KR100198732B1 - 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고무 변성된 스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 1.0∼3.0중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.05∼1.0중량부 및 징크-스테아레이트 0.01∼0.1중량부를 함유하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 대전방지성이 우수하여 정전기 방지가 절대적으로 요구되는 반도체칩 릴(reel)용으로 적합하다.

Description

[발명의 명칭]
대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 스티렌계 열가소성 수지 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지조성물의 제조방법에 관한 것이다.
보다 더 구체적으로, 본 발명은 대전방지성 및 내충격성이 우수한 반도체칩 릴(reel)용 스티렌계 열가소성 수지 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
[발명의 배경]
스티렌 중합체는 넓은 범위의 용도를 가진 열가소성 수지이지만, 내충격성이 낮은 결점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고무상물질의 존재 하에서 스티렌을 중합하여 충격 강도를 높이는 방법이 널리 사용되고 있으며, 이렇게 제조된 고무 변성된 스티렌계 열가소성 수지는 식품 용기, 전기 전자 제품의 부품 등으로 사용되고 있다. 그러나 통상적인 고충격 폴리스티렌 수지의 경우는 대전방지성이 없어서 반도체 칩 릴(reel)용으로 사용시 정전기가 발생하고, 먼지 등이 달라붙는 문제점이 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 고무 변성된 스티렌 수지에 음이온 계면활성제 혼합물, 글리세릴 모노 스테아레이트(Glyceryl mono stearate) 및 징크-스테아레이트(Zine-stearate)를 동시에 첨가하여 대전방지성 및 내충격성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제조하기에 이른 것이다.
[발명의 목적]
본 발명의 목적은 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내충격성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체칩 릴(reel)용 스티렌계 열가소성 수지조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 통상적인 고충격 폴리스티렌 수지가 대전방지성이 없어서 반도체 칩 릴(reel)용으로 사용시 정전기가 발생하고, 먼지 등이 달라붙는 문제점을 해결하기 위한 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
[발명의 요약]
본 발명은 고무 변성된 스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 1.0∼3.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.05∼1.0 중량부 및 징크-스테아레이트 0.01∼0.1 중량부를 동시에 첨가하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
상기 고무 변성된 스티렌 수지는 모노 비닐 방향족 화합물 91∼94중량부, 폴리부타디엔계 고무 6∼9 중량부, 상온에서 54∼76 센티스토크의 점도를 갖는 유동파라핀계의 미네랄오일 0.8∼2.0 중량부, 및 산화방지제 0.05∼0.1중량부로 구성된다.
상기 고무 변성된 스티렌 수지는 열에 의한 괴상연속중합법에 의해 제조되는 것으로 중량 평균 분자량이 19만∼22만의 범위내이다.
상기 음이온 계면활성제 혼합물은 황염소화되고 수산화나트륨으로 비누화된 파라핀 오일 및 스테아린산 마그네슘염으로 구성된다.
상기 글리세릴 모노스테아레이트는 55∼70℃ 융점 범위를 갖고, 80℃에서 벌크 덴시티(bulk density)가 0.890∼0.896 범위이다.
상기 징크-스테아레이트는 고급 지방산의 금속염이다.
본 발명에 따른 스티렌계 열가소성 수지는 대전방지성이 우수하여 정전기 방지가 요구되는 반도체칩 릴(reel)용으로 적합하다.
이하 본 발명의 상세한 내용을 하기에 설명한다.
[발명의 구체예에 대한 상세한 설명]
본 발명은 고무 변성된 스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 1.0∼3.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.05∼1.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.01∼0.1 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용하는 고무 변성된 스티렌 수지는 모노 비닐 방향족 화합물 91∼94 중량부에 폴리부타디엔계 고무 6∼9중량부를 첨가하고, 여기에 상온에서 54∼76 센티스토크의 점도를 갖는 유동파라핀계의 미네랄오일 0.8∼2.0 중량부 및 산화방지제인 트리에틸렌글리콜-비스-3-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트(Theleneglycol-bis-3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate) 0.05∼0.1중량부를 투입하여 열에 의한 괴상연속중합법에 의해 제조되는 것으로 중량 평균 분자량이 19만∼22만의 범위내이다.
본 발명에서 상기 폴리부타디엔계 고무는 1,4-시스 함량이 95 중량부 이하이며, 전체 수지 조성물 100 중량부에 대해 95 중량부의 스티렌 모노머 용액에서 폴리부타디엔계 고무는 용액 점도가 25℃에서 20∼80 센티포이즈 수준이고, 폴리스티렌 상에 분산된 고무상 물질의 평균 입경은 0.5∼2.5 마이크론의 분포를 갖고 있는 것이 사용된다. 폴리부타디엔계 고무는 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 6∼9 중량부의 양으로 사용되는데 만약 6중량부 미만으로 사용하면 내충격성 및 신율이 저하되고 9중량부를 초과하면 내열성 및 강성이 떨어진다.
상기 미네랄오일을 0.8 중량부 미만으로 사용하면 유동성이 떨어지고, 2.0 중량부를 초과하는 경우에는 내열성이 떨어진다. 최종 중합물의 중량 평균 분자량이 19만 미만으로 되면 강성이 떨어지게 되며, 22만을 초과하게 되면 유동성이 저하하게 된다.
본 발명에 따른 스티렌계 열가소성 수지상에 분산된 고무상 물질의 평균입경은 0.5∼2.5 마이크론이어야 하며, 그 평균입경이 0.5 마이크론 미만인 경우에는 내충격성이 저하되며, 2.5 마이크론을 초과하는 경우에는 표면 광택도가 많이 떨어진다.
고무 변성된 스티렌수지 중합방법으로는 괴상연속 중합방법을 사용하는 것이 바람직하다. 괴상연속 중합방법을 사용할 경우 대량생산으로 제조원가가 저렴해지고 균일한 물성을 갖는 제품을 생산하기 쉽다. 그리고 최종중합물의 중량평균 분자량은 중합온도, 반응기 중량 등을 조절하여 결정한다.
본 발명에서 고무 변성된 스티렌 수지 제조시 사용되는 모노 비닐 방향족 화합물로는 스티렌, α-에틸스티렌, p-메틸스티렌 등이 있다.
본 발명에 사용되는 음이온 계면활성제 혼합물은 황염소화되고 수산화나트륨으로 비누화된 파라핀오일 및 스테아린산 마그네슘염 성분으로 되어 있다.
본 발명의 글리세닐 모노스테아레이트는 55∼70℃ 융점 범위를 갖고 80℃에서 벌크 덴시티(bulk density)가 0.890∼0.896 범위를 갖는다. 그리고 징크-스테아레이트는 고급 지방산의 금속염이다.
본 발명에서 음이온 계면활성제 혼합물을 1.0 중량부 미만으로 사용하면 대전방지성(대전압반감기, 표면저항)이 나빠지고, 3.0 중량부를 초과하여 사용하면 성형품에 박리 현상이 발생되어 사용할 수 없다. 글리세릴 모노스테아레이트를 0.05 중량부 미만으로 사용하면 대전방지성이 나빠지고, 1.0 중량부를 초과하여 사용하면 성형물 표면에 가스 자국이 생겨서 대전방지성이 나빠진다. 징크-스테아레이트를 0.01 중량부 미만으로 사용하면 대전방지성이 급격히 나빠지고, 0.1중량부를 초과하여 사용하여도 대전방지성이 더 이상 향상되지 않는다.
본 발명에 따른 스티렌계 열가소성 수지 조성물은 대전방지성이 우수하여 정전기 방지가 절대적으로 요구되는 반도체칩 릴(reel)용으로 적합하다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것이다.
[실시예]
본 발명의 반도체칩 릴(reel)용 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제조하기 위하여, 먼저 괴상연속 중합법에 의하여 고무 변성된 스티렌계 수지를 중합하였다.
[고무 변성된 스티렌계 수지 제조]
스티렌 92.5 중량부에 폴리부타디엔계 고무 7.5 중량부, 상온에서 54∼76센티스토크의 점도를 갖는 유동파라핀계의 미네랄오일 1.5중량부, 산화방지제인 트리에틸렌글리콜비스-3-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트(Thyleneglycol-bis-3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylpheny)propionate) 0.05 중량부를 첨가하고, 열에 의한 괴상연속 중합법에 의해 중량평균분자량20만이 되도록 스티렌계 열가소성 수지를 제조하였다.
상기에서 폴리부타디엔계 고무는 1,4-시스 함량이 95 중량부 이하이며, 전체 수지 조성물 100 중량부에 대해 95 중량부의 스티렌 모노머 용액에서 폴리부타디엔계 고무는 용액 점도가 25℃에서 55 센티포아즈 수준이고, 폴리스티렌 상에 분산된 각 고무상 물질의 평균 입경은 2.0 마이크론의 분포를 갖는다.
[실시예 1]
상기 방법으로 제조된 고무 변성된 스티렌계 수지 100중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 1.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 1.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.05중량부를 첨가하여, 헨셀믹서에서 10분 동안 블랜드 한후 190∼230℃에서 210rpm조건하의 이축혼련 압출기를 사용하여 펠렛화하여 사출성형기로 테스트 시편을 제작하여 다음의 조건으로 대전방지성을 측정하여. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
고무변성된 스티렌계 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 3.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.05 중량부, 징크-스테아레이트 0.01 중량부를 첨가하여 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
고무변성된 스티렌계 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 2.0중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.5 중량부, 징크-스테아레이트 0.1 중량부를 첨가하여 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
[비교실시예 1]
고무변성된 스티렌계 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 2.0중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.2중량부를 첨가하여 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
[비교실시예 2]
고무변성된 스티렌계 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 0.8중량부, 징크-스테아레이트 0.2 중량부를 첨가하여 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
[비교실시예 3]
고무변성된 스티렌계 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 0.5 중량부, 글리세닐 모노스테아레이트 1.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.02 중량부를 첨가하여 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
Figure kpo00001
· 대전방지성 측정평가
① 대전압반감기 : 온도 23℃, 상대습도 50%, 인가전압 8KV, 인가시간 60초
② 표면저항 : 온도 23℃, 상대습도 50%, 인가전압 500KV, 측정시간 30초
비교실시예 1의 수지 조성물에서는 징크-스테아레이트를 첨가하지 않음으로서 대전방지성(대전압반감기, 표면저항)이 급격히 나빠졌고, 비교실시예 2의 수지 조성물에서는 글리세릴 모노스테아레이트를 첨가하지 않음으로서 대전방지성이 나빠졌고, 비교실시예 3의 수지 조성물에서는 음이온 계면활성제 혼합물을 1.0 중량부 미만으로 첨가함으로서 대전방지성이 나빠졌다.
실시예 1,2 및 3의 실시결과에 따른 본 발명의 스티렌계 열가소성 수지조성물은 대전방지성이 우수하며, 정전기 방지가 절대적으로 요구되는 반도체칩 릴(reel)용으로 적합하다.

Claims (6)

  1. 고무변성된 스티렌 수지의 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물의 1.0∼3.0 중량부; 글리세릴 모노스테아레이트의 0.05∼1.0 중량부; 및 징크-스테아레이트의 0.01∼0.1 중량부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 반도체칩 릴(reel)용 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고무 변성된 스티렌 수지는 모노비닐 방향족 화합물 91∼94 중량부에 폴리부타디엔계 고무 6∼9 중량부를 첨가하고, 상온에서 54∼76 센티스토크의 점도를 갖는 유동파라핀계의 미네랄오일 0.8∼2.0중량부 및 산화방지제 0.05∼0.1 중량부를 투입하여, 열에 의한 괴상연속 중합방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고무 변성된 스티렌 수지는 중량 평균 분자량이 19만∼22만 범위인 것을 특징으로 하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 음이온 계면활성제 혼합물이 황염소화되고 수산화나트륨으로 비누화된 파라핀오일 및 스테아린산 마그네슘염으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 글리세릴 모노스테아레이트는 융점이 55∼70℃ 범위이고, 80℃에서 벌크 덴시티(bulk density)가 0.890∼0.896 범위인 것을 특징으로 하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 징크-스테아레이트는 고급 지방산의 금속염인 것을 특징으로 하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
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