt%의 가성 용액을 필요한 만큼 첨가하여 pH 7 내지 8을 유지하면서, 이소프탈로일 클로라이드/테레프탈로일 클로라이드의 용융된 50/50 혼합물 (중량) (1380 g, 6.8 몰) 을 100 g/분의 속도에서 상기 반응기에 첨가하였다. 염화 메틸렌 (700 밀리리터 (ml)) 중의 p-큐밀페놀(110 g, 0.52 몰) 용액을 상기 염화 산을 첨가하는 동안 동시 공급하였다. 그 다음, 10분 동안 상기 배치를 교반하면서, 추가의 가성 용액을 첨가하여 8 내지 9의 pH로 반응기를 상승시켰다. 그 다음, 염화 메틸렌 용액 (500 ml)으로서 트리에틸아민 (40 ml)을 첨가하였다 (염화 메틸렌에 용해시켰다). 그 다음, 가성 용액을 9 내지 10의 pH를 유지하는 속도로 첨가하면서, 과량의 포스겐 (800 그램, 8.1 몰)을 80 그램/분의 속도에서 첨가하였다. 상기 반응기를 질소로 퍼징하였다.
그 다음, 반응기 내용물을 다른 탱크에 이동시키고 원심분리하여 소금물 층을 제거하였다. 폴리머를 함유하는 유기 층을 원심분리 트레인 상에서 1N HCl로 세척한 다음, 탈이온수로 잔여 염소 수준이 5ppm 미만이 될 때까지 세척하였다. 폴리머를 증기 침전으로 분리하고, 이어서 뜨거운 질소 하에서 건조하였다. 최종 건조된 수지는 1 ppm 미만의 TEA, 1.2 ppm의 염화 이온, 18 ppm의 잔여 BPA 모노머 및 0.08 ppm의 Fe를 가졌다.
실시예 7
염화 메틸렌(10 L), 염화 메틸트리부틸암모늄(25 g의 70 wt% 수용액) 및 이소프탈로일 클로라이드/테레프탈로일 클로라이드의 용융된 50/50 혼합물 (중량) (1380 g, 6.8 몰) 을 기계식 교반기, 콘덴서 및 가성 스크러버 통기 시스템이 장착된 75 리터 반응기에 채웠다. 물(7500ml)에 용해된 BHPD(1965 g, 5.0몰) 및 50wt%의 가성 용액 (840g)을 약 15분에 걸쳐 첨가하고, 상기 반응기를 10분 동안 교반하였다. 그 다음, 염화 메틸렌(10 리터 (L)), 물 (5 리터), BPA (1140 g, 5 몰), p-큐밀페놀 (125g, 0.59몰) 및 클루콘산 나트륨(10 g)을 채우고 상기 반응기를 추가의 10분 동안 교반하였다. 그 다음, 염화 메틸렌 용액(500 ml)으로서 트리에틸아민 (40 ml)을 첨가하였다. 그 다음, 가성 용액을 9 내지 10의 pH를 유지하는 속도로 첨가하면서, 과량의 포스겐 (800g, 8.1 몰)을 80 g/분의 속도에서 첨가하였다. 상기 반응기를 질소로 퍼징하였다.
그 다음, 반응기 내용물을 다른 탱크에 이동시키고 원심분리하여 소금물 층을 제거하였다. 폴리머를 함유하는 유기 층을 원심분리 트레인 상에서 1N HCl로 세척한 다음, 탈이온수로 잔여 염소 수준이 5ppm 미만이 될 때까지 세척하였다. 폴리머를 증기 침전으로 분리하고, 이어서 뜨거운 질소 하에서 건조하였다. 최종 건조된 수지는 1 ppm 미만의 TEA, 1.4 ppm의 염화 이온, 7 ppm의 잔여 BPA 모노머 및 0.05 ppm의 Fe를 가졌다.
비교예 F
염화 메틸렌(10 L) 및 이소프탈로일 클로라이드/테레프탈로일 클로라이드의 용융된 50/50 혼합물 (중량 기준) (1380 g, 6.8 몰)을 기계식 교반기, 콘덴서 및 가성 스크러버 통기 시스템이 장착된 75 리터 반응기에 채웠다. 염화 메틸렌(10 리터 (L)), 물 (5 리터), BPA (1140 g, 5 몰), p-큐밀페놀 (125g, 0.59몰), 염화 메틸트리부틸암모늄 (25g의 70wt% 수용액) 및 클루콘산 나트륨(10 g)을 반응기에 채웠다. 그 다음, 50 wt%의 가성 용액을 약 15분에 걸쳐 첨가하여 상기 반응기를 8의 pH로 조절하였다. 물(7500ml)에 용해된 PPPBP(1965 g, 5.0몰) 및 50 wt%의 가성 용액 (840g)을 약 15분에 걸쳐 첨가하고, 상기 반응기를 10분 동안 교반하였다. 그 다음, 염화 메틸렌 용액(500 ml)으로서 트리에틸아민 (40 ml)을 첨가하였다.그 다음, 가성 용액을 9 내지 10의 pH를 유지하는 속도로 첨가하면서, 과량의 포스겐 (800g, 8.1 몰)을 80 g/분의 속도에서 첨가하였다. 상기 반응기를 질소로 퍼징하였다.
그 다음, 반응기 내용물을 다른 탱크에 이동시키고 원심분리하여 소금물 층을 제거하였다. 폴리머를 함유하는 유기 층을 원심분리 트레인 상에서 1N HCl로 세척한 다음, 탈이온수로 잔여 염소 수준이 5ppm이 될 때까지 세척하였다. 폴리머를 증기 침전으로 분리하고, 이어서 뜨거운 질소 하에서 건조하였다. 최종 건조된 수지는 1 ppm 미만의 TEA, 3.6 ppm의 염화 이온, 8 ppm의 잔여 BPA 모노머 및 0.23 ppm의 Fe를 가졌다.
비교예 G
염화 메틸렌 (20 L), 물 (12 L), BPA (800 g, 3.5 mol), PPPBP (3200 g, 8.1 mol), p-큐밀페놀 (85 g, 0.40 mol) 및 클루콘산 나트륨 (10 g)을 기계식 교반기, 콘덴서 및 가성 스크러버 통기 시스템이 장착된 75 리터 반응기에 채웠다. 그 다음, 9의 pH를 유지하는 속도로 가성 용액을 첨가하면서, 포스겐 (1500 g, 15.1 mol)을 80 g/분으로 첨가하였다. 그 다음, 염화 메틸렌 용액 (500 ml)으로서 트리에틸아민(40 ml)을 첨가하고, 추가의 가성 용액을 필요한 만큼 첨가하여 반응기의 pH를 9로 유지하였다. 그 다음, 가성 용액을 9의 pH를 유지하는 속도로 첨가하면서, 추가의 포스겐 (400 g, 4.0 mol)을 80 g/min의 속도로 첨가하였다. 상기 반응기를 질소로 퍼징하였다.
그 다음, 반응기 내용물을 다른 탱크에 이동시키고 원심분리하여 소금물 층을 제거하였다. 폴리머를 함유하는 유기 층을 원심분리 트레인 상에서 1N HCl로 세척한 다음, 탈이온수로 잔여 염소 수준이 5ppm 미만이 될 때까지 세척하였다. 폴리머를 증기 침전으로 분리하고, 이어서 뜨거운 질소 하에서 건조하였다. 최종 건조된 수지는 1 ppm 미만의 TEA, 0.8 ppm의 염화 이온, 7 ppm의 잔여 BPA 모노머 및 0.05 ppm 미만의 Fe를 가졌다.
실시예 7 및 비교예 E, F 및 G의 유리 전이 온도 (Tg)를 측정하기 위하여 시차 주사 열량 측정법을 사용하였다. 표 3에서 보인 것처럼 실시예 7 및 비교예 E, F 및 G는 모두 유사한 유리 전이 온도를 가졌다.
E 실시예 7 F G
Tg (DSC), ℃ 243 246 241 239
폴리머 아키텍쳐를 탄소 13 핵자기 공명 분광 분석(13C NMR)으로 측정하였다. 500mg의 샘플을 약 3.6ml의 1.5 wt% 크롬 (III) 아세틸아세토네이트 이완제(relaxation agent)를 갖는 중수소화된 클로로포름에 용해시키고, 10 mm NMR 튜브에 옮겼다. 샘플을 탄소에 대해 125.6MH에서 작동하는 500 메가헤르츠(MHz) 베리안 이노바 NMR 장치(Varian Inova NMR instrument)에서 7500 스캔 및 5초의 펄스 지연(pulse delay)을 사용하여 수행하였다. 결과를 표 4에 보였다.
E 실시예 7 F G
mol % 디에스테르 68 68 68 0
mol% 카보네이트 32 32 32 100
13C NMR로 측정된 카보네이트 연결기 비율      
BHPD-C(O)-BHPD 61 9 87 49
BHPD-C(O)-BPA 33 8 13 35
BPA-C(O)-BPA 6 83 0 16
폴리머에서 카보네이트의 양    
BHPD -C(O)- BHPD 20 3 28 49
BHPD -C(O)-BPA 11 3 4 35
BPA-C(O)-BPA 2 27 0 16
가수분해 안정성을 입자 크기 및 물 흡착으로 인한 가변성을 제거한 균질 가수분해 테스트를 사용하여 측정하였다. 이런 테스트에 있어서, 2g의 샘플을 아니솔/메틸 이소부틸 케톤/물 용액에 용해시키고, 주기적으로 분자량을 측정하면서 60℃에서 밀봉된 용기 중에서 노화시켰다. 아니솔/메틸 이소부틸 케톤/물 용액은 0.15g의 물 및 50g의 아니솔/메틸 이소부틸 케톤 모액(stock solution)으로 구성된다. 샘플은 GPC 분석 및 폴리카보네이트 표준을 사용하여 중량 평균 분자량에 대해 테스트되었다. 이런 실험으로부터의 데이터는 표 5에 열거되었고 Mw 저하는 도 1에 그래프로 나타내졌다.
용매 모액 50 50 50 50
0.15 0.15 0.15 0.15
E 2      
실시예 7   2    
F     2  
G       2
Mw 데이터
60℃에서의 시간 (hr) E 실시예 7 F G
0 23091 23163 21680 23270
24 21938 22843 20506 20449
48 21217 22547 20011 19053
96 20262 22209 19280 16485
144 19678 22022 18875 15305
% Mw 손실  
시간 (hr)        
0 0.0 0.0 0.0 0.0
24 5.0 1.4 5.4 12.1
48 8.1 2.7 7.7 18.1
96 12.3 4.1 11.1 29.2
144 14.8 4.9 12.9 34.2
이 데이터는 모두 동일한 조성을 갖는 비교예 E 및 F 및 실시예 7일지라도, 최소 BHPD-카보네이트-BHPD 연결기를 갖는 실시예 7의 아키텍쳐가 우수한 가수분해 안정성을 갖는다는 것을 보인다. 더욱이, 3종의 폴리에스테르카보네이트 샘플 모두는 높은 수준의 BHPD-C(O)-BHPD 연결기를 갖는 단순 폴리카보네이트인 비교예 G(동일한 Tg 및 Mw를 갖는 폴리카보네이트)에 비하여 향상된 가수분해 안정성을 갖는다.
단수 형태 및 "상기"는 문맥상 명백히 달리 언급되지 않는 한 복수 지시 대상을 포함한다. 동일한 특성 또는 함량을 언급하는 모든 범위의 종점은 독립적으로 조합 가능하고 언급된 종점을 포함한다. 모든 참조 문헌은 본 명세서에서 참조로서 통합된다. "선택적" 및 "선택적으로"는 이어서 설명되는 사건 또는 상황이 일어나거나 일어나지 않을 수 있음을 의미하고, 이 설명은 사건이 일어나는 경우 및 일어나지 않는 경우를 포함하는 것을 의미한다. 화합물은 표준 명명법을 사용하여 설명된다. 예를 들어, 임의의 지시된 기로 치환되지 않은 임의의 자리는 그 원자가가 지시된 결합 또는 수소 원자로 채워진다고 이해된다. 2개의 문자 또는 기호 사이에 있지 않은 대시(dash)("-")는 치환기에 대한 부착 위치를 가리키는 것으로 사용된다.예를 들어, -CHO는 카보닐기의 탄소를 통해 부착된다.
전형적인 구현예를 예시의 목적으로 제시하여 왔으나, 전술한 설명은 본 명세서의 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 안 된다. 따라서, 다양한 수정, 개작 및 변형은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 명세서의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 일어날 수 있다.

Claims (15)

  1. 하기 식의 단위,
    Figure pct00024

    상기 식에서, R1기 총수의 적어도 60 퍼센트는 2가의(divalent) 방향족 유기 라디칼이고, 나머지는 2가의 지방족, 또는 지환족 라디칼이고;
    하기 식의 단위,
    Figure pct00025

    상기 식에서, T는 C7 -20의 2가 알킬 방향족 라디칼 또는 C6 -20의 2가 방향족 라디칼이고, D는 2가의 C6 -20 방향족 라디칼이고; 및
    하기 식의 단위를 포함하는 코폴리카보네이트-폴리에스테르:
    Figure pct00026

    상기 식에서, R2 및 R3는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기, R4는 메틸기 또는 페닐기이고, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이고, T는 상기한 것과 같고, 그리고 하기 식 (15)의 단위가 탄소 13 핵자기 공명 분광 분석(carbon 13 nuclear magnetic resonance spectroscopy)으로 측정된 카보네이트 연결기(carbonate linkage)의 총수를 기준으로 15% 이하의 양으로 존재한다:
    Figure pct00027
    (15).
  2. 제1항에 있어서, R1기의 적어도 일부는 하기 식의 디히드록시 화합물로부터 유도된 코폴리카보네이트-폴리에스테르:
    Figure pct00028

    상기 식에서, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 1가의 C1 -6 알킬기이고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; Xa는 하기 기들 중 하나이고:
    Figure pct00029

    상기 식에서, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C1 -29의 알킬기이거나, Rc, C 및 Rd는 함께 취해져서 1개 이상의 C1 -10 알킬기로 선택적으로 치환된 2가의 C3 -10 시클로알킬기이고, Re는 2가의 탄화수소기이다.
  3. 제2항에 있어서, p 및 q는 각각 0이고, Xa는 2,2-프로필렌인 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, T는 C6 -20의 2가 방향족 라디칼인 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, T는 2가의 이소프탈로일 라디칼 및/또는 2가의 테레프탈로일 라디칼인 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, D는 하기 식의 방향족 디올로부터 유도된 코폴리카보네이트-폴리에스테르:
    Figure pct00030

    상기 식에서, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 1가의 C1 -6 알킬기; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; Xa는 하기 기들 중에 하나이고:
    Figure pct00031

    상기 식에서, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C1 -29의 알킬기이거나, 또는 함께 취해져서 Rc, C 및 Rd는 1개 이상의 C1 -10 알킬기로 선택적으로 치환된 2가의 C3 -10 시클로알킬기이고, Re는 2가의 탄화수소기이다.
  7. 제6항에 있어서, p 및 q는 각각 0이고, Xa는 2,2-프로필렌인 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 c는 0인 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 c는 0이고, R4는 페닐기인 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 180℃ 내지 300℃의 Tg를 갖는 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식 (15)의 단위는 카보네이트 연결기의 총수를 기준으로 12% 이하의 양으로 존재하는 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식 (15)의 단위는 카보네이트 연결기의 총수를 기준으로 10% 이하의 양으로 존재하는 코폴리카보네이트-폴리에스테르.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코폴리카보네이트-폴리에스테르를 포함하는 물품.
  14. 하기 식의 단위
    Figure pct00032

    상기 식에서, R1기 총수의 적어도 60 퍼센트는 2가 방향족 유기 라디칼이고, 나머지는 2가의 지방족 또는 지환족 라디칼이고;
    하기 식의 단위
    Figure pct00033

    상기 식에서, T는 2가의 이소프탈로일 라디칼 및/또는 2가의 테레프탈로일 라디칼이고, D는 2가의 C6 -20 방향족 라디칼이고; 및
    하기 식의 단위의 단위를 포함하는 코폴리카보네이트-폴리에스테르:
    Figure pct00034

    상기 식에서, R2 및 R3는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기, R4는 페닐기이고, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이고, T는 상기한 것과 같고, 그리고 하기 식 (15)의 단위가 탄소 13 핵자기 공명 분광 분석으로 측정된 카보네이트 연결기의 총수를 기준으로 15% 이하의 양으로 존재한다:
    Figure pct00035
    (15).
  15. 하기 식의 단위
    Figure pct00036

    상기 식에서, R1기 총수의 적어도 60 퍼센트는 2가의 방향족 유기 라디칼이고, 나머지는 2가의 지방족 또는 지환족 라디칼이고;
    하기 식의 단위
    Figure pct00037

    상기 식에서, T는 2가의 이소프탈로일 라디칼 및/또는 2가의 테레프탈로일 라디칼이고, D는 비스페놀 A이고; 및
    하기 식의 단위를 포함하는 코폴리카보네이트-폴리에스테르:
    Figure pct00038

    상기 식에서, R2 및 R3는 각각 독립적으로 할로겐 또는 C1 -6의 알킬기, R4는 페닐기, 각각의 c는 독립적으로 0 내지 4이고, T는 상기한 것과 같고, 그리고 하기 식 (15)의 단위가 탄소 13 핵자기 공명 분광 분석으로 측정된 카보네이트 연결기의 총수를 기준으로 15% 이하의 양으로 존재한다:
    [식 (15)]
    Figure pct00039
    (15).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210155857A (ko) * 2020-06-16 2021-12-24 주식회사 삼양사 폴리에스테르 올리고머 및 그 제조방법, 및 이 올리고머를 포함하는 내스크래치성이 향상된 폴리에스테르-폴리카보네이트 블록 공중합체 및 그 제조방법
KR20220088578A (ko) * 2020-12-18 2022-06-28 주식회사 삼양사 내스크래치성 및 내충격성이 우수하게 균형 잡힌 공중합체 및 그 제조방법, 및 이를 포함하는 성형품
KR20220088585A (ko) * 2020-12-18 2022-06-28 주식회사 삼양사 내스크래치성이 향상된 공중합체 및 그 제조방법
KR20220088577A (ko) * 2020-12-18 2022-06-28 주식회사 삼양사 내스크래치성 및 내충격성이 우수하게 균형 잡힌 폴리에스테르-폴리카보네이트 블록 공중합체 및 그 제조방법, 및 이를 포함하는 성형품

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2893322B1 (en) * 2012-08-20 2018-11-14 SABIC Global Technologies B.V. Real-time online determination of caustic in process scrubbers using near infrared spectroscopy and chemometrics
WO2015166381A1 (en) 2014-04-30 2015-11-05 Sabic Global Technologies B.V. Polycarbonate composition
KR101904082B1 (ko) * 2016-01-20 2018-11-14 주식회사 삼양사 폴리에스테르-폴리카보네이트 공중합체 및 그 제조방법
JP7267008B2 (ja) * 2016-03-28 2023-05-01 本州化学工業株式会社 新規なジヒドロキシ化合物
WO2017187428A1 (en) 2016-04-28 2017-11-02 Sabic Global Technologies B.V. Laser weldable compositions, articles formed therefrom, and methods of manufacture
WO2017187427A1 (en) 2016-04-28 2017-11-02 Sabic Global Technologies B.V. Poly(ester-carbonate)s, articles formed therefrom, and methods of manufacture
CN109071787B (zh) 2016-04-28 2020-03-27 沙特基础工业全球技术有限公司 聚(酯-碳酸酯)共聚物、由其形成的制品、和制备方法
WO2017187424A1 (en) 2016-04-28 2017-11-02 Sabic Global Technologies B.V. Poly(ester-carbonate) copolymers, articles formed therefrom, and methods of manufacture
KR101828300B1 (ko) * 2016-12-08 2018-02-13 주식회사 삼양사 내열성과 유동성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
EP3530700B1 (en) * 2018-02-21 2022-05-11 SHPP Global Technologies B.V. Polycarbonate copolymer blends, articles formed therefrom, and methods of manufacture
US10487077B1 (en) 2018-06-14 2019-11-26 Sabic Global Technologies B.V. Bis(benzoxazinyl)phthalimidine and associated curable composition and composite

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4134936A (en) * 1976-12-27 1979-01-16 The Dow Chemical Company Copolycarbonates of phenolphthalein polycarbonates and other polycarbonates
US4154775A (en) * 1977-09-06 1979-05-15 General Electric Company Flame retardant composition of polyphenylene ether, styrene resin and cyclic phosphate
US4217438A (en) * 1978-12-15 1980-08-12 General Electric Company Polycarbonate transesterification process
US4310652A (en) * 1980-03-24 1982-01-12 Allied Chemical Corporation Melt processable poly(ester carbonate) with high glass transition temperature
JPS58173125A (ja) 1982-04-05 1983-10-12 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 新規な芳香族ポリエステル−カ−ボネ−ト共重合体
US5344910A (en) * 1993-03-23 1994-09-06 General Electric Company Heat-resistant polycarbonate resins containing 2-alkyl-3,3-bis(p-hydroxyphenyl)phthalimide
EP0633292B1 (en) * 1993-07-09 1998-12-30 General Electric Company Compositions of siloxane polyestercarbonate block terpolymers and high heat polycarbonates
US5519105A (en) * 1994-05-10 1996-05-21 General Electric Company Method for making polycarbonates
JP2005272612A (ja) 2004-03-24 2005-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd 光学フィルムおよび画像表示装置
US7365124B2 (en) * 2004-03-31 2008-04-29 General Electric Company Flame retardant resin blends based on polymers derived from 2-hydrocarbyl-3,3-bis(4-hydroxyaryl)phthalimidine monomers
US7277230B2 (en) * 2004-03-31 2007-10-02 General Electric Company Methods for producing and purifying 2-hydrocarbyl-3,3-bis(4-hydroxyaryl)phthalimidine monomers and polycarbonates derived therefrom
US7135577B2 (en) * 2004-06-28 2006-11-14 General Electric Company Methods for producing and purifying 2-hydrocarbyl-3,3-bis(4-hydroxyaryl)phthalimidine monomers and polycarbonates derived therefrom
US7354986B2 (en) * 2005-11-30 2008-04-08 General Electric Company High glass transition temperature copolycarbonates, methods of manufacture, and uses thereof
US7495066B2 (en) * 2005-11-30 2009-02-24 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Copolycarbonate-polyesters, methods of manufacture, and uses thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210155857A (ko) * 2020-06-16 2021-12-24 주식회사 삼양사 폴리에스테르 올리고머 및 그 제조방법, 및 이 올리고머를 포함하는 내스크래치성이 향상된 폴리에스테르-폴리카보네이트 블록 공중합체 및 그 제조방법
KR20220088578A (ko) * 2020-12-18 2022-06-28 주식회사 삼양사 내스크래치성 및 내충격성이 우수하게 균형 잡힌 공중합체 및 그 제조방법, 및 이를 포함하는 성형품
KR20220088585A (ko) * 2020-12-18 2022-06-28 주식회사 삼양사 내스크래치성이 향상된 공중합체 및 그 제조방법
KR20220088577A (ko) * 2020-12-18 2022-06-28 주식회사 삼양사 내스크래치성 및 내충격성이 우수하게 균형 잡힌 폴리에스테르-폴리카보네이트 블록 공중합체 및 그 제조방법, 및 이를 포함하는 성형품

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