KR20160054577A - 폴리카보네이트 기반 연성 열적 전도성 폴리머 조성물 및 용도 - Google Patents

폴리카보네이트 기반 연성 열적 전도성 폴리머 조성물 및 용도 Download PDF

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Abstract

본원에는 개선된 열 전도도 및 기계적 성능 특성을 갖는 열 전도성 블랜드된 폴리카보네이트 조성물이 개시된다. 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리머 및 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함하는 생성된 조성물은, 개선된 기계적 특성을 갖는 열 전도성 재료를 필요로 하는 물품 예컨대 전자 기기의 제조에 사용될 수 있다. 본 요약은 특정 분야에서의 검색 목적을 위한 스캐닝 도구로서 사용되는 것이며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.

Description

폴리카보네이트 기반 연성 열적 전도성 폴리머 조성물 및 용도{POLYCARBONATE BASED DUCTILE THERMALLY CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITIONS AND USES}
본 발명은 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리머 및 하나 이상의 열적 전도성 필러를 포함하는 블랜드된 열가소성 폴리머 조성물에 관한 것으로, 상기 블랜드된 폴리머 조성물은 우수한 열 전도도 및 기계적 성능 특성 모두를 갖는다.
구성 성분의 크기 및 중량을 감소시키는 것뿐만 아니라 휴대용 전자 기기의 성능을 증가시키는 것은 중요한 시장 요구 사항이다. 그러나, 전자 기기의 크기 감소는 제품 성능을 저하시킬 수 있는 증가된 열 보유를 초래한다. 열 전도성 물질은 일반적으로 많은 기기, 예컨대, 발광 다이오드("LED") 램프, e-모터, 회로, 프로세서 및 코일 보빈에서 열을 방출하기 위해 사용된다. 최근, 새로운 시장 적용은 모바일폰 기기 및 모바일 와이-파이에서 열 방출을 포함하여, 열 관리를 포함한다. 이러한 전자 기기는 이전 기기에 의해 규정된 것들과 다른 특성들을 갖는 물질을 필요로 한다. 이 새로운 시장은 우수한 방열, 강력한 난연성, 및 열 전도도의 요구되는 특성을 유지하면서, 개선된 기계적 성능 특성, 예컨대 높은 충격 강도 및 연성을 갖는 적합한 폴리머 조성물에 대한 필요성이 발생하였다.
따라서, 개선된 충격 성능, 증가된 연성, 강력한 난연성, 및 우수한 방열을 제공하는 무정형 폴리머 수지로부터 형성된 열적 전도성 폴리머 조성물에 대한 요구가 커지고 있다.
본 발명은 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리머 및 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함하는 블랜드된 열가소성 폴리머 조성물에 관한 것으로, 상기 블랜드된 폴리머 조성물은 우수한 열 전도도 및 기계적 성능 특성 모두를 갖는다.
일 양태에서, 본 발명은 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것으로서: (a) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 중량%(wt%) 내지 약 80 wt%; (b) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; (c) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; 및 (d) 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 미터 캘빈 당 약 0.4 와트(W/mK)보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다양한 다른 양태에서, 본 발명은 블랜드된 열가소성 조성물의 제조방법에 관한 것으로서: (a) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%; (b) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; (c) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; 및 (d) 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 혼합하는 단계를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 블랜드된 열가소성 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
다양한 다른 양태에서, 본 발명은 상기 개시된 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다.
본 발명의 양태들이 시스템 법정 범위와 같은 특정한 법정 범위에서 기재되고 청구될 수 있으나, 이는 오직 편의를 위한 것이며 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 각 양태가 임의의 법정 범위들에서 기재되고 청구될 수 있음을 이해할 것이다. 달리 명시되지 않으면, 본 명세서에 개시된 모든 방법 또는 양태는 그 단계들이 특정한 순서로 수행되어야 하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 청구항 또는 명세서에서 단계들이 특정한 순서로 제한되어야 한다고 명확하게 표명하지 않는 경우에, 순서는 모든 점에 있어서 추정되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계의 배열 또는 운영 순서에 관한 논리의 문제, 문법적 체계 또는 구두점으로부터 도출된 명백한 의미, 또는 본 명세서에서 기재된 양태의 수 또는 타입을 포함하는 해석을 위한 임의의 가능한 비-표현 베이스로 유효하다.
본 발명의 추가적인 양태들은 하기에 따르는 설명에서 부분적으로 제시될 것이며, 부분적으로 본 설명으로부터 자명한 것이거나, 또는 발명의 실시에 의해서 습득될 수 있다. 본 발명의 장점들은 첨부된 청구항들에서 특히 언급되는 구성요소들 및 조합들의 수단들에 의해서 인식되고 달성될 것이다. 전술한 일반적 설명 및 하기의 상세한 설명들 모두는 오직 예시적이고 설명적인 것이며 청구되는 것으로서의 본 발명을 제한하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다.
본 발명은 이하 본원에 포함된 발명의 상세한 설명과 실시예를 참조하여 더욱 쉽게 이해될 수 있다.
본 발명의 화합물, 조성물, 물품, 시스템, 장치, 및/또는 방법이 개시되고 설명되기 전에, 이들은 달리 명시되지 않는 한 특정 합성 방법에, 또는 달리 명시되지 않는 한 특정 시약에 제한되지 않으며, 당연히 다양할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 사용된 용어들은 단지 특정 양태를 설명하기 위한 목적이며, 제한하려는 의도가 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본원에 설명된 것과 유사하거나 동등한 어떤 방법 및 재료가 본 발명의 실시나 시험에서 사용될 수 있지만, 예가 되는 방법 및 재료가 이제 설명된다.
또한, 달리 분명히 언급되지 않는다면 어떤 방식으로든 본원에 개시된 어떤 방법도 그것의 단계들이 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계에 따른 순서로 나열되어 있지 않거나 그 단계들이 특정 순서로 제한된다는 것을 청구항이나 설명에서 구체적으로 언급하고 있지 않은 경우, 어떤 방식으로든 어떤 측면에서도 순서가 부여되지 않는다. 이것은 단계들의 배열이나 작동 흐름과 관련하여 논리의 문제를 포함해서 해석을 위한 어떤 가능한 비-표현 베이스; 문법적 조직이나 구두법으로부터 유래된 분명한 의미; 또는 본 명세서에 설명된 양태들의 수나 종류를 보유한다.
본원에 언급된 모든 간행물은 인용된 간행물과 관련된 방법 및/또는 재료를 개시하고 설명하기 위하여 참고자료로 본원에 포함된다.
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"은 "이루어진" 및 "필수적으로 이루어진" 양태를 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 폴리"에 대한 지칭은 2 이상의 폴리카보네이트 폴리머들의 혼합물들을 포함한다.
본원에서 사용된, 용어 "조합"은 블랜드, 혼합물, 합금, 반응 생성물, 등을 포함한다.
하나의 특정 값부터, 및/또는 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.
본원에 사용된, 용어 “약” 및 “에서 또는 약”은 불확실한 양이나 값이 대략적인 다른 값 또는 거의 같은 값을 지칭할 수 있다는 것을 의미한다. 통상, 달리 기재되거나 암시되지 않으면 ±10% 변화가 반영된 명목상의 값으로 이해된다. 용어는 비슷한 값이 본 청구항에 열거된 동등한 결과 또는 효과를 승인하는 것을 전달하도록 의도된다. 그것은, 양, 크기, 제형, 변수, 및 다른 정량 및 특성들이 정확하지 않으며 정확할 필요가 없으나, 바람직하게, 근사치 및/또는 더 크거나 더 작을 수 있고, 이는 내성, 전환 인자, 반올림, 측량 오류 등, 및 당업자에게 알려진 다른 인자들을 반영하는 것으로 이해된다. 통상, 양, 크기, 제형, 변수, 및 다른 정량 및 특성들은 분명히 명시되든 또는 명시되지 않든 “약” 또는 “대략적”이다. 정량적 값 앞에 “약”이 사용되는 경우, 특별하게 달리 명시되지 않으면, 변수는 또한 특정 정량적 값 자체를 포함하는 것으로 이해된다.
본원에서 사용된, 용어 "선택적" 또는 "선택적으로"는 이어서 설명된 사건이나 환경이 일어날 수 있거나 일어나지 않을 수 있으며, 해당 설명은 상기 사건이나 환경이 일어나는 경우와 그것이 일어나지 않는 예들을 포함한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 문구 "선택적으로 치환된 알킬"은 알킬 기가 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있으며 해당 설명은 치환된 알킬 기와 치환되지 않은 알킬 기를 모두 포함한다는 것을 의미한다.
본원에서 사용된, 용어 "효과적인 양"은 조성물 또는 물질의 물리적 특성의 바람직한 변형을 달성하기에 충분한 양을 의미한다. 예를 들어, 열 전도성 필러의 "효과적인 양"은 제제 성분에 의해 변형되는 특성의 바람직한 개선, 예컨대 열 전도도의 원하는 레벨을 달성하기에 충분한 양을 의미한다. 효과적인 양으로 요구되는 조성물 내 wt%에 관한 특정 레벨은 폴리카보네이트의 양과 유형, 폴리카보네이트의 양과 유형, 열 전도성 필러의 양과 유형, 및 조성물을 이용하여 제조된 물품의 최종 용도를 포함하는 다양한 요인에 의존할 것이다.
본 명세서에 개시된 방법 내에서 사용되는 조성물 그 자체뿐만 아니라 본 발명의 조성물을 제조하는데 사용되는 성분들이 개시된다. 이들 및 다른 재료들이 본 명세서에 개시되며, 이러한 재료들의 조합, 하위 집합(subsets), 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(modifications)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 조합 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 발명의 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 발명의 방법의 임의의 특정한 양태 또는 양태들의 조합과 함께 수행될 수 있음이 이해된다.
본 명세서 및 최종 특허청구범위에서, 조성물 또는 물품 중의 특정 요소 또는 성분의 중량부에 대한 언급은 중량부로 표현된 조성물 또는 물품 중의 임의의 다른 요소 또는 성분과 요소 또는 성분 사이의 중량 관계를 나타낸다. 따라서, 2 중량부의 성분 X 및 5 중량부의 성분 Y를 포함하는 화합물에서, X 및 Y는 2:5의 중량비로 존재하며, 추가적인 성분이 상기 화합물에 포함되는지 여부와 관계없이 이러한 비율로 존재한다.
상호 교환적으로 사용될 수 있는, 본원에서 사용된 용어 "중량 퍼센트", "wt%", 및 "wt.%"는 달리 명시되지 않는 한, 조성물의 전체 중량에 기초하는 주어진 성분의 중량 퍼센트를 나타낸다. 즉, 달리 명시되지 않는 한, 모든 wt% 값은 조성물의 전체 중량에 기초한다. 개시된 조성물 또는 제제 내 모든 성분에 대한 wt% 값들의 합은 100과 동일한 것으로 이해되어야 한다.
화합물은 표준 명명법을 이용하여 기술된다. 예를 들어, 임의의 지시된 기(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. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 기술적 및 과학적인 용어들은 일반적으로 본 발명이 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 탄소 원자 1 내지 24의 분지형 또는 비분지형 포화 탄화수소기이다. "저급 알킬(lower alkyl)"기는 1 내지 6의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아릴기"는 이에 제한하는 것은 아니나, 벤젠, 나프탈렌 등을 포함하는 임의의 탄소계 방향족기이다. 또한, 용어 "방향족"은 "헤테로아릴기"를 포함하고, 이것은 방향족기 고리 내에 통합된 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 방향족기로 정의된다. 헤테로원자의 예로는 이에 제한하는 것은 아니나, 질소, 산소, 황, 및 인을 포함한다. 아릴기는 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있다. 아릴기는 이에 제한하는 것은 아니나, 알킬, 알키닐, 알케닐, 아릴, 할라이드, 니트로, 아미노, 에스테르, 케톤, 알데하이드, 하이드록시, 카르복실산, 또는 알콕시를 포함하는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아랄킬"은 방향족기에 결합된 상기 정의된 바와 같은 알킬, 알키닐, 또는 알케닐기를 갖는 아릴기이다. 아랄킬기의 예시는 벤질기이다.
본원에서 사용된 용어 "카보네이트기"는 식 OC(O)OR로 나타내며, R은 상기 설명된 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아랄킬, 사이클로알킬, 할로겐화 알킬, 또는 헤테로사이클로알킬기일 수 있다.
용어 "유기 잔기"는 탄소 함유 잔기, 즉 하나 이상의 탄소 원자를 포함하는 잔기를 정의하고, 이에 제한하는 것은 아니나 탄소-함유 기, 잔기, 또는 라디칼을 포함한다. 유기 잔기는 다양한 헤테로원자를 포함할 수 있고, 또는 산소, 질소, 황, 인, 등을 포함하는 헤테로원자를 통해 다른 분자에 결합될 수 있다. 유기 잔기의 예로는 이에 제한하는 것은 아니나 알킬 또는 치환된 알킬, 알콕시 또는 치환된 알콕시, 모노 또는 디-치환된 아미노, 아미드 기, 등을 포함한다. 유기 잔기는 바람직하게는 1 내지 18의 탄소 원자, 1 내지 15의 탄소 원자, 1 내지 12의 탄소 원자, 1 내지 8의 탄소 원자, 1 내지 6의 탄소 원자, 또는 1 내지 4의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 유기 잔기는 2 내지 18의 탄소 원자, 2 내지 15의 탄소 원자, 2 내지 12의 탄소 원자, 2 내지 8의 탄소 원자, 2 내지 4의 탄소 원자, 또는 2 내지 4의 탄소 원자를 포함할 수 있다.
용어 "잔기(residue)"의 매우 근접한 동의어는 용어 "라디칼"로서, 명세서 및 최종 청구항에서 사용되고, 분자를 제조하는 방법과 관계 없이, 본원에 기재된 분자의 단편, 기, 또는 하부구조를 의미한다. 예를 들어, 특정 화합물에서 2,4-디하이드록시페닐 라디칼은, 2,4-디하이드록시페닐이 화합물 제조에 사용되는지 여부와 관계 없이 하기 구조를 갖는다.
Figure pct00001
일부 양태에서 라디칼(예를 들어 알킬)은 이에 결합된 하나 이상의 "치환기 라디칼"을 가짐으로써 더욱 변형(즉, 치환된 알킬)될 수 있다. 본원에서 달리 언급되지 않는 한 주어진 라디칼에서 원자의 수는 본 발명에서 중요하지 않다.
본원에 정의되고 사용된 용어, "유기 라디칼"은 하나 이상의 탄소 원자를 포함한다. 유기 라디칼은 예를 들어, 1 내지 26의 탄소 원자, 1 내지 18의 탄소 원자, 1 내지 12의 탄소 원자, 1 내지 8의 탄소 원자, 1 내지 6의 탄소 원자, 또는 1 내지 4의 탄소 원자를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 유기 라디칼은 2 내지 26의 탄소 원자, 2 내지 18의 탄소 원자, 2 내지 12의 탄소 원자, 2 내지 8의 탄소 원자, 2 내지 6의 탄소 원자, 또는 2 내지 4의 탄소 원자를 가질 수 있다. 유기 라디칼은 종종 유기 라디칼의 탄소 원자 중 적어도 일부에 결합된 수소를 갖는다. 한 예로, 무기 원자를 포함하지 않는 유기 라디칼은 5,6,7,8-테트라하이드로-2-나프틸 라디칼이다. 일부 양태에서, 유기 라디칼은 이 안에 또는 이에 결합된 할로겐, 산소, 황, 질소, 인, 등을 포함하는 1-10의 무기 헤테로원자를 포함할 수 있다. 유기 라디칼의 예로는 이에 제한하는 것은 아니나, 본원에서 정의된 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 모노-치환된 아미노, 디-치환된 아미노, 아실옥시, 시아노, 카복시, 카보알콕시, 알킬카복사미드, 치환된 알킬카복사미드, 디알킬카복사미드, 치환된 디알킬카복사미드, 알킬설포닐, 알킬설피닐, 티오알킬, 티오할로알킬, 알콕시, 치환된 알콕시, 할로알킬, 할로알콕시, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 헤테로사이클릭, 또는 치환된 헤테로사이클릭 라디칼을 포함한다. 헤테로원자를 포함하는 유기 라디칼의 일부 비제한적인 예로는 알콕시 라디칼, 트리플루오로메톡시 라디칼, 아세톡시 라디칼, 디메틸아미노 라디칼 등을 포함한다.
본원에서 사용된, 용어 "수 평균 분자량" 또는 "Mn"은 상호 교환하여 사용될 수 있고, 샘플 내 모든 폴리머 사슬의 통계적 평균 분자량을 의미하고 아래 식으로 정의된다:
Figure pct00002
상기 Mi는 사슬의 분자량이고 Ni는 해당 분자량을 가진 사슬의 수이다. Mn은 분자량 표준, 예컨대 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게는 인증된 또는 추적할 수 있는 분자량 표준을 사용하여 당업자에게 잘 알려진 방법으로 폴리머, 예컨대 폴리카보네이트 폴리머에 대해 결정될 수 있다.
본원에서 사용된, 용어 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"는 상호 교환하여 사용될 수 있고, 아래 식으로 정의된다:
Figure pct00003
상기 Mi는 사슬의 분자량이고 Ni는 해당 분자량을 가진 사슬의 수이다. Mn과 비교하여, Mw는 분자량 평균에 대한 기여를 결정하는데 주어진 사슬의 분자량을 고려한다. 따라서, 주어진 사슬의 분자량이 클수록 사슬의 Mw에 대한 기여가 더 크다. Mw는 분자량 표준, 예컨대 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게는 인증된 또는 추적할 수 있는 분자량 표준을 사용하여 당업자에게 잘 알려진 방법으로 폴리머, 예컨대 폴리카보네이트 폴리머에 대해 결정될 수 있다.
본원에서 사용된, 용어 "다분산도" 또는 "PDI"는 상호교환하여 사용될 수 있고, 아래 식으로 정의된다:
Figure pct00004
PDI는 1 이상의 값을 갖으나, 폴리머 사슬이 균일한 사슬 길이에 근접하면서 PDI는 일치에 근접한다.
본원에서 사용된, 상호교환하여 사용될 수 있는 용어 "비스A", "BPA", 또는 "비스페놀 A"는 아래 식으로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 지칭한다.
Figure pct00005
비스A는 또한 이름 4.4'-(프로판-2,2-디일)디페놀; p, p'-이소프로필리덴비스페놀; 또는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판으로 지칭될 수 있다. 비스A는 CAS # 80-05-7을 갖는다.
본원에서 사용된, "폴리카보네이트"는 카보네이트 결합에 의해 연결된, 예컨대 디하이드록시 방향족 화합물과 같은 하나 이상의 디하이드록시 화합물의 잔기를 포함하는 올리고머 또는 폴리머를 지칭한다; 이는 또한 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트, 및 (코)폴리에스테르 카보네이트를 포함한다.
폴리머의 성분에 대한 언급에서 사용된 용어 "잔기" 및 "구조 단위"는 명세서 전체에서 동의어이다.
본원에 개시된 각각의 물질은 상업적으로 이용 가능하고 및/또는 이들 물질의 생산을 위한 제조방법이 당업자에게 알려져 있다.
본원에 개시된 조성물은 어떠한 기능을 갖는 것이 이해된다. 본 명세서에는, 개시된 기능을 수행하기 위한 어떠한 구조적 요구가 개시되어 있고, 개시된 구조와 연관된 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조가 있음이 이해되고, 상기 구조는 일반적으로 동일한 결과를 성취할 수 있음이 이해된다.
상기에서 간략히 설명한 바와 같이, 본 발명은 하나 이상의 폴리카보네이트 폴리머, 및 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함하는 블랜드된 열가소성 폴리머 조성물에 관한 것으로, 상기 블랜드된 폴리머 조성물은 우수한 열 전도도 및 기계적 성능 특성 모두를 갖는다.
일 양태에서, 본 발명은 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것으로서: (a) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%; (b) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; (c) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; 및 (d) 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 미터 당 약 50 줄(J/m) 내지 약 1000 J/m의 노치형 충격 강도(notched impact strength)를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 50 J/m 내지 약 800 J/m의 노치형 충격 강도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 50 J/m 내지 약 500 J/m의 노치형 충격 강도를 갖는다.
다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 200 J/m 내지 약 3000 J/m의 비노치형 충격 강도(unnotched impact strength)를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 200 J/m 내지 약 2500 J/m의 비노치형 충격 강도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 200 J/m 내지 약 1500 J/m의 비노치형 충격 강도를 갖는다.
다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.4 W/mK 내지 약 1.0 W/mK의 관통면 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.4 W/mK 내지 약 0.8 W/mK의 관통면 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.4 W/mK 내지 약 0.6 W/mK의 관통면 열 전도도를 갖는다.
다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 1.0 W/mK 내지 약 4.0 W/mK의 면 내 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 1.0 W/mK 내지 약 3.0 W/mK의 면 내 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 1.0 W/mK 내지 약 2.5 W/mK의 면 내 열 전도도를 갖는다.
다양한 양태에서, 본 발명의 조성물은 커플링제, 산화 방지제, 이형제, UV 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 윤활제, 가소제, 안료(pigment), 염료(dye), 착색제(colorant), 대전 방지제, 조핵제, 적하 방지제, 산 소거제, 및 전술한 것 중 2 이상의 조합으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함한다. 다른 양태에서, 본 발명의 조성물은 난연제, 착색제, 1차 산화 방지제, 및 2차 산화 방지제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함한다.
일 양태에서, 개시된 폴리머 조성물은 제1 폴리카보네이트 폴리머 조성물을 포함하며 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머는 비스페놀 A, 폴리카보네이트 코폴리머, 또는 폴리에스테르 카보네이트 폴리머, 또는 이들의 조합을 포함한다.
일 양태에서, 폴리카보네이트는 예를 들어 U.S. Patent No. 7,786,246에 기재된 바와 같은 임의의 폴리카보네이트 재료 또는 재료들의 혼합물을 포함할 수 있고, 다양한 폴리카보네이트 조성물 및 방법을 개시하기 위한 특정 목적을 위해 그들의 전문이 본 명세서에 통합된다. 용어 폴리카보네이트는 하기 화학식 (1)의 반복 구조 단위를 갖는 조성물로서 더욱 정의될 수 있다:
Figure pct00006
(1)
상기 화학식 (1)에서, R1 기의 총 개수의 60 % 이상은 방향족 유기 라디칼이고 그 나머지는 지방족(aliphatic), 지환족(alicyclic) 또는 방향족 라디칼이다. 다른 양태에서, 각각의 R1은 방향족 유기 라디칼이고, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 (2)의 라디칼이다:
Figure pct00007
(2)
상기 화학식 (2)에서, A1 및 A2 각각은 모노사이클릭 2가 아릴 라디칼이고 Y1은 A1을 A2로부터 분리하는 1개 이상의 원자를 갖는 연결 라디칼이다. 다양한 양태에서, 1개의 원자가 A1을 A2로부터 분리한다. 예를 들어, 이러한 유형의 라디칼은, 이에 한정되는 것은 아니나, ―O―, ―S―, ―S(O)―, ―S(O2)―, ―C(O)―, 메틸렌, 사이클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-비사이클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로펜타데실리덴, 사이클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴과 같은 라디칼을 포함한다. 연결 라디칼 Y1은 바람직하게는 탄화수소기 또는 포화 탄화수소기 예를 들어 메틸렌, 사이클로헥실리덴 또는 이소프로필리덴이다.
다른 양태에서, 폴리카보네이트는 하기 화학식 (3)의 디하이드록시 화합물을 포함하는, 화학식 HO―R1―OH를 갖는 디하이드록시 화합물의 계면 반응(interfacial reaction)에 의해 제조될 수 있다:
Figure pct00008
(3)
상기 화학식 (3)에서, Y1, A1 및 A2는 상술한 바와 같다. 또한, 일반식 (4)의 비스페놀 화합물이 포함된다:
Figure pct00009
(4)
상기 화학식 (4)에서, Ra 및 Rb는 각각 할로겐 원자 또는 1가 탄화수소기를 나타내고 동일하거나 상이할 수 있으며; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; 및 Xa는 하기 화학식 (5)의 기 중 하나를 나타낸다:
Figure pct00010
(5)
상기 화학식 (5)에서, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가 선형 또는 사이클릭 탄화수소기를 나타내고 Re는 2가 탄화수소기이다.
다양한 양태에서, 헤테로원자 함유 사이클릭 알킬리덴기는 2 이상의 원자가를 갖는 1개 이상의 헤테로원자, 및 2개 이상의 탄소 원자를 포함한다. 헤테로원자 함유 사이클릭 알킬리덴기에서 사용하기 위한 헤테로원자는 ―O―, ―S― 및 ―N(Z)―를 포함하고, 여기서 Z는 수소, 하이드록시, C1 -12 알킬, C1 -12 알콕시 또는 C1-12 아실로부터 선택된 치환기이다. 존재하는 경우, 사이클릭 알킬리덴기 또는 헤테로원자 함유 사이클릭 알킬리덴기는 3개 내지 20개의 원자를 가질 수 있고, 1개의 포화 또는 불포화 고리, 또는 융합된 폴리사이클릭 고리 시스템일 수 있으며 상기 융합된 고리는 포화되거나, 불포화되거나 또는 방향족이다.
다양한 양태에서, 적합한 디하이드록시 화합물의 예는 U.S. Pat. No. 4,217,438에서 명칭 또는 화학식(일반적이거나 특정한)으로 개시된 디하이드록시-치환된 탄화수소를 포함한다. 적합한 디하이드록시 화합물의 구체적인 예의 비제한적인 목록은 다음을 포함한다: 레조르시놀, 4-브로모레조르시놀, 하이드로퀴논, 4,4'-디하이드록시비페닐, 1,6-디하이드록시나프탈렌, 2,6-디하이드록시-나프탈렌, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시페닐)디페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)-1-나프틸메탄, 1,2-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2-(4-하이드록시페닐)-2-(3-하이드록시페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판, 1,1-비스(하이드록시페닐)사이클로펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)이소부텐, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로도데칸, 트랜스-2,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부텐, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)아다만틴, (알파,알파'-비스(4-하이드록시페닐)톨루엔, 비스(4-하이드록시페닐)아세토니트릴, 2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-n-프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-이소프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-sec-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-사이클로헥실-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-알릴-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메톡시-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판, 1,1-디클로로-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-디브로모-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-디클로로-2,2-비스(5-페녹시-4-하이드록시페닐)에틸렌, 4,4'-디하이드록시벤조페논, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부타논, 1,6-비스(4-하이드록시페닐)-1,6-헥산디온, 에틸렌 글리콜 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)술피드, 비스(4-하이드록시페닐)술폭사이드, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오린, 2,7-디하이드록시피렌, 6,6'-디하이드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인단 ("스피로비인단 비스페놀"), 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈라이드, 2,6-디하이드록시디벤조-p-디옥신, 2,6-디하이드록시티안트렌, 2,7-디하이드록시페녹사틴, 2,7-디하이드록시-9,10-디메틸페나진, 3,6-디하이드록시디벤조푸란, 3,6-디하이드록시디벤조티오펜, 2,7-디하이드록시카바졸, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘, 2-페닐-3,3-비스-(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 ("PPPBP") 등, 뿐만 아니라 상술한 디하이드록시 화합물 중 1종 이상을 포함하는 혼합물.
다른 양태에서, 화학식 (3)으로 표시될 수 있는 비스페놀 화합물 유형의 예로는 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 (이후 "비스페놀 A" 또는 "BPA"라 함), 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, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로판, 및 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판을 포함한다. 상술한 디하이드록시 화합물 중 1종 이상을 포함한 조합이 또한 사용될 수 있다.
다양한 다른 양태에서, 치환 또는 비치환된 사이클로헥산 단위를 포함하는 비스페놀이 사용될 수 있으며, 예를 들어 하기 화학식 (6)의 비스페놀이 사용될 수 있다:
Figure pct00011
(6)
상기 화학식 (6)에서, 각각의 Rf는 독립적으로 수소, C1 -12 알킬 또는 할로겐이고; 각각의 Rg는 독립적으로 수소 또는 C1 -12 알킬이다. 상기 치환기는 지방족 또는 방향족, 직쇄, 사이클릭, 비사이클릭, 분지형, 포화 또는 불포화일 수 있다. 이러한 사이클로헥산 함유 비스페놀들, 예를 들어 2 몰의 페놀과 1 몰의 수소화된 이소포론의 반응 생성물은 높은 유리 전이 온도 및 높은 열 변형 온도를 갖는 폴리카보네이트 폴리머를 제조하는 데 유용하다. 폴리카보네이트를 포함하는 사이클로헥실 비스페놀, 또는 다른 비스페놀 폴리카보네이트와 상술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합은 APECTM 상표명 하에 Bayer Co.에 의해 공급된다.
다른 양태에서, 추가의 유용한 디하이드록시 화합물은 하기 화학식 (7)의 방향족 디하이드록시 화합물을 포함하는, 화학식 HO―R1―OH를 갖는 이러한 화합물이다:
Figure pct00012
(7)
상기 화학식 (7)에서, 각각의 Rh는 독립적으로 할로겐 원자, C1 -10 하이드로카빌 예컨대 C1 -10 알킬기, 할로겐 치환된 C1 -10 하이드로카빌 예컨대 할로겐 치환된 C1-10 알킬기이고, n은 0 내지 4이다. 상기 할로겐은 통상적으로 브롬이다.
상술한 폴리카보네이트 외에, 상기 폴리카보네이트와 다른 열가소성 폴리머의 조합, 예를 들어 호모폴리카보네이트 및/또는 폴리카보네이트 코폴리머의 조합이 사용될 수 있다.
다양한 양태에서, 호모폴리머보다 카보네이트 코폴리머가 사용하기에 바람직한 경우, 폴리카보네이트는 2종 이상의 상이한 디하이드록시 화합물 또는 디하이드록시 화합물과 글리콜 또는 하이드록시- 또는 산-말단화된(terminated) 폴리에스테르 또는 이염기 산 또는 하이드록시 산의 코폴리머를 이용할 수 있다. 폴리아릴레이트 및 폴리에스테르-카보네이트 수지 또는 이들의 블렌드가 또한 사용될 수 있다. 분지형 폴리카보네이트뿐만 아니라 선형 폴리카보네이트와 분지형 폴리카보네이트의 블렌드 또한 유용하다. 분지형 폴리카보네이트는 중합 동안 분지화제(branching agent)의 첨가에 의해 제조될 수 있다.
다른 양태에서, 상기 분지화제는 하이드록실, 카르복실, 카르복실산 무수물, 할로포르밀, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 3종 이상의 관능기를 포함하는 다관능성 유기 화합물을 포함한다. 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, 및 벤조페논 테트라카르복시산을 포함한다. 상기 분지화제는 0.05-2.0 중량%의 함량으로 첨가될 수 있다. 분지화제 및 분지형 폴리카보네이트의 제조 공정은 U.S. Pat. Nos. 3,635,895 및 4,001,184에 기술된다. 모든 유형의 폴리카보네이트 말단기는 상기 열가소성 조성물에 유용한 것으로 여겨진다.
다른 양태에서, 폴리카보네이트는 비스페놀 A로부터 유래된 선형 호모폴리머일 수 있고, 여기에서 A1과 A2 각각은 p-페닐렌이고 Y1은 이소프로필리덴이다. 폴리카보네이트는 일반적으로 25 섭씨온도 (℃)에서 클로로포름 중에 측정하였을 때, 그람 당 0.3 내지 1.5 데실리터 (dl/g), 구체적으로 0.45 내지 1.0 dl/g의 고유 점도를 가질 수 있다. 폴리카보네이트는 가교된 스티렌-디비닐 벤젠 컬럼을 사용하여, 밀리리터 당 1 밀리그람의 샘플 농도에서, 및 폴리카보네이트 표준으로 교정(calibrated)되는 겔 투과 크로마토그래피("GPC")로 측정되었을 때, 몰 당 약 10,000 그람 (g/mol) 내지 약 100,000 g/mol의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트는 약 15,000 g/mol 내지 약 55,000 g/mol의 Mw를 갖는다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트는 약 18,000 g/mol 내지 약 40,000 g/mol의 Mw를 갖는다.
이소소르비드-기반 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트는, 카보네이트 단위 및 에스테르 단위를 포함하는 다른 종류의 폴리머 단위를 포함하는 코폴리머, 및 하나 이상의 호모폴리카보네이트 및 코폴리카보네이트를 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 이러한 종류의 예시적인 폴리카보네이트 코폴리머는 폴리에스테르-폴리카보네이트 또는 폴리에스테르 카보네이트로도 알려진 폴리에스테르 카보네이트이다. 이러한 코폴리머는 올리고머릭 에스테르-함유 디하이드록시 화합물(또한 본원에서 하이드록시 말단-캡핑된 올리고머릭 아크릴레이트 에스테르로 지칭됨)로부터 유래한 카보네이트 단위를 더 포함한다.
다양한 양태에서, 본원에서 사용된 "폴리카보네이트"와 "폴리카보네이트 수지"는 호모폴리카보네이트, 카보네이트에서 서로 다른 R1 부위들을 포함하는 코폴리머(본 명세서에서 "코폴리카보네이트"라고 지칭), 카보네이트 단위와 함께 에스테르 단위, 폴리실록산 단위와 같은 다른 종류의 폴리머 단위를 포함하는 코폴리머, 및 1 이상의 호모폴리카보네이트와 코폴리카보네이트를 포함하는 조합을 더 포함한다. 본원에서 사용된, "조합"이란 블랜드, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다. 코폴리머의 한 구체적인 유형은 폴리에스테르 카보네이트이고, 이는 폴리에스테르-폴리카보네이트로도 알려져 있다. 이러한 코폴리머는 화학식 (1)의 반복되는 카보네이트 사슬 단위에 더하여, 화학식 (8)의 단위를 더 포함한다:
Figure pct00013
(8)
여기서 R2는 디히드록시 화합물에서 유래한 이가의 기이고, 및 예를 들어, C2-10 알킬렌기, C6 -20 지방족 고리기(alicyclic group), C6 -20 방향족기 또는 알킬렌기가 2 내지 6개의 탄소 원자, 구체적으로 2, 3, 또는 4개의 탄소 원자를 포함하는 폴리옥시알킬렌기일 수 있고; 및 T는 디카르복시산(지방족, 방향족, 또는 알킬 방향족)에서 유래한 이가의 기이고, 및 예를 들어, C4 -18 지방족기, C6 -20 알킬렌기, C6-20 알킬렌기, C6 -20 지방족 고리기, C6 -20 알킬 방향족기, 또는 C6 -20 방향족기일 수 있다. R2는 곧은 사슬, 가지친 사슬, 또는 고리(다중 고리를 포함) 구조를 갖는 C2~30 알킬렌기일 수 있다. 또는, R2는 상기 화학식 (4)의 방향족 디히드록시 화합물, 또는 상기 화학식 (7)의 방향족 디히드록시 화합물에서 유래할 수 있다.
상기 폴리에스테르 단위를 제조하는데 쓰일 수 있는 방향족 디카르복실산의 예로는 이소프탈산 또는 테레프탈산, 1,2-디(p-카르복시페닐)에탄, 4,4'-디카르복시디페닐 에테르, 4,4'-비스벤조산, 및 전술한 산들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 융합 고리를 포함하는 산들도 존재할 수 있는데, 예를 들어 1,4-,1,5-, 또는 2,6-나프탈렌디카르복시산과 같은 경우이다. 구체적인 디카르복시산의 예시는 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복시산, 사이클로헥산 디카르복시산, 또는 이들의 조합이다. 다양한 양태에서, 구체적인 디카르복시산의 예시는 이소프탈산의 테레프탈산에 대한 중량비가 약 91:9 내지 약 2:98인 이소프탈산과 테레프탈산의 조합을 포함한다. 또 다른 양태에서, R2는 C2 -6 알킬렌기이고 T는 p-페닐렌, m-페닐렌, 나프탈렌, 이가 고리형 지방족기, 또는 이들의 조합이다. 이러한 종류의 폴리에스테르에는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)가 포함된다.
일 양태에서, 열가소성 조성물은 폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머, 및 특히 화학식 (8)의 에스테르 단위가 본 명세서에서 지방족 디카르복시산 에스테르 단위라고도 지칭되는 연질 블록 에스테르 단위를 포함하는 폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머를 포함할 수 있다. 연질 블록 에스테르 단위를 포함하는 이러한 폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머는 본 명세서에서 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트로도 불린다. 연질 블록 에스테르 단위는 (C6 -20이 말단 카르복시기를 포함하는) C6 -20 지방족 디카르복시산 에스테르 단위일 수 있고, 및 곧은 사슬(즉, 무분지형)이거나 가지친 사슬 디카르복시산, 사이클로알킬 또는 사이클로알킬리덴-함유 디카르복시산 단위, 또는 이러한 구조 단위들의 조합일 수 있다. 또 다른 양태에서, C6 ~20 지방족 디카르복시산 에스테르 단위는 메틸렌(-CH2-) 반복 단위를 포함하는 곧은 사슬 알킬렌기를 포함한다. 도 다른 양태에서, 유용한 연질 블록 에스테르 단위는 화학식 (8a)의 단위를 포함한다:
Figure pct00014
(8a)
상기에서 m은 4 내지 18이다. 화학식 (8a)의 다른 양태에서, m은 8에서 10이다. 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 25 wt%보다 낮거나 동일한 연질 블록 단위를 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 총 중량을 기준으로, 화학식 (8a)의 단위를 0.5 내지 10 wt%, 구체적으로 1 내지 9 wt%, 더욱 구체적으로 3 내지 8 wt%의 양으로 포함한다.
폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 연질 블록 에스테르 단위들과 카보네이트 단위들의 코폴리머이다. 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 화학식 (8b)로 나타낸다:
Figure pct00015
(8b)
여기서 R3은 각각 독립적으로 화학식 (4) 또는 (7)의 디히드록시방향족 화합물로부터 유래하고, m은 4 내지 18이며, 및 x와 y는 각각 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 평균 중량 백분율을 나타내는데 평균 중량 백분율 비율 x:y는 10:90 내지 0.5:99.5, 구체적으로 9:91 내지 1:99, 더욱 구체적으로 8:92 내지 3:97이고, 이때 x+y는 100이다.
본 명세서에서 정의된, 연질 블록 에스테르 단위는 알파, 오메가 C6 ~20 지방족 디카르복시산 또는 그 반응성 유도체로부터 유래할 수 있다. 다른 양태에서, 연질 블록 에스테르 단위는 알파, 오메가 C10 ~12 지방족 디카르복시산 또는 그 반응성 유도체로부터 유래할 수 있다. 또 다른 양태에서, 반복 메틸렌(-CH2-) 단위(여기서 m은 화학식 (8a)에서 정의한 대로임)의 사슬에 의하여 말단의 카르복실레이트 기들이 연결된, 화학식 (8a)에 따른 지방족 에스테르 단위의 카르복실레이트 부분은 해당 디카르복시산 또는 그 반응성 유도체, 예를 들어 그 산 할라이드(구체적으로 산 클로라이드), 에스테르 등으로부터 유래한다. 예시적인 알파, 오메가 디카르복시산(해당 산 클로라이드가 이로부터 유래될 수 있음)에는 (아디프산이라고도 지칭하는) 헥산디오산(hexanedioic acid)과 같은 알파, 오메가 C6 디카르복시산; (세바스산이라고도 지칭하는) 데칸디오산과 같은 알파, 오메가 C10 디카르복시산; 및 (종종 "DDDA"로도 약칭하는) 도데칸디오산과 같은 알파, 오메가 C12 디카르복시산이 포함된다. 지방족 디카르복시산은 이러한 예시적인 탄소 사슬 길이에 국한되지 않으며, 및 C6 ~20의 한정 하에서 다른 사슬 길이를 사용할 수도 있다는 것을 명심하여야 한다. 다양한 다른 양태에서, 곧은 사슬 메틸렌기와 비스페놀 A 폴리카보네이트기를 포함하는 연질 블록 에스테르 단위를 갖는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 화학식 (8c)에서 보여진다:
Figure pct00016
(8c)
여기서 m은 4 내지 18이고 x와 y는 화학식 (8b)에서 정의한 대로이다. 구체적인 예시 양태에서, 유용한 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트 코폴리머는 세바스산 에스테르 단위와 비스페놀 A 카보네이트 단위(화학식 8(c), 여기서 m은 8이고, x:y의 평균 중량비는 6:94이다)를 포함한다.
일 양태에서, 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트는 계면 중합 및 용융 중합과 같은 공정에 의해 제조될 수 있다.
다양한 양태에서, 본원에 개시된 폴리카보네이트 화합물 및 폴리머는, 용융 중합 공정에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 용융 중합 공정에서, 폴리카보네이트는 에스테르 교환 촉매의 존재 하에서, 용융 상태에서 디하이드록시 반응물(들)(즉, 이소소르비드, 지방족 디올 및/또는 지방족 디애시드(diacid), 및 임의의 추가의 디하이드록시 화합물) 및 디아릴 카보네이트 에스테르, 예를 들어, 디페닐 카보네이트, 또는 더욱 구체적으로 일 양태에서, 활성화 카보네이트, 예를 들어, 비스(메틸 살리실)카보네이트의 공반응에 의해 제조된다. 이 반응은 전형적인 중합 장치, 예를 들어, 1개 이상의 연속적 교반 반응기("CSTR"), 플러그 유동 반응기, 와이어 습윤 낙하 중합기(wire wetting fall polymerizer), 자유 낙하 중합기, 와이핑된 필름 중합기(wiped film polymerizers), BANBURYTM 혼합기, 일축 또는 이축 압출기, 또는 상술한 것의 조합에서 수행될 수 있다. 한 양태에서, 휘발성 1가 페놀은 증류에 의해 용융 반응물로부터 제거될 수 있으며, 중합체는 용융 잔여물로서 분리된다.
용융 중합은 금속 양이온 및 음이온을 포함하는, 본원에서 알파 촉매라고도 지칭되는 제1 촉매를 포함하는 에스테르 교환 촉매를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 양이온은 Li, Na, K, Cs, Rb, Mg, Ca, Ba, Sr, 또는 상술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함하는 알칼리 또는 알칼리 토금속이다. 음이온은 하이드록사이드(OH-), 수퍼옥사이드(O2 -), 티올레이트(HS-), 설파이드(S2 -), C1 -20 알콕사이드, C6 -20 아릴옥사이드, C1 -20 카르복실레이트, 비포스페이트를 포함하는 포스페이트, C1 -20 포스포네이트, 비설페이트를 포함하는 설페이트, 비설파이트 및 메타비설파이트를 포함하는 설파이트, C1 -20 설포네이트, 비카보네이트를 포함하는 카보네이트, 또는 상술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합이다. 다른 양태에서, 알칼리 토금속 이온 및 알칼리 금속 이온을 모두 포함하는 유기산 염도 사용될 수 있다. 촉매로서 유용한 유기산 염은 포름산, 아세트산, 스테아르산 및 에틸렌디아민테트라아세트산("EDTA")의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 염으로 예시된다. 또한, 상기 촉매는 비휘발성 무기산의 염을 포함할 수 있다. "비휘발성"은 참조된 화합물이 주위 온도 및 압력에서 주목할 만한 증기압을 갖지 않는 것을 의미한다. 특히, 이러한 화합물은 폴리카르보네이트의 용융 중합이 전형적으로 수행되는 온도에서 휘발성이 아니다. 비휘발성 산의 염은 포스파이트의 알칼리 금속염; 포스파이트의 알칼리 토금속염; 포스페이트의 알칼리 금속염; 및 포스페이트의 알칼리 토금속염이다. 예시적인 에스테르 교환 촉매는 리튬 하이드록사이드, 나트륨 하이드록사이드, 칼륩 하이드록사이드, 세슘 하이드록사이드, 망간 하이드록사이드, 칼슘 하이드록사이드, 바륨 하이드록사이드, 리튬 포르메이트, 나트륨 포르메이트, 칼륨 포르메이트, 세슘 포르메이트, 리튬 아세테이트, 나트륨 아세테이트, 칼륨 아세테이트, 리튬 카보네이트, 나트륨 카보네이트, 칼륨 카보네이트, 리튬 메톡사이드, 나트륨 메톡사이드, 칼륨 메톡사이드, 리튬 에톡사이드, 나트륨 에톡사이드, 칼륨 에톡사이드, 리튬 페녹사이드, 나트륨 페녹사이드, 칼륨 페톡사이드, 나트륨 설페이트, 칼륨 설페이트, NaH2PO3, NaH2PO4, Na2H2PO3, KH2PO4, CsH2PO4, Cs2H2PO4, Na2SO3, Na2S2O5, 나트륨 메실레이트, 칼륨 메실레이트, 나트륨 토실레이트, 칼륨 토실레이트, 망간 이나트륨 에틸렌디아민 테트라아세테이트(EDTA 망간 이나트륨 염), 또는 상술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 상술한 목록은 예시적인 것이며 이들로 제한되는 것으로 고려되지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 일 양태에서, 에스테르 교환 촉매는 알칼리 또는 알칼리 토금속 염을 포함하는 알파 촉매이다. 예시적인 양태에서, 에스테르 교환 촉매는 나트륨 하이드록사이드, 칼륨 하이드록사이드, 나트륨 카보네이트, 칼륨 카보네이트, 나트륨 메톡사이드, 칼륨 메톡사이드, NaH2PO4, 또는 상술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
알파 촉매의 양은 용융 중합의 조건에 따라 매우 다양할 수 있으며, 약 0.001 내지 약 500 마이크로몰(μmol)일 수 있다. 일 양태에서, 알파 촉매의 양은, 용융 중합에 존재하는 지방족 디올 및 임의의 다른 디하이드록시 화합물의 몰 당 약 0.01 내지 약 20 μmol, 구체적으로, 약 0.1 내지 약 10 μmol, 더욱 구체적으로, 약 0.5 내지 약 9 μmol, 및 더욱 구체적으로 약 1 내지 약 7 μmol일 수 있다.
다른 양태에서, 본원에서 베타 촉매라고도 지칭되는 제2 에스테르 교환 촉매는 선택적으로 용융 중합 공정에 포함될 수 있고, 단, 이러한 제2 에스테르 교환 촉매의 포함은 폴리카르보네이트의 목적하는 성질에 상당히 부정적인 영향을 주지 않는다. 예시적인 에스테르 교환 촉매는 상기 화학식 (R3)4Q+X의 상 전이 촉매의 조합을 더 포함할 수 있고, 여기서, 각각의 R3은 동일하거나 상이하며, C1 -10 알킬기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; 및 X는 할로겐 원자 또는 C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 예시적인 상 전이 촉매 염은 예를 들어, [CH3(CH2)3]4NX, [CH3(CH2)3]4PX, [CH3(CH2)5]4NX, [CH3(CH2)6]4NX, [CH3(CH2)4]4NX, CH3[CH3(CH2)3]3NX, 및 CH3[CH3(CH2)2]3NX를 포함하고, 여기서, X는 Cl-, Br-, C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 이러한 에스테르 교환 촉매의 예는 테트라부틸암모늄 하이드록사이드, 메틸트리부틸암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸암모늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 하이드록사이드, 테트라부틸포스포늄 아세테이트, 테트라부틸포스포늄 페놀레이트, 또는 상술한 것 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 다른 용융 에스테르 교환 촉매는 알칼리 토금속염 또는 알칼리 금속염을 포함한다. 다양한 양태에서, 베타 촉매가 바람직한 경우, 베타 촉매는 알파 촉매에 대해, 10 이하, 구체적으로 5 이하, 더욱 구체적으로 1 이하, 및 더더욱 구체적으로 0.5 이하의 몰비로 존재할 수 있다. 다른 양태에서, 본 명세서에서 개시된 용융 중합 반응은 앞서 기술된 바와 같은 알파 촉매만을 사용하며, 어떠한 베타 촉매도 실질적으로 없다. 본 명세서에서 정의되는 "실질적으로 없다"는 것은 용융 중합 반응으로부터 베타 촉매가 제외된 경우를 의미할 수 있다. 한 양태에서, 베타 촉매는 용융 중합 반응에 사용된 모든 성분들의 총 중량을 기준으로, 약 10 ppm(part per million) 미만, 구체적으로 1 ppm 미만, 더욱 구체적으로 0.1 ppm 미만, 더욱 구체적으로 약 0.01 ppm 이하, 및 더욱 구체적으로 약 0.001 ppm 이하의 양으로 존재한다.
한 양태에서, 말단 캡핑제(사슬 정지제라고도 지칭됨)가 분자량 성장 속도를 제한하기 위해 선택적으로 사용될 수 있고, 따라서 폴리카보네이트 중의 분자량을 제어할 수 있다. 예시적인 사슬 정지제는 특정한 모노페놀성 화합물(즉, 하나의 자유 하이드록시기를 갖는 페닐 화합물), 모노카르복시산 클로라이드, 및/또는 모노클로로포르메이트를 포함한다. 페놀성 사슬 정지제는 페놀 및 C1-C22 알킬 치환된 페놀, 예를 들어, p-쿠밀-페놀, 레조르시놀 모노벤조에이트, 및 p- 및 t-부틸 페놀, 크레졸, 및 디페놀의 모노에테르, 예를 들어, p-메톡시페놀로 예시화된다. 8 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 분지형 사슬 알킬 치환기가 있는 알킬 치환된 페놀이 구체적으로 언급될 수 있다.
다른 양태에서, 말단기는 임의의 첨가되는 말단 캡핑기로부터 유도될 수 있을 뿐만 아니라, 모노머 비율의 선택, 불완전한 중합, 사슬 절단(scission) 등으로부터 카보닐 공급원(즉, 디아릴 카보네이트)으로부터 유도될 수 있고, 이는 하이드록시기, 카르복시산기 등과 같은 유도체화 가능한(derivatizable) 관능기를 포함할 수 있다. 일 양태에 있어서, 본원에서 정의된 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는, 폴리카보네이트의 말단기는 디아릴 카보네이트로부터 유도된 구조 단위를 포함할 수 있으며, 상기 구조 단위는 말단기일 수 있다. 다른 양태에 있어서, 상기 말단기는 활성화 카보네이트로부터 유도된다. 이러한 말단기는 적합하게 치환되고 활성화 카보네이트의 알킬 에스테르와 폴리카보네이트 폴리머 사슬 말단의 하이드록시기와의 에스테르 교환 반응으로부터 유도될 수 있으며, 이는 상기 하이드록시기가 상기 활성화 카보네이트의 카보네이트 카보닐과 반응하는 대신, 상기 활성화 카보네이트의 에스테르 카보닐과 반응하는 조건 하에서 이루어진다. 이러한 방식으로, 용융 중합 공정 중에 존재하고 활성화 카보네이트로부터 유도되는 하위 구조 또는 에스테르 함유 화합물로부터 유도된 구조 단위는 에스테르 말단기를 형성할 수 있다.
한 양태에서, 용융 중합 반응은 반응 혼합물을 일련의 온도-압력-시간 프로토콜에 가함으로써 수행될 수 있다. 일부 양태에서, 이는 단계적으로 압력을 점차적으로 낮추면서 단계적으로 반응 온도를 점차적으로 증가시키는 것을 포함한다. 한 양태에서, 압력은 반응 출발시 대략 대기압에서부터 약 1 밀리바(100 파스칼(Pa)) 이하까지, 또는 다른 양태에 있어서, 반응이 완료에 가까워짐에 따라 몇몇 단계로 0.1 밀리바(10 Pa) 이하까지 감소된다. 온도는 반응 혼합물의 대략적인 용융 온도의 온도에서 시작하여 단계적으로 달라질 수 있고, 이후 최종 온도까지 증가될 수 있다. 한 양태에서, 반응 혼합물은 실온에서부터 약 150℃까지 가열된다. 이러한 양태에서, 중합 반응은 약 150℃ 내지 약 220℃의 온도에서 시작한다. 다른 양태에서, 중합 온도는 약 220℃ 이하일 수 있다. 다른 양태에서, 중합 반응은 약 250℃까지 증가될 수 있고, 선택적으로 약 320℃의 온도까지 더욱 증가될 수 있으며, 이들 사이의 모든 하위 범위(subranges)까지 증가될 수 있다. 한 양태에서, 전체 반응 시간은 약 30분(min) 내지 약 200분일 수 있으며, 이들 사이의 모든 하위 범위일 수 있다. 이 절차는 일반적으로 반응물이 반응하여 바람직한 분자량, 유리전이온도 및 물리적 특성을 갖는 폴리카보네이트를 제공하는 것을 보장할 것이다. 상기 반응은 메틸 살리실레이트와 같은 에스테르 치환된 알코올 부산물의 생성과 함께 폴리카보네이트 사슬의 형성을 진행시킨다. 한 양태에서, 부산물의 효과적인 제거는 압력을 감소시키는 것과 같은 다양한 기술들에 의해 달성될 수 있다. 일반적으로 압력은 반응 초기에서 비교적 높게 시작하고 반응 내내 계속해서 낮아지며 온도는 반응 내내 증가한다.
한 양태에서, 반응의 진행은 반응 혼합물의 용융 점도 또는 겔 투과 크로마토그래피와 같은 당해 기술 분야에서 알려진 기술들을 사용하여 반응 혼합물의 중량 평균 분자량을 측정함으로써 모니터링될 수 있다. 이들 특성은 개별 샘플을 취함으로써 측정될 수 있거나 또는 온라인으로 측정될 수 있다. 바람직한 용융 점도 및/또는 분자량에 도달한 이후, 최종 폴리카보네이트 생성물은 고체 또는 용융 형태로 반응기로부터 분리될 수 있다. 앞의 부분에서 설명된 바와 같은 지방족 호모폴리카보네이트 및 지방족-방향족 코폴리카보네이트를 제조하는 방법은 배치(batch) 또는 연속 공정으로 이루어질 수 있으며, 본 명세서에서 개시된 공정은 바람직하게는 무용매 모드에서 수행되는 것이 당해 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 선택된 반응기는 이상적으로는 자동 세척(self-cleaning)되어야 하고, 임의의 "핫 스팟(hot spot)"을 최소화해야 한다. 그러나, 상업적으로 입수할 수 있는 것과 유사한 벤트 압출기(vented extruder)가 사용될 수 있다.
또한 폴리에스테르-폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트는, 계면 중합에 의해 제조될 수 있다. 계면 중합을 위한 반응 조건이 다양할 수 있으나, 예시적인 공정은 일반적으로 수성 가성 소다 또는 칼리(potash) 내에서 2가 페놀 반응물을 용해 또는 분산시키는 단계, 적합한 수-불혼화성 용매 매체(water-immiscible solvent medium)에 수득된 혼합물을 첨가하는 단계, 및 촉매 예를 들어 트리에틸아민 또는 상 전이 촉매의 존재 하에서, 예를 들어, 약 8 내지 약 10의 제어된 pH 조건 하에서 상기 반응물을 카보네이트 전구체와 접촉시키는 단계를 포함한다. 가장 일반적으로 사용되는 수 불혼화성 용매들은 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔, 등을 포함한다.
카보네이트 전구체는 예컨대, 카보닐 브로마이드 또는 카보닐 클로라이드와 같은 카보닐 할라이드, 또는 글리콜(예컨대, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등의 비스할로포메이트) 또는 디하이드릭 페놀(예컨대, 비스페놀 A, 하이드로퀴논 등의 비스클로로포메이트)의 비스할로포메이트와 같은 할로포메이트를 포함한다. 카보네이트 전구체의 전술한 유형 중 하나 이상을 포함하는 조합 역시 사용될 수 있다. 예시적인 양태에서, 카보네이트 연결을 형성하기 위한 계면 중합 반응은 카보네이트 전구체로서 포스파젠을 사용하고, 이는 포스게네이션 반응이라고 불린다.
사용될 수 있는 상 전이 촉매 중에서, 화학식 (R3)4Q+X의 촉매가 있고, 여기서 각각의 R3은 동일하거나 상이하며, C1 -10 알킬기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; 및 X는 할로겐 원자 또는 C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 유용한 상 전이 촉매는 예를 들어, [CH3(CH2)3]4NX, [CH3(CH2)3]4PX, [CH3(CH2)5]4NX, [CH3(CH2)6]4NX, [CH3(CH2)4]4NX, CH3[CH3(CH2)3]3NX, 및 CH3[CH3(CH2)2]3NX를 포함하고, 여기서 X는 Cl-, Br-, C1 -8 알콕시기 또는 C6 -18 아릴옥시기이다. 상 전이 촉매의 유효량은 포스겐화 혼합물 중의 비스페놀의 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 10 wt%일 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 상전이 촉매의 유효량은 포스겐화 혼합물 중의 비스페놀의 중량을 기준으로 0.5 내지 2 중량%일 수 있다.
모든 종류의 폴리카보네이트 말단기는, 이러한 말단기가 조성물의 원하는 특성에 상당히 부정적으로 영향을 미치지 않는다는 전제 하에서, 폴리카보네이트 조성물에서 유용한 것으로 간주된다.
분지형 폴리카보네이트 블록은 분지화제(branching agent)를 중합 도중에 가하여 제조할 수 있다. 이 분지화제에는 세 개 이상의 작용기를 포함하는 다작용기 유기 화합물이 포함되는데, 작용기는 하이드록실, 카르복실, 카르복시산 무수물, 할로포르밀, 및 전술한 작용기들의 조합으로부터 선택된다. 구체적인 예에는 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 트리멜리트산 삼염화물, 트리스-p-히드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC (1,3,5-트리스((p-히드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA (4(4(1,1-비스(p-히드록시페닐)-에틸)알파,알파-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포르밀 프탈산 무수물, 트리메스산(trimesic acid), 및 벤조페논 테트라카르복시산이 포함된다. 상기 분지화제는 약 0.05 내지 약 2.0 wt %의 수준으로 첨가될 수 있다. 선형 폴리카보네이트와 분지형 폴리카보네이트를 포함하는 혼합물이 사용될 수 있다.
중합 도중에 사슬 마감제(chain stopper)(캡핑제라고도 불림)가 포함될 수 있다. 사슬 마감제는 분자량 증가 속도를 제한하여, 폴리카보네이트에서 분자량을 조절한다. 예시적인 사슬 마감제에는 일부 모노-페놀 화합물, 모노-카르복시산 클로라이드, 및/또는 모노-클로로포름메이트이 포함된다. 모노-페놀 사슬 마감제의 예시로는 단일 고리 페놀 예컨대 페놀 및 C1-C22 알킬-치환된 페놀 예컨대 p-쿠밀-페놀, 레조르시놀 모노벤조에이트, 및 p- 및 삼급-부틸 페놀; 및 p-메톡시페놀과 같은 디페놀의 모노에테르가 있다. 탄소 원자 8 내지 9개를 갖는 분지형 사슬 알킬 치환기가 있는 알킬-치환된 페놀은 구체적으로 언급된다. 몇몇 모노-페놀릭 자외선 흡수제도 캡핑제로 쓰일 수 있는데, 예를 들어 4-치환된-2-히드록시벤조페논 및 그 유도체, 아릴 살리실레이트, 디페놀의 모노에스테르 예컨대 레조르시놀 모노벤조에이트, 2-(2-히드록시아릴)-벤조트리아졸 및 그 유도체, 2-(2-히드록시아릴)-1,3,5-트리아진 및 그 유도체 등이 있다.
모노-카르복시산 염화물도 사슬 마감제로 사용될 수 있다. 여기에는 염화벤조일, C1-C22 알킬 치환 벤조일의 염화물, 염화톨루오일, 할로겐 치환 벤조일의 염화물, 염화브로모벤조일, 염화시나모일, 염화4-나디미도벤조일(4-nadimidobenzoyl chloride) 및 이들의 조합과 같은 단일 고리, 모노-카르복시산 염화물; 트리멜리트 무수 염화물 및 염화나프토일과 같은 다중 고리, 모노-카르복시산 염화물; 및 단일 고리와 다중 고리 모노-카르복시산 염화물의 조합이 포함된다. 지방족 모노카르복시산의 염화물로서 탄소 원자 수가 약 22 이하인 것이 유용하다. 염화아크릴오일과 염화메타크리오일과 같은 지방족 모노카르복시산의 기능화된 염화물도 유용하다. 또한 모노-클로로포르메이트도 유용한데, 여기에는 단일 고리, 모노-클로로포르메이트, 예컨대 페닐 클로로포르메이트, 알킬-치환된 페닐 클로로포르메이트, p-쿠밀 페닐 클로로포르메이트, 톨루엔 클로로포르메이트, 및 이들의 조합이 포함된다.
구체적으로, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트를 포함하는 폴리에스테르-폴리카보네이트는 계면 중합에 의해 제조될 수 있다. 디카르복시산(예컨대 알파, 오메가 C6 -20 지방족 디카르복시산) 그 자체를 사용하는 것보다, 대응하는 디카르복시산 할라이드, 특히 산 디클로라이드 및 산 디브로마이드와 같은 디카르복시산의 반응성 유도체를 사용하는 것이 가능하고, 때로는 더 바람직하다. 따라서, 예를 들어 이소프탈산, 테레프탈산, 또는 전술한 것(폴리(아크릴레이트 에스테르)-폴리카보네이트에 대해) 중 하나 이상을 포함하는 조합을 사용하는 것을 대신하여, 이소프탈오일 디클로라이드, 테레프탈오일 디클로라이드, 및 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 사용하는 것이 가능하다. 유사하게는, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트에 대해, 예를 들어 C6 디카르복실산 클로라이드 (아디포일 클로라이드), C10 디카르복실산 클로라이드 (세바코일 클로라이드), 또는 C12 디카르복실산 클로라이드 (도데칸디오일 클로라이드)와 같은 산 클로라이드 유도체를 사용하는 것이 가능하며, 심지어 바람직하다. 디카르복실산 또는 반응성 유도체는 제1 축합 (condensation)에서 디히드록시방향족 화합물과 축합될 수 있으며, 다음으로 인시츄(in situ) 포스겐화로 디히드록시방향족 화합물과 카보네이트 연결을 생성시킨다. 또는, 디카르복실산 또는 유도체는 포스겐화와 동시에 디히드록시방향족 화합물과 축합될 수 있다.
일 양태에서, 다른 점에서 조성적으로 적합한 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 용융 체적 속도가 적합하게 높지 않은 경우, 즉, 용융 체적 유량 속도("MVR")가 250℃, 1.2 킬로그람(kg)의 로드에서 측정되는 경우 10분 당 13 입방 센티미터 (cc/10 min) 미만인 경우, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는, 반응성 압출 조건 하에서 재배열 촉매를 사용하는 처리에 의해 개질되어 더 높은 유동성을 갖는 반응 생성물을 제공할 수 있다 (즉, 250℃, 1.2 kg의 로드에서 측정되는 경우 13 cc/10 min 이상). 반응성 압출 동안, 재배열 촉매의 희석 수용액을 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트가 공급되는 압출기 내로 주입하여, 재배열 촉매는 전형적으로 400 ppm 중량 이하의 작은 함량으로 포함된다.
다른 양태에서, 재배열-촉매는 테트라알킬포스포늄 하이드록사이드, 테트라알킬포스포늄 알콕사이드, 테트라알킬포스포늄 아릴옥사이드, 테트라알킬포스포늄 카보네이트, 테트라알킬암모늄 하이드록사이드, 테트라알킬암모늄 카보네이트, 테트라알킬암모늄 포스파이트, 테트라알킬암모늄 아세테이트, 또는 전술한 촉매 중 하나 이상을 포함하는 조합이고, 각 알킬은 독립적으로 C1 -6 알킬이다. 구체적인 양태에서, 유용한 재배열 촉매는 테트라 C1 -6 알킬포스포늄 하이드록사이드, C1 -6 알킬 포스포늄 페녹사이드, 또는 전술한 촉매 중 하나 이상을 포함하는 조합이다. 예시적인 재배열 촉매는, 테트라-n-부틸포스포늄 하이드록사이드이다.
다른 양태에서, 재배열 촉매는 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트의 중량을 기준으로, 40 내지 120 ppm, 구체적으로 40 내지 110 ppm, 더욱 구체적으로 40 내지 100 ppm의 양으로 존재한다.
상기 대략적으로 정의된 폴리카보네이트는 폴리에스테르를 갖는 상기 폴리카보네이트의 블랜드를 더 포함할 수 있다. 유용한 폴리에스테르는, 예를 들어, 폴리(알킬렌 디카르복실레이트), 액상 크리스탈린 폴리에스테르, 및 폴리에스테르 코폴리머를 포함하는, 화학식 (8)의 반복 단위를 갖는 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 본원에 설명된 폴리에스테르는 일반적으로 블랜드될 때 폴리카보네이트와 완전히 혼합될 수 있다.
이러한 폴리에스테르는 일반적으로 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르), 폴리(알킬렌 아릴레이트)를 포함하는 폴리(알킬렌 에스테르), 방향족 폴리에스테르를 포함한다. 방향족 폴리에스테르는 식 (8)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있고, D와 T 각각은 전술된 바와 같은 방향족 기이다. 한 양태에서, 유용한 방향족 폴리에스테르는 예컨대, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀)에스테르, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)에스테르, 폴리[(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀)에스테르-co-(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)]에스테르, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 또한 코폴리에스테르를 제조하기 위해 지방족 이산 (diacid) 및/또는 지방족 폴리올로부터 유도되는 단위의, 폴리에스테르의 전체 중량을 기준으로 적은 함량 예를 들어, 약 0.5 내지 약 10 wt%를 갖는 방향족 폴리에스테르가 고려된다. 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 식 (8)의 폴리에스테르 구조를 가질 수 있고, 여기에서 T는 방향족 디카르복실레이트, 사이클로지방족 디카르복실산, 또는 이들의 유도체로부터 유래된 기를 포함한다. 구체적으로 유용한 T 기의 예로는 1,2-, 1,3-, 및 1,4-페닐렌; 1,4- 및 1,5-나프틸렌; 시스- 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌; 등을 포함한다. 구체적으로, T가 1,4-페닐렌인 경우, 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)이다. 또한, 폴리(알킬렌 아릴레이트)에 대해, 구체적으로 유용한 알킬렌기 D는, 예컨대, 에틸렌, 1,4-부틸렌, 및 시스- 및/또는 트랜스-1,4-(사이클로헥실렌)디메틸렌을 포함하는 비스-(알킬렌-2기 치환된 사이클로헥산)을 포함한다. 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 예는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)("PET"), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)("PBT"), 및 폴리(프로필렌 테레프탈레이트)("PPT")를 포함한다. 또한 폴리(에틸렌 나프타노에이트)("PEN"), 및 폴리(부틸렌 나프타노에이트)("PBN")와 같은 폴리(알킬렌 나프토에이트)가 유용하다. 유용한 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)는 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)("PCT")이다. 전술한 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 조합 역시 사용될 수 있다.
다른 에스테르기를 갖는 알킬렌 테레프탈레이트 반복 에스테르 단위를 포함하는 코폴리머 또한 유용할 수 있다. 유용한 에스테르 단위에는 서로 다른 알킬렌 테레프탈레이트 단위들이 포함될 수 있고, 이들은 폴리머 사슬 중에 개개의 단위로서, 또는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블록으로서 존재할 수 있다. 이러한 코폴리머의 구체적인 예로는 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트)가 포함되고, 여기서 상기 폴리머가 50 몰%(mol%) 이상의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 "PETG"로 약칭되고, 및 상기 폴리머가 50 몰% 이상의 폴리(1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 "PCTG"로 약칭된다.
또한 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)는 폴리(알킬렌 사이클로헥산디카르복실레이트)를 포함할 수 있다. 이들 중, 구체적인 예는 하기 화학식 (9)의 반복 단위를 갖는 폴리(1,4-사이클로헥산-디메탄올-1,4-사이클로헥산디카르복실레이트)("PCCD")이다:
Figure pct00017
(9)
여기에서, 화학식 (8)을 이용하여 설명된 바와 같이, R2는 1,4-사이클로헥산디메탄올로부터 유도된 1,4-사이클로헥산디메틸렌기이고, 및 T는 사이클로헥산디카르복실레이트 또는 이의 화학적 등가물(equivalent)로부터 유도된 사이클로헥산 고리이며, 시스-이성질체, 트랜스-이성질체, 또는 전술한 이성질체 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
폴리에스테르는 상술한 바와 같이 계면 중합 또는 용융-공정 축합, 용액 상 축합, 또는 에스테르 교환 중합으로 얻어질 수 있고 여기서, 예를 들어, 디메틸 테레프탈레이트와 같은 디알킬 에스테르가 산 촉매를 사용하여 에틸렌 글리콜로 에스테르 교환되어, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 생성시킬 수 있다. 분지형 폴리에스테르를 사용하는 것이 가능하며 분지화제, 예를 들어, 3관능성 또는 다관능성 카복실산 또는 3개 이상의 히드록실기를 갖는 글리콜이 포함되었다. 또한, 조성물의 최종 용도에 따라, 폴리에스테르 상에 여러 농도의 산 및 히드록실 말단기를 가지는 것이 때때로 바람직하다.
폴리에스테르-폴리카보네이트 코폴리머는 일반적으로 1,500 내지 100,000 g/mol, 구체적으로 1,700 내지 50,000 g/mol의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 일 양태에서, 폴리(지방족 에스테르)-폴리카보네이트는 15,000 내지 45,000 g/mol, 구체적으로 17,000 내지 40,000 g/mol, 더욱 구체적으로 20,000 내지 30,000 g/mol, 더욱 구체적으로 20,000 내지 25,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 분자량 결정은 가교된 스티렌-디비닐벤젠 컬럼을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 수행되고 폴리카보네이트 레퍼런스에 대해 교정된다. 샘플은 밀리리터 당 약 1 밀리그람 (mg/ml)의 농도로 준비되고, 분 당 약 1.0 밀리리터 (ml/min)의 유량 속도로 용출된다.
폴리에스테르-폴리카보네이트는 ASTM D1238-04 또는 ISO 1133에 따라 1.2kg의 하중, 300℃에서 측정되었을 때, 일반적으로 약 5 내지 약 150 cc/10 min, 구체적으로 약 7 내지 약 125 cc/10 min, 더욱 구체적으로 약 9 내지 약 110 cc/10 min, 더욱 구체적으로 약 10 내지 약 100 cc/10 min의 MVR을 가질 수 있다. 상업적인 폴리카보네이트와 폴리에스테르 블랜드는 예컨대, XYLEXTM X7300를 포함하는 상표명 XYLEXTM로 시중에서 구입될 수 있고, 상업적인 폴리에스테르-폴리카보네이트는 예컨대, LEXANTM SLX-9000을 포함하는 상표명 LEXANTM SLX 폴리머로 구입될 수 있고, 및 SABIC Innovative Plastics(이전명 GE Plastics)로부터 입수 가능하다.
다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 호모폴리머이다. 또 다른 양태에서, 호모폴리머는 비스페놀 A로부터 유래한 반복 단위를 포함한다.
다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 코폴리머이다. 또 다른 양태에서, 코폴리머는 BPA 유래 반복 단위를 포함한다. 또 다른 양태에서, 코폴리머는 세바스산 유래 반복 단위를 포함한다. 또 다른 양태에서, 코폴리머는 세바스산 및 BPA 유래 반복 단위를 포함한다.
다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 이용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정되었을 때, 약 15,000 내지 약 75,000 g/mole의 중량 평균 분자량을 갖는다.
다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 2개 이상의 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 블랜드이다.
다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 상기 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 상기 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 35 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 35 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 45 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 45 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 60 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다.
한 양태에서, 개시된 폴리머 조성물은 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분을 포함하고, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다. 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 1,1,1-트리스-히드록시 페닐 에탄 분지형 폴리카보네이트, p-히드록시벤조니트릴로 말단 캡핑된 1,1,1-트리스-히드록시 페닐 에탄 분지형 폴리카보네이트, 및 트리멜리틱 트리클로라이드("TMTC") 분지형 PC, 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 트리스-(하이드록시페닐)에탄 유래 잔기를 포함한다. 트리스-(히드록시페닐)에탄은 또한 1,1,1-트리스-히드록시 페닐 에탄으로 지칭됨을 이해하여야 한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 p-히드록시벤조니트릴로 말단 캡핑된다.
분지형 폴리카보네이트 블록은 분지화제(branching agent)를 중합 도중에 가하여 제조할 수 있다. 이 분지화제에는 세 개 이상의 작용기를 포함하는 다작용기 유기 화합물이 포함되고, 작용기는 히드록실, 카르복실, 카르복시산 무수물, 할로포르밀 및 전술한 작용기의 혼합물로부터 선택된다. 구체적인 예에는 트리멜리트산, 무수 트리멜리트, 트리멜리틱 트리클로라이드, 트리스-p-히드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC(1,3,5-트리스((p-히드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA(4(4(1,1-비스(p-히드록시페닐)-에틸)알파, 알파-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포르밀 프탈산 무수물, 트리메스산(trimesic acid), 및 벤조페논 테트라카르복시산이 포함된다. 분지화제는 약 0.05 내지 약 2.0 wt %의 수준으로 첨가될 수 있다. 선형 폴리카보네이트와 분지형 폴리카보네이트를 포함하는 혼합물도 사용될 수 있다.
다양한 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 트리멜리트산, 무수 트리멜리트, 트리멜리틱 트리클로라이드, 트리스-p-히드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC(1,3,5-트리스((p-히드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA(4(4(1,1-비스(p-히드록시페닐)-에틸)알파, 알파-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포르밀 프탈산 무수물, 트리메스산(trimesic acid), 및 벤조페논 테트라카르복시산으로부터 선택되는 분지화제에서 유래한 잔기(residues)를 포함한다.
일부 양태에서, 분지된 폴리카보네이트 물질을 생성하기 위해 특정한 종류의 분지화제가 사용된다. 이들 분지된 폴리카보네이트 물질은 통계적으로 2개 이상의 기를 가진다. 분지화제는 원하는 분지 함량, 즉 2개 이상의 말단 기를 달성하기에 충분한 양으로(비스페놀 모노머에 대해) 첨가된다. 중합체의 분자량은 분지화제의 첨가시 매우 높아질 수 있으며, 중합 동안 지나친 점성을 피하기 위해서 사슬-중단제가 사용될 수 있다. 사용된 사슬-중단제의 양은 일반적으로 비스페놀 모노머와 비교하여 5 mol% 이상 20 mol% 미만이다.
이러한 분지화제는 방향족 트리아실 할라이드, 예를 들어 식 (17)의 트리아실 클로라이드:
Figure pct00018
(17)
상기 식에서, Z는 할로겐, C1 -3 알킬, C1 -3 알콕시, C7 -12 아릴알킬렌, C7 -12 알킬아릴렌, 또는 니트로이고, z는 0 내지 3이다; 식 (18)의 3-치환된 페놀:
(18)
상기 식에서, T는 C1 -20 알킬, C1 -20 알킬렌옥시, C7 -12 아릴알킬, 또는 C7 -12 알킬아릴이고, Y는 할로겐, C1 -3 알킬, C1 -3 알콕시, C7 -12 아릴알킬, C7 -12 알킬아릴, 또는 니트로이고, y는 0 내지 4이다; 또는 식 (19)의 화합물(이사틴-비스-페놀)을 포함한다:
Figure pct00020
(19).
조성물에서 특히 효과적인 구체적인 분지화제의 예들은 트리멜리틱 트리클로라이드("TMTC"), 트리스-p-하이드록시페닐에탄("THPE"), 및 이사틴-비스-페놀을 포함한다. 다양한 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 트리멜리틱 트리클로라이드("TMTC"), 대안적으로 트리스-(하이드록시페닐)에탄 또는 1,1,1-트리스-하이드록시 페닐 에탄으로 지칭되는 트리스-p-하이드록시페닐에탄("THPE"), 및 이사틴-비스-페놀로부터 선택되는 분지화제에서 유래한 잔기를 포함한다. 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지화제 트리멜리틱 트리클로라이드("TMTC")에서 유래한 잔기를 포함한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지화제 트리스-(하이드록시페닐)에탄에서 유래한 잔기를 포함한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지화제 이사틴-비스-페놀에서 유래한 잔기를 포함한다.
중합체의 제조에 사용된 분지화제의 양은 많은 고려사항, 예를 들어 R1 기의 종류, 사슬-중단제, 예를 들어 시아노페놀의 양, 및 폴리카보네이트의 원하는 분자량에 따를 것이다. 일반적으로, 분지화제의 양은 100 R1 단위 당 0.1 내지 10 분지 단위, 구체적으로 100 R1 단위 당 0.5 내지 8 분지 단위, 더 구체적으로 100 R1 단위 당 0.75 내지 5 분지 단위를 제공하는 것이 효과적이다. 식 (9)를 갖는 분지화제의 경우, 분지화제 트리에스테르 기는 100 R1 단위 당 0.1 내지 10 분지 단위, 구체적으로 100 R1 단위 당 0.5 내지 8 분지 단위, 더 구체적으로 100 R1 단위 당 0.75 내지 5 분지화제 트리에스테르 단위의 양으로 존재한다. 식 (10) 또는 (11)을 갖는 분지화제의 경우, 형성된 분지화제 트리페닐 카보네이트 기는 100 R1 단위 당 0.1 내지 10 분지 단위, 구체적으로 100 R1 단위 당 0.5 내지 8 분지 단위, 더 구체적으로 100 R1 단위 당 0.75 내지 5 트리페닐카보네이트 단위의 양으로 존재한다. 일부 구체예에서, 둘 이상의 분지화제의 조합이 사용될 수 있다. 또는, 분지화제는 0.05 내지 2.0 wt%의 농도로 첨가될 수 있다.
한 구체예에서, 폴리카보네이트는 상기 설명된 단위; 폴리카보네이트 총 몰을 기준으로 3 mol% 이상의 분지화제로부터 유래된 부분; 및 8.3 내지 11 pKa를 갖는 말단 봉쇄제(end-capping agent)로부터 유래된 말단 봉쇄기를 포함하는 분지된 폴리카보네이트이다. 분지화제는 트리멜리트 트리클로라이드, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄 또는 트리멜리트 트리클로라이드와 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄의 조합을 포함할 수 있고, 말단-봉쇄제는 페놀 또는 시아노 기, 지방족 기, 올레핀 기, 방향족 기, 할로겐, 에스테르 기, 에테르 기, 또는 전술한 것의 적어도 하나를 포함하는 조합의 치환체를 함유한 페놀이다. 다양한 양태에서, 말단-봉쇄제는 페놀, p-t-부틸페놀, p-메톡시페놀, p-시아노페놀, p-쿠밀페놀("PCP"), p-하이드록시벤조니트릴, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다. 다른 구체예에서, 말단-봉쇄제는 페놀, p-t-부틸페놀, p-메톡시페놀, p-시아노페놀, p-쿠밀페놀, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다.
다른 양태에서, 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머 성분은 계면 공정(interfacial process)에 의해 제조된다.
다양한 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA에서 유래한 잔기를 포함한다.
다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 1 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 1 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 1 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다.
일 양태에서, 개시된 폴리머 조성물은 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분을 포함한다. 코폴리머의 폴리실록산(본원에서 또한 "폴리디오가노실록산"으로 지칭됨) 블록은 화학식 (10)의 반복 실록산 단위(본원에서 또한 "디오가노실록산 단위"로 지칭됨)를 포함한다:
Figure pct00021
(10)
상기에서 각 R의 존재는 동일하거나 상이하며, C1 -13 1가 유기 라디칼이다. 예를 들어, R은 독립적으로 C1-C13 알킬기, C1-C13 알콕시기, C2-C13 알켄일기, C2-C13 알켄일옥시기, C3-C6 시클로알킬기, C3-C6 시클로알콕시기, C6-C14 아릴기, C6-C10 아릴옥시기, C7-C13 아릴알킬기, C7-C13 아릴알콕시기, C7-C13 알킬아릴기, 또는 C7-C13 알킬아릴옥시기일 수 있다. 전술한 기들은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드, 또는 이들의 조합으로 완전히 또는 부분적으로 할로겐화될 수 있다. 전술한 R 기들의 조합이 동일한 코폴리머에 사용될 수 있다.
식 (10)에서 D 값은 열가소성 조성물 중 각 성분의 종류 및 상대적 양, 조성물의 원하는 특성 등의 고려사항에 따라서 광범위하게 변할 수 있다. 일반적으로, D는 2 내지 1,000, 구체적으로 2 내지 500, 더 구체적으로 5 내지 100의 평균 값을 가질 수 있다. 일부 적용에서, D는 30 내지 60의 평균 값을 가질 수 있다. 예시적인 실록산 블록은 45의 평균 D 값을 가질 수 있다.
D의 값이 더 낮은 경우, 예를 들어 40 미만인 경우, 비교적 더 많은 양의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 반대로, D의 값이 더 높은 경우, 예를 들어 40을 초과하는 경우, 비교적 더 적은 양의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 사용하는 것이 필수적일 수 있다.
제1 및 제2(또는 그 이상의) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체의 조합이 사용될 수 있으며, 여기서 제1 공중합체의 D의 평균 값은 제2 공중합체의 D의 평균 값보다 낮다.
한 양태에서, 폴리디오가노실록산 블록은 식 (11)의 반복 구조 단위에 의해 제공된다:
Figure pct00022
(11)
여기에서 D는 상기 정의된 대로이고, 각 R은 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있으며, 상기 정의된 대로이고, 각 Ar은 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있으며, 포화 또는 불포화 C6-C30 아릴렌 라디칼이고, 여기서 결합은 방향족 부분에 직접 연결된다. 식 (11)에서 유용한 Ar 기는 C6-C30 디하이드록시아릴렌 화합물, 예를 들어 상기 식 (3), (4), 또는 (7)의 디하이드록시아릴렌 화합물로부터 유래될 수 있다. 전술한 디하이드록시아릴렌 화합물 중 하나 이상을 포함하는 조합이 또한 사용될 수 있다. 디하이드록시아릴렌 화합물의 구체적인 예시는 1,1-비스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 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, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 비스(4-하이드록시페닐설피드) 및 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판이다. 또한, 전술한 디하이드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 사용될 수 있다.
식 (11)의 단위는 식 (12)의 해당 디하이드록시 화합물로부터 유래될 수 있다:
Figure pct00023
(12)
여기에서 R, Ar, 및 D는 상기 정의된 대로이다. 식 (12)의 화합물은 상 전이 조건 하에서, 예를 들어, 알파, 오메가-비스아세톡시폴리디오가노실록산과 디하이드록시아릴렌 화합물의 반응에 의해 수득될 수 있다.
다른 양태에서, 폴리디오가노실록산 블록은 식 (13)의 단위를 포함한다:
Figure pct00024
(13)
여기에서 R 및 D는 상기 정의된 대로이고, 각 R4의 존재는 독립적으로 이가 C1-C30 알킬렌이며, 여기에서 중합된 폴리실록산 단위는 이의 해당 디하이드록시 화합물의 반응 잔기이다. 구체적인 양태에서, 폴리디오가노실록산 블록은 식 (14)의 반복 구조 단위에 의해 제공된다:
Figure pct00025
(14)
여기에서 R 및 D는 상기 정의된 대로이다. 식 (14)에서 각 R5는 독립적으로 2가 C2-C8 지방족 기이다. 식 (14)에서 각 M은 동일하거나 상이할 수 있으며, 할로겐, 시아노, 니트로, C1-C8 알킬티오, C1-C8 알킬, C1-C8 알콕시, C2-C8 알켄일, C2-C8 알켄일옥시 기, C3-C8 시클로알킬, C3-C8 시클로알콕시, C6-C10 아릴, C6-C10 아릴옥시, C7-C12 아릴알킬, C7-C12 아릴알콕시, C7-C12 알킬아릴, 또는 C7-C12 알킬아릴옥시일 수 있고, 여기서 각 n은 독립적으로 0, 1, 2, 3, 또는 4이다.
한 구체예에서, M은 브로모 또는 클로로, 알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸 또는 프로필, 알콕시 기, 예컨대 메톡시, 에톡시 또는 프로폭시, 또는 아릴 기, 예컨대 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴이고; R5은 디메틸렌, 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌 기이고; R은 C1 -8 알킬, 할로알킬, 예컨대 트리플루오로프로필, 시아노알킬, 또는 아릴, 예컨대 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴이다. 다른 구체예에서, R은 메틸, 또는 메틸과 트리플루오로프로필의 혼합물, 또는 메틸과 페닐의 혼합물이다. 또 다른 구체예에서, M은 메톡시이고, n은 1이고, R5은 2가 C1-C3 지방족 기이고, R은 메틸이다.
식 (14)의 단위는 해당 디하이드록시 폴리디오가노실록산(15)으로부터 유래될 수 있다:
Figure pct00026
(15)
여기에서 R, D, M, R5, 및 n은 상기 정의된 대로이다. 이러한 디하이드록시 폴리실록산은 식 (16)의 실록산 하이드리드와 지방족 불포화 모노하이드릭 페놀 사이에 백금 촉매된 부가를 행함으로써 제조될 수 있다:
Figure pct00027
(16)
여기에서 R 및 D는 이미 정의된 대로이다. 유용한 지방족 불포화 모노하이드릭 페놀은 예를 들어, 유게놀, 2-알릴페놀, 4-알릴-2-메틸페놀, 4-알릴-2-페닐페놀, 4-알릴-2-브로모페놀, 4-알릴-2-t-부톡시페놀, 4-페닐-2-페닐페놀, 2-메틸-4-프로필페놀, 2-알릴-4,6-디메틸페놀, 2-알릴-4-브로모-6-메틸페놀, 2-알릴-6-메톡시-4-메틸페놀 및 2-알릴-4,6-디메틸페놀을 포함한다. 또한, 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물이 사용될 수 있다.
예시적인 폴리실록산-폴리카보네이트는 디메틸실록산 단위(예를 들어, R이 메틸인 식 (11))에서 유래된 폴리실록산 단위, 및 비스페놀 A, 예를 들어 각 A1 및 A2가 p-페닐렌이고 Y1이 이소프로필렌인 식 (3)의 디하이드록시 화합물에서 유래된 카보네이트 단위를 포함한다. 폴리실록산-폴리카보네이트는 2,000 내지 100,000 g/mol, 구체적으로 5,000 내지 50,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 일부 구체적인 폴리실록산-폴리카보네이트는, 예를 들어 15,000 내지 45,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가진다. 본원에서 언급된 분자량은 가교된 스티렌-디비닐 벤젠 컬럼을 이용하여, 약 1 mg/ml의 샘플 농도에서 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 바와 같고, 및 폴리카보네이트 표준으로 교정된 바와 같다.
다양한 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머이다. 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머의 폴리카보네이트 블록은 BPA 유래 잔기를 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머의 폴리카보네이트 블록은 호모폴리머다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머의 폴리실록산 블록은 디메틸실록산 반복 단위를 포함한다.
다양한 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 5 wt% 내지 약 30 wt% 폴리실록산 블록을 포함한다. 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 10 wt% 내지 약 25 wt% 폴리실록산 블록을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 15 wt% 내지 약 25 wt% 폴리실록산 블록을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 17.5 wt% 내지 약 22.5 wt% 폴리실록산 블록을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 19 wt% 내지 약 21 wt% 폴리실록산 블록을 포함한다.
다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 25 wt%보다 적거나 동일한 폴리실록산 블록을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 22.5 wt%보다 적거나 동일한 폴리실록산 블록을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 20 wt%보다 적거나 동일한 폴리실록산 블록을 포함한다.
다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 약 1 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 1 wt% 내지 약 20 wt%로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 약 1 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 블랜드를 포함한다.
한 양태에서, 본 발명의 블랜드된 열가소성 조성물은 열 전도성 필러를 포함한다. 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 탄소 섬유, ZnS, CaO, MgO, ZnO, TiO2, H2Mg3(SiO3)4, CaCO3, Mg(OH)2, 마이카, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)3, BaSO4, CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 및 클레이, 또는 이들의 조합에서 선택된다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 고(high) 열 전도성 필러를 포함한다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 30 W/mK보다 높거나 동일한 전도도를 갖는다.
고(high) 열 전도성 필러의 예로는, 이에 제한하는 것은 아니나, AlN(알루미늄 나이트라이드), Al4C3(알루미늄 카바이드), Al2O3(알루미늄 옥사이드), BN(보론 나이트라이드), AlON(알루미늄 옥시나이트라이드), MgSiN2(마그네슘 실리콘 나이트라이드), SiC(실리콘 카바이드), Si3N4(실리콘 나이트라이드), 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al2O3, BN, SiC, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 BN, 그라파이트, 및 팽창 그라파이트, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
본 발명에서 사용된 그라파이트는 합성적으로 생산되거나 또는 자연적으로 생산될 수 있으며, 또는 1 마이크로미터(㎛)보다 작은 두께를 갖는 팽창 그라파이트 또는 팽창 가능한 그라파이트일 수 있다. 일 양태에서, 그라파이트는 자연적으로 생성된 것이다. 세 가지 유형의 상업적으로 입수 가능한 자연적으로 생성된 그라파이트가 있다. 플레이크 그라파이트(flake graphite), 무정형 그라파이트(amorphous graphite) 및 크리스탈 베인 그라파이트(crystal vein graphite)이다. 일 양태에서, 그라파이트는 플레이크 그라파이트이고, 상기 플레이크 그라파이트는 일반적으로 10-800 ㎛ 직경 및 1-150 ㎛ 두께 크기 범위 및 80-99.9% 탄소 범위의 순도를 갖는 개별 조각으로 발견된다. 다른 양태에서 그라파이트는 구형이다.
본 발명에서 사용된 보론 나이트라이드는 일반적으로 헥사고날 보론 나이트라이드(h-BN)이며, 완전한 h-BN 또는 터보스트래틱(turbostratic) 보론 나이트라이드(t-BN)일 수 있다. BN 입자는 큰 크기의 단일 BN 크리스탈 파우더, 작은 크기의 BN 입자들의 덩어리(agglomerate), 이들의 혼합물, 뭉쳐진 구형 파우더, 또는 BN 섬유일 수 있다. 일 양태에서, BN 평균 입자 크기 또는 직경에서 D50은 1 내지 500 ㎛의 범위일 수 있다. 다른 양태에서, 이 범위 내에서, 보론 나이트라이드 입자들은 약 3 이상, 또는 약 5 ㎛ 이상의 크기를 갖는다. 여기에 나타낸 입자 크기는 단일 BN 입자 또는 임의의 평면에서 그것의 덩어리를 의미한다. 일 양태에서, BN은 95% 내지 99.8% 범위의 BN 순도를 갖는다. 일 양태에서, 98%가 넘는 BN 순도 및 3 내지 50 ㎛ 범위의 평균 크기를 갖는 큰 단일 크리스탈 크기의 플레이크 BN이 사용된다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러를 포함한다. 다른 양태에서, 중간(intermediate) 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK의 전도도를 갖는다.
중간(intermediate)의 열 전도성 필러의 예로는, 이에 제한하는 것은 아니나 ZnS, CaO, MgO, ZnO, 및 TiO2, 또는 이들의 조합을 포함한다. 또 다른 양태에서, 중간 열 전도성 필러는 TiO2이다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함한다. 다른 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK보다 낮은 전도도를 갖는다.
저(low) 열 전도성 필러의 예로는, 이에 제한하는 것은 아니나 H2Mg3(SiO3)4, CaCO3, Mg(OH)2, 마이카, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)3, BaSO4, CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 및 클레이를 포함한다. 다른 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러는 H2Mg3(SiO3)4, Mg(OH)2, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)3, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러는 H2Mg3(SiO3)4, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)3, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러는 H2Mg3(SiO3)4이다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러 성분은 약 1 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러 성분은 약 10 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러 성분은 약 20 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 5 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 5 wt% 내지 약 45 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러와, 상기 중간(intermediate) 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK의 전도도를 갖는 것이며, 및 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러, 상기 저(low) 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK보다 낮은 전도도를 갖는 것을 포함한다.
다른 양태에서, 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러와 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 열 전도성 필러 성분은 약 1 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러와 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 열 전도성 필러 성분은 약 10 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러와 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 열 전도성 필러 성분으로, 여기에서 상기 중간 열 전도성 필러는 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하고, 및 상기 저 열 전도성 필러는 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러와 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 열 전도성 필러 성분으로, 여기에서 상기 중간 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하고, 및 상기 저 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러와 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 열 전도성 필러 성분으로, 여기에서 상기 중간 열 전도성 필러는 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하고, 및 상기 저 열 전도성 필러는 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러는 TiO2 및 H2Mg3(SiO3)4를 포함한다.
다양한 양태에서, 열 전도성 필러는 TiO2 및 H2Mg3(SiO3)4를 포함하고, 함께 약 1 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 TiO2 및 H2Mg3(SiO3)4를 포함하고, 함께 약 10 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 열 전도성 필러는 TiO2 및 H2Mg3(SiO3)4를 포함하고, 여기에서 TiO2는 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하고 및 H2Mg3(SiO3)4는 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 TiO2 및 H2Mg3(SiO3)4를 포함하고, 여기에서 TiO2는 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하고 및 H2Mg3(SiO3)4는 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 TiO2 및 H2Mg3(SiO3)4를 포함하고, 여기에서 TiO2는 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하고 및 H2Mg3(SiO3)4는 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 개시된 폴리머 조성물은 폴리에스테르 폴리머 성분을 더 포함한다. 다른 양태에서, 폴리에스테르 폴리머는, 대안적으로 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) 또는 PBT로도 지칭되는 폴리부틸렌 테레프탈레이트이다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르 폴리머는, 대안적으로 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 또는 PET로도 지칭되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다.
다른 양태에서, 폴리에스테르 폴리머 성분은 약 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르 폴리머 성분은 약 0 wt% 초과 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르 폴리머 성분은 약 1 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르 폴리머 성분은 약 1 wt% 초과 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르 폴리머 성분은 약 5 wt% 초과 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 에스테르 교환 반응 또는 직접 에스테르화 반응에 의한 테레프탈산 및 에틸렌 글리콜의 중축합(polycondensation)이 개시된 블랜드된 폴리카보네이트 조성물에 사용하기에 적절한 PET를 제조하는데 사용될 수 있다. 또 다른 양태에서, PET는 에틸렌 글리콜 및 테레프탈산의 에스테르화에 의해 또는 디메틸 테레프탈레이트의 에틸렌 글리콜과의 에스테르 상호교환 후, 안티모니 트리옥사이드와 같은 촉매의 존재 하에, 약 285℃의 온도 및 약 1 mmHg의 압력에서의 중축합에 의해 제조될 수 있다. 이후 PET 반응 생성물은 약 285℃의 온도 및 1 기압의 압력에서 물로 압출되고 거기에서 고형화될 수 있다. 고체 PET는 이후 당해 기술 분야에서 통상의 기술자에게 알려진 수단에 의해 펠렛화될 수 있다. 예를 들어, 상기 PET는 수중 펠렛화기를 사용하여 펠렛화될 수 있다. PET의 고유 점도는 질소와 같은 비활성 기체의 존재 하의 고체 상태 중합에 의해 증가될 수 있다는 것이 알려져 있다(예를 들어 미국 특허 제4,064,112호 참조).
본 명세서에 사용된 용어 "폴리에틸렌 테레프탈레이트" 및 "PET"가 제조 방법에 상관없이 PET를 포함하는 것을 의미함을 주목해야 한다. 또한, 이러한 용어는 소량 예를 들어, 폴리머의 약 20 wt% 미만의 개질제와 반응한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리머를 포함하는 것을 의미한다. 이러한 개질제는 1,4 부탄 디올, 사이클로헥산 디메탄올 및 1,3 프로판 디올과 같은 다양한 디올을 포함한다. 다른 개질제는 이소프탈산, 아디프산, 2,6 나프탈렌 디카르복실산 및 p-하이드록시 벤조산과 같은 다양한 이산을 포함한다. 소량의 사슬 분지화제 및/또는 사슬 종결제가 또한 사용될 수 있다. 이러한 사슬 분지화제는 예를 들어, 다관능성 산 및/또는 트리메틸올 프로판 및 펜타에리트리톨과 같은 다관능성 알코올을 포함한다. 사슬 종결제는 단관능성 알코올 및/또는 스테아르산 및 벤조산과 같은 단관능성 카르복실산을 포함한다. 사슬 분지화제 및 사슬 종결제의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 이러한 사슬 분지화제 및 사슬 종결제를 포함하는 PET는 미국 특허 제4,161,579호에 기술된다.
다양한 양태에서, 개시된 폴리머 조성물은 충격 개질제 폴리머 성분을 더 포함한다. 다른 양태에서, 충격 개질제 성분은 하나 이상의 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌("ABS") 폴리머, 하나 이상의 벌크 중합된 ABS("BABS") 폴리머, 또는 하나 이상의 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌("MBS") 폴리머를 포함한다. 또 다른 양태에서, 충격 개질제 성분은 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 폴리머를 포함한다. 또 다른 양태에서, 충격 개질제 성분은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 폴리머 조성물을 포함한다.
다른 양태에서, ABS 폴리머 조성물은 벌크-중합된 ABS이다. 또 다른 양태에서, ABS 폴리머 조성물은 스티렌 아크릴로니트릴("SAN")-그래프트 에멀젼 ABS이다.
다른 양태에서, 충격 개질제는 0 wt% 초과 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 충격 개질제는 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 충격 개질제는 0 wt% 초과 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 충격 개질제는 약 1 wt% 초과 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 충격 개질제는 약 5 wt% 초과 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물은 강성(stiffness)(예를 들어, 모듈러스 및 인장 강도)을 증가시키기 위하여 보강 성분을 더 포함한다. 적합한 필러 또는 보강제의 예는, 요구되는 특성에 역효과를 주지 않는다는 전제 하에서 이러한 용도를 위해 알려진 임의의 물질을 포함한다. 예를 들어, 적합한 필러 및 보강제는 알루미늄 실리케이트(멀라이트(mullite)), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융 실리카(fused silica), 결정성 실리카 그라파이트, 천연 규사(natural silica sand) 등과 같은 실리케이트 및 실리카 분말; 질화 붕소 분말, 규산 붕소 분말 등과 같은 붕소 분말; TiO2, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘 등과 같은 산화물; 황산 칼슘(이의 무수물, 이수화물, 또는 삼수화물); 백악(chalk), 석회암(limestone), 대리석(marble), 합성 경질 칼슘 카보네이트 등과 같은 칼슘 카보네이트; 섬유상, 모듈상(modular), 침상, 라멜라 탈크 등을 포함하는 탈크; 규회석(wollastonite); 표면 처리된 규회석; 중공(hollow) 및 중실(solid) 유리구, 실리케이트 구, 세노스피어, 알루미노실리케이트(아르모스피어) 등과 같은 유리구; 경질 카올린(hard kaolin), 연질 카올린(soft kaolin), 소성된 카올린, 폴리머 매트릭스 수지와의 상용성을 촉진하기 위한 당해 기술분야에 알려진 다양한 코팅을 포함하는 카올린 등을 포함하는 카올린; 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 카바이드, 철, 니켈, 구리 등과 같은 단결정 섬유(single crystal fiber) 또는 "휘스커(whisker)"; 석면, 탄소 섬유, E, A, C, ECR, R, S, D 또는 NE 유리와 같은 유리 섬유 등과 같은 섬유(연속 섬유 및 절단된 섬유를 포함); 황화 몰리브덴, 황화 아연 등과 같은 황화물; 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트(ferrite), 바륨 설페이트, 중정석(heavy spar) 등과 같은 바륨 화합물; 입자상 또는 섬유상 알루미늄, 청동(bronze), 아연, 구리 및 니켈 등과 같은 금속 및 금속 산화물; 유리 박편(flake), 박편화된 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드(aluminum diboride), 알루미늄 박편, 강철 박편 등과 같은 박편화된 필러; 섬유상 필러, 예를 들어, 알루미늄 실리케이트, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘 및 황산 칼슘 반수화물(hemihydrate) 등 중 1종 이상을 포함하는 블렌드로부터 유도된 것과 같은 무기 단섬유; 나무를 분쇄하여 얻은 나무 분말, 양마, 셀룰로오스, 목화, 사이잘, 황마, 아마, 전분, 코르크 분말, 리그닌, 라미, 등나무, 용설란, 대나무, 헴프, 분쇄된 땅콩 껍질, 옥수수, 코코넛(야자껍질의 섬유), 쌀 곡물 껍데기와 같은 섬유상 제품 등과 같은 천연 필러 및 보강제; 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 유기 필러, 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤즈옥사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알코올) 등과 같은 섬유 형성이 가능한 유기 폴리머로부터 형성된 보강용 유기 섬유상 필러; 뿐만 아니라 운모(mica), 점토(clay), 장석(feldspar), 연도 분진(flue dust), 필라이트(fillite), 석영(quartz), 규암(quartzite), 펄라이트(perlite), 트리폴리(tripoli), 규조토(diatomaceous earth), 카본 블랙 등과 같은 추가적인 필러 및 보강제, 또는 상기 필러 또는 보강제 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 또 다른 양태에서, 필러는 탈크, 유리 섬유, 양마 섬유 또는 이들의 조합이다. 또 다른 양태에서, 필러는 유리 섬유이다. 필러 및 보강제는 전도성을 용이하게 하기 위하여 금속 물질 층으로 코팅되거나, 폴리머 매트릭스 수지와의 접착 및 분산을 향상시키기 위하여 실란, 실록산 또는 실란 및 실록산의 조합으로 표면 처리될 수 있다.
다른 양태에서, 보강 필러는 유리 비드, 유리 섬유, 유리 플레이크, 운모, 탈크, 점토, 규회석, 황화 아연, 산화 아연, 탄소 섬유, 세라믹 코팅된 그라파이트, 및 이산화 티타늄으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 보강 필러는 유리 섬유이다. 또 다른 양태에서, 유리 섬유는 연속상이다. 또 다른 양태에서, 유리 섬유는 절단된 것이다.
다른 양태에서, 유리 섬유는 원형, 플랫(flat), 또는 불규칙적인 단면을 갖는다. 또 다른 양태에서, 유리 섬유는 원형 단면을 갖는다. 또 다른 양태에서, 유리 섬유는 약 4 ㎛ 약 15 ㎛의 직경을 갖는다.
다른 양태에서, 유리 섬유는 아미노 실란, 왁스, 및 에폭시 실란, 또는 이들의 혼합물로 표면 처리될 수 있다. 또 다른 양태에서, 유리 섬유는 표면 처리되지 않을 수 있다.
다른 양태에서, 보강 필러는 단일필라멘트 또는 다중필라멘트 섬유의 형태로 제공될 수 있고, 단독으로 사용되거나 또는 다른 유형의 섬유와 조합하여, 예를 들면, 동시-직조(co-weaving) 또는 코어/덮개(core/sheath), 사이드-바이-사이드(side-by-side), 오렌지-타입 또는 매트릭스 및 피브릴 구성, 또는 섬유 제조 분야의 당업자에 알려진 다른 방법에 의하여 사용될 수 있다. 적합한 동시 직조 구조는 예를 들면, 유리 섬유-탄소 섬유, 탄소 섬유-방향족 폴리이미드 (아라미드) 섬유, 및 방향족 폴리이미드 섬유유리 섬유 등을 포함한다. 섬유상 필러는 예를 들면, 조방사(roving), 직조 섬유상 보강제(woven fibrous reinforcements), 예컨대 0-90도 직물(fabric) 등; 연속 스트랜드 매트(continuous strand mat), 절단된 스트랜드 매트(chopped strand mat), 티슈, 종이 및 펠트(felt) 등과 같은 비직조 섬유상 보강제(non-woven fibrous reinforcements); 또는 브레이드(braid)와 같은 3차원 보강제(three-dimensional reinforcements)의 형태로 공급될 수 있다.
다양한 양태에서, 보강 필러는 커플링제를 함유하는 표면 처리제로 표면 처리된 것일 수 있다. 적합한 커플링제는 이에 제한되는 것은 아니나, 실란-베이스 커플링제, 또는 티타네이트-베이스 커플링제, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적용 가능한 실란-베이스 커플링제는 아미노실란, 에폭시실란, 아미도실란, 아지도실란 및 아크릴실란을 포함한다.
다른 양태에서, 보강 필러는 미립자이다.
다른 양태에서, 보강 필러는 섬유상이다. 또 다른 양태에서, 섬유상 필러는 원형 단면(circular cross-section)을 갖는다. 또 다른 양태에서, 섬유상 필러는 비 원형 단면(non-circular cross-section)을 갖는다.
다른 양태에서, 보강 필러는 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 보강 필러는 0 wt% 초과 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 보강 필러는 0 wt% 초과 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 보강 필러는 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 보강 필러는 0 wt% 초과 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 개시된 폴리머 조성물은 하나 이상의 난연제를 더 포함할 수 있고, 상기 난연제는 본 발명의 폴리머 조성물에 사용하기에 적합한 임의의 난연제 재료 또는 난연제 재료들의 혼합물을 포함할 수 있다. 다양한 양태에서, 상기 난연제는 인 함유 난연제이다. 다른 양태에서, 상기 난연제는 올리고머 포스페이트 난연제, 폴리머 포스페이트 난연제, 방향족 폴리포스페이트 난연제, 올리고머 포스포네이트 난연제, 페녹시포스파젠 올리고머 난연제, 및 혼합된 포스페이트/포스포네이트 에스테르 난연제 조성물로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 상기 난연제는 하나 이상의 포스페이트 및/또는 할로겐을 포함하고 있지 않거나 또는 실질적으로(substantially) 포함하고 있지 않은 것이다. 또 다른 양태에서, 상기 난연제는 할로겐을 포함하고 있지 않거나 또는 실질적으로 포함하고 있지 않은 것이다.
다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 인, 브롬, 및/또는 염소를 포함하는 유기 화합물로부터 선택되는 난연제를 더 포함한다. 비-브롬화 및 비-염소화된 인-함유 화합물이 규제 원인, 예를 들어 인-질소 본드를 포함하는 유기 화합물 및 유기 포스페이트로 인해 특정 응용분야에서 바람직할 수 있다. 예시적인 유기 포스페이트는 화학식 (GO)3P=O의 방향족 포스페이트를 포함할 수 있고, 여기서 각각의 G는 독립적으로 알킬, 사이클로알킬, 아릴, 알카릴, 또는 아랄킬기이며, 단 적어도 하나의 G는 방향족기이다. 2개의 G기는 함께 결합되어 사이클릭기, 예를 들어, 디페닐 펜타에리트리톨 디포스페이트를 제공할 수 있으며, 이는 Axelrod에 의해 미국 특허 제4,154,775호에 기술되어 있다. 다른 적합한 방향족 포스페이트는, 예를 들어 페닐 비스(도데실)포스페이트, 페닐 비스(네오펜틸)포스페이트, 페닐 비스(3,5,5'-트리메틸헥실)포스페이트, 에틸 디페닐 포스페이트, 2-에틸헥실 디(p-톨일)포스페이트, 비스(2-에틸헥실)p-톨일 포스페이트, 트리톨일 포스페이트, 비스(2-에틸헥실)페닐 포스페이트, 디부틸 페닐 포스페이트, 2-클로로에틸 디페닐 포스페이트, p-톨일 비스(2,5,5'-트리메틸헥실)포스페이트, 2-에틸헥실 디페닐 포스페이트 등일 수 있다. 구체적인 방향족 포스페이트는 각각의 G가 방향족인 것, 예를 들어 트리페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 이소프로필화 트리페닐 포스페이트 등이다.
다른 양태에서, 디- 또는 다관능성 방향족 인-함유 화합물 또한 존재할 수 있다. 적합한 디- 또는 다관능성 방향족 인-함유 화합물의 예로는 트리페닐 포스페이트("TPP"), 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트("RDP"), 하이드로퀴논의 비스(디페닐) 포스페이트 및 비스페놀-A의 비스(디페닐)포스페이트 각각, 이들의 올리고머 및 폴리머 대응물(counterparts) 등을 포함한다.
다른 양태에서, 인-질소 본드를 포함하는 유기 화합물 및 유기 포스페이트 또한 존재할 수 있다. 예를 들어, 염화포스포니트릴(phosphonitrilic chloride), 포스포러스 에스테르 아미드, 인산 아미드, 포스폰산 아미드, 포스핀산 아미드, 트리스(아지리디닐)포스핀 옥사이드 등. 한 양태에서, [페녹시포스파젠]이 난연제로 사용된다.
예시적인 난연제는 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 방향족 사이클릭 포스파젠을 포함한다:
Figure pct00028
상기에서 A1 및 A2는 각각 독립적으로 0개 내지 4개의 C1-C4 알킬기로 치환된 6개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 아릴기이고; 및 n은 3 내지 6의 정수이다. A1 및 A2의 아릴기는 6개 내지 10개의 원자를 갖는 방향족 탄화수소기를 의미한다. 이러한 기의 예는 페닐기 및 나프틸기를 포함한다. 다른 양태에서, A1 및 A2의 아릴기는 독립적으로 페닐 및 나프틸로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, A1 및 A2의 아릴기는 페닐이다. 다른 양태에서, 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물은 전술한 화학식으로 표시되는 화합물의 혼합물이며, n=3, n=4, n=5, 및 n=6을 갖는 화합물의 혼합물을 포함한다.
"6개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 아릴기"는 0개 내지 4개의 C1-C4 알킬기로 치환될 수 있으며, 여기서 알킬기는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 포화 탄화수소기를 의미한다. 상기 기의 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 및 tert-부틸기를 포함한다. 다양한 다른 양태에서, 상기 알킬기는 1개 내지 3개의 탄소 원자를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 알킬기는 메틸이다.
다른 양태에서, A1 및 A2는 각각 페닐기이고, 여기서 A1 및 A2는 각각 독립적으로 0개 내지 4개의 C1-C4 알킬기로 치환된다. 또 다른 양태에서, A1 및 A2는 각각 페닐기이고, 여기서 A1 및 A2는 각각 독립적으로 0개 내지 4개의 C1-C3 알킬기로 치환된다. 또 다른 양태에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 0개 내지 4개의 메틸기로 치환된 페닐기이다. 또 다른 양태에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 페닐, o-톨일, p-톨일, 및 m-톨일로부터 선택된다.
다양한 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 A1 기들이 존재하고, 여기서 각각의 A1 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 A1 기들이 존재하고, 여기서 각각의 A1 기는 동일하다.
다양한 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 A2 기들이 존재하고, 여기서 각각의 A2 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 A2 기들이 존재하고, 여기서 각각의 A2 기는 동일하다. 또 다른 양태에서, 각각의 A1 및 각각의 A2는 동일한 모이어티(moiety)이다.
다른 양태에서, 본 발명에서 유용한 방향족 사이클릭 포스파젠은 하기 화학식에 의해 표시되는 구조를 갖는 화합물이다:
Figure pct00029
상기에서 X1 및 X2 각각의 존재는 독립적으로 C1-C4 알킬기이고; m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; 및 n은 3 내지 6의 정수이다. 상술한 바와 같이, 알킬기는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 포화 탄화수소기를 의미한다. 상기 기의 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 및 tert-부틸기를 포함한다. 다양한 다른 양태에서, 상기 알킬기는 1개 내지 3개의 탄소 원자를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 알킬기는 메틸이다. 다른 양태에서, m1 및 m2 각각은 독립적으로 0 내지 3의 정수이다. 또 다른 양태에서, m1 및 m2 각각은 독립적으로 0 내지 2의 정수이다. 또 다른 양태에서, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이다. 또 다른 양태에서, m1 및 m2는 각각 0이다. 또 다른 양태에서, m1 및 m2는 각각 1이다.
다양한 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 X1 기가 존재하고, 여기서 각각의 X1 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 X1 기가 존재하고, 여기서 각각의 X1 기는 동일하다.
다양한 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 X2 기가 존재하고, 여기서 각각의 X2 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 양태에서, 3개 내지 6개의 X2 기가 존재하고, 여기서 각각의 X2 기는 동일하다. 또 다른 양태에서, 각각의 X1 및 각각의 X2는 동일한 모이어티(moiety)이다.
다양한 다른 양태에서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠은 2,2,4,4,6,6-헥사페녹시사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,6-헥사키스(p-톨일옥시)사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,6-헥사키스(m-톨일옥시)사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,-헥사키스(o-톨일옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(p-톨일옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(m-톨일옥시)-사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(o-톨일옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2-에틸페녹시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(3-에틸페녹시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(4-에틸페녹시)-사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,3-자일릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,4-자일릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,5-자일릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(2,6-자일릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(3,4-자일릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(3,5-자일릴옥시)사이클로트리포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타페녹시사이클로테트라포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타키스(p-톨일옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타키스(m-톨일옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타키스(o-톨일옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,4,6,8-테트라페녹시-2,4,6,8-테트라키스(p-톨일옥시)사이클로테트라포스파젠, 2,4,6,8-테트라페녹시-2,4,6,8-테트라키스(m-톨일옥시)사이클로테트라포스파젠, 및 2,4,6,8-테트라페녹시-2,4,6,8-테트라키스(o-톨일옥시)사이클로테트라포스파젠을 포함한 일반식 (I)로 표시되는 화합물의 예들로부터 선택된 화합물이다. 또 다른 양태에서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠은 2,2,4,4,6,6-헥사페녹시사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(p-톨일옥시)사이클로트리포스파젠, 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(m-톨일옥시)사이클로트리포스파젠, 및 2,4,6-트리페녹시-2,4,6-트리스(o-톨일옥시)사이클로트리포스파젠으로부터 선택된다.
다른 양태에서, 방향족 사이클릭 포스파젠은 주요 성분으로 본 명세서에 기술된 포스파젠 화학식 중 하나로 표시되는 화합물을 적어도 하나 포함한다. 다양한 양태에서, 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물의 함량은 약 90 중량%이다. 다른 양태에서, 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물의 함량은 약 95 중량%이다. 또 다른 양태에서, 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물의 함량은 약 100 중량%이다.
본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한, 방향족 사이클릭 포스파젠 조성물 중의 다른 성분들은 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에서 유용한 방향족 사이클릭 포스파젠 함유 난연제는 상업적으로 입수 가능하다. 이러한 상업적 제품의 적합한 예는 FUSHIMI Pharmaceutical Co., Ltd.에 의해 제조되는 "Rabitle FP-110" 및 "Rabitle FP-390"을 포함한다. 다른 양태에서, 인 함유 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄염, 포스핀산염, 포스포릭 에스테르, 및 포스포러스 에스테르로부터 선택된다.
다른 양태에서, 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(다자일레닐 포스페이트), 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 4,4'-바이페놀 비스(디페닐 포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 메틸네오펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐디포스페이트, 디사이클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐피로카테콜 포스파이트, 에틸피로카테콜 포스페이트 및 디피로카테콜 하이포디포스페이트로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 트리페닐 포스페이트; 크레실디페닐포스페이트; 트리(이소프로필페닐)포스페이트; 레조르시놀 비스(디페닐포스페이트); 및 비스페-A 비스(디페닐 포스페이트)로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 레조르시놀 비스(바이페닐 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트) 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 인산, 1,3-페닐렌 테트라페닐 에스테르), 비스-페놀-A 비스-디페닐 포스페이트) 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 레조르시놀 비스(바이페닐 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트), 및 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트)이다. 또 다른 양태에서, 인 함유 난연제는 레조르시놀 비스(바이페닐 포스페이트)이다.
다양한 양태에서, 난연제는 약 25 wt%보다 적거나 동일한 양으로 존재한다. 다른 양태에서, 난연제는 약 20 wt%보다 적거나 동일한 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 15 wt%보다 적거나 동일한 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 10 wt%보다 적거나 동일한 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 난연제는 약 10 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 10 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 14 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 13 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 12 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 11 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 5 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 14 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 13 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 12 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 11 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 약 3 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다.
개시된 폴리머 조성물은 일반적으로 몰딩된 열가소성 부품의 제조에 사용되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며 선택적인 첨가제는 생성된 조성물의 바람직한 특성에 해로운 영향을 미치지 않는 것이다. 또한 선택적인 첨가제의 혼합물이 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 조성 혼합물을 형성하기 위해 성분들을 혼합하는 동안 적합한 시간에 혼합될 수 있다. 일 양태에서, 개시된 조성물은 적하 방지제, 산화 방지제, 대전 방지제, 사슬 연장제, 착색제, 탈형제(de-molding agent), 염료(dye), 유동 촉진제, 유동 개질제, 광 안정제, 윤활제, 이형제(mold release agent), 안료(pigment), 담금질제(quenching agent), 열 안정제, 자외선("UV") 흡수 물질, UV 반사 물질, 및 UV 안정제, 또는 이들의 조합에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
예시적인 적하 방지제는, 예를 들어 피브릴 형성(fibril forming) 또는 비 피브릴 형성(non-fibril forming) 플루오로폴리머 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌("PTFE")을 포함한다. 다른 양태에서, 적하 방지제는 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 캡슐화 폴리테트라플루오로에틸렌이다.
다른 양태에서, 적하 방지제는 약 0.05 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재한다.
예시적인 유동 촉진제는, 예를 들어 폴리아미드 유동 촉진제 예컨대 나일론 및 폴리프탈이미드를 포함한다.
다른 양태에서, 유동 촉진제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 유동 촉진제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 유동 촉진제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 본 발명은 하나 이상의 탈형제(de-molding agent)를 더 포함한다. 다른 양태에서, 탈형제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 탈형제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 탈형제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다.
예시적인 열 안정제는, 예를 들어 유기포스파이트, 예컨대 트리페닐포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 등; 포스포네이트, 예컨대 디메틸벤젠포스포네이트 등; 포스페이트, 예컨대 트리메틸 포스페이트 등, 또는 전술한 열 안정제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
다른 양태에서, 열 안정제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 안정제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 안정제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 본 발명은 산화 방지제를 더 포함한다. 예시적인 산화 방지제로는, 예를 들어 유기포스파이트 예컨대 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트 등; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화 반응 생성물, 예컨대 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)] 메탄 등; 파라-크레졸 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 히드로퀴논; 히드록시화티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르 예컨대 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; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 아미드 등, 또는 전술한 산화 방지제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 산화 방지제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
다른 양태에서, 산화 방지제는 1차 산화 방지제, 2차 산화 방지제, 또는 이들의 조합이다.
다른 양태에서, 1차 산화 방지제는 장애성(hindered) 페놀 및 2차 아릴 아민, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 상기 장애성 페놀은 트리에틸렌 글리콜 비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 펜타에리트리틸 테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실 3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥사메틸렌 비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-하이드로신남아미드), 테트라키스(메틸렌 3,5-디-tert-부틸-하이드록시신나메이트)메탄, 및 옥타데실 3,5-디-tert-부틸하이드록시하이드로신나메이트로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한다. 또 다른 양태에서, 상기 장애성 페놀은 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트를 포함한다.
다른 양태에서, 1차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 1차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 1차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.10 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 2차 산화 방지제는 오가노포스페이트 및 티오에스테르, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 상기 2차 산화 방지제는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) [1,1-바이페닐]-4,4'-디일비스포스포나이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 및 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한다. 또 다른 양태에서, 상기 2차 산화 방지제는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트를 포함한다.
다른 양태에서, 2차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 2차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 2차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.10 wt%의 양으로 존재한다.
예시적인 광 안정제는, 예를 들어 벤조트리아졸 예컨대 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸 및 2-히드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 등 또는 전술한 광 안정제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 광 안정제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 1.0 중량부 (pbw)의 양으로 사용된다.
다른 양태에서, 광 안정제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 광 안정제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 광 안정제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 본 발명은 이형제를 더 포함한다. 예시적인 이형제는, 예를 들어 메탈 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨테트라스테아레이트, 비즈왁스, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스, 등, 또는 전술한 이형제 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 다른 양태에서, 이형제는 알킬 카복실산 에스테르이다. 또 다른 양태에서, 알킬 카복실산 에스테르는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 글리세린 트리스테아레이트 및 에틸렌 글리콜 디스테아레이트로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 알킬 카복실산 에스테르는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트이다.
이형제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로, 일반적으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다. 다른 양태에서, 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 1.0 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 0.75 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 이형제는 약 0.05 wt% 내지 약 0.30 wt%의 양으로 존재한다.
예시적인 가소제는, 예를 들어 프탈산 에스테르 예컨대 디옥틸-4,5-에폭시-헥사히드로프탈레이트, 트리스-(옥톡시카르보닐에틸) 이소시아누레이트, 트리스테아린, 에폭시화 대두유 등, 또는 전술한 가소제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 가소제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.5 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 대전 방지제는, 예를 들어 글리세롤 모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴설포네이트, 나트륨 도데실벤젠설포네이트 등, 또는 전술한 대전 방지제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 한 양태에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본블랙, 또는 이들의 임의의 조합을 화학적 대전 방지제를 포함하는 폴리머 수지에 사용하여 조성물에 정전기 소멸성을 부여할 수 있다.
예시적인 UV 흡수제는, 예를 들어 히드록시벤조페논; 히드록시벤조트리아졸; 히드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐리드; 벤조옥사진온; 2- (2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(CYASORBTM 5411); 2-히드록시-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-디페닐아크릴로일)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-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 나노 크기 무기 물질, 예컨대 산화티타늄, 산화세륨, 및 산화아연으로, 입자 크기가 모두 100 나노미터 미만임; 등, 또는 전술한 UV 흡수제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. UV 흡수제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
다른 양태에서, UV 흡수제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, UV 흡수제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, UV 흡수제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 본 발명은 하나 이상의 UV 안정제를 더 포함한다. 다른 양태에서, UV 안정제는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, UV 안정제는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, UV 안정제는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다.
예시적인 윤활제는, 예를 들어 지방산 에스테르 예컨대 알킬 스테아릴 에스테르, 예를 들면 메틸 스테아레이트 등; 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머 및 이들의 코폴리머를 포함하는 친수성 및 소수성 계면활성제와 메틸 스테아레이트의 혼합물, 예를 들어, 적합한 용매 중의 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머; 또는 전술한 윤활제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 윤활제는 임의의 필러를 제외하고 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 발포제는, 예를 들어 비등점이 낮은 할로탄화수소 및 이산화탄소를 발생시키는 것들; 실온에서 고체이고 그들의 분해 온도보다 높은 온도로 가열할 경우 질소, 이산화탄소, 암모니아 기체와 같은 기체를 발생시키는 발포제, 예를 들면 아조디카본아미드, 아조디카본아미드의 금속 염, 4,4' 옥시비스(벤젠설포닐히드라지드), 중탄산나트륨, 탄산암모늄, 등, 또는 전술한 발포제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 발포제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 1 내지 20 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 안료는, 예를 들어, 무기 안료 예컨대 메탈 옥사이드 및 혼합된 메탈 옥사이드 예컨대 징크 옥사이드, 티타늄 디옥사이드, 아이론 옥사이드 등; 설피드 예컨대 징크 설피드 등; 알루미네이트; 소듐 설포-실리케이트 설페이트, 크로메이트 등; 카본 블랙; 징크 페라이트; 울트라마린 블루; 유기 안료 예컨대 아조스(azos), 디-아조스, 퀴나크리돈, 페릴렌, 나프탈렌 테트라카복실산, 플라반트론, 이소인돌리논, 테트라클로로이소인돌리논, 안트라퀴논, 엔트론, 디옥사진, 프탈로시아닌, 및 아조 레이크; 안료 레드 101, 안료 레드 122, 안료 레드 149, 안료 레드 177, 안료 레드 179, 안료 레드 202, 안료 바이올렛 29, 안료 블루 15, 안료 블루 60, 안료 그린 7, 안료 옐로우 119, 안료 옐로우 147, 안료 옐로우 150, 및 안료 브라운 24; 또는 전술한 안료 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
다른 양태에서, 안료는 약 0 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 안료는 약 0 wt% 내지 약 4 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 안료는 약 0 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재한다.
또한, 유동성 및 다른 특성을 향상시키는 물질, 예컨대 저분자량 탄화수소 수지를 조성물에 첨가할 수 있다. 특히 유용한 부류의 저분자량 탄화수소 수지는 석유 C5 내지 C9 공급원료로부터 유도된 것들로서, 이들은 석유 크래킹으로부터 얻은 불포화 C5 내지 C9 모노머로부터 유도된다. 비제한적인 예로는, 올레핀, 예컨대 펜텐, 헥센, 헵텐 등; 디올레핀, 예컨대 펜타디엔, 헥사디엔 등; 시클릭 올레핀과 디올레핀, 예컨대 시클로펜탄, 시클로펜타디엔, 시클로헥센, 시클로헥사디엔, 메틸 시클로펜타디엔 등; 시클릭 디올레핀디엔, 예컨대 디시클로펜타디엔, 메틸시클로펜타디엔 이합체 등; 및 방향족 탄화수소, 예컨대 비닐톨루엔, 인덴, 메틸리덴 등을 포함한다. 수지는 추가로 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다.
본 발명의 조성물은 재료들과 배합물에 바람직한 임의의 추가적인 첨가제의 균질 혼합을 포함하는 다양한 방법에 의해 상술한 성분들로 블랜딩될 수 있다. 상업적 폴리머 가공 설비들 중에서 용융 블랜딩 장치가 입수 가능하기 때문에, 용융 가공 방법이 일반적으로 선호된다. 이러한 용융 가공 방법에서 사용된 장치의 예는 하기를 포함한다: 공회전(co-rotating) 및 역회전 압출기, 일축 압출기, 공-혼련기(co-kneader), 디스크-팩 가공기 및 다양한 다른 유형의 압출 장치. 본 공정에서 용융 온도는 바람직하게는 수지의 과도한 열화를 피하기 위해 최소화된다. 가공 장치에서 수지의 체류 시간이 짧게 유지될 수 있다면 더 높은 온도가 사용될 수 있지만, 용융 수지 조성물에서 용융 온도가 약 230℃ 내지 약 350℃로 유지되는 것이 종종 바람직하다. 일부 양태에서, 용융 처리된 조성물은 다이에서 작은 출구 홀을 통해 가공 장치, 예를 들어, 압출기를 빠져나간다. 용융 수지의 최종 스트랜드는 수조를 통과함으로써 냉각된다. 냉각된 스트랜드는 패키지 및 추가 취급을 위해 작은 펠릿으로 절단될 수 있다.
조성물은 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리머, 및/또는 다른 선택적인 성분들이 HENSCHEL-MixerTM 고속 혼합기에서 선택적으로 필러와 먼저 블랜딩된다. 수동 혼합을 포함하나 이에 한정되지 않는 다른 저전단 공정도 이러한 블랜딩을 달성할 수 있다. 이후, 블랜드는 호퍼(hopper)를 통해 이축 압출기의 입구로 공급된다. 대안적으로, 1종 이상의 성분들이 측면 스터퍼(side stuffer)를 통해 입구 및/또는 하류에서 압출기로 직접 공급함으로써 조성물에 포함될 수 있다. 또한, 첨가제들은 목적하는 폴리머 수지를 갖는 마스터배치로 컴파운딩되고 압출기로 공급될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물이 유동하도록 야기하는데 필요한 것보다 높은 온도에서 작동된다. 압출물은 즉시 수조에서 퀀치되고 펠릿화된다. 이에 따라 제조되는 펠릿은, 압출물을 절단하는 경우 목적하는 바에 따라 1/4 인치 이하의 길이일 수 있다. 이러한 펠릿은 이후의 몰딩, 형상화 또는 성형에 사용될 수 있다.
다른 양태에서, 사출 몰딩 단계 동안, 선택적 인-함유 난연제 및 열 전도성 필러가 열가소성 폴리머와 혼합될 수 있다. 다른 양태에서, 블렌드 조성물은 1차 산화 방지제, 2차 산화 방지제, 추가적인 필러, 및 안정제로부터 선택되는 하나 이상의 선택적 첨가제를 더 포함한다. 또 다른 양태에서, 단일 샷 사출 몰딩(single shot injection molding)이 레이저 구조화되는 부품 또는 물품의 제조에 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 추가적인 성분이 이 단계 후에 폴리머 조성물에 첨가될 수 있다.
한 양태에서, 본 발명은 블랜드된 열가소성 조성물의 기계적 성능 특성을 개선하기 위한 방법에 관한 것으로서: (a) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%; (b) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; (c) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; 및 (d) 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 컴바이닝하는 단계를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 방법에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 발명은 상술한 바와 같이 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기에서 혼합하는 단계는 (a) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%를 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt% 및 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%와 건조 블랜딩하여 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 제공하는 단계로서 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머인 단계; (b) 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에 공급하는 단계; 및 (c) 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에서 열 전도성 필러 성분 약 0% wt% 초과 내지 약 50% wt%와 컴파운딩하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 발명은 상술한 바와 같이 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기에서 혼합하는 단계는 보강 필러 약 25 wt% 내지 약 60 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 발명은 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, (a) 하기 성분을 건조 블랜딩하여 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 형성하는 단계: (ⅰ) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%; (ⅱ) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; 및 (ⅲ) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; (b) 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에 공급하는 단계; 및 (c) 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 상기 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 방법에 관한 것이다.
다양한 양태에서, 본 발명은 상술한 바와 같이 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 보강 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함한다. 다른 양태에서, 상기 보강 성분은 유리 비드, 유리 섬유, 유리 플레이크, 마이카, 탈크, 클레이, 규회석, 아연 설피드, 아연 옥사이드, 탄소 섬유, 세라믹-코팅된 그라파이트, 및 티타늄 디옥사이드에서 선택된다.
다양한 양태에서, 본 발명은 상술한 바와 같이 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 난연제 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함한다. 다른 양태에서, 난연제는 인-함유 난연제이다. 또 다른 양태에서, 인-함유 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 포스포릭 에스테르, 포스포러스 에스테르, 및 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물, 또는 이들의 조합에서 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(다자일레닐 포스페이트), 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 4,4'-바이페놀 비스(디페닐 포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 메틸네오펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐디포스페이트, 디사이클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐피로카테콜 포스파이트, 에틸피로카테콜 포스페이트, 디피로카테콜 하이포디포스페이트, 및 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
다양한 양태에서, 본 발명은 상술한 바와 같이 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 하나 이상의 첨가제 0 wt% 초과 내지 약 5 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함한다. 다른 양태에서, 상기 첨가제는 적하 방지제, 산화 방지제, 대전 방지제, 사슬 연장제, 착색제, 탈형제(de-molding agent), 염료(dye), 유동 촉진제, 유동 개질제, 광 안정제, 윤활제, 이형제(mold release agent), 안료(pigment), 담금질제, 열 안정제, UV 흡수 물질, UV 반사 물질, 및 UV 안정제, 또는 이들의 조합에서 선택된다.
한 양태에서, 본 발명은 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 형상화(shaping), 성형(forming), 또는 몰딩(molding)된 물품에 관한 것이다. 블랜드된 열가소성 조성물은 여러 가지 수단 예컨대 사출 몰딩, 압출, 회전 몰딩, 블로우 몰딩 및 써모포밍(thermoforming)에 의해 유용한 성형품으로 몰딩되어, 예를 들면 무선 전화 기기, 스마트폰, 와이-파이 기기, 개인용 컴퓨터, 노트북 및 휴대형 컴퓨터, 휴대폰 안테나 및 기타 통신 장비, 의료 용도, 전파 식별("RFID") 용도, 자동차 용도, 등과 같은 물품을 제조할 수 있다. 다른 양태에서, 상기 물품은 몰딩된 것이다. 또 다른 양태에서, 상기 물품은 압출 몰딩된 것이다. 또 다른 양태에서, 상기 물품은 사출 몰딩된 것이다.
다양한 양태에서, 폴리머 조성물은 전자 장치 분야에서 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 분야의 비제한적인 예시로는, 전기, 전자-기계, 무선 주파수("RF") 기술, 통신, 자동차, 항공, 의료, 센서, 군(military), 및 보안을 포함한다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물의 사용은 또한 예를 들어 자동차 또는 의료 공학에서 사용될 수 있는 예컨대 기계적 및 전기적 특성을 통합하는 메카트로닉 시스템의 중첩 분야에서 존재할 수 있다.
다른 양태에서, 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 인쇄 회로, 와이-파이 기기, 블루투스 기기, GPS 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택된다. 또 다른 양태에서, 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택된다. 또 다른 양태에서, 물품은 컴퓨터 기기, 센서 기기, 보안 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택된다. 또 다른 양태에서, 물품은 컴퓨터 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택된다. 또 다른 양태에서, 물품은 LED 기기이다. 또 다른 양태에서, LED 기기는 LED 램프이다.
다른 양태에서, 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 및 전자기 간섭 기기에서 선택된다. 또 다른 양태에서, 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 또는 전자기 간섭 기기를 위한 외부 커버 또는 프레임이다. 또 다른 양태에서, 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 또는 전자기 간섭 기기를 위한 중앙(central) 프레임이다. 또 다른 양태에서, 물품은 RF 안테나 기기 커버이다. 또 다른 양태에서, 물품은 RF 안테나 기기 외부 프레임이다. 또 다른 양태에서, 물품은 RF 안테나 기기 중앙 프레임이다.
다른 양태에서, 물품은 휴대 안테나 기기 커버이다. 또 다른 양태에서, 물품은 휴대 안테나 기기 외부 프레임이다. 또 다른 양태에서, 물품은 휴대 안테나 기기 중앙 프레임이다.
다른 양태에서, 물품은 스마트폰 기기 커버이다. 또 다른 양태에서, 물품은 스마트폰 기기 외부 프레임이다. 또 다른 양태에서, 물품은 스마트폰 기기 중앙 프레임이다.
다양한 양태에서, 본 발명에 따른 몰딩된 물품은 전술한 하나 이상의 분야에서 기기를 제조하는데 사용될 수 있다. 또 다른 양태에서, 본 발명에 따른 개시된 블랜드된 열가소성 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 이러한 분야에서 이러한 장치의 비제한적인 예시로는 컴퓨터 기기, 가전 제품, 장식 기기, 전자 간섭 기기, 인쇄 회로, 와이-파이 기기, 블루투스 기기, 위성 위치 확인 시스템("GPS") 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 자동차 기기, 군용 기기, 항공우주산업 기기, 의료 기기, 예컨대 보청기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, 또는 RFID 기기를 포함한다.
다른 양태에서, 몰딩된 물품은 자동차 분야에서 장치를 제조하는데 사용될 수 있다. 또 다른 양태에서, 차량의 실내에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 사용할 수 있는 자동차 분야에서 이러한 장치의 비제한적인 예시로는 적응식 정속주행 시스템, 헤드라이트 센서, 앞 유리 와이퍼 센서, 및 문/창문 스위치를 포함한다. 다른 양태에서, 차량의 외부에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 사용할 수 있는 자동차 분야에서 이러한 장치의 비제한적인 예시로는 엔진 관리를 위한 압력 및 유량 센서, 에어컨, 충돌 감지, 및 외부 조명 기구를 포함한다.
다른 양태에서, 생성된 개시된 조성물은 임의의 원하는 형상화(shaping), 성형(forming) 또는 몰딩(molding)된 물품을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 조성물은 여러 가지 수단 예컨대 사출 몰딩, 압출, 회전 몰딩, 블로우 몰딩 및 써모포밍(thermoforming)에 의해 유용한 성형품으로 몰딩될 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 개시된 조성물은 전자 부품 및 장치 제조의 사용에 특히 적합하다. 이와 같이, 일부 양태들에 따르면, 개시된 조성물은 하드 디스크 장치를 위한 플렉스 브래킷, 번인 테스트 소켓, 인쇄 회로 기판 캐리어 등과 같은 물품을 형성하는데 사용될 수 있다.
다양한 양태에서, 본 발명은 적어도 하기 양태에 관한 것이며 적어도 하기 양태를 포함한다.
양태 1. 블랜드된 열가소성 조성물로서: (a) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%; (b) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; (c) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; 및 (d) 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 상기 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 2. 양태 1의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 호모폴리머인 조성물.
양태 3. 양태 2의 조성물로서, 상기 호모폴리머는 비스페놀 A 유래 반복 단위를 포함하는 조성물.
양태 4. 양태 1의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 코폴리머인 조성물.
양태 5. 양태 4의 조성물로서, 상기 코폴리머는 BPA 유래 반복 단위를 포함하는 조성물.
양태 6. 양태 4의 조성물로서, 상기 코폴리머는 세바스산 유래 반복 단위를 포함하는 조성물.
양태 7. 양태 4의 조성물로서, 상기 코폴리머는 세바스산 및 BPA 유래 반복 단위를 포함하는 조성물.
양태 8. 양태 1-7 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은, BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정 시 약 15,000 내지 약 75,000 g/mole의 중량 평균 분자량을 갖는 조성물.
양태 9. 양태 1-8 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 2개 이상의 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 블랜드인 조성물.
양태 10. 양태 1-9 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 35 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 11. 양태 1-10 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 35 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 12. 양태 1-11 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 45 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 13. 양태 1-양태 9 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 45 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 14. 양태 1-13 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 60 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 15. 양태 1-14 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 트리스-(하이드록시페닐)에탄에서 유래된 잔기를 포함하는 조성물.
양태 16. 양태 1-15 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 말단 캡핑된 것인 조성물.
양태 17. 양태 1-16 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 p-하이드록시벤조니트릴로 말단 캡핑된 것인 조성물.
양태 18. 양태 1-17 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA에서 유래된 잔기를 포함하는 조성물.
양태 19. 양태 1-18 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 20. 양태 1-19 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 21. 양태 1-20 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 22. 양태 1-21 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 23. 양태 1-22 중 임의의 조성물로서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 24. 양태 1-23 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머인 조성물.
양태 25. 양태 24의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트 블록은 BPA 유래 잔기를 포함하는 조성물.
양태 26. 양태 24-25의 조성물로서, 상기 BPA 유래 잔기를 포함하는 폴리카보네이트 블록은 호모폴리머인 조성물.
양태 27. 양태 1-26 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 디메틸실록산 반복 단위를 포함하는 조성물.
양태 28. 양태 1-27 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 폴리실록산 블록을 포함하는 조성물.
양태 29. 양태 1-27 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 25 wt%보다 적은 폴리실록산 블록을 포함하는 조성물.
양태 30. 양태 1-28 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 폴리실록산 블록을 포함하는 조성물.
양태 31. 양태 1-30 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 32. 양태 1-31 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 33. 양태 1-32 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 34. 양태 1-33 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 35. 양태 1-33 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 36. 양태 1-30 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 37. 양태 1-36 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 블랜드를 포함하는 조성물.
양태 38. 양태 1-37 중 임의의 조성물로서, 폴리에스테르 폴리머 성분을 더 포함하는 조성물.
양태 39. 양태 38의 조성물로서, 상기 폴리에스테르 폴리머는 폴리부틸렌 테레프탈레이트인 조성물.
양태 40. 양태 38-39 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리에스테르 폴리머는 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 조성물.
양태 41. 양태 38-40 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리에스테르 폴리머 성분은 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 42. 양태 38-41 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리에스테르 폴리머 성분은 0 wt% 초과 내지 약 10 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 43. 양태 38-42 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리에스테르 폴리머 성분은 약 1 wt% 초과 내지 약 10 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 44. 양태 38-43 중 임의의 조성물로서, 상기 폴리에스테르 폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 45. 양태 1-44 중 임의의 조성물로서, 충격 개질제 폴리머 성분을 더 포함하는 조성물.
양태 46. 양태 45의 조성물로서, 상기 충격 개질제 성분은 하나 이상의 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 폴리머, 하나 이상의 벌크 중합된 ABS(BABS) 폴리머, 또는 하나 이상의 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 폴리머를 포함하는 조성물.
양태 47. 양태 45-46 중 임의의 조성물로서, 상기 충격 개질제 성분은 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 폴리머를 포함하는 조성물.
양태 48. 양태 45-46 중 임의의 조성물로서, 상기 충격 개질제 성분은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 폴리머 조성물을 포함하는 조성물.
양태 49. 양태 48의 조성물로서, 상기 ABS 폴리머 조성물은 에멀젼 중합된 ABS인 조성물.
양태 50. 양태 48의 조성물로서, 상기 ABS 폴리머 조성물은 벌크-중합된 ABS인 조성물.
양태 51. 양태 48의 조성물로서, 상기 ABS 폴리머 조성물은 SAN-그래프트된 에멀젼 ABS인 조성물.
양태 52. 양태 45-51 중 임의의 조성물로서, 상기 충격 개질제는 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 53. 양태 45-52 중 임의의 조성물로서, 상기 충격 개질제는 0 wt% 초과 내지 약 10 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 54. 양태 45-53 중 임의의 조성물로서, 상기 충격 개질제는 약 1 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 55. 양태 45-52 중 임의의 조성물로서, 상기 충격 개질제는 약 5 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 56. 양태 1-55 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러는 AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 탄소 섬유, ZnS, CaO, MgO, ZnO, TiO2, H2Mg3(SiO3)4, CaCO3, Mg(OH)2, 마이카, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)3, BaSO4, CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 및 클레이, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 57. 양태 1-55 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 고(high) 열 전도성 필러를 포함하는 조성물.
양태 58. 양태 57의 조성물로서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 30 W/mK보다 높거나 동일한 전도도를 갖는 것인 조성물.
양태 59. 양태 57-58 중 임의의 조성물로서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 60. 양태 57-59 중 임의의 조성물로서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al2O3, BN, SiC, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 61. 양태 57-60 중 임의의 조성물로서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 BN, 그라파이트, 및 팽창 그라파이트, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 62. 양태 1-61 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러를 포함하는 조성물.
양태 63. 양태 62의 조성물로서, 상기 중간 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK의 전도도를 갖는 조성물.
양태 64. 양태 62-63 중 임의의 조성물로서, 상기 중간 열 전도성 필러는 ZnS, CaO, MgO, ZnO, 및 TiO2, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 65. 양태 62-64 중 임의의 조성물로서, 상기 중간 열 전도성 필러는 TiO2인 조성물.
양태 66. 양태 1-61 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 조성물.
양태 67. 양태 66의 조성물로서, 상기 저(low) 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK보다 낮은 전도도를 갖는 것인 조성물.
양태 68. 양태 66-67 중 임의의 조성물로서, 상기 저(low) 열 전도성 필러는 H2Mg3(SiO3)4, CaCO3, Mg(OH)2, 마이카, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)3, BaSO4, CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 클레이, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 69. 양태 66-68 중 임의의 조성물로서, 상기 저(low) 열 전도성 필러는 H2Mg3(SiO3)4, Mg(OH)2, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)3, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 70. 양태 66-69 중 임의의 조성물로서, 상기 저(low) 열 전도성 필러는 H2Mg3(SiO3)4, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), 및 Al(OH)3, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 71. 양태 66-70 중 임의의 조성물로서, 상기 저(low) 열 전도성 필러는 H2Mg3(SiO3)4인 조성물.
양태 72. 양태 1-71 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 약 1 wt% 내지 약 50% wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 73. 양태 1-72 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 약 10 wt% 내지 약 50% wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 74. 양태 1-73 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 약 20 wt% 내지 약 40% wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 75. 양태 1-74 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러 및 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하며; 상기 중간 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK의 전도도를 갖고; 상기 중간 열 전도성 필러 성분은 0 wt% 초과 내지 약 30 wt%의 양으로 존재하고; 상기 저 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK보다 낮은 전도도를 갖고; 및 상기 저 열 전도성 필러 성분은 0 wt% 초과 내지 약 30 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 76. 양태 1-75 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 TiO2 및 H2Mg3(SiO3)4를 포함하는 조성물.
양태 77. 양태 75-76 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 약 15 wt% 내지 약 35 wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러 및 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 조성물.
양태 78. 양태 75-77 중 임의의 조성물로서, 상기 열 전도성 필러 성분은 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러 및 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 조성물.
양태 79. 양태 1-78 중 임의의 조성물로서, 보강 성분을 더 포함하는 조성물.
양태 80. 양태 79의 조성물로서, 상기 보강 성분은 유리 비드, 유리 섬유, 유리 플레이크, 마이카, 탈크, 클레이, 규회석, 아연 설피드, 아연 옥사이드, 탄소 섬유, 세라믹-코팅된 그라파이트, 및 티타늄 디옥사이드에서 선택되는 조성물.
양태 81. 양태 79-80 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 유리 섬유인 조성물.
양태 82. 양태 81의 조성물로서, 상기 유리 섬유는 연속상인 조성물.
양태 83. 양태 81의 조성물로서, 상기 유리 섬유는 절단된 것인 조성물.
양태 84. 양태 81의 조성물로서, 상기 유리 섬유는 원형(round), 평평한(flat), 또는 불규칙적 단면을 갖는 것인 조성물.
양태 85. 양태 84의 조성물로서, 상기 유리 섬유는 원형 단면을 갖는 것인 조성물.
양태 86. 양태 85의 조성물로서, 상기 유리 섬유는 약 4 ㎛ 내지 약 15 ㎛의 직경을 갖는 것인 조성물.
양태 87. 양태 79-86 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 미립자인 조성물.
양태 88. 양태 79-86 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 섬유상인 조성물.
양태 89. 양태 88의 조성물로서, 상기 섬유상 필러는 원형(circular) 단면을 갖는 것인 조성물.
양태 90. 양태 88의 조성물로서, 상기 섬유상 필러는 비원형(non-circular) 단면을 갖는 것인 조성물.
양태 91. 양태 79-90 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 92. 양태 79-91 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 0 wt% 초과 내지 약 40 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 93. 양태 79-92 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 0 wt% 초과 내지 약 30 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 94. 양태 79-93 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 0 wt% 초과 내지 약 25 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 95. 양태 79-94 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 96. 양태 79-95 중 임의의 조성물로서, 상기 보강 성분은 0 wt% 초과 내지 약 15 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 97. 양태 1-96 중 임의의 조성물로서, 하나 이상의 난연제를 더 포함하는 조성물.
양태 98. 양태 97의 조성물로서, 상기 난연제는 인-함유 난연제인 조성물.
양태 99. 양태 98의 조성물로서, 상기 인-함유 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 포스포릭 에스테르, 및 포스포러스 에스테르에서 선택되는 조성물.
양태 100. 양태 98-99 중 임의의 조성물로서, 상기 인-함유 난연제는 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물인 조성물.
양태 101. 양태 100의 조성물로서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물은 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 조성물:
Figure pct00030
상기에서 각각의 A1 및 A2는 독립적으로 1 내지 4의 탄소 원자를 갖는 1 내지 4의 알킬기로 선택적으로 치환된 6 내지 10의 탄소 원자를 갖는 아릴기이고; 및 n은 3 내지 6의 정수이다.
양태 102. 양태 101의 조성물로서, 상기 방향족 사이클릭 포스파젠은 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 조성물:
Figure pct00031
상기에서 n은 3 내지 6이다.
양태 103. 양태 98-99 중 임의의 조성물로서, 상기 인-함유 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(다자일레닐 포스페이트), 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 4,4'-바이페놀 비스(디페닐 포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 메틸네오펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐디포스페이트, 디사이클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐피로카테콜 포스파이트, 에틸피로카테콜 포스페이트 및 디피로카테콜 하이포디포스페이트로부터 선택되는 조성물.
양태 104. 양태 98-103 중 임의의 조성물로서, 상기 인-함유 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트), 또는 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 또는 이들의 혼합물에서 선택된 것을 포함하는 조성물.
양태 105. 양태 98-104 중 임의의 조성물로서, 상기 인-함유 난연제는 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트)를 포함하는 조성물.
양태 106. 양태 98-105 중 임의의 조성물로서, 상기 인-함유 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트)를 포함하는 조성물.
양태 107. 양태 97-양태 106 중 임의의 조성물로서, 상기 난연제는 약 20 wt%보다 적거나 동일한 양으로 존재하는 조성물.
양태 108. 양태 98-99 중 임의의 조성물로서, 상기 난연제는 제1 난연제 및 제2 난연제를 포함하는 조성물.
양태 109. 양태 108의 조성물로서, 상기 제1 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(다자일레닐 포스페이트), 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 4,4'-바이페놀 비스(디페닐 포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 메틸네오펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐디포스페이트, 디사이클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐피로카테콜 포스파이트, 에틸피로카테콜 포스페이트 및 디피로카테콜 하이포디포스페이트로부터 선택되고; 및 상기 제2 난연제는 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물인 조성물:
Figure pct00032
상기에서 각각의 A1 및 A2는 독립적으로 1 내지 4의 탄소 원자를 갖는 1 내지 4의 알킬기로 선택적으로 치환된 6 내지 10의 탄소 원자를 갖는 아릴기이고; 및 n은 3 내지 6의 정수이다.
양태 110. 양태 109의 조성물로서, 상기 제1 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(다자일레닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 및 4,4'-바이페놀 비스(디페닐 포스페이트)로부터 선택되고; 및 상기 제2 난연제는 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물인 조성물:
Figure pct00033
상기에서 n은 3 내지 6이다.
양태 111. 양태 108-110 중 임의의 조성물로서, 상기 제1 난연제 및 제2 난연제 모두의 wt%는 약 20 wt%보다 적거나 동일한 것인 조성물.
양태 112. 양태 1-111 중 임의의 조성물로서, 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 조성물.
양태 113. 양태 112의 조성물로서, 상기 첨가제는 적하 방지제, 산화 방지제, 대전 방지제, 사슬 연장제, 착색제, 탈형제(de-molding agent), 염료(dye), 유동 촉진제, 유동 개질제, 광 안정제, 윤활제, 이형제(mold release agent), 안료(pigment), 담금질제, 열 안정제, UV 흡수 물질, UV 반사 물질, 및 UV 안정제, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 114. 양태 113의 조성물로서, 상기 적하 방지제는 약 0.05 wt% 내지 약 3 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 115. 양태 113-114 중 임의의 조성물로서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 116. 양태 113-115 중 임의의 조성물로서, 상기 적하 방지제는 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 117. 양태 113-116 중 임의의 조성물로서, 상기 적하 방지제는 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 캡슐화 폴리테트라플루오로에틸렌인 조성물.
양태 118. 양태 113의 조성물로서, 상기 산화 방지제는 1차 산화 방지제, 2차 산화 방지제, 또는 이들의 조합인 조성물.
양태 119. 양태 118의 조성물로서, 상기 1차 산화 방지제는 장애성 페놀 및 2차 아릴 아민, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 120. 양태 119의 조성물로서, 상기 장애성 페놀은 트리에틸렌 글리콜 비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 펜타에리트리틸 테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실 3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥사메틸렌 비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-하이드로신남아미드), 테트라키스(메틸렌 3,5-디-tert-부틸-하이드록시신나메이트)메탄, 및 옥타데실 3,5-디-tert-부틸하이드록시하이드로신나메이트로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 조성물.
양태 121. 양태 119-120 중 임의의 조성물로서, 상기 장애성 페놀은 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트를 포함하는 조성물.
양태 122. 양태 119-121 중 임의의 조성물로서, 상기 1차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 123. 양태 119-122 중 임의의 조성물로서, 상기 1차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 124. 양태 119-123 중 임의의 조성물로서, 상기 1차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.10 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 125. 양태 118의 조성물로서, 상기 2차 산화 방지제는 오가노포스페이트 및 티오에스테르, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
양태 126. 양태 125의 조성물로서, 상기 2차 산화 방지제는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) [1,1-바이페닐]-4,4'-디일비스포스포나이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 및 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 조성물.
양태 127. 양태 125-126 중 임의의 조성물로서, 상기 2차 산화 방지제는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트를 포함하는 조성물.
양태 128. 양태 125-127 중 임의의 조성물로서, 상기 2차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.50 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 129. 양태 125-128 중 임의의 조성물로서, 상기 2차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 130. 양태 125-129 중 임의의 조성물로서, 상기 2차 산화 방지제는 약 0.01 wt% 내지 약 0.10 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 131. 양태 1-130의 조성물 중 임의의 것을 포함하는 물품.
양태 132. 양태 131의 물품으로서, 상기 물품은 몰딩된 것인 물품.
양태 133. 양태 132의 물품으로서, 상기 물품은 압출 몰딩된 것인 물품.
양태 134. 양태 133의 물품으로서, 상기 물품은 사출 몰딩된 것인 물품.
양태 135. 양태 131-134 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 인쇄 회로, 와이-파이 기기, 블루투스 기기, GPS 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택되는 물품.
양태 136. 양태 131-135 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택되는 물품.
양태 137. 양태 131-136 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 센서 기기, 보안 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택되는 물품.
양태 138. 양태 131-137 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택되는 물품.
양태 139. 양태 131-138 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 LED 기기인 물품.
양태 140. 양태 135-139 중 임의의 물품으로서, 상기 LED 기기는 LED 램프인 물품.
양태 141. 양태 131-134 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 및 전자기 간섭 기기에서 선택되는 물품.
양태 142. 양태 141의 물품으로서, 상기 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 또는 전자기 간섭 기기를 위한 외부 커버 또는 프레임인 물품.
양태 143. 양태 141의 물품으로서, 상기 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 또는 전자기 간섭 기기를 위한 중앙 프레임인 물품.
양태 144. 양태 141-143의 물품으로서, 상기 물품은 RF 안테나 기기 커버인 물품.
양태 145. 양태 141-144 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 RF 안테나 기기 외부 프레임인 물품.
양태 146. 양태 141-145 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 RF 안테나 기기 중앙 프레임인 물품.
양태 147. 양태 141-146 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 휴대 안테나 기기 커버인 물품.
양태 148. 양태 141-147 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 휴대 안테나 기기 외부 프레임인 물품.
양태 149. 양태 141-148 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 휴대 안테나 기기 중앙 프레임인 물품.
양태 150. 양태 141-149 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 스마트폰 기기 커버인 물품.
양태 151. 양태 141-150 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 스마트폰 기기 외부 프레임인 물품.
양태 152. 양태 141-151 중 임의의 물품으로서, 상기 물품은 스마트폰 기기 중앙 프레임인 물품.
양태 153. 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법으로서: (a) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%; (b) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; (c) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; 및 (d) 열적 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 혼합하는 단계를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 상기 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전제 중량에 기초하며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 방법.
양태 154. 양태 153의 방법으로서, 상기에서 혼합하는 단계는 (a) 하기 성분을 건조 블랜딩하여 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 형성하는 단계: (ⅰ) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 20 wt% 내지 약 80 wt%; (ⅱ) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; 및 (ⅲ) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; (b) 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에 공급하는 단계; 및 (c) 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에서 열적 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%와 컴파운딩하는 단계를 포함하는 방법.
양태 155. 양태 154의 방법으로서, 보강 필러 약 25 wt% 내지 약 60 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
양태 156. 블랜드된 열가소성 조성물을 제조하는 방법으로서, (a) 하기 성분을 건조 블랜딩하여 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 형성하는 단계: (ⅰ) 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%; (ⅱ) 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; 및 (ⅲ) 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; (b) 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에 공급하는 단계; 및 (c) 열적 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 포함하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며; 상기 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하며; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 방법.
양태 157. 양태 156 중 임의의 방법으로서, 보강 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
양태 158. 양태 157의 방법으로서, 상기 보강 성분은 유리 비드, 유리 섬유, 유리 플레이크, 마이카, 탈크, 클레이, 규회석, 아연 설피드, 아연 옥사이드, 탄소 섬유, 세라믹-코팅된 그라파이트, 및 티타늄 디옥사이드에서 선택되는 방법.
양태 159. 양태 156-158 중 임의의 방법으로서, 난연제 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
양태 160. 양태 159의 방법으로서, 상기 난연제는 인-함유 난연제인 방법.
양태 161. 양태 159-160 중 임의의 방법으로서, 상기 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 포스포릭 에스테르, 및 포스포러스 에스테르에서 선택되는 방법.
양태 162. 양태 159-161 중 임의의 방법으로서, 상기 난연제는 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 레조르시놀 비스(다자일레닐 포스페이트), 하이드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 4,4'-바이페놀 비스(디페닐 포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 메틸네오펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐디포스페이트, 디사이클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐피로카테콜 포스파이트, 에틸피로카테콜 포스페이트, 디피로카테콜 하이포디포스페이트, 및 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 방법.
양태 163. 양태 156-162 중 임의의 방법으로서, 하나 이상의 첨가제 0 wt% 초과 내지 약 5 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
양태 164. 양태 163의 방법으로서, 상기 첨가제는 적하 방지제, 산화 방지제, 대전 방지제, 사슬 연장제, 착색제, 탈형제(de-molding agent), 염료(dye), 유동 촉진제, 유동 개질제, 광 안정제, 윤활제, 이형제(mold release agent), 안료(pigment), 담금질제, 열 안정제, UV 흡수 물질, UV 반사 물질, 및 UV 안정제, 또는 이들의 조합에서 선택되는 방법.
추가의 노력 없이, 통상의 기술자는 본 명세서를 사용하여 본 발명을 활용할 수 있을 것으로 믿어진다. 하기 실시예는 통상의 기술자가 청구된 발명을 실시하기 위한 추가적 가이드를 제공하기 위해 포함된다. 제공된 실시예들은 단지 대표적인 작업이며 본 발명의 교시에 기여한다. 따라서, 이러한 실시예들은 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명의 양태들이 시스템 법정 범위와 같은 특정한 법정 범위에서 기재되고 청구될 수 있으나, 이는 오직 편의를 위한 것이며 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 각 양태가 임의의 법정 범위들에서 기재되고 청구될 수 있음을 이해할 것이다. 달리 명시되지 않으면, 본 명세서에 개시된 모든 방법 또는 양태는 그 단계들이 특정한 순서로 수행되어야 하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 청구항 또는 명세서에서 단계들이 특정한 순서로 제한되어야 한다고 명확하게 표명하지 않는 경우에, 순서는 모든 점에 있어서 추정되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계의 배열 또는 운영 순서에 관한 논리의 문제, 문법적 체계 또는 구두점으로부터 도출된 명백한 의미, 또는 본 명세서에서 기재된 양태의 수 또는 타입을 포함하는 해석을 위한 임의의 가능한 비-표현 베이스로 유효하다.
본 출원의 전체에서 다양한 간행물들이 참조된다. 이들 간행물의 개시는 본 출원이 속하는 분야의 상태를 더 충분히 설명하기 위해 그 전체가 본 출원에 참고로 포함된다. 개시된 참고자료는 또한 해당 참고자료가 언급된 문장에서 논의된 거기에 포함된 물질에 대한 개별적으로 그리고 구체적으로 본원에 참고로 포함된다. 본원에서 어느 것도 본 발명이 선행 발명이라는 이유로 이러한 간행물의 날짜보다 앞선다는 것을 인정하지 않는 근거로 해석되면 안된다. 또한, 본원에 제공된 간행물의 날짜는 실제 공개일과 상이할 수 있으며, 개별적인 확인이 필요할 수 있다.
실시예
하기 실시예들은 본원에 청구된 화합물, 조성물, 물품, 장치 및/또는 방법이 어떻게 제조되고 평가되는지에 관한 완전한 개시 및 설명을 당업자에게 제공하기 위해서 제시되며, 순전히 예시일 뿐으로 본 개시를 제한하지 않는다. 수(예를 들어, 양, 온도 등)와 관련하여 정확성을 보장하려는 노력이 이루어졌지만, 일부 오차 및 편차가 고려되어야 한다. 달리 나타내지 않는다면, 부는 중량부이고, 온도는 ℃ 또는 주변 온도이며, 압력은 대기압 또는 대기 근처 압력이다. 달리 언급되지 않는 한, 조성물에 대해 지칭하는 퍼센트는 wt%와 관련된다.
반응 조건들, 예를 들어 성분 농도, 바람직한 용매, 용매 혼합물, 온도, 압력 및 설명된 과정으로부터 얻어진 생성물 순도 및 수율을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 다른 반응 범위 및 조건들의 많은 변형 및 조합이 있다. 이러한 과정 조건을 최적화하기 위해서 합당하며 통상적인 실험만이 요구될 것이다.
표 1에 나타낸 재료들은 본원에 설명되고 평가되는 조성물을 제조하는데 사용되었다. 모든 샘플은 다른 베이스 수지에 따른 분 당 회전(RPM) 및 다른 용융 온도를 이용하여, Toshiba 이축 압출기에서 용융 압출하여 제조하였다. 모든 시험은 하기 각 시험에 언급된 ASTM 표준에 따라 실시되었다.
아이조드 충격 강도는 ASTM D256(노치형 아이조드 충격 강도, "NII"), 및 ASTM D4812(비노치형 아이조드 충격 강도, "UII")에 따라 23℃에서 측정되었다.
인장 시험은 ASTM D638에 따라 분 당 5 밀리미터(mm/min)에서 실시되었다.
굴곡 시험은 ASTM D790에 따라 1.27 mm/min에서 실시되었다.
밀도는 ASTM D792에 따라 침수법을 사용하여 결정되었다.
열 전도도("TC")는 Nanoflash LFA 447 크세논 플래시 장치(Netzsch Group)를 이용하여 측정되는 ASTM E1461에 따라 실시되었다. 참고 표준은 유사한 두께의 파이로세람(pyroceram)이었다. 측정은 κ (W/mK) 단위로 제공된다. 측정은 밀도(ρ, 입방 센티미터 당 그램(g/cm3))와 함께, 샘플의 특정 열(Cp, 그램 켈빈 당 줄(J/gK)) 및 열 확산율(α, 초 당 제곱 센티미터(cm2/s))을 결정한다. 밀도는 침수법(ASTM D792)으로 측정되었다. 세 개의 값(α, ρ, 및 Cp)의 생성물은 하기 식에 따른 관통면에서의 열 전도도를 제공한다:
κ=α(T)×Cp(T)×ρ(T).
표 1.
Figure pct00034
본원에서 설명된 제형을 제조하기 위해 사용된 재료는 상기 표 1에 나열된다. 제형은 260℃로 설정된 압출기 배럴의 온도로 트윈 스크류 압출기(Toshiba TEM-37BS, L/D=40.5)를 이용하여 제조하였다. 압출기에서 압출된 펠렛은 이후 80×10×3 mm 바(bar)로 사출 몰딩하였고, 관통면 TC 측정을 위해 10×10×3 mm 스퀘어 샘플, Φ100×0.4 mm 시트로 커팅하였고 및 면내 TC 측정을 위해 Φ25×0.4 mm 라운드 샘플로 컷팅하였다.
예시적인 제형 #1-6은 표 2에서 보여지며, 표 1에 나열된 재료를 사용하였다. 몰딩된 샘플을 이러한 제형을 사용하여 제조하였고 표 3에 나타낸 결과와 함께 상기 본원에서 설명된 다양한 시험에 의해 특징화하였다. 모든 제형은 동일한 열적 전도성 필러 및 필러 로딩(loading)을 포함한다. 오직 제형 1이 고(high) Mw PC를 포함한다. 제형 2 및 3은 각각 10 wt% 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 및 분지형 PC를 포함한다. 10 wt% EXL-PC(제형 2) 또는 10 wt% 분지형 PC(제형 3) 중 하나의 첨가는 제형 1과 비교하여 노치형 충격 강도 및 인장 신율(tensile elongation)에서 보통 정도의 개선을 야기하였다. 제형 4는 10 wt%의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 및 분지형 PC 모두를 포함한다. 노치형 충격 강도, 비노치형 충격 강도, 및 인장 신율에서의 상당한 개선이 10 wt%의 EXL-PC 및 분지형 PC 모두의 첨가(제형 4)에서 관찰되었다. 폴리머 로딩에서의 추가적인 증가(제형 5 및 6)는 노치형 충격 강도에서 더 나은 증가를 야기하지 않았다. 제형 4는 또한 제형 2 및 3과 비교하여 Mw에서 증가를 제공하였다.
표 2.
Figure pct00035
표 3.
Figure pct00036
예시적인 제형 #7-11은 표 4에서 보여지며, 표 1에 나타낸 재료들을 사용하였다. 몰딩된 샘플을 이러한 제형을 사용하여 제조하였고 표 5에 나타낸 결과와 함께 상기 본원에서 설명된 다양한 시험에 의해 특징화하였다. 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 사용한 결과는 표 5에서 보여진다. 제형 7-11에서 열적 전도성 필러 로딩은 20 wt%까지 증가하였다. 제형 7은 컨트롤 샘플로, 단지 HFD-PC(PC1)을 갖는다. 또한 제형 8 및 9는 15 wt% 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머(PCPS1)를 포함하고 또한 제형 10은 15 wt% 분지형 PC(PCR)를 포함한다. 결과는 노치형 충격 강도 및 인장 신율이 제형 7과 비교하여 제형 8-10에서 개선되었음을 나타낸다. 노치형 충격 강도 및 인장 신율에서의 상당한 개선이 10 wt%의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 및 분지형 PC 모두의 첨가(제형 11)에서 관찰되었다. 제형 11은 또한 제형 8-10과 비교하여 Mw에서 증가를 제공하였다. 열 전도도는 0.64에서 0.50 W/(m·k)(관통면) 및 2에서 1.6 W/(m·k)(면 내)로 단지 최소한으로 감소하였다.
표 4.
Figure pct00037
표 5.
Figure pct00038
본 발명의 특허 가능한 범위는 청구항들에 의해서 한정되며, 당업자에게서 생기는 다른 예들도 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 이들이 청구항의 문자 언어와 차이가 없는 구조 요소를 갖거나, 또는 이들이 청구항의 문자 언어와 실질적이지 않은 차이를 가진 동등한 구조 요소를 포함한다면 청구항의 범위 내에 들어가는 것으로 간주한다.

Claims (36)

  1. 블랜드된 열가소성 조성물로서:
    a. 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%;
    b. 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다;
    c. 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; 및
    d. 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 포함하고
    상기 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며;
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 블랜드된 열가소성 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 코폴리머인 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 코폴리머는 BPA, 세바스산, 또는 세바스산 및 BPA의 조합에서 유래된 반복 단위를 포함하는 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은, BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정 시 약 15,000 내지 약 75,000 g/mole의 중량 평균 분자량을 갖는 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 35 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 트리스-(하이드록시페닐)에탄에서 유래된 잔기를 포함하는 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 p-하이드록시벤조니트릴로 말단 캡핑된 것인 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA에서 유래된 잔기를 포함하는 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 약 10 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머인 조성물.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 블록은 BPA에서 유래된 잔기를 포함하는 조성물.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 디메틸실록산 반복 단위를 포함하는 조성물.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분의 약 15 wt% 내지 약 25 wt%의 폴리실록산 블록을 포함하는 조성물.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 탄소 섬유, ZnS, CaO, MgO, ZnO, TiO2, H2Mg3(SiO3)4, CaCO3, Mg(OH)2, 마이카, BaO, γ-AlO(OH), α-AlO(OH), Al(OH)3, BaSO4, CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 및 클레이, 또는 이들의 조합에서 선택되는 것인 조성물.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 전도성 필러 성분은 약 20 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
  17. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 전도성 필러 성분은 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러 및 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하며; 상기 중간 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK의 전도도를 갖고; 상기 중간 열 전도성 필러 성분은 0 wt% 초과 내지 약 30 wt%의 양으로 존재하고; 상기 저 열 전도성 필러 성분은 ASTM E1225에 따라 측정 시 약 10 W/mK보다 낮은 전도도를 갖고; 및 상기 저 열 전도성 필러 성분은 0 wt% 초과 내지 약 30 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
  18. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 전도성 필러 성분은 약 15 wt% 내지 약 25% wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 중간(intermediate) 열 전도성 필러 및 약 10 wt% 내지 약 20% wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 저(low) 열 전도성 필러를 포함하는 조성물.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 보강 성분을 더 포함하고, 상기 보강 성분은 유리 비드, 유리 섬유, 유리 플레이크, 마이카, 탈크, 클레이, 규회석, 아연 설피드, 아연 옥사이드, 탄소 섬유, 세라믹-코팅된 그라파이트, 및 티타늄 디옥사이드에서 선택되는 것인 조성물.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 보강 성분은 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
  21. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 난연제를 더 포함하고, 상기 난연제는 약 20 wt%보다 낮거나 동일한 양으로 존재하는 조성물.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 난연제는 포스핀, 포스핀 옥사이드, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 포스포릭 에스테르, 및 포스포러스 에스테르에서 선택되는 포스포러스-함유 난연제인 조성물.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 포스포러스-함유 난연제는 방향족 사이클릭 포스파젠 화합물인 조성물.
  24. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 적하 방지제, 산화 방지제, 대전 방지제, 사슬 연장제, 착색제, 탈형제(de-molding agent), 염료(dye), 유동 촉진제, 유동 개질제, 광 안정제, 윤활제, 이형제(mold release agent), 안료(pigment), 담금질제, 열 안정제, UV 흡수 물질, UV 반사 물질, 및 UV 안정제, 또는 이들의 조합에서 선택되는 조성물.
  25. 제 1항의 조성물을 포함하는 물품.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 물품은 몰딩된 것인 물품.
  27. 제 25항 또는 제 26항에 있어서, 상기 물품은 압출 몰딩 또는 사출 몰딩된 것인 물품.
  28. 제 25항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 인쇄 회로, 와이-파이 기기, 블루투스 기기, GPS 기기, 휴대 안테나 기기(cellular antenna device), 스마트폰 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기에서 선택되는 물품.
  29. 제 25항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 또는 전자기 간섭 기기를 위한 외부 커버 또는 프레임인 물품.
  30. 제 25항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 RF 안테나 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 또는 전자기 간섭 기기를 위한 중앙 프레임인 물품.
  31. 블랜드된 열가소성 조성물의 제조방법으로서:
    a. 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 20 wt% 내지 약 80 wt%;
    b. 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다;
    c. 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%; 및
    d. 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%;를 혼합하는 단계를 포함하고
    상기 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며;
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.4 W/mK보다 크거나 동일한 관통면(through-plane) 열 전도도를 가지며; 및
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 1.0 W/mK보다 크거나 동일한 면 내(in-plane) 열 전도도를 갖는 블랜드된 열가소성 조성물의 제조방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 혼합하는 단계는:
    a. 하기 성분을 건조 블랜딩하여 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 형성하는 단계:
    ⅰ. 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 20 wt% 내지 약 80 wt%;
    ⅱ. 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 분지형 사슬 폴리카보네이트 폴리머이다; 및
    ⅲ. 하나 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분 약 1 wt% 내지 약 30 wt%;
    b. 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에 공급하는 단계; 및
    c. 상기 폴리카보네이트 건조 블랜드된 혼합물을 압출기 장치에서 열 전도성 필러 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%와 컴파운딩하는 단계를 포함하는 방법.
  33. 제 31항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서, 보강 필러 약 25 wt% 내지 약 60 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
  34. 제 31항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서, 보강 성분 0 wt% 초과 내지 약 50 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
  35. 제 31항 내지 제 34항 중 어느 한 항에 있어서, 난연제 0 wt% 초과 내지 약 20 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
  36. 제 31항 내지 제 35항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 첨가제 0 wt% 초과 내지 약 5 wt%를 다운스트림 압출기 영역에서 압출기 장치로 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
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