KR100546030B1 - 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물 - Google Patents

폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물은 조색제 10∼90중량및 조색제용 분산제 90∼10중량로 이루어지며, 상기 조색제용 분산제로는 힌더드 페놀계 프로피오네이트가 바람직하며, 더욱 바람직한 것으로는 옥타데실 3-(3,5-디-터셔리부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트이다. 또한 본 발명은 폴리카보네이트계 기초수지에 상기 조색제 분산 조성물을 첨가하여 제조한 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물을 제공한다.

Description

폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물{Dispersing Composition having Coloring Agent for Thermoplastic Polycarbonate Resin}
발명의 분야
본 발명은 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 조색제 10∼90중량및 조색제용 분산제 90∼10중량로 이루어진 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 조색제 분산 조성물이 첨가되어 제조된 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
발명의 배경
투명성, 기계적 강도 및 내열성이 우수하여 전기, 전자 제품 및 자동차 부품 등의 용도에 많이 사용되고 있는 폴리카보네이트계 수지에 종래 사용되어온 조색제용 분산제로는 마그네슘스테아레이트와 칼슘스테아레이트 등과 같은 금속염, 및 에 틸렌비스스테아라미드(EBS)와 같은 왁스류 등이 있다.
그러나 폴리카보네이트계 수지에 이러한 조색제용 분산제를 적용함으로 인하여 분산성 및 색상 재현성이 떨어지고, 표면 불량 등이 야기되는 문제점이 야기되어 왔다. 구체적으로 상기 조색제용 분산제인 금속염은 폴리카보네이트계 수지를 분해시키는 작용을 하여 기계적 물성에 악영향을 미쳤으며, 상기 EBS와 같은 왁스류는 믹싱 공정에서 조색제와 멜팅되어 일부가 교반기에 뭉치는 현상이 발생하여 색상재현성이 떨어지고 대형 성형품의 사출시 가스 발생 및 실버 발생 등으로 인하여 표면 불량이 발생하는 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 열가소성 수지용 산화방지제로 주로 사용되었으며 종래의 조색제용 분산제로는 사용된 바 없는, 힌더드 페놀계 프로피오네이트를 조색제용 분산제로 적용함으로써 분산성 및 색상 재현성이 우수하고 표면 불량이 발생하지 않는 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 폴리카보네이트계 수지에 적용시 기계적 물성을 저해하지 않고 첨가되는 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 분산성 및 색상 재현성이 우수하고, 대형 성형품의 사출시 가스 발생 및 실버 발생 등의 원인으로 인한 표면 불량이 일어나지 않는 폴 리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 조색제 분산 조성물을 적용한 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물은 조색제 10∼90중량및 조색제용 분산제 90∼10중량로 이루어진다. 또한 본 발명의 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트계 기초수지 100중량부에 대해 상기 조색제 분산 조성물 0.1∼4중량부가 첨가되어 제조된다. 이들 각각의 성분에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.
(A) 조색제 분산 조성물
본 발명의 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물은 조색제 10∼90중량및 조색제용 분산제 90∼10중량로 이루어진다. 상기 바람직한 조색제는 통상적으로 수지 조성물의 조색용으로 사용되는 모든 염료 및 안료를 포함할 수 있다. 상기 조색제용 분산제로는 힌더드 페놀계 프로피오네이트가 바람직하며, 더욱 바람직한 것으로는 옥타데실 3-(3,5-디-터셔리부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트(octadecyl 3-(3,5-di-tertiary- butyl-4-hydroxyphenyl) propionate)가 있다.
(B) 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물
본 발명의 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트가 포함된 기초수지 100중량부에 대하여 0.1∼4중량부의 상기 조색제용 분산제를 첨가하여 제조된다.
폴리카보네이트가 포함된 수지는 모두 폴리카보네이트계 기초수지에 해당되며, 그 예로는 폴리카보네이트 수지 단독 또는 폴리카보네이트계 얼로이(alloy) 수지가 있다. 상기 폴리카보네이트계 얼로이 수지는 폴리카보네이트 수지에 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지 및/또는 폴리설폰 수지를 첨가하여 얼로이한 것이다. 상기 폴리카보네이트 수지 및 폴리카보네이트와 얼로이되어 기초수지를 이룰 수 있는 수지는 하기에서 상세하게 설명된다.
(B1) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리카보네이트(PC)는 단일중합체(homopolymer), 공중합체(copolymer), 또는 이들의 혼합물 형태가 모두 이용될 수 있다. 또한 상기 폴리카보네이트 수지(B1)는 에스테르 전구체(precursor)인 2관능 카르복실산 존재하에 중합반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량 대체하여 사용하는 것도 가능하다.
폴리카보네이트 수지는 단독으로, 또는 선택적으로 스티렌계 수지, 폴리에스 테르계 수지 및/또는 폴리설폰 수지와 함께 얼로이하여 기초수지를 구성한다.
(B2) 스티렌계 수지
본 발명의 스티렌계 수지의 예로는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지, 아크릴로니트릴-에틸렌프로필렌고무-스티렌 공중합체(AES) 수지, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 공중합체(ASA) 수지, 폴리스티렌(PS) 수지 및 메틸 메타크릴레이트-부타디엔 고무-스티렌(MBS) 수지 등이 있다.
상기의 스티렌계 수지는 유화중합, 현탁중합 또는 괴상중합과 같은 공지된 중합방법에 의하여 제조가 가능하며, 부타디엔 고무에 아크릴로니트릴과 스티렌을 그라프트시킨 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지가 널리 사용되고 있다.
(B3) 폴리에스테르계 수지 및 폴리설폰 수지
본 발명의 폴리카보네이트 수지와 함께 얼로이하여 기초수지를 이룰 수 있는 수지에는 폴리에스테르계 수지와 폴리설폰 수지 등이 있다.
상기 폴리에스테르계 수지에는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하는 것이 바람직하다.
(C) 기타 첨가제
본 발명에서 난연성 개선을 위하여 사용되는 기타 유기 인산 에스테르 화합 물에는 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트와 같은 인산 에스테르 단량체와 레조시놀, 히드로퀴논, 비스페놀-A 등의 2가 알코올류로부터 유도된 축합 인산 에스테르 화합물로부터 선택되는 하나 또는 2가지 이상의 혼합물이 있다. 가장 바람직하기로는 트리페닐포스페이트이다.
본 발명에서 적하방지제로 사용되는 불소화 폴리올레핀계 수지는 종래의 이용가능한 수지로서 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌/비닐리덴플루오로라이드 공중합체, 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체 또는 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체가 있다. 이들은 서로 독립적으로 사용될 수도 있고, 서로 다른 2가지 이상을 혼합한 혼합물이 사용될 수도 있다. 가장 바람직한 적하방지제는 폴리테트라플루오로에틸렌이다.
또한 본 발명에서 충격보강제로 사용되는 것으로는 아크릴계와 실리콘계 고무 복합체를 코어로 가지는 코어-쉘 공중합체이다.
이와 같이 본 발명의 수지 조성물은 필요에 따라 난연제, 적하방지제, 충격보강제, 가소제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 상용화제 등이 첨가될 수 있으며, 석면, 유리섬유, 마이카, 탈크, 이산화티탄, 세라믹 및 크레이 등과 같은 무기질 첨가제도 적용될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
하기의 실시예 및 비교실시예에서 사용된 (A) 조색제 분산 조성물, (B1) 폴리카보네이트 수지, (B2) 고무변성 스티렌계 수지, (B3) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 및 (C) 기타 첨가제의 사양은 다음과 같다.
(A1) 조색제 분산 조성물
조색제 50중량를 옥타데실 3-(3,5-디-터셔리부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 50중량와 함께 플로우터 믹서에서 혼련하여 조색제 분산 조성물(A1)을 제조하였다.
(A2) 조색제 분산 조성물
조색제 50중량를 에틸렌비스스테아라미드 50중량와 함께 플로우터 믹서에서 혼련하여 조색제 분산 조성물(A2)을 제조하였다.
(A3) 조색제 분산 조성물
조색제 50중량를 마그네슘스테아레이트 50중량와 함께 플로우터 믹서에서 혼련하여 조색제 분산 조성물(A3)을 제조하였다.
(B1) 폴리카보네이트 수지
폴리카보네이트 수지는 중량평균 분자량이 25,000인 비스페놀-A형의 선형 폴리카보네이트를 사용하였다.
(B2) 고무변성 스티렌계 수지(ABS 수지)
고무 함량이 45중량이고, 고무성분을 제외한 성분 중 아크릴로니트릴의 함량이 28중량인 그라프트-아크릴로니트릴부타디엔스티렌(g-ABS) 공중합체 60중량및 아크릴로니트릴의 함량이 28중량인 스티렌아크릴로니트릴(SAN) 공중합체 40중량로 이루어진 수지 혼합물을 사용하였다.
(B3) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(PBT 수지)
폴리부틸렌테레프탈레이트 수지에는 고유점도가 1.29인 폴리(1,4-부틸렌테레프탈레이트)를 사용하였다.
(C) 기타 첨가제
상기 폴리카보네이트계 기초수지에 조색제용 분산 조성물과 함께 첨가되는 것으로는 난연제인 트리페닐포스페이트, 적하방지제인 폴리테트라플루오로에틸렌, 그리고 충격보강제인 아크릴계와 실리콘계 고무 복합체를 코어로 가지는 코어-쉘 공중합체(일본 미쯔비시레이온(Mitsubishirayon)사의 메타블렌(Metablen) RK-200)가 있다.
실시예 1 내지 3 및 비교실시예 1 내지 6에서 사용된 각 성분의 조성과 측정된 물성을 표 1에 나타내었다. 실시예와 비교실시예는 폴리카보네이트계 기초수지에 조색제 분산 조성물이 첨가된 수지 조성물에 관한 것이다.
실시예 1
조색제 분산 조성물(A1) 0.6중량부와 폴리카보네이트 수지(B1) 100중량부를 혼합한 후 통상의 압출기를 사용하여 펠렛 형태의 수지 조성물로 제조하였다. 제조된 펠렛을 사용하여 통상의 사출기에서 사출온도 250℃로 물성측정 및 난연도 평가를 위한 시편을 제조하였다. 이들 시편은 23℃, 상대습도 50에서 48시간 방치한 후 ASTM 규격에 따라 물성을 측정하였다.
Izod 충격 강도는 ASTM D256에 따라 두께 3.2 mm, V-노치 시편을 이용하여 평가하였으며, 뭉침현상은 조색제 분산 조성물 제조를 위해 플로우터 믹서에서 혼련하는 공정에서 교반기에 조색제와 분산제가 멜팅되어 달라붙는 현상의 유무로 판단하였고, 가스발생 여부는 핀 포인트 금형을 사용하여 사출된 시편을 육안으로 관찰한 후 판단하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
폴리카보네이트 수지(B1) 100중량부 대신에, 폴리카보네이트 수지(B1) 70중량부 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지(B2) 30중량부를 사용하고, 난연제로 트리페닐포스페이트 14중량부와 적하방지제로 폴리테트라플루오로에틸렌 0.2중량부를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
폴리카보네이트 수지(B1) 100중량부 대신에, 폴리카보네이트 수지(B1) 50중량부 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(B3) 50중량부를 사용하고, 충격보강제로 아크릴계와 실리콘계 고무 복합체를 코어로 가지는 코어-쉘 공중합체(일본 미쯔비시레이온(Mitsubishirayon)사의 메타블렌(Metablen) RK- 200) 10중량부를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교실시예 1
폴리카보네이트계 기초수지에 조색제 분산 조성물(A1) 대신 조색제 분산 조성물(A2)를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교실시예 2
폴리카보네이트계 기초수지에 조색제 분산 조성물(A1) 대신 조색제 분산 조성물(A2)을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교실시예 3
폴리카보네이트계 기초수지에 조색제 분산 조성물(A1) 대신 조색제 분산 조성물(A2)을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교실시예 4
폴리카보네이트계 기초수지에 조색제 분산 조성물(A1) 대신 조색제 분산 조성물(A3)을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교실시예 5
폴리카보네이트계 기초수지에 조색제 분산 조성물(A1) 대신 조색제 분산 조성물(A3)을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교실시예 6
폴리카보네이트계 기초수지에 조색제 분산 조성물(A1) 대신 조색제 분산 조성물(A3)을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112005068863594-pat00001
주) 1) 교반기에 조색제와 분산제가 멜팅되어 달라붙는 경우: ○
교반기에 조색제와 분산제가 멜팅되어 달라붙지 않는 경우: ×
2) 가스가 발생되어 표면에서 가스자국에 육안으로 관찰된 경우: ○
표면에서 가스자국이 육안으로 관찰되지 않는 경우: ×
상기 표 1로부터, 실시예 1∼3은 상기 폴리카보네이트계 기초수지에 옥타데실 3-(3,5-디-터셔리부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트를 포함하는 조색제 분산 조성물(A1)을 적용한 결과, 상기 A1을 적용하지 않은 비교실시예 1∼6과는 대조적으로 교반기에 조색제와 분산제가 멜팅됨으로 인하여 발생하는 뭉침현상이 일어나지 았았으며, 성형품의 사출시에도 가스 자국이 육안으로 관찰되지 않았다.
본 발명은 폴리카보네이트계 수지에 기계적 물성을 저해하지 않고 첨가되며, 분산성 및 색상 재현성이 우수하고, 믹싱공정상에서 교반기에 조색제와 분산제가 멜팅되어 뭉치는 현상이 없으며, 대형성형품의 사출시 가스 발생 및 실버 발생으로 인한 표면 불량이 없는 폴리카보네이트계 열가소성 수지용 조색제 분산 조성물을 제공하는 효과를 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (6)

  1. 폴리카보네이트계 기초수지 100 중량부; 및
    조색제 10∼80 중량% 및 힌더드 페놀계 프로피오네이트 90∼20 중량%로 이루어진 조색제 분산 조성물 0.1∼4 중량부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 힌더드 페놀계 프로피오네이트는 옥타데실3-(3,5-디-터셔리부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트계 기초수지는 폴리카보네이트 수지, 또는 상기 폴리카보네이트 수지에 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리설폰 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 선택적으로 첨가하여 얼로이한 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수지 조성물이 난연제, 적하방지제, 충격보강제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제 및/또는 석면, 유리섬유, 마이카, 탈크, 이산화티탄, 세라믹 및 크레이와 같은 무기질 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
  6. 삭제
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