KR20180022979A - 유리-보강된 pdms 코폴리카보네이트 수지 - Google Patents

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KR20180022979A
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제임스 프랭클린 후버
샤오위 쑨
에드워드 쿵
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

수지상, 및 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유를 포함하는 열가소성 조성물을 개시한다. 수지상은 폴리디메틸실록산 블록을 포함하는 폴리실록산 블록 코폴리머, 및 비스페놀 A로부터 유래된 폴리카보네이트 블록를 포함한다. 수지상은 폴리카보네이트를 추가로 포함하며, 2.0 중량% 내지 10 중량%의 실록산을 갖는다. 열가소성 조성물은 (i) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 150 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도, (ii) ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도, (iii) ASTM D638에 의해 결정된 10,900 MPa 초과의 인장 탄성률 및 (iv) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 775 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도를 갖는다.

Description

유리-보강된 PDMS 코폴리카보네이트 수지
관련 출원에 대한 교차참조
본원은 미국 출원 62/198,409, "최적의 인성 및 개선된 미학을 갖는 유리-보강된 PDMS 코폴리카보네이트 수지 (Glass-Reinforced PDMS Copolycarbonate Resins with Optimal Toughness and Improved Aesthetics)" (2015 년 7 월 29 일자로 출원됨)의 우선권 및 이점을 주장하며, 그 전체가 임의의 및 모든 목적을 위해 본 명세서에 참고로 편입되어 있다.
기술 분야
본 개시내용은 일반적으로 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머를 포함하고, 충격 강도, 인장 강도 및 미적 특성이 개선된, 유리 섬유-보강된 폴리카보네이트 블렌드 조성물에 관한 것이다.
방향족 폴리카보네이트 폴리머는 고유한 인성 및 선명성을 갖는 엔지니어링 열가소성물질로서 널리 사용되었다. 특히, 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머를 사용한 폴리카보네이트 블렌드를 널리 사용한다. 이들 코폴리머는 저온 충격 강도, 저온 연성, 개선된 가공성, 및 난연성과 같은 향상된 특성을 갖는다. 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머는 유익하게는 다양한 비율의 방향족 폴리카보네이트 폴리머와 블렌딩하여 고온 및 저온 특성을 위한 광범위한 요건을 충족시킬 수 있는 열가소성 성형 조성물을 제조할 수 있다. 폴리카보네이트 폴리머의 선택 및 블렌드 성분의 비율을 변화시킴으로써, 단일 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머로 개시하여 광범위한 특성을 수득할 수 있다. 더욱이, 이들 블렌드의 기계적 특성은 유리 섬유로의 보강에 의해 크게 개선되어 엄격한 성능 요건을 갖는 적용에 유용할 수 있다.
오늘날, 가전제품 산업에서는 금속을 대체할 특정 기계적 및 구조적 특성을 갖는 초강성 인성 (ultrastiff tough; UST) 물질을 점점 더 필요로 한다. 이들 물질은 휨(warpage)이 거의 없거나 전혀 없이 매우 치수 안정적이며, 높은 종횡비를 갖는 박벽 부품 (즉, 1.0 mm 두께의 10 인치 태블릿 커버)으로 사출 성형될 수 있어야 한다. 다중-게이트 디자인으로 박벽 부품의 기계적 완전성을 보장하기 위해 양호한 웰드라인(weldline) 강도 및 범프가 없는 평평한 웰드라인이 또한 필요하다. 상기 물질은 또한 난연제 요건, 전형적으로 1.0 mm 이하에서 V0-V1 등급을 충족시켜야 한다. 유리-보강된 폴리카보네이트 블렌드는 일반적으로 종래에 사용된 열가소성 성형 조성물 예컨대 나일론계 블렌드와 비교하여 우월한 기계적 특성을 제공하며, 따라서, 가전제품 분야에서 UST 물질에 대해 제시된 기준을 충족시키는 최상의 후보일 수 있다.
그러나, 저온 연성, 양호한 가공성 및 난연성과 같은 다른 특성을 또한 유지하면서 인성과 강도의 최적의 밸런스를 갖는, 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머를 사용한 유리-보강된 폴리카보네이트 블렌드를 개발하는데 있어서 충족되지 않은 요구가 있다. 지금까지, 이들 폴리실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머 블렌드의 최상의 기계적 성능을 달성하는데 필요한 폴리카보네이트 폴리머, 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머, 및 유리 섬유의 선택 및 비율은 알려져 있지 않다.
따라서, 본 개시내용은 우월한 기계적 특성을 갖는 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머 및 폴리카보네이트 폴리머의 유리-섬유 보강된 블렌드인 열가소성 조성물을 제공한다.
요약
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 수지상, 및 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유를 포함하는 열가소성 조성물이 개시된다. 수지상은 폴리오르가노실록산 블록 및 폴리카보네이트 블록을 포함하는 폴리실록산 블록 코폴리머를 포함한다. 수지상은 폴리카보네이트를 추가로 포함하며, 2.0 중량% 내지 10 중량%의 실록산 블록을 갖는다.
본 개시내용의 또 다른 양태에 따르면, 수지상, 및 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유를 포함하는 열가소성 조성물이 개시된다. 수지상은 폴리디메틸실록산 블록, 및 비스페놀 A로부터 유래된 폴리카보네이트 블록을 포함하는 폴리실록산 블록 코폴리머를 포함한다. 수지상은 폴리카보네이트를 추가로 포함하며, 2.0 중량% 내지 10 중량%의 실록산을 갖는다. 열가소성 조성물은 (i) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 150 주울/미터(Joules per meter)의 노치 아이조드 충격 강도(notched Izod impact strength); (ii) ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도, (iii) ASTM D638에 의해 결정된 10,900 MPa 초과의 인장 탄성률 및 (iv) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 775 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도(unnotched Izod impact strength)를 갖는다.
본 개시내용의 또 다른 양태에 따르면, 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유 및 수지상을 포함하는 열가소성 조성물이 개시된다. 수지상은 폴리실록산 블록 코폴리머 및 폴리카보네이트 폴리머를 포함하며, 여기서 폴리실록산 블록 코폴리머는 식 (I)의 반복 구조 단위:
Figure pct00001
(여기서 R1 그룹의 총 수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 유기 라디칼이며, 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다), 및 식 (IV)의 반복 구조 단위를 갖는다:
Figure pct00002
(여기서 R2는 각 경우에 독립적으로 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 라디칼 예컨대 알킬, 아릴, 아르알킬, 및 사이클로알킬 라디칼이고, R3은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 2가 지방족 라디칼 또는 6 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이고, R4는 각 경우에 독립적으로 수소, 할로겐, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알콕시, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 아릴이며; n은 1,000 이하의 정수이다). 폴리카보네이트 폴리머는 블록 코폴리머와 상이하며, 식 (XVIII)의 반복 구조 단위를 갖는다:
Figure pct00003
여기서 R9 그룹의 총 수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 유기 라디칼이며, 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다.
도 1은 도메인 크기를 나타내는 (a) 불투명한, (b) 반투명한 및 (c) 투명한 폴리실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머 수지의 TEM 광현미경사진이다.
도 2는 상이한 E-유리 장입량을 갖는 실시예 4의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지 대 인장 탄성률을 도시하는 그래프이다.
도 3은 상이한 E-유리 장입량을 갖는 실시예 4의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지의 함수로서 인장 강도를 도시하는 그래프이다.
도 4는 상이한 E-유리 장입량을 갖는 실시예 4의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지 대 노치 아이조드 충격 강도를 도시하는 그래프이다.
도 5는 상이한 E-유리 장입량을 갖는 실시예 4의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지 대 언노치 아이조드 충격 강도를 도시하는 그래프이다.
도 6은 25% 유리 장입량을 갖는 실시예 5의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지 대 굽힘 강도를 도시하는 그래프이다.
도 7은 25% 유리 장입량을 갖는 실시예 5의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지 대 점도를 도시하는 그래프이다.
도 8은 25% 유리 장입량을 갖는 실시예 6의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지 대 노치 및 언노치 아이조드 충격 값을 도시하는 그래프를 갖는다.
도 9는 25% 유리 장입량을 갖는 실시예 6의 열가소성 조성물에 대한 % Si-수지 대 굽힘 강도 및 점도를 도시하는 그래프를 갖는다.
도 10은 실시예 7의 열가소성 조성물에 대한 웰드라인 성능을 포함하는, 인장 탄성률 및 인장 강도 대 % Si-수지를 도시하는 그래프를 갖는다.
상세한 설명
유리 섬유 보강된 열가소성 조성물이 본 명세서에 개시된다. 열가소성 조성물은 폴리실록산 블록 코폴리머 및 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 수지상을 갖는다. 폴리실록산 블록 코폴리머는 폴리오르가노실록산 블록 및 폴리카보네이트 블록으로 구성된 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머이다. 열가소성 조성물로부터 성형된 물품도 역시 본 명세서에 개시된다. 아래 더욱 상세하게 제시된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 열가소성 조성물 및 물품은 인장 강도 및 충격 강도를 포함하는 우월한 기계적 특성을 가지며, 또한 개선된 미적 특성을 갖는다.
폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 폴리카보네이트 블록 및 폴리오르가노실록산 블록을 포함한다. 폴리카보네이트 블록은 식 (I)의 반복 구조 단위를 포함한다:
Figure pct00004
여기서 R1 그룹의 총 수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 유기 라디칼이며, 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다. R1은 식 (II)의 방향족 유기 라디칼일 수 있다:
Figure pct00005
여기서 각각의 A1 및 A2는 단환형 2가 아릴 라디칼이며, Y1은 A1을 A2에서 분리시키는 1개 또는 2개의 원자를 갖는 가교 라디칼이다. 일 구현예에서, 1개의 원자가 A1을 A2에서 분리시킨다. 이러한 유형의 라디칼의 설명적인 비-제한적인 예는 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 메틸렌, 사이클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-바이사이클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로펜타데실리덴, 사이클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴을 포함한다. 가교 라디칼 Y1은 불포화된 탄화수소 그룹 또는 포화된 탄화수소 그룹 예컨대 메틸렌, 사이클로헥실리덴 또는 이소프로필리덴일 수 있다.
폴리오르가노실록산 블록은 식 (III)의 반복 구조 단위를 포함한다:
Figure pct00006
여기서 R2는 각 경우에 독립적으로 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 라디칼 예컨대 알킬, 아릴, 아르알킬 및 사이클로알킬 라디칼이고, "n"은 1 이상, 또는, 더 구체적으로, 약 10 이상, 또는, 더욱더 구체적으로, 약 25 이상의 정수이다. 일 구현예에서 n은 약 40 이상이다. 정수 "n"은 또한 약 1000 이하, 또는, 더 구체적으로, 약 100 이하, 또는, 더욱더 구체적으로, 약 75 이하 또는, 더욱더 구체적으로 약 60 이하일 수 있다. 당해 분야의 숙련가에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, "n"은 평균값을 나타낸다.
일 구현예에서, 폴리오르가노실록산 블록은 식 (IV)의 반복 구조 단위를 포함한다:
Figure pct00007
여기서 R2 및 "n"은 상기에 정의된 바와 같다. R3은 각 경우에 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 2가 지방족 라디칼 또는 6 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이다. 일 구현예에서 R3의 각 발생은 산소에 대해 오르토 또는 파라 위치에 있다. R4는 각 경우에 독립적으로 수소, 할로겐, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알콕시, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 아릴이고, "n"은 약 1000 이하, 구체적으로 약 100 이하, 또는, 더 구체적으로, 약 75 이하 또는, 더욱더 구체적으로, 약 60 이하의 정수이다. 당해 분야의 숙련가에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, n은 평균값을 나타낸다.
상기 식 (IV)의 일 구현예에서, R2는 각 경우에 독립적으로 1 내지 8개의 탄소를 갖는 알킬 라디칼이고, R3은 각 경우에 독립적으로 디메틸렌, 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌이고, R4는 각 경우에 독립적으로 할로겐 라디칼, 예컨대 브로모 및 클로로; 알킬 라디칼 예컨대 메틸, 에틸, 및 프로필; 알콕시 라디칼 예컨대 메톡시, 에톡시, 및 프로폭시; 아릴 라디칼 예컨대 페닐, 클로로페닐, 및 톨릴이다. 일 구현예에서 R3은 메틸, 메틸과 트리플루오로프로필의 혼합물, 또는 메틸과 페닐의 혼합물이다.
폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는, 예를 들면, 초원심분리 또는 광 산란, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 평균 분자량이 약 10,000 이상 내지 약 200,000, 또는, 더 구체적으로, 약 20,000 내지 약 100,000일 수 있다. 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머의 총 중량의 약 0.5 내지 약 80 중량 퍼센트를 구성하는 폴리디메틸실록산 단위 또는 동등 몰량의 다른 폴리디오르가노실록산을 갖는 것이 일반적으로 바람직하다. 더욱더 구체적인 것은 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머에서 실록산 단위가 약 1 내지 약 10 중량 퍼센트의 범위인 것이다.
폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 45 나노미터 이하의 평균 도메인 크기를 갖는 폴리오르가노실록산 도메인을 포함한다. 이 범위 내에서 폴리오르가노실록산 도메인은 약 5 나노미터 이상일 수 있다. 또한 이 범위 내에서 폴리오르가노실록산 도메인은 약 40 나노미터 이하, 또는, 더 구체적으로, 약 10 나노미터 이하일 수 있다.
도메인 크기는 아래와 같이 투과 전자 현미경검사 (TEM)에 의해 결정될 수 있다. 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머 샘플은 3.2 밀리미터의 두께를 갖는 60 밀리미터 정사각형의 샘플로 사출 성형된다. 샘플의 중간에서 블록 (5 밀리미터 × 10 밀리미터)을 절단한다. 이후 블록은 실온에서 다이아몬드 나이프를 사용한 초마이크로톰에 의해 최상부에서 바닥까지 절단된다. 섹션은 두께가 100 나노미터이다. 적어도 5개의 섹션을 100 내지 120 킬로볼트 (kV)에서 TEM으로 스캐닝하고, 이미지를 66,000× 배율에서 기록한다. 폴리실록산 도메인을 카운트하고, 측정하였으며, 도메인 크기는 각각의 도메인의 가장 긴 단일 선형 치수를 반영한다. 이후 5개의 섹션에 걸친 도메인 크기를 평균하여 평균 도메인 크기를 산출하였다.
폴리카보네이트 매트릭스 및 요망된 포매된 폴리실록산 도메인을 포함하는 직접적인 합성에 의해 제조된 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머가 또한 구체적으로 구상된다. 2개의 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머의 블렌드에서 개별 코폴리머는 일반적으로 분리하거나 구별하기 어렵다. 그러나 투과 전자 현미경검사 (TEM)에 의해 폴리카보네이트 매트릭스 및 포매된 폴리실록산 도메인의 블렌드에서 구별하는 것이 가능하다.
폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 계면 중합, 용융 중합, 및 고체상 중합과 같은 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 포스겐을 계면 반응 조건 하에 2가 방향족 화합물, 예컨대 비스페놀 A (이하에서 때로는 BPA로 칭함), 및 하이드록시아릴-말단 폴리오르가노실록산의 혼합물에 도입함으로써 제조될 수 있다. 반응물의 중합은 3차 아민 촉매 또는 상 이동 촉매의 사용에 의해 촉진될 수 있다.
하이드록시아릴-말단 폴리오르가노실록산은 식 (V)의 실록산 하이드라이드(여기서 R2 및 n은 이전에 정의된 바와 같다):
Figure pct00008
및 지방족 불포화된 1가 페놀 사이의 백금 촉매된 첨가를 수행함으로써 제조될 수 있다.
하이드록시아릴-말단 폴리오르가노실록산의 제조에 사용될 수 있는 지방족 불포화된 1가 페놀의 비-제한적인 예는, 예를 들면, 4-알릴-2-메톡시 페놀 (이하에서 유게놀로 칭함); 2-알킬페놀, 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. 지방족 불포화된 1가 페놀의 혼합물을 또한 사용할 수 있다.
이용될 수 있는 적합한 상 이동 촉매 중에는 식 (R5)4Q+X의 촉매가 있으며, 여기서 R5는 각 경우에 독립적으로 1 내지 10개의 탄소를 갖는 알킬 그룹이고, Q는 질소 또는 인 원자이고, X는 할로겐 원자, 또는 -OR6 그룹이고, 여기서 R6은 수소, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹, 및 6 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 아릴 그룹으로부터 선택된다. 사용될 수 있는 일부 상 이동 촉매는 [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, CH3[CH3(CH2)2]3NX를 포함하며, 여기서 X는 Cl-, Br- 또는 -OR6으로부터 선택된다. 상 이동 촉매의 혼합물을 또한 사용할 수 있다. 상 이동 촉매의 유효량은 포스겐화 혼합물 중 비스페놀의 중량을 기준으로 0.1 중량 퍼센트 (wt %) 이상, 일 구현예에서 0.5 wt % 이상이다. 상 이동 촉매의 양은 포스겐화 혼합물 중 비스페놀의 중량을 기준으로 약 10 wt % 이하 및 더 구체적으로 2 wt % 이하일 수 있다.
포스겐화될 수 있는 2가 방향족 화합물의 비-제한적인 예는 레조르시놀; 4-브로모레조르시놀; 하이드로퀴논; 4,4'-디하이드록시바이페닐; 1,6-디하이드록시나프탈렌; 2,6-디하이드록시나프탈렌; 비스(4-하이드록시페닐)메탄; 비스(4-하이드록시페닐)디페닐메탄; 비스(4-하이드록시페닐)-1-나프틸메탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)메탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄; 1,2-비스(4-하이드록시페닐)에탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판; 2-(4-하이드록시페닐)-2-)3-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; 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄; 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐) 프로판; 1,1-비스(4-하이드록시-tert-부틸페닐)프로판; 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-부탄온; 1,6-비스(4-하이드록시페닐)-1,6-헥산디온; 에틸렌 글리콜 비스(4-하이드록시페닐)에테르; 비스(4-하이드록시페닐)에테르; 비스(4-하이드록시페닐)설파이드; 비스(4-하이드록시페닐)설폭사이드; 비스(4-하이드록시페닐)설폰; 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오린; 2,7-디하이드록시피렌; 6,6'-디하이드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인단("스피로바이인단 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 및 2,7-디하이드록시카바졸을 포함한다. 2가 방향족 화합물의 혼합물을 또한 사용할 수 있다.
폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 방향족 디하이드록시 화합물을 계면 조건 하에 유기 용매 및 유효량의 상 이동 촉매 또는 지방족 3차 아민, 예컨대 트리에틸아민과 블렌딩하여 생성될 수 있다. 충분한 알칼리 금속 수산화물은 포스겐화 전에 비스페놀 반응 혼합물의 pH를 10.5 pH까지 상승시키는데 이용될 수 있다. 이는 비스페놀의 일부를 수성상에 용해시킬 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 유기 용매는, 예를 들면, 염소화된 지방족 탄화수소, 예컨대 메틸렌 염화물, 클로로포름, 탄소 테트라염화물, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 디클로로프로판, 및 1,2-디클로로에틸렌; 치환된 방향족 탄화수소 예컨대 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 및 다양한 클로로톨루엔이다. 유기 용매의 혼합물을 또한 사용할 수 있다. 일 구현예에서 용매는 메틸렌 염화물을 포함한다.
포스겐화 혼합물의 pH를 10 내지 12의 범위일 수 있는 pH 설정값 근처에서 유지하기 위해 수성 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리토 금속 수산화물 첨가를 사용할 수 있다. 이용될 수 있는 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속 수산화물의 일부는, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 및 수산화칼슘이다. 일 구현예에서 사용되는 알칼리 금속 수산화물은 수산화나트륨을 포함한다.
pH 10 내지 12에서 포스겐 도입 과정 동안, 및 포스겐 첨가 속도에 따라, pH는 하이드록시아릴-말단 폴리오르가노실록산을 도입할 수 있도록 낮아질 수 있다. 분자량을 조절하거나 반응을 종료시키기 위해 말단-캡핑제(end-capping agent) 예컨대 페놀, p-부틸페놀, p-큐밀페놀, 옥틸페놀, 노닐페놀, 및 다른 모노 하이드록시 방향족 화합물을 사용할 수 있다.
대안적으로 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 pH 5 내지 8에서 상 이동 촉매의 존재 하에 방향족 디하이드록시 화합물에 의해 생성되어 비스클로로포르메이트 올리고머를 형성할 수 있다. 이어서 비스클로로포르메이트 올리고머와 하이드록시아릴-말단 폴리디오르가노실록산 간의 반응을 수행하기에 충분한 시간 동안, 전형적으로 10 내지 45 분의 기간 동안 pH 9 내지 12에서 반응할 수 있는 하이드록시아릴-말단 폴리오르가노실록산을 이에 첨가한다. 일반적으로 하이드록시아릴 그룹에 비해 큰 몰 과잉의 클로로포르메이트 그룹이 존재한다. 이어서 잔존 방향족 디하이드록시 화합물을 첨가하고, 일반적으로 포스겐 종이를 사용하여 클로로포르메이트의 소실을 모니터링한다. 실질적으로 모든 클로로포르메이트가 반응될 때, 말단-캡핑제 및 선택적으로 트리알킬아민을 첨가하고, 반응을 pH 9 내지 12에서 완료하도록 포스겐화시킨다.
폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 다양한 배치, 세미-배치 또는 연속식 반응기에서 제조될 수 있다. 그와 같은 반응기는, 예를 들면, 교반 탱크, 진탕 칼럼, 튜브 및 재순환 루프식 반응기이다. 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머의 회수는 반용매(anti-solvent), 증기 침전 또는 반용매와 증기 침전의 조합의 사용을 통해서와 같이 당해 기술에 공지된 임의의 수단에 의해 달성될 수 있다.
열가소성 조성물은 2종 이상의 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머의 블렌드를 포함할 수 있다. 이들 블록 코폴리머는 불투명, 투명 또는 반투명할 수 있다.
열가소성 조성물은 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머 이외에 적어도 1종의 폴리카보네이트 폴리머를 포함한다. 폴리카보네이트 폴리머는 호모폴리머, 코폴리머, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에서, 폴리카보네이트 폴리머는 식 (IV)로 기재된 유형의 폴리오르가노실록산-폴리카보네이트 블록 코폴리머가 아니다. 폴리카보네이트 폴리머는 일반적으로 약 20,000 내지 약 80,000의 중량 평균 분자량을 갖는다. 몇 개의 구현예에서, 폴리카보네이트 폴리머는 약 30,000 내지 약 45,000, 약 40,000 내지 42,000, 약 55,000 내지 약 65,000, 및 약 58,000 내지 약 60,000의 중량 평균 분자량을 갖는다.
폴리카보네이트 폴리머는 이전에 기재된 바와 같이 식 (I)의 적어도 1종의 비스페놀로부터 유래된 구조 단위를 포함한다. 폴리카보네이트 폴리머의 제조를 위해 빌딩 블록으로 사용될 수 있는 비스페놀의 예는 4,4'-(3,3,5-트리메틸사이클로헥실리덴)디페놀, 4,4'-비스(3,5-디메틸)디페놀, 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산, 4,4-비스(4-하이드록시페닐)헵탄, 2,4'-디하이드록시디페닐메탄, 비스(2-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시-5-니트로페닐)메탄, 비스(4-하이드록시-2,6-디메틸-3-메톡시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시-2-클로로페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-페닐-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-에틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 2,2-비스(3,5,3',5'-테트라클로로-4,4'-디하이드록시페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥실메탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐프로판, 2,4'-디하이드록시페닐 설폰, 2,6-디하이드록시 나프탈렌; 하이드로퀴논; 레조르시놀, C1-3 알킬-치환된 레조르시놀, 3-(4-하이드록시페닐)-1,1,3-트리메틸인단-5-올, 1-(4-하이드록시페닐)-1,3,3-트리메틸인단-5-올, 2,2,2',2'-테트라하이드로-3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로바이[1H-인덴]-6,6'-디올, 1-메틸-1,3-비스(4-하이드록시페닐)-3-이소프로필사이클로헥산, 1-메틸-2-(4-하이드록시페닐)-3-[1-(4-하이드록시페닐)이소프로필]사이클로헥산, 및 이들의 조합; 및 전술한 방향족 디하이드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것들을 포함하지만, 이에 제한되는 것으로 의도되지 않는다.
본 개시내용의 열가소성 조성물은 추가로, 유리 섬유를 포함한다. 본 개시내용의 일부 양태에서, 본 조성물에 사용된 유리 섬유는 E-유리, S-유리, AR-유리, T-유리, D-유리 및 R-유리로부터 선택될 수 있다. 유리 섬유의 직경은 5 내지 35 μm의 범위일 수 있다. 대안적인 양태에서, 유리 섬유의 직경은 10 내지 20 μm의 범위일 수 있다. 열가소성 조성물은 0.4 mm 이상의 길이를 갖는 유리 섬유로 보강될 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에서, 유리 섬유는 1 mm 이상의 길이를 갖는다. 다른 양태에서, 유리 섬유는 1 mm 이상의 길이를 갖는다.
본 발명의 선택된 양태에서 사용된 유리 섬유는, 대안적인 구현예에서, 커플링제를 함유하는 표면 처리 제제로 표면-처리될 수 있다. 적합한 커플링제는, 비제한적으로, 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적용가능한 실란계 커플링제는 아미노실란, 에폭시실란, 아미드실란, 아자이드실란 및 아크릴실란을 포함한다.
본 개시내용의 일 양태에서, 열가소성 조성물에 사용된 유리 섬유의 양은 상기 조성물의 5 내지 60 중량%이다. 또 다른 양태에서, 열가소성 조성물에 사용된 유리 섬유의 양은 상기 조성물의 10 내지 55 중량%이다. 또 다른 양태에서, 유리 섬유의 양은 열가소성 조성물의 20 내지 45 중량%이다.
본 개시내용의 특정 양태에서, 보강 충전제는 열가소성 수지 조성물의 추가의 선택적 성분을 포함할 수 있다. 보강 충전제 그 자체도 당해 기술에서 잘 알려져 있다. 따라서, 당해 기술에 공지된 사실상 모든 보강 충전제가 본 발명에 따라 적합하다. 예를 들면, 본 개시내용은 유리, 석면, 탈크, 석영, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 탄소 섬유, 실리카, 산화아연, 지르코늄 옥사이드, 지르코늄 실리케이트, 스트론튬 설페이트, 알루미나, 무수 알루미늄 실리케이트, 바륨 페라이트, 마이카, 펠드스파, 점토, 산화마그네슘, 규산마그네슘, 하석 섬장암, 페놀 수지, 규회석, 및 이산화티타늄 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 1종의 무기 충전제를 포함할 수 있다. 용어 유리 충전제는 충전제로서 사용된 모든 유형의 유리 예컨대 유리 섬유, 밀 유리(mill glass), 유리구 및 마이크로구형체, 등을 포함하는 것으로 의도된다.
추가 양태에서, 열가소성 수지 조성물은 카본블랙을 포함할 수 있다. 또 추가의 양태에서, 열가소성 수지 조성물은 성형 물품의 미학을 추가로 향상시키기 위한 착색제와 같은 첨가제를 포함할 수 있다.
본 조성물은 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머, 폴리카보네이트 폴리머, 유리 섬유 및 임의의 선택적인 성분을 용융 혼련하거나 용융 블렌딩하여 형성될 수 있다. 용융-혼련 디바이스는 당해 기술에 공지되어 있으며, 단축, 2축, 및 다축 유형의 압출기, 리본 블렌더, 헨셸 혼합기(Henschel mixer), 밴버리 혼합기(Banbury mixer), 드럼 텀블러, 단일 스크류 압출기, 공-혼련기, 및 구성 요소에 전단을 적용할 수 있는 유사한 혼합 장치를 포함한다.
열가소성 조성물은 이상적으로 성형, 압출, 또는 몰딩에 의해 물품을 형성하기에 적합하다. 특히, 물품은 사출 성형, 주사 압축 성형, 가스 보조 사출 성형, 회전식 성형, 취입 성형, 압축 성형 및 관련된 성형 공정과 같은 공지된 공정에 의해 상기 조성물로부터 성형될 수 있다.
본 명세서에 개시된 열가소성 조성물은 성형가능한 물질에 대해 높은 강도, 강성도 및 내충격성이 요망되는 적용에 유용하다. 따라서 열가소성 조성물은 다양한 적용, 예를 들면, 컴퓨터 및 사무 기기 하우징, 휴대용 전자 디바이스 하우징 예컨대 휴대폰용 하우징, 전기 커넥터, 및 조명 기구의 구성 요소를 포함하는 전기 또는 전자 부품, 장식품, 가전 제품, 지붕, 온실, 선룸(sun room), 수영장 인클로저(swimming pool enclosure) 및 기타 동종의 것의 제조에 유용하다. 상기 조성물은 성형된 구성요소, 예를 들면, 사용 중 외부 환경에 노출되거나 열에 노출되는 하우징, 예를 들면 트럭, 건설 기계, 및 기타 동종의 것을 포함하는 자동차의 하우징 또는 다른 구성요소를 위해 유익하게 사용될 수 있다.
하기 실시예는 본 개시내용을 추가로 실증하는 역할을 할 것이지만, 본 개시내용이 이들 구체적인 실시예에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 부 및 백분율은 달리 언급되지 않는 한 중량 기준이다.
하기 실시예에서, "PC-BPA"는 비스페놀 A로부터 유래된 폴리카보네이트 폴리머를 지칭한다. "PDMS"는 폴리디메틸실록산 폴리머를 지칭한다.
"Si/PC-P"는 45의 블록 길이 (D45)를 갖고 20 중량%의 실록산을 함유하는 PDMS 및 PC-BPA 단위로 구성된 불투명한 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머를 지칭한다. Si/PC-P는 보다 랜덤한 형태 및 보다 큰 도메인 크기를 초래하는 회분식 중합 방법을 사용하여 제조되어 불투명한 코폴리머를 생성한다. 실시예에 사용된 Si/PC-T의 제조에 대한 설명은 아래에 제시되어 있다.
"Si/PC-P"는 45의 블록 길이 (D45)를 갖고 대략 6 중량%의 실록산을 함유하는 PDMS 및 PC-BPA 단위로 구성된 투명한 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머를 지칭한다. Si/PC-P는 더 많은 간격의 코폴리머 및 보다 작은 도메인 크기를 초래하는 튜브 중합 방법으로 제조되어 투명한 코폴리머를 생성한다. 실시예에 사용된 Si/PC-T의 제조에 대한 설명은 아래에 제시되어 있다.
"Si/PC-PT"는 튜브 중합 방법에 의해 제조된 20 중량%의 실록산을 함유하는 반투명한 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머를 지칭한다. 실시예에 사용된 Si/PC-T의 제조에 대한 설명은 아래에 제시되어 있다.
TEM 현미경사진에서 (a) 불투명한 Si/PC-P, (b) 반투명한 Si/PC-PT, 및 (c) 투명한 Si/PC-T (c) 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머의 도메인 크기는 도 1에 나타나 있다. TEM 현미경사진으로부터, 도메인이 나노미터 범위에서 크기가 상당히 균일하다는 것을 알 수 있다.
Si/PC-P의 제조
하기는 실시예에 사용된 Si/PC-P의 제조법을 기재하고 있다. 디클로로메탄 (15 L), DI 수 (10 L), 비스페놀-A (3700 g, 16.2 몰), D45 유게놀 실록산 (1150 g, 0.30 몰), 트리에틸아민 (30 g, 0.30 몰, 1.7 몰%) 및 나트륨 글루코네이트 (10 g, 철 포착제)를 제형 탱크에 첨가하였다. 상기 혼합물을 교반한 후 회분식 반응기로 전달하였다. 제형 탱크를 디클로로메탄 (5 L)으로 린스하고, 회분식 반응기로 전달하였다. 반응기 진탕기를 개시하고, 순환 유동을 80 L/min으로 설정하였다. 반응기로의 포스겐 증기 유동은 DCS에 의해 개시되었다 (세그먼트 1: 215 g, 80 g/min 속도). 반응의 pH는 33% 수성 NaOH의 DCS 제어된 첨가에 의해 10.0의 표적에서 유지되었다. 215 g의 포스겐의 첨가 후, 디클로로메탄 중 PCP (116 g, 0.55 몰)의 용액을 DCS 제어에 의해 반응기에 첨가하면서 반응기에 대한 포스겐 유동을 계속하였다. 포스겐 첨가는 총 설정값 (2150 g, 21.7 몰)에 도달할 때까지 계속되었다. 포스겐 첨가의 완료 후, 반응기의 샘플이 수득되고, 미-반응된 BPA가 없고 클로로포르메이트가 없는 것으로 확인되었다. 반응 샘플의 Mw를 GPC로 결정하였다 (Mw = 30278, PDI = 2.7). 포스겐의 추가 충전량 (200 g, 2.0 몰)을 반응기에 첨가하였다. 반응기를 질소로 퍼지한 후 배치를 원심분리기 공급물 탱크로 전달하였다.
디클로로메탄 희석물 (8L)을 공급물 탱크 내 배치에 첨가한 후 혼합물을 액체 - 액체 원심분리기의 트레인을 사용하여 정제하였다. 원심분리기 1은 염수 상을 제거하였다. 원심분리기 2는 수지 용액을 수성 염산 (pH 1)으로 추출하여 촉매를 제거하였다. 원심분리기 3 내지 8은 수지 용액을 DI 수로 추출하여 잔류 이온을 제거하였다. 수지 용액의 샘플을 시험하고, 각각 5 ppm 미만의 이온성 염화물 및 잔류 트리에틸아민을 확인하였다.
수지 용액을 침전 공급물 탱크로 전달하였다. 수지를 증기 침전에 의해 백색 분말로 단리한 다음 가열된 질소 (210 ℉)를 사용하여 콘 형상 건조기에서 건조시켰다. 분말 수율 3.1 kg. Mw = 28925, PDI = 2.9.
Si/PC-T 제조
하기는 실시예에 사용된 Si/PC-T의 제조법을 기재하고 있다. 배치는 폴리카보네이트 수지를 수득하기 위해 관형 반응기를 사용하여 실록산 모노머의 예비-포스겐화 및 말단 캡의 용액 프로그램 첨가를 사용하여 제조되었다.
P-큐밀페놀 용액 (157 그램, 0.74 몰, 4.0 몰%)을 500 mL의 디클로로메탄에서 제조하였다. p-큐밀페놀 (PCP) 용액은 투여 펌프를 통해 반응기에 연결된 첨가 포트에 넣었다.
유게놀 캡핑된 D45 실록산 용액 (312 g, 0.0082 몰, 5.8 wt% 실록산)을 900 mL의 디클로로메탄에서 제조하였다. D45 실록산 용액은 투여 펌프를 통해 관형 반응기에 연결된 첨가 탱크에 넣었다. 관형 반응기 (1/2 인치 직경 x 15 피트 길이, 나선형 상향류)는 회분식 반응기에 연결된다.
디클로로메탄 (13 L), DI 수 (8 L), 비스페놀-A (4000 그램, 17.5 몰), 트리에틸아민 (30 그램, 0.30 몰), 및 나트륨 글루코네이트 (10 그램, 철 포착제)를 제형 탱크에 첨가하였다. 상기 혼합물을 5 분 동안 교반한 후 오버헤드 콘덴서, 순환 루프, pH 프로브 및 다양한 물질 첨가 노즐이 구비된 70 L 회분식 반응기에 전달하였다. 제형 탱크를 디클로로메탄 (5 L)으로 린스하고, 회분식 반응기로 전달하였다. 반응기 진탕기를 개시하고, 순환 유동을 80 L/min으로 설정하였다. 반응기로의 포스겐 증기 유동은 DCS에 의해 개시되었고 (80 g/min 유량), 초기 양 (220 그램, 2.2 몰)을 첨가하였다. 반응의 pH는 33% 수성 NaOH의 DCS-제어된 첨가에 의해 10.0의 표적에서 유지되었다.
초기 양의 포스겐의 첨가 후, PCP 용액을 250 mL/min의 유량으로 반응기에 첨가하면서 반응기에 대한 포스겐 유동을 계속하였다. 동시에 관형 반응기에 대한 공급물은 회분식 반응기 내로 직접 공급되는 플러그 유동 반응기에서 포스겐 (28 g/min, 0.28 mole/min) 및 18% 수성 NaOH (316 g/min, 1.4 mole/min)과 배합하여 D45 실록산 유동 (500 g/min)으로 개시되었다. 반응물에 D45 실록산 혼합물의 투여를 완료한 후, 포스겐 및 수성 NaOH의 유동을 중단하고, 관형 반응기를 디클로로메탄 (2 L)으로 씻어 냈다. 회분식 반응기에 포스겐을 첨가하는 것은 첨가 내내 및 총 설정값에 도달할 때까지 (2200 그램, 22.2 몰) pH 조절이 계속되었다. 포스겐 첨가의 완료 후, 반응기의 샘플이 수득되고, 미-반응된 BPA가 없고 클로로포르메이트가 없는 것으로 확인되었다. 반응 샘플의 Mw를 UV 검출기를 사용한 GPC로 결정하였다 (Mw = 23533, PDI = 2.7). 포스겐의 추가 충전량 (200 그램, 2.0 몰)을 반응기에 첨가하였다. 반응기를 질소로 퍼지한 후 배치를 원심분리기 공급물 탱크로 전달하였다.
디클로로메탄 희석물 (8L)을 원심분리기 공급물 탱크 내 배치에 첨가한 후 혼합물을 액체 - 액체 원심분리기의 트레인을 사용하여 정제하였다. 원심분리기 1은 염수 상을 분리하였다. 원심분리기 2는 수지 용액을 수성 염산 (pH 1)으로 추출하여 트리에틸아민 촉매를 제거하였다. 원심분리기 3 내지 8은 수지 용액을 DI 수로 추출하여 잔류 이온을 제거하였다. 수지 용액의 샘플을 시험하고, 각각 5 ppm 미만의 이온성 염화물 및 잔류 트리에틸아민을 확인하였다.
수지 용액을 침전 공급물 탱크로 전달하였다. 수지를 증기 침전에 의해 백색 분말로 단리한 다음 가열된 질소 (210 F)를 사용하여 콘 형상 용기에서 건조시켰다. 분말 수율 3.5 kg. Mw = 23297, PDI = 2.7.
Si/PC-PT 제조
하기는 실시예에 사용된 Si/PC-PT의 제조법을 기재하고 있다. 디클로로메탄 (6 L), DI 수 (9 L), 비스페놀-A (3700 g, 16.2 몰), p-큐밀페놀 (116 g, 0.55 몰), 트리에틸아민 (30 g, 0.30 몰) 및 나트륨 글루코네이트 (10 g)를 제형 탱크에 첨가하였다. 상기 혼합물을 회분식 반응기로 전달하였다. 제형 탱크를 디클로로메탄 (3 L)으로 린스하고, 회분식 반응기로 전달하였다. 반응기 진탕기를 개시하고, 순환 유동을 80 L/min으로 설정하였다. 반응기로의 포스겐 유동을 개시하였다 (세그먼트 1: 230 g, 80 g/min 속도). 10.0의 pH 표적은 33% 수성 수산화나트륨의 DCS 제어된 첨가에 의해 배치 전체에 걸쳐 유지되었다. 회분식 반응기에 230 g의 포스겐을 첨가한 후, 관형 반응기를 개시하여 회분식 반응기에 D45 실록산 비스-클로로포르메이트를 첨가하였다 (1150 g, 0.30 몰, 50 F로 냉각된 디클로로메탄 중 20 wt% 용액). 관형 반응기에 대한 D45 용액 유량은 500 g/min이었고 (11.5 분 첨가 사이클), 관형 반응기에 대한 포스겐 첨가는 28 g/min (5 몰 포스겐 / 1 몰 D45 OH 그룹)이고, 관형 반응기에 대한 18% 수성 수산화나트륨 유동은 316 g/min이었다 (5 몰 NaOH / 1 몰 포스겐, 40 F로 냉각됨). 관형 반응기에 실록산의 첨가를 완료한 후, 회분식 반응기를 디클로로메탄 (2 L) 및 DI 수 (2 L)로 씻어 냈다. 관형 반응기 사이클 동안 회분식 반응기에 대한 포스겐 유동은 계속되었다 (세그먼트 2: 2070 g, 80 g/min 속도). 회분식 반응기에 대한 총 포스겐 첨가 시간은 29 분이었다. 반응기의 샘플이 수득되고, 미반응된 BPA가 없고 클로로포르메이트가 없는 것으로 확인되었다. 반응 샘플의 Mw를 GPC로 결정하였다(Mw = 33185, PDI = 3.1). 반응기를 질소로 퍼지한 후 배치를 원심분리기 공급물 탱크로 전달하였다.
디클로로메탄 희석물 (8L)을 공급물 탱크 내 배치에 첨가한 후 혼합물을 액체 - 액체 원심분리기의 트레인을 사용하여 정제하였다. 원심분리기 1은 염수 상을 제거하였다. 원심분리기 2는 수지 용액을 수성 염산 (pH 1)으로 추출하여 촉매를 제거하였다. 원심분리기 3 내지 8은 수지 용액을 DI 수로 추출하여 잔류 이온을 제거하였다. 수지 용액의 샘플을 시험하고, 각각 5 ppm 미만의 이온성 염화물 및 잔류 트리에틸아민을 확인하였다.
수지 용액을 침전 공급물 탱크로 전달하였다. 수지를 증기 침전에 의해 백색 분말로 단리한 다음 가열된 질소 (210 ℉)를 사용하여 콘 형상 건조기에서 건조시켰다. 분말 수율 3.5 kg (Mw = 33223, PDI = 3.1).
클로로포르메이트의 존재는 대략 1 mL의 반응기 유기상을 4-(4-니트로벤질)피리딘으로 함침된 종이 테이프 상에 놓음으로써 결정된다. 황색 내지 오렌지색 변화는 클로로포르메이트 그룹의 존재를 지시한다.
반응기 샘플 내 미반응된 BPA의 존재는 하기 방법에 의해 결정된다. 2 mL의 반응기 샘플 유기상을 5 mL의 디클로로메탄에 희석한다. 5 mL의 묽은 수산화암모늄을 상기 용액에 첨가하고, 상기 혼합물을 30 초 동안 격렬하게 진탕한다. 10 mL의 1% 수성 칼륨 페리시아나이드를 상기 혼합물에 첨가하고, 상기 혼합물을 30 초 동안 격렬하게 진탕한다. 5 mL의 1% 수성 4-아미노안티피린을 상기 혼합물에 첨가하고, 상기 혼합물을 30 초 동안 격렬하게 진탕한다. 황색은 허용가능하게 낮은 양의 잔류 BPA를 지시한다. 오렌지색 내지 적색은 허용될 수 없는 다량의 잔류 BPA를 지시한다.
실시예
실시예 1
E-유리 섬유를 갖는 BPA 폴리카보네이트/ 20% 실록산 폴리카보네이트 블록 코폴리머 블렌드
실험 분석의 고안은 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머, 폴리카보네이트 폴리머 및 유리 섬유를 포함하는 폴리카보네이트 블렌드 조성물의 기계적 성능에 대한 % 실록산의 변화의 효과를 평가하기 위해 수행되었다. 본 연구의 목표는 상이한 장입량의 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머 및 유리 섬유를 사용하여 폴리카보네이트 블렌드 조성물을 고안하는 것이었다.
사용된 폴리실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 20 중량%의 실록산을 갖는 비스페놀 A와 폴리디메틸실록산의 불투명한 블록 코폴리머인, 100% Si/PC-P였다. 유리 섬유는 폴리카보네이트 폴리머를 위한 크기의 E-유리 섬유인, Lexan™ 본딩 유리 섬유 G912였다 (SABIC Innovative Plastics로부터 상업적으로 입수가능). 폴리카보네이트 폴리머, PC-BPA는 비스페놀 A로부터 유래된 높은 유동 등급이었다. 포스파이트 열 안정제가 동등량으로 각각의 제형에 포함되었다.
실험 고안 결과는 하기 표 1에서 제형 (1-10)으로 제시되어 있다. 전체 조성물 (수지상 및 유리상)에 대한 효과적인 % 실록산 뿐만 아니라 수지상에 대한 효과적인 % 실록산을 계산하였고, 표 1에 나타내었다. 표 1의 모든 양은 중량 백분율로 표현된다.
Figure pct00009
실시예 2
S-유리 섬유를 갖는 BPA 폴리카보네이트/ 20% 실록산 폴리카보네이트 코폴리머 블렌드
실험 분석의 제2 고안은 폴리실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머, 폴리카보네이트 및 유리 섬유를 포함하는 폴리카보네이트 블렌드 조성물의 기계적 성능에 대한 % 실록산의 변화의 효과를 추가로 평가하기 위해 수행되었다. 이전 실시예 1에서와 같이, 본 연구의 목표는 상이한 장입량의 폴리실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머 및 유리 섬유를 사용하여 폴리카보네이트 블렌드 조성물을 고안하는 것이었다.
사용된 폴리실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 20 중량%의 실록산을 갖는 비스페놀 A와 폴리디메틸실록산의 불투명한 코폴리머인, 실시예 1 (100% Si/PC-P)에서와 같았다. 유리 섬유는 10　μm, 4.7 mm S-유리 섬유였다 (Owens Corning Fiberglass로부터 상업적으로 입수가능). 폴리카보네이트 폴리머는 비스페놀 A로부터 유래된 높은 유동 등급이었다. 포스파이트 열 안정제가 동등량으로 각각의 제형에 포함되었다.
실험 고안 결과는 하기 표 2에서 제형 (1-11)으로 제시되어 있다. 전체 조성물에 대한 효과적인 % 실록산을 각각의 제형에 대해 계산하였고, 표 2에 나타내었다. 표 2의 모든 양은 중량 백분율로 표현된다.
Figure pct00010
실시예 3
25% S-유리 섬유를 갖는 BPA 폴리카보네이트/ 실록산 폴리카보네이트 코폴리머 블렌드
실험 분석의 제3 고안은 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머, 폴리카보네이트 폴리머 및 유리 섬유를 포함하는 폴리카보네이트 블렌드 조성물의 기계적 성능을 추가로 평가하기 위해 수행되었다. 이 연구의 목표는 유리 섬유의 양, 25% 및 유리 섬유의 유형을 동일하게 유지하면서 상이한 폴리실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머를 다양한 양으로 사용하여 폴리카보네이트 블렌드 조성물을 고안하는 것이었다. 사용된 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 코폴리머 내 실록산의 양, 및 또한 이들이 제조된 방법, 즉, 회분식 대 튜브식 (batch versus tube) 및/또는 투명한 대 불투명한 중합 방법이 상이하였다.
3종의 상이한 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머가 이 연구에 사용되었다: (1) Si/PC-P, 회분식 중합에 의해 생성된 20 중량%의 실록산을 갖는 비스페놀 A 폴리카보네이트 및 폴리디메틸실록산의 불투명한 블록 코폴리머 (실시예 1 및 2에서 사용됨); (2) 비스페놀 A 폴리카보네이트 및 폴리디메틸실록산의 투명한 블록 코폴리머 (SABIC Innovative Plastics로부터 LEXAN™EXL 1414T로 상업적으로 입수가능); 및 (3) Si/PC-PT, 튜브 중합에 의해 생성된 20 중량%의 실록산을 갖는 비스페놀 A 폴리카보네이트 및 폴리디메틸실록산의 반투명한 블록 코폴리머.
모든 조성물은 25 중량%의 10　μm, 4.7 mm S-유리 섬유를 포함하였다 (Owens Corning Fiberglass로부터 상업적으로 입수가능). 폴리카보네이트 폴리머 (PC-BPA)는 비스페놀 A로부터 유래된 높은 유동 등급이었다 (SABIC Innovative Plastics로부터 LEXAN™ML로 상업적으로 입수가능). 다른 첨가제 예컨대 포스파이트 열 안정제 Irgafos 168 (Ciba-Geigy로부터 상업적으로 입수가능) 및 윤활제 Glycolube® P-ETS (Lonza로부터 상업적으로 입수가능)가 동등량으로 각각의 제형에 포함되었다.
실험 고안의 결과는 하기 표 3에서 제형 (1-7)로 제시되어 있다. 전체 조성물 및 수지상에 대한 효과적인 % 실록산을 각각의 제형에 대해 계산하였고, 표 3에 나타내었다. 표 3의 모든 양은 중량 백분율로 표현된다.
Figure pct00011
실시예 4
E-유리 섬유를 갖는 BPA 폴리카보네이트/ 20% 실록산 폴리카보네이트 블록 코폴리머 블렌드의 기계적 성능
표 1의 제형에 따라서 E-유리로 보강된 실시예 1의 폴리카보네이트 블렌드를 다양한 특성에 대해 시험하였다. 이들 특성은 하기 표 4에 제시되어 있다. NMR 분광법을 사용하여 전체 조성물 내 % 실록산 뿐만 아니라 수지상 내 % 실록산, 및 조성물의 % BPA를 결정하였다.
"Den"은 표준 ASTM D792에 따라 측정된 밀도를 지칭한다. "TM"은 표준 ASTM D638, 5 mm/분에 따라 측정된 인장 탄성률을 지칭한다. "TS"는 표준 ASTM D638, 5 mm/분에 따라 측정된 인장 강도를 지칭한다. "TE"는 표준 ASTM D638, 5 mm/분에 따라 측정된 인장 연신율을 지칭한다. "FM"은 표준 ASTM 790, 3.2mm에 따라 측정된 굽힘 탄성률을 지칭한다. "FS"는 표준 ASTM 790, 3.2mm에 따라 측정된 굽힘 강도를 지칭한다. "NII"는 표준 ASTM D256, 23℃, 2.75J에 따른 아이조드 노치형 충격 강도를 지칭한다. "UNII"는 표준 ASTM D256, 23℃, 11 J에 따른 언노치 아이조드 충격 강도를 지칭한다. "MFR"은 표준 ASTM D1238, 285C, 5k에 따른 용융 유량을 지칭한다. 달리 구체화되지 않는 한, 표 4의 양은 중량 백분율로 표현된다.
Figure pct00012
표 4의 결과는 % Si 및 % 유리 섬유에 따른 기계적 성능의 명확한 경향을 입증한다. 도 2 및 3은 25 내지 45%의 유리 장입량에 대한 수지상 내 % Si의 함수로서 각각 인장 탄성률 및 인장 강도를 반영하는 그래프이다. 도 2로부터, 수지상 내 % Si가 증가함에 따라 인장 탄성률이 감소하였다는 것을 알 수 있다. 인장 탄성률은 또한 유리 장입량이 감소함에 따라 감소하였다. 예를 들면, 최고 인장 탄성률 값은 수지상 내 더 낮은 % Si 및 더 높은 유리 장입량에서 발생하였다. 도 3으로부터, 인장 강도는 40 wt%의 유리 섬유에서 최대에 도달한 다음 수지상 내 % Si가 증가함에 따라 단지 약간만 감소하였다는 것을 알 수 있다. 그러나, 인장 강도는 25 내지 45 wt%에서 유리 장입량과는 관계없이 % Si가 10%를 초과할 때 극적으로 감소하였다.
도 4 및 5는 25 내지 45 %의 유리 장입량에 대한 수지상 내 % Si의 함수로서 각각 노치 및 언노치 아이조드 충격 값을 반영하는 그래프이다. 도 4로부터, 노치 아이조드 충격은 25 내지 45%에서 유리 장입량과는 관계없이 수지상 내 5 내지 10% Si의 최적 범위를 가졌다는 것을 알 수 있다. 도 5는 언노치 아이조드 충격의 경향이 인장 강도의 경향과 유사하며, 유리 장입량과는 관계없음을 입증한다. 언노치 아이조드 충격은 수지상 내 % Si가 증가함에 따라 서서히 감소한 다음 % Si가 10%를 초과할 때 극적으로 감소하기 시작하였다.
실시예 5
S-유리 섬유 장입을 갖는 BPA 폴리카보네이트/ 20% 실록산 폴리카보네이트 블록 코폴리머 블렌드의 기계적 성능
실험 분석의 또 다른 고안은 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머 및 폴리카보네이트를 포함하는 폴리카보네이트 블렌드 조성물의 기계적 성능에 대한 유리 장입량의 효과를 추가로 평가하기 위해 수행되었다. 이 실험은 수지상 내 3 내지 7.5 wt% Si 및 10 내지 55 wt% 유리 장입량을 갖는 조성물을 고안하였다. 사용된 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머는 20 중량%의 실록산을 갖는 비스페놀 A와 폴리디메틸실록산의 불투명한 코폴리머인, Si/PC-P (실시예 1에서와 같음)였다. 사용된 유리 섬유는 10　μm, 4.7 mm S-유리 섬유였다 (Owens Corning Fiberglass로부터 상업적으로 입수가능).
노치 아이조드 충격, 및 언노치 아이조드 충격을 계산하고, 상이한 유리 장입량에 대해 수지상 내 % Si에 대해 플롯팅하였다. 실험 결과는 도 6 및 7에서 그래프로 도시되며, 일반적으로 이전에 관측된 경향을 따른다. 55% 유리 장입량에서, 유리상은 조성물에서 우세한 상이 되었고, 조성물의 기계적 특성을 결정하였다. 도 6 및 7에서 나타난 바와 같이, 기계적 특성의 조합된 최적의 성능은 수지상 내 대략 5 wt% Si에서 관측되었다.
실시예 6
25% S-유리 섬유를 갖는 BPA 폴리카보네이트/ 실록산 폴리카보네이트 코폴리머 블렌드의 기계적 성능
실험 분석의 또 다른 고안은 25% S-유리 장입량을 포함하는 폴리카보네이트 블렌드 조성물의 기계적 특성에 대한 상이한 폴리실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머를 사용한 효과를 추가로 평가하기 위해 수행되었다.
3종의 상이한 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머가 이 연구에 사용되었다: (1) Si/PC-P, 회분식 중합에 의해 생성된 20 중량%의 실록산을 갖는 비스페놀 A 폴리카보네이트 및 폴리디메틸실록산의 불투명한 블록 코폴리머 (실시예 1 및 2에서 사용됨); (2) 비스페놀 A 폴리카보네이트 및 폴리디메틸실록산의 투명한 블록 코폴리머 (SABIC Innovative Plastics로부터 LEXAN™EXL 1414T로 상업적으로 입수가능); 및 (3) Si/PC-PT, 튜브 중합에 의해 생성된 20 중량%의 실록산을 갖는 비스페놀 A 폴리카보네이트 및 폴리디메틸실록산의 반투명한 블록 코폴리머. 모든 조성물은 25 중량%의 10　μm, 4.7 mm S-유리 섬유를 포함하였다 (Owens Corning Fiberglass로부터 상업적으로 입수가능).
각각의 조성물에 대한 노치 및 언노치 아이조드 충격은 수지상 내 % Si의 함수로서 플롯팅되었으며, 도 8 및 9에 도시된다. 굽힘 강도 및 점도가 또한 수지상 내 % Si의 함수로서 플롯팅되었으며, 도 10 및 11에 도시된다. 도 8-11로부터, 결과는 일반적으로 수지상 내 동일한 % Si를 갖는 조성물에 대해 동일하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 기계적 성능은 수지 내 % Si의 함수였으며, 블록 코폴리머를 형성하기 위해 사용된 중합 방법 (회분식 또는 튜브식) 및 실록산 도메인 크기와는 관계없었다. 더욱이, 조성물의 기계적 성능은 사용된 블록 코폴리머가 불투명한, 반투명한 또는 투명한 형태인지 여부에 영향을 받지 않았다.
실시예 7
25% S-유리 섬유를 갖는 BPA 폴리카보네이트/ 실록산 폴리카보네이트 코폴리머 블렌드의 웰드라인 성능
실험 분석의 또 다른 고안은 25% S-유리 장입량을 갖는 상이한 폴리실록산 블록 코폴리머를 사용하여 폴리카보네이트 블렌드 조성물의 웰드라인 강도를 평가하기 위해 수행되었다. 이 실험 고안에 사용된 폴리카보네이트 블렌드 조성물은 실시예 6에서와 같았다. 웰드라인 성능은 양쪽 단부에서 단부-게이팅된 인장 바 도구(tensile bar tool)를 사용하여 ASTM D638에 따라 시험되었다. 용융 유동 선단(melt flow front)은 인장 바의 목에서 만나 웰드라인을 형성한다. 그러나, 유동 선단은 통상적으로 실제 도구 디자인에서 회피된다. 따라서, 이들 폴리카보네이트 블렌드 조성물에 대한 실제 웰드라인 성능은 더욱 양호할 수 있다.
도 10은 웰드라인에서 인장 탄성률 및 인장 강도 결과를 그래프로 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 웰드라인에서의 인장 강도는 전형적으로 유리 섬유 보강된 폴리카보네이트 블렌드 조성물 모두에 대해 50 MPa이다. 다시, 조성물에 대한 결과는 실록산 폴리카보네이트 블록 코폴리머의 도메인 크기와 무관하게 수지상 내 % Si에 따라 서로 중첩되었다.
실시예 8
성형 물품의 표면 미학
시각적 비교는 3종의 상이한 폴리카보네이트 블렌드 조성물을 사용하여 형성된 사출 성형된 0.8mm 플레임 바(flame bar)로 이루어졌다. 폴리카보네이트 블렌드 조성물은 25 wt% S-유리 섬유 및 수지상 내 4.5 wt% Si를 포함하였다. 폴리카보네이트 블렌드 조성물은 조성물에 사용된 폴리오르가노실록산/폴리카보네이트 블록 코폴리머 (Si/PC-P, Si/PC-PT, 및 Si/PC-T)에 따라 달라졌다.
시각적 비교는 가장 어두운 색상을 갖는 플레임 바가 20 wt% 실록산을 갖는 불투명한 폴리오르가노실록산 폴리카보네이트 블록 코폴리머인, Si/PC-P를 사용하여 형성되었음을 보여준다. 중간 어두운 색상을 갖는 플레임 바는 20 wt% 실록산을 갖는 반투명한 폴리오르가노실록산 폴리카보네이트 블록 코폴리머인, Si/PC-PT를 사용하여 형성되었다. 6 wt% 실록산을 갖는 폴리오르가노실록산 폴리카보네이트 블록 코폴리머를 사용하여 형성된 플레임 바는 실록산의 표면으로의 이동으로 인해 가장 밝은 색상, 최상의 표면 광택, 및 최소한의 결함을 나타낸다. 플레임 바는 중심 게이팅되었으며, 표면 결함은 2개의 단부에서 가장 확연하지만, 중심은 게이트 마크였다.
양태
다양한 양태에서, 본 개시내용은 적어도 하기 양태에 관한 것이며, 적어도 하기 양태을 포함한다:
양태 1: 열가소성 조성물로서, (a) 폴리실록산 블록 코폴리머 및 폴리카보네이트를 포함하는 수지상으로서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 폴리오르가노실록산 블록 및 폴리카보네이트 블록을 포함하고, 상기 수지상은 2.0 중량% 내지 10.0 중량%의 실록산을 갖는, 수지상; 및 (b) 상기 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유를 포함하는, 조성물.
양태 2: 양태 1에 있어서, 상기 수지상은 3.0 wt% 내지 7.5 wt%의 실록산을 갖는, 조성물.
양태 3: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 수지상은 5 wt%의 실록산을 갖는, 조성물.
양태 4: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 유리상은 E-유리 섬유, S-유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
양태 5: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 폴리실록산 블록 코폴리머와 동일하지 않은, 조성물.
양태 6: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A로부터 유래된, 조성물.
양태 7: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 폴리디메틸실록산 및 비스페놀 A를 포함하는, 조성물.
양태 8: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리오르가노실록산 블록은 폴리디메틸실록산을 포함하고, 상기 폴리카보네이트 블록은 비스페놀 A로부터 유래되거나 비스페놀 A를 포함하는, 조성물.
양태 9: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 6 중량% 내지 20 중량%의 실록산을 함유하는, 조성물.
양태 10: 양태 9에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 튜브 중합 방법을 사용하여 생성되는, 조성물.
양태 11: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 6 중량%의 실록산을 함유하는, 조성물.
양태 12: 양태 11에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 튜브 중합 방법을 사용하여 생성되는, 조성물.
양태 13: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 20 중량%의 실록산을 함유하는, 조성물.
양태 14: 양태 13에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 회분식 중합 방법을 사용하여 생성되는, 조성물.
양태 15: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 투명한, 조성물.
양태 16: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 반투명한, 조성물.
양태 17: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 불투명한, 조성물.
양태 18: 이전의 양태들 중 어느 양태의 열가소성 조성물을 포함하는 물품.
양태 19: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 150 내지 210 주울/미터 범위의 노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 20: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 190 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 21: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 측정된 적어도 200 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 22: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도를 갖는, 조성물.
양태 23: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 100 MPa 초과의 인장 강도를 갖는, 조성물.
양태 24: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 125 MPa 초과의 인장 강도를 갖는, 조성물.
양태 25: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 6700 MPa 초과의 인장 탄성률을 갖는, 조성물.
양태 26: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 7800 MPa 초과의 인장 탄성률을 갖는, 조성물.
양태 27: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 10,000 MPa 초과의 인장 탄성률을 갖는, 조성물.
양태 28: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 10,900 MPa 초과의 인장 탄성률을 갖는, 조성물.
양태 29: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 700 내지 800 주울/미터 범위의 언노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 30: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 700 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 31: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 750 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 32: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 775 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 33: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 790 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 34: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물의 파단 연신율은 ASTM D256에 의해 결정된 바와 같이 2.45% 이상인, 조성물.
양태 35: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물의 점도는 200 내지 240 Pa·s의 범위인, 조성물.
양태 36: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물의 점도는 225 Pa·s 초과인, 조성물.
양태 37: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 조성물의 용융 유량은 9 내지 25 g/10min의 범위이고, 상기 조성물의 밀도는 1.3 g/cm3 이상인, 조성물.
양태 38: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 폴리디메틸실록산 및 비스페놀 A를 포함하고; 상기 폴리카보네이트 호모폴리머는 비스페놀 A로부터 유래되고, 상기 조성물은 (i) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 150 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도; 및 (ii) ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도를 갖는, 조성물.
양태 39: 열가소성 조성물로서, (a) (1) 폴리디메틸실록산 블록, 및 비스페놀 A로부터 유래된 폴리카보네이트 블록을 포함하는 폴리실록산 블록 코폴리머, 및 (2) 비스페놀 A 호모폴리카보네이트를 포함하고, 2.0 wt% 내지 10 wt%의 실록산을 갖는 수지상, 및 (b) 상기 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 (i) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 150 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도; 및 (ii) ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도; (iii) ASTM D638에 의해 결정된 바와 같이 10,900 MPa 초과의 인장 탄성률 및 (iv) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 775 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 조성물.
양태 40: 이전의 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 코폴리머는 약 20,000 내지 약 80,000의 중량 평균 분자량을 갖는, 조성물.
양태 41: 이전의 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 코폴리머는 약 30,000 내지 약 60,000의 중량 평균 분자량을 갖는, 조성물.
양태 42: 이전의 양태에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 약 3,000 내지 약 30,000의 중량 평균 분자량을 갖는, 조성물.
양태 43: 이전의 양태들 중 어느 양태에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 식 (I)의 반복 구조 단위:
Figure pct00013
(여기서 R1 그룹의 총 수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 유기 라디칼이며, 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다), 및 식 (IV)의 반복 구조 단위를 포함하고:
Figure pct00014
(여기서 R2는 각 경우에 독립적으로 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 아릴 또는 아르알킬 라디칼이고, R3은 6 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이고, R4는 각 경우에 독립적으로 수소, 할로겐, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알콕시, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 아릴이며; n은 1,000 이하의 정수이다);
여기서 상기 폴리카보네이트 폴리머는 상기 폴리실록산 블록 코폴리머와 상이하며, 식 (XVIII)의 반복 구조 단위를 포함하는, 조성물:
Figure pct00015
(여기서 R9 그룹의 총 수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 유기 라디칼이며, 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다).
양태 44: 이전의 양태에 있어서, 상기 조성물은 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유, ASTM D256에 따라서 23℃에서 측정된 150 내지 205 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도, ASTM D638에 의해 결정된 95 내지 125 MPa의 인장 강도를 갖고, 상기 조성물의 수지상은 4 중량% 내지 10 중량%의 실록산을 갖는, 조성물.
양태 45: 이전의 양태에 있어서, 상기 조성물은 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유, ASTM D256에 따라서 23℃에서 측정된 적어도 200 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도, ASTM D638에 의해 결정된 110 MPa 초과의 인장 강도를 갖고, 상기 조성물의 수지상은 4 중량% 내지 10 중량%의 실록산을 갖는, 조성물.
정의
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 숙련가에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동일한 임의의 방법 및 물질이 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 예시 방법 및 물질이 이제 기재된다.
본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 ("a", "an" 및 "the")는, 달리 문맥상 명확히 지시되지 않는 한, 복수의 지시대상을 포함한다. 따라서, 예를 들면, "나노복합물"에 대한 언급은 2종 이상의 나노복합물의 혼합물, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
범위는 본 명세서에서 "약" 하나의 특정한 값부터, 및/또는 "약" 또 다른 특정한 값까지로 표현될 수 있다. 그와 같은 범위가 표현될 때, 또 다른 양태는 하나의 특정한 값부터 및/또는 다른 특정한 값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 앞에 "약"을 사용하여 근사치로 표현될 때, 특정한 값은 또 다른 양태을 형성하는 것으로 이해될 것이다. 범위 각각의 종점은 다른 종점과 관련하여 및 다른 종점과는 독립적으로 유의미하다는 것이 추가로 이해될 것이다. 수많은 값이 본 명세서에 개시되어 있으며, 각각의 값은 값 자체 이외에 또한 "약" 특정한 값으로 본 명세서에 개시되는 것으로 또한 이해된다. 예를 들면, 값 "10"이 개시된 경우, "약 10"도 개시된다. 또한, 2개의 특정한 단위 사이의 각각의 단위가 또한 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들면, 10 및 15가 개시된 경우, 11, 12, 13 및 14도 개시된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "성형 물품"은 임의의 유형의 성형 공정 또는 당해 기술에 공지된 성형 공정의 조합에 의해 형성된 물품을 지칭한다. 이들 성형 공정은, 비제한적으로, 다양한 용융 성형 공정, 사출 성형, 취입 성형 (연신, 압출 또는 주사), 시트 및 필름 압출, 프로파일 압출, 열성형, 적층 가공(additive manufacturing), 압축 성형, 섬유 압출, 분말 소결, 이송 성형, 반응 주사 (reaction injection; RIM) 성형, 진공 성형, 냉간 주조, 딥 성형(dip molding), 슬러쉬 성형(slush molding 및 프레스 성형(press molding)을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "선택적인" 또는 "선택적으로"는 후속적으로 기재된 사건 또는 상황이 일어날 수 있거나 일어날 수 없으며, 상기 설명은 상기 사건 또는 상황이 일어나는 경우 및 그것이 일어나지 않는 경우를 포함함을 의미한다.
본 발명의 조성물 뿐만 아니라 본 명세서에 개시된 방법 내에서 사용될 조성물 자체를 제조하는데 사용될 성분이 개시된다. 이들 및 다른 물질이 본 명세서에 개시되어 있으며, 이들 물질의 조합, 서브셋, 상호작용, 그룹, 등이 개시될 때, 이들 화합물의 각각의 다양한 개체 및 집단적인 조합 및 순열에 대한 특정 언급은 명백하게 개시될 수 없지만, 각각은 구체적으로 고려되고 본 명세서에 기재되는 것으로 이해된다. 예를 들면, 특정한 화합물이 개시되고 논의되며, 본 화합물을 포함하는 수많은 분자에서 이루어질 수 있는 수많은 변형이 논의되는 경우, 본 화합물의 각각의 및 모든 조합 및 순열 및 반대로 구체적으로 나타내지 않는 한 가능할 수 있는 변형이 구체적으로 고려된다. 따라서, 분자 A, B, 및 C의 부류 뿐만 아니라 분자 D, E, 및 F의 부류가 개시되고, 조합 분자의 예, A-D가 개시되는 경우, 각각이 개별적으로 인용되지 않더라도, 각각은 개별적으로 및 집합적으로 고려되며, 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 서브셋 또는 조합도 개시된다. 따라서, 예를 들면, A-E, B-F, 및 C-E의 하위-그룹이 개시되는 것으로 간주될 것이다. 이 개념은, 비제한적으로, 본 발명의 조성물의 제조 및 사용 방법의 단계를 포함하는 본원의 모든 양태에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가의 단계가 있는 경우, 각각의 이들 추가 단계는 본 발명의 방법의 임의의 특정 구현예 또는 구현예의 조합으로 수행될 수 있는 것으로 이해된다.
본 명세서 및 청구 범위에서 조성물 또는 물품의 특정한 요소 또는 성분의 중량부에 대한 언급은 중량부로 표현되는 조성물 또는 물품의 요소 또는 성분과 임의의 다른 요소 또는 성분 간의 중량 관계를 나타낸다. 따라서, 2 중량부의 성분 X 및 5 중량부의 성분 Y를 함유하는 화합물에서, X 및 Y는 2:5의 중량비로 존재하며, 화합물에 추가의 성분이 함유되는지 여부와 무관하게 그와 같은 비로 존재한다.
성분의 중량 퍼센트는, 특별히 반대로 언급되지 않는 한, 성분이 포함되는 제형 또는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 예를 들면, 조성물 또는 물품의 특정한 요소 또는 성분이 8 중량%를 갖는 것으로 언급된 경우, 이러한 백분율은 100%의 총 조성 백분율과 관련되는 것으로 이해된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "하이드로카르빌"은 모 탄화수소로부터 수소 원자를 제거할 때 수득되는 1가 모이어티를 의미한다. 대표적인 하이드로카르빌은 1개 이상 25개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 운데실, 데실, 도데실, 옥타데실, 노나데실 에이코실, 헤네이코실, 도코실, 트리코실, 테트라코실, 펜타코실 및 이들의 이성질체 형태; 6개 이상 25개 이하의 탄소 원자를 갖는 아릴, 예컨대 페닐, 톨릴, 크실릴, 나프틸, 바이페닐, 테트라페닐 및 기타 동종의 것; 7개 이상 25개 이하의 탄소 원자를 갖는 아르알킬, 예컨대 벤질, 페네틸, 펜프로필, 펜부틸, 펜헥실, 나프트옥틸 및 기타 동종의 것; 3개 이상 8개 이하의 탄소 원자를 갖는 사이클로알킬, 예컨대 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 및 기타 동종의 것이다.
용어 "알킬렌"은 모 탄화수소의 비-인접 탄소 원자로부터 각각 2개의 수소 원자를 제거하여 수득되는 2가 모이어티를 의미하며, 3개 이상 15개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬렌, 예컨대 1,3-프로필렌, 1,4-부틸렌, 1,5-펜틸렌, 1,8-옥틸렌, 1,10-데실렌 및 기타 동종의 것을 포함한다.
본 개시내용 전체에 걸쳐, 용어 "℃"는 섭씨 온도를 나타낸다.
본 개시내용의 다양한 구현예에서 사용된 바와 같이 용어 "알킬"은 직쇄 알킬, 분지형 알킬, 아르알킬, 사이클로알킬, 및 바이사이클로알킬 라디칼을 가리키는 것으로 의도된다. 직쇄 및 분지형 알킬 라디칼은, 달리 구체화되지 않는 한, 약 1개 내지 약 40개의 탄소 원자를 함유하는 것들이며, 설명적인 비-제한적인 예로서 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 3차-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실 및 도데실을 포함한다. 다양한 구현예에서, 대표되는 사이클로알킬 라디칼은 약 3개 내지 약 12개의 고리 탄소 원자를 함유하는 것들이다. 이들 사이클로알킬 라디칼의 일부 설명적인 비-제한적인 예는 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메틸사이클로헥실, 및 사이클로헵틸을 포함한다. 다양한 구현예에서, 아르알킬 라디칼은 약 7개 내지 14개의 탄소 원자를 함유하는 것들이며; 이들은, 비제한적으로, 벤질, 페닐부틸, 페닐프로필, 및 페닐에틸을 포함한다. 다양한 다른 구현예에서, 본 개시내용에 사용된 방향족 라디칼은 약 6개 내지 약 12개의 고리 탄소 원자를 함유하는 단환형 또는 다환형 모이어티를 가리키는 것으로 의도된다. 이들 아릴 그룹은 또한, 고리 탄소 상에 치환된 1종 이상의 할로겐 원자 또는 알킬 그룹을 함유할 수 있다. 대부분의 구현예에서, 존재하는 임의의 치환체는 적절한 방향족 라디칼, 예컨대 페놀계 방향족 라디칼이 적절한 올레핀성 그룹, 예컨대 모노테르펜과 반응하는 것을 방지할 고리 위치에 있지 않다. 이들 방향족 라디칼의 일부 설명적인 비-제한적인 예는 페닐, 할로페닐, 바이페닐, 및 나프틸을 포함한다. 또 다른 구현예에서, 본 개시내용에 사용된 방향족 라디칼은 약 7개 내지 14개의 탄소 원자를 함유하는 아르알킬 라디칼을 가리키는 것으로 의도된다.
본 명세서에 개시된 각각의 물질은 상업적으로 입수가능하고/하거나 그것의 제조 방법은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있다.
본 명세서에 개시된 조성물은 특정 기능을 갖는 것으로 이해된다. 개시된 기능을 수행하기 위한 특정 구조적 요건이 본 명세서에 개시되어 있으며, 개시된 구조와 관련된 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조가 존재하며, 이들 구조는 전형적으로 동일한 결과를 달성할 것으로 이해된다.

Claims (20)

  1. 열가소성 조성물로서,
    (a) 폴리실록산 블록 코폴리머 및 폴리카보네이트를 포함하는 수지상으로서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 폴리오르가노실록산 블록 및 폴리카보네이트 블록을 포함하고, 상기 수지상은 2.0 중량% 내지 10.0 중량%의 실록산을 갖는, 수지상; 및
    (b) 상기 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45중량%의 유리 섬유를 포함하는, 열가소성 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 수지상은 3.0 중량% 내지 7.5 중량%의 실록산을 갖는, 열가소성 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 폴리실록산 블록 코폴리머와 동일하지 않은, 열가소성 조성물.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 섬유는 S-유리 섬유, E-유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 열가소성 조성물.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리오르가노실록산 블록은 폴리디메틸실록산을 포함하고, 상기 폴리카보네이트 블록은 비스페놀 A 폴리카보네이트를 포함하는, 열가소성 조성물.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 6 중량% 내지 20 중량%의 실록산을 함유하는, 열가소성 조성물.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 150 주울/미터(Joules per meter)의 노치 아이조드 충격 강도(notched Izod impact strength)를 갖는, 열가소성 조성물.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D256에 따라 측정된 적어도 200 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도를 갖는, 열가소성 조성물.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도를 갖는, 열가소성 조성물.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 125 MPa 초과의 인장 강도를 갖는, 열가소성 조성물.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 6700 MPa 초과의 인장 탄성률을 갖는, 열가소성 조성물.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 ASTM D638에 의해 결정된 10,900 MPa 초과의 인장 탄성률을 갖는, 열가소성 조성물.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유, ASTM D256에 따라서 23℃에서 측정된 150 내지 205 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도, ASTM D638에 의해 결정된 95 내지 125 MPa의 인장 강도를 갖고, 상기 조성물의 수지상은 4 중량% 내지 10 중량%의 실록산을 갖는, 열가소성 조성물.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유, ASTM D256에 따라서 23℃에서 측정된 적어도 200 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도, ASTM D638에 의해 결정된 110 MPa 초과의 인장 강도를 갖고, 상기 조성물의 수지상은 4 중량% 내지 10 중량%의 실록산을 갖는, 열가소성 조성물.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물의 파단 연신율은 ASTM D256에 의해 결정된 바와 같이 2.45% 이상인, 열가소성 조성물.
  16. 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물의 용융 유량은 9 내지 25 g/10min의 범위이고, 상기 조성물의 밀도는 1.3 g/cm3 이상인, 열가소성 조성물.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리오르가노실록산 블록은 폴리디메틸실록산을 포함하고, 상기 폴리카보네이트 블록은 비스페놀 A 폴리카보네이트를 포함하고; 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 폴리카보네이트를 포함하고; 상기 조성물은 (i) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 150 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도; 및 (ii) ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도를 갖는, 열가소성 조성물.
  18. 열가소성 조성물로서,
    (a) (1) 폴리디메틸실록산 블록 및 비스페놀 A 폴리카보네이트 블록을 포함하는 폴리실록산 블록 코폴리머, 및 (2) 비스페놀 A 호모폴리카보네이트를 포함하고, 2.0 wt% 내지 10 wt%의 실록산을 갖는, 수지상, 및
    (b) 상기 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45 중량%의 유리 섬유를 포함하며, 여기서 상기 조성물은 (i) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 적어도 150 주울/미터의 노치 아이조드 충격 강도; (ii) ASTM D638에 의해 결정된 95 MPa 초과의 인장 강도; (iii) ASTM D638에 의해 결정된 10,900 MPa 초과의 인장 탄성률 및 (iv) ASTM D256에 따라 23℃에서 측정된 775 주울/미터 초과의 언노치 아이조드 충격 강도(unnotched Izod impact strength)를 갖는, 열가소성 조성물.
  19. 열가소성 조성물로서,
    (a) 상기 열가소성 조성물의 10 중량% 내지 55 중량%, 특히 25 중량% 내지 45중량%의 유리 섬유; 및
    (b) 폴리실록산 블록 코폴리머 및 폴리카보네이트 폴리머를 포함하는 수지상으로서, 상기 폴리실록산 블록 코폴리머는 식 (I)의 반복 구조 단위:
    Figure pct00016

    (여기서 R1 그룹의 총 수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 유기 라디칼이며, 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다), 및 식 (IV)의 반복 구조 단위를 포함하고:
    Figure pct00017

    (여기서 R2는 각 경우에 독립적으로 1 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 아릴 또는 아르알킬 라디칼이고, R3은 6 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼이고, R4는 각 경우에 독립적으로 수소, 할로겐, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알콕시, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 아릴이며; n은 1,000 이하의 정수이다);
    상기 폴리카보네이트 폴리머는 상기 블록 코폴리머와 상이하며, 식 (XVIII)의 반복 구조 단위를 포함하는, 수지상을 포함하는, 열가소성 조성물:
    Figure pct00018

    (여기서 R9 그룹의 총 수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 유기 라디칼이며, 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼이다).
  20. 청구항 1 내지 19 중 어느 한 항의 열가소성 조성물을 포함하는 물품.
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