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KR20200037228A - 개선된 유동성을 갖는 폴리카르보네이트 조성물 및 폴리카르보네이트 성형 물질 - Google Patents

개선된 유동성을 갖는 폴리카르보네이트 조성물 및 폴리카르보네이트 성형 물질 Download PDF

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KR20200037228A
KR20200037228A KR1020207002930A KR20207002930A KR20200037228A KR 20200037228 A KR20200037228 A KR 20200037228A KR 1020207002930 A KR1020207002930 A KR 1020207002930A KR 20207002930 A KR20207002930 A KR 20207002930A KR 20200037228 A KR20200037228 A KR 20200037228A
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코베스트로 도이칠란트 아게
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Abstract

본 발명은 열가소성 성형 물질을 제조하기 위한 조성물, 조성물로부터 성형 물질을 제조하는 방법, 성형 물질 자체, 성형품을 제조하기 위한 조성물 또는 성형 물질의 용도, 및 조성물 또는 성형 물질로부터 수득가능한 성형품에 관한 것이며, 여기서 조성물은 하기 구성성분:
A) 방향족 폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르카르보네이트,
B) 고무-개질된 비닐 (공)중합체,
C) 방향족 및 지방족 구조 단위를 함유하는 탄화수소 수지,
D) 임의로 성분 C와 구별되는 추가의 첨가제
를 함유하며,
성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (80-160)·10-3 범위인 것을 특징으로 한다.

Description

개선된 유동성을 갖는 폴리카르보네이트 조성물 및 폴리카르보네이트 성형 물질
본 발명은 열가소성 성형 물질의 제조를 위한 폴리카르보네이트 조성물, 열가소성 성형 물질의 제조 방법, 성형 물질 자체, 성형품의 제조를 위한 조성물 또는 성형 물질의 용도, 및 성형품 자체에 관한 것이다.
폴리카르보네이트 조성물 및 그로부터 제조된 성형 물질은 다수의 용도, 예를 들어 자동차 부문, 건축 분야, 가정용 가전제품 및 전기제품 및 전자 분야에 사용된다. 조성물의 성분 및 그의 비율의 선택을 통해, 성형 물질 및 제조된 부품의 특성은 레올로지, 열적 및 기계적 특성과 관련하여 넓은 한계 내에서 관련 적용에 적합화될 수 있다.
빈번한 도전과제는 성형 물질의 용융 유동성과 완성 부품의 기계적 특성, 특히 인성 사이의 균형이다. 따라서, 열가소성 폴리카르보네이트 성형 물질에서 폴리카르보네이트 또는 중합체 블렌드 파트너의 분자량 감소를 통해 용융 유동성을 증가시키는 것이 가능하지만, 이러한 수단은 통상적으로 특히 저온에서 인성을 감소시킨다.
대안으로서, 유동 증진을 위한 첨가제의 사용이 종종 기재된 바 있다.
WO 2008/016814는 우수한 내화학성 및 내스크래치성의 조합을 갖는 PC 성형 물질을 개시한다. 내화학성은 탄화수소 수지 형태의 유동 증진제의 첨가에 의해 부정적인 영향을 받지 않는 것으로 기재되어 있다.
US 2003/0181603은 실온에서의 우수한 충격 강도, 유동성, 내열성 및 내화학성의 균형을 갖는 PC 조성물이 기재한다. 조성물은 유동제로서 저분자량 탄화수소 수지를 함유한다. 사용되는 수지의 저온 인성에 대한 영향은 기재되어 있지 않다.
US 2009/0312479는 유동화제로서 저분자량 탄화수소 수지를 함유하고 증진된 탄성 모듈러스, 충격 거동 및 개선된 유동성을 특징으로 하는 활석-충전 난연성 PC/ABS 성형 물질을 개시한다.
WO 2011/014778은 보다 높은 탄성 모듈러스를 특징으로 하지만 보다 불량한 유동성을 갖는, 폴리카르보네이트 및 무기 충전제로 제조된 난연성 열가소성 성형 물질을 개시한다. 저분자량 유동제의 첨가는 높은 탄성 모듈러스, 충격 특성 및 우수한 난연 특성을 보유하면서, 이들 조성물의 유동성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 개시되어 있다.
US 2015/0183986은 우수한 유동성과 함께 우수한 난연 특성, 우수한 인성 및 강성을 나타내는 유동제로서 저분자량 탄화수소 수지를 포함하는 난연성, 무기물-충전 PC 조성물을 개시한다.
EP 2 574 642는 우수한 유동성 뿐만 아니라 우수한 내충격성 및 1.5 mm에서의 UL94 V-0 분류와 결합된 우수한 내화학성을 나타내는 에틸렌-프로필렌-옥텐 말레산 무수물 공중합체를 함유하는 난연성 PC 성형 물질을 개시한다.
WO 2017/005739는 우수한 기계적 특성, 매우 우수한 레올로지 특성 (용이한 유동) 및 높은 내열성을 특징으로 하는 유동 보조제로서 디글리세롤 에스테르를 함유하는 충격-개질된 폴리카르보네이트 조성물이 개시되어 있다.
그러나, 기재된 성형 물질은 저온 인성을 손상시키지 않으면서 개선된 유동성의 만족스러운 균형을 여전히 제공하지 못한다.
따라서, 제조된 성형품의 저온 인성을 동시에 유지하면서 유동성이 증가되는 열가소성 성형 물질을 제조하기 위한 조성물을 제공하는 것이 바람직하다.
놀랍게도, 하기의 열가소성 성형 물질을 제조하기 위한 조성물에 의해 목적하는 특성 프로파일이 나타나는 것을 밝혀내었고, 여기서 조성물은 하기 구성성분:
A) 방향족 폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르카르보네이트,
B) 고무-개질된 비닐 (공)중합체,
C) 방향족 및 지방족 구조 단위를 함유하는 탄화수소 수지,
D) 임의로 성분 C와 구별되는 추가의 첨가제
을 함유하거나 이로 이루어지며,
성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (80-160)·10-3, 바람직하게는 (90-150)·10-3, 특히 바람직하게는 (100-130)·10-3 범위인 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 하기 구성성분:
A) 방향족 폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르카르보네이트 40 중량% 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 50 중량% 내지 85 중량%, 특히 바람직하게는 60 중량% 내지 80 중량%,
B) 고무-개질된 비닐 (공)중합체 5 중량% 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 45 중량%, 보다 특히 바람직하게는 15 중량% 내지 35 중량%,
C) 방향족 및 지방족 구조 단위를 함유하는 탄화수소 수지 0.5 중량% 내지 15 중량%, 보다 바람직하게는 1 중량% 내지 12 중량%, 특히 바람직하게는 2 중량% 내지 8 중량%,
D) 성분 C와 구별되는 추가의 첨가제 0 중량% 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 중량% 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 0.2 중량% 내지 10 중량%
를 함유하며,
성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (80-160)·10-3, 보다 바람직하게는 (90-150)·10-3, 특히 바람직하게는 (100-130)·10-3인 것을 특징으로 한다.
또한, 성형 물질은 가수분해성 중합체 분해에 대해 낮은 감수성을 갖는 것이 바람직하다.
성분 A
본 발명의 맥락에서 폴리카르보네이트는 호모폴리카르보네이트 뿐만 아니라 코폴리카르보네이트 및/또는 폴리에스테르카르보네이트를 포함하고; 폴리카르보네이트는 공지된 방식으로 선형 또는 분지형일 수 있다. 본 발명에 따라, 폴리카르보네이트의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다.
방향족 폴리카르보네이트 및 폴리에스테르카르보네이트의 중량 평균 분자량 Mw는 GPC (폴리카르보네이트 표준을 사용하는 메틸렌 클로라이드 중 겔 투과 크로마토그래피)에 의해 결정된, 15,000 내지 35,000 g/mol, 바람직하게는 20,000 내지 33,000 g/mol, 보다 바람직하게는 23,000 내지 31,000 g/mol 범위이다.
본 발명에 따라 사용된 폴리카르보네이트 내 카르보네이트 기의 부분 중 80 mol% 이하, 바람직하게는 20 mol% 내지 50 mol%는 방향족 디카르복실산 에스테르 기에 의해 대체될 수 있었다. 분자 사슬에 도입된 방향족 디카르복실산의 산 라디칼 및 탄산의 산 라디칼 둘 다를 포함하는 이러한 폴리카르보네이트는 방향족 폴리에스테르카르보네이트로서 지칭된다. 본 발명의 문맥에서, 이들은 열가소성 방향족 폴리카르보네이트의 포괄적 용어에 의해 포함된다.
폴리카르보네이트는 디페놀, 탄산 유도체, 임의로 사슬 종결제 및 임의로 분지화제로부터 공지된 방식으로 제조되고, 폴리에스테르카르보네이트의 제조를 위해 탄산 유도체의 일부는 카르보네이트 구조 단위가 방향족 폴리카르보네이트 내 방향족 디카르복실산 에스테르 구조 단위로 대체되는 정도에 따라 방향족 디카르복실산 또는 디카르복실산의 유도체로 대체된다.
폴리카르보네이트의 제조에 적합한 디히드록시아릴 화합물은 화학식 (1)의 화합물을 포함한다.
Figure pct00001
여기서
Z는 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖고 1개 이상의 방향족 고리를 함유할 수 있는 방향족 라디칼이고, 치환될 수 있고, 가교 요소로서 지방족 또는 시클로지방족 라디칼 또는 알킬아릴 또는 헤테로원자를 함유할 수 있다.
화학식 (1)에서의 Z가 화학식 (2)의 라디칼을 나타내는 경우가 바람직하다.
Figure pct00002
여기서
R6 및 R7은 서로 독립적으로 H, C1- 내지 C18-알킬-, C1- 내지 C18-알콕시, 할로겐, 예컨대 Cl 또는 Br 또는 각각 임의로 치환된 아릴 또는 아르알킬, 바람직하게는 H 또는 C1- 내지 C12-알킬, 특히 바람직하게는 H 또는 C1- 내지 C8-알킬, 매우 특히 바람직하게는 H 또는 메틸이고,
X는 단일 결합, -SO2-, -CO-, -O-, -S-, C1- 내지 C6-알킬렌, C2- 내지 C5-알킬리덴 또는 C5- 내지 C6-시클로알킬리덴을 나타내고, 이는 C1- 내지 C6-알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸로 치환되거나, 또는 C6- 내지 C12-아릴렌을 나타내고, 이는 임의로 헤테로원자를 함유하는 추가의 방향족 고리에 융합될 수 있고,
X가 단일 결합, C1- 내지 C5-알킬렌, C2- 내지 C5-알킬리덴, C5- 내지 C6-시클로알킬리덴, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2- 또는 화학식 (3a)의 라디칼을 나타내는 경우가 바람직하다.
Figure pct00003
디히드록시아릴 화합물 (디페놀)의 예는 디히드록시벤젠, 디히드록시디페닐, 비스(히드록시페닐)알칸, 비스(히드록시페닐)시클로알칸, 비스(히드록시페닐)아릴, 비스(히드록시페닐) 에테르, 비스(히드록시페닐) 케톤, 비스(히드록시페닐) 술피드, 비스(히드록시페닐) 술폰, 비스(히드록시페닐) 술폭시드, 1,1'-비스(히드록시페닐)디이소프로필벤젠 및 그의 고리-알킬화 및 고리-할로겐화 화합물이다.
본 발명에 따라 사용하기 위한 폴리카르보네이트를 제조하는데 적합한 디페놀은, 예를 들어 히드로퀴논, 레조르시놀, 디히드록시디페닐, 비스(히드록시페닐)알칸, 비스(히드록시페닐)시클로알칸, 비스(히드록시페닐) 술피드, 비스(히드록시페닐) 에테르, 비스(히드록시페닐) 케톤, 비스(히드록시페닐) 술폰, 비스(히드록시페닐) 술폭시드, α,α'-비스(히드록시페닐)디이소프로필벤젠 및 그의 알킬화, 고리-알킬화 및 고리-할로겐화 화합물이다.
바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,3-비스[2-(4-히드록시페닐)-2-프로필]벤젠 (비스페놀 M), 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)메탄, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐) 술폰, 2,4-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,3-비스[2-(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)-2-프로필]벤젠 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (비스페놀 TMC)이다.
특히 바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시디페닐, 1,1-비스(4-히드록시페닐)페닐에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (비스페놀 TMC)이다.
특히 바람직한 것은 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A)이다.
이들 및 다른 적합한 디페놀은 예를 들어 US 2 999 835 A, US 3 148 172 A, US 2 991 273 A, US 3 271 367 A, US 4 982 014 A 및 US 2 999 846 A에, 독일 공개 명세서 1 570 703 A, 2 063 050 A, 2 036 052 A, 2 211 956 A 및 3 832 396 A1에, 프랑스 공개 명세서 1 561 518 A1에, 문헌 [H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, New York 1964, pp. 28ff and pp. 102ff., 및 D.G. Legrand, J.T. Bendler, "Handbook of Polycarbonate Science and Technology", Marcel Dekker New York 2000, pp. 72ff]에 의한 연구논문에 기재되어 있다.
호모폴리카르보네이트의 경우에, 단지 1종의 디페놀이 사용되고, 코폴리카르보네이트의 경우에 2종 이상의 디페놀이 사용된다. 합성에 첨가되는 모든 다른 화학물질 및 보조제와 유사하게, 사용되는 디페놀은 그 자신의 합성, 취급 및 저장으로부터 오염물질로 오염될 수 있다. 그러나, 최고 가능한 순도의 원료를 사용하는 것이 바람직하다.
분자량 조절에 요구되는 일관능성 사슬 종결제, 예를 들어 페놀 또는 알킬페놀, 특히 페놀, p-tert-부틸페놀, 이소옥틸페놀, 쿠밀페놀, 그의 클로로탄산 에스테르 또는 모노카르복실산의 아실 클로라이드 또는 이들 사슬 종결제의 혼합물은 비스페놀레이트(들)와의 반응에 공급되거나, 또는 포스겐 또는 클로로탄산 말단기가 반응 혼합물 중에 여전히 존재하거나, 또는 사슬 종결제로서의 아실 클로라이드 및 클로로탄산 에스테르의 경우에는, 생성된 중합체의 충분한 페놀계 말단기가 이용가능하다면 합성에서 임의의 원하는 시점에 첨가된다. 그러나, 사슬 종결제(들)는, 포스겐화 후에 포스겐은 더 이상 존재하지 않으나 촉매가 계 내로 아직 계량투입되지 않는 위치 또는 시점에서, 또는 촉매 전에 또는 촉매와 함께 또는 촉매와 병용하여 계 내로 계량투입되는 경우에 첨가되는 것이 바람직하다.
사용되는 임의의 분지제 또는 분지제 혼합물은 동일한 방식으로, 그러나 전형적으로 사슬 종결제 전에 합성에 첨가된다. 전형적으로 사용되는 화합물은 트리스페놀, 쿼터페놀 또는 트리- 또는 테트라카르복실산의 아실 클로라이드, 또는 폴리페놀의 혼합물 또는 아실 클로라이드의 혼합물이다.
분지화제로서 사용가능한, 3개 또는 3개 초과의 페놀성 히드록실 기를 갖는 일부 화합물은, 예를 들어, 플로로글루시놀, 4,6-디메틸-2,4,6-트리(4-히드록시페닐)헵트-2-엔, 4,6-디메틸-2,4,6-트리(4-히드록시페닐)헵탄, 1,3,5-트리스(4-히드록시페닐)벤젠, 1,1,1-트리(4-히드록시페닐)에탄, 트리스(4-히드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스[4,4-비스(4-히드록시페닐)시클로헥실]프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐이소프로필)페놀, 테트라(4-히드록시페닐)메탄이다.
일부 다른 삼관능성 화합물은 2,4-디히드록시벤조산, 트리메스산, 시아누르산 클로라이드 및 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌이다.
바람직한 분지화제는 3,3-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌 및 1,1,1-트리(4-히드록시페닐)에탄이다.
임의적 사용을 위한 분지화제의 양은 차례로 각각의 경우에 사용되는 디페놀의 몰을 기준으로 0.05 몰% 내지 2 몰%이다.
분지화제는 수성 알칼리성 상 중 디페놀 및 사슬 종결제로 초기에 충전될 수 있거나 또는 포스겐화 전에 유기 용매에 용해시켜 첨가할 수 있다.
폴리카르보네이트를 제조하기 위한 모든 이러한 수단은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 익숙하다.
폴리에스테르 카르보네이트를 제조하는데 적합한 방향족 디카르복실산은, 예를 들어 오르토프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, tert-부틸이소프탈산, 3,3'-디페닐디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 4,4-벤조페논디카르복실산, 3,4'-벤조페논디카르복실산, 4,4'-디페닐 에테르 디카르복실산, 4,4'-디페닐 술폰 디카르복실산, 2,2-비스(4-카르복시페닐)프로판, 트리메틸-3-페닐인단-4,5'-디카르복실산이다.
방향족 디카르복실산 중에서, 테레프탈산 및/또는 이소프탈산을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
디카르복실산의 유도체는 디카르보닐 디할라이드 및 디알킬 디카르복실레이트, 특히 디카르보닐 디클로라이드 및 디메틸 디카르복실레이트를 포함한다.
방향족 디카르복실산 에스테르 기에 의한 카르보네이트 기의 대체는 본질적으로 화학량론적으로 및 또한 정량적으로 진행되고, 따라서 반응 파트너의 몰비는 또한 최종 폴리에스테르카르보네이트에 반영된다. 방향족 디카르복실산 에스테르 기는 랜덤 방식으로 또는 블록 방식으로 도입될 수 있다.
폴리에스테르카르보네이트를 비롯한 본 발명에 따라 사용되는 폴리카르보네이트의 바람직한 제조 방식은, 공지된 계면 공정 및 공지된 용융 에스테르교환 공정이다 (예를 들어 WO 2004/063249 A1, WO 2001/05866 A1, WO 2000/105867, US 5,340,905 A, US 5,097,002 A, US-A 5,717,057 A 참조).
첫번째 경우에서, 사용되는 산 유도체는 바람직하게는 포스겐 및 임의로 디카르보닐 디클로라이드이고; 후자의 경우 바람직하게는 디페닐 카르보네이트 및 임의로 디카르복실산 디에스테르이다. 폴리카르보네이트 제조/폴리에스테르카르보네이트 제조를 위한 촉매, 용매, 후처리, 반응 조건 등은 둘 다의 경우 충분히 기재되고 공지되어 있다.
성분 B
성분 B는 고무-개질된 비닐 (공)중합체이다.
성분 B는 성분 B.1)로서 1종 이상의 그라프트 중합체, 및 성분 B.2)로서 고무에 화학적으로 결합되지 않거나 또는 이 고무에 둘러싸이지 않은 고무-무함유 비닐 (공)중합체를 포함한다.
성분 B.1)
성분 B.1)은
B.1.1 10 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 20 중량% 내지 70 중량%, 특히 바람직하게는 25 중량% 내지 55 중량%의 적어도 1종의 비닐 단량체 및
B.1.2 20 중량% 내지 90 중량%, 바람직하게는 30 중량% 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 75 중량%의, 바람직하게는 < 10℃, 보다 바람직하게는 < 0℃, 특히 바람직하게는 < -20℃의 유리 전이 온도를 갖는, 1종 이상의 고무-유사, 바람직하게는 미립자인 그라프트 기재
의 1종 이상의 그라프트 중합체를 포함하며,
여기서 단량체 B.1.1)로부터 형성된 중합체 사슬은 본 발명에 따른 조성물의 제조 및 가공 동안 이들이 이 그라프트 기재로부터 이탈하지 않도록 그라프트 기재 B.1.2)에 화학적으로 결합되거나, 또는 그라프트 기재에 둘러싸인다.
유리 전이 온도는 표준 DIN EN 61006 (2004 버전)에 따라 시차 주사 열량측정법 (DSC)에 의해 10K/분의 가열 속도로 결정되며, 여기서 Tg은 중간점 온도 (탄젠트법)로서 정의된다.
바람직한 미립자 그라프트 기재 B.1.2)는 일반적으로 0.05 내지 10 μm, 바람직하게는 0.1 내지 5 μm, 특히 바람직하게는 0.2 내지 1.5 μm의 평균 입자 크기 (d50 값)를 갖는다.
중앙 입자 크기 d50은 입자의 50 중량%가 각각 해당 직경의 위아래에 존재하는 직경이다. 이는 초원심분리에 의해 결정될 수 있다 (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere [polymers] 250 (1972), 782-1796).
단량체 B.1.1은 바람직하게는
B.1.1.1 각 경우에 그라프트 시스의 단량체 B.1.1 전체를 기준으로 비닐방향족 및/또는 고리-치환된 비닐방향족 (예컨대 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-클로로스티렌) 및/또는 (C1-C8)-알킬 (메트)아크릴레이트, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트 50 중량% 내지 99 중량%, 바람직하게는 65 중량% 내지 85 중량%, 바람직하게는 70 중량% 내지 80 중량%, 및
B.1.1.2 각 경우에 그라프트 시스의 단량체 B.1.1의 합을 기준으로 비닐 시아나이드 (불포화 니트릴 예컨대 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴) 및/또는 (C1-C8)-알킬 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 및/또는 불포화 카르복실산의 유도체 (예컨대 무수물 및 이미드), 예를 들어 말레산 무수물 및/또는 N-페닐말레이미드 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 15 내지 35 중량%, 특히 바람직하게는 20 내지 30 중량%
의 혼합물이다.
바람직한 단량체 B.1.1.1은 단량체 스티렌, α-메틸스티렌 및 메틸 메타크릴레이트 중 적어도 1종으로부터 선택된다. 바람직한 단량체 B.1.1.2는 단량체 아크릴로니트릴, n-부틸 아크릴레이트, 말레산 무수물 및 메틸 메타크릴레이트 중 적어도 1종으로부터 선택된다.
특히 바람직한 단량체는 B.1.1.1 스티렌 및 B.1.1.2 아크릴로니트릴이다.
그라프트 중합체 B.1)에 적합한 그라프트 기재 B.1.2는 예를 들어 디엔 고무, EP(D)M 고무, 즉 에틸렌/프로필렌 및 임의로 디엔을 기재로 하는 고무, 아크릴레이트, 폴리우레탄, 실리콘, 클로로프렌 및 에틸렌/비닐 아세테이트 고무, 및 또한 실리콘/아크릴레이트 복합체 고무이다.
바람직한 그라프트 기재 B.1.2)는, 예를 들어 부타디엔 및 이소프렌을 기재로 하는 디엔 고무, 또는 디엔 고무 또는 디엔 고무의 공중합체 또는 그의 혼합물과 추가의 공중합성 단량체 (예를 들어, B.1.1.1 및 B.1.1.2에 따름)와의 혼합물이다.
그라프트 기재 B.1.2)로서 순수한 폴리부타디엔 고무가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 그라프트 중합체 B.1)은 예를 들어 DE-A 2 035 390 (=US-B 3 644 574) 또는 DE-A 2 248 242 (=GB-B 1 409 275), 또는 문헌 [Ullmanns, Enzyklopaedie der Technischen Chemie, Vol. 19 (1980), p. 280 et seq.]에 기재된 바와 같은 ABS 중합체이다.
그라프트 공중합체 B.1)은 자유-라디칼 중합에 의해, 예를 들어 유화, 현탁, 용액 또는 괴상 중합에 의해 제조된다.
바람직한 실시양태에서, 성분 B.1)은 괴상 중합에 의해 제조된 그라프트 중합체를 함유한다.
그라프트 기재 B.1.2)의 겔 함량은 25℃에서 적합한 용매에서 이들 용매 중의 불용물 함량으로서 결정된다 (M. Hoffmann, H. Kroemer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
널리 공지된 바와 같이, 그라프트 단량체 B.1.1)은 그라프팅 동안 그라프트 기재 상에 반드시 완전히 그라프팅되지는 않는다. 따라서 그라프팅 반응의 생성물은 종종 그라프트 시스의 조성과 유사한 조성을 갖는, 유리 (즉, 그라프트 기재에 화학적으로 결합되지 않고 그라프트 기재에 비가역적으로 둘러싸이지 않은) 공중합체를 상당한 비율로 여전히 함유한다. 본 발명의 문맥에서, 성분 B.1)은 상기 정의된 바와 같은 그라프트 중합체를 독점적으로 의미하는 한편, 제조의 결과로서 존재하는, 그라프트 기재에 화학적으로 결합되지 않고 이 그라프트 기재에 둘러싸이지 않은 공중합체는 성분 B.2)에 할당되는 것으로 이해된다.
그라프팅 반응의 생성물 중 이 유리 공중합체의 비율은 그의 겔 함량 (유리 공중합체의 비율 = 100 중량% - 생성물의 겔 함량 (중량% 단위))으로부터 결정할 수 있고, 여기서 겔 함량은 적합한 용매 (예컨대 예를 들어 아세톤, 문헌 [M. Hoffmann, H. Kroemer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977]) 중에서 25℃에서 이들 용매에서 불용물 함량으로서 결정된다.
성분 B.1.1 및 B.1.2로 이루어진 그라프트 중합체가 코어-쉘 구조를 갖고, 여기서 성분 B.1.1은 쉘 (시스로서도 기재됨)을 형성하고 성분 B.1.2는 코어를 형성하는 경우가 바람직하다 (예를 들어 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH-Verlag, Vol. A21, 1992, p. 635 and p. 656] 참조).
바람직한 실시양태에서, 성분 B.1)은 비닐 단량체 B.1.1)로 그라프팅되고 비닐 단량체 B.1.1)로 제조된 비닐 (공)중합체의 함유물을 함유하는 폴리부타디엔-함유 고무 입자를 함유한다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 다양한 그라프트 중합체 B.1)의 혼합물이 성분 B에 사용되며, 여기서 그라프트 중합체는 예를 들어 제조 방식 및/또는 그라프트 기재 B.1.2)의 성질 및/또는 그라프트 시스 B.1.1)의 성질이 상이할 수 있다.
성분 B.2)
조성물은 추가의 성분 B.2)로서, 적어도 1종의 비닐 단량체, 바람직하게는 비닐방향족, 비닐 시아나이드 (불포화 니트릴), (C1 내지 C8)-알킬 (메트)아크릴레이트, 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산의 유도체 (예컨대 무수물 및 이미드)의 군으로부터 선택된 1종 이상의 고무-무함유 (공)중합체를 함유한다.
성분 B.2)로서,
B.2.1) (공)중합체 B.2)를 기준으로 50 내지 99 중량%, 바람직하게는 65 내지 85 중량%, 보다 바람직하게는 70 내지 80 중량%의 비닐방향족 (예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌), 고리-치환된 비닐방향족 (예를 들어 p-메틸스티렌, p-클로로스티렌) 및 (C1-C8)-알킬 (메트)아크릴레이트 (예를 들어 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트)의 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단량체, 및
B.2.2) (공)중합체 B.2)를 기준으로 1 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 35 중량%, 보다 바람직하게는 20 중량% 내지 30 중량%의 비닐 시아나이드 (예를 들어 불포화 니트릴 예컨대 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴), (C1-C8)-알킬 (메트)아크릴레이트 (예를 들어 메틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트), 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산의 유도체 (예를 들어 말레산 무수물 및 N-페닐말레이미드)의 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단량체
의 (공)중합체가 특히 적합하다.
이러한 (공)중합체 B.2)는 수지-유사이고 열가소성이며 고무-무함유이다. B2.1) 스티렌 및 B2.2) 아크릴로니트릴의 공중합체가 특히 바람직하다.
이러한 (공)중합체 B.2)는 공지되어 있으며, 자유-라디칼 중합, 특히 유화, 현탁, 용액 또는 괴상 중합에 의해 제조될 수 있다.
(공)중합체 B.2)는 바람직하게는 50,000 내지 200,000 g/mol, 보다 바람직하게는 70,000 내지 170,000 g/mol, 보다 바람직하게는 80,000 내지 130,000 g/mol의 폴리스티렌 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된 중량-평균 분자량 (Mw)을 갖는다.
성분 C
성분 C로서 방향족 및 지방족 구조 단위를 함유하는 저분자량 탄화수소 수지가 사용된다.
저분자량 탄화수소 수지는 합성 수지이다.
합성 탄화수소 수지는 방향족 (C9) 탄화수소 (예를 들어, 조 오일 가공으로부터의 부산물) 또는 이러한 탄화수소의 혼합물의 중합에 의해 제조된다. C9 분획은 방향족 화합물, 예컨대 인덴, 메틸스티렌 등을 포함한다. 수지는 또한 부분 수소화될 수 있다.
저분자량 수지는 또한 지방족 (C5) 구조 단위의 부분을 함유한다. 이들은 또한 예를 들어 조 오일 제조로부터 유래되고, 불포화 올레핀/디올레핀 예컨대 펜텐, 펜타디엔 및 시클릭 올레핀/디올레핀, 예컨대 예를 들어 시클로펜텐, 시클로펜타디엔, 디시클로펜타디엔을 포함한다.
본 발명에 따라 사용되는 탄화수소 수지는 높은 비율의 방향족 구조 단위를 특징으로 한다.
이 비율은 적합하게는 푸리에-변환 적외선 분광법 (FTIR 분광법)에 의해 특징화될 수 있다. 본 발명에 따라 사용되는 탄화수소 수지는 FTIR 스펙트럼에서 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서 적분된 피크 면적 대 1520 cm-1 내지 1350 cm-1의 파수 범위에서 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비율 (80-160)·10-3, 바람직하게는 (90-150)·10-3, 특히 바람직하게는 (100-130)·10-3을 나타낸다.
탄화수소 수지는 바람직하게는 3000 g/mol 미만, 보다 바람직하게는 2000 g/mol 미만, 특히 바람직하게는 1000 g/mol 미만의 중량-평균 몰 질량 MW를 갖는 열가소성이고 고도로 내화학성인, 특히 비-비누화성이고 비극성인 올리고머 또는 중합체이다.
성분 C의 평균 몰 질량은 테트라히드로푸란 (THF) 용리액 및 폴리스티렌 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 결정된다.
(예를 들어 석유-유래) 방향족 C9 분획 및 지방족 C5 분획의 중합에 의해 제조된 수지는 상표명 피코(Picco)™ (이스트만 케미칼(Eastman Chemical)) 하에 상업적으로 널리 공지되어 있다.
수지는 바람직하게는 ASTM E 28에 따라 측정된 80-115℃, 보다 바람직하게는 90-110℃의 연화점을 갖는다.
성분 D
조성물은 성분 D로서 상업적으로 입수가능한 첨가제를 추가로 함유할 수 있고, 여기서 적합한 첨가제는 특히 및 바람직하게는 난연제 (예를 들어 유기 인 또는 할로겐 화합물, 특히 비스페놀-A계 올리고포스페이트), 점적방지제 (예를 들어 플루오린화 폴리올레핀, 실리콘, 및 또한 아라미드 섬유의 부류로부터의 화합물), 난연성 상승작용제 (예를 들어 나노규모 금속 산화물), 연기 억제제 (예를 들어 아연 보레이트), 윤활제 및 이형제 (예를 들어 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트), 핵형성제, 대전방지제, 전도성 첨가제, 안정화제 (예를 들어 가수분해, 열-노화 및 UV 안정화제, 및 또한 에스테르교환 억제제 및 산/염기 켄처), 유동 촉진제, 상용화제, 성분 B와 구별되는 추가의 충격 개질제 (코어-쉘 구조 함유 또는 무함유), 추가의 중합체 구성성분 (예를 들어 관능성 블렌드 파트너), 충전제 및 강화제 (예를 들어 탄소 섬유, 유리 섬유, 활석, 운모, 카올린, CaCO3) 및 또한 염료 및 안료 (예를 들어 이산화티타늄 또는 산화철)로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 윤활제 및 이형제, 안정화제, 유동 촉진제, 상 상용화제, 추가의 충격 개질제, 추가의 중합체 구성성분, 염료 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 중합체 첨가제를 함유한다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 이형제로서 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트를 함유한다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 안정화제로서 입체 장애 페놀, 유기 포스파이트 및 황계 공안정화제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 대표물질을 안정화제로서 함유한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 조성물은 안정화제로서 옥타데실 3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 및 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 대표물질을 함유한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 조성물은 성분 D)로서 윤활제 및 이형제, 안정화제, 유동 촉진제 및 염료 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 대표물질을 함유하고, 성분 D)의 다른 중합체 첨가제는 없다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 조성물은 성분 D)로서 적어도 1종의 이형제, 적어도 1종의 안정화제 및 임의로 적어도 1종의 염료 및/또는 1종의 안료를 함유하고, 성분 D)의 추가의 중합체 첨가제는 없다.
성형 물질 및 성형품의 제조
본 발명에 따른 조성물은 열가소성 성형 물질을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 성형 물질은 예를 들어 통상의 장치, 예컨대 예를 들어 내부 혼련기, 압출기 및 이축 스크류 시스템에서 공지된 방식으로, 조성물의 각각의 구성성분을 혼합하고, 생성된 혼합물을 바람직하게는 200℃ 내지 320℃, 특히 바람직하게는 240℃ 내지 300℃의 온도에서 용융 배합 및 용융 압출함으로써 제조될 수 있다.
본 출원의 목적상, 이 방법은 일반적으로 배합으로 명명된다.
따라서, 용어 성형 물질은 조성물의 구성성분이 용융-배합 및 용융-압출되는 경우 수득된 생성물을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
조성물의 개별 구성성분의 혼합은 약 20℃ (실온)에서 또는 보다 높은 온도에서, 공지된 방식으로, 연속적으로 또는 동시에 수행될 수 있다. 따라서, 일부 구성성분은 압출기의 주요 유입구에 의해 시스템 내로 계량투입되고, 잔여 구성성분은 보조 압출기에 의해 배합 공정에서 후속적으로 도입되는 것이 가능하다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 성형 물질을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 성형 물질은 임의의 유형의 성형품을 제조하는데 사용될 수 있다. 이들은 예를 들어 사출 성형, 압출 또는 블로우-성형 공정에 의해 제조될 수 있다. 추가의 가공 형태는 사전에 제조된 시트 또는 필름으로부터 딥 드로잉에 의해 성형품을 제조하는 것이다. 본 발명에 따른 성형 물질은 압출, 블로우-성형 및 딥 드로잉 방법에 의한 가공에 특히 적합하다.
조성물의 구성성분은 또한 사출 성형기 또는 압출 유닛 내로 계량투입되어 성형품으로 직접 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물 및 성형 물질로부터 제조될 수 있는 이러한 성형품의 예는 필름, 프로파일, 임의의 유형의 하우징 부품, 예를 들어 주스 프레스, 커피 머신, 믹서와 같은 가정용 전기제품, 사무용 기계, 예컨대 모니터, 평면스크린, 노트북, 프린터, 복사기; 시트, 파이프, 전기 설비 덕트, 창문, 문 및 건축 분야 (내장 설비 및 외장 용도)용 다른 프로파일, 및 또한 전기 및 전자 부품 예컨대 스위치, 플러그 및 소켓, 및 상업용 차량, 특히 자동차 분야용 구성 부품이다. 본 발명에 따른 조성물 또는 성형 물질은 또한 하기 성형품 또는 성형물의 제조에 적합하다: 철도 차량, 선박, 항공기, 버스 및 다른 자동차용 내장 설비 부품, 자동차용 차체 부품, 소형 변압기를 함유한 전기 장비의 하우징, 정보의 가공 및 송신을 위한 장비용 하우징, 의료 장비용 하우징 및 페이싱, 마사지 장비 및 그의 하우징, 어린이용 장난감 차, 시트상 벽 구성요소, 안전 장비용 하우징, 단열 수송 컨테이너, 화장실 및 욕실 장비용 성형품, 통풍기 개구부용 보호 그릴 및 정원 장비용 하우징.
본 발명의 추가의 실시양태 1 내지 21은 하기에 기재되어 있다:
1. 하기 구성성분:
A) 방향족 폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르카르보네이트,
B) 고무-개질된 비닐 (공)중합체,
C) 방향족 및 지방족 구조 단위를 함유하는 탄화수소 수지,
D) 임의로 성분 C와 구별되는 추가의 첨가제
를 함유하며,
성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (80-160)·10-3 범위인 것을 특징으로 하는, 열가소성 성형 물질을 제조하기 위한 조성물.
2. 실시양태 1에 있어서,
40 중량% 내지 90 중량%의 성분 A,
5 중량% 내지 50 중량%의 성분 B,
0.5 중량% 내지 15 중량%의 성분 C, 및
0 중량% 내지 20 중량%의 성분 D
를 함유하는 조성물.
3. 실시양태 1 또는 2에 있어서, 성분 A가 비스페놀-A계 방향족 폴리카르보네이트인 조성물.
4. 실시양태 1 내지 3 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 B가 비닐 단량체에 의해 그라프팅되고 비닐 단량체로 제조된 비닐 (공)중합체의 함유물을 함유하는 폴리부타디엔-함유 고무 입자를 함유하는 것인 조성물.
5. 실시양태 1 내지 4 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 B가 괴상 중합으로 제조된 고무-개질된 그라프트 중합체를 함유하는 것인 조성물.
6. 실시양태 1 내지 5 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 C가 3000 g/mol 미만의 중량 평균 분자량 Mw를 갖는 것인 조성물.
7. 실시양태 1 내지 6 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 C가 80 내지 115℃의 ASTM E 28에 따른 연화점을 갖는 것인 조성물.
8. 실시양태 1 내지 7 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 C가 90-110℃의 ASTM E 28에 따른 연화점을 갖는 것인 조성물.
9. 실시양태 1 내지 8 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (90-150)·10-3 범위인 조성물.
10. 실시양태 1 내지 9 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (100-130)·10-3 범위인 조성물.
11. 실시양태 1 내지 10 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 C가 2000 g/mol 미만의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것인 조성물.
12. 실시양태 1 내지 11 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 C가 1000 g/mol 미만의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것인 조성물.
13. 실시양태 1 내지 12 중 어느 한 실시양태에 있어서,
50 중량% 내지 85 중량%의 성분 A,
10 중량% 내지 45 중량%의 성분 B,
1 중량% 내지 12 중량%의 성분 C, 및
0.1 중량% 내지 15 중량%의 성분 D
를 함유하는 조성물.
14. 실시양태 1 내지 13 중 어느 한 실시양태에 있어서,
60 중량% 내지 80 중량%의 성분 A,
15 중량% 내지 35 중량%의 성분 B,
2 중량% 내지 8 중량%의 성분 C, 및
0.2 중량% 내지 10 중량%의 성분 D
를 함유하는 조성물.
15. 실시양태 1 내지 14 중 어느 한 실시양태에 있어서, 성분 D로서, 난연제, 점적방지제, 난연성 상승작용제, 연기 억제제, 윤활제 및 이형제, 핵형성제, 대전방지제, 전도성 첨가제, 안정화제, 유동 촉진제, 상용화제, 성분 B와 구별되는 추가의 충격 개질제, 추가의 중합체 블렌드 파트너, 충전제 및 강화제 및 또한 염료 및 안료를 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 첨가제 물질을 함유하는 조성물.
16. 실시양태 1 내지 15 중 어느 한 실시양태에 있어서, 단지 성분 A) 내지 D)로 이루어진 것인 조성물.
17. 실시양태 1 내지 16 중 어느 한 실시양태에 따른 조성물의 구성성분을 200℃ 내지 320℃의 온도에서 서로 혼합하는 것을 특징으로 하는, 성형 물질을 제조하는 방법.
18. 실시양태 17에 있어서, 온도가 240℃ 내지 300℃인 방법.
19. 실시양태 17 또는 18에 따른 방법에 의해 수득되거나 수득가능한 성형 물질.
20. 사출 성형 또는 열성형 성형품을 제조하기 위한, 실시양태 1 내지 16 중 어느 하나에 따른 조성물 또는 실시양태 19에 따른 성형 물질의 용도.
21. 실시양태 1 내지 16 중 어느 한 실시양태에 따른 조성물로부터 또는 실시양태 19에 따른 성형 물질로부터 수득가능한 성형품.
실시예
성분 A:
중량-평균 몰 질량 Mw 26 000 g/mol (폴리카르보네이트 표준을 사용하여 메틸렌 클로라이드 중에서 GPC에 의해 결정됨)을 갖는 비스페놀-A계 선형 폴리카르보네이트.
성분 B:
스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 함유물를 갖는 폴리부타디엔-함유 고무 입자 및 스티렌-아크릴로니트릴-공중합체 매트릭스의 분산 상을 함유하고, 23:10:67 중량%의 A:B:S 비 및 아세톤 중의 불용물인 분획으로서 결정된 20 중량%의 겔 함량을 갖는, 괴상 중합 공정으로 제조된 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 중합체. 성분 B 중에 유리인, 즉 아세톤-가용성 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 중량-평균 분자량 Mw (폴리스티렌 표준을 사용하여 아세톤 중에서 GPC에 의해 측정됨)이 165 kg/mol이다. 초원심분리에 의해 측정된 중앙 고무 입자 크기 D50은 0.85 μm이다. ISO 1133에 따라 220℃에서 10 kg의 적용 하중 하에 측정된 성분 B의 용융 부피 유량 (MVR)은 6.7 ml/10분이다.
성분 C-1:
크리스탈렉스(Kristallex)™ F115 (이스트만): 중량-평균 분자량 MW 2000 g/mol (용리액으로서 THF 및 폴리스티렌 표준을 사용하여 GPC에 의해 결정됨)의 단량체성 방향족 탄화수소 수지의 혼합물. 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비는 170·10-3이다. ASTM E28 (2004 버전)에 따른 연화점은 117℃이다.
성분 C-2:
피코™ AR100 (이스트만): 800 g/mol의 중량-평균 분자량 MW (용리액으로서의 THF 및 폴리스티렌 표준을 사용하여 GPC에 의해 결정됨)을 갖는 방향족 및 지방족 탄화수소 수지의 혼합물. 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비는 120·10-3이다. ASTM E28 (2004 버전)에 따른 연화점이 100℃이다.
성분 C-3
아르콘(Arkon)™ P-125 (아라가와 유럽 게엠베하(Arakawa Europe GmbH)): 1400 g/mol의 중량-평균 분자량 MW (용리액으로서의 THF 및 폴리스티렌 표준을 사용하여 GPC에 의해 결정됨)를 갖는 완전히 수소화된 지환식 탄화수소 수지. 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비는 20·10-3이다. ASTM E28 (2004 버전)에 따른 연화점은 125℃이다.
성분 D:
열 안정화제, 이르가녹스(Irganox)™ B900
(80% 이르가포스(Irgafos)™ 168 (트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트) 및 20% 이르가녹스™ 1076 (2,6-디-tert-부틸-4-(옥타데칸옥시카르보닐에틸)페놀))의 혼합물 (바스프 아게(BASF AG)
성분 E:
윤활제/이형제로서의 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트
본 발명에 따른 성형 물질의 제조 및 시험
성분을 베르너 앤 플라이데러(Werner & Pfleiderer)로부터의 ZSK-25 이축 압출기에서 260℃의 용융 온도로 혼합하였다. 성형품을 아르부르크 270 E 사출 성형 기기에서 260℃의 용융 온도 및 80℃의 금형 온도로 제조하였다.
용융 점도는 260℃의 온도 및 1000 s-1의 전단 속도에서 ISO 11443 (2014 버전)에 따라 결정하였다.
5분의 체류 시간 후에 5 kg의 적용 하중을 사용하여 260℃에서 ISO 1133 (2012 버전)에 따라 용융 부피 유량 (MVR)을 결정하였다.
내가수분해성의 척도로서 사용된 것은, 95℃ 및 100% 상대 습도에서 7일 동안 과립을 저장한 후 5 kg의 적용 하중 하에 260℃에서 ISO 1133 (2012 버전)에 따라 측정된 MVR에서의 증가였다.
아이조드 노치 충격 강도를 치수 80 mm x 10 mm x 4 mm을 갖는 10개의 시험 시편 각각에 대해 ISO 180/1A (1982 버전)에 따라 -30℃에서 결정하였다.
천공 시험은 -30℃에서 치수 60 mm x 60 mm x 2 mm를 갖는 시험 시편 상에 ISO 6603-2 (2000 버전; "~에 기초하여"는 시험 시편의 시각적 점검을 수행하지 않음을 의미함)에 기초하여 수행하였다.
파단 신율은 ISO 527 (1996 버전)에 따라 실온에서 결정하였다.
표 1: 성형 물질 및 그의 특성
Figure pct00004
표 1로부터, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (80-160)·10-3 범위인 저분자량 수지를 함유하는 조성물만이 본 발명에 의해 다루어지는 과제를 해결하는데, 즉 실시예 3 (표 1)에 따른 본 발명의 조성물만이 저온 인성, 내가수분해성 및 높은 파단 신율을 유지하는 동시에 개선된 유동성 (보다 낮은 용융 점도, 저장이 없는 보다 높은 MVR)을 나타내는 것이 명백하다.

Claims (15)

  1. 하기 구성성분:
    A) 방향족 폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르카르보네이트,
    B) 고무-개질된 비닐 (공)중합체,
    C) 방향족 및 지방족 구조 단위를 함유하는 탄화수소 수지,
    D) 임의로 성분 C와 구별되는 추가의 첨가제
    를 함유하며,
    성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (80-160)·10-3 범위인 것을 특징으로 하는, 열가소성 성형 물질을 제조하기 위한 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    40 중량% 내지 90 중량%의 성분 A,
    5 중량% 내지 50 중량%의 성분 B,
    0.5 중량% 내지 15 중량%의 성분 C, 및
    0 중량% 내지 20 중량%의 성분 D
    를 함유하는 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 A가 비스페놀-A계 방향족 폴리카르보네이트인 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 B가 괴상 중합으로 제조된 고무-개질된 그라프트 중합체를 함유하는 것인 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C가 3000 g/mol 미만의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것인 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C가 80-115℃의 ASTM E 28에 따른 연화점을 갖는 것인 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C의 경우, 파수 범위 1630 cm-1 내지 1560 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적 대 파수 범위 1520 cm-1 내지 1350 cm-1에서의 FTIR 스펙트럼의 적분된 피크 면적의 비가 (100-130)·10-3 범위인 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C가 1000 g/mol 미만의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것인 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    60 중량% 내지 80 중량%의 성분 A,
    15 중량% 내지 35 중량%의 성분 B,
    2 중량% 내지 8 중량%의 성분 C, 및
    0.2 중량% 내지 10 중량%의 성분 D
    를 함유하는 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 D로서, 난연제, 점적방지제, 난연성 상승작용제, 연기 억제제, 윤활제 및 이형제, 핵형성제, 대전방지제, 전도성 첨가제, 안정화제, 유동 촉진제, 상용화제, 성분 B와 구별되는 추가의 충격 개질제, 추가의 중합체 블렌드 파트너, 충전제 및 강화제 및 또한 염료 및 안료를 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 첨가제 물질을 함유하는 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 단지 성분 A) 내지 D)로만 이루어진 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 구성성분을 200℃ 내지 320℃의 온도에서 서로 혼합하는 것을 특징으로 하는, 성형 물질을 제조하는 방법.
  13. 제12항에 따른 방법에 의해 수득되거나 또는 수득가능한 성형 물질.
  14. 사출 성형 또는 열성형 성형품을 제조하기 위한, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제13항에 따른 성형 물질의 용도.
  15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제13항에 따른 성형 물질로부터 수득가능한 성형품.
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