KR101397689B1 - 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리페닐렌에테르 수지와 폴리스티렌 수지 조성물에 폴리아미드수지를 특정 함량으로 포함시킴으로써, 폴리페닐렌에테르의 유동성은 유지하되 내열도를 개선한 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물{Polyphenyleneether thermoplastic resin composition}
본 발명은 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 폴리페닐렌에테르 수지와 폴리스티렌 수지 조성물에 폴리아미드 수지를 특정 함량으로 포함시킴으로써, 유동성과 내열도를 개선하면서 내충격성, 치수 안정성 및 내구성을 유지 또는 개선시킬 수 있는 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리페닐렌에테르 수지 조성물은 고온에서의 기계적 성질과 전기적 성질이 우수하여 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품 등의 여러 분야에서 사용되고 있다. 그러나, 폴리페닐렌에테르 수지는 내약품성이 좋지 않고, 유동 지수가 낮아 성형하기 어려워 작업성이 매우 나쁘다는 단점이 있다.
이를 보완하고자 폴리페닐렌에테르 수지에 스티렌계 수지를 혼합하여 사용하는 기술이 개발되었다. 폴리페닐렌에테르 수지와 스티렌계 수지를 혼합함으로써 폴리페닐렌에테르의 가공성을 보완하고 내열성을 높일 수 있다.
그러나, 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품 등에서 사용하기 위해서 폴리페닐렌에테르 수지 조성물은 내열도가 130℃ 이상의 조건을 만족해야 하지만, 폴리페닐렌에테르 수지와 스티렌계 수지만으로 구성되는 수지 조성물로는 유동성을 올리려고 하면 내열도는 하락하게 되는 제한점이 있다. 또한, 폴리페닐렌에테르 수지와 폴리아미드 수지만으로 구성되는 수지 조성물로는 상기 내열도와 유동성 조건을 충족하면서 내충격성, 치수 안정성 및 내구성등의 다른 물성을 유지하기가 어렵다.
본 발명의 목적은 내열도가 130℃ 이상의 조건을 충족할 수 있는 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유동성을 유지하면서 내열도 조건을 충족할 수 있고, 내충격성, 치수 안정성, 내구성 등이 우수한 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품의 용도로 사용될 수 있는 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물로 성형된 성형품을 제공하는 것이다.
본 발명의 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물은 (A)폴리페닐렌에테르 수지 20-80중량%; (B)고무강화 폴리스티렌 수지 10-70중량%; 및 (C)폴리아미드 수지 2-18중량%를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 열가소성 수지 조성물은 (A)폴리페닐렌에테르 수지 30-60중량%; (B)고무강화 폴리스티렌계 수지 20-60중량%; 및 (C)폴리아미드 수지 5-10중량%를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 고무강화 폴리스티렌 수지는 스티렌계 단량체 70-99.9 중량% 및 고무 0.1-30중량%를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 열가소성 수지 조성물은 ASTM D648에 의해 측정된 내열도(HDT)가 130℃이상이 될 수 있다.
일 구체예에서, 열가소성 수지 조성물은 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품의 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로 성형될 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 폴리페닐렌에테르의 유동성을 높임과 동시에 내열도(HDT)가 130℃이상이 되도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 폴리아미드 수지를 소량만 사용하더라도 압출/사출 성형온도에서 수지 조성물의 점도를 현저하게 낮출 수 있다. 또한, 본 발명은 유동성을 유지하면서 내열도 조건을 충족할 수 있고, 내충격성, 치수 안정성, 내구성 등이 우수한 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물을 제공하였다.
본 발명의 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물은 내열도(HDT)가 130℃이상이 될 수 있다. 바람직하게는, 150-200℃가 될 수 있다. 내열도는 특별히 제한은 없지만, ASTM D648에서 규정된 방법에 측정될 수 있다.
일반적으로 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품 용도로 사용되는 폴리페닐렌에테르 열가소성 수지 조성물은 내열도 130℃이상의 조건을 충족해야 한다. 자동차 엔진 주변 기관 중 하나인 흡기다기관(Air intake manifold)의 경우, 신뢰성 평가 기준으로 내열도 195℃ 이상이 명시되어있고, Junction box, fuse box 등의 전기 전자 제품의 케이스용은 내열도 130℃ 이상이 되는 소재가 사용된다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 내열도가 130℃이상, 바람직하게는 150-200℃를 충족함으로써, 열가소성 수지 조성물이 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품 용도로 사용될 수 있도록 한다. 폴리페닐렌에테르 수지와 스티렌계 수지만으로는 유동성을 올리려고 하면 내열도는 하락하게 되는 제한점이 있다. 본 발명은 폴리페닐렌에테르 수지와 스티렌계 수지로 된 조성물에 폴리아미드 수지를 첨가함으로써 내열도와 유동성을 모두 개선하였다.
한편, 전기 및 전자 제품의 부품으로 적용되기 위해서는 수지의 치수 안정성, 내구성, 내충격성, 성형성 등도 매우 중요하다. 폴리페닐렌에테르 수지와 스티렌계 수지로 된 조성물에 폴리아미드 수지를 첨가할 경우, 유동성과 내열도가 높아질 수 있지만, 과량으로 첨가할 경우에는 내충격성, 내구성, 치수 안정성 등의 물성이 나빠질 수 있다. 특히, 폴리아미드 수지는 치수 안정성과 내구성이 좋지 않은 대표적인 수지이다. 본 발명에서는 폴리페닐렌에테르 수지와 스티렌계 수지로 된 조성물에 폴리아미드 수지를 특정 함량으로 포함시킴으로써 내열도 및 유동성을 개선하면서, 내충격성, 내구성, 치수 안정성 등의 물성을 유지하였다.
본 발명의 수지 조성물에서 내충격성을 판단하는 기준인 굴곡 강도와 굴곡 모듈러스는 각각 800-1800kgf/cm2 및 20000-60000kgf/cm2가 될 수 있다. 굴곡 강도와 굴곡 모듈러스는 제조된 시편(두께 1/8 인치)에 대하여 ASTM D790에 의해 2.8mm/분의 속도로 측정할 수 있지만 이들에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 수지 조성물의 내구성은 60-99%가 될 수 있다. 내구성은 70℃ , 95% 상대 습도 조건에서 1000시간 에이징(aging)한 후 25℃에서 초기 인장강도 대비 에이징한 후 인장강도를 평가함으로써 측정할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 인장강도는 ASTM D638 방법으로 측정할 수 있고, 내구성은 (에이징한 후 인장강도)/(초기 인장강도) x 100%로 계산할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물의 치수 안정성을 판단하는 수축율은 0.3% 이하가 바람직하다. 수축율은 사각 시편(두께 1/8" 인치)에 대하여 ASTM D 955에 측정할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 수지 조성물은 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품 용도에 적합한 내충격성, 내구성 및 치수 안정성을 가질 수 있다.
이러한 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 (A)폴리페닐렌에테르 수지 20-80중량%; (B)고무강화 폴리스티렌 수지 10-70중량%; 및 (C)폴리아미드 수지 2-18중량%를 포함할 수 있다. 폴리아미드 수지가 2중량% 미만으로 포함될 경우, 일반적인 사출 성형온도인 250℃ 이상에서 수지의 흐름성이 개선되는 효과가 크지 않고, 폴리아미드 함량이 줄어드는 대신 고무강화 폴리스티렌의 함량비율이 높아질 경우에는 내열도가 저하되는 단점이 있다. 폴리아미드 수지가 18중량% 초과로 포함될 경우, 폴리페닐렌에테르 수지, 고무강화 폴리스티렌 수지 및 폴리아미드 수지가 균일하게 섞이지 않는 단점이 있고, 치수 안정성이 나빠지며, 수지의 가수분해/ 흡습의 성질이 증대되어 내구성이 저해될 수 있고, 뒤틀림이 발생할 수 있으며, 내열도도 좋지 않을 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 (A)폴리페닐렌에테르 수지 30-60중량%, (B)고무강화 폴리스티렌 수지 20-60중량%, 및 (C)폴리아미드 수지 5-10중량%를 포함할 수 있다.
폴리페닐렌에테르 수지
폴리페닐렌에테르 수지는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌)에테르의 공중합체 또는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리(2,3,6-트리에틸-1,4-페닐렌)에테르의 공중합체를 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기의 폴리페닐렌에테르 수지는 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
폴리페닐렌에테르 수지는 본 발명의 열가소성 수지 조성물 중 20-80중량%, 바람직하게는 30-60중량%, 더 바람직하게는 50-60중량%로 포함될 수 있다. 20중량% 미만이면, 높은 내열도를 기대할 수 없게 된다. 80중량% 초과이면, 수지의 가공성이 나빠진다.
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리페닐렌에테르 수지는 특별히 제한되지 않으나, 수평균분자량(Mn)이 10,000-40,000g/mol이 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 기계적 강도, 내열성, 가공성이 적당하게 균형을 이룰 수 있다.
고무강화 폴리스티렌 수지
고무강화 폴리스티렌 수지는 특별히 제한되지는 않지만, 방향족 모노비닐리덴 단량체, 알킬 에스테르 단량체, 또는 방향족 모노비닐리덴 단량체 및 알킬 에스테르 단량체의 혼합물인 스티렌계 단량체로 매트릭스에 낮은 유리 전이 온도를 갖는 고무 입자가 바이모달 형태로 분산되어 있고, 그라프트율이 0-0.3인 수지이다.
방향족 모노비닐리덴 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌 또는 α-에틸스티렌 등의 스티렌계 단량체 등이 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
알킬 에스테르 단량체는 아크릴산 또는 메타아크릴산 알킬 에스테르의 단량체를 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
방향족 모노비닐리덴 단량체 및 알킬 에스테르 단량체의 혼합물에서 방향족 모노비닐리덴 단량체는 전체 혼합물 중 60-100중량% 및 알킬 에스테르 단량체 0-40중량%로 포함될 수 있다.
방향족 모노비닐리덴 단량체 등의 스티렌계 단량체, 알킬 에스테르 단량체, 또는 방향족 모노비닐리덴 단량체 및 알킬 에스테르 단량체의 혼합물은 고무강화 폴리스티렌 수지 중 70-99.9중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 압출/사출 공정시 수지 혼합이 원활해지는 장점이 있다. 바람직하게는0-5중량%로 포함될 수 있다.
고무는 부타디엔형, 이소프렌형, 부타디엔과 스티렌의 공중합체 및 알킬아크릴레이트 고무로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 바람직하게는, 가교 결합된 폴리부타디엔계 고무 입자가 바람직하다.
고무의 유리 전이 온도는 -100 - -40℃가 바람직하다. 상기 범위 내에서, 실온에서의 충격 보강 효과가 좋다.
고무는 고무강화 폴리스티렌 수지 중 0.1-30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 충격 보강 효과를 내면서 수지의 내열성을 유지할 수 있다. 바람직하게는 3-12중량%로 포함될 수 있다.
고무강화 폴리스티렌 수지는 괴상중합, 현탁중합, 유화중합 또는 이들의 혼합 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 중합시 열중합 또는 중합개시제의 존재하에 중합이 실시될 수 있다. 사용될 수 있는 중합개시제는 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드로 이루어진 과산화물계 개시제와 아조비스 이소부티로니트릴과 같은 아조계 개시제 중 1종 이상이 선택될 수 있다.
고무강화 폴리스티렌 수지는 본 발명의 열가소성 수지 조성물 중 10-70중량%로 포함될 수 있다. 10중량% 미만이면 폴리페닐렌에테르 수지의 용융 및 성형이 어려워지고, 70중량% 초과이면 내열도가 현저히 저하되는 문제가 있다. 바람직하게는 20-60중량%, 더 바람직하게는 25-42중량%로 포함될 수 있다.
폴리아미드 수지
폴리아미드 수지는 특별히 제한되지 않으나, 폴리카프로아미드(나일론6), 폴리테트라메틸렌아디프아미드(나일론46), 폴리헥사메틸렌아디프아미드(나일론66), 폴리(헥사메틸렌 노난디아미드)(나일론69), 폴리(헥사메틸렌 세바크아미드)(나일론610), 폴리카프로아미드/폴리헥사메틸렌아디파미드 코폴리머(나일론 6/66), 폴리(헥사메틸렌도데칸디아미드), 폴리헥사메틸렌도데카아미드(나일론612), 나일론611, 폴리운데카노아미드(나일론11), 폴리도데카아미드(나일론12), 폴리헥사메틸렌이소프탈아미드(나일론61), 폴리헥사메틸렌테레프탈아미드/폴리헥사메틸렌이소프탈아미드코폴리머(나일론 6T/6I), 폴리헥사메틸렌아디프아미드/폴리헥사메틸렌테레프탈아미드 코폴리머(나일론 66/6T), 폴리비스(4-아미노시클로헥실)메탄도데카미드(나일론PACM12), 폴리비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄도데카마이드(나일론 디메틸 PACM12), 폴리메타자일렌 아디파미드(MXD6), 폴리운데카메틸렌 테레프탈아미드(나일론 11T), 또는 폴리운데카 메틸렌헥사하이드로테레프탈아미드(나일론 11T(H)) 등을 사용할 수 있다. 이들 폴리아미드 수지는 단독 또는 둘 이상의 혼합물이나 공중합체로 사용할 수도 있다. 이때 I는 이소프탈산을, T는 테레프탈릭산을 의미한다. 바람직하게는 폴리헥사메틸렌아디프아미드(나일론66)을 사용할 수 있다.
폴리아미드 수지는 본 발명의 열가소성 수지 조성물 중 2-18중량%를 포함될 수 있다. 폴리아미드 수지가 2중량% 미만으로 포함될 경우, 일반적인 사출 성형온도 250℃ 이상에서 수지의 흐름성이 개선되는 효과가 크지 않고, 폴리아미드 함량이 줄어드는 대신 고무강화 폴리스티렌의 함량비율이 높아질 경우에는 내열성이 저하되는 단점이 있다. 폴리아미드 수지가 18중량% 초과로 포함될 경우, 폴리페닐렌에테르 수지, 고무강화 폴리스티렌 수지 및 폴리아미드 수지가 균일하게 섞이지 않는 단점이 있고, 치수 안정성이 나빠지며, 수지의 가수분해/흡습의 성질이 증대되어 내구성이 저해될 수 있고, 뒤틀림이 발생할 수 있다. 바람직하게는 5-10중량%, 더 바람직하게는 8-15중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상용화제를 포함하지 않는다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 충격보강제 및 충전제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
충격보강제는 코어-쉘 타입의 공중합체 또는 사슬 형태의 충격 보강제를 사용할 수 있다. 상기 사슬 형태의 충격 보강제는 사슬 형태의 에스테르계 또는 올레핀계 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.
충격보강제는 디엔계 고무, 아크릴레이트계 고무 및 실리콘계 고무 단량체가 중합체 고무 중합체에, 스티렌, 알킬 또는 할로겐 치환 스티렌, (메타)아크릴로니트릴, 메타크릴산 에스테르류, 메타크릴산 알킬 에스테르류, 무수물 및 알킬 또는 페닐 핵치환 말레이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 불포화 단량체가 그라프팅되어 형성된 코어-쉘 공중합체; 열가소성 폴리에스테르계 또는 폴리올렌핀계의 주쇄에 에폭시기 또는 무수물의 관능기가 그라프트된 공중합체; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
디엔계 고무는 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원 공중합체 등을 사용할 수 있다. 아크릴레이트계 고무는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 또는 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등의 아크릴레이트 단량체를 사용할 수 있으며, 이때 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 또는 1,4-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 또는 트리알릴시아누레이트 등의 경화제를 사용할 수 있다. 실리콘계 고무는 시클로실록산으로부터 제조되는 것으로, 구체적인 예는 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐시클로테트로실록산, 및 옥타페닐시클로테트라실록산 등을 들 수 있다. 이들 실록산 중에서 1종 이상을 선택하여 실리콘계 고무를 제조할 수 있으며, 이때 트리메톡시메틸실란, 트리에톡시페닐실란, 테트라메톡시실란 또는 테트라에톡시실란 등의 경화제를 사용할 수 있다.
충격보강제는 상기 (A) + (B) 기초 수지 100 중량부에 대하여 5-25 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 폴리아미드의 내열도 보강 효과를 증가시킬 수 있다. 바람직하게는 1-10중량부로 포함될 수 있다.
충전제는 유기 충전제 또는 무기 충전제 또는 이들의 혼합을 사용할 수 있다. 예를 들면, 카본 블랙, 클레이, 탈크, 탄산칼슘, 카올린, 규조토, 실리카, 알루미나, 그라파이트, 유리 비드, 불소계 수지, 유리 필러, 마이카 등을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
충전제는 상기 (A) + (B) 기초 수지 100 중량부에 대하여 5-40중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는 10-30중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 난연제, 활제, 이형제, 윤활제, 안료나 염료 등의 착색제, 소량의 다종 폴리머 등을 더 포함할 수 있다. 이들의 구체적인 종류는 당업자들에게 알려져 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 각 구성 성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하고 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로 성형될 수 있다. 성형품은 예를 들면, 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품 등을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 구성 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
폴리페닐렌에테르 수지: PX 100F(Mitsubishi Engineering Plastics)
고무강화 폴리스티렌 수지:HR1360(제일모직)
폴리아미드 수지:Polyamide 66(Leona-1300, Asahi Kasei Chemicals Corp.)
충전제:구형의 유리 입자(직경 13㎛, T249, Nippon electric glass.)
충격보강제: Keraton D1107(Keraton Polymers LLc.)
실시예 1-7: 수지 조성물의 제조
폴리페닐렌에테르 수지, 고무강화 폴리스티렌 수지, 폴리아미드 수지, 충전제, 충격 보강제를 하기 표 1에 기재된 함량으로 첨가하고 혼합하여 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1-6: 수지 조성물의 제조
각 성분의 함량을 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1-7과 동일한 방법을 실시하여 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 (단위:중량부)
1 2 3 4 5 6 7
폴리페닐렌에테르 수지 60 60 60 50 60 60 60
고무강화 폴리스티렌 수지 35 30 25 42 32 32 32
폴리아미드 수지 5 10 15 8 8 8 8
충전제 - - - - 20 - 20
충격 보강제 - - - - - 10 10
비교예 (단위:중량부)
1 2 3 4 5 6
폴리페닐렌에테르 수지 40 50 50 50 60 60
고무강화 폴리스티렌 수지 60 50 49 30 20 20
폴리아미드 수지 - - 1 20 20 20
충전제 - - - - 20 -
충격 보강제 - - - - - 10
실험예 : 수지 조성물의 물성 측정
상기 실시예와 비교예에서 제조된 수지 조성물을 이축 압출기(직경 45φ, /D=36)에 공급 속도 50kg/hr 및 교반 속도 250rpm으로 공급하고 240℃에서 압출하였다. 압출물을 펠렛 형태로 제조하고, 사출 온도 250℃에서 물성 측정을 위한 시편을 제조하였다. 시편에 대해 MI(melt index), 내열도(HDT), 굴곡 강도(HS), 굴곡 모듈러스(HM), 수축율, 뒤틀림 및 내구성을 측정하고 그 결과를 하기 표 3과 4에 나타내었다.
<물성 측정 방법>
1.멜트 인덱스:제조된 시편에 대하여 ASRM D1238에 의해 285℃, 5kg 하중에서 측정하였다.
2.내열도:제조된 시편에 대하여 ASTM D648에 의해 18.56kgf/cm2 하중에서 측정하였다.
3.굴곡 강도 및 굴곡 모듈러스:제조된 시편(두께 1/8 인치)에 대하여 ASTM D790에 의해 2.8mm/분의 속도로 측정하였다.
4.수축율:사각 시편(두께 1/8" 인치)에 대하여 ASTM D 955에 의해 측정하였다. flow 는 수지가 시험편의 gate로 들어가는 방향과 평행임을, x flow는 수직임을 뜻한다.
Figure 112010087851150-pat00001
5.뒤틀림:시편(두께 1/16" 인치)에 대하여 육안으로 평가하였다. 숫자가 커질수록 뒤틀림이 심각한 것이다.
6. 내구성: 70℃ , 95% RH 조건에서 1000시간 에이징한 후 25℃에서 초기 인장강도 대비 에이징한 후 인장강도를 측정한 후 평가하였다. 인장강도는 ASTM D638 방법으로 측정하였고, 내구성은 (에이징한 후 인장강도)/(초기 인장강도) x 100으로 계산할 수 있다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7
멜트 인덱스
(g/10분)		 50 55 62 76 30 41 24
내열도(℃) 140 142 144 135 165 135 160
굴곡 강도(kgf/cm2) 1300 1300 1250 1000 1500 1400 1550
굴곡 모듈러스(kgf/cm2) 25000 26000 26500 23000 50000 22000 42000
수축율
(%)		 flow 0.20 0.21 0.24 0.22 0.22 0.21 0.20
xflow 0.29 0.30 0.32 0.30 0.37 0.28 0.34
뒤틀림 1 1 2 1 2 1 2
내구성(%) 90 85 81 86 90 91 91
비교예
1 2 3 4 5 6
멜트 인덱스
(g/10분)		 70 60 60 75 42 66
내열도(℃) 110 120 120 135 168 129
굴곡 강도(kgf/cm2) 900 1000 970 800 1300 1300
굴곡 모듈러스(kgf/cm2) 20000 24000 23000 20000 47000 21000
수축율
(%)		 flow 0.22 0.25 0.24 0.38 0.40 0.36
xflow 0.24 0.24 0.25 0.51 0.61 0.50
뒤틀림 1 1 1 4 5 4
내구성(%) 89 91 88 58 60 60
상기 표 3과 4에서 살핀 바와 같이, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리스티렌 수지에 폴리아미드 수지를 3-18중량%로 포함함으로써 수지 조성물의 유동성과 내열도를 130℃ 이상으로 높임과 동시에, 내충격성, 치수 안정성, 내구성 등의 물성을 모두 유지하였다. 또한, 추가로 충전제를 포함하는 조성물은 폴리아미드 수지의 내열도 개선 효과를 더욱 높였다.
폴리페닐렌에테르 수지와 폴리스티렌 수지에 폴리아미드 수지를 3중량% 미만으로 포함시킨 경우, 내열도 개선 효과가 미약하였다. 그러나, 폴리아미드 수지를 과량으로 18중량% 초과로 사용함으로써 내열도는 개선될 수 있지만, 수축율이 커지고 뒤틀림이 심해져 치수 안정성이 좋지 않고, 내구성도 떨어졌다.

Claims (10)

  1. (A)폴리페닐렌에테르 수지 50 내지 60 중량%;
    (B)고무강화 폴리스티렌 수지 25 내지 42 중량%; 및
    (C)폴리아미드 수지 5 내지 15 중량%를 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 고무강화 폴리스티렌 수지는 스티렌계 단량체 70 -99.9중량% 및 고무 0.1-30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고무는 부타디엔형, 이소프렌형, 부타디엔과 스티렌의 공중합체 및 알킬아크릴레이트 고무로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D648에 의해 측정된 내열도(HDT)가 130℃ 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D790에 의해 측정된 굴곡 강도와 굴곡 모듈러스가 각각 800-1800kgf/cm2 및 20000-60000kgf/cm2인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D 955에 의해 측정된 수축율이 0.10-0.40인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 상기 열가소성 수지 조성물 100중량부에 대하여 충격보강제 5-25중량부 및 충전제 5-40중량부로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 전기 및 전자 제품의 부품 또는 자동차 부품 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항의 열가소성 수지 조성물로 성형된 성형품.
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