KR101212903B1 - 탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101212903B1
KR101212903B1 KR1020100110192A KR20100110192A KR101212903B1 KR 101212903 B1 KR101212903 B1 KR 101212903B1 KR 1020100110192 A KR1020100110192 A KR 1020100110192A KR 20100110192 A KR20100110192 A KR 20100110192A KR 101212903 B1 KR101212903 B1 KR 101212903B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyphenylene oxide
weight
resin composition
oxide resin
modified polyphenylene
Prior art date
Application number
KR1020100110192A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120048816A (ko
Inventor
고성록
남병국
김세훈
Original Assignee
호남석유화학 주식회사
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 호남석유화학 주식회사 filed Critical 호남석유화학 주식회사
Priority to KR1020100110192A priority Critical patent/KR101212903B1/ko
Publication of KR20120048816A publication Critical patent/KR20120048816A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101212903B1 publication Critical patent/KR101212903B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12Polyphenylene oxides
    • C08L71/126Polyphenylene oxides modified by chemical after-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00Making preforms
    • B29B11/06Making preforms by moulding the material
    • B29B11/10Extrusion moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06Elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions 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 an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/04Antistatic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 폴리페닐렌옥사이드 50~80중량%; 탄소장섬유 5~20중량%; 및 하이 임팩트 폴리스티렌 10~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법을 제공하여, 기존의 반도체 칩 트레이 소재로 사용되던 유리섬유, 카본블랙 등을 포함한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물의 분진, 색상, 무게 증가 등의 문제를 해결하고, 고가의 원료를 사용하지 않고도 정전기 방지 특성, 내열성, 치수안정성 및 기계적 특성이 우수한 경량의 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법과 이를 이용한 반도체 칩 트레이를 제공할 수 있다.

Description

탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법{MODIFIED POLYPHENYLENE OXIDE RESIN COMPOSITION BY USING CARBON LONGFIBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지의 경량화를 위해 탄소장섬유를 이용한 폴릴페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래 반도체 칩 트레이(IC tray)는 주로 아크릴로부타디엔-스타이렌-코폴리머(ABS), 폴리페닐렌옥사이드(PPO), 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리설폰(PSF), 폴리에테르설폰(PES) 등의 수지에 전도성 카본블랙(carbon black) 및 유리섬유, 탈크, 운모, 월라스토나이트 등의 무기 충진재를 혼합한 혼합수지로 제조되어 왔다. 이러한 전도성 카본블랙을 첨가하지 않으면 반도체 칩 트레이에 발생된 정전기가 반도체 칩 트레이 위에 있는 반도체들의 골드와이어를 단락시키는 등의 문제가 발생되어 반도체 제조에 어려움이 있었기 때문이다. 그러나, 카본블랙을 사용한 반도체 칩 트레이 소재의 경우, 분진, 단일 색상, 무게 증가, 재활용의 어려움 등으로 인해 반도체 제조업체에서는 이러한 문제들을 극복한 경량의 소재를 절실히 찾고 있는 실정이다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2010-0058099호는 폴리페닐렌옥사이드, 하이 임팩트 폴리스티렌 및 탄소나노튜브를 포함하고, 나노클레이 또는 유리섬유를 더 포함할 수 있는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물로서, 우수한 기계적 특성, 내열 특성 및 물리적 특성을 갖는 경량의 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물에 관하여 개시하고 있으나, 고가의 탄소나노튜브를 사용하여 원가 부담이 되고, 유리섬유를 다량 포함하는 경우에는 여전히 경량화 측면에서 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 종래 카본블랙 사용에 따른 문제를 해결하고, 탄소장섬유 단독 또는 미네랄 필러를 혼용함으로써, 고가의 원료를 사용하지 않고도 정전기 방지 특성, 기계적 특성 등 제반 물성이 우수한 경량의 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법과 이를 이용한 반도체 칩 트레이를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
(1) 폴리페닐렌옥사이드 50~80중량%; 탄소장섬유 5~20중량%; 및 하이 임팩트 폴리스티렌 10~30중량%를 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물로서, 상기 탄소장섬유는 길이가 2~30㎜이고, 상기 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물은 상기 하이 임팩트 폴리스티렌이 상기 탄소장섬유에 함침 및 건식혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물을 제공한다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 미네랄 필러 1~10중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물을 제공한다.
(3) 상기 (2)에 있어서, 상기 미네랄 필러는, 유리섬유, 실리카, 탈크 및 칼슘카보네이트 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물을 제공한다.
삭제
(5) 상기 (1)에 있어서, 상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 산화방지제 0.01~1.0중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물을 제공한다.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은,
(6) (A) 폴리페닐렌옥사이드 50~80중량% 및 하이 임팩트 폴리스티렌 6~27중량%를 연속식 2축 압출기에 투입 및 혼합하여 압출기 배럴온도 270~310℃에서 용융압출하여 펠렛상의 압출물을 제조하는 단계; (B) 탄소장섬유 5~20중량%에 하이 임팩트 폴리스티렌 3~14중량%를 함침하는 단계; 및 (C) 상기 펠렛상의 압출물 및 상기 하이 임팩트 폴리스티렌이 함침된 탄소장섬유를 건식혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 제조방법을 제공한다.
(7) 상기 (6)에 있어서, 상기 (A) 단계의 상기 투입은, 상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 미네랄 필러 1~10중량부를 더 포함하여 투입하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 제조방법을 제공한다.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은,
(8) 상기 (6) 또는 (7)의 방법으로 제조된 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물을 포함하는 반도체 칩 트레이를 제공한다.
이러한 본 발명에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법에 따르면, 기존의 반도체 칩 트레이 소재로 사용되던 유리섬유, 카본블랙 등을 포함한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물의 분진, 색상, 무게 증가 등의 문제를 해결하고, 고가의 원료를 사용하지 않고도 정전기 방지 특성, 내열성, 치수안정성 및 기계적 특성이 우수한 경량의 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법과 이를 이용한 반도체 칩 트레이를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물을 이용하여 제조된 반도체 칩 트레이 사진.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물의 각 구성 성분에 대하여 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물은, 폴리페닐렌옥사이드 50~80중량%; 탄소장섬유 5~20중량%; 및 하이 임팩트 폴리스티렌 10~30중량%를 포함한다.
상기 폴리페닐옥사이드는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으나, 중량평균분자량이 35,000~45,000인 것이 바람직하다. 상기 중량평균분자량이 35,000 미만일 경우는 제품의 충격강도가 저하될 수 있으며, 45,000을 초과하는 경우는 유동성이 좋지 않아 성형성이 저하될 수 있다. 여기서, 상기 폴리페닐렌옥사이드 함량은 상기 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물에 대하여 50~80중량% 포함된다. 상기 폴리페닐렌옥사이드 함량이 50중량% 미만일 경우는 표면 외관이 양호하지 않을 수 있고 휨 특성 및 내열성이 저하될 수 있으며, 80중량%를 초과하는 경우는 충격강도 및 흐름성이 저하될 수 있다.
상기 탄소장섬유는 본 발명에 따른 변성 폴리페닐옥사이드 수지 조성물의 경량화와 더불어 기계적 강성을 증가시키는 역할을 하는 것으로, 특정 종류의 것으로 한정되지 아니하고 통상적으로 사용되는 각종 탄소섬유가 사용될 수 있다. 일반적으로 탄소섬유는 유리섬유에 비하여 높은 인장강도로 인해 소량 사용하여도 다량의 유리섬유를 첨가한 효과를 보이며, 유리섬유로는 구현할 수 없는 정전기 방지 특성을 가지고 있어 전도성 카본블랙의 사용 없이 정전기 방지 특성을 갖는 소재를 제공할 수 있게 한다. 본 발명에서는 특히 종래 개시되고 있지 않던 탄소장섬유로 상기 소재 제조시, 단섬유에 비하여 함량 감소를 극대화할 수 있는 점에 착안하여, 이하 설명되는 바와 같은 최적의 탄소장섬유의 길이, 함량 및 제조방법을 통해 본 발명의 상기 과제들을 해결하고자 한 것이다.
이러한, 탄소장섬유의 제조는 일례를 들면, 압출방식으로 생산된 탄소장섬유에 상기 탄소장섬유 100중량부에 대하여 대략 50~100중량부의 하이 임팩트 폴리스티렌을 함침하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 탄소장섬유 길이는 2~30㎜일 수 있고, 바람직하게는 10~20㎜일 수 있다. 상기 범위에 속하는 탄소장섬유들은 1종 이상이 복합적으로 사용될 수 있다. 상기 탄소장섬유 길이가 2㎜ 미만일 경우는 단섬유에 비하여 무게 감소 효과가 미흡하고, 30㎜를 초과하는 경우는 분산이 미흡하여 사출품의 뒤틀림 현상이 발생할 수 있다.
또한, 상기 탄소장섬유 함량은 상기 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물에 대하여 5~20중량% 포함된다. 상기 탄소장섬유 함량이 5중량% 미만일 경우는 기계적 강성 증가 정도가 만족스럽지 못하여 반도체 칩 트레이 제조에 부적합할 수 있으며, 20중량%를 초과하는 경우는 상기 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지의 표면이 거칠어져 제품 외관이 양호하지 않을 수 있다.
상기 하이 임팩트 폴리스티렌은 본 발명의 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물의 내충격성을 향상시키고, 반도체 칩 트레이 사출시 사출 유동성을 향상시켜 우수한 표면을 갖도록 하며, 사출 양산성을 향상시키는 역할을 한다. 이러한 하이 임팩트 폴리스티렌의 제조는 일례를 들면, 고무, 방향족 모노알케닐 단량체 및/또는 알킬에스테르 단량체를 혼합하여 열중합시켜 제조하거나, 여기에 중합개시제를 사용하여 중합 제조할 수 있다. 이때, 상기 고무는 부타디엔형 고무류, 이소프렌형 고무류, 부타디엔와 스티렌의 공중합체류 및 알킬아크릴레이트 고무류로 이루어진 군으로부터 1 이상 선택될 수 있다. 또한, 상기 고무는 상기 하이 임팩트 폴리스티렌 100중량부에 대하여 10~30중량부, 바람직하게는 20~30중량부 포함될 수 있다. 한편, 상기 하이 임팩트 폴리스티렌의 총 함량은 상기 변성 폴리페닐렌옥사이드 주지 조성물 중 10~30중량% 포함된다. 상기 함량이 10중량% 미만일 경우는 상기 수지 조성물의 내충격성 및 사출 유동성이 미흡하고, 30중량%를 초과하는 경우는 상기 폴리페닐렌옥사이드 함량이 상대적으로 줄어들어 물성 균형 측면에서 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물에는 상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 미네랄 필러 1~10중량부를 더 포함될 수 있다. 상기 미네랄 필러 함량이 1중량부 미만일 경우는 제품의 휨 특성이 양호하지 않을 수 있고, 10중량부를 초과하는 경우는 제품의 충격강도 저하, 양호하지 않은 외관 및 비중 증가로 바람직하지 않다. 여기서, 상기 미네랄 필러로는 유리섬유, 실리카, 탈크, 칼슘카보네이트 등이 사용될 수 있고, 다른 무기물들도 필요에 따라 사용될 수 있으며 특정 종류의 것으로 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물은, (A) 폴리페닐렌옥사이드 50~80중량% 및 하이 임팩트 폴리스티렌 6~27중량%를 연속식 2축 압출기에 투입 및 혼합하여 압출기 배럴온도 270~310℃에서 용융압출하여 펠렛상의 압출물을 제조하는 단계; (B) 탄소장섬유 5~20중량%에 하이 임팩트 폴리스티렌 3~14중량%를 함침하는 단계; 및 (C) 상기 펠렛상의 압출물 및 상기 하이 임팩트 폴리스티렌이 함침된 탄소장섬유를 건식혼합하는 단계;를 거쳐 제조된다. 또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 미네랄 필러 1~10중량부를 더 투입하여 함께 혼합 및 용융압출될 수 있다.
상기 압출기 배럴온도가 270℃ 미만일 경우는 압출기 부하로 인해 생산성이 저하될 수 있고, 310℃를 초과하는 경우는 하이 임팩트 폴리스티렌의 수지분해가 발생할 염려로 물성이 저하될 수 있다.
본 발명에 사용되는 하이 임팩트 폴리스티렌은 상기 (A) 및 (B) 단계에서 각각 사용되는데, 상기 (B) 단계에서 일정량의 하이 임팩트 폴리스티렌을 탄소장섬유에 함침시켜 건식혼합하는 방식은, 기존의 탄소단섬유를 압출기 내에서 사이드피딩 방식에 의해 함침시키는 것에 비해 탄소섬유의 깨짐을 막을 수 있어 물성 향상에 매우 효과적이다. 이때, 상기 탄소장섬유에 균일한 함침을 위해서는 상기 하이 임팩트 폴리스티렌을 3~14중량% 사용하는 것이 바람직하며, 상기 (A) 및 (B) 단계에서 사용된 전체 하이 임팩트 폴리스티렌 함량은 10~30중량%인 것이 더욱 바람직하다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물은, 제품의 표면저항이 102~109Ω/sq으로 적합한 일정 영역대의 표면저항을 갖고, 열변형 온도는 반도체 베이킹 온도보다 높아 내열성을 갖으며, 굴곡탄성율, 굴곡강도 및 인장강도가 높아 치수안정성을 갖고, 충격강도가 높아 기계적 강성을 갖게 된다. 또한, 본 발명에 따른 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물은, 표면 상태, 휨 특성 등 제품 외관이 우수하여, 전기, 전자, 반도체 패키지 분야 및 반도체 칩 트레이 제조에 유용하게 사용될 수 있으며, 특히 반도체 베이킹 온도가 130~150℃인 반도체의 트레이 제조에 적합하다.
실시예 1
폴리페닐렌옥사이드 69.7중량% 및 하이 임팩트 폴리스티렌 19.3중량%를 연속식 2축 압출기에 투입 및 혼합한 후 압출기 배럴온도 270~310℃에서 용융압출하여 펠렛상의 압출물을 제조하고 100℃에서 4시간 건조시켰다. 이후, 10~20㎜ 길이의 탄소장섬유(PENAX-35, Zoltek사, 미국) 7중량%에 하이 임팩트 폴리스티렌 4중량%를 함침시키고, 이를 상기 펠렛상의 압출물과 건식혼합하고 사출성형기를 이용하여 사출온도 275~295℃ 및 금형온도 70℃로 하여 ASTM 표준 시편을 제조하였다.
실시예 2
폴리페닐렌옥사이드 67.5중량%, 하이 임팩트 폴리스티렌 22.5중량%(6중량%는 함침시 사용) 및 탄소장섬유 10중량%를 투입한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 1
폴리페닐렌옥사이드 66.7중량%, 하이 임팩트 폴리스티렌 22.3중량% 및 탄소장섬유 9중량%를 투입하고, 유리섬유(CS03-165A, 오엔스코닝사, 한국) 2중량%를 탄소장섬유와 함께 투입한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 2
폴리페닐렌옥사이드 66중량%, 하이 임팩트 폴리스티렌 22중량% 및 탄소장섬유 8중량%를 투입하고, 유리섬유 4중량%를 탄소장섬유와 함께 투입한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 3
폴리페닐렌옥사이드 60중량%, 하이 임팩트 폴리스티렌 20중량% 및 탄소장섬유 대신 유리섬유를 20중량%를 투입한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 4
폴리페닐렌옥사이드 60중량%, 하이 임팩트 폴리스티렌 20중량% 및 탈크(KCM-6300, KOCH) 20중량%를 함께 투입하고, 탄소장섬유를 투입하지 않은 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 5
폴리페닐렌옥사이드 56.2중량%, 하이 임팩트 폴리스티렌 18.8중량% 및 탈크 25중량%를 함께 투입하고, 탄소장섬유를 투입하지 않은 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 6
폴리페닐렌옥사이드 45중량%, 하이 임팩트 폴리스티렌 15중량% 및 탈크 5중량%를 함께 투입하고, 탄소장섬유 대신 유리섬유 20중량% 및 카본블랙 15중량%를 투입한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 시편에 대하여 아래와 같은 방법으로 물성을 측정하였고 그 측정 결과는 하기 표 1과 같다.
물성 측정 방법
1) 비중(g/㎤): ASTM D792에 의거하여 5g의 분말 또는 펠렛을 측정된 용적에 넣고 23℃에서 무게 및 용적 차이로 비중을 측정하였다.
2) 인장강도(㎏/㎠): ASTM D638에 의거하여 온도 23±2℃, 상대습도 50% 및 대기압 조건에서 5㎜/min의 인장 속도로 측정하였다.
3) 굴곡탄성율(㎏/㎠): ASTM D790에 의거하여 크로스 헤드 스피드(cross head speed)를 5㎜/min의 시험 속도로 측정하였다.
4) 휨(㎜): 반도체 칩 트레이 중앙 부분의 휨을 두께가 다른 자를 통과시킴으로 측정하였다.
5) 표면저항(Ω/sq): ASTM D297에 의거하여 500V 하에서 3㎜ 두께 시편의 단위면적당 표면저항을 측정하였다.
6) 사출품 무게(g): 통상의 사출성형 방법으로 반도체 칩 트레이(도 1 참조)를 제조하여 그 무게를 측정하였다.
구분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
PPO 69.7 67.5 66.7 66 60 60 56.2 45
HIPS 23.3 22.5 22.3 22 20 20 18.8 15
CLF 7 10 9 8 - - - -
GF - - 2 4 20 - - 20
탈크 - - - - - 20 25 5
카본블랙 - - - - - - - 15
비중 1.11 1.14 1.13 1.14 1.20 1.18 1.23 1.4
인장강도 982 996 927 932 908 420 470 1,100
굴곡탄성율 67,000 73,700 56,300 54,900 52,000 41,000 45,000 75,000
0.34 0.28 0.39 0.43 0.5 1.0 0.92 0.25
표면저항 105 104 107 1010 1015 1015 1015 105
사출품무게 142.1 143.3 143.0 143.5 175.7 176.3 184.1 182.2
*주
- PPO: 변성 폴리페닐렌옥사이드
- HIPS: 하이 임팩트 폴리스티렌
- CLF: 탄소장섬유
- GF: 유리섬유
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 2의 경우, 종래 다량의 유리섬유를 사용한 경우(비교예 3 및 6)에 비해 반도체 칩 트레이 사출품 무게가 약 21% 이상 감소된 것을 알 수 있다. 또한, 종래 얻을 수 없었던 우수한 표면저항 값을 나타내고 있음을 알 수 있다. 또한, 탄소장섬유를 유리섬유의 함량보다 낮은 함량을 첨가하였음에도 불구하고, 하이 임팩트 폴리스티렌을 함침시켜 건식혼합함으로써, 더 우수한 굴곡탄성율 및 인장강도를 나타내며, 표면저항을 낮추기 위해 사용되던 카본블랙을 사용하지 않아 분진 문제를 해결할 수 있게 된다. 한편, 미네랄 필러의 일종인 탈크를 사용한 경우 동일 함량 대비 유리섬유를 사용한 경우보다 전체적인 물성이 좋지 않으나, 등방성 입자 구조로 인해 휨 개선 첨가제로 적절히 사용될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 폴리페닐렌옥사이드 50~80중량%; 탄소장섬유 5~20중량%; 및 하이 임팩트 폴리스티렌 10~30중량%를 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물로서, 상기 탄소장섬유는 길이가 2~30㎜이고, 상기 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물은 상기 하이 임팩트 폴리스티렌이 상기 탄소장섬유에 함침 및 건식혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 미네랄 필러 1~10중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미네랄 필러는, 유리섬유, 실리카, 탈크 및 칼슘카보네이트 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 산화방지제 0.01~1.0중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물.
  6. (A) 폴리페닐렌옥사이드 50~80중량% 및 하이 임팩트 폴리스티렌 6~27중량%를 연속식 2축 압출기에 투입 및 혼합하여 압출기 배럴온도 270~310℃에서 용융압출하여 펠렛상의 압출물을 제조하는 단계;
    (B) 탄소장섬유 5~20중량%에 하이 임팩트 폴리스티렌 3~14중량%를 함침하는 단계; 및
    (C) 상기 펠렛상의 압출물 및 상기 하이 임팩트 폴리스티렌이 함침된 탄소장섬유를 건식혼합하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (A) 단계의 상기 투입은, 상기 폴리페닐렌옥사이드, 탄소장섬유 및 하이 임팩트 폴리스티렌을 포함하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 미네랄 필러 1~10중량부를 더 포함하여 투입하는 것을 특징으로 하는 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항의 방법으로 제조된 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물을 포함하는 반도체 칩 트레이.
KR1020100110192A 2010-11-08 2010-11-08 탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법 KR101212903B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100110192A KR101212903B1 (ko) 2010-11-08 2010-11-08 탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100110192A KR101212903B1 (ko) 2010-11-08 2010-11-08 탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120048816A KR20120048816A (ko) 2012-05-16
KR101212903B1 true KR101212903B1 (ko) 2012-12-14

Family

ID=46266916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100110192A KR101212903B1 (ko) 2010-11-08 2010-11-08 탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101212903B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102681687B1 (ko) * 2023-12-04 2024-07-05 (주)에스티엠테크놀로지 반도체 패키지 파티클 억제용 트레이 및 그 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133379A (en) 1997-02-18 2000-10-17 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Method for producing a resin composition

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133379A (en) 1997-02-18 2000-10-17 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Method for producing a resin composition

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120048816A (ko) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100839173B1 (ko) 탄소나노튜브를 함유한 변성 폴리페닐렌 옥사이드 수지조성물
KR101381044B1 (ko) 비할로겐 난연 고강성 폴리카보네이트 수지 조성물
KR101537655B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물
CN1392892A (zh) 用于集成电路托盘的聚苯氧类复合树脂组合物
KR20210049226A (ko) 우수한 내가수분해성과 레이저 투과율을 갖는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101212903B1 (ko) 탄소장섬유를 이용한 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지 조성물 및 그 제조방법
JP4777080B2 (ja) 箱形形状を有する成形品用ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物及び箱形形状を有する成形品
JP6206122B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド系組成物
KR102175291B1 (ko) 폴리에스터 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체 제조
KR101823736B1 (ko) 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
CN102070824A (zh) 一种抗静电聚丙烯组合物及其制备方法
US20170250001A1 (en) Electrical insulating material and method for preparing insulating material element
KR102272920B1 (ko) 탄소계 필러를 포함하는 정전기 방전용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR20140092471A (ko) 폴리에스터 수지 조성물
JP6186898B2 (ja) ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物
KR102058586B1 (ko) 애자용 폴리카보네이트 수지 조성물
KR20180101854A (ko) 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물
CN115135722A (zh) 聚芳硫醚树脂组合物
KR20150072373A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법
KR20210070592A (ko) 폴리에스테르계 조성물 및 이의 성형물을 포함하는 레이돔
KR20140055060A (ko) 터프니스가 우수한 편평 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물
KR101728583B1 (ko) 유리섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR102681687B1 (ko) 반도체 패키지 파티클 억제용 트레이 및 그 제조방법
JP2016084441A (ja) 熱伝導性樹脂組成物およびそれからなる成形体
KR102482344B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 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: 20150923

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160929

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171129

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181126

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 8