KR20150065774A - 향상된 폴리카보네이트 압출 등급 - Google Patents

향상된 폴리카보네이트 압출 등급 Download PDF

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KR20150065774A
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Abstract

본 개시는 열가소성 조성물, 열가소성 조성물 제조 방법, 및 열가소성 조성물로부터 제조된 물품에 관한 것이다. 개시된 조성물이 폴리카보네이트 폴리머 및 트리아실글리세리드 이형제를 포함한다. 일 구현예에 있어서, 열 가소성 조성물은 용융 폴리카보네이트 폴리머 및 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.05 wt%의 이형제를 포함하고, 상기 이형제는 트리아실글리세리드를 포함하며, 상기 조성물은 스테아릴 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 및 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트를 함유하지 않는다.

Description

향상된 폴리카보네이트 압출 등급{Enhanced polycarbonate extrusion grades}
본 발명은 향상된 폴리카보네이트 압출 등급에 관한 것이다.
폴리카보네이트는 그 특성들, 예를 들어 실용적 내충격성(practical impact resistance), 유리와 유사한 투명성(glass-like transparency) 및 성형성(moldability)의 우수한 균형 측면에서 광범위한 응용에 유용하다. 사출 성형 응용에서, 효과적인 몰드 이형성은 형성된 물품으로의 능률적인 가공을 가능하게 하는 중요한 특성이다. 그리하여, 부품의 이형(demolding) 동안 더욱 낮은 이형력(release force)이 요구된다. 더욱 낮은 이형력은 몰드 이형제를 열가소성 조성물에 첨가함으로써 달성될 수 있다. 또한, 이형제는 지속적인 가공성을 제공하도록 돕는다.
폴리에스테르와 같은 몇몇 물질들이 바람직한 이형 성능을 갖는다. 그러나, 이러한 물질들은 폴리카보네이트 폴리머와 비교시, 열악한 기계적 특성, 예를 들어 충격 성능을 갖는다. 더욱이, 이러한 물질들은 가공이 어려운 데, 이는 이러한 물질들이 시트 응용에 대해 제한된 열성형성(thermoformability) 및/또는 사출 성형된 부품에 대해 부적합한 용융 흐름을 갖기 때문이다.
적합한 몰드 이형제는 가공을 촉진할 뿐 아니라, 폴리머 및 다른 성분들과 반응하지 않고, 열화(degradation)에 의해 일찍 변색되지 않는 것과 같은 방식으로 가공 동안 안정되고 불활성이어야 한다. 사출 성형 동안 몰드의 표면 상에, 또는 압출 공정 동안 롤 캘린더(roll calendar) 상에 부착물(deposits)이 형성되면, 그에 따라, 부품의 표면에서 눈에 띄게 되어, 심미적 결함이 야기되는데, 적합한 몰드 이형제는 그러한 부착물을 형성해서는 안된다. 또한, 상기 첨가제는 필요시 투명성을 유지해야한다.
펜타에리트리틸 테트라스테아레이트(PETS)와 같은 통상적인 몰드 이형제는 일부 응용에서 허용 가능한 이형 거동을 제공한다. 그러나, 상기 이형 거동은 종종, 비교적 큰 부품 또는 어려운 프로파일에는 충분하지 않다. 부적합한 이형 거동은 불규칙한 가공 또는 높은 이형력을 초래하고, 취출된(ejected) 부품들의 변형(distortion)을 초래할 수 있다.
또한, 폴리카보네이트 프로파일이 압출 동안 플레이트-아웃(plate-out)에 의해 영향받을 수 있고, 진동은 표면 상에 나타날 수 있는데, 이는 전체적인 제품 품질에 문제를 발생시킨다는 것이 관찰되었다. 특정한 첨가제 유형은 이러한 문제들의 근본적인 원인인 것으로 밝혀졌다.
압출 후에 가공성 및 색상 안정성(color stability)/내후성(weatherability)은 폴리카보네이트 조성물에 약간의 첨가제, 예를 들어, 이형제, 산화 방지제, 및 자외선 (UV) 안정제의 사용에 의해 최적화된다. 그들 사이의 조합으로 이러한 재료들(ingredient)의 사용은 가공 후의 좋은 색상 안정성, 개선된 광 투과 및 압출 동안 최적의 거동을 갖는 폴리카보네이트를 제공한다.
따라서, 가공하는 동안 다른 특성들을 유지하거나 개선시키면서, 좋은 이형 특성을 제공하는 열가소성 조성물에 대한 요구가 남아있다. 예를 들어, 임의의 표면 진동 또는 플레이트 아웃 문제들을 피하면서, 낮은 이형 힘을 갖는 좋은 이형 특성, 개선된 색상 안정성, 및 압출에 의한 가공 가능성을 갖는 열가소성 조성물에 대한 요구가 남아있다. 상기 및 다른 요구들은 본 개시의 다양한 측면들에 의해 만족된다.
본 개시는 일반적으로 열가소성 조성물, 제조 방법 및 이를 사용한 물품에 관한 것이다.
일 구현예에 있어서, 열가소성 조성물은: 용융 폴리카보네이트 폴리머, 및 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.05 wt%의 이형제;를 포함하고, 상기 이형제가 트리아실글리세리드를 포함하고, 상기 조성물은 스테아릴 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 및 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트를 함유하지 않는다.
상기 기술된 것 및 다른 특징들은 다음의 도면 및 상세한 설명에 의해 예시된다.
본 발명은 후술하는 상세한 설명, 실시예, 도면, 및 특허청구범위, 및 이들의 전술 및 후술한 상세한 설명에 대한 참조에 의하여 더욱 쉽게 이해될 수 있다. 그러나, 본 조성물, 물품, 장치, 시스템, 및/또는 방법이 개시되고 설명되기 이전에, 본 개시가, 달리 명시되지 않는 한, 개시된 특정한 조성물, 물품, 장치, 시스템, 및/또는 방법으로 제한되는 것이 아니며, 그에 따라 물론, 달라질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 측면들을 설명하기 위한 목적이고, 제한하려는 의도가 아님이 이해되어야 한다.
본 개시의 후술하는 설명은, 본 개시의 최상의 현재 밝혀진 측면에서 본 개시를 실시 가능하게 하는 가르침으로서, 또한 제공된다. 따라서, 관련 기술 분야의 통상의 기술자들은 변경 및 수정이, 여전히 본 개시의 유리한 결과를 얻으면서, 본 명세서에서 기술된 개시의 다양한 측면에 대하여 이루어질 수 있다는 것을 인식하고 이해할 것이다. 또한, 본 개시의 이점 중 일부는 다른 특징들을 이용하지 않고 본 개시의 특징들 중 일부를 선택함으로써 얻어질 수 있다는 것이 명백해질 것이다. 따라서, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 본 개시에 많은 변형 및 개조가 가능하고 심지어는 특정 상황에서 바람직할 수 있으며, 따라서 또한 본 개시의 일부임을 인식할 것이다. 따라서, 하기 설명은 본 개시의 원리의 예시로서 제공되며, 본 개시를 제한하지 않는다.
본 개시의 요소들의 다양한 조합, 예를 들면, 같은 독립항에 종속된 종속항들로부터의 요소들의 조합이 본 개시에 포함된다.
본 명세서에서 언급된 모든 문헌들은 상기 문헌들이 인용된 것과 관련된 방법들 및/또는 재료들을 개시하고 설명하기 위하여 참조로서 본 명세서에 통합된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 측면을 기술하기 위한 목적이며, 이를 제한하기 위한 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 명세서 및 특허청구범위에 사용된 것과 같이, 용어 "포함하는"는 "이루어진" 및 "필수적으로 이루어진" 측면을 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적이고 과학적인 용어는 당해 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 지닌다. 본 명세서 및 하기의 특허청구범위에서 언급될 다수의 용어들이 이하에서 정의된다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 및 "상기"는 문맥이 명백히 달리 언급하지 않으면 복수의 지시 대상(referent)을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "폴리카보네이트"에 대한 지칭은 2종 이상의 그러한 폴리카보네이트의 혼합물들을 포함한다. 또한, 예를 들어, 충전제에 대한 언급은 하나 이상의 충전제를 포함한다.
본 명세서 전체에 걸쳐서 "일 구현예", "다른 일 구현예", "구현예" 등등 및 "측면", "다른 일 측면" 등등에 대한 언급은, 그 구현예와 관련하여 설명된 특정 요소(예컨대, 특징, 구조, 및/또는 특성)는 본 명세서에 설명된 적어도 하나의 구현예에 포함되며 다른 구현예들에는 존재할 수 있거나 그렇지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 또한 기술된 요소들이 다양한 구현예들에서 임의의 적합한 방식으로 결합될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
"약" 하나의 특정 값부터, 및/또는 "약" 다른 특정 값까지와 같은 범위가 본 명세서에 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 다른 측면은 상기 하나의 특정 값부터 및/또는 상기 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 선행사 "약"의 사용에 의해 값이 근사치로 표현될 때, 상기 특정한 값이 다른 측면을 형성하는 것으로 이해될 것이다. 각각의 범위의 종점은 다른 종점과 관련하여, 그리고 다른 종점과 독립적으로 모두 의미가 있음이 더욱 이해될 것이다. 또한 본 명세서에는 많은 값들이 개시되어 있으며, 이러한 각각의 값은 그 값 자체뿐만 아니라 그 특정 값에 "약"을 붙인 값으로 본 명세서에 개시됨이 이해될 것이다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, "약 10" 또한 개시된 것이다. 또한, 2개의 특정 단위 사이의 각각의 단위 또한 개시됨이 이해될 것이다. 예를 들어, 10 및 15가 개시된 경우, 11, 12, 13, 및 14 또한 개시된 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "선택적인" 또는 "선택적으로"는 이어서 기술된 사건, 조건, 구성요소, 또는 상황이 발생할 수 있거나 발생하지 않을 수 있음을 의미하고, 이러한 설명은 상기 사건 또는 상황이 발생하는 예 및 그렇지 않은 예를 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 또는 구 "효과적인", "효과적인 양", 또는 "효과적인 조건"은 효과적인 양이 표현되는 기능 또는 속성을 수행할 수 있는 양 또는 조건을 의미한다. 아래에 지적한 바와 같이, 필요한 정확한 양 또는 특정 조건은 이용되는 재료 및 관찰되는 가공 조건과 같은 인식된 변수들에 의존하여, 일 측면에서 다른 측면으로 변할 수 있다. 그러므로, 그것은 정확한 "효과적인 양" 또는 "효과적인 조건"을 구체화하는 것이 항상 가능하지는 않다. 그러나, 적당한 효과적인 양은 오직 통상적인 실험을 이용하여 본 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 쉽게 결정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 개시된 방법 내에서 사용되는 조성물 그 자체뿐만 아니라 본 개시의 개시된 조성물을 제조하는데 사용되는 성분이 개시된다. 이들 및 다른 물질들이 본 명세서에 개시되며, 이러한 재료들의 조합, 하위 집합(subset), 상호 작용, 그룹 등이 개시되는 경우에, 이러한 성분들 각각의 다양하고 개별적인 그리고 집합적인 조합 및 순열의 구체적인 언급은 명시적으로 개시될 수 없더라도, 이들 각각은 본 명세서에 구체적으로 고려되고 기술되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 특정 화합물이 개시되고 논의되며, 상기 화합물을 포함하여 수많은 분자들에 대하여 만들어질 수 있는 수많은 변형물(modification)들이 논의되는 경우, 구체적으로 반대로 언급하지 않는 한, 상기 화합물 및 가능한 변형물의 모든 조합과 순열이 각각 구체적으로 고려된다. 따라서, 분자의 분류 A, B 및 C 뿐만 아니라 분자의 분류 D, E, 및 F가 개시되고, 조합 분자의 예인 A-D가 개시되는 경우, 각각이 개별적으로 언급되지 않더라도 각각은 개별적으로 그리고 집합적으로 고려된 것이며, 이는 A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F가 개시된 것으로 간주됨을 의미한다. 마찬가지로, 이들의 임의의 하위 집합 또는 조합이 또한 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 하위 그룹이 개시된 것으로 간주된다. 이러한 개념은, 이에 제한되는 것은 아니나, 본 개시의 조성물의 제조 및 사용 방법에서의 단계를 포함하는 본 출원의 모든 측면에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가적인 단계들이 있는 경우, 이들의 추가적인 단계들의 각각은 본 개시의 방법의 임의의 특정한 측면 또는 측면들의 조합과 함께 수행될 수 있음이 이해된다.
본 명세서 및 최종 특허청구범위에서, 조성물 또는 물품 중의 특정 요소 또는 성분의 중량부에 대한 언급은 중량부로 표현된 상기 조성물 또는 물품 중의 상기 요소 또는 성분과 임의의 다른 요소 또는 성분들 사이의 중량 관계를 나타낸다. 따라서, 2 중량부의 성분 X 및 5 중량부의 성분 Y를 포함하는 조성물에서, X 및 Y는 2:5의 중량비로 존재하며, 추가적인 성분이 상기 화합물에 포함되는지 여부와 관계없이 이러한 비율로 존재한다.
특별히 달리 언급하지 않는 한, 일 성분의 중량 퍼센트는 그 성분이 포함된 배합물 또는 조성물의 총중량을 기준으로 한다. 예를 들어 상기 조성물 또는 물품 중의 특정 요소 또는 성분이 8 중량%을 가진다고 하면, 이러한 백분율은 전체 조성 백분율 100%와 관련된 것으로 이해된다.
화합물은 표준 명명법을 이용하여 기술된다. 예를 들어, 임의의 지시기(indicated group)로 치환되지 않은 임의의 위치는, 지시된 결합 또는 수소 원자에 의하여 그 원자가(valency)가 채워진 것으로 이해된다. 두 글자 또는 기호들 사이에 있지 않은 대쉬 ("-")는 치환기에 대한 부착점을 나타내는데 사용된다. 예를 들어, -CHO는 카보닐기의 탄소를 통해 결합된다. 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 기술적 및 과학적인 용어들은 일반적으로 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알킬기"는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 데실, 테트라데실, 헥사데실, 에이코실, 테트라코실 등과 같은 1 내지 24개의 탄소 원자의 분지형 또는 비분지형 포화 탄화수소기이다. "저급 알킬(lower alkyl)"기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알콕시"는 단일 말단 에테르 결합을 통해 결합된 알킬기이다; 즉, "알콕시"기는 -OR로 정의될 수 있으며, R은 상기 정의된 알킬이다. "저급 알콕시(lower alkoxy)"기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알케닐기"는 2 내지 24개의 탄소 원자를 가지며 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 구조식의 탄화수소기이다. (AB)C=C(CD)와 같은 비대칭 구조는 E 및 Z 이성질체를 모두 포함하는 것으로 의도된다. 이는 비대칭 알켄이 존재하는 본 명세서의 구조식에서 추정될 수 있으며, 또는 그 결합에 의하여 명시적으로 표시될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "카보닐기"는 화학식 C=O로 표시된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "수평균분자량" 또는 "Mn"이 교환 가능하게 사용될 수 있고, 샘플 중의 모든 폴리머 사슬의 통계적인 평균 분자량을 지칭하며, 하기 수학식으로 정의된다:
Figure pct00001
여기에서, Mi는 사슬의 분자량이고, Ni는 그 분자량을 갖는 사슬의 수이다. Mn은 폴리카보네이트 폴리머 또는 폴리카보네이트-PMMA 코폴리머와 같은 폴리머에 대해, 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 방법에 의해 결정될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 Mn은 폴리카보네이트 표준 시료로 캘리브레이션된 겔 투과 크로마토그래피로 측정됨이 이해된다. 예를 들어, 겔 투과 크로마토그래피는 적합한 이동상(mobile phase) 용매로 1 mg/ml의 샘플 농도에서, 가교된 스티렌-디비닐 벤젠 컬럼을 사용하여 수행될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"가 교환가능하게 사용될 수 있고, 하기 수학식으로 정의된다:
Figure pct00002
여기에서, Mi는 사슬의 분자량이고, Ni는 그 분자량을 갖는 사슬의 수이다. Mn과 비교시, Mw는 분자량 평균에 대한 기여도를 결정하는 데에 해당 사슬의 분자량을 참작한다. 따라서, 해당 사슬의 분자량이 더욱 클수록, 그 사슬은 Mw에 대하여 더 많이 기여한다. 본 명세서에서 사용된 Mw는 겔 투과 크로마토그래피로 측정됨이 이해된다. 몇몇 경우에, Mw는 겔 투과 크로마토그래피로 측정되고, 폴리카보네이트 표준으로 캘리브레이션된다. 겔 투과 크로마토그래피는 적합한 이동상(mobile phase) 용매로 1 mg/ml의 샘플 농도에서 가교된 스티렌-디비닐 벤젠 컬럼을 사용하여 수행될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "다분산성 지수(polydispersity index)" 또는 "PDI"가 교환가능하게 사용될 수 있고, 하기 수학식으로 정의된다:
Figure pct00003
PDI는 1 이상의 값을 갖고, 다만 폴리머 사슬이 균일한 사슬 길이에 근접함에 따라, 상기 PDI는 1(unity)에 근접하게 된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "폴리카보네이트" 또는 "폴리카보네이트들"은, 제한 없이, 코폴리카보네이트들, 호모폴리카보네이트들 및 (코)폴리에스테르 카보네이트들을 포함한다.
폴리머의 구성 부분을 지칭하는 데 사용되는 용어 "잔기" 및 "구조 단위"는 본 명세서 전체에 걸쳐 뜻이 서로 동일하다.
본 개시의 열가소성 조성물의 제조에 사용되기 위하여 본 명세서에서 개시된 구성 재료 각각은 상업적으로 입수가능하거나 및/또는 그 제조 방법이 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 알려져 있다.
본 명세서에 개시된 상기 조성물은 특정한 기능을 가짐이 이해된다. 개시된 기능을 수행하기 위한 특정 구조적 요건이 본 명세서에 개시되며, 개시된 구조와 관련된 기능과 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조들이 존재하고, 이러한 구조들이 전형적으로 동일한 결과를 달성할 것임이 이해된다.
열가소성 조성물
본 개시는 일반적으로 열가소성 조성물, 더욱 구체적으로 이형제를 포함하는 열가소성 조성물에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 개시의 측면들에 따라 개시되는 열가소성 조성물은 일반적으로 폴리카보네이트 및 이형제를 포함한다. 추가적인 측면에 있어서, 열가소성 조성물은 폴리카보네이트 폴리머 및 트리아실글리세리드 이형제를 포함한다.
일 측면에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 다음을 포함한다:
a. 폴리카보네이트 폴리머; 및
b. 상기 열가소성 조성물의 총 중량에 대하여 0.03 wt% 내지 0.1 wt%의 양인 트리아실글리세리드 이형제; 및
c. UV 안정제로서, 2-[2-하이드록시-3,5-디(1,1-디메틸벤질페닐)]-2H-벤조트리아졸; 2,2'-메틸렌비스(6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀); 또는 펜타에리트리톨 테트라키스(2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트); 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀; 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하고, 상기 UV 안정제가 상기 열가소성 조성물의 총 중량에 대하여 0.05 wt% 내지 0.4 wt%인 UV 안정제.
폴리카보네이트
본 발명의 조성물은 제1 구성성분으로서 폴리카보네이트 폴리머를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "폴리카보네이트"는 반복 구조 카보네이트 단위를 갖는 호모폴리카보네이트 및 코폴리카보네이트를 포함한다. 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 예를 들어, 미국 특허 제7,786,246호에 개시된 바와 같은, 임의의 폴리카보네이트 물질 또는 물질의 혼합물을 포함할 수 있고, 이 문헌은 다양한 폴리카보네이트 조성물들 및 방법들을 개시하는 특정 목적을 위해 그 전체로서 본 명세서에 통합된다.
일 측면에 있어서, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 폴리카보네이트는 지방족-디올계 폴리카보네이트일 수 있다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 예를 들어 지방족 디올과는 상이한 비스페놀과 같은 디하이드록시 화합물로부터 유도된 카보네이트 단위를 포함할 수 있다.
다양한 측면들에 있어서, 폴리카보네이트는 2종 이상의 별개의 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트 코폴리머는 1,1-비스(4-하이드록시페닐)메틸페닐메탄 (BisAP); 및 제2의, 비스페놀(구체적인 예를 들어 비스페놀 A)과 같은 화학적으로 별개의 디하이드록시 모노머;로부터 유도된 카보네이트 반복 단위들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 폴리카보네이트 코폴리머는 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 (또는 N-페닐 페놀프탈레인 비스페놀, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온), 또는 "PPPBP"로도 알려짐) 및 제2의, 비스페놀, 예를 들어 비스페놀 A(BPA)와 같은 화학적으로 별개의 디하이드록시 모노머로부터 유도된 반복 카보네이트 단위들을 포함할 수 있다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트 폴리머는 BPA를 포함하는 모노머 및 디메틸비스페놀 사이클로헥사논(DMBPC), 적어도 1종의 이소소르비드(isosorbide), 또는 적어도 1종의 지방족 디올을 포함하는 모노머로부터 형성된 폴리카보네이트 코폴리머를 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트 코폴리머는 세바스산, 테레프탈산, 또는 이소프탈산을 포함하는 1종 이상의 산 모노머를 포함한다. 더욱 추가적인 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트 폴리머는 BPA를 포함하는 모노머 및 세바스산, 테레프탈산, 또는 이소프탈산을 포함하는 산으로부터 형성된 폴리카보네이트 코폴리머를 포함한다.
일 측면에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 모노머로부터 유도된다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 2종 이상의 모노머들(이때, 모노머들 중 적어도 1종은 비스페놀 A임)의 블렌드로부터 유도된다.
폴리카보네이트계 수지는 폴리카보네이트로부터 또는 폴리카보네이트를 포함하는 수지 블렌드로부터 선택된다. 따라서, 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 조성물 중 기본 수지로서 사용된다. 방향족 카보네이트 사슬 단위를 포함하는 폴리카보네이트는 하기 화학식 (I)의 구조 단위를 갖는 조성을 포함한다:
Figure pct00004
(I)
식 중, R1 기는 방향족, 지방족 또는 지환족 라디칼이다. R1은 방향족 유기 라디칼 및 대안적인 측면에서, 하기 화학식 (II)의 라디칼 일 수 있다:
Figure pct00005
(II)
식 중, 각각의 A1 및 A2는 단일고리형 2가 아릴 라디칼이고, Y1은 A1과 A2를 분리시키는 0, 1, 또는 2개의 원자를 갖는 연결 라디칼(bridging radical)이다. 예시적 일 측면에 있어서, 한 개의 원자가 A1을 A2로부터 분리한다. 이러한 유형의 라디칼의 예시적인 예로 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O2)-, -C(O)-, 메틸렌, 사이클로헥실메틸렌, 2-[2,2,1]-바이사이클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로펜타데실리덴, 사이클로도데실리덴, 아다만틸리덴 등이 있다. 다른 측면에 있어서, 0 개의 원자가 A1과 A2를 분리시키며, 그 대표적인 예는 비스페놀이다. 연결 라디칼 Y1은 메틸렌, 사이클로헥실리덴 또는 이소프로필리덴과 같은 탄화수소기 또는 포화 탄화수소기일 수 있다.
폴리카보네이트는 카보네이트 전구체와 디하이드록시 화합물의 Schotten-Bauman 계면 반응에 의해 제조될 수 있다. 전형적으로, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘 등과 같은 수성 염기(aqueous base)는 벤젠, 톨루엔, 이황화탄소, 또는 디클로로메탄과 같은 물과 혼합되지 않는 유기 용매와 혼합되고, 이는 디하이드록시 화합물을 함유한다. 상 전환제(phase transfer agent)는 반응을 촉진시키는데 사용될 수 있다. 분자량 조절제(molecular weight regulator)는 단독으로 또는 반응 혼합물에 혼합되어 첨가될 수 있다. 곧 기술될 (described forthwith) 분지제(branching agent) 또한 단독으로 또는 혼합되어 첨가될 수 있다.
폴리카보네이트는 오직 한 개의 원자가 A1을 A2로부터 분리하는 디하이드록시 화합물과 같은 계면 반응 폴리머 전구체에 의해 제조될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "디하이드록시 화합물"은, 예를 들어, 하기와 같은 일반 화학식 (Ⅲ)을 갖는 비스페놀 화합물을 포함한다.
Figure pct00006
(Ⅲ)
여기서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 원자, 또는 1가 탄화수소기를 나타내고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; 및 Xa는 화학식 (Ⅳ)의 기(group) 중 하나를 나타낸다:
Figure pct00007
(Ⅳ)
여기서, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가 선형 또는 고리형 탄화수소기를 나타내고, Re는 2가 탄화수소기이다.
화학식 (IV)로 표시될 수 있는 비스페놀 화합물 유형의 예는, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(또는 비스페놀 A), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) n-부탄, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판 등과 같은 비스(하이드록시아릴)알칸 계열; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산 등과 같은 비스(하이드록시아릴)사이클로알칸 계열; 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 1종 이상을 포함하는 조합;을 포함한다.
화학식 (III)로 표시될 수 있는 다른 비스페놀 화합물은 X가 -O-, -S-, -SO- 또는 -SO2-인 화합물을 포함한다. 그러한 비스페놀 화합물의 몇몇 예는, 4,4'-디하이드록시 디페닐에테르, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸페닐 에테르 등과 같은 비스(하이드록시아릴)에테르; 4,4'-디하이드록시 디페닐 설파이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설파이드 등과 같은 비스(하이드록시 디아릴)설파이드; 4,4'-디하이드록시 디페닐 설폭사이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설폭사이드 등과 같은 비스(하이드록시 디아릴) 설폭사이드; 4,4'-디하이드록시 디페닐 설폰, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸 디페닐 설폰 등과 같은 비스(하이드록시 디아릴)설폰; 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 1종 이상을 포함하는 조합;이다.
폴리카보네이트의 축합 중합(polycondensation)에 이용될 수 있는 다른 비스페놀 화합물은 하기 화학식 (V)로 표시된다:
Figure pct00008
(V)
여기서, Rf는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소기의 할로겐 원자이거나 또는 할로겐으로 치환된 탄화수소기이고; n 은 0 내지 4의 값이다. n이 2 이상인 경우, Rf는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 화학식 (IV)로 표시될 수 있는 비스페놀 화합물의 예는, 레조르시놀, 치환된 레조르시놀 화합물(예를 들어, 3-메틸레조르신, 3-에틸 레조르신, 3-프로필 레조르신, 3-부틸 레조르신, 3-t-부틸 레조르신, 3-페닐 레조르신, 3-쿠밀 레조르신, 2,3,4,6-테트라플루오로 레조르신, 2,3,4,6-테트라브로모 레조르신 등); 카테콜, 하이드로 퀴논, 치환된 하이드로퀴논(예를 들어, 3-메틸하이드로퀴논, 3-에틸 하이드로퀴논, 3-프로필 하이드로퀴논, 3-부틸 하이드로퀴논, 3-t-부틸 하이드로퀴논, 3-페닐 하이드로퀴논, 3-쿠밀 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라메틸하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라-t-부틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라플루오로 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라브로모 하이드로퀴논 등); 또는 전술한 비스페놀 화합물 중 1종 이상을 포함하는 조합;이다.
하기 화학식 (VI)로 표시되는 2,2, 2', 2'-테트라하이드로-3, 3, 3', 3'-테트라메틸-1, 1'-스피로바이-[IH-인덴]-6, 6'-디올과 같은 비스페놀 화합물 또한 사용될 수 있다:
Figure pct00009
(VI)
일 측면에 있어서, 비스페놀 화합물은 비스페놀 A 이다.
전형적인 카보네이트 전구체는, 예를 들어 카보닐 클로라이드(포스젠) 및 카보닐 브로마이드와 같은 카보닐 할라이드; 비스할로포르메이트, 예를 들어, 비스페놀 A, 하이드로퀴논 등과 같은 2가 페놀의 비스할로포르메이트, 및 에틸렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜과 같은 글리콜의 비스할로포르메이트; 및 디페닐 카보네이트, 디(톨릴) 카보네이트, 및 디(나프틸) 카보네이트와 같은 디아릴 카보네이트;를 포함한다. 일 측면에 있어서, 계면 반응을 위한 카보네이트 전구체는 카보닐 클로라이드이다.
또한, 호모폴리머보다 카보네이트 코폴리머가 선택되어 사용되는 경우에, 2종 이상의 상이한 2가 페놀의 중합으로부터 얻은 폴리카보네이트를 사용하거나, 또는, 글리콜과 2가 페놀의 코폴리머, 또는 하이드록시- 또는 산- 말단화 폴리에스테르와 2가 페놀의 코폴리머, 또는 이염기 산과 2가 페놀의 코폴리머, 또는 하이드록시 산과 2가 페놀의 코폴리머, 또는 지방족 이산(diacid)과 2가 페놀의 코폴리머를 사용하는 것 또한 가능하다. 지방족 이산은 2 내지 40개의 탄소를 가질 수 있으며, 예를 들어 도데칸디온산일 수 있다.
또한, 분지형 폴리카보네이트뿐 아니라 선형 폴리카보네이트 및 분지형 폴리카보네이트의 블렌드가 상기 조성물에 사용될 수 있다. 분지형 폴리카보네이트는 중합 동한 분지제를 첨가함으로써 제조되거나 분지형 폴리카보네이트가 부반응에 의해 인 시튜로 형성되는 용융 공정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 분지제는 하이드록실, 카르복실, 카르복시산 무수물, 할로포르밀일 수 있는 3종 이상의 관능기를 함유하는 다관능성 유기 화합물, 및 전술한 분지제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 구체적인 예는 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 트리멜리트산 트리클로라이드, 트리스-p-하이드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC(1,3,5-트리스((p-하이드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA(4(4(1,1-비스(p-하이드록시페닐)-에틸)알파, 알파-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포르밀 프탈산 무수물, 트리메스산, 벤조페논 테트라카르복시산 등, 또는 전술한 분지제 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 분지제는 해당 층의 폴리카보네이트의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 2.0 wt%의 수준으로 첨가될 수 있다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 디하이드록시 화합물과 탄산 디에스테르의 용융 축합 중합 반응에 의해 제조될 수 있다. 폴리카보네이트의 제조에 이용될 수 있는 탄산 디에스테르의 예는 디페닐 카보네이트, 비스(2,4-디클로로페닐)카보네이트, 비스(2,4,6-트리클로로페닐) 카보네이트, 비스(2-시아노페닐) 카보네이트, 비스(o-니트로페닐) 카보네이트, 디톨릴 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸 카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트, 비스(메틸살리실)카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디사이클로헥실 카보네이트 등, 또는 전술한 탄산 디에스테르 중 1종 이상을 포함하는 조합이다. 일 측면에 있어서, 탄산 디에스테르는 디페닐 카보네이트 또는 비스(메틸살리실)카보네이트이다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 용융 폴리카보네이트이다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 계면 폴리카보네이트이다. 추가적인 일 측면에 있어서, 용융 폴리카보네이트는 용융 중합 공정에 의해 제조된 폴리카보네이트를 의미한다. 더욱 추가적인 일 측면에 있어서, 계면 폴리카보네이트는 계면 중합 공정에 의해 제조된 폴리카보네이트를 의미한다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 상이한 등급의 폴리카보네이트들을 포함할 수 있다. 폴리카보네이트는 폴리머 내에 혼입되거나 또는 혼입되지 않을 수 있는 상이한 추가적인 관능기를 가질 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트는 PC 105 및/또는 PC 175로부터 선택될 수 있고, 이 둘은 SABIC의 Innovative Plastics business로부터 상업적으로 입수 가능하다. 더욱이, 폴리카보네이트는 고점도 폴리카보네이트일 수 있는 데, 예를 들어, 고점도 폴리카보네이트는 300℃/1.2kg 에서 측정 시 10 g/10분 이하, 구체적으로 6 g/10분 이하의 용융 부피 유량(Melt Volume Rate: MVR)을 가질 수 있다. 추가적인 관능기의 비제한적인 예는, 방향족 기, 페닐기, 예를 들어 비스페놀 A (BPA), 알킬기, 할로겐기, 또는 아미드기를 포함할 수 있다.
폴리카보네이트는, 예를 들어, 300 섭씨 온도(℃)/1.2 킬로그램(kg)에서 2 g/10분 내지 250 g/10분의 MVR을 갖도록 용융 공정에 의해 제조될 수 있다. 일 측면에 있어서, MVR은 300℃/1.2kg에서 2 g/10분 내지 10 g/10분이다. 다른 측면에 있어서, 용융 흐름 유량(melt flow rate: MFR)은 300℃/1.2kg에서 2 g/10분 내지 250 g/10분이다. 추가적인 일 측면에 있어서, MFR은 300℃/1.2kg에서 2 g/10분 내지 10 g/10분이다.
폴리카보네이트는, 예를 들어, 용융 공정에 의해 제조될 수 있고, 50% 초과, 구체적으로 80% 초과, 더욱 구체적으로 80% 내지 100% 미만, 더욱 구체적으로, 80% 내지 95%의 말단캡핑(endcap) 수준[ % 단위의 총 말단기(OH + 페놀)에 대한 페놀 말단기의 비]을 가질 수 있다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트의 다분산성 지수(PDI)는 1.9 내지 2.6이다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 중량으로 6,000 ppm(parts per million) 미만, 구체적으로 2,000 ppm 미만의 하기 구조로부터 유도된 분지를 갖는다:
Figure pct00010
다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 미국 특허 제7,084,233호에 개시된 구조를 포함하는 분지를 갖고, 이 문헌은 분지의 교시를 위해 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트 폴리머의 수평균 분자량은 표준 시료를 사용하여 측정된다. 다른 측면에 있어서, 상기 표준은 폴리스티렌이다. 그리하여, "폴리스티렌 기준"이라고 언급되는 경우, 이러한 언급은 사용된 표준을 나타낸다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트 폴리머는 15,000 내지 150,000 달톤(폴리스티렌 기준)의 수평균 분자량을 갖는 폴리카보네이트 폴리머를 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트 폴리머는 27,000 내지 80,000 달톤(폴리스티렌 기준)의 수평균 분자량을 갖는 폴리카보네이트 폴리머를 포함한다. 더욱 추가적인 일 측면에 있어서, 폴리카보네이트 폴리머는 27,000 내지 80,000 달톤(폴리스티렌 기준)의 수평균 분자량을 갖는 BPA 폴리카보네이트를 포함한다. 다른 측면에 있어서, 폴리카보네이트 코폴리머는, BPA와 함께, 예를 들어, 디메틸비스페놀 사이클로헥사논(DMBPC), 이소소르비드, 지방족 디올 또는 지방족 산(예를 들어, 세바스산)을 포함하되, 예를 들어 27,000 내지 80,000 달톤(폴리스티렌 기준)의 수평균 분자량을 가질 수 있다.
일 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 5 wt% 이상을 포함한다. 추가적인 측면에 있어서, 조성물은 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 90 wt% 이상, 구체적으로, 91 wt% 이상, 더욱 구체적으로, 95 wt% 이상, 더더욱 구체적으로, 99.5 wt% 이상의 폴리카보네이트를 포함한다. 추가적인 측면에 있어서, 폴리카보네이트는 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 99 wt% 이상을 포함한다. 다른 측면에 있어서, 총 폴리카보네이트의 양은 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 5 wt% 내지 99.7 wt% 이다. 추가적인 일 측면에 있어서, 총 폴리카보네이트의 양은 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 1 wt% 내지 99.7 wt%이다. 더욱 추가적인 일 측면에 있어서, 총 폴리카보네이트의 양은 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 1 wt% 내지 99.92 wt%이다. 더더욱 추가적인 일 측면에 있어서, 총 폴리카보네이트의 양은 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 1 wt% 내지 99.5 wt%이다. 다른 측면에 있어서, 총 폴리카보네이트의 양은 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 1 wt% 내지 99.91 wt%이다. 추가적인 일 측면에 있어서, 총 폴리카보네이트의 양은 열가소성 조성물의 총 wt%에 대하여 1 wt% 내지 99.47 wt%이다.
이형제
개시된 조성물은 또한 제2 성분을 포함한다. 상기 제2 성분은 트리아실글리세리드 이형제이다.
일 측면에 있어서, 조성물은 하기 화학식 (Ⅰ)의 이형제를 포함한다:
Figure pct00011
(Ⅰ)
여기서, R1, R2 및 R3는 8 내지 20 개의 탄소 원자 및 0 내지 6의 불포화도(unsaturation)를 갖는 서로 동일하거나 또는 상이한 탄화수소 사슬일 수 있다.
일 측면에 있어서, R1, R2 및 R3는 독립적으로 C8-C20 알킬, C8-C20 할로알킬, C8-C20 폴리할로알킬, C8-C20 알켄 및 C8-C20 알콕시로부터 선택된다. 다른 측면에 있어서, R1, R2 및 R3는 독립적으로 C17H35로부터 선택되고, 다른 측면에 있어서, R1, R2 및 R3는 모두 C17H35이다.
일 측면에 있어서, 트리아실글리세리드 이형제는 글리세롤 트리스테아레이트 (GTS)를 포함한다. GTS는 72 내지 75℃의 융점을 가져 상온에서 고체이며, 그에 따라 이형제의 취급이 손쉽다. 이러한 완전히 에스테르화된 글리세롤 분자는 글리세롤 모노스테아레이트(GMS)와 같은 자유 하이드록실기를 함유하지 않고, 따라서 열가소성 조성물의 열화(degration)가 촉진되지 않는다. PETS보다 더욱 작은 분자인 GTS는 용융물의 표면으로 부분적으로 이동하기에 충분한 이동성(mobility)을 보유하여, PETS 보다 더욱 좋은 이형성을 제공하면서도, GMS보다 더욱 적은 플레이트 아웃(plate-out)을 갖는다.
일 측면에 있어서, 트리아실글리세리드 이형제는 열가소성 조성물에 있는 유일한 이형제이다. 다른 측면에 있어서, 글리세롤 트리스테아레이트는 열가소성 조성물에 있는 유일한 이형제이다. 추가적인 측면에 있어서, 열가소성 조성물은 열가소성 조성물 내에 단일의(single) 이형제를 포함한다.
일 측면에 있어서, 트리아실글리세리드 이형제는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.01 wt% 내지 0.5 wt% 의 양으로 존재한다. 다른 측면에 있어서, 트리아실글리세리드 이형제는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.03 wt% 내지 0.1 wt% 의 양으로 존재한다. 또 다른 측면에 있어서, 트리아실글리세리드 이형제는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.03 wt% 내지 0.05 wt% 의 양으로 존재한다.
일 측면에 있어서, 트리아실글리세리드 이형제는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.01 wt% 내지 0.05 wt%, 구체적으로는, 0.01 wt% 내지 0.05 wt% 미만, 더욱 구체적으로는 0.01 내지 0.04 wt%, 더욱 더 구체적으로는 0.03 내지 0.04 wt%의 양으로 존재한다. 트리아실글리세리드 이형제는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.03 wt% 내지 0.05 wt% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 다른 측면에 있어서, 글리세롤 트리스테아레이트는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.01 wt% 내지 0.5 wt% 의 양으로 존재한다. 추가적인 측면에 있어서, 글리세롤 트리스테아레이트는 열가소성 조성물의 총 중량에 대하여 0.05 wt% 내지 0.4 wt%의 양으로 존재한다. 다른 측면에 있어서, 글리세롤 트리스테아레이트는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.03 wt% 내지 0.1 wt%의 양으로 존재한다. 또 추가적인 일 측면에 있어서, 글리세롤 트리스테아레이트는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.03 wt% 내지 0.05 wt% 의 양으로 존재한다.
상기 조성물은 트리아실글리세리드 이형제 외의 이형제는 함유하지 않을 수 있다. 다른 이형제의 예는 글리세롤 모노스테아레이트와 같은 모노아실글리세리드; 포화된 폴리(알파)올리고머 및 포화된 폴리(1-데켄) 올리고머와 같은 폴리-알파 올레핀; 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE); 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트와 같은 산 에스테르; 트리스-(옥트옥시카보닐에틸)이소시아누레이트; 에폭시화 소이빈 오일; 실리콘 오일을 포함하는 실리콘; 에스테르, 예를 들어, 알킬 스테아릴 에스테르(예를 들어, 메틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등)와 같은 지방산 에스테르; 메틸 스테아레이트와, 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머, 폴리(에틸렌 글리콜-코-프로필렌 글리콜) 코폴리머, 또는 전술한 글리콜 폴리머들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는 친수성 및 소수성 비이온성 계면활성제의 조합(예를 들어, 용매 내의 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머); 비즈 왁스, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스와 같은 왁스들; 하기에 보여지는 구조 (A) 및 (B)의 알킬 아미드; 선형 또는 분지형 C12 -36 알킬 카르복실산, 에루스산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 미리스트산, 팔미트산, 아라키돈산, 베헨산, 리그노세르산의 1차 아미드, C1 -6 N-알킬 아미드 및 C1 -6 2차 아미드 및 C2 -6 알킬렌 디아민의 C6-20 비스 아미드를 포함하는 알킬 아미드, 또는 전술한 알킬 아미드들 중 적어도 하나의 조합;을 포함한다:
Figure pct00012
(A)
Figure pct00013
(B)
여기서, Ra 및 Ra1은 C1 -30 알킬기이고, Rb, Rc, 및 Rc1은 독립적으로 H 또는 C1 -30 알킬기이며, Rd은 C2 -6 알킬기이고; 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 이하, 구체적으로는 0 중량%의 트리아실글리세리드 이형제가 아닌 이형제의 총 중량를 포함할 수 있다.
UV 안정화제
일 측면에 있어서, 열가소성 조성물은 자외선(UV) 안정화제를 더 포함한다.
다른 측면에 있어서, 자외선 안정화제는 2-[2-하이드록시-3,5-디(1,1-디메틸벤질페닐)]-2H-벤조트리아졸; 2,2'-메틸렌비스(6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀); 또는 펜타에리트리톨 테트라키스(2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트) 또는 전술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 추가적인 일 측면에 있어서, UV 안정화제는 2-벤조트리아졸일-4-tert-옥틸페놀을 포함한다.
UV 안정화제로서, 예를 들어, 하이드록시벤조페논; 하이드록시벤조트리아졸; 하이드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐라이드; 벤즈옥사지논; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORBTM 5411); 2-하이드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논 (CYASORBTM 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)-페놀 (CYASORBTM 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온) (CYASORBTM UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐-아크릴로일)옥시]메틸]프로판 (UVINULTM 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-디페닐-아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 2-(2'-하이드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸; 산화티탄, 산화세륨 및 산화아연과 같은 나노 크기 무기 재료(모두 약 100 nm 미만의 입자 크기를 가짐); 등, 또는 전술한 UV 안정화제들 중 1종 이상을 포함하는 조합;을 포함한다.
일 측면에 있어서, UV 안정화제는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.05 wt% 내지 10 wt%의 양으로 존재한다. 다른 측면에 있어서, UV 안정화제는 열가소성 조성물의 총중량에 대하여 0.05 wt% 내지 0.5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 측면에 있어서, UV 안정화제는 조성물의 총중량에 대하여 0.05 wt% 내지 0.4 wt%의 양으로 존재한다.
다른 첨가제
개시된 조성물은, 첨가제가 상기 생성된 조성물의 바람직한 특성에 악영향을 주지 않는 한, 폴리머 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 1종 이상의 첨가제를 선택적으로(optionally) 더 포함한다. 첨가제들의 혼합물 또한 사용될 수 있다. 이러한 첨가제들은 복합 혼합물을 형성하기 위하여 성분들을 혼합하는 동안 적절한 시간에 혼합될 수 있다. 예를 들어, 개시된 조성물은 1종 이상의 충전제, 안정제, 촉매 퀀처(catalyst quenchers), 틴트(tints), 난연제, 충격 개질제, 착색제 및/또는 몰드 이형제를 포함할 수 있다. 일 측면에 있어서, 상기 조성물은 산화방지제, 난연제, 무기 충전제, 촉매 퀀처, 틴트(tints) 및 안정제로부터 선택된 1종 이상의 선택적인 첨가제들을 더 포함한다. 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 열 안정화제, 촉매 퀀처, 또는 틴트(tints), 또는 전술한 것들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 더 포함한다. 상기 조성물에는 대전방지제 및 난연제 중 하나 또는 모두가 존재하지 않을 수 있다.
열 안정화제는, 예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 등과 같은 유기 포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트 등과 같은 포스포네이트, 트리메틸 포스페이트 등과 같은 포스페이트, 또는 전술한 열 안정화제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정화제는 일반적으로 임의의 충전제를 제외한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다. 일 측면에 있어서, 상기 열 안정화제는 총 조성물의 100 중량부를 기준으로 0.0001 내지 0.04 중량부의 양으로 사용될 수 있다.
산화방지제는, 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 유기포스파이트; 알킬화된 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화된 반응 생성물, 예를 들어 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트)]메탄 등; 파라-크레솔 또는 디사이클로펜타디엔의 부틸화된 반응 생성물; 알킬화된 하이드로퀴논; 하이드록실화된 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 등과 같은 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산 등의 아미드; 또는 전술한 산화방지제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 산화방지제는 일반적으로 임의의 충전제를 제외한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
촉매 퀀처는, 예를 들어, 부틸 토실레이트, p-톨루엔설핀산, 인산, 아인산, 또는 황산을 포함한다. 촉매 퀀처는 최종 조성물의 총량을 기준으로 하여 10 ppm 이하, 구체적으로 2 ppm 이하의 양으로 존재할 수 있다.
틴트는, 예를 들어, 1,8-비스((4-메틸페닐)아미노)-9,10-안트라센디온 (보라색); 1-(p-메틸아닐린)-4-하이드록시 안트라퀴논 (보라색); 또는 구리, (29H,31H-프탈로시아니나토(2-)-아파-N29,카파N30,카파N31,카파N32)-,(SP-4-1)-(파란색)을 포함한다.
광 안정화제는, 예를 들어, 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸 및 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 등, 또는 전술한 광 안정화제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 광 안정화제는 일반적으로 임의의 충전제를 제외한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다.
가소제는, 예를 들어, 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트와 같은 프탈산 에스테르, 트리스-(옥톡시카보닐에틸)이소시아누레이트, 트리스테아린, 에폭시화된 대두유 등, 또는 전술한 가소제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 가소제는 일반적으로 임의의 충전제를 제외한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 0.5 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
대전 방지제는, 예를 들어, 소듐 스테아릴 설포네이트, 소듐 도데실벤젠설포네이트 등, 또는 전술한 대전 방지제의 조합을 포함한다. 일 측면에 있어서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본 블랙, 또는 전술한 것들 중 임의의 조합이 화학적 대전 방지제를 함유한 폴리머 수지에 사용되어 상기 조성물에 정전기적 소산성을 부여할 수 있다. 또한, 상기 열가소성 조성물은 대전 방지제, 예를 들어, 소듐 스테아릴 설포네이트, 소듐 도데실벤젠설포네이트, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본 블랙을 포함하지 않을 수 있다.
윤활제는, 예를 들어, 알킬 스테아릴 에스테르와 같은 지방산 에스테르, 예를 들어, 메틸 스테아레이트 등; 메틸 스테아레이트와, 친수성 및 소수성 계면 활성제(예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머 및 전술한 것들 중 적어도 1종을 포함하는 코폴리머)의 혼합물(예를 들어, 적합한 용매 중의 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머 및 메틸 스테아레이트); 또는 전술한 윤활제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 윤활제는 일반적으로 임의의 충전제를 제외한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용된다.
발포제(blowing agent)는, 예를 들어, 저비등점 할로탄화수소 및 이산화 탄소를 생성하는 것들; 실온에서 고체이고 분해 온도보다 높은 온도로 가열되는 경우 질소, 이산화 탄소 또는 암모니아 가스 같은 가스를 생성하는 발포제, 예를 들어, 아조디카본아미드, 아조디카본아미드의 금속염, 4,4'-옥시비스(벤젠설포닐하이드라지드), 중탄산나트륨, 탄산암모늄 등; 또는 전술한 발포제들 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 발포제는 일반적으로 임의의 충전제를 제외한 총 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 1 내지 20 중량부의 양으로 사용된다.
추가적으로, 흐름성 및 다른 특성을 개선하기 위한 물질, 예를 들어 저분자량 탄화수소 수지가 상기 조성물에 첨가될 수 있다. 저분자량 탄화수소 수지의 특히 유용한 종류는, 석유 분해 증류(petroleum cracking)로부터 얻어진 불포화 C5 내지 C9 모노머로부터 유래된 석유계 C5 내지 C9 공급 원료로부터 유래된 것들이 있다. 비제한적인 예로써, 올레핀, 예를 들어, 펜텐, 헥센, 헵텐 등; 디올레핀, 예를 들어, 펜타디엔, 헥사디엔 등; 고리형 올레핀 및 디올레핀, 예를 들어, 사이클로펜텐, 사이클로펜타디엔, 사이클로헥센, 사이클로헥사디엔, 메틸 사이클로펜타디엔 등; 고리형 디올레핀 디엔, 예를 들어, 디사이클로펜타디엔, 메틸사이클로펜타디엔 이합체 등; 및 방향족 탄화수소, 예를 들어, 비닐톨루엔, 인덴, 메틸인덴 등을 포함한다. 추가적으로, 상기 수지는 부분적으로 또는 전체적으로 할로겐화될 수 있다.
특성
본 개시에 있어서, 개시된 열가소성 조성물은, 예를 들어 유지되거나 또는 향상된 기계적, 열적, 및 형태적 특성을 나타낼 수 있다. 일 측면에 있어서, 열가소성 조성물은 비교적 낮은 재료 비용을 유지하면서 우수한 기계적 특성을 유지한다.
본 개시에 있어서, 열화에 의한 낮은 변색 및 첨가제들의 휘발성에 의한 낮은 표면 결함이 바람직하다. 추가적인 일 측면에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 성형된 부품의 표면 상의 심미적 결함(aesthetic defects)의 감소를 나타낸다. 이전에는, 가공 동안, 휘발성 화합물은 열가소성 조성물의 표면으로 이동하여, 몰드 표면 상에 고체 부착물을 형성하였다. 이것으로서, 최종 아이템의 표면 상에 바람직하지 않은 자국이 발생할 수 있다. 일 측면에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 휘발성 화합물을 보다 적게 이용하고, 표면 상의 고체 부착물을 보다 적게 나타내고, 표면 상의 자국들을 보다 적게 나타낸다.
일 측면에 있어서, 상기 조성물은 압출 동안 감지 가능한 표면 진동을 나타내지 않는다. 표면 진동 테스트는 시트가 파상도(waviness)를 나타내는 지 여부를 결정하기 위하여 시트 표면의 시각적 검사를 포함한다. 이 파상도는 캘리브레이터(calibrator) 밖으로 빠져나오는 시트의 진동에 의해 야기된다. 상기 진동은 압출된 열가소성 조성물의 상부 표면 상에 생긴 표면 결함에 의해 야기되는데, 이는 열가소성 조성물과 압출기 캘리브레이터 사이의 과도한 스티킹(sticking) 때문이다.
이형 특성은 마찰 계수(friction coefficient)를 사용하여 나타낼 수 있는 데, 이는 마찰 계수가 사출 성형된 부품의 이형 특성(demolding properties)에 영향을 미치기 때문이다. 대부분의 사출 성형 공정에서, 이형력(demolding force)은 몰드 공동 내에서의 부품의 스티킹(static friction coefficient, 정적 마찰 계수), 및 더욱 낮은 슬라이딩 마찰 계수에서의 공동 밖으로의 부품의 슬라이딩에 의한 최대 마찰력을 극복해야만 한다. 따라서, 이형 성능은 마찰력 대 사이클 시간으로서 측정되고, 마찰의 계수로서 보고된다. 몰드 이형 성능은 25 mm의 스크류 직경 및 40 mm/s의 사출 속도를 갖는 사출 성형기 Arburg 370을 사용하여 평가되었다. 이형 동안 마찰 계수는 300℃/100℃ 용융/몰드 온도에서 측정되었다. 상기 테스트 표준은 UL International TTC GmbH이다.
일 측면에 있어서, 상기 열가소성 조성물의 마찰 계수는 0.58 미만이다. 다른 측면에 있어서, 상기 열가소성 조성물의 마찰 계수는 0.1 내지 0.5, 예를 들어 0.25 내지 0.5이다.
플레이트 아웃은 가공 동안 폴리카보네이트 벌크 밖으로의 물질의 이동으로서 의도되고, 그 결과로서 부착물(deposits)이 압출된 프로파일(extruded profile) 및/또는 다이-헤드 구멍(die-head holes)의 표면 상에 형성된다. 일 측면에 있어서, 상기 플레이트 아웃은 0.1g 미만이다. 다른 측면에 있어서, 상기 플레이트 아웃은 0.05g 미만이다. 추가적인 측면에 있어서, 상기 플레이트 아웃은 0.001g 내지 0.02g이다.
일 측면에 있어서, GTS를 갖는 열가소성 조성물은 폴리카보네이트 폴리머의 흐름성, 충격 특성, 시각적인 심미성 및 착색성에 대한 지방산의 특성으로 처리될 수 있다.
일 측면에 있어서, GTS는 매우 낮은 마찰 계수 및 낮아진 황변 지수(yellowing index)의 열가소성 조성물의 제조를 가능하게 하면서, 동시에 (순수한 폴리카보네이트 수지로는 만들기 어려운) 비교적 큰 부품의 사출 성형을 위한 충분한 흐름을 가능하게 하고, 실용적인 충격 강도를 유지한다.
폴리카보네이트를 포함하는 종래의 열가소성 조성물은 시간 경과에 따른 색 저하(color degradation)에 영향을 받기 쉽다. 파라미터 변화 (델타) 황색도 지수(dYi 또는 dE)는 흔히 색상 안정성을 측정하기 위한 파라미터로 사용된다. 또한, 이러한 파라미터는 열가소성 조성물의 열 노화 안정성(heat aging stability)을 나타낸다. 이러한 파라미터는 전형적으로 120℃에서 5,000 시간 동안 열가소성 조성물을 사용하여 평가된다. 이러한 테스트에서, 황변은 노화 성능의 악화를 나타낸다. 일 측면에 있어서, 상기 열가소성 조성물의 색 안정성은 이형제 없는 기준 열가소성 조성물보다 더 낮은 황색도 지수(yellowness index, Yi)를 나타낸다. 다른 측면에 있어서, 상기 열가소성 조성물의 Yi는 10 미만, 구체적으로 5 이하이다.
인화점(flash point)(Fp)은 가공하는 동안 이형제의 휘발성을 결정한다. 열가소성 조성물의 인화점이 더 낮을수록, 그 결과로써 표면 결점과 함께 플레이트 아웃의 가능성이 더 높아진다. 일 측면에 있어서, Fp 또는 플레이트 아웃은 적어도 250℃이다. 다른 측면에 있어서, Fp 또는 플레이트 아웃은 250℃ 내지 400℃이다. 추가적인 측면에 있어서, Fp은 250℃ 내지 350℃이다.
일 측면에 있어서, 상기 조성물은 트리아실글리세리드 이형제의 부재 하에 동일한 기준 조성물로부터 형성된 성형품에 의해 나타나는 것과 같은 노치 아이조드 충격 에너지를 나타낸다. 일 측면에 있어서, 상기 조성물은 트리아실글리세리드 이형제의 부재 하에 동일한 기준 조성물로부터 형성된 성형품에 의해 나타나는 것보다 적어도 10% 더 큰 노치 아이조드 충격 에너지를 나타낸다. 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 트리아실글리세리드 이형제의 부재 하에 동일한 기준 조성물로부터 형성된 성형품에 의해 나타나는 것보다 적어도 100% 더 큰 노치 아이조드 충격 에너지를 나타낸다.
일 측면에 있어서, 상기 조성물로부터 형성된 성형품은 ASTM D256-2010에 따라 100%의 퍼센트 연성(percent ductility)을 나타낸다. 다른 측면에 있어서, 상기 조성물로부터 형성된 성형품은 ASTM D256-2010에 따라 적어도 90%의 퍼센트 연성을 나타낸다. 추가적인 측면에 있어서, 상기 조성물로부터 형성된 성형품은 ASTM D256-2010에 따라 적어도 80%의 퍼센트 연성을 나타낸다. 다른 추가적인 측면에 있어서, 상기 조성물로부터 형성된 성형품은 ASTM D256-2010에 따라 적어도 50%의 퍼센트 연성을 나타낸다. 열가소성 조성물은 -10℃에서, ASTM D256-2010 에 따라 3.2 mm 두께 성형된 아이조드 노치 충격 (INI) 바(bar)를 사용하여 결정된, 40 킬로줄/제곱미터(kJ/m2) 초과의, 구체적으로는, 50 kJ/m2 초과의 노치 아이조드 충격을 가질 수 있다.
본 명세서에서 개시된, 혼합된 열가소성 조성물, 또는 배합물은 좋은 기계적 특성(예를 들어, 400 줄(J)/미터(m)보다 높은 아이조드 충격 강도)을 유지하면서 강력한 피복(plating) 성능을 제공한다. 기계적 특성의 평가는 여러 표준(예를 들어, ASTM D256)에 따라 다양한 테스트, 예를 들어, 아이조드 테스트, 샤르피 테스트(Charpy test), 가드너 테스트(Gardner test) 등을 통해 수행될 수 있다. 피복 성능의 강도는 최상의 성능(예를 들어, "최고") 부터 최하 성능의 범위인 성능 등급, 또는 피복 등급을 통해 측정될 수 있다. 등급은 다양한 수준으로 나눠질 수 있다. 일 측면에 있어서, 피복 등급은 최상의 성능에 대해 "10" 수준 및 최하의 성능에 대해 "0" 수준을 가질 수 있다.
방법
일 측면에 있어서, 열가소성 조성물을 제조하는 방법은 다음을 포함할 수 있다:
(1) 다음을 포함하는 블렌드 조성물을 형성하는 단계:
(ⅰ) 폴리카보네이트 폴리머 및
(ⅱ) 트리아실글리세리드 이형제
(2) 상기 블렌드 조성물을 압출하는 단계.
다른 측면에 있어서, 상기 트리아실글리세리드 이형제는 글리세롤 트리스테아레이트를 포함한다.
일 측면에 있어서, 상기 방법은 상기 형성된 블렌드 조성물로부터 성형품을 형성하는 단계를 포함한다. 추가적인 측면에 있어서, 상기 성형품은, 글리세롤 트리스테아레이트 이형제가 존재하지 않는 동일한 기준 조성물로부터 형성된 성형품에 의해 나타나는 것보다, 부품의 이형 동안 더 낮은 이형력을 나타낸다. 다른 측면에 있어서, 상기 성형품은 글리세롤 트리스테아레이트 이형제가 존재하지 않는 동일한 기준 조성물로부터 형성된 성형품에 의해 나타나는 것보다 성형된 부품의 표면 상에 더 적은 심미적 결함을 나타낸다.
일 측면에 있어서, 상기 방법은 최종 제품에 대한 알맞은 세트의 특성들을 보장하기 위하여 몇몇 첨가제들을 첨가하는 단계를 포함한다. 상기 몇몇 첨가제들은 첨가제들 패키지(additives package)로 조합되거나 또는 개별적으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 열 안정화제, 촉매 퀀처, 틴트, 또는 전술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 일 측면에 있어서, 상기 첨가제들 패키지는 마감 압출기(finishing extruder) 내에 고체 마스터배치(masterbatch)의 형태로 첨가될 수 있다. 다른 측면에 있어서, 상기 첨가제들은 첨가제와 진동 사이의 관계를 수립하기 위해 공급될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 이형제들 및/또는 UV 안정화제들은 이형제와 진동 사이의 관계를 수립하기 위해 공급되어 왔다.
일 측면에 있어서, 열가소성 조성물은 시트(예를 들어, 고체 시트 또는 다중벽 시트)의 형태로 압출된다. 다른 측면에 있어서, 압출된 제품은 필름의 형태이다. 다른 측면에 있어서, 압출 필름 등급은 이 조성물의 일 용도이다. 추가적인 측면에 있어서, 압출을 위하여, 상기 폴리머는 50% 초과, 구체적으로 80% 초과, 더욱 구체적으로, 80% 내지 95%의 말단캡 수준[ % 단위의 총 말단기(OH + 페놀) 양에 대한 페놀 말단기의 비]을 갖는다. 추가적인 측면에 있어서, 압출 공정은 적어도 3시간 동안이다. 다른 측면에 있어서, 압출 공정은 적어도 10시간 동안이다. 압출 동정 동안, 압출된 제품은 진동을 찾기 위하여 관찰될 수 있다. 또한, 압출된 제품의 플레이트 아웃이 모니터링될 수 있다.
일 측면에 있어서, 제조된 재료들은 다중벽 시트의 상단 및 하단 측 캡-층(cap-layer)으로서 사용되기 위하여 압출 라인으로 보내질 수 있다.
물품
일 측면에 있어서, 제조 물품은 블렌딩된 조성물로부터 형성된다. 또한, 제조 물품은 사출 성형 부품일 수 있다. 추가적인 측면에 있어서, 제조 물품은 큰 물품, 예를 들어, 비행기 부품이다. 일 측면에 있어서, 물품은 압출된 부품이다. 또 추가적인 측면에 있어서, 물품은 비행기 부품, 전자 부품, 전자 기기 부품, 음식 서비스 아이템 부품, 의료 장치 부품, 동물 케이지 부품(animal cage part), 전기 커넥터 부품, 전자 기기 케이스(enclosure for electrical equipment), 전기 모터 부품, 전력 분배 기기 부품(power distribution equipment part), 통신 기기 부품, 컴퓨터 부품, 및 건설 분야 부품을 포함하는 물품을 포함한다. 추가적인 측면에 있어서, 압출된 제품은 고체 시트, 다중벽 시트, 또는 필름의 형태이다.
일 측면에 있어서, 상기 성형품은 1.2 mm 내지 2.0 mm의 두께를 갖는다. 추가적인 측면에 있어서, 상기 성형품은 1.6 mm의 두께를 갖는다. 다른 측면에 있어서, 상기 성형품은 2.8 mm 내지 3.5 mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 상기 성형품은 3.2 mm의 두께를 갖는다.
또한, 얻어진 복합체 혼합물은 임의의 원하는 모양의, 형성된, 또는 성형된 물품을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 복합체 혼합물은 사출 성형, 압출, 회전 성형, 블로우 성형, 열성형, 및 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합과 같은 다양한 방법에 의해 유용한 모양의 물품으로 성형된다. 전술한 바와 같이, 개시된 복합체는 특히 전자 부품 및 장치의 제조에 사용하기에 특히 적합하다. 이와 같이, 일부 측면에 따라, 개시된 복합체는 인쇄 회로 기판 캐리어, 테스트 소켓의 번(burn), 하드 디스크 드라이브용 유연한 브래킷(flex brackets for hard disk drive) 등과 같은 물품을 형성하는데 사용될 수 있다.
형성된 물품은, 예를 들어, 컴퓨터 및 사무기계 하우징, 가전기기, 트레이, 플레이트, 핸들, 헬멧, 자동차 부품(예를 들어, 계기판, 컵홀더, 글러브 박스, 인테리어 커버링) 등을 포함한다. 다양한 추가적인 측면들에 있어서, 형성된 물품은, 이에 제한되는 것은 아니나, 식품 제공 아이템, 의료 장비, 동물 우리(animal cage), 전기 커넥터, 전기 장치용 인클로져, 전기 모터 부품, 배전 장치, 통신 장치, 컴퓨터 등을 포함하고, 이는 상기 장치가 스냅핏 커넥터(snap fit connector)로 성형될 수 있는 경우이다. 추가적인 일 측면에 있어서, 물품은 자동차를 포함하는 장치 및 야외 차량용 외부 차체 패널 및 부품, 표지판과 같은 보호 그래픽(protected graphic), 통신 및 전기 연결 박스와 같은 옥외 인클로져, 및 지붕재(roof section), 벽 패널 및 창유리(glazing)과 같은 건축 응용품을 포함한다. 상기 물품은 개시된 폴리카보네이트를 포함하는 다층 물품을 포함할 수 있고, 사용수명 동안 자연적이든 또는 인공적이든 UV광에 노출될 물품을 포함할 수 있으며, 옥외용 물품; 즉, 옥외용으로 의도된 물품일 수 있다. 적합한 물품은 인클로져, 하우징 및 패널, 예를 들어: 야외 차량 및 장치용 부품; 전기 및 통신 장치용 인클로져; 옥외 가구(outdoor furniture); 항공기 부품; 트림, 인클로져 및 하우징을 포함하는 보트 및 해양 장비; 선외 발동기 하우징(outboard motor housing); 수심측정기 하우징(depth finder housing), 개인용 선박(personal water-craft); 제트 스키; 수영장(pools); 스파; 온수 욕조; 계단; 계단 커버; 창유리(glazing), 지붕, 창문, 바닥, 장식용 창문 설비 또는 처리품과 같은 빌딩 및 건축 응용품; 사진, 그림, 포스터 및 유사한 디스플레이 물품용의 처리된 유리 커버; 벽 패널 및 문; 보호 그래픽; 옥외 및 옥내 표지판; 현금자동입출기(ATM)용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 잔디 및 정원 트랙터, 잔디깍기 기계, 잔디 및 정원 도구를 포함하는 도구용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 창문 및 도어 트림; 스포츠 장비 및 완구; 설상차(snowmobile)용 인클로저, 하우징, 패널 및 부품; 레저용 차량의 패널 및 부품; 놀이터 장비; 플라스틱-목재 조합으로부터 만들어진 물품; 골프 코스 마커; 공익설비물 구멍 덮개(utility pit cover); 컴퓨터 하우징; 데스크탑 컴퓨터 하우징; 휴대용 컴퓨터 하우징; 랩탑 컴퓨터 하우징; 손에 쥘 수 있는 컴퓨터 하우징; 모니터 하우징; 프린터 하우징; 키보드; 팩시밀리 하우징; 복사기 하우징; 전화 하우징; 휴대전화 하우징; 라디오 발신기 하우징; 라디오 수신기 하우징; 전등 설비; 조명 제품; 네트워크 인터페이스 장치 하우징; 변압기 하우징; 에어컨 하우징; 대중교통수단용 클래딩(cladding) 또는 좌석재(seating) 제품; 기차, 지하철 또는 버스용의 클래딩 또는 좌석재; 계량기 하우징(meter housing); 안테나 하우징; 위성 접시용 클래딩(cladding for satellite dishes); 코팅된 헬멧 및 개인보호 장비; 코팅된 합성 또는 천연 텍스타일; 코팅된 사진 필름 및 사진 프린트; 코팅된 도장 물품(coated painted articles); 코팅된 염색 물품; 코팅된 형광 물품; 코팅된 발포(foam) 물품; 및 유사한 응용품으로 예시된다.
일 측면에 있어서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물을 포함하는 물품과 관련된다. 추가적인 일 측면에 있어서, 본 명세서에 개시된 블렌딩된 폴리카보네이트 조성물을 포함하는 상기 물품은 자동차 응용분야에서 사용된다. 또 다른 일 측면에 있어서, 자동차 응용분야에서 사용되는 상기 물품은 계기판(instrument panel), 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널(quarter panel), 락커 패널(rocker panel), 트림(trim), 펜더(fender), 도어(door), 데크 덮개(deck lid), 트렁크 덮개(trunk lid), 후드(hood), 본네트(bonnet), 지붕(roof), 범퍼, 페시아(fascia), 그릴(grill), 마이너 하우징(minor housing), 필라 아플리케(pillar applique), 클래딩(cladding), 바디 사이드 몰딩(body side molding), 휠 커버(wheel cover), 허브캡(hubcap), 도어 핸들(door handle), 스포일러(spoiler), 창문 프레임, 전조등 베젤(headlamp bezel), 전조등, 미등(tail lamp), 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져(enclosure), 지붕 선반(roof rack) 및 발판(running board)으로부터 선택된다. 또 추가적인 일 측면에 있어서, 자동차 분야에 사용되는 물품은, 좌석, 좌석 등받이, 화물 바닥, 도어 패널, 스티어링 휠, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 스티어링 컬럼, 드립 레일, 에너지 흡수 장치(energy absorber), 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개방 보강제(grille opening reinforcement), 계단, 해치 커버(hatch cover), 손잡이, 버튼, 및 레버로부터 선택된다. 더 추가적인 일 측면에 있어서, 자동차 분야에 사용되는 물품은, 좌석, 좌석 등받이, 화물 바닥, 도어 패널, 스티어링 휠, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 스티어링 컬럼, 드립 레일, 에너지 흡수 장치, 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개방 보강재(grille opening reinforcement), 계단, 해치 커버(hatch cover), 손잡이, 버튼, 및 레버로부터 선택된다. 더 추가적인 측면에 있어서, 물품은 계기판, 오버헤드 콘솔, 인테리어 트림, 센터 콘솔, 패널, 쿼터 패널(quarter panel), 락커 패널(rocker panel), 트림(trim), 펜더(fender), 도어(door), 데크 덮개(deck lid), 트렁크 덮개(trunk lid), 후드(hood), 본네트(bonnet), 지붕(roof), 범퍼, 페시아(fascia), 그릴(grill), 마이너 하우징(minor housing), 필라 아플리케(pillar applique), 클래딩(cladding), 바디 사이드 몰딩(body side molding), 휠 커버(wheel cover), 허브캡(hubcap), 도어 핸들(door handle), 스포일러(spoiler), 창문 프레임, 전조등 베젤(headlamp bezel), 전조등, 미등(tail lamp), 미등 하우징, 미등 베젤, 차량번호판 인클로져(enclosure), 지붕 선반(roof rack) 및 발판(running board), 좌석, 좌석 등받이, 화물 바닥, 도어 패널, 스티어링 휠, 라디오 스피커 그릴, 계기판 베젤, 스티어링 컬럼, 드립 레일, 에너지 흡수 장치, 킥 패널, 미러 하우징, 그릴 개방 보강재(grille opening reinforcement), 계단, 해치 커버(hatch cover), 손잡이, 버튼, 및 레버로부터 선택된다.
다양한 측면에 있어서, 본 개시는 개시된 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다. 추가적인 측면에 있어서, 상기 물품은 전기 및 전자 분야에 사용된다. 더 추가적인 측면에 있어서, 상기 물품은 휴대폰 및 휴대폰 커버용 부품, 배터리 구성요소, 컴퓨터 하우징 구성요소, 컴퓨터 하우징 및 모니터용 하우징과 같은 사무 기기 하우징, 휴대폰 하우징과 같은 휴대용 전자 장치 하우징, 전기 커넥터, 조명기구용 부품, 장식품, 가전제품, 지붕, 온실, 썬룸, 수영장 인클로저, 발광 다이오드 (LEDs) 및 광 패널, 압출 필름 및 시트 물품 등으로부터 선택된다. 또 다른 측면에 있어서, 조성물은 전자 장치용 하우징과 같은 얇은 벽 물품의 제조에 특히 유용하다. 또 다른 측면에 있어서, 조성물로부터 형성될 수 있는 물품의 추가적인 예들은 릴레이(relay), 배터리, 커패시터, 및 인클로저와 같은 전기 부품, 랩탑, 데스크탑, 도킹 스테이션, PDA, 디지털 카메라, 데스크탑용 인클로져 및 부품과 같은 소비자 전자기기(consumer electronics) 및 기지국 단말기용 부품과 같은 통신 부품을 포함한다.
실시예
하기 실시예는 통상의 기술자에게 본 명세서에서 개시되고 청구된 조성물이 어떻게 제조되고 평가되는지에 대한 완성된 개시 및 설명을 제공하기 위해 기재되며, 순전히 예시적인 것이며 본 개시를 제한하는 의도가 아니다. 달리 기재되지 않는 한, 부는 중량부이고, 온도는 ℃이거나 주위 온도이고, 압력은 대기압이거나 대기압 근처이다.
하기 실시예들에서, 본 개시의 열가소성 조성물들을 제조하고 테스트하였다. 하기의 실시예들에 있어서, PC 103R은 고점도 폴리카보네이트로서 이용된다. PC 103R은 상업적 제품이고; 300℃/1.2kg에서 5-8 g/10분의 MVR로 용융 중합 공정에 의해 제조된 BPA 폴리카보네이트 수지로서, SABIC's Innovative Plastics business로부터 입수 가능하다.
실시예 1:
고점도 폴리카보네이트 PC 103R이 3종의 다른 이형제로 제형화되었다:
a) 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트 (PETS), 0.1 내지 0.4 wt%.
b) 글리세롤 트리스테아레이트 (GTS), 0.03 내지 0.05 wt%.
c) 폴리-알파 올레핀 (PAO), 0.09 내지 0.4 wt%.
시간 구간을 달리하여, 수 개의 로트(lot)를 제조한 후, 많이 제조하고 압출 라인으로 보냈고, 그 후 다중 벽 시트의 형태로 압출하였다. 각각의 재료를 최소 3시간 동안 압출하였다. 표면 진동에 대한 데이터를 모으고 분석하였다.
결과:
표 1은 다중 벽 시트 압출용 고점도 폴리카보네이트의 수 개의 로트에 대한 데이터를 보여준다. 글리세롤 트리스테아레이트가 아닌 이형제를 함유하는 제형은 표면 진동을 보였고, 반면에 글리세롤 트리스테아레이트를 함유하는 이형제는 표면 진동을 보이지 않았다.
표 1: 압출 프로파일에 대한 표면 진동의 육안 검사 결과
이형제 표면 진동
PETS 감지됨
GTS 감지되지 않음
PAO 감지됨
실시예 2:
고점도 폴리카보네이트 PC 103R을 하나 이상의 하기에 열거된 이형제, UV 안정화제, 및 열 안정화제를 포함하는 5종의 서로 다른 첨가제 패키지로 제형화하였다.
이형제:
a) 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트, 0.2 내지 0.4 wt%.
b) 글리세롤 트리스테아레이트, 0.03 내지 0.05 wt%.
UV 안정화제
a) UV1 - 2-[2-하이드록시-3,5-di(1,1-디메틸벤질페닐)]-2H-벤조트리아졸, 0.2 내지 0.3 wt %.
b) UV2 - 2,2'-메틸렌비스(6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀, 0.1 내지 0.18 wt %.
c) UV3 - 펜타에리트리톨 테트라키스(2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트), 0.1 내지 0.18 wt %.
열 안정화제: 트리스(2,4-di-tert-부틸페닐) 포스파이트 (HS) 0.0075 내지 0.03 wt%.
제조된 재료들을 압출 라인으로 보냈고, 다중벽 시트의 상단 및 하단 측 캡-층(cap-layer)으로서 사용하였다. 각 실행을 10 시간 초과로 지속하였고, 남아있는 라인 설정을 모든 수지에 대하여 같은 설정으로 하기 위하여 실행하는 동안 변화시키지 않았다. 라인은 각 수지 이후에 세척을 위하여 정지시켰다.
결과:
표 2는 UV 안정화제를 첨가한 상태에서의, 표면 진동에 대한 각각의 이형제의 영향을 보여준다. 글리세롤 트리스테아레이트 기반의 재료는 시트 표면 상의 어떠한 진동도 보이지 않았고, 반면에, 다른 이형제들은, 심지어 다양한 UV 안정화제와 함께 사용되었음에도, 시트 표면 상의 진동을 보였다.
표 2: 압출 프로파일에 대한 표면 진동의 육안 검사 결과
UV 안정화제 열 안정화제 이형제 표면 진동
UV1 HS PETS 감지됨
UV1 HS GTS 감지되지 않음
UV3 HS PETS 감지됨
UV3 HS GTS 감지되지 않음
UV2 HS GTS 감지되지 않음
실시예 3:
표 3: 테스트된 등급의 조성물
수지 이형제 UV 산화방지제 퀀처
Standard PC 103R PETS 0.4 wt % UV5411
0.17 wt %		 Irgafos 168
0.0075%		 부틸 토실레이트 0.0002 wt%
Reformulated PC 103R GTS
0.04 wt %		 Tin360
0.15 wt %		 Irgafos 168
0.0075%		 부틸 토실레이트
0.0002 wt%
UV5411은 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀 (CYASORB™ 5411)이다. Tin360은 상업적으로 입수 가능한 UV 흡수제이다.
표 3의 제형들을 테스트하였고, 그 결과는 하기 표 4에 기술하였다. 플레이트-아웃은 가공하는 동안 폴리카보네이트 벌크 외부로의 물질의 이동이며 그에 따른 결과로서, 퇴적물(deposit)이 압출된 프로파일 및/또는 다이-헤드 홀의 표면에 형성된다.
플레이트 아웃은 8000 샷(shot) 이후에 스탬퍼 중량을 측정하는 단계, 상기 스탬퍼를 세척하는 단계, 및 스탬퍼 표면으로부터 퇴적물을 세척하는 단계에 의해 결정된다. 세척 이후에, 스탬퍼 중량을 다시 측정하였고, 플레이트 아웃 또는 퇴적물의 중량은 세척 이전의 중량 빼기 세척 이후의 중량과 같다. 플레이트 아웃을 200 ppm 이하의 물을 함유하는 샘플을 사용하여 결정하였다.
표 4: PETS + UV5411을 갖는 표준 PC103R vs. GTS 및 Tin360를 갖는 개질된 PC103R의 조성물 데이터
수지 제조 시간 (시간) 플레이트 아웃 양(g) 비고
PETS + UV5411 10.5 >0.100 진동
GTS + Tin360 10.5 0.019 진동 없음
실시예 4-7 : 충격 보유(Impact retention)
다양한 온도에서, 3.2 mm 두께의 성형된 노치 아이조드 충격 바(bar)를 사용하여, ASTM D256-2010에 따라, 노치 아이조드 충격 테스트를, 여러가지 이형제들을 갖는 폴리카보네이트 조성물에 대하여, 수행하였다. 그 결과를 표 5에 나타내었고, D는 50 kJ/m2보다 큰 노치 아이조드 충격 값을 갖는 연성 샘플(ductile sample)을 나타내고, B는 30 kJ/m2보다 작은 노치 아이조드 충격 값을 갖는 부스러지기 쉬운 샘플(brittle sample)을 나타내며, DB는 40 내지 50 kJ/m2의 노치 아이조드 충격 값을 갖는 샘플을 나타내며, BD는 30 내지 40 kJ/m2의 노치 아이조드 충격 값을 갖는 샘플을 나타낸다. 노치 아이조드 충격 강도는 플라스틱 재료의 충격 저항성을 비교하는데 사용되므로, 이를 측정하였다.
실시예 4 5 6 7
이형제
PETS (wt%) 0.5 0.4 - -
GTS (wt%) - 0.1 - 0.4
PAO (wt%) - - 0.6 -
노치 아이조드 충격 특성
-10℃ BD DB B D
-5℃ D D DB D
0℃ D D D D
5℃ D D D D
10℃ D D D D
표 5는 오직 PETS만 포함하는 실시예 4와 비교하여, PETS 및 GTS를 포함하는 실시예 5가 -10℃에서 향상된 특성을 갖는다는 것을 보여주고 있는 바와 같이, GTS 및 PETS의 조합을 포함하는 조성물이 낮은 온도에서 향상된 충격 특성을 갖는 것을 보여준다. 표 5는 이형제로서 오직 GTS만 포함하는 실시예 7이 모든 온도에 걸쳐서 연성(ductile)인 것을 추가로 보여준다.
일 구현예에 있어서, 열가소성 조성물은 폴리카보네이트 폴리머; 및 트리아실글리세리드 이형제를 포함할 수 있다.
하기에 설명된 것은 본 개시의 조성물, 이의 제조 방법, 및 이로부터 제조되는 물품의 몇몇 구현예이다.
구현예 1: 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 용융 폴리카보네이트 폴리머; 및 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.05 wt%의 이형제(release agent);를 포함하고, 상기 이형제가 트리아실글리세리드를 포함하고, 상기 조성물이 스테아릴 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 및 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트를 함유하지 않는, 열가소성 조성물.
구현예 2: 구현예 1에 있어서, 상기 이형제가 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.03 내지 0.01 미만 wt%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
구현예 3: 구현예 1 또는 구현예 2에 있어서, 상기 이형제가 트리아실글리세리드인 열가소성 조성물.
구현예 4: 구현예 1 내지 구현예 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물이 상기 트리아실글리세리드가 아닌 이형제를 함유하지 않는 열가소성 조성물.
구현예 5: 구현예 1 내지 구현예 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 블렌드(blend) 조성물이 압출 동안 0.1g 미만의 플레이트 아웃 측정(plate-out measurement)을 갖는 열가소성 조성물.
구현예 6: 구현예 1 내지 구현예 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 트리아실글리세리드 이형제가 글리세롤 트리스테아레이트를 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 7: 구현예 1 내지 구현예 6 중 어느 하나에 있어서, UV 안정제를 더 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 8: 구현예 7에 있어서, 상기 UV 안정제가 2-[2-하이드록시-3,5-디(1,1-디메틸벤질페닐)]-2H-벤조트리아졸; 2,2'-메틸렌비스(6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀); 또는 펜타에리트리톨 테트라키스(2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트); 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀; 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합;을 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 9: 구현예 7 또는 구현예 8에 있어서, 상기 UV 안정제의 양이 상기 조성물의 총 중량에 대하여 0.05 wt% 내지 0.4 wt%인 열가소성 조성물.
구현예 10: 구현예 1 내지 구현예 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물이 열 안정제, 촉매 불활성제(quencher), 틴트(tint), 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 더 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 11: 구현예 1 내지 구현예 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 이형제의 총 양은 상기 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 wt% 내지 0.04 wt%인 열가소성 조성물.
구현예 12: 구현예 1 내지 구현예 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가 수 평균 분자량 15,000 내지 150,000 Dalton (폴리스티렌 기준)을 갖는 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 13: 구현예 1 내지 구현예 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가 수 평균 분자량 27,000 내지 80,000 Dalton (폴리스티렌 기준)을 갖는 BPA 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 14: 구현예 1 내지 구현예 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가, BPA를 포함하는 모노머, 및 디메틸비스페놀 사이클로헥사논 (DMBPC), 이소소르비드, 지방족 디올, 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는 모노머로부터 형성된 폴리카보네이트 코폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 15: 구현예 1 내지 구현예 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가, BPA를 포함하는 모노머, 및 세바스산, 테레프탈산, 또는 이소프탈산, 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는 모노머로부터 형성된 폴리카보네이트 코폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
구현예 16: 구현예 1 내지 구현예 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 용융 폴리카보네이트인 열가소성 조성물.
구현예 17: 구현예 16에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 80 내지 95%의 말단 캡핑 수준(endcap level)을 갖는 열가소성 조성물.
구현예 18: 구현예 1 내지 구현예 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 1.9 내지 2.6의 PDI를 갖는 열가소성 조성물.
구현예 19: 구현예 1 내지 구현예 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 6,000 ppm 미만의 분지(branching)를 갖는 열가소성 조성물.
구현예 20: 구현예 1 내지 구현예 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 6,000 ppm 미만의 하기의 구조들로부터 유래된 분지를 갖는 열가소성 조성물.
Figure pct00014
구현예 21: 구현예 1 내지 구현예 20 중 어느 하나에 있어서, 시험 규격 UL International TTC GmbH에 기초하여 300℃/100℃ 용융/성형 온도에서 측정된 이형(demolding) 동안 측정된 상기 조성물의 저항 계수(friction coefficient)가 0.58 미만인 열가소성 조성물.
구현예 22: 구현예 1 내지 구현예 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물이 10 미만의 황색도 지수(yellowness index)를 갖는 열가소성 조성물.
구현예 23: 구현예 1 내지 구현예 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 wt% 미만의 다른 이형제를 갖고, 다른 이형제는 모노아실글리세리드; 폴리-알파 올레핀; 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE); 산 에스테르; 트리스-(옥트옥시카보닐에틸)이소시아누레이트; 에폭시화 소이빈 오일; 실리콘; 에스테르; 메틸 스테아레이트; 글리콜 폴리머; 왁스; 하기의 구조 (A) 및 (B)의 알킬 아미드, 알킬 아미드;를 포함하는 열가소성 조성물:
Figure pct00015
(A)
Figure pct00016
(B)
여기서, Ra 및 Ra1은 C1 -30 알킬기이고, Rb, Rc, 및 Rc1은 독립적으로 H 또는 C1 -30 알킬기이며, Rd은 C2 -6 알킬기이다.
구현예 24: 구현예 23에 있어서, 상기 조성물이 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 0 wt%의 다른 이형제의 총량을 갖는 열가소성 조성물.
구현예 25: 열가소성 조성물 제조 방법으로서, 구현예 1 내지 구현예 24 중 어느 하나의 열가소성 조성물을 형성하는 단계로서, 상기 조성물이 블렌드 조성물인 단계; 및 상기 조성물을 압출하는 단계;를 포함하는 제조 방법.
구현예 26: 구현예 25에 있어서, 상기 조성물이 압출 동안 파상도(waviness)의 형태로 시각적으로 감지 가능한 표면 진동을 나타내지 않는 제조 방법.
구현예 27: 구현예 25 또는 구현예 26에 있어서, 상기 조성물을 압출하는 단계가 고체 시트, 다중벽 시트(multi-wall sheet), 또는 필름의 형태인 제품을 형성하는 제조 방법.
구현예 28: 구현예 25 내지 구현예 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 압출 공정이 적어도 3시간 동안인 제조 방법.
구현예 29: 구현예 25 내지 구현예 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물로부터 성형품을 형성하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
구현예 30: 구현예 1 내지 구현예 24 중 어느 하나의 조성물로부터 형성된 제조 물품.
구현예 31: 구현예 30에 있어서, 상기 물품이 비행기 부품, 전기 부품, 전자 응용분야 부품, 음식 서비스 아이템 부품, 의료 장비 부품, 동물 케이지 부품, 전기 커넥터 부품, 전기 기기 케이스(enclosure for electrical equipment), 전기 모터 부품, 전력 분배 장비 부품, 통신 장비 부품, 컴퓨터 부품, 또는 건설 응용분야 부품을 포함하는 물품.

Claims (29)

  1. 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은
    용융 폴리카보네이트 폴리머; 및
    상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.05 wt%의 이형제(release agent);를 포함하고,
    상기 이형제가 트리아실글리세리드를 포함하고, 상기 조성물이 스테아릴 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 및 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트를 함유하지 않는,
    열가소성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이형제가 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 0.05 미만 wt%의 양으로 존재하는 열가소성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이형제가 트리아실글리세리드인 열가소성 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 상기 트리아실글리세리드가 아닌 이형제를 함유하지 않는 열가소성 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블렌드(blend) 조성물이 압출 동안 0.1g 미만의 플레이트 아웃 측정(plate-out measurement)을 갖는 열가소성 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리아실글리세리드 이형제가 글리세롤 트리스테아레이트를 포함하는 열가소성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, UV 안정제를 더 포함하는 열가소성 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 UV 안정제가 2-[2-하이드록시-3,5-디(1,1-디메틸벤질페닐)]-2H-벤조트리아졸; 2,2'-메틸렌비스(6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀); 또는 펜타에리트리톨 테트라키스(2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트); 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀; 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합;을 포함하는 열가소성 조성물.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 UV 안정제의 양이 상기 조성물의 총 중량에 대하여 0.05 wt% 내지 0.4 wt%인 열가소성 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 열 안정제, 촉매 불활성제(quencher), 틴트(tint), 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 더 포함하는 열가소성 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이형제의 총 양은 상기 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 wt% 내지 0.04 wt%인 열가소성 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가 수 평균 분자량 15,000 내지 150,000 Dalton (폴리스티렌 기준)을 갖는 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가 수 평균 분자량 27,000 내지 80,000 Dalton (폴리스티렌 기준)을 갖는 BPA 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가, BPA를 포함하는 모노머, 및 디메틸비스페놀 사이클로헥사논 (DMBPC), 이소소르비드, 지방족 디올, 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는 모노머로부터 형성된 폴리카보네이트 코폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머가, BPA를 포함하는 모노머, 및 세바스산, 테레프탈산, 또는 이소프탈산, 또는 상기 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는 모노머로부터 형성된 폴리카보네이트 코폴리머를 포함하는 열가소성 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 용융 폴리카보네이트인 열가소성 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 80 내지 95%의 말단 캡핑 수준(endcap level)을 갖는 열가소성 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 1.9 내지 2.6의 PDI를 갖는 열가소성 조성물.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 6,000 ppm 미만의 분지(branching)를 갖는 열가소성 조성물.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트가 6,000 ppm 미만의 하기의 구조들로부터 유래된 분지를 갖는 열가소성 조성물.
    Figure pct00017
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 시험 규격 UL International TTC GmbH에 기초하여 300℃/100℃ 용융/성형 온도에서 측정된 이형(demolding) 동안 측정된 상기 조성물의 저항 계수(friction coefficient)가 0.58 미만인 열가소성 조성물.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 10 미만의 황색도 지수(yellowness index)를 갖는 열가소성 조성물.
  23. 열가소성 조성물 제조 방법으로서,
    제1항 내지 제22항 중 어느 한 항의 열가소성 조성물을 형성하는 단계로서, 상기 조성물이 블렌드 조성물인 단계; 및
    상기 조성물을 압출하는 단계;를 포함하는 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 조성물이 압출 동안 파상도(waviness)의 형태로 시각적으로 감지 가능한 표면 진동을 나타내지 않는 제조 방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 조성물을 압출하는 단계가 고체 시트, 다중벽 시트(multi-wall sheet), 또는 필름의 형태인 제품을 형성하는 제조 방법.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 공정이 적어도 3시간 동안인 제조 방법.
  27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물로부터 성형품을 형성하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  28. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항의 조성물로부터 형성된 제조 물품.
  29. 제28항에 있어서, 상기 물품이 비행기 부품, 전기 부품, 전자 응용분야 부품, 음식 서비스 아이템 부품, 의료 장비 부품, 동물 케이지 부품, 전기 커넥터 부품, 전기 기기 케이스(enclosure for electrical equipment), 전기 모터 부품, 전력 분배 장비 부품, 통신 장비 부품, 컴퓨터 부품, 또는 건설 응용분야 부품을 포함하는 물품.
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