KR20210040971A - 광물-충전된 폴리카르보네이트-폴리알킬렌 테레프탈레이트 조성물, 성형 배합물 및 우수한 충격 인성을 갖는 성형체 - Google Patents

광물-충전된 폴리카르보네이트-폴리알킬렌 테레프탈레이트 조성물, 성형 배합물 및 우수한 충격 인성을 갖는 성형체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 성형 배합물을 제조하기 위한 조성물로서, 하기 구성성분을 함유하거나 또는 하기 구성성분으로 이루어진 조성물에 관한 것이다: A) 50 내지 70 wt.%의 적어도 1종의 방향족 폴리카르보네이트, B) 16 내지 40 wt.%의 적어도 1종의 폴리알킬렌 테레프탈레이트, C) 8 내지 22 wt.%의 적어도 1종의 탈크계 광물 충전제, D) 0.0110 내지 0.0280 wt.%의 아인산, 및 E) 0 내지 8.0 wt.%의 적어도 1종의 첨가제. 게다가, 본 발명은 조성물로부터 열가소성 성형 배합물을 제조하는 방법, 성형 배합물 그 자체, 및 성형체를 제조하기 위한 조성물 및 성형 배합물의 용도에 관한 것이다.

Description

광물-충전된 폴리카르보네이트-폴리알킬렌 테레프탈레이트 조성물, 성형 배합물 및 우수한 충격 인성을 갖는 성형체
본 발명은 열가소성 성형 배합물을 제조하기 위한 폴리카르보네이트 및 폴리알킬렌 테레프탈레이트를 기재로 하는 광물-충전된 조성물, 성형 배합물 그 자체, 성형품을 제조하기 위한 조성물 또는 성형 배합물의 용도 및 성형품 그 자체에 관한 것이다.
성형품은 바람직하게는 자동차 생산에서, 보다 바람직하게는 외장 부품으로서 사용된다.
반결정질 폴리에스테르 및 광물 충전제를 함유하는 충전제-함유 폴리카르보네이트 성형 배합물 (PC 성형 배합물)은 공지되어 있다.
EP 1 992 663 A1에는 추가의 열가소성 물질 및 탈크를 함유하는 폴리카르보네이트 조성물이 개시되어 있다. 또한 폴리에스테르가 추가의 열가소성 물질로서 개시되어 있다. 조성물은 압출 공정으로의 단순한 제조, 강성, 난연성, 인성 및 열적 안정성을 특징으로 한다.
US 5,637,643에는 폴리카르보네이트, 폴리에스테르 및 표면-개질된 탈크 및 또한 포스파이트계 산화방지제를 함유하는 조성물이 개시되어 있다. 조성물은 우수한 기계적 특성 및 우수한 열적 안정성을 특색으로 한다.
JP 1995-101623에는 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 아크릴레이트 고무 및 탈크 및 또한 산화방지제를 함유하는 조성물이 개시되어 있다. 조성물은 차량 부재의 제조에 적합하며, 높은 강성률 및 우수한 표면 평활도를 특색으로 한다.
JP 1994-097985에는 폴리카르보네이트, 탈크, 방향족 폴리에스테르 및 유기 포스페이트 에스테르를 함유하는 조성물이 개시되어 있다. 조성물은 높은 강성, 우수한 표면 특성 및 높은 인성을 가지며, 높은 열적 안정성 및 기계적 강도를 갖는 성형품을 제조하는데 적합하다.
DE-A 19 753 541에는 차량 차체 외장 부재를 위한 충분한 인성을 나타내는, 반방향족 폴리에스테르, 그라프트 공중합체 및 광물 충전제를 함유하는 폴리카르보네이트 성형 배합물이 개시되어 있다. 그러나, 청구된 성형 배합물은 적절하지 않은 내열성을 제시한다.
EP-A 135 904에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부타디엔-기재 그라프트 공중합체 및 4 중량% 이하의 양의 탈크를 함유하는 폴리카르보네이트 성형 배합물이 기재되어 있다. 개시된 이점은 낮은 휨과 우수한 인성의 유리한 특징 조합이다.
JP-A 08 176 339에는 광물 충전제로서 탈크를 함유하는 폴리카르보네이트 성형 배합물이 기재되어 있다. ABS 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트가 추가의 블렌드 파트너로서 이용될 수 있다. 성형 배합물은 우수한 충격 강도 및 표면 품질의 이점을 갖는 것으로 언급된다.
JP-A 07 025 241에는 높은 강성 및 우수한 표면 품질을 갖는 폴리카르보네이트 성형 배합물이 기재되어 있다. 성형 배합물은 60 중량% 내지 70 중량%의 폴리카르보네이트, 20 중량% 내지 30 중량%의 폴리에스테르, 5 중량% 내지 10 중량%의 아크릴레이트 고무 및 5 중량% 내지 10 중량%의 탈크 및 또한 0.1 내지 1 중량부 (100부의 중합체 성분 기준)의 산화방지제를 함유한다.
WO 85/02622에는 황변에 대해 인-기재 산으로 안정화된 폴리카르보네이트-폴리에스테르 조성물이 개시되어 있다.
DE2414849 A1에는 변색에 대해 인 화합물로 보호된 폴리에스테르 수지 및 폴리카르보네이트 수지의 혼합물이 개시되어 있다.
EP0417421 A1에는 폴리카르보네이트-폴리알킬렌 테레프탈레이트 조성물을 위한 안정화제로서의 아인산의 에스테르가 개시되어 있다.
플라스틱으로 만들어진 차량 차체 외장 부재는 일반적으로 페인팅되어야 한다. 적용된 페인트 층은 일반적으로 승온에서 베이킹되고 경화되어야 한다. 그를 위해 요구되는 온도 및 지속기간은 사용된 페인트 시스템에 좌우된다. 차량 차체 부속 부재의 플라스틱 재료는 이상적으로는 경화/베이킹 절차 동안, 예를 들어 복원할 수 없는 변형과 같은 변화를 제시하지 않아야 한다. 따라서, 높은 내열성을 갖는 열가소성 폴리카르보네이트 성형 배합물을 제공할 필요가 있다.
이러한 적용에서 종종 추가적으로 낮은 열 팽창 계수 (CLTE), 즉, 높은 치수 안정성과 함께 높은 강성을 달성할 필요가 있다.
플라스틱으로 만들어진 차량 차체 부속 부재에 대해 요구되는 추가의 요건은, 특히 또한 저온에서 충격에 적용될 때의 우수한 인성이다.
차량 차체 외장 부재를 제조하기 위해 사용되는 성형 배합물은 추가적으로 용융 상태에서 우수한 유동성을 제시하여야 한다.
용융 배합으로의 폴리카르보네이트-폴리에스테르 성형 배합물의 제조 동안 및/또는 성형 배합물의 가공 동안, 예를 들어 사출 성형 동안, 폴리카르보네이트와 폴리에스테르 사이의 바람직하지 않은 에스테르교환 반응이 종종 발생한다. 이러한 반응은 특히 용융 배합 동안의 또는 사출 성형 동안의 불리한 조건 예컨대 고온, 긴 체류 시간 및 높은 기계적 응력 하에 발생한다.
이는 중요한 특성의 손상을 초래할 수 있다. 예를 들어 성형품의 내열성 또는 인성이 감소될 수 있다. 추가로, 형태학적 특성이 변경될 수 있으며, 즉, 폴리에스테르의 결정화 거동이 와해되고 폴리카르보네이트 및 폴리에스테르 성분의 유리 전이 온도가 보다 낮은 값으로 변동된다. 따라서, 에스테르교환 반응을 거의 억제하는 것이 바람직하다.
따라서, 기재된 요건을 충족시키는 것을 가능하게 하는, 열가소성 성형 배합물을 제조하기 위한 조성물을 제공하는 것이 요망된다.
특히, 우수한 용융 유동성을 가지며, 개선된 충격 강도 및 우수한 내열성을 갖는 성형품을 제조하기에 적합한 열가소성 성형 배합물을 제조하기 위한 조성물을 제공하는 것이 요망된다.
더욱이, 불리한 제조 및 가공 조건 하에서도 내열성 및 형태학을 유지하기 위해 폴리카르보네이트와 폴리에스테르 사이의 에스테르교환 반응은 바람직하게는 감소되어야 한다.
놀랍게도 본 발명에 이르러, 열가소성 성형 배합물을 제조하기 위한 조성물로서, 하기 구성성분을 함유하거나 또는 하기 구성성분으로 이루어진 조성물에 의해 유리한 특성이 나타나는 것으로 밝혀졌다:
A) 50 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 52 중량% 내지 68 중량%, 보다 바람직하게는 54 중량% 내지 66 중량%의 적어도 1종의 방향족 폴리카르보네이트,
B) 16 중량% 내지 40 중량%, 바람직하게는 18 중량% 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 20 중량% 내지 26 중량%의 적어도 1종의 폴리알킬렌 테레프탈레이트,
C) 8 중량% 내지 22 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 20 중량%, 특히 바람직하게는 12 중량% 내지 18 중량%의 적어도 1종의 탈크계 광물 충전제,
D) 0.0110 중량% 내지 0.0280 중량%, 바람직하게는 0.0115 중량% 내지 0.0250 중량%, 특히 바람직하게는 0.0120 중량% 내지 0.0220 중량%의 아인산,
E) 0 중량% 내지 8.0 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 7 중량%, 특히 바람직하게는 0.3 중량% 내지 6 중량%의 적어도 1종의 첨가제.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 90 중량%의 정도까지, 보다 바람직하게는 95 중량%의 정도까지, 특히 바람직하게는 100 중량%의 정도까지 성분 A 내지 E로 이루어진다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 고무-개질된 그라프트 중합체를 함유하지 않는다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 비닐 (공)중합체, 특히 SAN (스티렌-아크릴로니트릴)을 함유하지 않는다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 인계 난연제를 함유하지 않는다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 탄소 섬유를 함유하지 않는다.
성분을 함유하지 않는다는 것은 그 성분이 0.5 중량% 미만으로, 바람직하게는 0.1 중량% 미만으로, 특히 바람직하게는 0 중량%로 조성물에 존재함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
성분 D 대 성분 B의 중량비는 바람직하게는 0.0003:1 내지 0.0010:1, 특히 바람직하게는 0.0004:1 내지 0.0008:1이다. 이는 우수한 기계적 특성 및 상기 기재된 에스테르교환 반응의 효과적인 억제의 특히 유리한 조합을 초래한다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 성분 D의 비율은 0.0120 중량% 내지 0.0160 중량%이다.
상이한 성분의 개별적으로 상기 언급된 바람직한 범위 및 바람직한 실시양태는 서로 자유롭게 조합될 수 있다.
성분 A
본 발명에 따라 적합한 성분 A의 방향족 폴리카르보네이트 및/또는 방향족 폴리에스테르카르보네이트는 문헌으로부터 공지되어 있거나 또는 문헌으로부터 공지된 방법에 의해 제조가능하다 (방향족 폴리카르보네이트의 제조에 대해서는, 예를 들어, 문헌 [Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964], 및 또한 DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877, DE-A 2 703 376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396을 참조하고; 방향족 폴리에스테르카르보네이트의 제조에 대해서는, 예를 들어 DE-A 3 007 934를 참조함).
방향족 폴리카르보네이트는 예를 들어, 임의적으로 쇄 종결제, 예를 들어 모노페놀을 사용하고, 임의적으로 삼관능성 또는 삼관능성 초과의 분지화제, 예를 들어 트리페놀 또는 테트라페놀을 사용하여, 계면 공정에 의해, 디페놀을 카르보닐 할라이드, 바람직하게는 포스겐 및/또는 방향족 디카르보닐 디할라이드, 바람직하게는 벤젠디카르복실산의 디할라이드와 반응시킴으로써 제조된다. 디페놀의 예를 들어 디페닐 카르보네이트와의 반응에 의한 용융 중합 공정을 통한 제조가 마찬가지로 가능하다.
방향족 폴리카르보네이트 및/또는 방향족 폴리에스테르카르보네이트의 제조를 위한 디페놀은 바람직하게는 화학식 (I)의 것들이다:
Figure pct00001
여기서
A는 단일 결합, C1 내지 C5-알킬렌, C2 내지 C5-알킬리덴, C5 내지 C6-시클로알킬리덴, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, C6 내지 C12-아릴렌 (여기에 헤테로원자를 임의적으로 함유하는 추가의 방향족 고리가 융합될 수 있음),
또는 화학식 (II) 또는 (III)의 라디칼이고:
Figure pct00002
B는 각각의 경우에 C1 내지 C12-알킬, 바람직하게는 메틸, 할로겐, 바람직하게는 염소 및/또는 브로민이고,
x는 독립적으로 각각의 경우에 0, 1 또는 2이고,
p는 1 또는 0이고,
R5 및 R6은 각각의 X1에 대해 개별적으로 선택가능하며, 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6-알킬, 바람직하게는 수소, 메틸 또는 에틸이고,
X1은 탄소이고,
m은 4 내지 7의 정수, 바람직하게는 4 또는 5이며, 단, 적어도 1개의 X1 원자 상에서, R5 및 R6은 동시에 알킬이다.
바람직한 디페놀은 히드로퀴논, 레조르시놀, 디히드록시디페놀, 비스(히드록시페닐)-C1-C5-알칸, 비스(히드록시페닐)-C5-C6-시클로알칸, 비스(히드록시페닐) 에테르, 비스(히드록시페닐) 술폭시드, 비스(히드록시페닐) 케톤, 비스(히드록시페닐) 술폰 및 α,α-비스(히드록시페닐)디이소프로필벤젠 및 또한 그의 고리-브로민화 및/또는 고리-염소화된 유도체이다.
특히 바람직한 디페놀은 4,4'-디히드록시비페닐, 비스페놀 A, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 4,4'-디히드록시비페닐 술피드, 4,4'-디히드록시비페닐 술폰, 및 또한 이들의 이브로민화 및 사브로민화 또는 염소화된 유도체, 예를 들어 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 또는 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판이다. 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A)이 특히 바람직하다.
디페놀은 개별적으로 또는 임의의 목적하는 혼합물의 형태로 사용될 수 있다. 디페놀은 문헌으로부터 공지되어 있거나 또는 문헌으로부터 공지된 방법에 의해 수득가능하다.
열가소성 방향족 폴리카르보네이트의 제조를 위한 적합한 쇄 종결제의 예는 페놀, p-클로로페놀, p-tert-부틸페놀 또는 2,4,6-트리브로모페놀, 및 또한 DE-A 2 842 005에 따른 장쇄 알킬페놀 예컨대 4-[2-(2,4,4-트리메틸펜틸)]페놀, 4-(1,3-테트라메틸부틸)페놀 및 알킬 치환기에 총 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 모노알킬페놀 또는 디알킬페놀, 예를 들어 3,5-디-tert-부틸페놀, p-이소옥틸페놀, p-tert-옥틸페놀, p-도데실페놀 및 2-(3,5-디메틸헵틸)페놀 및 4-(3,5-디메틸헵틸)페놀을 포함한다. 사용되는 쇄 종결제의 양은 각각의 경우에 사용된 디페놀의 몰 합계를 기준으로 하여, 일반적으로 0.5 mol% 내지 10 mol%이다.
열가소성 방향족 폴리카르보네이트는 20 내지 40 kg/mol, 바람직하게는 20 내지 32 kg/mol, 특히 바람직하게는 22 내지 28 kg/mol의 평균 분자량 (비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트 표준물을 사용하여 GPC (겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정된 중량-평균 Mw)을 갖는다. 바람직한 범위는 본 발명에 따른 조성물에서 기계적 및 레올로지적 특성의 특히 유리한 균형을 달성한다.
열가소성 방향족 폴리카르보네이트는 공지된 방식으로, 바람직하게는 사용된 디페놀의 합계를 기준으로 하여 0.05 내지 2.0 mol%의 삼관능성 또는 삼관능성 초과의 화합물, 예를 들어 3개 이상의 페놀계 기를 갖는 것들의 혼입을 통해 분지화될 수 있다. 선형 폴리카르보네이트, 보다 바람직하게는 비스페놀 A를 기재로 하는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
호모폴리카르보네이트 및 코폴리카르보네이트가 둘 다 적합하다. 본 발명에 따른 성분 A의 코폴리카르보네이트를 제조하기 위해, 사용되는 디페놀의 총량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 25 중량%, 바람직하게는 2.5 중량% 내지 25 중량%의 히드록시아릴옥시 말단 기를 갖는 폴리디오르가노실록산을 이용하는 것이 또한 가능하다. 이들은 공지되어 있으며 (US 3 419 634) 문헌으로부터 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 폴리디오르가노실록산-함유 코폴리카르보네이트가 마찬가지로 적합하며; 폴리디오르가노실록산-함유 코폴리카르보네이트의 제조는 예를 들어 DE-A 3 334 782에 기재되어 있다.
방향족 폴리에스테르 카르보네이트의 제조를 위한 방향족 디카르보닐 디할라이드는 바람직하게는 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐 에테르 4,4'-디카르복실산 및 나프탈렌-2,6-디카르복실산의 디아실 디클로라이드이다.
1:20 내지 20:1의 비의 이소프탈산 및 테레프탈산의 디아실 디클로라이드의 혼합물이 특히 바람직하다.
폴리에스테르 카르보네이트의 제조는 추가적으로 이관능성 산 유도체로서 카르보닐 할라이드, 바람직하게는 포스겐의 사용을 수반한다.
방향족 폴리에스테르 카르보네이트의 제조를 위해 고려되는 쇄 종결제는 상기 언급된 모노페놀 뿐만 아니라 이들의 클로로탄산 에스테르, 및 또한 C1 내지 C22-알킬 기에 의한 또는 할로겐 원자에 의한 치환을 임의적으로 가질 수 있는 방향족 모노카르복실산의 아실 클로라이드이며; 여기서 지방족 C2 내지 C22-모노카르보닐 클로라이드가 또한 쇄 종결제로서 사용될 수 있다.
각각의 경우에 쇄 종결제의 양은 페놀계 쇄 종결제의 경우에는 디페놀의 mol을 기준으로 하고, 모노카르보닐 클로라이드 쇄 종결제의 경우에는 디카르보닐 디클로라이드의 mol을 기준으로 하여 0.1 내지 10 mol%이다.
1종 이상의 방향족 히드록시카르복실산이 또한 방향족 폴리에스테르카르보네이트의 제조에 사용될 수 있다.
방향족 폴리에스테르카르보네이트는 선형이거나 또는 공지된 방식으로 분지화될 수 있으며 (DE-A 2 940 024 및 DE-A 3 007 934 참조), 여기서 선형 폴리에스테르카르보네이트가 바람직하다.
사용될 수 있는 분지화제는 예를 들어 0.01 내지 1.0 mol% (이용된 디카르보닐 디클로라이드 기준)의 양의 삼관능성 또는 다관능성 카르보닐 클로라이드, 예컨대 트리메소일 트리클로라이드, 시아누로일 트리클로라이드, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르보닐 테트라클로라이드, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르보닐 테트라클로라이드 또는 피로멜리토일 테트라클로라이드, 또는 이용된 디페놀을 기준으로 하여 0.01 내지 1.0 mol%의 양의 삼관능성 또는 다관능성 페놀, 예컨대 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-트리(4-히드록시페닐)벤젠, 1,1,1-트리(4-히드록시페닐)에탄, 트리(4-히드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스[4,4-비스(4-히드록시페닐)시클로헥실]프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐이소프로필)페놀, 테트라(4-히드록시페닐)메탄, 2,6-비스(2-히드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페놀, 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-디히드록시페닐)프로판, 테트라(4-[4-히드록시페닐이소프로필]페녹시)메탄, 1,4-비스[4,4'-디히드록시트리페닐)메틸]벤젠이다. 페놀계 분지화제는 처음에 디페놀과 함께 충전될 수 있고; 산 클로라이드 분지화제는 산 디클로라이드와 함께 도입될 수 있다.
열가소성 방향족 폴리에스테르카르보네이트 내 카르보네이트 구조 단위의 비율은 필요에 따라 달라질 수 있다. 카르보네이트 기의 비율은 에스테르 기 및 카르보네이트 기의 합계를 기준으로 하여, 바람직하게는 최대 100 mol%, 특히 최대 80 mol%, 특히 바람직하게는 최대 50 mol%이다. 방향족 폴리에스테르카르보네이트의 에스테르 분획 및 카르보네이트 분획 둘 다는 중축합물에 블록의 형태로 또는 랜덤 분포로 존재할 수 있다.
열가소성 방향족 폴리카르보네이트 및 폴리에스테르카르보네이트는 단독으로 또는 임의의 목적하는 혼합물로 사용될 수 있다.
성분 A로서 비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트를 이용하는 것이 바람직하다.
성분 B
본 발명에 따르면, 폴리알킬렌 테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌 테레프탈레이트의 혼합물이 성분 B로서 이용된다.
바람직한 실시양태에서, 이들은 테레프탈산 또는 그의 반응성 유도체, 예컨대 디메틸 에스테르 또는 무수물과 지방족, 시클로지방족 또는 아르지방족 디올의 반응 생성물 및 또한 이들 반응 생성물의 혼합물이다.
따라서 폴리알킬렌 테레프탈레이트는 테레프탈산 및 지방족, 시클로지방족 또는 아르지방족 디올로부터 유래된 구조 단위를 함유한다.
본 발명과 관련하여, 폴리알킬렌 테레프탈레이트는 테레프탈산 라디칼 뿐만 아니라, 50 mol% 이하, 바람직하게는 25 mol% 이하의 양의 추가의 방향족, 지방족 또는 시클로지방족 디카르복실산의 비율을 함유하는 폴리에스테르를 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이들은 예를 들어 8 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 시클로지방족 디카르복실산 또는 4 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디카르복실산, 예를 들어 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌-2,6-디카르복실산, 4,4'-비페닐디카르복실산, 숙신산, 아디프산 및 시클로헥산디카르복실산을 함유할 수 있다.
테레프탈산 및 이소프탈산만을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 폴리알킬렌 테레프탈레이트의 제조에 이용되는 디올은 예를 들어 에틸렌 글리콜, 부탄-1,4-디올, 프로판-1,3-디올, 테트라메틸시클로부탄디올, 이소소르비톨, 2-에틸프로판-1,3-디올, 네오펜틸 글리콜, 펜탄-1,5-디올, 헥산-1,6-디올, 시클로헥산-1,4-디메탄올, 3-에틸펜탄-2,4-디올, 2-메틸펜탄-2,4-디올, 2,2,4-트리메틸펜탄-1,3-디올, 2-에틸헥산-1,3-디올, 2,2-디에틸프로판-1,3-디올, 헥산-2,5-디올, 1,4-디(β-히드록시에톡시)벤젠, 2,2-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판, 2,4-디히드록시-1,1,3,3-테트라메틸시클로부탄, 2,2-비스(4-β-히드록시에톡시페닐)프로판 및 2,2-비스(4-히드록시프로폭시페닐)프로판 및 그의 혼합물을 포함한다 (DE-A 2 407 674, 2 407 776, 2 715 932).
이들 폴리알킬렌 테레프탈레이트의 일반 명칭은 예를 들어 PET, PBT, PETG, PCTG, PEICT, PCT 또는 PTT이다.
바람직한 폴리알킬렌 테레프탈레이트는 디카르복실산 성분을 기준으로 하여 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 90 중량%의 테레프탈산 라디칼 및 디올 성분을 기준으로 하여 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 90 중량%의 에틸렌 글리콜 및/또는 부탄-1,4-디올 라디칼을 함유한다.
바람직한 실시양태에서, 폴리알킬렌 테레프탈레이트는 테레프탈산 및 그의 반응성 유도체 (예를 들어 그의 디알킬 에스테르) 및 에틸렌 글리콜 및/또는 부탄-1,4-디올만으로 제조되고, 이들 폴리알킬렌 테레프탈레이트의 혼합물이 성분 B로서 이용된다.
특히 바람직한 실시양태에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 성분 B로서 이용된다.
폴리알킬렌 테레프탈레이트는, 예를 들어 DE-A 1 900 270 및 US B 3 692 744에 따라 상대적으로 소량의 3가 또는 4가 알콜 또는 3염기성 또는 4염기성 카르복실산의 혼입을 통해 분지화될 수 있다. 바람직한 분지화제의 예는 트리메스산, 트리멜리트산, 트리메틸올에탄 및 트리메틸올프로판, 및 펜타에리트리톨이다.
테레프탈산 및 그의 반응성 유도체 (예를 들어 그의 디알킬 에스테르) 및 에틸렌 글리콜 및/또는 부탄-1,4-디올만으로 제조된 폴리알킬렌 테레프탈레이트, 및 이들 폴리알킬렌 테레프탈레이트의 혼합물이 특히 바람직하다.
바람직하게 이용되는 폴리알킬렌 테레프탈레이트는 바람직하게는 0.52 dl/g 내지 0.95 dl/g, 특히 바람직하게는 0.56 dl/g 내지 0.80 dl/g, 매우 특히 바람직하게는 0.58 dl/g 내지 0.68 dl/g의 고유 점도를 갖는다. 고유 점도를 결정하기 위해 먼저 디클로로아세트산에서의 비점도를 DIN 53728-3에 따라 우베로데(Ubbelohde) 점도계로 25℃에서 1 중량%의 농도로 측정한다.
이어서, 고유 점도를 측정된 비점도 x 0.0006907 + 0.063096 (x는 곱셈을 나타냄)으로부터 계산하여 결정한다.
바람직한 고유 점도를 갖는 폴리알킬렌 테레프탈레이트는 본 발명에 따른 조성물에서 기계적 및 레올로지적 특성의 유리한 균형을 달성한다.
폴리알킬렌 테레프탈레이트는 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Kunststoff-Handbuch, volume VIII, p. 695 et seq., Carl-Hanser-Verlag, Munich 1973] 참조).
성분 C
열가소성 성형 배합물은 강화제로서의 탈크 및/또는 탈크계 광물 충전제 또는 상기 언급된 강화제의 혼합물 및 적어도 1종의 추가의 비-탈크계 강화제를 성분 C로서 함유한다.
추가의 강화제는 운모, 규산염, 석영, 이산화티타늄, 카올린, 무정형 실리카, 탄산마그네슘, 백악, 장석, 황산바륨, 유리 구체, 세라믹 구체, 월라스토나이트 및 유리 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 탈크 또는 탈크계 광물 충전제가 유일한 강화제이다.
관련 기술분야의 통상의 기술자가 탈크 또는 탈컴과 연관시키는 임의의 미립자 충전제가 본 발명과 관련하여 탈크계 광물 충전제로서 적합하다. 상업적으로 입수가능하며, 그의 제품 설명이 특징화 특색으로서 탈크 또는 탈컴이라는 용어를 함유하는 것인 모든 미립자 충전제가 또한 적합하다.
충전제의 총 질량을 기준으로 하여, 50 중량% 초과, 바람직하게는 80 중량% 초과, 특히 바람직하게는 95 중량% 초과, 특히 바람직하게는 98 중량% 초과의 DIN 55920에 따른 탈크의 함량을 갖는 광물 충전제가 바람직하다.
탈크는 자연 발생되거나 또는 합성적으로 제조된 탈크를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
순수한 탈크는 3 MgO . 4 SiO2 . H2O의 화학적 조성을 가지며, 따라서 31.9 중량%의 MgO 함량, 63.4 중량%의 SiO2 함량 및 4.8 중량%의 화학적 결합수 함량을 갖는다. 이는 층상 구조를 갖는 규산염이다.
자연 발생 탈크 재료는 일반적으로 상기 언급된 이상적 조성을 갖지 않는데, 그 이유는 이들이 마그네슘의 다른 원소에 의한 부분적인 대체를 통해, 규소의 예를 들어 알루미늄에 의한 부분적인 대체를 통해 및/또는 다른 광물, 예를 들어 돌로마이트, 마그네사이트 및 클로라이트와의 연정을 통해 오염되기 때문이다.
성분 C로서 특히 바람직하게 이용되는 탈크 등급은 28 중량% 내지 35 중량%, 바람직하게는 30 중량% 내지 33 중량%, 특히 바람직하게는 30.5 중량% 내지 32 중량%의 MgO 함량, 및 55 중량% 내지 65 중량%, 바람직하게는 58 중량% 내지 64 중량%, 특히 바람직하게는 60 중량% 내지 62.5 중량%의 SiO2 함량을 특징으로 하는, 특히 높은 순도를 특색으로 한다.
특히 바람직한 탈크 등급은 5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 1 중량% 미만, 특히 0.7 중량% 미만의 Al2O3 함량을 추가로 특색으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 탈크를 0.1 내지 20 μm, 바람직하게는 0.2 내지 10 μm, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5 μm, 보다 더 바람직하게는 0.7 내지 2.5 μm, 특히 바람직하게는 1.0 내지 2.0 μm의 평균 입자 크기 d50을 갖는 미분된 등급의 형태로 사용하는 것이 특히 유리하며, 따라서 바람직하다.
바람직하게는 본 발명에 따라 사용하기 위한 탈크계 광물 충전제는 10 μm 미만, 바람직하게는 7 μm 미만, 특히 바람직하게는 6 μm 미만, 특히 바람직하게는 4.5 μm 미만의 상위 입자 크기 또는 결정립 크기 d95를 갖는다. 충전제의 d95 및 d50 값은 ISO 13317-3에 따라 세디그래프(SEDIGRAPH) D 5000 침강 분석에 의해 결정된다.
탈크계 광물 충전제는 중합체 매트릭스에 대한 보다 우수한 커플링을 달성하기 위해 임의적으로 표면 처리에 적용되었을 수 있다. 이들은 예를 들어 관능화된 실란을 기재로 하는 접착 촉진제 시스템이 제공되었을 수 있다.
미립자 충전제의 평균 종횡비 (직경 대 두께)는, 최종 생성물의 초박편의 전자 현미경사진 및 충전제 입자의 대표량 (약 50)의 측정에 의해 결정 시, 바람직하게는 1 내지 100, 특히 바람직하게는 2 내지 25, 특히 바람직하게는 5 내지 25의 범위이다.
성형 배합물/성형품을 제공하기 위한 가공의 결과로서, 성형 배합물/성형품에서의 미립자 충전제는 원래 이용된 충전제보다 더 작은 d95/d50을 가질 수 있다.
성분 D
조성물은 성분 D로서 아인산 H3PO3을 함유한다. 아인산은 고체로서 또는 수성 용액으로서 사용될 수 있다. 고체로서 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 조성물에서 이는 배합 동안 사용된 중합체 성분의 안정성을 개선시키며, 그에 따라 조성물의 기계적 특성을 개선시킨다. 추가로, 배합 유닛 내로의 계량투입이 수성 산 용액을 사용하는 것보다 더 용이하며, 기계 부재의 가능한 부식의 위험이 또한 상당히 감소된다.
성분 D는 또한 유기 또는 무기 흡착제 또는 흡수제에 결합되어 이러한 형태로 사용될 수 있다. 이는 예를 들어 조성물의 배합 전에 성분 D를 흡착제 또는 흡수제와 혼합하여 자유-유동하는 분말을 형성함으로써 행해진다. 이들 흡수제 또는 흡착제는 바람직하게는 큰 외부 및/또는 내부 표면적을 갖는 미분된 및/또는 다공성의 재료이다.
이들 재료는 바람직하게는 열적으로 불활성인 무기 재료 예컨대 예를 들어 금속 또는 전이 금속의 산화물 또는 혼합 산화물, 규산염, 실리카, 황화물, 질화물이다. 특히 바람직한 실시양태에서 이들은 천연 또는 합성 기원의 미분된 및/또는 미세다공성의 실리카 또는 규소 산화물 또는 규산염이다.
아인산을 폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르를 기재로 하는 마스터배치의 형태로 이용하는 것이 또한 가능하다. 마스터배치라는 용어는 아인산이 조성물에서의 의도된 사용 농도보다 더 많은 양으로 열가소성 물질 (폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르)과 예비혼합되는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이어서 이러한 혼합물은 조성물에서의 목적하는 산 농도가 달성되도록 하는 적절한 양으로 조성물에 첨가된다.
성분 E
조성물은 성분 E로서 상업적으로 입수가능한 중합체 첨가제를 포함할 수 있다.
성분 E의 상업적으로 입수가능한 중합체 첨가제는, 예를 들어, 내부 및 외부 윤활제 및 이형제 (예를 들어 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 몬탄 왁스 또는 폴리에틸렌 왁스), 전도성 첨가제 (예를 들어 전도성 카본 블랙 또는 탄소 나노튜브), UV/광 보호제, 안정화제 (예를 들어 열 안정화제, 핵형성제 (예를 들어 나트륨 페닐포스피네이트, 산화알루미늄, 이산화규소, 방향족 카르복실산의 염), 산화방지제, 에스테르교환 억제제, 가수분해 보호제), 내스크래치성-개선 첨가제 (예를 들어 실리콘 오일), IR 흡수제, 광학 증백제, 형광 첨가제, 및 또한 염료 및 안료 (예를 들어 이산화티타늄, 울트라마린 블루, 산화철, 카본 블랙, 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌, 니그로신 및 안트라퀴논) 및 성분 C)와는 다른 충전제 및 강화제와 같은 첨가제 또는 그밖에 복수의 언급된 첨가제의 혼합물을 포함한다.
조성물은 바람직하게는 성분 C와는 다른 충전제 및 강화제를 함유하지 않는다.
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 적어도 1종의 이형제, 바람직하게는 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트를 함유한다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 성분 E로서 윤활제 및 이형제, UV/광 보호제, 안정화제, 대전방지제, 염료, 안료 및 성분 C)와는 다른 충전제 및 강화제를 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 첨가제를 함유한다.
첨가제는 단독으로 또는 혼합물로/마스터배치의 형태로 이용될 수 있다.
성형 배합물 및 성형품의 제조
본 발명에 따른 조성물은 열가소성 성형 배합물을 제조하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 열가소성 성형 배합물은 예를 들어 조성물의 각각의 구성성분이 통상의 장치 예컨대 예를 들어 내부 혼련기, 압출기 및 이축-스크류 압출기에서, 바람직하게는 200℃ 내지 320℃의 온도에서, 특히 바람직하게는 240℃ 내지 310℃에서, 매우 특히 바람직하게는 260℃ 내지 300℃에서 익숙한 방식으로 혼합되고 용융-배합되고 용융-압출될 때 제조될 수 있다. 본 출원과 관련하여, 이러한 공정은 일반적으로 배합이라 지칭된다.
따라서, 용어 "성형 배합물"은 조성물의 구성성분이 용융-배합되고 용융-압출될 때 수득된 생성물을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
조성물의 개별 구성성분의 혼합은 약 20℃ (실온)에서 또는 보다 높은 온도에서, 연속적으로 또는 동시에, 공지된 방식으로 수행될 수 있다. 이는, 예를 들어, 구성성분의 일부가 압출기의 주요 유입구를 통해 계량투입될 수 있고, 나머지 구성성분이 후속적으로 보조 압출기를 통해 배합 공정으로 공급될 수 있음을 의미한다.
본 발명에 따른 성형 배합물은 임의의 종류의 성형품 및 반완성 제품을 제조하는데 사용될 수 있다. 이들은 예를 들어 사출 성형, 압출 및 블로우-성형 공정에 의해 제조될 수 있다. 추가의 가공 형태는 미리 제조된 시트 또는 필름으로부터의 열성형에 의한 성형품의 제조이다. 본 발명에 따른 성형 배합물은 압출, 블로우-성형 및 딥 드로잉 방법에 의한 가공에 특히 적합하다.
반완성 제품의 예는 시트를 포함한다.
조성물의 구성성분은 또한 직접적으로 사출 성형 기계 내로 또는 압출 장치 내로 계량투입되어 성형품으로 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물 및 성형 배합물로부터 제조가능한 이러한 성형품의 예는 사무 기계 예컨대 모니터, 평면스크린, 노트북, 프린터, 복사기를 위한 임의의 종류의 필름, 프로파일, 하우징 부재; 건설 부문을 위한 시트, 파이프, 전기 설비 덕트, 창문, 문 및 다른 프로파일 및 또한 전기 및 전자 부품 예컨대 스위치, 플러그 및 소켓, 및 차량을 위한, 특히 자동차 부문을 위한 부재이다. 본 발명에 따른 조성물 및 성형 배합물은 또한 하기 성형품 또는 성형물을 제조하는데 적합하다: 철도 차량, 선박, 항공기, 버스 및 다른 자동차를 위한 내장 피팅 부품, 자동차 차체 부재, 소형 변압기를 함유하는 전기 장비의 하우징, 정보의 프로세싱 및 전송 장치를 위한 하우징, 의료 장비를 위한 하우징 및 라이닝, 마사지 장비 및 그를 위한 하우징, 아동용 장난감 자동차, 평판 벽체 요소, 안전 장치를 위한 하우징, 단열 수송 컨테이너, 위생 및 욕실 기구를 위한 성형물, 환기구를 위한 커버 그릴 및 원예 장비를 위한 하우징.
본 발명은 추가로 상기 언급된 조성물로부터 제조된 성형품, 바람직하게는 시트형 성형물 예컨대 시트 및 차량 차체 부재 예컨대 미러 하우징, 펜더, 스포일러, 후드 등에 관한 것이다.
성형품은 소형 또는 대형일 수 있으며, 외장 또는 내장 적용을 위해 이용될 수 있다. 차량 구성, 특히 자동차 부문을 위한 대형 성형물을 제조하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 성형 배합물은 특히 차량 차체 외장 부재, 예를 들어 펜더, 트렁크 리드, 엔진 후드, 범퍼, 하중 구역, 하중 구역을 위한 커버, 차량 루프 또는 다른 차량 차체 부속 부재를 제작하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 성형 배합물/조성물로 만들어진 성형품/반완성 제품은 또한 추가의 재료, 예를 들어 금속 또는 플라스틱과의 복합체에 배치될 수 있다. 예를 들어 차량 차체 외장 부재의 임의의 페인팅 후에, 페인트 층은 본 발명에 따른 성형 배합물 상에 및/또는 복합체에 사용된 재료 상에 직접적으로 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 성형 배합물 및 본 발명에 따른 성형 배합물로 만들어진 성형물/반완성 제품은 여러 부품 또는 부재를 접합하고 연결하는 통상의 기술 예컨대 예를 들어 공압출, 필름 인서트 성형, 인서트의 오버몰딩, 접착 접합, 용접, 나사고정 또는 클램핑을 통해 다른 재료와의 복합체로 또는 그 자체로서 완성 부재 예컨대 예를 들어 차량 차체 외장 부재를 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 뛰어난 내열성 및 안정성을 특색으로 한다. 본 발명에 따른 조성물은 추가적으로 열가소성 가공에서의 우수한 충격 강도, 높은 탄성률, 우수한 유동성, 높은 내열성 및 감소된 수축과 함께 낮은 CLTE를 갖는다.
본 발명의 추가의 실시양태 1 내지 38이 하기에 기재된다:
1. 열가소성 성형 배합물을 제조하기 위한 조성물로서, 하기 구성성분을 함유하거나 또는 하기 구성성분으로 이루어진 조성물:
A) 50 중량% 내지 70 중량%의 적어도 1종의 방향족 폴리카르보네이트,
B) 16 중량% 내지 40 중량%의 적어도 1종의 폴리알킬렌 테레프탈레이트,
C) 8 중량% 내지 22 중량%의 적어도 1종의 탈크계 광물 충전제,
D) 0.0110 중량% 내지 0.0280 중량%의 아인산,
E) 0 중량% 내지 8.0 중량%의 적어도 1종의 첨가제.
2. 실시양태 1에 있어서, 성분 A가, 표준물로서 비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트를 사용하여 메틸렌 클로라이드 중에서 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된 20 내지 40 kg/mol의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
3. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 A가, 표준물로서 비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트를 사용하여 메틸렌 클로라이드 중에서 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된 20 내지 32 kg/mol의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
4. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 A가, 표준물로서 비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트를 사용하여 메틸렌 클로라이드 중에서 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된 22 내지 28 kg/mol의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
5. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트가 성분 A로서 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
6. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 테레프탈산으로부터 유래된 구조 단위 및 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌-2,6-디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 숙신산, 아디프산, 및 시클로헥산디카르복실산으로부터의 50 mol% 이하의 구조 단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
7. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 테레프탈산 및 이소프탈산 이외의 다른 산의 구조 단위를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
8. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 테레프탈산 이외의 다른 산의 구조 단위를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
9. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 에틸렌 글리콜, 부탄-1,4-디올, 프로판디올, 시클로헥산-1,4-디메탄올, 테트라메틸시클로부탄디올 및 이소소르비톨로부터 유래된 구조 단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
10. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
11. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 성분 B로서 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
12. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 0.52 dl/g 내지 0.95 dl/g의 고유 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
13. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 0.56 dl/g 내지 0.80 dl/g의 고유 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
14. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 B가 0.58 dl/g 내지 0.68 dl/g의 고유 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
15. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 0.58 dl/g 내지 0.68 dl/g의 고유 점도를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 성분 B로서 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
16. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 0.7 중량% 미만의 Al2O3 함량을 갖는 탈크가 성분 C로서 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
17. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 C)가 6 μm 미만의 상위 결정립 크기 d95를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
18. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 D가 고체로서 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
19. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 D가 유기 또는 무기 흡착제 또는 흡수제에 결합되어 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
20. 실시양태 20에 있어서, 성분 D가 실리카에 결합되어 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
21. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 D 대 성분 B의 중량비가 0.0003:1 내지 0.0010:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
22. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 D 대 성분 B의 중량비가 0.0004:1 내지 0.0008:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
23. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 C와는 다른 충전제 및 강화제를 함유하지 않는 조성물.
24. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이 고무-개질된 그라프트 중합체를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
25. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이 비닐 (공)중합체를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
26. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
27. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이 인계 난연제를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
28. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이 탄소 섬유를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
29. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 하기를 함유하거나 또는 하기로 이루어진 조성물:
52 중량% 내지 68 중량%의 성분 A,
18 중량% 내지 30 중량%의 성분 B,
10 중량% 내지 20 중량%의 성분 C,
0.0115 중량% 내지 0.0250 중량%의 성분 D,
0.1 중량% 내지 7 중량%의 성분 E.
30. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 하기를 함유하거나 또는 하기로 이루어진 조성물:
54 중량% 내지 66 중량%의 성분 A,
20 중량% 내지 26 중량%의 성분 B,
12 중량% 내지 18 중량%의 성분 C,
0.0120 중량% 내지 0.0220 중량%의 성분 D,
0.3 중량% 내지 6 중량%의 성분 E.
31. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 0.0120 중량% 내지 0.0160 중량%의 성분 D를 함유하는 조성물.
32. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 90 중량%의 정도까지 성분 A 내지 E로 이루어진 조성물.
33. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 95 중량%의 정도까지 성분 A 내지 E로 이루어진 조성물.
34. 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 성분 A 내지 E로 이루어진 조성물.
35. 성형 배합물을 제조하는 방법으로서, 실시양태 1 내지 34 중 어느 하나에 따른 조성물의 구성성분을 200℃ 내지 320℃의 온도에서 서로와 혼합하고, 후속적으로 냉각시키고 펠릿화하는 것을 특징으로 하는 방법.
36. 실시양태 35에 따른 방법에 의해 수득가능한 성형 배합물.
37. 성형품을 제조하기 위한 실시양태 1 내지 34 중 어느 하나에 따른 조성물 또는 실시양태 36에 따른 성형 배합물의 용도.
38. 실시양태 1 내지 34 중 어느 하나에 따른 조성물로부터 또는 실시양태 36에 따른 성형 배합물로부터 수득가능한 성형품.
실시예
성분 A
24 kg/mol의 분자량 (비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트 표준물을 사용하여 GPC (겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정된 중량-평균 Mw)을 갖는, 비스페놀 A를 기재로 하는 선형 폴리카르보네이트.
성분 B
0.623 dl/g의 고유 점도를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (예를 들어 독일 소재의 인비스타(Invista)로부터의 PET). 비점도가 25℃에서 디클로로아세트산 중 1 중량%의 농도로 측정된다. 고유 점도는 하기 식에 따라 비점도로부터 계산된다.
고유 점도 = 비점도 x 0.0006907 + 0.063096
성분 C
세디그래프를 사용하여 측정된 1.2 μm의 평균 입자 직경 d50 및 3.5 μm의 d95를 가지며, 0.5 중량%의 Al2O3 함량을 갖는 탈크.
성분 D
고체로서의 아인산 H3PO3
성분 E-1
블랙 펄스(Black Pearls)™ 800 카본 블랙
성분 E-2
윤활제/이형제로서의 몬탄산 에스테르 왁스 (리코왁스(Licowax)™ E)
성분 E-3
윤활제/이형제로서의 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트
성형 배합물의 제조
성분 A 내지 E를 함유하는 본 발명에 따른 성형 배합물을 코페리온, 베르너 앤드 플라이데러 (Coperion, Werner and Pfleiderer; 독일 소재)로부터의 ZSK25 이축-스크류 압출기 상에서, 270℃ 내지 290℃의 용융 온도에서 제조하였다.
시험 시편의 제조 및 시험
각각의 배합으로부터 수득된 펠릿을 사출 성형 기계 (예를 들어 아르부르크(Arburg)로부터 것) 상에서, 270℃의 용융 온도 및 70℃의 금형 온도에서 시험 시편으로 가공하였다.
용융 유동성을 ISO 1133 (2012년 버전)에 따라 270℃의 온도에서 5 kg의 다이 하중으로 측정된 용융 부피 유량 (MVR)에 의해 평가하였다.
내열성을 DIN ISO 306 (비캣 연화 온도, 50 N의 하중 및 120 K/h의 가열 속도를 사용하는 방법 B, 2013년 버전)에 따라 한 쪽으로부터 사출-성형되었으며 80 x 10 x 4 mm의 치수를 갖는 시험 시편에 대해 측정하였다.
충격 강도를 ISO 180/1U (1982년 버전)에 따라 실온 (23℃) 또는 -30℃에서 80 mm x 10 mm x 4 mm로 측정되는 시험 막대에 대해 10회 결정에 의해 결정하였다.
하기 실시예는 본 발명을 추가로 설명하기 위해 제공된다.
표 1
Figure pct00003
표 1은 본 발명에 따른 조성물이 우수한 유동성 (MVR)을 갖는 성형 배합물, 및 실온 및 -30℃에서의 개선된 충격 강도와 함께 높은 내열성 (비캣)을 갖는 성형품의 제조를 가능하게 한다는 것을 제시한다. 성분 D의 농도가 청구된 범위를 벗어나면, 충격 강도가 불충분하다. 23℃에서의 충격 강도가 가장 개선된 실시예 2 및 3에 따른 조성물이 매우 특히 바람직하다.

Claims (15)

  1. 열가소성 성형 배합물을 제조하기 위한 조성물로서, 하기 구성성분을 함유하거나 또는 하기 구성성분으로 이루어진 조성물:
    A) 50 중량% 내지 70 중량%의 적어도 1종의 방향족 폴리카르보네이트,
    B) 16 중량% 내지 40 중량%의 적어도 1종의 폴리알킬렌 테레프탈레이트,
    C) 8 중량% 내지 22 중량%의 적어도 1종의 탈크계 광물 충전제,
    D) 0.0110 중량% 내지 0.0280 중량%의 아인산,
    E) 0 중량% 내지 8.0 중량%의 적어도 1종의 첨가제.
  2. 제1항에 있어서, 성분 A가, 표준물로서 비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카르보네이트를 사용하여 메틸렌 클로라이드 중에서 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된 22 내지 28 kg/mol의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 B가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 0.58 dl/g 내지 0.68 dl/g의 고유 점도를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 성분 B로서 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 0.7 중량% 미만의 Al2O3 함량을 갖는 탈크가 성분 C로서 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C)가 6 μm 미만의 상위 결정립 크기 d95를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 D가 고체로서 이용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 D 대 성분 B의 중량비가 0.0003:1 내지 0.0010:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C와는 다른 충전제 및 강화제를 함유하지 않는 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하기를 함유하거나 또는 하기로 이루어진 조성물:
    54 중량% 내지 66 중량%의 성분 A,
    20 중량% 내지 26 중량%의 성분 B,
    12 중량% 내지 18 중량%의 성분 C,
    0.0120 중량% 내지 0.0220 중량%의 성분 D,
    0.3 중량% 내지 6 중량%의 성분 E.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 A 내지 E로 이루어진 조성물.
  12. 성형 배합물을 제조하는 방법으로서, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 조성물의 구성성분을 200℃ 내지 320℃의 온도에서 서로와 혼합하고, 후속적으로 냉각시키고 펠릿화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 청구된 바와 같은 방법에 의해 수득가능한 성형 배합물.
  14. 성형품의 제조를 위한 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 조성물 또는 제13항에 청구된 바와 같은 성형 배합물의 용도.
  15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 조성물로부터 또는 제13항에 청구된 바와 같은 성형 배합물로부터 수득가능한 성형품.
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