KR20140041596A - 광전지 연결 박스 및 커넥터용 성형 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 개시된 성형 조성물은 특정 양의 폴리(아릴렌 에테르), 스티렌 폴리머, 수소화된 블록 공중합체, 난연제 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다. 상기 성형 조성물은 내열성, 충격 강도, 용융 흐름 및 난연성을 포함하는 시험 전지에서 우수한 성능을 나타내며, 특히 광전지 연결 박스 및 커넥터를 제조하는데 유용하다.

Description

광전지 연결 박스 및 커넥터용 성형 조성물{MOLDING COMPOSITION FOR PHOTOVOLTAIC JUNCTION BOXES AND CONNECTORS}
본 발명은 광전지 연결 박스 및 커넥터용 성형 조성물에 관한 것이다.
광전지 연결 박스(Photovoltaic junction boxes)는 일반적으로 사각형의, 낮은-프로파일의 플라스틱 하우징으로서, 전력 수집 회로(power collection circuits) 및 전달을 위한 전력 관리 장비 내로의 개별적 태양 에너지 수집 패널(solar energy collection panels)로부터 로컬 전기 부하 회로(local electrical load circuit) 또는 외부로의 송전선(power transmission lines)까지, 광전지 설비 내 다양한 지점에서 외부 환경의 엄격한 도전에 대항하여 전기 접속을 보호한다. 이들 연결 박스는 다양한 수의 배선 컴파트먼트(wiring compartments)를 포함할 수 있으며, 배선 단자, 커넥터 또는 리드(leads)가 제공되어 안전한 방식으로 전류-운반 도체를 수용하여, 신뢰할만한 재생 가능한 접속이 필드(field)에서 용이하게 달성될 수 있도록 할 수 있다.
따라서 광전지 연결 박스는 물체로부터의 충격, 바람을 동반한 비 및 자외선 조사를 손상시키는 극단의 열 및 불에 대한 노출과 같은 도전을 견뎌내면서 보호 완결성을 유지하는, 전기 접속용 내구성 내후 하우징(durable weather-resistant housing)을 제공하기 위한 내성(tolerances)을 갖도록 제조되어야 한다.
따라서, 광전지 연결 박스의 제조를 위해 사용되는 폴리머 물질은 성형성, 난연성, 내열성 및 연성(ductility)과 관련된 몇몇 특성 요건들을 동시에 충족하여야 한다. 또한, 상기 폴리머 물질은 우수한 내산화성을 가져서 장기간의 외부 사용에도 유용한 특성들을 유지할 수 있어야 한다.
일부 폴리(아릴렌 에테르)-기재 수지들이 현재 광전지 연결 박스 및 커넥터용으로 사용되지만, 광전지 연결 박스의 사출 성형에 사용되는 폴리(아릴렌 에테르) 조성물의 특성 균형을 개선하여야 하는 요구는 남아 있다. 구체적으로는, 다른 중요한 특성들을 실질적으로 손상시키지 않으면서 성형성 및 난연성을 개선하여야 하는 요구가 있다.
일 실시예는 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르); 약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머; 약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제; 약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및 약 0.02 내지 약 0.25 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는 조성물이며; 상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고; 상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
또 다른 실시예는 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르); 약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머; 약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제; 약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및 약 0.02 내지 약 0.25 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 조성물로 구성되는 사출 성형된 물품이며; 상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고; 상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 이들 실시예 및 기타의 실시예들은 아래에 상세히 기술된다.
본 발명자들은 내구성, 난연성 및 성형성에 대한 시험 전지에서 우수한 성능을 가져서, 광전지 연결 박스를 제조하기에 우수성을 나타내는 성형 물품을 생성하는 폴리(아릴렌 에테르) 조성물을 발견하였다.
일 실시예는 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르); 약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머; 약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제; 약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및 약 0.02 내지 약 0.25 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는 조성물이며; 상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고; 상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
또 다른 실시예는 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르); 약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머; 약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제; 약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및 약 0.02 내지 약 0.25 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 조성물로 구성되는 사출 성형된 물품이며; 상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고; 상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
상기 조성물은 폴리(아릴렌 에테르)로 구성된다. 적당한 폴리(아릴렌 에테르)는 아래 식의 반복 구조 단위로 구성되는 것들을 포함한다:
Figure pct00001
상기 식에서, 각각의 Z1 은 독립적으로 할로겐, 미치환 또는 치환된 C1-C12 히드로카르빌(상기 히드로카르빌기가 3차 히드로카르빌이 아닌 경우), C1-C12 히드로카르빌티오, C1-C12 히드로카르빌옥시, 또는 C2-C12 할로히드로카르빌옥시(적어도 2개의 탄소 원자는 할로겐과 산소 원자를 분리시킴)이며; 각각의 Z2 은 독립적으로 수소, 할로겐, 미치환 또는 치환된 C1-C12 히드로카르빌(상기 히드로카르빌기가 3차 히드로카르빌이 아닌 경우), C1-C12 히드로카르빌티오, C1-C12 히드로카르빌옥시, 또는 C2-C12 할로히드로카르빌옥시(적어도 2개의 탄소 원자는 할로겐과 산소 원자를 분리시킴)이다. 여기서 사용되는 용어 "히드로카르빌"은 그 자체로 사용되거나, 또는 접두어, 접미어 또는 다른 용어의 일부로서 사용되거나, 탄소와 수소만을 함유하는 잔기를 말한다. 상기 잔기는 지방족 또는 방향족, 직쇄, 고리형, 이중고리형, 분지형, 포화 또는 불포화된 것일 수 있다. 그것은 또한 지방족, 방향족, 직쇄, 고리형, 이중고리형, 분지형, 포화 및 불포화된 탄화수소 부분들의 조합을 함유할 수 있다. 그러나, 상기 히드로카르빌 잔기가 치환된 것으로 기재되는 경우, 그것은 선택적으로 상기 치환 잔기의 탄소 및 수소 구성원 위로 헤테로 원자(heteroatoms)를 함유할 수 있다. 따라서, 구체적으로 치환된 것으로 기재되는 경우, 상기 히드로카르빌 잔기는 또한 하나 이상의 카르보닐기, 아미노기, 히드록실기 등을 함유할 수 있거나, 또는 상기 히드로카르빌 잔기의 골격(backbone) 내에 헤테로 원자를 함유할 수 있다. 일 예로서, Z1 은 산화 중합 촉매의 디-n-부틸아민 성분과 말단 3,5-디메틸-1,4-페닐기의 반응에 의해 형성되는 디-n-부틸아미노메틸기일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 25℃ 클로로포름에서 측정시, 그램 당 약 0.25 내지 약 1 데리시터의 고유 점도를 갖는다. 이 범위 내에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르) 고유 점도는 그램 당 약 0.3 내지 약 0.65 데리시터, 좀 더 구체적으로 그램 당 약 0.35 내지 약 0.5 데리시터, 좀 더 구체적으로 그램 당 약 0.4 내지 약 0.5 데리시터일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 중량 평균 분자량 및 피크 분자량(peak molecular weight)을 특징으로 하며, 상기 중량 평균 분자량 대 상기 피크 분자량의 비율은 약 1.3 : 1 내지 약 4 : 1 이다. 이 범위 내에서, 상기 비율은 약 1.5 : 1 내지 약 3 : 1, 구체적으로 약 1.5 : 1 내지 약 2.5 : 1, 좀 더 구체적으로 약 1.6 : 1 내지 약 2.3 : 1, 좀 더 구체적으로 1.7 : 1 내지 약 2.1 : 1 일 수 있다. 상기 폴리(아릴렌 에테르) 분자량 분포는 보통 250 내지 1,000,000 원자 질량 단위의 분자량 범위로 분석된다. 여기서 사용되는 용어 "피크 분자량"은 분자량 분포에 있어 가장 흔하게 발생하는 분자량으로 정의된다. 통계적 측면에서, 상기 피크 분자량은 분자량 분포의 모드(mode)이다. 실제적 측면에서, 분자량이 겔 투과 크로마토그래피와 같이 크로마토그래피법에 의해 결정되는 경우, 상기 피크 분자량은 x-축의 분자량 대 y-축의 흡광도(absorbance) 그래프에서 최고점의 폴리(아릴렌 에테르) 분자량이다. 겔 투과 크로마토그래피를 이용하여 분자량 분포를 결정하는 상세한 과정은 아래의 실시예에 제시된다.
일부 실시예에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 모르폴린-함유 촉매로 제조되는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)이며, 톨루엔에서 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)을 용해, 메탄올로부터 침전, 재슬러리(reslurry) 및 분리함으로써 제조되는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)의 정제된 샘플은 250 내지 1,000,000 원자 질량 단위의 분자량 범위에서 단일 분자량 분포(monomodal molecular weight distribution)를 가지며, 상기 정제된 샘플 전체의 수평균 분자량 보다 15배 보다 많은 분자량을 갖는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르) 2.2 중량% 이하로 구성된다. 일부 실시예에서, 분자량이 감소되는 6개의 동일한 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르) 중량 분획으로 분리한 후의 상기 정제된 샘플은 말단 모르폴린-치환된 페녹시기를 포함하는, 적어도 10 몰%의 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)로 구성되는 제1의 최고 분자량 분획으로 구성된다. 이들 실시예에 따른 상기 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)는 미국 특허출원공개 US 2011/0003962 A1 (Carrillo 등)에 더 개시되어 있다.
일부 실시예에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 본질적으로 결합된 디페노퀴논(diphenoquinone) 잔기가 없다. 이 문맥상, "본질적으로 없다"는 1 중량% 미만의 폴리(아릴렌 에테르) 분자가 디페노퀴논 잔기로 구성됨을 의미한다. 미국 특허 제 3,306,874호(Hay)에 기재된 바와 같이, 1가(monohydric) 페놀의 산화 중합에 의한 폴리(아릴렌 에테르)의 합성은 원하는 폴리(아릴렌 에테르) 뿐만 아니라 부산물로서 디페노퀴논을 생성한다. 예를 들어, 상기 1가 페놀이 2,6-디메틸페놀인 경우, 3,3',5,5'-테트라메틸디페노퀴논이 생성된다. 보통, 상기 디페노퀴논은 중합 반응 혼합물을 가열함으로써 상기 폴리(아릴렌 에테르)로 "재평형화(reequilibrated)"되어(즉, 상기 디페노퀴논이 상기 폴리(아릴렌 에테르) 구조로 결합됨) 말단 또는 내부 디페노퀴논 잔기를 포함하는 폴리(아릴렌 에테르)를 생성한다. 예를 들어, 아래 도식 1에 보여지는 바와 같이, 폴리(아릴렌 에테르)가 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르) 및 3,3',5,5'-테트라메틸디페노퀴논을 생성하는 2,6-디메틸페놀의 산화 중합에 의해 제조될 경우, 상기 반응 혼합물의 재평형은 결합된 디페노퀴논의 단말 및 내부 잔기를 갖는 폴리(아릴렌 에테르)를 생성할 수 있다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
말단 디페노퀴논 잔기
Figure pct00005
내부 디페노퀴논 잔기
도식 1
그러나, 이러한 재평형은 상기 폴리(아릴렌 에테르)의 분자량을 감소시킨다 (예를 들어, p 및 q+r 이 각각 n 보다 적음). 따라서, 더 높은 분자량의 폴리(아릴렌 에테르)를 원하는 경우, 상기 디페노퀴논을 상기 폴리(아릴렌 에테르) 사슬로 재평형시키기 보다 상기 폴리(아릴렌 에테르)로부터 상기 디페노퀴논을 분리하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 분리는 예를 들어 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 불용성이고 상기 디페노퀴논은 가용성인 용매 또는 용매 혼합물에서 상기 폴리(아릴렌 에테르)를 침전시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 폴리(아릴렌 에테르)가 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르) 및 3,3',5,5'-테트라메틸디페노퀴논으로 구성되는 톨루엔 용액을 생성하는 톨루엔 내 2,6-디메틸페놀의 산화 중합에 의하여 제조되는 경우, 본질적으로 디페노퀴논이 없는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)는 1 부피의 상기 톨루엔 용액을 약 1 내지 약 4 부피의 메탄올 또는 메탄올/물 혼합물과 혼합함으로써 얻어질 수 있다. 또는, 산화 중합을 하는 동안 생성되는 디페노퀴논 부산물의 양은 최소화될 수 있고/있거나 (예를 들어, 10 중량% 미만의 1가 페놀의 존재하에 산화 중합을 개시하고 적어도 95 중량%의 1가 페놀을 적어도 50분의 과정에 걸쳐 첨가함으로써), 상기 디페노퀴논이 상기 폴리(아릴렌 에테르) 사슬로 재평형되는 것이 최소화될 수 있다 (예를 들어, 산화 중합 종료 후 200분 이내에 상기 폴리(아릴렌 에테르)를 분리시킴으로써). 이러한 접근은 국제특허공개 WO2009/104107 A1 (Delsman 등)에 기재되어 있다. 톨루엔 내 디페노퀴논의 온도-의존성 용해도를 이용하는 또 다른 접근에서, 디페노퀴논 및 폴리(아릴렌 에테르)를 함유하는 톨루엔 용액은 약 25℃의 온도로 조절될 수 있으며, 여기서 디페노퀴논은 용해도가 저조하지만 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 가용성이므로, 상기 불용성 디페노퀴논은 고체-액체 분리(예를 들어 여과)에 의해 제거될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르 단위, 2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌 에테르 단위, 또는 이들의 조합으로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)이다. 일부 실시예에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 25℃ 클로로포름에서 측정시, 그램 당 약 0.35 내지 약 0.5 데리시터, 구체적으로 그램 당 약 0.35 내지 약 0.46 데리시터의 고유 점도를 갖는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)로 구성된다.
상기 폴리(아릴렌 에테르)는, 보통 히드록시기의 오쏘(ortho) 위치에 있는, 아미노알킬-함유 말단기(들)를 갖는 분자로 구성될 수 있다. 또한 흔히 테트라메틸디페노퀴논(TMDQ) 말단기도 존재하는데, 이는 테트라메틸디페노퀴논 부산물이 존재하는 2,6-디메틸페논-함유 반응 혼합물로부터 얻어진다. 상기 폴리(아릴렌 에테르)는 단일중합체, 공중합체, 그라프트 공중합체, 이오노머(ionomer) 또는 블록 공중합체, 및 이들의 조합물 형태일 수 있다.
상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 65 내지 약 75 중량% 양의 폴리(아릴렌 에테르)로 구성된다. 이 범위 내에서, 상기 폴리(아릴렌 에테르) 양은 약 67 내지 약 74 중량%, 좀 더 구체적으로 약 68 내지 약 73 중량% 일 수 있다.
상기 조성물은 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 스티렌 폴리머 약 3 내지 약 12 중량%를 함유한다. 이 범위 내에서, 상기 스티렌 폴리머의 양은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 4 내지 약 10 중량%, 좀 더 구체적으로 약 5 내지 약 9 중량%일 수 있다.
여기서 사용되는 용어 호모폴리스티렌은 스티렌의 단일중합체(homopolymer)를 말한다. 따라서, 스티렌이 아닌 임의의 모노머 잔기는 상기 호모폴리스티렌에서 제외된다. 상기 호모폴리스티렌은 어탁틱(atactic), 신디오탁틱(syndiotactic) 또는 이소탁틱(isotactic)일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 호모폴리스티렌은 어탁틱 호모폴리스티렌으로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 호모폴리스티렌은 ISO 1133에 따라 5 킬로그램 하중 및 200℃에서 측정시, 10분당 1.5 내지 5 입방 센티미터의 용융 부피 흐름 속도(melt volume flow rate)를 갖는다.
고무-개질된 폴리스티렌은 폴리스티렌 및 폴리부타디엔으로 구성된다. 고무-개질된 폴리스티렌은 때때로 "고-충격 폴리스티렌" 또는 "HIPS"라고 한다. 일부 실시예에서, 상기 고무-개질된 폴리스티렌은 상기 고무-개질된 폴리스티렌의 중량을 기준으로, 80 내지 96 중량%의 폴리스티렌, 구체적으로 88 내지 94 중량% 폴리스티렌; 및 4 내지 20 중량%의 폴리부타디엔, 구체적으로 6 내지 12 중량% 폴리부타디엔으로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 고무-개질된 폴리스티렌은 10 내지 35%의 유효 겔 함량을 갖는다. 적당한 고무-개질된 폴리스티렌은 상업적으로 예를 들어 HIPS3190 (SABIC Innovative Plastics 제품)로서 이용가능하다.
상기 조성물은 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제를 함유한다. 난연제는 상기 조성물의 난연성을 개선할 수 있는 화학적 화합물 또는 이들의 혼합물이다.
유기인산염 에스테르 난연제의 예는 페닐기, 치환된 페닐기, 또는 페닐기 및 치환된 페닐기의 조합으로 구성되는 인산염 에스테르, 레조시놀, 예를 들어 레조시놀 비스(디페닐 포스페이트)를 기재로 하고, 또한 비스페놀, 예를 들어 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트)를 기재로 하는 비스-아릴 포스페이트 에스테르를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 유기인산염 에스테르는 트리스(알킬페닐) 포스페이트 (예를 들어, CAS 등록번호 89492-23-9 또는 CAS 등록번호 78-33-1), 레조시놀 비스(디페닐 포스페이트) (CAS 등록번호 57583-54-7), 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트) (CAS 등록번호 181028-79-5), 트리페닐 포스페이트 (CAS 등록번호 115-86-6), 트리스(이소프로필페닐) 포스페이트 (예를 들어 CAS 등록번호 68937-41-7), 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
일부 실시예에서, 상기 유기인산염 에스테르는 아래 식을 갖는 비스-아릴 포스페이트로 구성된다:
Figure pct00006
상기 식에서 R은 각각의 경우 독립적으로 C1-C12 알킬렌기이며; R5 및 R6 는 각각의 경우 독립적으로 C1-C5 알킬기이고; R1, R2, 및 R4 는 독립적으로 C1-C12 히드로카르빌기이며; R3 는 각각의 경우 독립적으로 C1-C12 히드로카르빌기이고; n 은 1 내지 25이고; s1 및 s2 는 독립적으로 0, 1 또는 2의 정수이다. 일부 실시예에서 OR1, OR2, OR3 및 OR4 는 독립적으로 페놀, 모노알킬페놀, 디알킬페놀 또는 트리알킬페놀로부터 유도된다. 당업계의 통상의 기술자에 의해 용이하게 인식되는 바와 같이, 상기 비스-아릴 포스페이트는 비스페놀로부터 유도된다. 비스페놀의 예는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (소위 비스페놀 A), 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)메탄 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 비스페놀은 비스페놀 A로 구성된다.
일부 실시예에서, 상기 난연제는 질소-함유 헤테로고리 염기(heterocyclic base) 및 인산염 또는 피로포스페이트(pyrophosphate) 또는 폴리인산염 산(polyphosphate acid)으로 구성되는 질소-함유 난연제로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 질소-함유 난연제는 아래 식을 갖는다:
Figure pct00007
상기 식에서 g 는 1 내지 10,000 이고, f 대 g 의 비는 0.5:1 내지 1.7:1, 구체적으로 0.7:1 내지 1.3:1, 좀 더 구체적으로 0.9:1 내지 1.1:1 이다. 상기 식이 하나 이상의 양성자가 상기 인산염 기(들)로부터 멜라민 기(들)로 이동되는 종(species)을 포함함을 이해할 것이다. g 가 1인 경우, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 인산염(CAS 등록번호 20208-95-1)이다. g 가 2인 경우, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 피로포스페이트(CAS 등록번호 15541 60-3)이다. g 가 평균 2 보다 큰 경우, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 폴리인산염(CAS 등록번호 56386-64-2)이다.
일부 실시예에서, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 피로포스페이트, 멜라민 폴리인산염, 또는 이들의 혼합물이다. 상기 질소-함유 난연제가 멜라민 폴리인산염인 일부 실시예에서, g 는 2 보다 크고 10,000 이하, 구체적으로 5 내지 1,000, 좀 더 구체적으로 10 내지 500의 평균값을 갖는다. 상기 질소-함유 난연제가 멜라민 폴리인산염인 일부 실시예에서, g 는 2 보다 크고 500 이하의 평균값을 갖는다. 멜라민 인산염, 멜라민 피로포스페이트 및 멜라민 폴리인산염을 제조하는 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 모두 상업적으로 이용가능하다. 예를 들어, 멜라민 폴리인산염은 예를 들어 미국 특허 제6,025,419호(Kasowski 등)에 기재되어 있는 바와 같이 폴리인산염과 멜라민을 반응시킴으로써, 또는 국제특허출원 WO 98/08898 A1 (Jacobson 등)에 개시된 바와 같이, 290℃에서 질소 하에 일정한 중량으로 멜라민 피로포스페이트를 가열함으로써 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 질소-함유 난연제는 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate)로 구성된다.
상기 질소-함유 난연제는 낮은 휘발성을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 상기 질소-함유 난연제는 분당 20℃의 속도로 25 부터 280℃ 까지, 구체적으로 25 부터 300℃ 까지, 좀 더 구체적으로 25 부터 320℃ 까지 가열될 경우 열중량 분석(thermogravimetric analysis)에 의해 1% 미만의 중량 손실을 나타낸다.
상기 난연제는 일반적으로 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 10 내지 약 20 중량%, 구체적으로 약 11 내지 약 18 중량%, 좀 더 구체적으로 약 12 내지 약 16 중량%의 양으로 존재한다.
상기 조성물은 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체를 포함한다. 간단하게, 이러한 성분을 "수소화된 블록 공중합체"라 한다. 상기 수소화된 블록 공중합체는 일반적으로 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량을 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량%의 폴리(알케닐 방향족) 함량으로 구성된다. 이 범위 내에서, 상기 폴리(알케닐 방향족) 함량은 약 20 내지 약 40 중량%, 구체적으로 약 25 내지 약 35 중량%일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성된다. 다른 실시예에서 상기 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체는 약 200,000 내지 약 1,000,000 원자질량단위, 좀 더 구체적으로 약 200,000 내지 약 400,000 원자질량단위의 중량평균분자량을 갖는다.
상기 수소화된 블록 공중합체를 제조하기 위해 사용되는 알케닐 방향족 모노머는 아래 구조를 가질 수 있다:
Figure pct00008
상기 식에서 R7 및 R8 은 각각 독립적으로 수소 원자, C1-C8 알킬기, 또는 C2-C8 알케닐기를 나타내며; R9 및 R13 는 각각 독립적으로 수소 원자, C1-C8 알킬기, 염소 원자 또는 브롬 원자를 나타내고; R10, R11 및 R12 는 각각 독립적으로 수소 원자, C1-C8 알킬기, 또는 C2-C8 알케닐기를 나타내거나, 또는 R10 및 R11 이 중앙의 방향족 고리와 함께 나프틸기를 형성하도록 취해지거나, 또는 R11 및 R12 이 중앙의 방향족 고리와 함께 나프틸기를 형성하도록 취해진다. 구체적인 알케닐 방향족 모노머는 예를 들어 스티렌, 클로로스티렌, 예를 들어 p-클로로스티렌, 메틸스티렌, 예를 들어 알파-메틸스티렌 및 p-메틸스티렌, 및 t-부틸스티렌, 예를 들어 3-t-부틸스티렌 및 4-t-부틸스티렌을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 알케닐 방향족 모노머는 스티렌이다.
상기 수소화된 블록 공중합체를 제조하기 위해 사용되는 공액 디엔은 C4-C20 공액 디엔일 수 있다. 적당한 공액 디엔은 예를 들어 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2-클로로-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔 등 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 공액 디엔은 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 또는 이들의 조합이다. 일부 실시예에서, 상기 공액 디엔은 1,3-부타디엔으로 구성된다.
상기 수소화된 블록 공중합체는 (A) 알케닐 방향족 화합물로부터 유도된 적어도 하나의 블록 및 (B) 공액 디엔으로부터 유도된 적어도 하나의 블록으로 구성되는 공중합체이며, 상기 블록 (B)의 지방족 불포화기 함량은 수소화에 의해 적어도 부분적으로 감소된다. 일부 실시예에서, 상기 (B) 블록 내 지방족 불포화도는 적어도 50%, 구체적으로 적어도 70% 감소된다. 블록 (A) 및 (B)의 배치는 선형 구조, 그라프트 구조 및 방사상 텔레블록 구조를 포함하며, 이는 분지쇄가 있거나 없을 수 있다. 선형 블록 공중합체는 테이퍼(tapered) 선형 구조 및 비-테이퍼(non-tapered) 선형 구조를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 테이퍼 선형 구조를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 비-테이퍼 선형 구조를 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 알케닐 방향족 모노머의 랜덤 결합(random incorporation)을 포함하는 (B) 블록으로 구성된다. 선형 블록 공중합체 구조는 총 6개 이상의 (A) 및 (B) 블록을 함유하는 선형 구조 뿐 아니라, 디블록 (A-B 블록), 트리블록 (A-B-A 블록 또는 B-A-B 블록), 테트라블록 (A-B-A-B 블록), 및 펜타블록 (A-B-A-B-A 블록 또는 B-A-B-A-B 블록) 구조를 포함하며, 각각의 (A) 블록의 분자량은 다른 (A) 블록들의 분자량과 동일하거나 상이할 수 있고, 각 (B) 블록의 분자량은 다른 (B) 블록들의 분자량과 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 디블록 공중합체, 트리블록 공중합체 또는 이들의 조합이다.
일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 알케닐 방향족 화합물 및 상기 공액 디엔이 아닌 모노머의 잔기를 배제한다. 일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 알케닐 방향족 화합물 및 상기 공액 디엔으로부터 유도된 블록으로 구성된다. 그것은 이들 모노머 또는 기타 임의의 모노머로부터 형성된 그라프트를 포함하지 않는다. 그것은 또한 탄소 및 수소 원자로 구성되므로 헤테로원자를 배제한다. 일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 말레산 무수물과 같은 하나 이상의 산 관능화제(acid functionalizing agents)의 잔기를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성된다.
수소화된 블록 공중합체를 제조하는 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 다수의 수소화된 블록 공중합체가 상업적으로 이용가능하다. 예시적인 상업상 이용가능한 수소화된 블록 공중합체는 크레이튼 폴리머즈(Kraton Polymers)로부터 KRATON G1701 (약 37 중량% 폴리스티렌 포함) 및 G1702 (약 28 중량% 폴리스티렌 포함)로서 이용가능한 폴리스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌) 디블록 공중합체; 크레이튼 폴리머즈로부터 KRATON G1641 (약 33 중량% 폴리스티렌 포함), G1650 (약 30 중량% 폴리스티렌 포함), G1651 (약 31-33 중량% 폴리스티렌 포함), G1654 (약 31 중량% 폴리스티렌 포함), G1657 (약 13 중량% 폴리스티렌 포함), G1726 (약 30 중량% 폴리스티렌 포함), G4609 (약 33 중량% 폴리스티렌 포함), G4610 (약 33 중량% 폴리스티렌 포함), GRP-6598, RP-6924, MD-6932M, MD-6933, 및 MD-6939 로서 이용가능한 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체; 크레이튼 폴리머즈로부터 KRATON A1535 및 A1536 로서 이용가능한 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌-스티렌)-폴리스티렌 (S-EB/S-S) 트리블록 공중합체, 크레이튼 폴리머즈로부터 KRATON G1730로서 이용가능한 폴리스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체; 크레이튼 폴리머즈로부터 KRATON G1901, G1924, 및 MD-6684로서 이용가능한 말레산 무수물-그라프트된 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체; 크레이튼 폴리머즈로부터 KRATON MD-6670로서 이용가능한 말레산 무수물-그라프트된 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌-스티렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체; 아사히 카세이 엘라스토머(Asahi Kasei Elastomer)로부터 TUFTEC H1051로서 이용가능한, 42 중량%의 폴리스티렌으로 구성되는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체; 아사히 카세이 엘라스토머로부터 TUFTEC P1000 로서 이용가능한 폴리스티렌-폴리(부타디엔-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체; 및 쿠라레이(Kuraray)로부터 SEPTON S4044, S4055, S4077 및 S4099로서 이용가능한 폴리스티렌-폴리(에틸렌-에틸렌/프로필렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체를 포함한다. 2개 이상의 수소화된 블록 공중합체의 혼합물이 이용될 수 있다.
상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 3 내지 약 10 중량%, 구체적으로 약 4 내지 약 9 중량%, 좀 더 구체적으로 약 5 내지 약 8 중량%, 좀 더 구체적으로 약 6 내지 약 8 중량% 양의 상기 수소화된 블록 공중합체로 구성된다.
상기 조성물은 선택적으로, 선택적인 저농도 성분으로서 비수소화된 블록 공중합체로 더 구성될 수 있다. 비수소화된 블록 공중합체는 상기 폴리(공액 디엔) 블록의 지방족 불포화 부분이 수소화되지 않았다는 것을 제외하면, 상기 수소화된 블록 공중합체와 유사하다. 비수소화된 블록 공중합체는 예를 들어 폴리스티렌-폴리부타디엔 디블록 공중합체, 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌 트리블록 공중합체, 폴리스티렌-폴리이소프렌 디블록 공중합체, 폴리스티렌-폴리이소프렌-폴리스티렌 트리블록 공중합체 및 이들의 혼합물을 포함한다.
앞서 기재된 블록 공중합체들은 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 여기에 참고도 포함된 Gerard Riess, G. Hurtrez 및 P. Bahadur의 블록 공중합체, 2 폴리머 과학 및 엔지니어링 백과사전, 324 (H. F. Mark 등. eds., 1985)에 기재되어 있다. 이들은 순수 블록 공중합체 또는 테이퍼 (오버랩) 공중합체일 수 있다. 테이퍼 스티렌-고무 블록 공중합체는 스티렌 및 고무 블록 사이에 모노머 단위 모두가 존재하는 폴리머 영역을 갖는다. 상기 테이퍼 영역은 상기 스티렌 블록에 가장 근접한 스티렌-풍부 영역으로부터 상기 고무 블록에 가장 근접한 고무-풍부 영역까지 기울기(gradient)를 나타내는 것으로 생각된다.
"2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 구성되는"이라는 문구는 2 중량% 이하 양의 비수소화된 블록 공중합체로 구성되는 조성물 뿐만 아니라, 비수소화된 블록 공중합체를 배제하는 조성물도 포함함을 이해할 것이다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 1 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 상기 조성물로부터 성형된 물품의 장기 외부 내구성에 대한 부정적 영향으로 인하여 비수소화된 블록 공중합체를 배제한다.
상기 조성물은 폴리테트라플루오로에틸렌 폴리머를 보통 약 0.02 내지 약 0.25 중량%, 구체적으로 약 0.04 내지 약 0.2 중량%, 좀 더 구체적으로 약 0.06 내지 약 0.15 중량%의 양으로 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 원섬유 형태(fibrillar morphology)로 상기 조성물에 존재하며, 이는 혼합 및 성형 후에 유지된다. 원섬유 폴리테트라플루오로에틸렌의 한가지 소스(source)는 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌이다. 상기 폴리(스티렌-아크릴로니트릴) 그라프트 및/또는 코팅은 고 전단 혼합하는 동안 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 응집(aggregation)을 감소시킨다.
상기 조성물은, 선택적으로, 상기에서 필요하거나 선택적인 것으로 교시된 성분들이 아닌 성분은 최소화 또는 배제할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 상기 조성물은 0 내지 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성된다. 이 범위 내에서, 상기 폴리아미드 양은 약 4 중량% 이하, 구체적으로 약 3 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 약 2 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 약 1 중량% 이하의 폴리아미드일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 폴리아미드를 배제한다.
나일론이라고도 알려진 폴리아미드는 복수의 아미드(-C(O)NH-)기의 존재를 특징으로 하며, Gallucci에 대한 미국 특허 4,970,272호에 개시되어 있다. 적당한 폴리아미드 수지는 폴리아미드-6, 폴리아미드-6,6, 폴리아미드-4, 폴리아미드-4,6, 폴리아미드-12, 폴리아미드-6,10, 폴리아미드-6,9, 폴리아미드-6,12, 무정형 폴리아미드 수지, 폴리아미드-6/6T 및 폴리아미드-6,6/6T (트리아민 함량이 0.5 중량% 미만임), 폴리아미드 9T 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드-6, 폴리아미드 9T 또는 이들의 혼합물로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드-6,6로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 폴리아미드 수지 또는 폴리아미드 수지의 조합은 171℃ 이상의 용융점(Tm)을 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 폴리아미드는 소위 초강화(super tough) 폴리아미드, 즉 고무-강화된 폴리아미드를 배제한다. 폴리아미드는 다수의 잘 알려진 방법, 예를 들면 Carothers에 대한 미국 특허 제2,071,250호, 2,071,251호, 2,130,523호 및 2,130,948호; Hanford에 대한 2,241,322호 및 2,312,966호; 및 Bolton 등에 대한 2,512,606호에 개시된 것들에 의해 얻어질 수 있다. 폴리아미드 수지는 다양한 소스(source)로부터 상업적으로 이용가능하다.
일부 실시예에서, 상기 조성물은 상용화제(compatibilizers), 안정화제, 항산화제, 폴리아미드 유동 촉진제, 폴리(아릴렌 에테르) 유동 촉진제, 드립 지연제, 핵형성제, 자외선 차단제, 염료 및 안료로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제로 구성된다. 각 첨가제의 양은 첨가제 유형 및 상기 조성물의 의도하는 용도에 따라 다를 것이나, 각 첨가제는 보통 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이하, 구체적으로 4 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 3 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 2 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 1 중량% 이하의 양으로 사용된다. 일부 실시예에서, 첨가제의 총량은 15 중량% 이하, 구체적으로 12 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 8 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 6 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 4 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 2 중량% 이하이다.
일부 실시예에서, 상기 조성물은 폴리올레핀으로 구성된다. 폴리올레핀은 폴리에틸렌(고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 포함), 폴리프로필렌(어탁틱, 신디오탁틱 및 이소탁틱 폴리프로필렌을 포함), 및 폴리이소부틸렌을 포함한다. 폴리올레핀과 그것의 제조방법은 당업계에 공지되어 있으며 예를 들어 미국 특허 제2,933,480호(Gresham 등), 3,093,621호(Gladding), 3,211,709호(Adamek 등), 3,646,168호(Barrett), 3,790,519호(Wahlborg), 3,884,993호(Gros), 3,894,999호(Boozer 등), 및 4,059,654호(von Bodungen)에 개시되어 있다. 일부 실시예에서, 상기 폴리올레핀은 필수적으로 폴리올레핀 단일중합체(homopolymer), 구체적으로 결정형 폴리올레핀 단일중합체로 구성된다. 폴리에틸렌(HDPE, LDPE, MDPE, LLDPE)의 밀도는 0.90 gram/cm3 내지 0.98 gram/cm3일 수 있다. 폴리올레핀은 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 예를 들어 에틸렌 및 1-부텐의 공중합체, 에틸렌 및 1-헥센의 공중합체, 및 에틸렌 및 1-옥텐의 공중합체를 포함한다. 또한, 올레핀들의 공중합체, 예를 들어 고무와 폴리프로필렌 및 고무와 폴리에틸렌의 공중합체가 또한 사용될 수 있다. 폴리프로필렌 및 고무의 공중합체는 때때로 충격 개질된 폴리프로필렌이라 한다. 그러한 공중합체는 보통 헤테로상(heterophasic)이며 각 성분의 부분들이 충분히 길어서 무정형 및 결정형 상 모두를 갖는다. 일부 실시예에서 상기 폴리올레핀은 C2 내지 C3 올레핀의 폴리올레핀 단일중합체로 필수적으로 구성되는 말단기 및 C2 내지 C12 올레핀의 공중합체로 구성되는 중간 블록으로 구성되는 폴리올레핀 블록 공중합체로 구성된다. 또한 상기 폴리올레핀은 단일중합체 및 공중합체의 조합, 상이한 용융 온도를 갖는 단일중합체들의 조합, 및/또는 상이한 용융 흐름 속도를 갖는 단일중합체들의 조합으로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 폴리올레핀은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 구성된다. 상기 고밀도 폴리에틸렌은 밀리리터당 0.941 내지 0.965 그램의 밀도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 폴리올레핀은 10분당 약 0.3 내지 약 10 그램(g/10분)의 용융 흐름 속도(MFR)를 갖는다. 구체적으로, 상기 용융 흐름 속도는 10분당 약 0.3 내지 약 5 그램일 수 있다. 용융 흐름 속도는 분말화 또는 펠릿화된 폴리올레핀, 2.16 킬로그램의 하중(load) 및 상기 폴리올레핀에 적당한 온도(에틸렌-기재 폴리올레핀의 경우 190℃ 및 프로필렌-기재 폴리올레핀의 경우 230℃)를 이용하여 ASTM D1238-10에 따라 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 폴리올레핀은 호모폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합체로 구성된다. 또한 상기 폴리에틸렌은 단일중합체 및 공중합체의 조합, 상이한 용융 온도를 갖는 단일중합체들의 조합, 및/또는 상이한 용융 흐름 속도를 갖는 단일중합체들의 조합으로 구성될 수 있다. 상기 폴리에틸렌은 입방 센티미터당 0.911 내지 0.98 그램의 밀도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 구성된다.
일부 실시예에서, 상기 조성물은 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 1 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 상기 조성물은 0.5 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 카르복시산 및 카르복시산 무수물을 배제한다.
문맥상, "카르복시산" 및 "카르복시산 무수물"이란 용어는 관능기라기 보다는 분자를 말한다. 카르복시산은 예를 들어 아디프산, 글루타르산, 말론산, 숙신산, 프탈산, 말레산(maleic acid), 시트라콘산(citraconic acid), 이타콘산(itaconic acid), 시트르산, 상기 산들의 수화물 및 이들의 혼합물을 포함한다. 카르복시산 무수물은 예를 들어 아디프산 무수물, 글루타르산 무수물, 말론산 무수물, 숙신산 무수물, 프탈산 무수물, 말레산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 및 이들의 혼합물을 포함한다. "2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성"된다는 것은 총 2 중량% 이하 양의 카르복시산 및/또는 카르복시산 무수물로 구성되는 조성물 뿐만 아니라, 카르복시산 및 카르복시산 무수물을 배제하는 조성물도 포함한다.
일부 실시예에서 상기 조성물은 1 중량% 이하의 보강 필러(reinforcing fillers)로 구성된다. 보강 필러는 예를 들어 유리 섬유, 탄소 섬유, 금속 섬유, 금속 플레이크(metal flakes) 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 보강 필러를 배제한다.
일부 실시예에서 상기 조성물은 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 구성된다. 전기 전도성 필러는 예를 들어 탄소 나노튜브, 탄소 섬유, 전기 전도성 카본 블랙, 금속 섬유, 금속 플레이크 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 조성물은 전기 전도성 필러를 배제한다.
본 발명은 본 발명의 조성물로부터 성형된 물품을 포함한다. 상기 조성물은 특히 광전지 연결 박스 및 커넥터를 성형하기에 적합하다. 이러한 물품은 공지의 방법, 예를 들어 사출 성형, 취입 성형(blow molding) 등에 의해 성형될 수 있다. 광전지 연결 박스 및 커넥터의 구체적인 구성은 예를 들어 미국 특허 7,291,036 B1 (Daily 등); 미국 특허 7,824,189호 (Lauermann 등); 미국 특허출원 공개 US 2010/0218797 A1 (Coyle 등); 및 미국 특허출원 공개 US 2010/0294903 A1 (Shmukler 등)에 기재되어 있다.
본 발명은 적어도 아래의 실시예들을 포함한다.
실시예 1: 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르); 약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머; 약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제; 약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및 약 0.02 내지 약 0.25 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는 조성물로서; 상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고; 상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하는, 조성물.
실시예 2: 실시예 1에 있어서, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는, 조성물.
실시예 3: 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되는, 조성물.
실시예 4: 실시예 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되는, 조성물.
실시예 5: 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되는, 조성물.
실시예 6: 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 더 구성되는 조성물.
실시예 7: 실시예 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 더 구성되는 조성물.
실시예 8: 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 더 구성되는 조성물.
실시예 9: 실시예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 더 구성되는 조성물.
실시예 10: 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 1 중량% 이하의 보강 필러로 더 구성되는 조성물.
실시예 11: 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 더 구성되는 조성물.
실시예 12: 실시예 1에 있어서, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되고; 상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되고; 상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되고; 상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되고; 상기 조성물은 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 구성되며; 상기 조성물은 2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 구성되고; 상기 조성물은 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성되며; 상기 조성물은 1 중량% 이하의 보강 필러로 구성되고; 상기 조성물은 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 구성되는 조성물.
실시예 13: 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르); 약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머; 약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제; 약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및 약 0.02 내지 약 0.2 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 조성물로 구성되는 사출 성형된 물품으로서, 상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고; 상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하는, 사출 성형 물품.
실시예 14: 실시예 13에 있어서, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는, 사출 성형 물품.
실시예 15: 실시예 13 또는 14에 있어서, 상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되는, 사출 성형 물품.
실시예 16: 실시예 13 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되는, 사출 성형 물품.
실시예 17: 실시예 13 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되는, 사출 성형 물품.
실시예 18: 실시예 13 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 더 구성되는 사출 성형 물품.
실시예 19: 실시예 13 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 더 구성되는 사출 성형 물품.
실시예 20: 실시예 13 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 더 구성되는 사출 성형 물품.
실시예 21: 실시예 13 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 더 구성되는 사출 성형 물품.
실시예 22: 실시예 13 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 1 중량% 이하의 보강 필러로 더 구성되는 사출 성형 물품.
실시예 23: 실시예 13 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 더 구성되는 사출 성형 물품.
실시예 24: 실시예 13에 있어서, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되고; 상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되고; 상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되고; 상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되고; 상기 조성물은 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 구성되며; 상기 조성물은 2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 구성되고; 상기 조성물은 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성되며; 상기 조성물은 1 중량% 이하의 보강 필러로 구성되고; 상기 조성물은 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 구성되는 사출 성형 물품.
실시예 25: 실시예 13 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 광전지 연결 박스 또는 광전지 연결 커넥터인 사출 성형 물품.
본 발명은 아래의 비제한적 예를 통해 더 설명될 것이다.
예 1 및 비교예 1-4
이들 예는, 놀랍게 이로운 특성들을 나타내고 광전지 연결 박스 및 커넥터를 성형하기 위한 용도로 특히 적합한 성형 조성물을 제조하기 위하여 특정의 제제 성분들을 조합할 경우의 예기치 않은 잇점을 예시한다.
상기 조성물을 제조하기 위해 사용된 성분들을 요약하면 표 1과 같다.
성분 설명
PPE 0.46 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르), CAS 등록번호 25134-01-4, 25℃ 클로로포름에서 측정시, 그램 당 0.46 데리시터의 고유 점도 가짐; PPO 646 (SABIC Innovative Plastics)으로 입수.
PPE 0.40 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르), CAS 등록번호 25134-01-4, 25℃ 클로로포름에서 측정시, 그램 당 0.40 데리시터의 고유 점도 가짐; PPO 640 (SABIC Innovative Plastics)으로 입수.
PS 어탁틱 폴리스티렌, CAS 등록번호 9003-53-6, 10분당 5.5 그램의 용융 흐름 지수 및 2 중량% 미만의 미네랄오일 함량 가짐; Verex 1600 (Nova Chemicals)으로 입수.
HIPS 고충격 폴리스티렌 (고무-개질된 폴리스티렌), CAS 등록번호 9003-55-8, 2.4 마이크로미터의 부피 평균 입자 지름, 10 중량%의 고무 함량, 1.5 중량%의 미네랄오일 함량 및 17의 팽윤지수(swell index) 가짐; HIPS3190 (SABIC Innovative Plastics)으로 입수.
SEBS 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체, CAS 등록번호 66070-58-4, 약 30-33 중량%의 폴리스티렌 함량 및 약 240,000-301,000 원자질량단위의 중량평균분자량 가짐; KRATON G1651 (Kraton Polymers Ltd.)로서 입수
LLDPE 선형 저밀도 폴리에틸렌, CAS 등록번호 25087-34-7, 입방센티미터당 0.925 그램의 밀도 및 190℃, 2.16 kg 하중에서 10분당 약 20 입방센티미터의 용융 부피-흐름 속도를 가짐; ESCORENE LL5100.09 (ExxonMobil)로서 입수.
TBPP 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, CAS 등록번호 31570-04-4; IRGAFOS 168 (BASF Corp.)로서 입수
MgO 산화마그네슘, CAS 등록번호 1309-48-4; KYOWAMAG 150 (Kyowa Chemical Co. Ltd.)로서 입수
ZnO 산화아연, CAS 등록번호 1314-13-2; Zinkweiss Harzsiegel CF (Norzinco GmbH)로서 입수.
ZnS 황화아연, CAS 등록번호 1314-98-3; Sachtolith HD-S (Sachtleben Chemie GmbH)로서 입수.
TNPP/DPDP 5 부(parts) 트리스(노닐페닐) 포스파이트(TNPP), CAS 등록번호 26523-78-4, 4 부의 디페닐 이소데실 포스파이트(DPDP), CAS 등록번호 26544-23-0와 블렌딩됨; GEP1 (Chemtura)로서 입수.
TSAN 50 중량% 폴리테트라플루오로에틸렌을 함유하는, 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)-캡슐화된 폴리테트라플루오로에틸렌; F449 Encapsulated PTFE (SABIC Innovative Plastics)로서 입수.
BPADP 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트), CAS 등록번호 181028-79-5; CR-741 (Daihachi Chemical)로서 입수.
RDP 레조시놀 비스(디페닐 포스페이트), CAS 등록번호 57583-54-7; CR-733S (Daihachi Chemical)로서 입수.
예 1 및 비교예 1-4의 조성물은 표 2에 요약되며, 성분들의 양은 중량부이다. 이들 다섯 가지 폴리(아릴렌 에테르) 조성물은 개별 성분들로부터 다음과 같이 제조되었다. 공급목부(feedthroat)에서부터 다이(die)까지 240 내지 290℃의 배럴 온도로 분당 300 회전으로 작동하는 30 밀리미터 내부 직경 이축 압출기에서 성분들을 혼합하였다. 폴리에틸렌 및 난연제를 제외한 모든 성분들을 상기 압출기의 공급목부에 첨가하였다. 폴리에틸렌은 상기 공급목부의 다운스트림으로 첨가하였으며, 아릴 포스페이트 난연제 (BPADP 또는 RDP)는 상기 압출기의 나머지 반에서 액체 주입기를 통해 다운스트림으로 추가 첨가하였다. 압출물을 펠릿화하고, 펠릿들은 이어지는 사출 성형에서 이용하기 전에 4시간 동안 80℃에서 건조시켰다.
상기 폴리(아릴렌 에테르) 조성물들은 물리적 테스트를 위해 물품으로 사출성형되었다. 사출 성형은 530°F (266.7℃)의 배럴 온도 및 190°F (87.7℃)의 성형 온도를 이용하여 Van Dorn 120T 사출성형기에서 수행하였다. 특성 값들은 표 2에 보고된다. 섭씨 도 단위로 표현되는 열변형 온도(HDT) 값은 ASTM D648-07에 따라 0.25 인치 (6.35 밀리미터) 두께의 바(bars)에서 제곱인치당 264 파운드 (1.82 메가파스칼)에서 측정하였으며, 표 2에서 "HDT @ 1/4" 1.82 MPa (℃)"로 표지하여 보고하였다. 광전지 연결 박스 및 커넥터 용도로는 115℃ 보다 높은 열변형 온도 값이 바람직하다. 미터당 주울(Joules)로 표시되는 노치드 아이조드(Notched Izod) 충격 강도 값은 ASTM D256-10에 따라 3.2 밀리미터 바에서 2 풋-파운드-힘(2.71 주울) 해머를 이용하여 23℃에서 측정하였고 표 2에서 "노치드 아이조드 충격 (J/m)"으로 보고하였다. 미터당 200 주울 보다 큰 노치드 아이조드 충격 강도 값이 광전지 연결 박스 및 커넥터 용도로 바람직하다. 10분당 입방 센티미터 단위로 표시되는 용융 부피 속도 값은 ASTM 1238-10에 따라 5 킬로그램 하중을 이용하여 300℃에서 측정하였으며, 표 2에서 "MVR, 300℃, 5 kg (cc/10 분)"으로 보고하였다. 10분당 18 입방 센티미터보다 큰 용융 부피-흐름 속도 값이 광전지 연결 박스 및 커넥터 용도로 바람직하다. 밀리미터로 표시되는 최소 V-0 두께 값은 20 밀리미터 수직 연소 시험 UL94 - 장치 및 기구 내 부품용 플라스틱 재료의 가연성 시험 표준(UL 1703 - 평판 광전지 모듈 및 패널(2008년 4월 개정)에서 구체화됨)에 따라 측정하였으며, 표 2에서 "최소 V-0 두께 (mm)"로 보고하였다. 1.5 밀리미터 미만의 최소 V-0 두께 값이 광전지 연결 박스 및 커넥터 용도로 바람직하다. 밀리미터로 표시되는 최소 5A/5B 두께 값은 125 밀리미터 수직 연소 시험 UL94 - 장치 및 기구 내 부품용 플라스틱 재료의 가연성 시험 표준(UL 1703 - 평판 광전지 모듈 및 패널(2008년 4월 개정)에서 구체화됨)에 따라 측정하였으며, 표 2에서 "최소 5A/5B 두께 (mm)"로 보고하였다. 3 밀리미터 이하의 최소 5A/5B 두께 값이 광전지 연결 박스 및 커넥터 용도로 바람직하다.
예 1은 모든 성능 목표를 초과하였는데, 이는 본 발명에 따라 이로운 특성들의 조합이 달성됨을 보여준다. 그렇게 소량의 PTFE로, 주성분들 로딩 범위에서 우수한 결과가 얻어진 것은 예기치 않은 것이다.
비교예 1-4 각각은 적어도 하나의 유의한(significant) 성능 결함을 나타냈다.
비교예 1은 3.0 밀리미터 이하의 5VA/5VB 최소 두께를 달성하지 못하였다. 상기 3.2 밀리미터 시험 바는 시험을 통과하지 못하였고 따라서 그 결과는 표 2에서 >3.2 로서 보고된다. 대조적으로, 예 1의 조성물은 2.5 밀리미터 두께에서 5VA/5VB 성능을 달성하였다.
비교예 2는 10분당 18 입방 센티미터보다 큰 용융 부피 속도 값을 나타내지 못하였다. 그것의 10분당 10 입방 센티미터의 용융 부피 속도는 이 조성물이 특히 3 mm 미만의 부분 두께에 대하여 제한된 성형성(moldability)을 나타낼 것임을 지시한다. 대조적으로, 예 1의 조성물은 10분당 20 입방 센티미터의 용융 부피-흐름 속도를 나타냈다.
비교예 3은 미터당 200 주울 보다 큰 노치드 아이조드 충격 강도 값을 나타내지 못했으며, 1.5 밀리미터 미만의 최소 V-0 두께를 나타내지 못했다. 따라서 비교예 3은 충격 강도 및 난연성 모두가 부족하다. 대조적으로, 예 1의 조성물은 미터당 250 주울의 노치드 아이조드 충격 강도 및 1.0 밀리미터의 최소 V-0 두께를 나타냈다.
비교예 4는 미터당 200 주울 보다 큰 노치드 아이조드 충격 강도 값을 나타내지 못하였다. 그것의 미터당 100 주울의 노치드 아이조드 충격 강도 값은 이러한 조성물로 성형된 광전지 연결 박스가 불충분한 요철(inadequate ruggedness)을 나타낼 것임을 지시한다. 대조적으로, 예 1의 조성물은 250 주울/미터의 노치드 아이조드 충격 강도를 나타냈다. 비교예 4는 또한 불포화 충격 개질제를 포함하는데, 이는 공기 중 자외선 및/또는 상승된 온도의 연장된 노출 조건 하에서 가교되기 더 쉽다. 따라서, 비교예 4 조성물의 연성(ductility)은 환경 노출되는 시간이 지남에 따라 열화(degrade)될 것으로 예상된다.
예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
조성물
PPE 0.46 70.00 68.05 81.20 0.00 66.95
PPE 0.40 0.00 0.00 0.00 76.60 0.00
PS 7.50 10.25 2.00 5.00 0.00
HIPS 0.00 0.00 0.00 0.00 18.65
SEBS 5.70 5.60 6.20 6.30 0.00
LLDPE 1.30 1.30 0.00 0.00 1.30
TSAN 0.27 0.00 0.00 0.00 0.00
TBPP 0.09 0.09 0.00 0.00 0.09
TNPP/DPDP 0.00 0.00 0.50 0.50 0.00
MgO 0.12 0.13 0.00 0.00 0.13
ZnO 0.00 0.00 0.15 0.15 0.00
ZnS 0.12 0.13 0.15 0.15 0.13
BPADP 14.90 14.45 0.00 0.00 12.75
RDP 0.00 0.00 9.80 11.30 0.00
합계 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
특성
HDT @ 1/4" 1.82 MPa (℃) 122 119 141 130 121
노치드 아이조드 충격 (J/m) 250 250 300 180 100
MVR, 300℃, 5 kg (cc/10 분) 20 30 10 19 28
최소 V-0 두께 (mm) 1.0 1.0 1.0 1.5 0.75
최소 5VA/5VB 두께 (mm) 2.5 >3.2 2.0 2.0 2.5
이러한 명세서의 기재는 최선의 양식을 포함하여 본 발명을 개시하고 당업자가 발명을 실시 및 이용할 수 있도록 실시예를 이용한다. 본 발명의 특허가능한 범위는 청구범위에 의하여 정의되며, 당업자에게 일어나는 다른 예도 포함할 수 있다. 그러한 다른 예들은 그들이 청구범위의 문자 그대로의 언어와 다르지 않은 구성 요소를 갖는다면, 또는 그들이 청구범위의 문자 그대로의 언어와 비실질적 차이를 갖는 균등한 구성 요소를 포함한다면 특허청구범위의 범위에 속하는 것으로 의도된다.
모든 인용된 특허, 특허출원 및 기타의 문헌들은 여기에 참고로 전체로서 통합된다. 그러나, 본 특허출원의 용어가 상기 통합된 문헌에서의 용어와 모순되거나 충돌한다면, 본 출원에서의 용어가 통합된 문헌의 충돌되는 용어 보다 우선한다.
여기 개시된 모든 범위는 끝점을 포함하며, 상기 끝점은 독립적으로 서로 결합가능하다. 여기 개시된 각 범위는 상기 개시된 범위 내에 있는 임의의 지점 또는 하부 범위에 대한 개시를 구성한다.
관사 "a", "an" 및 정관사 "the", 및 본 발명을 기술하는 문맥상(특히 이어지는 특허청구범위의 문맥상) 유사한 지시체의 사용은 여기서 달리 지시되거나 문맥상 명확히 부정되지 않는 한 단수 및 복수 모두를 커버하는 것으로 간주된다. 또한, 여기서의 "제 1", "제 2" 등과 같은 용어는 어떠한 순서, 양 또는 중요도를 나타내는 것이 아니며, 다만 하나의 요소를 다른 것과 구별하기 위해서 사용된 것임을 또한 주의하여야 한다. 양과 관련하여 사용되는 수식어 "약"은 언급된 값을 포함하며 문맥상 결정되는 의미를 갖는다(예를 들면, 그것은 특정한 양의 측정치와 관련된 오차 정도를 포함한다).

Claims (25)

  1. 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르);
    약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머;
    약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제;
    약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및
    약 0.02 내지 약 0.25 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는 조성물로서;
    상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고;
    상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는, 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되는, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되는, 조성물.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 더 구성되는 조성물.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 구성되는 조성물.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 구성되는 조성물.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성되는 조성물.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 중량% 이하의 보강 필러로 구성되는 조성물.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 구성되는 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되고;
    상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되고;
    상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되고;
    상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되고;
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 구성되며;
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 구성되고;
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성되며;
    상기 조성물은 1 중량% 이하의 보강 필러로 구성되고;
    상기 조성물은 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 구성되는 조성물.
  13. 약 65 내지 약 75 중량%의 폴리(아릴렌 에테르);
    약 3 내지 약 12 중량%의, 호모폴리스티렌, 고무-개질된 충격 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 스티렌 폴리머;
    약 10 내지 약 20 중량%의, 유기인산염 에스테르로 구성되는 난연제, 및 선택적으로 질소-함유 난연제, 금속 수산화물 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 보조 난연제;
    약 3 내지 약 10 중량%의, 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔의 수소화된 블록 공중합체 (상기 수소화된 블록 공중합체는 상기 수소화된 블록 공중합체의 중량 기준으로, 약 10 내지 약 45 중량% 폴리(알케닐 방향족) 함량을 포함함); 및
    약 0.02 내지 약 0.2 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 조성물로 구성되는 사출 성형된 물품으로서,
    상기 조성물은 5 중량% 이하의 폴리아미드로 구성되고;
    상기 모든 중량%는 다른 중량 기준이 명시되지 않는 한 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하는, 사출 성형 물품.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되는, 사출 성형 물품.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되는, 사출 성형 물품.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되는, 사출 성형 물품.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되는, 사출 성형 물품.
  18. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 약 0.5 내지 약 1.5 중량%의 선형 저밀도 폴리에틸렌으로 더 구성되는 사출 성형 물품.
  19. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 더 구성되는 사출 성형 물품.
  20. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 더 구성되는 사출 성형 물품.
  21. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 더 구성되는 사출 성형 물품.
  22. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 1 중량% 이하의 보강 필러로 더 구성되는 사출 성형 물품.
  23. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 더 구성되는 사출 성형 물품.
  24. 제13항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 폴리(스티렌-아크릴로니트릴)로 그라프트 및/또는 코팅된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 구성되고;
    상기 난연제는 상기 유기인산염 에스테르로 구성되고;
    상기 수소화된 블록 공중합체는 적어도 200,000 원자 질량 단위의 중량평균분자량을 갖는 폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌)-폴리스티렌 트리블록 공중합체로 구성되고;
    상기 스티렌 폴리머는 호모폴리스티렌으로 구성되고;
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 폴리올레핀으로 구성되며;
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 비수소화된 블록 공중합체로 구성되고;
    상기 조성물은 2 중량% 이하의 카르복시산 및 카르복시산 무수물로 구성되며;
    상기 조성물은 1 중량% 이하의 보강 필러로 구성되고;
    상기 조성물은 1 중량% 이하의 전기 전도성 필러로 구성되는 사출 성형 물품.
  25. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    광전지 연결 박스 또는 광전지 연결 커넥터인 사출 성형 물품.
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