KR100846858B1 - 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화폴리카보네이트계 수지 조성물 - Google Patents

우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화폴리카보네이트계 수지 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR100846858B1
KR100846858B1 KR1020050120395A KR20050120395A KR100846858B1 KR 100846858 B1 KR100846858 B1 KR 100846858B1 KR 1020050120395 A KR1020050120395 A KR 1020050120395A KR 20050120395 A KR20050120395 A KR 20050120395A KR 100846858 B1 KR100846858 B1 KR 100846858B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fiber
resin composition
parts
weight
reinforced polycarbonate
Prior art date
Application number
KR1020050120395A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070060611A (ko
Inventor
공태현
구명술
안태진
송지영
이준희
김도
Original Assignee
주식회사 삼양사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼양사 filed Critical 주식회사 삼양사
Priority to KR1020050120395A priority Critical patent/KR100846858B1/ko
Publication of KR20070060611A publication Critical patent/KR20070060611A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100846858B1 publication Critical patent/KR100846858B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)계 수지 조성물에 관한 것으로, (A) 폴리카보네이트 수지 100 중량부, (B) 불소화 폴리올레핀 수지 0.05~0.5 중량부, (C) 칼륨 티타네이트 섬유(Potassium titanate fiber) 0.1~40 중량부, 및 (D) 난연제로 인산에스테르계 화합물 0.5~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 또한, 유리섬유, 열가소성 엘라스토머 중합체(Thermoplastic elastomeric polymer)를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지에 불소화 폴리올레핀 수지와 함께 직경이 미세한 칼륨 티타네이트 섬유를 사용하여 우수한 표면 특성 및 내마모성을 부여하며, 유리섬유, 열가소성 엘라스토머 중합체를 더 사용하여 충격 특성을 보강해줌으로써, 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성과 함께 우수한 기계적 강도(충격강도), 치수 안정성도 가지므로, 전기전자 정밀 부품용, 특히 LCD(Liquid crystal display) 백라이트 몰드 프레임(Mold frame)용으로 유용하게 사용할 수 있다.
폴리카보네이트, 불소화 폴리올레핀, 칼륨 티타네이트 섬유, 인산에스테르, 열가소성 엘라스토머 중합체, 표면 평탄 특성, 내마모성.

Description

우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물{Composition of fiber reinforced polycarbonate resin having good surface smoothness and abrasion resistance}
본 발명은 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)계 수지 조성물에 관한 것이다.
섬유 강화 폴리카보네이트 수지는 일반적으로 타 수지에 비해 내열성, 고탄성, 및 기계적 강도가 아주 우수하여 전기/전자 분야의 정밀 부품으로 광범위하게 사용되고 있다.
섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물은 일반적으로 우수한 치수안정성을 위해 과량의 유리섬유(10% 이상)를 사용하여 왔다. 그러나, 유리섬유는 폴리카보네이트 제품 표면 평탄도를 저해하고 쉽게 마모되는 경향이 있어, LCD(Liquid crystal display) 상에 이물질 증가로 인해 생산성 및 기능성에 악영향을 미칠 수 있다.
표면 평탄 특성을 향상시키는 종래의 기술로, 미합중국 특허 제 5,179,152호 에서는 폴리카보네이트와 열가소성 폴리에스테르 수지의 혼용 사용 및 직경 2 미크론 이하의 유리 섬유의 사용으로 표면 평탄 특성을 향상시킬 수 있다고 기술하고 있다.
그러나, 상기 특허에 사용된 직경 2 미크론 이하의 유리 섬유는 컴파운딩용으로 사용 가능한 형상으로 제조되기에는 별도의 번거로운 제조 공정이 뒤따르는 문제점을 가지고 있다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 폴리카보네이트 수지에 불소화 폴리올레핀 수지와 함께 직경이 미세한 칼륨 티타네이트 섬유(Potassium titanate fiber)를 사용하여 우수한 표면 특성 및 내마모성을 부여하며, 유리섬유, 열가소성 엘라스토머 중합체(Thermoplastic elastomeric polymer)를 더 사용하여 충격 특성을 보강해줌으로써, 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성과 함께 우수한 기계적 강도(충격강도), 치수 안정성도 가지는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물을 제조할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 폴리카보네이트 수지에 불소화 폴리올레핀 수지, 칼륨 티타네이트 섬유, 및 인산 에스테르를 포함하여 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 가지며, 추가로 유리섬유, 열가소성 엘라스토머 폴리머를 포함하여 우수한 기계적 강도(충격강도), 치수 안정성도 가지는 폴리카보네이트계 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 본 발명에 의한 상기 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물을 포함하는 LCD 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물은, (A) 폴리카보네이트 수지 100 중량부, (B) 불소화 폴리올레핀 수지 0.05~0.5 중량부, (C) 칼륨 티타네이트 섬유 0.5~40 중량부, 및 (D) 난연제로 인산에스테르계 화합물 0.5~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 유리섬유 1~30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체 0.5~20 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체는 올레핀계 공중합체(olefin-based copolymer), 폴리우레탄계 엘라스토머, 폴리아마이드계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머, 스티렌/디엔(Styrene/diene) 블록 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 메틸메타크릴레이트-아크릴레이트-스티렌 공중합체(methyl methacrylate-acrylate-styrene copolymer), 및 아크릴계 에스테르 코어쉘 그라프트 공중합체(acrylic ester-based core shell graft copolymer)로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 열가소성 엘라스토머계 중합체는 글리시딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate, GMA)-아크릴레이트-올레핀계 삼원 공중합체인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 칼륨 티타네이트 섬유는 칼륨 옥타티타네이트(Potassium Octatitanate), 칼륨 헥사티타네이트(Potassium Hexatitanate) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 칼륨 티타네이트 섬유는 섬유 길이 5~100 미크론, 섬유 직경 0.1~5 미크론, 및 종횡비(Aspect Ratio) 1~1000인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 칼륨 티타네이트 섬유는 표면에 아미노실란계 상용화제로 표면처리 한 것, 에폭시실란계 상용화제로 표면처리 한 것 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 난연제로 인산에스테르계 화합물은 트리페닐포스페이트, 레소시놀디포스페이트, 비스페놀 A형 올리고머형 인산에스테르, 레소시놀디자이레닐포스페이트, 트리(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 트리(4-메틸페닐)포스페이트, 트리크레질포스페이트, 디페닐크레실포스페이트, 트리이소프로필페닐포스페이트, 트리자이레닐포스페이트, 및 자이레닐디페닐포스페이트로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서, 열안정제, 산화방지제, 및 활제로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 LCD 백라이트 유닛은 상기 기재된 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용하는 상기 성분(A)의 폴리카보네이트 수지(PC)는 일반적으로 상용되고 있는 방향족 폴리카보네이트 수지로써 디히드릭 페놀과 포스겐을 반응시키거나, 또는 디히드릭 페놀과 카보네이트 전구체(precursor)의 에스테르 상호 교환반응을 이용하여 제조된 선형 또는 가지 달린(branched) 폴리카보네이트 단일 중합체 및 폴리에스테르 공중합체 등을 포함한다.
상기 디히드릭 페놀은 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 (비스페놀 A), 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-다이메틸페닐)프로판, 또는 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로핵산 등을 포함하며, 상기 카보네이트 전구체는 디페닐 카보네이트, 카보닐 할라이드, 또는 다이아릴 카보네이트 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지는 점도 평균분자량(Mv)이 15,000~30,000인 것을 사용한다.
또한 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지는 100 중량부로 사용한다.
본 발명에서 사용하는 상기 성분(B)의 불소화 폴리올레핀 수지(PTFE)는 일반적으로 상용되고 있는 불소화 폴리올레핀 수지(폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 또는 비닐리덴플루오로라이드의 공중 합체 및 테트라플루오로에틸렌과 헥사플루오로프로필렌의 공중합체)를 의미한다. 통상적으로 불소화 폴리올레핀 수지는 표면 에너지가 극히 적은 특성을 가지고 있어서 윤활용, 저마찰용, 또는 내마모용 등으로 사용되기도 한다.
본 발명에서 따른 불소화 폴리올레핀 수지는 전체 수지 조성물 중의 0.05~0.5 중량부, 바람직하게는 0.1~0.4 중량부로 사용한다. 이는 전체 수지 조성물 중의 불소화 폴리올레핀 수지의 사용량이 0.05 중량부 미만인 경우 난연성이 저하될 수 있으며, 그 사용량이 0.5 중량부를 초과할 경우에는 난연성 향상에 기여하는 바가 미미하기 때문이다.
본 발명에서 사용하고 있는 상기 성분(C)의 칼륨 티타네이트 섬유는 화학 구조상 2가지 종류로 나뉜다. 하나는 칼륨 옥타티타네이트 구조이며, 다른 하나는 칼륨 헥사티타네이트 구조를 가진다. 칼륨 옥타티타네이트계는 pH가 8~11이며, 칼륨 헥사티타네이트계는 pH가 7~8인 것이 주된 차이점이다.
본 발명에 따른 칼륨 티타네이트 섬유는 섬유 길이 5~100 미크론, 섬유 직경 0.1~5 미크론, 종횡비 1~1000을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 섬유 길이 5~50 미크론, 섬유 직경 0.2~1.0 미크론을 갖는 것이 효과가 크다. 이는 섬유 길이 5 미크론 미만 , 섬유 직경 0.1 미크론 미만, 및 종횡비 1 미만에서는 치수 안정성 보강 효과가 적으며, 섬유 길이 100 미크론 초과, 섬유 직경 5미크론 초과, 및 종횡비 1000 초과에서는 표면 평탄도 개선효과가 미비하기 때문이다.
또한, 순수 칼륨 티타네이트 섬유에 표면 처리를 한 제품이 보다 물성 안정 성이나 작업(사출, 압출) 안정성에 유리하므로, 본 발명에 따른 칼륨 티타네이트 섬유는 표면에 아미노실란계 상용화제로 표면처리 된 제품, 에폭시실란계 상용화제로 표면 처리된 제품, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 그 중에서도 일반적으로 pH 7~8을 갖는 에폭시실란계 상용화제로 표면 코팅처리된 제품이 물성 저하가 적어 폴리카보네이트에는 더 바람직하다.
본 발명에 따른 칼륨 티타네이트 섬유는 전체 수지 조성물 중의 0.5~40 중량부, 더 바람직하게는 1~20 중량부로 사용한다. 이는 전체 수지 조성물 중의 칼륨 티타네이트 섬유의 사용량이 0.5 중량부 미만일 경우에는 치수안정성 향상에 큰 효과가 없으며, 그 사용량이 40 중량부 초과일 경우에는 급격한 충격 저하라는 문제점이 있기 때문이다.
상기 성분(D)의 일반적인 폴리카보네이트용 비할로겐 난연제로는 인산에스테르계, 금속염계 등이 있다. 그러나, 금속염계는 난연성은 우수하나 폴리카보네이트를 고온에서 분해시키는 경향이 있다.
따라서 본 발명에서는 인산에스테르계 화합물을 난연제로 사용하였으며, 본 발명에 따른 난연제로 사용 가능한 인산에스테르계 화합물은 트리페닐포스페이트, 레소시놀디포스페이트, 비스페놀 A형 올리고머형 인산에스테르, 레소시놀디자이레닐포스페이트, 트리(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 트리(4-메틸페닐)포스페이트, 트리크레질포스페이트, 디페닐크레실포스페이트, 트리이소프로필페닐포스페이트, 트리자이레닐포스페이트, 및 자이레닐디페닐포스페이트로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
본 발명에 따른 난연제로 인산에스테르계 화합물은 전체 조성물 중의 0.5~10 중량부, 더 바람직하게는 1~5 중량부로 사용한다. 이는 전체 조성물 중의 난연제로 인산에스테르계 화합물의 사용량이 0.5 중량부 미만인 경우 난연성이 저하될 수 있으며, 그 사용량이 10 중량부를 초과할 경우에는 내열성 저하에 의해 사용 범위가 축소될 수 있기 때문이다.
본 발명에서 충격강도 향상을 위해 추가로 사용할 수 있는 열가소성 엘라스토머 중합체로는 올레핀계 공중합체, 폴리우레탄계 엘라스토머, 폴리아마이드계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머, 스티렌/디엔 블록 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 메틸 메타크릴레이트-아크릴레이트-스티렌 공중합체, 및 아크릴계 에스테르 코어쉘 그라프트 공중합체로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 글리시딜 메타크릴레이트-아크릴레이트-올레핀계 삼원 공중합체를 사용하는 것이 더 바람직하며, 효과가 우수하다.
본 발명에서 열가소성 엘라스토머 중합체를 추가로 사용할 경우, 전체 수지 조성물 중의 열가소성 엘라스토머 중합체를 0.5~20중량부로 사용한다. 이는 전체 수지 조성물 중의 열가소성 엘라스토머 중합체의 사용량이 0.5중량부 미만일 경우 충격 보강효과가 적으며, 그 사용량이 20중량부 초과일 경우 난연성 저하라는 문제점이 있기 때문이다.
본 발명에서 추가로 사용할 수 있는 유리 섬유는 E-글라스 형태로 섬유 길이 3~4mm, 섬유 직경 10~15 미크론의 일반 제품이다.
일반적으로 표면 평탄 특성만을 위한 특수 용도로는 칼륨 티타네이트 섬유를 단독으로 사용하는 것이 적합하나, 일반적인 치수안정성, 기계적 강도 등의 종합적인 물성을 만족시키기 위해서는 유리 섬유를 티타네이트 섬유에 추가해서 혼용 사용하는 것이 유리하다. 유리섬유를 추가하여 티타네이트계 섬유와 혼용 사용시에도 기존 유리섬유 단독 사용한 제품에 비해 표면 평탄 특성과 내마모 특성이 크게 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 유리 섬유를 추가로 사용할 경우, 전체 수지 조성물 중의 유리 섬유를 1~30중량부로 사용한다. 이는 전체 수지 조성물 중의 유리 섬유의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 치수 안정성 향상 효과가 적으며, 그 사용량이 30 중량부 초과일 경우에는 내마모 및 표면 평탄도 저하라는 문제점이 있기 때문이다.
본 발명의 상기 수지 조성물에는 통상적으로 첨가되는 열안정제, 산화방지제, 활제 등을 추가로 포함할 수 있으며, 각각의 구체적인 종류 및 사용량은 필요에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있는 범위 내이다.
본 발명은 하기 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 구체적으로 설명된다. 그러나, 하기 실시예 및 실험에는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 의해 제한받지 않는다.
<실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 7>
하기 표 1(실시예 1 내지 8) 및 표 2(비교예 1 내지 7)에 나타낸 조성과 함량(중량부)으로 슈퍼 믹서(Super mixer)에서 약 2분간 성분들을 혼합하고 이를 압출기 호퍼에 투입하여 펠렛을 제조하였다. 압출기는 12배럴의 제팬 스틸 워크 (Japan Steel Works)사의 30mm 압출기를 이용하였다. RPM은 200으로 하고 용융온도는 280℃를 기준으로 하여 부분별 설정하였다. 이렇게 제조된 펠렛을 사출기를 이용하여 표면 관찰 및 테이버 마모 원판(Disk) 시편, 충격시편, 및 난연시편으로 제작하였다. 표면관찰 및 테이버 마모원판 시편은 90mm X 90mm X 2mm 크기의 원판 형태로 300℃에서 사출하였다. 충격시편과 난연시편은 ASTM과 UL94 규격에 맞게 280℃에서 사출하여 제작하였다.
조성 실시예(중량부)
1 2 3 4 5 6 7 8
폴리카보네이트 수지(PC) 100 100 100 100 100 100 100 100
불포화 폴리올레핀 수지(PTFE) 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
칼륨 티타네이트섬유 1 15 30 15 15 15 15 15
유리섬유 - - - 5 15 - - 15
열가소성 엘라스토머 중합체 - - - - - 2 10 10
난연제(인산에스테르계 화합물) 3 3 3 3 3 5 5 5
기타 2 2 2 2 2 2 2 2
조성 비교예(중량부)
1 2 3 4 5 6 7
폴리카보네이트 수지(PC) 100 100 100 100 100 100 100
불포화 폴리올레핀 수지(PTFE) 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.01 0.4
칼륨 티타네이트섬유 0.1 45 15 15 15 15 15
유리섬유 - - 40 - - - -
열가소성 엘라스토머 중합체 - - - 25 - - -
난연제(인산에스테르계 화합물) 3 3 3 3 0.2 3 15
기타 2 2 2 2 2 2 2
상기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분들의 사양은 아래와 같다.
(1) 폴리카보네이트 수지(PC) : 점도평균분자량이 약 21,000인 비스페놀A형 선형 폴리카보네이트.
(2) 불포화 폴리올레핀 수지(PTFE) : 미국 듀퐁(Dupont)사의 테프론 800J, 에멀젼 타입으로 겉보기 벌크 밀도가 850g/ℓ.
(3) 칼륨 티타네이트 섬유 : 칼륨 헥사티타네이트 섬유로 pH 7~8, 섬유 길이 10~20 미크론, 섬유 직경 0.3~0.6 미크론, 종횡비 17~67인 제품에 에폭시실란계 커플링제로 표면 처리된 제품.
(4) 유리섬유 : E-글라스 타입의 직경 10~13미크론, 길이 3~4 mm의 일반 제품(일본 NEG사의 T571).
(5) 열가소성 엘라스토머 중합체 : GMA 반응성기를 갖는 글리시딜 메타크릴레이트-에틸렌 삼원 공중합체 (Sumitomo Chemical사의 Igetabond 7M)로 구성.
(6) 난연제 : 인산에스테르계 난연제인 레소시놀디자이레닐포스페이트.
(7) 기타 : 열안정제, 산화방지제, 활제 등을 전체 조성물 100중량부에 대해 1~3 중량부 사용.
<실험예 1>
상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 7에 따라 제작된 시편에 대하여 표면 외관, 충격강도, 테이버 마모, 선팽창계수, 열변형온도(HDT) 및 난연성을 평가하였다.
이때, 표면 외관(Smootheness) 평가는 육안 검사를 기초로 하여 5명이 각 샘플당 10개의 샘플 원판 시편에 대해 1단계(섬유 배향이 거의 보이지 않는 수준)~5단계(섬유 배향이 쉽게 보이는 수준)의 등급을 매겨서 평가하였다. 최종 평가지수는 전체 합에 대한 평균값으로 하였다. 표면 외관 등급은 값이 낮을수록 표면외관이 우수함을 나타낸다.
충격강도(Impact strength)는 ASTM D256에 따라 측정하였다.
테이버 마모(Taber abrasion) 특성은 ASTM D4060에 따라 측정하였으며, 조건은 하중 1kg, 마모 휠(Wheel) 타입은 CS-17, 회전수는 1000회 기준으로 하였다.
치수안정성을 평가하는 선팽창계수(Coefficient of linear expansion)는 섭씨 25℃에서 섭씨 80℃로 상승하면서, 수지 흐름방향 (Flow Direction)에 대해 측정하였다.
열변형온도(HDT, Heat deflection temperature)는 ASTM D648 방법에 따라 하중 18.6kg/cm2하에서 측정하였다.
난연성은 1.5mm 두께 시편을 이용한 UL94 방법에 따라 측정하였다.
조성 물성
표면외관 등급 (Smoothness) 충격강도 (1/8″Notched Izod Impact Strength)(kgcm/cm) 선팽창계수 (Flow direction,× 10-5cm/cm/℃) 열변형온도 (하중 18.6kg/cm2)℃) 테이버 마모 (mg/1000회) 난연성 (UL94)
실 시 예 1 1.0 12 5.0 125 10 V-0
2 1.2 11 4.5 126 11 V-0
3 1.5 10 4.2 127 11 V-0
4 1.6 10 3.6 130 12 V-0
5 1.8 10 2.8 135 13 V-0
6 1.2 13 4.6 120 11 V-0
7 1.2 15 4.8 120 11 V-0
8 1.8 14 3.2 123 13 V-0
비 교 예 1 1.0 11 6.8 125 10 V-0
2 1.8 6 4.0 128 13 V-0
3 4.5 9 2.2 135 35 V-0
4 1.2 15 5.2 115 24 V-2
5 1.2 11 4.5 132 12 V-2
6 1.2 10 4.5 126 14 V-2
7 1.2 8 5.2 95 13 V-0
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명 따른 성분(C)의 칼륨 티타네이트 섬유가 0.5 중량부 미만인 비교예 1의 경우는 선팽창계수가 높다는 문제점이 있으며, 40 중량부 이상인 비교예 2의 경우는 충격강도 저하라는 문제점이 있었다. 또한, 본 발명에 따른 성분 (D)의 난연제가 0.5 중량부 미만인 비교예 5의 경우는 난연성 저하라는 문제점이 있으며, 10 중량부 이상인 비교예 7의 경우는 열변형 온도가 낮다는 문제점이 있었다. 또한, 본 발명에 따른 성분 (B)의 불소화 폴리올레핀 수지가 0.05 미만인 비교예 6의 경우는 난연성 저하라는 문제점이 있었다.
추가적으로 사용될 수 있는 유리섬유를 30 중량부 이상 사용한 비교예 3의 경우는 표면외관과 내마모에 문제가 됨을 알 수 있다. 또한 추가적으로 사용될 수 있는 열가소성 엘라스토머 중합체를 20 중량부 이상 사용한 비교예 4의 경우는 난연성 저하라는 문제가 있었다.
한편, 실시예 1 내지 8은 비교예 1 내지 7에 비하여 표면외관 등급, 충격강도, 선팽창계수, 열변형 온도, 및 테이버 마모에 있어서 우수한 물성을 나타내었으며, 특히 실시예 4 및 5의 경우 유리섬유를 추가적으로 사용할 경우 선팽창 계수가 낮아지는 효과를 얻을 수 있었으며, 실시예 6 및 7의 경우 열가소성 엘라스토머 중합체를 추가적으로 사용할 경우 충격강도가 향상되는 효과를 얻을 수 있었다. 이처럼 유리섬유와 열가소성 엘라스토머중합체를 추가로 사용할 경우 표면 외관 특성 및 내마모성은 크게 손상키지 않으면서, 선팽창 계수 및 충격강도에 효과를 보이는 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지에 불소화 폴리올레핀 수지와 함께 직경이 미세한 칼륨 티타네이트 섬유를 사용하여 우수한 표면 특성 및 내마모성을 부여하며, 유리섬유, 열가소성 엘라스토머 중합체를 더 사용함으로서 충격 특성을 보강해줌으로써, 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성과 함께 우수한 기계적 강도(충격강도), 치수 안정성도 가지므로, 전기전자 정밀 부품용, 특히 LCD 백라이트 몰드 프레임용으로 유용하게 사용할 수 있다.

Claims (14)

  1. (A) 폴리카보네이트 100 중량부,
    (B) 불소화 폴리올레핀 수지 0.05~0.5 중량부,
    (C) 칼륨 티타네이트 섬유 0.5~40 중량부, 및
    (D) 난연제로 인산에스테르계 화합물 0.5~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 유리섬유 1~30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체 0.5~20 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체 0.5~20 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체는 올레핀계 공중합체, 폴리우레탄계 엘라스토머, 폴리아마이드계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머, 스티렌/디엔 블록 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 메틸 메타크릴레이트-아크릴레이트-스티렌 공중합체, 및 아크릴계 에스테르 코어쉘 그라프트 공중합체로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체는 글리시딜 메타크릴레이트-아크릴레이트-올레핀계 삼원 공중합체인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체는 올레핀계 공중합체, 폴리우레탄계 엘라스토머, 폴리아마이드계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머, 스티렌/디엔 블록 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 메틸 메타크릴레이트-아크릴레이트-스티렌 공중합체, 및 아크릴계 에스테르 코어쉘 그라프트 공중합체로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 열가소성 엘라스토머계 중합체는 글리시딜 메타크릴레이트-아크릴레이트-올레핀계 삼원 공중합체인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 칼륨 티타네이트 섬유는 칼륨 옥타티타네이트, 칼륨 헥사티타네이트 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 칼륨 티타네이트 섬유는 섬유 길이 5~100 미크론, 섬유 직경 0.1~5 미크론, 및 종횡비 1~1000인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 칼륨 티타네이트 섬유는 표면에 아미노실란계 상용화제로 표면처리 한 것, 에폭시실란계 상용화제로 표면처리 한 것 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 난연제로 인산에스테르계 화합물은 트리페닐포스페이트, 레소시놀디포스페이트, 비스페놀 A형 올리고머형 인산에스테르, 레소시놀디자이레닐포스페이트, 트리(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 트리(4-메틸페닐)포스페이트, 트리크레질포스페이트, 디페닐크레실포스페이트, 트리이소프로필페닐포스페이트, 트리자이레닐포스페이트, 및 자이레닐디페닐포스페이트로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 열안정제, 산화방지제, 및 활제로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 섬유 강화 폴리카보네이트계 수지 조성물을 포함하는 LCD(Liquid crystal display) 백라이트 유닛.
KR1020050120395A 2005-12-09 2005-12-09 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화폴리카보네이트계 수지 조성물 KR100846858B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050120395A KR100846858B1 (ko) 2005-12-09 2005-12-09 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화폴리카보네이트계 수지 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050120395A KR100846858B1 (ko) 2005-12-09 2005-12-09 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화폴리카보네이트계 수지 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070060611A KR20070060611A (ko) 2007-06-13
KR100846858B1 true KR100846858B1 (ko) 2008-07-16

Family

ID=38356611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050120395A KR100846858B1 (ko) 2005-12-09 2005-12-09 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화폴리카보네이트계 수지 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100846858B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204883B1 (ko) 2008-12-29 2012-11-26 제일모직주식회사 휨특성 및 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
CN105440626A (zh) * 2015-11-28 2016-03-30 惠州卫生职业技术学院 一种阻燃的玻纤聚碳酸酯合金

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101154467B1 (ko) * 2007-11-21 2012-06-13 주식회사 엘지화학 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물
US9493649B2 (en) 2012-10-24 2016-11-15 Lg Chem, Ltd. Polycarbonate resin composition
WO2018043231A1 (ja) 2016-08-30 2018-03-08 大塚化学株式会社 樹脂組成物、３次元プリンタ用フィラメント及び樹脂粉末、並びに造形物及びその製造方法
CN113134986A (zh) * 2020-01-20 2021-07-20 华硕电脑股份有限公司 透光塑料壳体及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11302512A (ja) * 1998-04-16 1999-11-02 Otsuka Chem Co Ltd 難燃性樹脂組成物
JP2000063654A (ja) * 1998-08-24 2000-02-29 Otsuka Chem Co Ltd ポリカーボネート系樹脂組成物及びそれを用いた摺動部材
JP2000063564A (ja) * 1998-08-26 2000-02-29 Otsuka Chem Co Ltd 粉末状難燃剤

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11302512A (ja) * 1998-04-16 1999-11-02 Otsuka Chem Co Ltd 難燃性樹脂組成物
JP2000063654A (ja) * 1998-08-24 2000-02-29 Otsuka Chem Co Ltd ポリカーボネート系樹脂組成物及びそれを用いた摺動部材
JP2000063564A (ja) * 1998-08-26 2000-02-29 Otsuka Chem Co Ltd 粉末状難燃剤

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204883B1 (ko) 2008-12-29 2012-11-26 제일모직주식회사 휨특성 및 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
CN105440626A (zh) * 2015-11-28 2016-03-30 惠州卫生职业技术学院 一种阻燃的玻纤聚碳酸酯合金

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070060611A (ko) 2007-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI492987B (zh) 非鹵素阻燃劑及高硬度聚碳酸酯樹脂組成物
JP4990965B2 (ja) 耐スクラッチ性−難燃性の熱可塑性樹脂組成物
KR100846858B1 (ko) 우수한 표면 평탄 특성 및 내마모성을 갖는 섬유 강화폴리카보네이트계 수지 조성물
JP4890418B2 (ja) 半透明及び透明ポリカーボネート熱可塑性樹脂アロイ並びにその製造方法
US20090186207A1 (en) Polycarbonate resin composition, molded article thereof, film, and sheet
JP4971544B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び成形品
US7829617B2 (en) Aromatic polycarbonate resin composition and molded object made from the same
EP1230302B1 (de) Polymerblends enthaltend modifizierte polyester
US20230212389A1 (en) Flame-retardant polycarbonate composition
KR20130093791A (ko) 고광택 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 그 성형품
KR101204883B1 (ko) 휨특성 및 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
JP6276019B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
KR20170028012A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
JP6039372B2 (ja) ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物
JPH05140461A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
KR101622882B1 (ko) 무기물이 함유된 폴리카보네이트 수지 조성물
KR20190066391A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR100730053B1 (ko) 우수한 내스플레이성 및 내충격성을 갖는 폴리카보네이트계수지 조성물
KR100868149B1 (ko) 우수한 내황변성 및 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물
US5905120A (en) Polyetherimide compositions having improved environmental stress-crack resistance
KR102058913B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
JP2009030004A (ja) 流動性の改良された難燃性ポリカーボネート樹脂組成物
JP2008150450A (ja) 流動性の改良された難燃性ポリカーボネート樹脂組成物
JP2006037031A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
KR20210094802A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130531

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140609

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150603

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160601

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170605

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180605

Year of fee payment: 11