KR20140034732A - 레이저 용접가능한 열가소성 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 물품 - Google Patents

레이저 용접가능한 열가소성 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 물품 Download PDF

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사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이.
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Abstract

다음의 조합을 포함하는 레이저 용접 가능한 조성물: (a) 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택된 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 93 중량 % 미만; (b) 무정형 열가소성 폴리(에스테르) 코폴리머, 폴리(에스테르-카보네이트), 또는 이의 조합 6 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만; (c) 선택적으로, 충전제 1 내지 30 중량 %; 및 (d) 선택적으로는, 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 %; 여기서 2 mm 두께를 가지며 상기 조성물로부터 몰딩 물품은 (i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도 및 (ii) 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 갖는다.

Description

레이저 용접가능한 열가소성 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 물품{Laser weldable thermoplastic compositions, methods of manufacture, and articles thereof}
본 출원은 열가소성 조성물, 특히 레이저 용접가능한 열가소성 조성물, 제조 방법, 및 그로부터 형성된 물품에 관한 것이다.
열가소성 조성물은 레이저 용접된 제품을 포함하여 광범위한 제품의 제조에 사용된다. 투과 용접에 의한 두 폴리머 물품의 근적외선 (NIR) 레이저 용접은 하나의 폴리머 물품은 레이저광에 적어도 부품적으로 투명하여야 하고, 다른 하나는 레이저광의 상당량을 흡수할 것을 요구한다. 추가적인 중요한 필요 조건은 용접 공정 동안 부품들(parts) 간에 우수한 물리적인 접촉이 있어야 한다는 것이다; 이러한 측면에서 매끈한 표면은 유리하다. 레이저는 제 1 레이저 투명층을 통과해서 제 2 폴리머 층에 흡수되어, 노출된 구역에 열을 발생시킨다. 부품들 사이의 연속된 접촉 및 열 전도를 확실히 하기 위해 외압이 가해지며 이에 의해 흡수 폴리머 및 투과 폴리머 모두를 용융시켜, 계면에서 용접이 일어나게 한다.
효과적인 용접을 촉진하기 위해 상부 부품에서 NIR 투과 레벨은 계면에서 충분한 레이저 밀도가 되도록 하여야 한다. 그렇지 않을 경우, 레이저 투과 용접에 의한 두 가지 재료의 결합은 불가능하거나 또는 느린 스캔 속도로 제한되며, 이는 부품 조립 사이클 타임을 늘이므로 매우 매력적인 것은 아니다. PBT 같은, 결정성 재료, 또는 부품적으로 결정성인 재료는 입사되는 방사선(radiation)를 쉽게 분산시킬 수 있는 재료이다. 결과적으로, 결합 계면에서 레이저 에너지의 한도는 급격히 감소하며 두 층 간의 접착은 감소한다. 산란 효과는 유리 섬유 같은 충전제가 존재하는 경우 특히 상부층 두께가 1 mm을 초과하는 경우 크게 증가한다. 따라서, 결정성 재료의 레이저 용접 및 특히 유리 충전 버전(glass filled versions)의 레이저 용접은 많은 경우 불가능하지는 않으나 제한된다.
근적외선 고투과 레이저 용접가능한 열가소성 플라스틱(high NIR transmission laser-weldable thermoplastics)을 달성하는데 있어 상술한 어려움은 본 명세서에 기재된 여러 구현예에 의하여 극복된다.
일 구현예에서, 일 조성물은 다음의 조합을 포함한다: (a) 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 93 중량 % 미만; (b) 무정형 열가소성 폴리(에스테르) 코폴리머, 폴리(에스테르-카보네이트), 또는 이의 조합 6 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만; (c) 충전제 1 내지 30 중량 %; 및 (d) 선택적으로는, 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 %; 여기서 상기 조성물로부터 몰드되어 2 mm 두께를 가지는 일 물품은 (i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도 및 (ii) 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 가진다.
다른 구현예에서, 일 조성물은 다음의 조합을 포함한다: (a) 결정성 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 결정성 또는 부품적인 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 86 중량 % 미만; (b) 무정형 폴리(에스테르-카보네이트) 9 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만; (c) 유리 충전제 5 내지 30 중량 %; 및 (d) 선택적으로는 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 %; 여기서 상기 조성물로부터 몰드되어 2 mm 두께를 가지는 일 물품은 (i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도 및 (ii) 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 가진다.
다른 구현예에서, 상기 조성물을 포함하는 물품들이 개시된다.
상술한 조성물을 포함하는 물품의 제조 방법은 본 명세서에 개시된 바로서의 상기 조성물의 용융물을 형성 (forming), 압출, 캐스팅, 또는 몰딩하는 단계를 포함한다.
상기 조성물을 포함하는 제 1 물품을 제 2 열가소성 물품에 용접하는 공정이 또한 개시되는데, 상기 제 1 물품은 상기 제 2 열가소성 물품과 물리적으로 접촉해 있고, 상기 공정은 상기 제 1 물품에 레이저 방사선을 적용하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 방사선은 상기 제 1 물품을 투과하여 상기 제 2물품에 흡수되어 상기 제 2 물품에 상기 제 1 물품을 용접하기에 충분한 열이 발생한다.
또한 레이저 용접된, 몰딩 물품이 개시되는데 이는 다음을 포함한다: 상술한 조성물을 포함하는 코폴리머 조성물을 포함하는 상부층; 열가소성 폴리머를 포함하는 하부층; 및 상기 상부층 및 상기 하부층 사이의 레이저 용접된 결합.
상술한 특징 및 다른 특징 및 이점들이 다음의 도면 및 상세한 설명을 참고하여 더욱 명백해질 것이다.
결정성 또는 부품 결정성 수지와 어떤 무정형 수지의 조합은 NIR 레이저광에 대한 재료의 투명도를 극적으로 향상시켰고, 이로써 더 빠른 용접 속도로 조성물의 레이저 용접을 촉진시킨다는 것이 발견되었다. 본 발명의 레이저 용접용 수지 조성물은, 순수 결정성 또는 부품 결정성 조성물에 비하여 조성물의 물리적 특성을 심하게 해하지 않고 고강도 용접을 달성하였다. 특히, 개시된 조성물은 NIR 고투명도 및 특히 우수한 열적 특성을 보였으며, 특히 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도를 보였으며 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 보였다. 놀랍게도, 몰딩된 부품들은 또한 낮은 표면 거칠기를 보였으며 이로써 결합되는 표면들이 더 잘 접촉되도록 하였다.
본 명세서에서 화합물은 표준 명명법을 사용하여 설명된다. 단수 형태 및 “상기”는 문맥이 명확하게 달리 진술하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. "또는"은 "및/또는"을 의미한다. 모든 참조 문헌들은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다. 용어 "이의 조합"은 1 종 이상의 열거된 성분이 존재하며, 선택적으로 열거되지 않은 1 종 이상의 유사한 성분이 함께 존재함을 의미한다. 작동 실시예 또는 다르게 언급한 경우 이외에는, 상세한 설명 및 청구 범위에서 사용되는 성분, 반응 조건 등의 양을 언급하는 모든 수 또는 표현은 모든 경우 용어 "약"으로 수정되어 이해되어야 한다. 본 명세서에는 많은 수적인 범위가 개시되어 있다. 이들 범위는 연속적이므로, 이들은 최대값 및 최소값 사이의 모든 값을 포함한다. 다르게 명시적으로 언급하지 않는 한, 본 명세서에서 구체화된 여러 수치 범위들은 근사적이다. 동일 특징 또는 성분을 인용하는 모든 범위의 종점은 독립적으로 조합가능하며 인용된 종점을 포함한다.
일 구현예에서, 열가소성 조성물은 다음의 조합을 포함한다: (a) 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택된 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 93 중량 % 미만; 및 (b) 무정형 열가소성 폴리(에스테르) 코폴리머, 폴리(에스테르-카보네이트), 또는 이의 조합 6 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만 (중량 %). 상기 조성물은 충전제 1 내지 30 중량 %; 및/또는 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 % 를 더 포함할 수 있다. 특히 유리한 특징으로, 2 mm 두께를 가지며 상기 조성물로 몰딩 물품은 (i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도 및 (ii) 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 갖는다.
상술한 바와 같이, 상기 열가소성 조성물은 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 93 중량 % 미만를 포함한다. 상기 폴리에스테르 성분은 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바로서 "결정성" 폴리머는 결정성 도메인만을 포함하며 "반결정성" 폴리머는 1 이상의 결정성 도메인 및 1 이상의 무정형 도멘인을 포함한다.
폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머는 화학식 (1)의 반복 단위를 포함한다:
Figure pct00001
(1)
여기서 T는 테레프탈산 또는 이의 화학적 균등물으로부터 유도된 잔기이고, 및 D는 에틸렌 글리콜, 부틸렌 디올, 특히 1,4-부탄 디올, 또는 이의 화학적 균등물의 중합으로부터 유도된 잔기이다. 2 산(diacid)의 화학적 균등물은 디알킬 에스테르, 예를 들어, 디메틸 에스테르, 디아릴 에스테르, 무수물, 염, 산 클로라이드, 산 브로마이드 등을 포함한다. 에틸렌 디올 및 부틸렌 디올의 화학적 균등물은, 디알킬 에스테르, 디아릴 에스테르와 같은 에스테르 등을 포함한다.
테레프탈산 또는 이의 화학적 균등물, 및 에틸렌 글리콜 또는 부틸렌 디올, 특히 1,4-부탄 디올, 또는 이의 화학적 균등물으로부터 유도되는 단위들에 더하여, 다른 T 및/또는 D 단위가 열가소성 조성물의 요구되는 특성에 심각한 악영향을 미치지 않는다면 폴리에스테르 내에 존재할 수 있다.
방향족 디카르복실산의 예는 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 및 상기 디카르복실산의 1 종 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 고리형 지방족 디카르복실산은 노보넨 디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디카르복실산 등을 포함한다. 특정 일 구현예에서, T는 테레프탈산 및 이소프탈산의 조합으로부터 유도되며 여기서 테레프탈산 대 이소프탈산의 중량비는 99:1 내지 10:90, 특히 55:1 내지 50:50이다.
C6 -12 방향족 디올의 예는 레조르시놀, 하이드로퀴논, 및 피로카테콜, 1,5-나프탈렌 디올, 2,6-나프탈렌 디올, 1,4-나프탈렌 디올 같은 디올, 4,4'-디히드록시비페닐, 비스(4-히드록시페닐) 에테르, 비스(4-히드록시페닐) 술폰 등 및 상술한 방향족 디올 중 1 종 이상을 포함하는 조합을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
예시적인 C2 -12 지방족 디올은 직쇄, 분지, 또는 고리형지방족 알칸 디올을 포함하며 예를 들어 프로필렌 글리콜, 즉, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 2,2-디메틸-1,3-프로판 디올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판 디올, 1,4-부트-2-엔 디올, 1,3- 및 1,5-펜탄 디올, 디프로필렌 글리콜, 2-메틸-1,5-펜탄 디올, 1,6-헥산 디올, 디메탄올 데카린, 디메탄올 비사이클로옥탄, 시스 이성질체 및 트랜스 이성질체를 포함하는 1,4-사이클로헥산 디메탄올, 트리에틸렌 글리콜, 1,10-데칸디올; 및 적어도 상술한 디올을 포함하는 조합이 있으나 이에 제한되지는 않는다.
결정성 또는 반결정성 폴리에스테르는 25℃ 클로로포름에서 측정되는 경우, 그램당 0.3 내지 2 데시리터, 특히 그램당 0.45 내지 1.2 데시리터의 고유 점도를 가질 수 있다. 폴리에스테르는 겔투과 크로마토그래피로 측정되는 경우 10,000 내지 200,000 달톤의 중량 평균 분자량, 특히 20,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
결정성 또는 반결정성 폴리에스테르 성분에 더하여, 상기 조성물은 무정형 열가소성 폴리(에스테르) 코폴리머, 폴리(에스테르-카보네이트), 또는 이의 조합을 6 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만, 특히 9 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만을 더 포함한다.
무정형 열가소성 폴리에스테르 코폴리머는 화학식 (1)이며, 2 이상의 상이한 T기 및/또는 2 이상의 상이한 D기를 가진다. 예시적인 T기 및 D기는 상술한 디카르복실산 및 디올로부터 유도될 수 있다. 일 구현예에서, T의 적어도 한 부품은 사이클로헥산디카르복실산, 테레프탈산, 이소프탈산, 상술한 임의의 것의 화학적 균등물, 또는 상술한 것 중 1 종 이상을 포함하는 조합으로부터 유도되며, D는 1,4-사이클로헥산디메탄올, C2 -4 디올, 상술한 것의 화학적 균등물, 또는 상술한것 중 1 종 이상을 포함하는 조합으로부터 유도된다. 구체적인 무정형 (폴리)에스테르 코폴리머는 , 특히 에틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌 글리콜) 또는 폴리(부틸렌 글리콜)과 같은 선형 지방족 디올과, 1,4-헥산 디올, 디메탄올 데카린, 디메탄올 비사이클로옥탄, 1,4-사이클로헥산 디메탄올 및 이의 시스 이성질체 및 트랜스 이성질체, 1,10-데칸 디올 등과 같은 고리형지방족 디올의 혼합물로부터 유도되는 코폴리에스테르를 포함한다. 직쇄 지방족 또는 고리형 지방족 에스테르 단위를 포함하는 에스테르 단위는 독립적 단위로서, 또는 동일 유형 단위의 블록으로서 폴리머 사슬 내에 존재할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 유형의 폴리에스테르는 폴리(1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트)이며, 이는 50 mol% 초과의 에스테르기가 1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트로부터 유도되는 경우 PCTG로 알려져 있고, 또는 50 mol% 미만의 에스테르기가 1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트로부터 유도되는 경우 PETG로 알려져 있다. 다른 구체적인 구현예에서, 폴리(1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트)는 C2 -4 디올로부터 유도되는 잔기를 25 몰 퍼센트까지 포함한다.
무정형 폴리(에스테르) 코폴리머는 25℃ 클로로포름에서 측정되는 경우, 그램당 0.3 내지 2 데시리터, 특히 그램당 0.45 내지 1.2 데시리터의 고유 점도를 가질 수 있다. 폴리에스테르는 겔투과 크로마토그래피로 측정할 때 10,000 내지 200,000 달톤의 중량 평균 분자량, 특히 20,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량를 가질 수 있다.
폴리(에스테르-카보네이트) 코폴리머는 화학식 (1) 단위 및 화학식 (2)의 폴리카보네이트 반복 단위를 포함한다:
Figure pct00002
(2)
여기서 R1기 전체 수의 60 퍼센트 이상은 방향족 유기기를 포함하며 나머지는 지방족, 지환족, 또는 방향족기이다. 일 구현예에서, R1 각각은 C6 -30 방향족기이며, 즉, 1 이상의 방향족 모이어티를 포함한다. R1은 화학식 HO-R1-OH 의 디히드록시 화합물, 특히 화학식 (3) 의 디히드록시 방향족 화합물로부터 유도될 수 있다:
Figure pct00003
(3)
여기서 Ra 및 Rb 각각은 할로겐 또는 C1 -12 알킬기를 나타내며 동일하거나 또는 다를 수 있고; 및 p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4 의 정수이다. 또한 화학식 (6)에서, Xa은 2 개의 히드록시-치환된 방향족기를 연결하는 브릿지기를 나타내며, 여기서 브릿지기 및 각각의 C6 아릴렌기의 히드록시 치환기는 C6 아릴렌기에서 서로 오르쏘, 메타, 또는 파라 (특히 파라)에 배치된다. 일 구현예에서, 브릿지기 Xa 는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 또는 C1 -18 유기기이다. C1 -18 유기 브릿지기는 고리형 또는 비고리형, 방향족 또는 비방향족일 수 있고, 할로겐, 산소, 질소, 황, 규소, 또는 인 같은 헤테로원자를 더 포함할 수 있다. C1 -18 유기 브릿지기는 거기에 연결된 C6 아릴렌기가 C1 -18 유기 브릿지기의 공통된 알킬리덴 탄소 또는 다른 탄소에 각각 연결되도록 배치될 수 있다. 일 구현예에서, p 및 q는 각각 1이고, 및 Ra 및 Rb 는 각각 C1 -3 알킬기, 특히 메틸기이고, 각각의 아릴렌기 상의 히드록시기에 메타 위치로 배치되어 있다. 일 구현예에서, Xa은 치환 또는 비치환된 C3 -18 사이클로알킬리덴, 화학식 -C(Rc)(Rd)- 의 C1 -25 알킬리덴기(여기서 Rc 및 Rd 는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬, C1 -12 사이클로알킬, C7 -12 아릴알킬, C1 -12 헤테로알킬, 또는 사이클릭 C7 -12 헤테로아릴알킬), 또는 화학식 -C(=Re)-의 기이다(여기서 Re 는 2가의 C1 -12 탄화수소기). 상기 유형의 예시적인 기는 메틸렌, 사이클로헥실메틸렌, 에틸리덴, 네오펜틸리덴, 및 이소프로필리덴 뿐만 아니라, 2-[2.2.1]-바이사이클로헵틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로펜틸리덴, 사이클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴을 포함한다.
화학식 HO-R1-OH의 다른 유용한 방향족 디히드록시 화합물은 화학식 (4) 의 화합물을 포함한다:
Figure pct00004
(4)
여기서 Rh 은 각각 독립적으로 할로겐 원자, C1 -10 히드로카르빌기 예를 들어 C1-10 알킬기, 할로겐-치환된 C1 -10 알킬기, C6 -10 아릴기, 또는 할로겐-치환된 C6 -10 아릴기이고, 및 n은 0 내지 4이다. 할로겐은 보통 브롬이다.
화학식 (3) 및 화학식 (4)의 구체적인 방향족 디히드록시 화합물의 몇몇 예시적인 예는 다음을 포함한다: 4,4'-디히드록시비페닐, 1,6-디히드록시나프탈렌, 2,6-디히드록시나프탈렌, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄, 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(4-히드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)이소부텐, 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로도데칸, 트랜스-2,3-비스(4-히드록시페닐)-2-부텐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)아다만틴, 알파, 알파'-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-사이클로헥실-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-알릴-4-히드록시페닐)술폰, 2,7-디히드록시파이렌, 6,6'-디히드록시-3,3,3',3'- 테트라메틸스파이로(비스)인단 ("스파이로바이인단 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-디히드록시디벤조퓨란, 3,6-디히드록시디벤조싸이오펜, 및 2,7-디히드록시카바졸, 레조르시놀, 치환된 레조르시놀 화합물 예를 들어 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, 2,4,5,6-테트라브로모 레조르시놀 등; 카테콜; 하이드로퀴논; 치환된 하이드로퀴논 예를 들어 2-메틸 하이드로퀴논, 2-에틸 하이드로퀴논, 2-프로필 하이드로퀴논, 2-부틸 하이드로퀴논, 2-t-부틸 하이드로퀴논, 2-페닐 하이드로퀴논, 2-큐밀 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라메틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라-t-부틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라플루오로 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라브로모 하이드로퀴논 등 뿐만 아니라 상술한 디히드록시 화합물 중 1 종 이상을 포함하는 조합.
구체적인 무정형 폴리(에스테르-카보네이트) 코폴리머는 화학식 (1)의 에스테르 단위 및 비스페놀 A로부터 유도된 화학식 (2)의 카보네이트 단위를 포함한다. 에스테르:카보네이트 단위의 상대적인 비는 광범위하게 변할 수 있는데, 예를 들어, 99:1 내지 1:99까지 변할 수 있다. 다른 구체적인 폴리(에스테르-카보네이트) 코폴리머는, 코폴리머의 총 중량 기준으로, 아릴레이트 에스테르 단위 15 내지 95 중량 %, 및 카보네이트 단위 5 내지 85 중량 %를 포함한다. 아릴레이트 에스테르 단위는 화학식 (5)의 것이다:
Figure pct00005
(5)
여기서 각각의 R4는 독립적으로 할로겐 또는 C1 -4 알킬이고, 및 p는 0 내지 3이다. 구체적으로, 아릴레이트 에스테르 단위는 테레프탈산 및 이소프탈산의 혼합물 또는 이들의 화학적 균등물의 혼합물 다음과 같은 화합물의 반응으로부터 얻어질 수 있다: 5-메틸 레조르시놀, 5-에틸 레조르시놀, 5-프로필 레조르시놀, 5-부틸 레조르시놀, 5-t-부틸 레조르시놀, 2,4,5-트리플루오로 레조르시놀, 2,4,6-트리플루오로 레조르시놀, 4,5,6-트리플루오로 레조르시놀, 2,4,5-트리브로모 레조르시놀, 2,4,6-트리브로모 레조르시놀, 4,5,6-트리브로모 레조르시놀, 카테콜, 하이드로퀴논, 2-메틸 하이드로퀴논, 2-에틸 하이드로퀴논, 2-프로필 하이드로퀴논, 2-부틸 하이드로퀴논, 2-t-부틸 하이드로퀴논, 2,3,5-트리메틸 하이드로퀴논, 2,3,5-트리-t-부틸 하이드로퀴논, 2,3,5-트리플루오로 하이드로퀴논, 2,3,5-트리브로모 하이드로퀴논, 또는 상술한 화합물 중 1 종 이상을 포함하는 조합이다. 폴리(에스테르-카보네이트) 코폴리머에서 방향족 카보네이트 단위는 상술한 바와 같은 화학식 (4)의 것이다. 특히, 카보네이트 단위는 비스페놀 A로부터 유도된다.
구체적인 일 구현예에서, 폴리(에스테르-카보네이트) 코폴리머는 화학식 (6)의 반복 구조를 포함하는 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀 에스테르)-코-(비스페놀 A 카보네이트) 폴리머이다:
Figure pct00006
(6)
이는, 상술한 바와 같이, 코폴리머 (6)의 총 중량 기준으로 아릴레이트 에스테르 단위 15 내지 95 중량 % 및 카보네이트 단위 5 내지 85 중량 % 를 포함한다. 2 개의 구체적인 폴리(에스테르-카보네이트) 코폴리머를 스킴 I에 나타내었다.
스킴 I
Figure pct00007
폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머는 사슬 정지제 (캡핑제라고도 언급된다)와의 반응으로부터 유도되는 말단기를 포함하며, 이는 분자량 성장 속도를 제한하며, 따라서 폴리카보네이트 내에서 분자량을 조절한다. 상기 사슬 정지제는 화학식 (7)의 모노페놀성 화합물이다:
Figure pct00008
(7)
여기서 각각 R5는 독립적으로 할로겐, C1 -22 알킬, C1 -22 알콕시, C1 -22 알콕시카르보닐, C6-10 아릴, C6 -10 아릴옥시, C6 -10 아릴옥시카르보닐, C6 -10 아릴카르보닐, C7 -22 알킬아릴, C7 -22 아릴알킬, C6 -30 2-벤조트리아졸, 또는 트리아진이고, 및 q는 0 내지 5이다. 본 명세서에서 사용되는 C6 -16 벤조트리아졸은 비치환 및 치환된 벤조트리아졸을 포함하며, 여기서 상기 벤조트리아졸은 3 개 이하의 할로겐, 시아노, C1 -8 알킬, C1-8 알콕시, C6-10 아릴, 또는 C6-10 아릴옥시기로 치환되어 있다.
화학식 (7)의 예시적인 모노페놀성 사슬 정지제는 페놀, p-큐밀-페놀, p-tert-부틸 페놀, 히드록시 디페닐, p-메톡시페놀 같은 하이드로퀴논의 모노에테르, 8 또는 9개의 탄소 원자를 갖는 분지 사슬 알킬 치환기를 갖는 알킬치환된 페놀을 포함하는 알킬-치환된 페놀, 4-치환된-2-히드록시벤조페논 같은 모노페놀성 UV 흡수제, 아릴 살리실레이트, 레조르시놀 모노벤조에이트, 2-(2-히드록시아릴)-벤조트리아졸, 2-(2-히드록시아릴)-1,3,5-트리아진 같은 디페놀의 모노에스테르 등을 포함한다. 구체적인 모노페놀성 사슬 정지제는 페놀, p-큐밀페놀, 및 레조르시놀 모노벤조에이트를 포함한다. 폴리(에스테르-카보네이트) 코폴리머 제조에 사용되는 사슬 정지제의 유형 및 양은 1,500 내지 100,000 달톤의 Mw, 구체적으로 1,700 내지 50,000 달톤의 Mw, 및 더욱 구체적으로 2,000 내지 40,000 달톤의 Mw를 갖는 코폴리머를 제공하도록 선택된다. 분자량 측정은 겔투과 크로마토그래피를 사용하여 수행되며, 이는 가교된 스티렌-디비닐벤젠 칼럼을 사용하며, 비스페놀 A 폴리카보네이트 표준으로 캘리브레이션된다. 시료는 밀리리터당 1 밀리그램의 농도로 준비되며, 분당 1.0 밀리리터의 유속으로 용리된다.
열가소성 조성물은 충전제를 조성물의 전체 중량의 1 내지 30 중량 %의 양으로, 특히 5 내지 30 중량 %로 더 포함한다. 그러한 충전제는 섬유 강화 재료를 포함하는데, 예를 들어, 무기 섬유 (예를 들어, 유리, 석면, 탄소, 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 알루미늄 실리케이트, 지르코니아, 포타슘 티타네이트, 실리콘 카바이드, 등), 무기 휘스커 (예를 들어, 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 나이트라이드 등), 유기 섬유 (예를 들어, 지방족 또는 방향족 폴리아마이드, 방향족 폴리에스테르, 불소 함유 수지, 아크릴성 수지 예를 들어 폴리아크릴로니트릴, 레이온 등), 판상 강화 재료 (예를 들어, 탈크, 운모, 유리, 그래파이트 등), 미립자 강화 재료 (예를 들어, 유리 비드, 유리 분말, 밀링된 섬유 (예를 들어, 밀링된 유리 섬유), 또는 판, 칼럼, 또는 섬유 형태일 수 있는 규회석 (wollastonite) 등을 포함한다. 섬유 강화 재료의 평균 직경은, 예를 들어, 1 내지 50 마이크로미터, 특히 3 내지 30 마이크로미터일 수 있으며, 섬유 강화 재료의 평균 길이는, 예를 들어, 100 마이크로미터 내지 3 mm, 구체적으로 300 마이크로미터 내지 1 mm, 및 더욱 구체적으로 500 마이크로미터 내지 1 mm일 수 있다. 또한, 판상 또는 미립자 강화 재료의 평균 입자 크기는, 예를 들어, 0.1 내지 100 ㎛ 및 특히 0.1 내지 50 마이크로미터 (예를 들어, 0.1 내지 10 마이크로미터) 일 수 있다. 이들 충전제 또는 강화 재료는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
구체적인 일 구현예에서 강화 충전제는 유리 또는 유리상 충전제, 특히 유리 섬유, 유리 박편, 및 유리 비드, 탈크, 운모, 규회석, 또는 포타슘 타이타네이트 섬유이다. 특히, 강화 충전제는 유리 섬유, 특히, 잘게 잘린 스트랜드 제품 (chopped strand product)이다. 일 구현예에서, 충전제는 존재하지 않는다.
상기 열가소성 조성물은, 첨가제가 조성물의 요구되는 특성에 심각한 악영향을 미치지 않도록 선택되는 것을 조건으로 이런 유형의 조성물에 보통 혼입되는 여러 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제의 조합이 사용될 수 있다. 예시적인 첨가제는 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수첨가제, 소광제, 가소제, 몰드 이형제, 대전방지제, 난연제, 드립 방지제, 방사선 안정제, 몰드 이형제, 또는 이의 조합을 포함한다. 상술한 첨가제 각각은, 존재하는 경우, 열가소성 블렌드에 대해 전형적인 양으로 사용되는데, 난연제와 충전제를 제외하고 예를 들어, 블렌드 총중량의 0.001 내지 15 중량 %, 특히 블렌드 총중량의 0.01 내지 5 중량 %로 사용되며, 난연제의 경우, 조성물의 총 중량 기준으로 더 전형적으로 1 내지 10 중량 %의 양으로 사용된다.
일 구현예에서 상기 조성물은 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 및/또는 안정제의 조합을, 조성물의 총 중량 기준으로 0.01 내지 5 중량 % 포함한다.
예시적인 산화방지제 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 등 같은 유기포스파이트; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과, 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)] 메탄 등 같은, 디엔과의 알킬화 반응 생성물; para-크래졸 또는 디사이클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 하이드로퀴논; 히드록시화 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; beta-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온 산과 1 가(monohydric) 또는 다가 알코올 (polyhydric alcohols)과의 에스테르; beta-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)- 프로피온 산과 모노히드릭 또는 폴리히드릭 알코올과의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르 예를 들어 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등; beta-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산 등의 아마이드, 또는 상술한 산화방지제 중 1 종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 산화방지제는, 조성물의 총 중량 기준으로 0.0001 내지 1 중량 %의 양으로 사용될 수 있다.
예시적인 열안정제 첨가제는, 예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(모노- 및 디-노닐페닐이 혼합된)포스파이트 등 같은 유기포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트 등 같은 포스포네이트, 트리메틸 포스페이트, 등 같은 포스페이트, 또는 상술한 열안정제 중 1 종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 열안정제는, 조성물의 총 중량 기준으로 0.0001 내지 1 중량 %의 양으로 사용될 수 있다.
몰드 이형제는, 예를 들어, 디옥틸-4,5-에폭시-헥사히드로프탈레이트 같은 프탈산 에스테르; 트리스-(옥톡시카르보닐에틸)이소시아누레이트; 트리스테아린; 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트, 하이드로퀴논의 비스(디페닐) 포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(디페닐) 포스페이트 같은 이관능성 또는 다관능성 방향족 포스페이트; 폴리-알파-올레핀; 에폭시화 대두유; 실리콘 오일을 포함하는 실리콘류; 에스테르, 예를 들어, 알킬 스테아릴 에스테르 같은 지방산 에스테르, 예를 들어, 메틸 스테아레이트; 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등; 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머, 및 이들의 코폴리머를 포함하는 친수성 및 소수성 비이온성 계면 활성제의 조합, 예를 들어, 적절한 용매 중의 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머; 밀랍, 몬탄 왁스 (montan wax), 파라핀 왁스 등 같은 왁스를 포함한다. 그러한 재료는 조성물의 총 중량 기준으로 0.001 내지 1 중량 %의 양, 구체적으로 0.01 내지 0.75 중량 % 의 양, 및 더욱 구체적으로 0.1 내지 0.5 중량 %의 양으로 사용될 수 있다.
구체적인 일 구현예에서 열가소성 조성물은 다음의 조합을 포함한다:
(a) 결정성 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택된 결정성 또는 부품 결정성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 86 중량 % 미만;
(b) 무정형 폴리(에스테르-카보네이트) 9 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만;
(c) 유리 충전제 5 내지 30 중량 %; 및
(d) 선택적으로는 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 %;
여기서 2 mm 두께를 가지며 상기 조성물로부터 몰딩 물품은
(i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도 및
(ii) 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 갖는다.
상기 열가소성 조성물은 당해 기술 분야에서 일반적으로 가능한 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 열가소성 조성물을 제조하는 한 방법은 조성물의 성분을 용융 블렌딩하는 단계를 포함한다. 더욱 상세하게는, 분말의 열가소성 폴리머 성분 및 다른 선택적인 첨가제 (안정제 패키지를 포함하는데, 예를 들어, 산화방지제, 열안정제, 몰드 이형제 등)가 HENSCHEL-Mixer®고속 믹서기에서 먼저 블렌드된다. 핸드 믹싱 같은 다른 저전단 공정이 또한 상기 블렌딩을 달성할 수 있다. 다음으로 블렌드는 호퍼를 통해 압출기 입구로 주입된다. 대안적으로, 1 이상의 성분이 압출기의 입에서 및/또는 사이드스터퍼 (sidestuffer)를 통해 하류에서 직접 압출기에 공급함으로써 혼입될 수 있다. 대안적으로, 임의의 요구되는 첨가제, 특히 백색 안료는 또한 마스터배치로 컴파운드될 수 있고 공정의 임의의 시점에서 남은 폴리머성 성분과 함께 혼합될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물이 유동하도록 하는데 필요한 온도보다 더 고온에서 작동된다. 압출물은 즉시 수조에서 냉각되어 펠렛화된다. 그러한 펠렛은 후속 몰딩, 형상화 (shaping), 또는 성형에 사용될 수 있다. 구체적인 구현예에서, 열가소성 조성물을 제조하는 한 방법은 상술한 임의의 조성물을 용융하여 레이저 용접가능한 조성물을 형성하는 단계를 포함한다.
또한 상기 조성물을 포함하는 형상화된, 성형된, 또는 몰딩 물품이 제공된다. 일 구현예에서, 일 물품은 상기 열가소성 조성물의 용융물을 압출, 캐스팅, 블로우 몰딩, 또는 사출 몰딩해서 성형된다. 상기 물품은 필름 또는 시트 형태일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 물품은 레이저 용접에 적합하다. 상기 조성물을 포함하는 제 1 물품을 제 2 열가소성 물품에 용접하는 공정은 상기 제 1 물품의 표면의 적어도 일부를 상기 제 2 열가소성 물품의 표면의 적어도 일부와 물리적으로 접촉시키는 단계, 레이저 방사선을 상기 제 1 물품에 적용하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 방사선은 상기 제 1 물품을 투과하여 상기 제 2 물품에 흡수되어 상기 제 1 물품을 상기 제 2 물품에 용접하기에 충분한 열이 발생한다.
제 2 열가소성 물품은 첨가제 및/또는 이에 제한되지는 않지만 카본 블랙 같은 착색제의 사용을 포함하는, 당업자에게 알려진 방법으로 레이저가 흡수성이 된 다양한 열가소성 폴리머 조성물을 포함할 수 있다. 예시적인 이에 한정되지 않지만 폴리머 조성물은 다음을 포함한다: 폴리에틸렌 및 이의 코폴리머 및 터폴리머, 폴리부틸렌 및 이의 코폴리머 및 터폴리머, 폴리프로필렌 및 이의 코폴리머 및 터폴리머를 포함하는 올레핀 폴리머; 에틸렌 및 1 종 이상의 알파-올레핀 및 아택틱폴리(알파-올레핀)의 직쇄 또는 실질적으로 직쇄인 인터폴리머를 포함하는 알파-올레핀 폴리머; 고무상 블록 코폴리머; 폴리아마이드; 폴리이미드; 폴리(아릴레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 같은 폴리에스테르; 폴리비닐 클로라이드 같은 비닐 폴리머 및 폴리비닐 아세테이트 같은 폴리비닐 에스테르; 아크릴 호모폴리머, 코폴리머 및 터폴리머; 에폭시; 폴리카보네이트, 폴리에스테르-폴리카보네이트; 폴리스티렌; 폴리(페닐렌 에테르)를 포함하는 폴리(아릴렌 에테르); 폴리우레탄; 페녹시 수지; 폴리술폰; 폴리에테르; 아세탈 수지; 폴리옥시 에틸렌; 및 이들의 조합. 더욱 구체적으로, 상기 폴리머는 폴리에틸렌, 에틸렌 코폴리머, 폴리프로필렌, 프로필렌 코폴리머, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에스테르-폴리카보네이트, 폴리아마이드, 폴리(아릴렌 에테르), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 구체적인 일 구현예에서 상기 제 2 물품은 올레핀 폴리머, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리스티렌, 폴리아릴렌 에테르, 폴리우레탄, 페녹시수지, 폴리술폰, 폴리에테르, 아세탈 수지, 폴리에스테르, 비닐성 폴리머, 아크릴, 에폭시, 폴리카보네이트, 폴리에스테르-폴리카보네이트, 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머, 또는 이들의 조합을 포함한다. 더욱 구체적으로, 상기 제 2 물품은 폴리카보네이트 호모폴리머 또는 코폴리머, 폴리에스테르 호모폴리머 또는 코폴리머, 예를 들어, 폴리(카보네이트-에스테르) 및 이들의 조합을 포함한다.
일 구현예에서 상기 제 2 물품은 레이저 흡수성으로 된 유리 충전된 결정성 또는 반결정성 조성물을 포함한다. 그러한 조성물이 레이저 흡수성이 되도록 하는 조성물 및 방법은 당업자에게 공지되어 있다.
다른 구현예에서 상기 제 2 물품은 레이저 흡수성으로 된 결정성 또는 반결정성 조성물 및 무정형 열가소성 폴리(에스테르) 코폴리머, 폴리(에스테르-카보네이트) 또는 이의 조합의 유리 충전된 조합을 포함한다. 그러한 조성물이 레이저 흡수성이 되도록 하는 조성물 및 방법은 당업자에게 공지되어 있다.
상기 제 2 물품의 열가소성 조성물은 근적외선을 흡수하는 재료(800 내지 1400 나노미터 방사선 파장을 흡수하는 재료)를 더 포함할 수 있으며 이는 또한 가시광 (350 나노미터 내지 800 나노미터의 방사선 파장)을 잘 흡수하지는 못한다. 특히 근적외선 흡수 재료는 유기 염료로부터 선택될 수 있으며 예를 들어 페릴렌 같은 폴리사이클릭 유기 화합물, 금속 산화물, 혼합 금속 산화물, 착물 산화물, 금속 설파이드, 금속 보라이드 (metal-borides), 금속 포스페이트, 금속 카보네이트, 금속 설페이트, 금속 나이트라이드, 란타늄 헥사보라이드, 세슘 텅스텐 옥사이드, 인듐 틴 옥사이드, 안티모니 틴 옥사이드, 인듐 징크 옥사이드, 및 이들의 조합을 포함하는 나노스케일의 화합물 금속 착물 등이 있다. 일 구현예에서, 근적외선 재료는 1 내지 200 나노미터의 평균 입자 크기를 가진다. 사용되는 특정 NIR 흡수 재료에 따라, NIR 흡수 재료는 상기 제 2 물품의 열가소성 조성물 내에 조성물의 0.00001 내지 5 중량 % 양으로 존재할 수 있다. 적합한 양은 효과적인 NIR 흡수를 제공하며, 과도한 실험없이 당업자가 용이하게 결정할 수 있다. 란타늄 헥사보라이드 및 세슘 텅스텐 옥사이드는, 예를 들어, 레이저 용접가능한 조성물 총중량 기준으로 조성물 내에 0.00001 내지 1 중량 %의 양, 더욱 구체적으로 0.00005 내지 0.1 중량 % 의 양, 및 가장 구체적으로 0.0001 내지 0.01 중량 % 의 양으로 존재할 수 있다.
또한 제 1 성분 내에 상술한 바와 같이 본 발명의 열가소성 조성물을 포함하는 레이저 용접된 물품이 개시되며, 상기 제 1 성분은 상술한 바와 같이 제 2 열 가소성 조성물을 포함하는 제 2 성분에 레이저 용접된다.
상기 조성물 및 방법이 다음의 실시예로 더 설명되나 이에 제한되지는 않는다.
실시예
표 1에 나타난 재료를 실시예에 사용하였다.
성분 화학적 설명 공급처
PBT 195 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트), (Mw = 66,000 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용) SABIC Innovative Plastics
PBT-315 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트), (Mw = 115,000 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용 ) SABIC Innovative Plastics
PET 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (IV > 0.55) ACCORDIS
High IV PET 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (IV > 0.75) EASTMAN
PC 105 무정형 비스페놀 A 폴리카보네이트 호모폴리머 (Mw = 30,000 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용) LEXAN®,SABIC Innovative Plastics
PC 125 무정형 비스페놀 A 폴리카보네이트 호모폴리머 (Mw = 23,000 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용) LEXAN®,SABIC Innovative Plastics
20:80 ITR-PC 무정형 폴리(20 wt% 이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀 에스테르)-코-(80 wt% 비스페놀 A 카보네이트) 코폴리머 (Mw = 60,000 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용) SABIC Innovative Plastics
40:60 ITR-PC 무정형 폴리(40 mol% 이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀 에스테르)-코-(60 mol% 비스페놀-A 카보네이트) 코폴리머 (Mw = 25,000 g/mol, PS 표준s) SABIC Innovative Plastics
90:10 ITR-PC 무정형 폴리 (90 중량 % 이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀)-코-(10 wt. % 비스페놀-A 카보네이트) 코폴리머 (Mw = 40,000 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용) SABIC Innovative Plastics
PPC-수지 에스테르 단위 80% 를 포함하는 무정형 폴리(에스테르-카보네이트), 비스페놀 A 계 폴리(프탈레이트-카보네이트) (Mw = 28,500 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용)
SABIC Innovative Plastics
PCE-수지 에스테르 단위 60%를 포함하는 무정형 폴리(에스테르-카보네이트 비스페놀 A 계 폴리(프탈레이트-카보네이트) (Mw = 28,000 g/mol, 폴리스티렌 표준 사용) SABIC Innovative Plastics
PE (ld) 폴리(에틸렌), 저밀도 SABIC Innovative Plastics
Green 3 MACROLEX TM Green 5B Lanxess
Red 135 MACROLEX TM Red EG Lanxess
AO1076 옥타데실 (3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 IRGANOX 1076, Ciba Specialty Chemicals
AO1010 펜타에리트리톨 테트라키스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트) IRGANOX 1010, Ciba Specialty Chemicals
유리 섬유 SiO2-섬유상 유리 Nippon Electric Glass
MZP 모노징크 포스페이트-2-히드레이트 Chemische Fabriek
ECN-EEA 에틸렌-에틸 아크릴레이트 코폴리머의 에폭시 크레졸 노볼락 수지 Industrial Plastics Group
PETS 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 Lonza, Inc.
소듐 아세테이트 무수 소듐 아세테이트 Quaron
PBT를 포함하는 시료는 Werner & Pfleiderer 25 mm 2 축 압출기 상에서, 250 내지 275℃의 공칭 용융 온도, 25 인치 (635 mm)의 수은 진공 및 300 rpm을 이용하여 용융 압출하여 준비하였다. 압출물은 펠릿화되었으며 3 시간 동안 110℃에서 건조되었다.
PET를 포함하는 시료는 Werner & Pfleiderer 25 mm 2 축 압출기 상에서, 270 내지 290℃의 공칭 용융 온도, 25 인치 (635 mm) 의 수은 진공 및 300 rpm을 이용하여 용융 압출하여 준비하였다. PET 시료는 4 시간 동안 120℃에서 건조되었다.
테스트 시편은 건조 펠릿으로부터 제조되었으며 PBT 계 시료의 경우 250 내지 290℃의 공칭 온도에서 사출 몰딩되었고 PET 시료의 경우 270 내지 290℃의 공칭 온도에서 사출 몰딩되었다.
레이저 용접된 테스트 조각을, 예를 들어, 15 mm 또는 20 mm의 폭으로 스트립 형태로 잘랐고, 테스트 조각을 클램핑하고 인장 테스트기 (Lloyd draw bench: LR30K)를 사용하여 5 mm/minute의 속도로 용접 영역 전역에 힘을 가함으로써 용접점의 인장 강도를 측정하였다. 용접 강도는 파단 최대 하중을 용접 면적으로 나누어 계산되는데, 용접 면적은 용접의 폭 (레이저 빔 폭)과 용접 길이 (예를 들어 15 mm 또는 20 mm)를 곱하여 계산된다.
레이저 용접. 2 개의 몰딩 물품을 함께 레이저 용접하기 위해, 표에 개시된 구체적인 조성물로 몰딩되어 고광택표면을 갖는 레이저 투명한 제 1층인, 상부층 테스트 조각 (60 mm x 60 mm x 2 mm)을 레이저 흡수하는, 고광택 표면을 갖는 하부층에 오버랩시켰다. 유리 20% 충전된 재료의 경우, 하부층은 테스트 시료 A였고 반면 유리 30% 충전된 재료의 경우 이는 테스트 시료 B였다. 다음으로 오버랩된 영역을 2 mm의 빔 직경을 갖는 다이오드 레이저 (960 nm)로 상부층을 통해 조사하였다. 이용가능한 최대 전력 출력은 120 W였다. 전력 및 스캔 속도를 표에 나타내었다.
투과. 근적외선 (NIR) 투과 데이타는 2 mm 두께의 몰딩된 부품에서 측정되어 960 nm에서 Perkin-Elmer Lambda 950 스펙트로미터에 수집되었다.
인장 강도. 레이저 용접된 테스트 조각을, 예를 들어, 15 mm 또는 20 mm의 폭을 갖는 스트립으로 잘랐다. 용접점의 인장 강도는 인장 테스트기 (Lloyd draw bench: LR30K)를 사용하여 테스트 조각을 클램핑하고 용접된 영역 전역에 5 mm/minute의 속도로 힘을 가함으로써 측정되었다. 용접 강도는 파단 최대 하중을 테스트 조각의 폭으로 나누어 계산하였다.
표면 거칠기. 표면 거칠기 프로파일은 3 mg 스타일러스 하중을 갖는 12.5 마이크로미터 반지름 팁을 사용하는 Veeco Dektak 6M로 측정하였다. 스캔 길이는 1200 마이크로미터로 세팅되었고, 해상도는 초당 0.267 마이크로미터로 세팅하였다. 시료당 4 번 이상 측정하였다. 결과를 평균 거칠기인 Ra로 보고하였는데, 이는 평균 평면 (mean plane)으로부터 측정된 표면 높이 편차의 절대값의 산술 평균으로 정의된다.
Izod 및 비캇 연화 온도. Izod 및 비캇 연화 온도는 표 2에 나타난 방법에 따라 몰딩된 시료 상에서 측정되었다.
　 테스트 표준 기본 시편 유형 단위
23℃에서 ISO Izod ISO 180 다목적 ISO 3167 유형 A kJ/m2
-30℃에서 ISO Izod ISO 180 다목적 ISO 3167 유형 A kJ/m2
ISO 비캇 연화 온도 ISO 306 Bar - 80 x 10 x 4 mm ℃
실시예 1-4, 비교예 1-6, 및 테스트 시료 A.
실시예 1-4 및 비교예 1-6은 PBT계이고 충전제로서 표 3에 나타난 바와 같은 유리 섬유 20%를 포함한다. 조성물은 상술한 바와 같이 가공되어 테스트되었다. 또한 결과를 표 3에 나타내었다.
성분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 테스트 시료 A
PBT 195 29.4 29 20 29 25 43 30 35 42 45 36.5
PBT 315 50.24 35.64 35.64 19.64 48.64 11.64 39.64 29.64 17.64 11.64 43.2
PETS 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
AO1010 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
MZP 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
PC 125 15 24 31
PPC-수지 6 25 10 15 20 23
카본 블랙 0.3
유리 섬유 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
합계 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
특성
비캇 (℃) 206 188 169 159 204 165 194 192 175 172
% 투과 (960 nm) 21 28 32 37 24 82 32 49 69
72
표 3의 결과는 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 56 중량 % 초과 내지 71 중량 % 미만 및 무정형 열가소성 코폴리머 9 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만을 포함하는 유리 충전된 코폴리머 블렌드 조성물이 놀랍게도 근적외선 영역에서 고투과 값을 나타내었으며, 특히 2 mm 두께 플라크 상에서 960 mm에서 측정하였을 때 30% 이상의 투과도를 나타내었음을 보인다. 9 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만의 양으로 무정형 코폴리머를 갖지 않는 조성물에 비하여 뛰어난 열적 특성을 보유하면서도 이러한 고투과도 레벨이 얻어졌다는 것은 더욱 뜻밖이었는데, 즉 170℃ 이상의 비캇 연화 온도 및 2 mm 두께 플라크 상에서 960 mm에서 측정하였을 때 30% 이상의 투과도의 조합이다.
이러한 결과들은 뜻밖이었는데, 왜냐하면 반결정성 열가소성 수지와 조합하여 무정형 폴리머를 포함하는 블렌드 사용은 그러한 블렌드의 열적 특성 (비캇)에 손상을 주는 것으로 예상되기 때문이다. 예를 들어 실시예 1-4 각각은 각각 170℃ 초과의 비캇 연화 온도 및 30% 초과의 % 투과도를 보인다. 반면, 비교예 1-6에서, 비캇 연화 온도 및 투과도 중 어느 하나 또는 모두는 170°미만 및 30% 미만이다. 이들 결과는 표시된 양만큼의 코폴리머 사용이 (표시된 범위 밖의 코폴리머 사용 또는 호모폴리머의 사용과 비교해서) 뜻밖의 특성을 준다는 것을 추측하게 한다.
상술한 바와 같이 몇몇의 유리 20% 충전된 PBT 조성물이 상부층 내에 형성되었고 용접되었다. 결과를 또한 표 4에 나타내었다.
전력 (W) (a) 속도 (mm/sec) 최대 하중/길이 (N/mm)
비교예 1 110 20 77
120 30 72
120 40 53
비교예 2 75 30 73
85 40 70
105 60 70
비교예 3 60 30 68
70 40 69
95 60 66
실시예 1 65 30 73
75 40 73
100 60 70
실시예 2 40 30 59
45 40 58
55 60 57
(a) 최대 전력 출력은 120 W였다.
표 4의 결과는 표시된 양의 무정형 열가소성 코폴리머와 조합하여 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르를 포함하는 유리 20% 충전된 코폴리머 블렌드 조성물이 (실시예 1, 및 2로 표시된다) 레이저 용접 속도 전반에 걸쳐 일관된 용접 강도를 보이며 더 낮은 레이저 전력을 요구한다는 것을 보여준다. 따라서 더 빠른 속도 및 더 짧은 부품 조립 사이클 시간이 달성가능하다.
실시예 5-14, 비교예 7-9, 및 테스트 시료 B.
실시예 5-14, 비교예 7-9, 및 테스트 시료 B는 PBT계이고 충전제로서 표 5에 표시된 유리 30% 섬유를 포함한다. 상술한 바와 같이 조성물을 가공해서 테스트하였다. 결과를 또한 표 5에 나타내었다.
Figure pct00009
상술한 바와 같이 몇몇의 유리 30% 충전된 PBT 조성물이 상부층 내에 형성되었고 용접되었다. 또한 결과를 표 6에 나타내었다.
특성 비교예 7 실시예 5 실시예 6 실시예 9 실시예 11 실시예 13
%투과 (960 nm) 20 40 51 47 37 40
전력 (W) (a) 120 50 35 35 55 45
속도 (mm/sec) 50 50 50 50 50 50
용접 강도 (N/mm) 28 53 51 55 57 58
(a) 최대 전력 출력은 120 W였다.
표 5 및 6의 결과는 표시된 45 중량 % 내지 59 중량 % 미만의 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 및 11 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만의 무정형 열가소성 코폴리머의 무정형 열가소성 코폴리머와 조합으로 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르를 포함하는 유리 30% 충전된 코폴리머 블렌드 조성물이 또한 이러한 양의 무정형 코폴리머를 갖지 않는 조성물과 비교하여 근적외선 (NIR)에서 고투과도 값을 보이며 뛰어난 열적 특성을 보임을 나타낸다. 상기 조성물은 170℃ 이상의 비캇 연화 온도 및 2 mm 두께 부품 상에서 960 mm에서 측정될 때 30% 이상의 투과도를 가졌다.
이 결과는 뜻밖이었는데, 왜냐하면 반결정성 열가소성 수지와 함께 무정형 폴리머를 포함하는 블렌드 사용은 그러한 블렌드의 열적 특성 (비캇)을 손상하는 것이 예측되기 때문이다. 레이저 용접 공정에서 본 발명의 조성물의 이점은 무정형 폴리(에스테르-카보네이트)를 갖지 않는 비교예 7와 비교되는 실시예 5, 실시예 6, 실시예 9, 실시예 11, 및 실시예 13의 조성물의 더 큰 용접 강도로 예증되는데, 이들은 표시된 범위 내로 무정형 열가소성 코폴리머와 함께 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르를 포함하며 즉 45 중량 % 내지 59 중량 % 미만의 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 및 11 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만의 무정형 열가소성 코폴리머를 포함한다.
유리 충전된 PBT 조성물의 표면 거칠기를 표 7에 나타내었다.
비교예 1 실시예 2 비교예 7 실시예 6
거칠기 (nm) 400 139 990 189
표 7의 결과는 놀랍게도 실시예 2 및 실시예 6에 예시된 바와 같이 무정형 열가소성 코폴리머와 함께 유리 충전된 PBT계 코폴리머 블렌드 조성물의 표면 거칠기가 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르만을 포함하는 유리 충전된 블렌드 비교예 1 및 비교예 7보다 훨씬 낮음을 보여준다.
실시예 15 및 비교예 10.
실시예 17 및 비교예 12는 PET계이고 충전제로서 표 7에 나타난 유리 15% 섬유를 포함한다. 상술한 바에 따라 조성물을 가공해서 테스트하였다. 또한 결과를 표 8에 나타내었다.
항목 설명 단위t 비교예 10 실시예 15
PET % 83.14 73.14
PPC-수지 % 10
Solvent Red 135 % 0.17 0.17
Solvent Green 3 % 0.13 0.13
ECN-EEA % 0.45 0.45
PETS % 0.2 0.2
PE (ld) % 0.6 0.6
소듐 아세테이트 % 0.25 0.25
산화방지제 1010 % 0.06 0.06
유리 섬유 % 15 15
합계 100 100
몰딩 온도
　960 nm에서 %T 60 degs 30 51
90 degs 27 49
　
거칠기 (nm) 60 degs 1173 62
　 90 degs 321 262
표 8의 결과는 상기 특정된 함량 내에서 무정형 폴리에스테르-카보네이트를 포함하는 PET의 유리 충전된 코폴리머 블렌드 조성물이 무정형 코폴리머를 이러한 함량으로 갖지 않는 조성물에 비하여 또한 근적외선 (NIR)에서 고투과도 값을 보임을 나타낸다. 상기 조성물은 2 mm 두께 부품 상에서 960 mm에서 측정될 때 30% 이상의 투과도를 가졌다.
놀랍게도 낮은 중량 %의 무정형 열가소성 코폴리머 수지를 포함하는 PET 열가소성 수지계 조성물의 유리 충전된 블렌드의 표면 거칠기는 무정형 열가소성 코폴리머가 없는 PET 열가소성 수지계 조성물의 유리 충전된 블렌드보다 훨씬 낮다는 것이 발견되었다. 특히, 실시예 15는 광범위한 몰딩 온도 전반에서 비교예 12에 비하여 더 매끈한 표면을 가졌다. 매끈한 표면은 층간 접촉에 있어 중단 (interruptions)을 감소시켜 결합 공정에 이익이 된다.
설명의 목적으로 전형적인 구현예를 설명하였지만, 상기 설명은 본 명세서의 범위 상에서 제한적으로 여겨져서는 안 된다. 따라서, 본 명세서의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에게 다양한 변형, 개조, 및 대안이 있을 수 있다.

Claims (21)

  1. 다음의 조합을 포함하는 조성물:
    (a) 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택된 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 93 중량 % 미만;
    (b) 무정형 열가소성 폴리(에스테르) 코폴리머, 폴리(에스테르-카보네이트), 또는 이의 조합 6 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만;
    (c) 충전제 1 내지 30 중량 %; 및
    (d) 선택적으로는, 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 %;
    여기서 2 mm 두께를 가지며 상기 조성물로부터 몰딩 물품은
    (i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도 및
    (ii) 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 갖는다.
  2. 제1 항에 있어서, 2 mm 두께를 가지며 상기 조성물로부터 몰딩 물품이 2 mm 두께를 가지며 (a)를 포함하며 (b)를 포함하지 않는 동일한 조성물로부터 몰딩 물품에 비하여 960 나노미터에서 10 퍼센트 향상된 퍼센트 투과도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분이 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분이 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무정형 열가소성 폴리에스테르 성분이 에스테르 단위 및 카보네이트 단위를 포함하는 폴리(에스테르-카보네이트)인 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 에스테르 단위는 1,3-디히드록시벤젠 및 방향족 디카르복실산으로부터 유도되는 단위를 포함하는 아릴레이트 블록으로서 존재하고; 및 상기 카보네이트 단위는 상기 아릴레이트 블록과 교호하는 카보네이트 블록으로서 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 아릴레이트 블록은 비치환된 레조르시놀 또는 치환된 레조르시놀 및 이소프탈산, 테레프탈산 또는 이의 조합으로부터 유도되는 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 카보네이트 블록은 비스페놀 A 카보네이트 블록, 비치환된 레조르시놀 카보네이트 블록, 또는 이의 조합인 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 폴리(에스테르-카보네이트)가 이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀 아릴레이트 블록 및 비스페놀 A 카보네이트 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 에스테르 단위가 비스페놀 및 방향족 디카르복실산의 중합으로부터 유도되는 프탈레이트 에스테르 단위로 존재하고; 및 상기 카보네이트 단위는 비스페놀로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 비스페놀이 비스페놀 A이고 상기 방향족 디카르복실산이 프탈산인 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 방향족 디카르복실산이 이소프탈산, 테레프탈산, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전제가 유리인 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합을 0.01 내지 5 중량 % 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 조성물을 제조하는 방법으로서, 상기 성분 (a), (b), 및 선택적으로는 (c) 및/또는 (d)를 용융 블렌딩하는 단계를 포함하는 제조 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 압출 조성물을 포함하는 레이저 용접용 몰딩 물품.
  17. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 제 1 물품을 제 2 열가소성 물품에 용접하는 방법으로서,
    상기 제 1 물품의 표면의 적어도 일부가 상기 제 2 열가소성 물품의 표면의 적어도 일부와 물리적으로 접촉해 있고,
    상기 방법은
    상기 제 1 물품에 레이저 방사선을 적용하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 방사선은 상기 제 1 물품을 통과하여 상기 방사선은 상기 제 2 물품에 흡수되어 상기 제 1 물품을 상기 제 2 물품에 용접하기에 충분한 열이 발생하는 것을 특징으로 하는 용접 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 물품이 상기 방사선을 흡수하기에 충분한 재료를 포함하는 열가소성 플라스틱을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 물품이 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리카보네이트 코폴리머, 폴리에스테르 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 열가소성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 방법.
  20. 다음을 포함하는 레이저 용접된, 몰딩 물품:
    다음을 포함하는 코폴리머 조성물을 포함하는 상부층:
    (a) 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 결정성 또는 반결정성 열가소성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 93 중량 % 미만,
    (b) 무정형 열가소성 폴리(에스테르) 코폴리머, 폴리(에스테르-카보네이트), 또는 이의 조합 6 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만,
    (c) 선택적으로는, 충전제 1 내지 30 중량 %, 및
    (d) 선택적으로는, 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 %;
    열가소성 폴리머를 포함하는 하부층; 및
    상기 상부층 및 상기 하부층 사이의 레이저 용접된 결합;
    여기서 2 mm 두께를 가지며 상기 코폴리머 조성물로 몰딩된 시료는
    (i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도, 및
    (ii) 170℃ 이상의 캇 연화 온도를 가진다.
  21. 다음의 조합을 포함하는 조성물:
    (a) 결정성 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리머, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 결정성 또는 부품 결정성 폴리에스테르 성분 45 중량 % 초과 내지 86 중량 % 미만;
    (b) 무정형 폴리(에스테르-카보네이트) 9 중량 % 초과 내지 25 중량 % 미만;
    (c) 유리 충전제 5 내지 30 중량 %; 및
    (d) 선택적으로 산화방지제, 몰드 이형제, 착색제, 안정제, 또는 이의 조합 0.01 내지 5 중량 %;
    여기서 2 mm 두께를 가지며 상기 조성물로부터 몰딩 물품은
    (i) 960 나노미터에서 30 퍼센트 초과의 근적외선 투과도 및
    (ii) 170℃ 이상의 비캇 연화 온도를 가진다.
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