KR101859010B1 - 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체 - Google Patents

전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체 Download PDF

Info

Publication number
KR101859010B1
KR101859010B1 KR1020160168383A KR20160168383A KR101859010B1 KR 101859010 B1 KR101859010 B1 KR 101859010B1 KR 1020160168383 A KR1020160168383 A KR 1020160168383A KR 20160168383 A KR20160168383 A KR 20160168383A KR 101859010 B1 KR101859010 B1 KR 101859010B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
silicone oil
resin composition
conductive resin
Prior art date
Application number
KR1020160168383A
Other languages
English (en)
Inventor
한상호
이주한
최장현
전영호
Original Assignee
금호석유화학 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 금호석유화학 주식회사 filed Critical 금호석유화학 주식회사
Priority to KR1020160168383A priority Critical patent/KR101859010B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101859010B1 publication Critical patent/KR101859010B1/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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • 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
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317—Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • C08K5/5333—Esters of phosphonic acids
    • 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
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00—Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02—ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06—Waxes
    • 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
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • 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
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • 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
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 폴리카보네이트 100중량부에 대해, 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 20~40중량부, 유리섬유 10~20중량부, 난연제 10~25중량부, 탄소나노튜브 1~5중량부, 및 활제 1~5중량부를 포함하는 전도성 수지 조성물을 제공한다.

Description

전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체{A CONDUCTIVE RESIN COMPOSITION AND AN ARTICLE PREPARED THEREFROM}
본 발명은 전도성이 우수한 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체에 관한 것이다.
폴리카보네이트(Polycarbonate) 수지와 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, ABS) 수지를 포함하는 고분자 조성물은 내충격성, 강성, 유동성 등이 우수하여 자동차나 전기, 전자제품 등의 외장 부품으로 사용되고 있다.
한편, 전기·전자제품은 조립, 운반 및 사용 과정에서 정전기가 발생할 수 있는데, 이러한 정전기는 제품에 심각한 손상을 입히고 오작동 등을 발생시키는 원인이 될 수 있다.
이에 따라, 정전기가 발생하는 것을 방지하기 위해 전기, 전자제품 내에 도전 테이프 등을 부착하는 방법을 사용하고 있으나, 이와 같은 방법은 정전기를 효과적으로 방지하기 어렵고, 도전 테이프 등을 부착하기 위한 추가적인 공정이 필요하기 때문에 공정 효율성이 저하될 수 있다는 문제가 있다.
또한, 상술한 것처럼 전기, 전자제품의 부품으로서 사용되는 고분자 조성물 자체에 전도성을 부여하여 정전기를 방지하는 방법이 연구되고 있으나, 고분자 조성물에 충분한 전도성을 부여하는 것이 어렵고, 전도성 물질이 포함됨에 따라 고분자 조성물로부터 제조된 성형체의 기계적 물성 등이 악화되는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전도성이 향상되면서도 강성, 성형성, 난연성 등의 물성이 우수하여, 정전기의 발생을 방지하는 외장 부품에 적합한 소재로 사용될 수 있는 전도성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은 폴리카보네이트 100중량부에 대해, 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 20~40중량부, 유리섬유 10~20중량부, 난연제 10~25중량부, 탄소나노튜브 1~5중량부, 및 활제 1~5중량부를 포함하는 전도성 수지 조성물을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리카보네이트의 중량평균분자량(Mw)은 30,000~60,000g/mol일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유리섬유의 종횡비(aspect ratio, L/D)는 50~500일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유리섬유의 직경(D)은 10~20μm이고 길이(L)는 1,000~5,000μm일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 난연제는 1 이상의 방향족 포스페이트계 화합물을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 1 이상을 포함할 수 있다.
<화학식 1>
Figure 112016121384044-pat00001
<화학식 2>
Figure 112016121384044-pat00002
일 실시예에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 복수의 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는 다발형 탄소나노튜브일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 다중벽 탄소나노튜브의 평균 직경은 5~15nm이고, 상기 다발형 탄소나노튜브의 평균 다발직경은 0.5~4μm일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 겉보기 밀도가 0.01∼0.04g/cc인 분말일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 겉보기 밀도가 0.05∼0.6g/cc인 펠릿일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 활제가 왁스, 실리콘 오일, 스테라미드 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 활제가 왁스 및 실리콘 오일을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 왁스가 폴리에틸렌 왁스일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 실리콘 오일이 디메틸 실리콘 오일, 메틸 하이드로겐 실리콘 오일, 에스테르 변성 실리콘 오일, 하이드록시 실리콘 오일, 카비놀 변성 실리콘 오일, 비닐 실리콘 오일, 실리콘 아크릴레이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은, 상기 전도성 수지 조성물로 이루어진 성형체를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 성형체의 표면저항이 104~108Ω/sq일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 성형체의 UL94법에 따른 난연도 등급이 V-1 이상일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전도성 수지 조성물은, 탄소나노튜브와 함께 유리섬유(glass fiber), 난연제, 활제 등을 최적의 함량으로 포함함으로써, 고분자 복합재 조성물 및 이로부터 제조되는 성형체의 전도성이 향상되면서도 우수한 기계적 물성 및 외관 특성이 유지될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
전도성 수지 조성물
본 발명의 일 측면에 따른 전도성 수지 조성물은 폴리카보네이트 100중량부에 대해, 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 20~40중량부, 유리섬유 10~20중량부, 난연제 10~25중량부, 탄소나노튜브 1~5중량부, 및 활제 1~5중량부를 포함할 수 있다.
상기 전도성 수지 조성물은 통상적으로 사용되는 안정제, 안료, 자외선 흡수제, 활제, 가소제, 열안정제, 무기필러, 이형제 및 분산제 등과 같은 첨가제를 일정 함량으로 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 수지 조성물은 상술한 각 성분들을 밴버리 믹서, 압출기와 같은 일반적인 혼합 용융 가공 장치로 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 전도성 수지 조성물로부터 제조된 성형체는 표면저항이 4~8 log(Ω/sq), 인장강도가 750kgf/cm2 이상, 충격강도가 8kgf·cm/cm 이상, 용융지수가 15g/10min 이상일 수 있고, UL94법에 따른 난연도 등급이 V-1 이상일 수 있다.
이하, 상기 폴리카보네이트, 고무변성 방향족 비닐계 공중합체, 유리섬유, 난연제, 탄소나노튜브 및 활제에 대해 상세히 설명한다.
(1) 폴리카보네이트
폴리카보네이트는 후술할 고무변성 방향족 비닐계 공중합체와 함께 상기 전도성 수지 조성물의 베이스 수지를 구성한다. 폴리카보네이트는, 디페놀계 화합물을 포스겐, 할로겐 포르메이트 또는 탄산 디에스테르와 반응시키는 방법을 통해 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 공지의 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 폴리카보네이트는 비스페놀-A-폴리카보네이트, 테트라메틸-폴리카보네이트, 비스페놀-Z-폴리카보네이트, 테트라브로모-폴리카보네이트, 테트라아크릴로-폴리카보네이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으며, 바람직하게는, 비스페놀-A-폴리카보네이트일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 비스페놀-A-폴리카보네이트는 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체의 성형성, 상용성 및 내충격성 등을 향상시킬 수 있다.
폴리카보네이트의 중량평균분자량은 30,000~60,000g/mol, 바람직하게는, 40,000~50,000g/mol일 수 있다. 폴리카보네이트의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 때 전도성 수지 조성물의 성형성, 상용성 및 내충격성이 향상될 수 있다.
(2) 고무변성 방향족 비닐계 공중합체
고무변성 방향족 비닐계 공중합체는 상기 폴리카보네이트 수지와 함께 상기 전도성 수지 조성물의 베이스 수지를 구성한다.
고무변성 방향족 비닐계 공중합체는, 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 2,4-디메틸스티렌, 할로겐 또는 알킬 치환 스티렌, C1~8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1~8 아크릴산 알킬 에스테르류 또는 이들의 혼합물 50∼95중량%와 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1~8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1~8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1~4 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드 또는 이들의 혼합물 5∼50중량%를 포함하는 단량체 혼합물 5∼95중량%를 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM) 및 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무 복합체로 이루어지는 군에서 선택된 하나 또는 이들의 혼합물 5∼95중량%에 그라프트 중합한 공중합체일 수 있다.
상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체가 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 일 수 있고, 이 때, 고무 함량이 40중량% 이상일 수 있으며, 바람직하게는, 50~65중량%일 수 있다. 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체의 고무 함량이 상기 범위 내일 때 고분자 복합재 조성물의 중공 성형성과 이로부터 제조된 성형체의 기계적 물성이 크게 향상될 수 있다.
상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체의 분자량은 300,000~800,000일 수 있고, 바람직하게는, 500,000~800,000일 수 있다. 상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체의 분자량이 상기 범위 내일 때 상기 전도성 수지 조성물의 성형성과 이로부터 제조된 성형체의 기계적 물성이 향상될 수 있다.
상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체는 상기 폴리카보네이트 100중량부에 대해 20~40중량부로 포함될 수 있다. 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체의 함량이 20중량부 미만이면 성형체의 내충격성이 저하될 수 있고, 40중량부 초과이면 유동성 저하, 성형 시 가스 발생 등의 원인이 될 수 있으며 성형체의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
(3) 유리섬유
유리섬유는 전도성 수지 조성물에 강성을 부여할 수 있다. 일 실시예에서, 유리섬유의 종횡비(aspect ratio, L/D)는 50~500일 수 있다. 바람직하게는, 유리섬유의 길이(L)가 1,000~5,000μm, 너비(D)가 10~20μm일 수 있다. 유리섬유의 길이, 너비 및 종횡비가 상기 범위 내일 때 최종적으로 얻어진 성형체의 강성이 크게 향상될 수 있고 성형체의 치수안정성이 향상될 수 있다.
유리섬유는 상기 폴리카보네이트 100중량부에 대해 10~20중량부로 포함될 수 있다. 유리섬유의 함량이 10중량부 미만이면 성형체의 기계적 물성이 저하될 수 있고, 20중량부 초과이면 전도성 수지 조성물의 성형성이 저하될 수 있다.
(4) 난연제
난연제는 전도성 수지 조성물에 난연성을 부여할 수 있다. 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체가 난연성을 갖게 되면 고속 스팀 사출 성형 등 극한 공정 조건에도 견딜 수 있기 때문에, 최종적으로 얻어진 성형체의 광택과 같은 외관 특성이 향상될 수 있다.
상기 난연제는 방향족 포스페이트계 화합물을 포함하여 고분자 복합재 조성물에 보다 우수한 난연성, 성형성 및 전도도 등을 부여할 수 있다. 상기 방향족 포스페이트계 화합물은 레소르시놀 비스(다이페닐 포스페이트), 비스페놀 A 비스(다이페닐 포스페이트), N,N'-비스[다이-(2,6-자이릴)포스포릴]-피페라진 등의 방향족 인산 에스테르계 화합물 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 방향족 포스페이트계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 1 이상을 포함할 수 있다.
<화학식 1>
Figure 112016121384044-pat00003
<화학식 2>
Figure 112016121384044-pat00004
상기 난연제는 상기 폴리카보네이트 100중량부에 대해 10~25중량부로 포함될 수 있다. 상기 난연제의 함량이 상기 범위 내일 때 전도성 수지 조성물 V-1등급(UL94법 기준) 이상의 난연성을 부여하면서도, 종래보다 난연제를 저감할 수 있어 최종적으로 얻어진 성형체의 내열성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종래 사용된 안티몬계 난연제를 생략함으로써 환경적으로도 유리한 효과를 얻을 수 있다.
(5) 탄소나노튜브
탄소나노튜브는 상기 전도성 수지 조성물에 전도성을 부여하기 위한 물질이다.
상기 탄소나노튜브는 상업적 구득 가능성 및 경제성이 우수한 다중벽(multi-walled) 탄소나노튜브일 수 있다. 예를 들어, 상기 다중벽 탄소나노튜브는 5~15nm의 평균 직경과 0.5~4㎛의 평균 다발직경을 가질 수 있다. 이와 같은 탄소나노튜브는 하기 화학식 3로 표시되는 탄소나노튜브 합성용 촉매를 이용하여 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
<화학식 3>
Figure 112016121384044-pat00005
상기 화학식 3에서, Fe 및 Mo은 촉매 활성 물질로서 각각 철 및 몰리브덴 또는 이의 산화물이나 유도체이고, Al는 불활성 지지체로서 알루미늄 또는 이의 산화물이나 유도체이며, M은 Co, Ni, Ti, Mn, W, Sn 및 Cu으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 전이금속, 이의 산화물 또는 유도체일 수 있다.
또한, 상기 x, y 및 z는 각각 [Fe와 Mo의 합], M 및 Al의 몰분율이고, x+y+z=10, 1.0≤x≤4.0, 0.1≤y≤3.5, 2.5≤z≤8.0이며, a 및 b는 각각 Fe와 Mo의 몰분율이고, a+b=10, 7.9≤a≤9.9, 0.1≤b≤2.1일 수 있다.
이와 같은 탄소나노튜브는 순도가 높고 전도성이 우수하여 수지 조성물에 보다 우수한 전도성을 부여할 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 상기 폴리카보네이트 100중량부에 대해 1~5중량부로 포함될 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 함량이 1중량부 미만이면 수지 조성물에 필요한 수준의 전도성을 부여할 수 없고, 5중량부 초과이면 수지 조성물의 성형성, 가공성, 성형체의 기계적 물성, 외관 물성이 저하될 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 겉보기 밀도가 0.01∼0.04g/cc인 분말일 수 있고, 바람직하게는, 이러한 분말을 타정, 가압 등의 방법으로 성형하여 겉보기 밀도를 0.05~0.6g/cc로 증가시킨 펠릿일 수 있다.
특히, 상기 탄소나노튜브 펠릿은 통상적으로 겉보기 밀도가 매우 낮은 분말 상의 탄소나노튜브에 비해 높아진 겉보기 밀도로 인해 동일한 부피의 포장 용기에 더 많은 양의 탄소나노튜브를 담을 수 있고 펠릿을 포장용기에 넣을 때는 분말의 비산 문제가 없다는 점에서 포장 및 물류 조건에서 경제적으로나 취급의 편리성 면에서 월등한 효과를 나타낸다.
또한, 상기 탄소나노튜브 펠릿은 분말에서 나타나는 비산 문제를 원천적으로 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 탄소나노튜브와 혼합되는 고분자 수지가 주로 펠릿 형태이므로 펠릿의 직경과 두께, 그리고 겉보기밀도에 따라 고분자 수지 펠릿과 함께 압출기에 투입할 때 발생하는 크기 차이 또는 밀도 차이에 의한 층 분리 문제나 펠릿의 투입이 원활하게 되지 않는 문제가 없다는 점에서 매우 유용하다.
(6) 활제
활제는 탄소나노튜브의 분산성을 개선하여 전도성 수지 조성물로부터 제조된 성형체의 전도성을 균일하게 구현할 수 있다. 또한, 탄소나노튜브의 함량을 낮춤으로써 최종적으로 얻어진 성형체의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
상기 활제는 실리콘 오일, 스테라미드, 왁스 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
예를 들어, 활제가 실리콘 오일 및 폴리에틸렌 왁스를 포함할 수 있고, 이 때, 상기 전도성 수지 조성물의 전도성과 기계적 물성을 균형적으로 구현할 수 있다.
상기 실리콘 오일이 디메틸 실리콘 오일, 메틸 하이드로겐 실리콘 오일, 에스테르 변성 실리콘 오일, 하이드록시 실리콘 오일, 카비놀 변성 실리콘 오일, 비닐 실리콘 오일, 실리콘 아크릴레이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 디메틸 실리콘 오일일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활제는 상기 폴리카보네이트 100중량부에 대해 1~5중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 활제는 실리콘 오일 및 폴리에틸렌 왁스를 각각 30~70 : 30~70의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 활제의 조성 및 그 함량이 상기 범위 내일 때 전도성 수지 조성물과 그 성형체의 전도성, 기계적 물성이 향상될 수 있다.
상기와 같이, 상기 전도성 수지 조성물은 전도성이 크게 향상되면서도 강성, 내충격성, 내열성, 난연성 등의 기계적 물성과 광택 등의 외관 특성이 우수하기 때문에, TV의 베젤(bezel)과 같은 전기, 전자제품의 하우징 등에 대한 대전방지용 소재로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 어떤 경우에도 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것으로 해석되지 않음을 유의하여야 한다.
실시예 및 비교예
아래의 성분을 균일한 배합을 위해 소형의 텀블러 믹서로 충분히 혼합한 후 φ=30mm인 이축 압출기를 이용하여 230∼270℃에서 압출하여 냉각, 고화하여 펠렛을 제조하였다. 펠렛을 80℃로 유지된 순환 열풍 건조기에서 4시간 건조한 후 100톤 사출기를 이용하여 230∼270℃에서 사출하되, 금형의 온도를 60℃로 하여 시편을 제조하였다. 실시예 및 비교예에 따른 각 성분의 조성비를 하기 표 1에 나타내었다.
-A: 폴리카보네이트 수지 (PC 3020PJ, 삼양사)
-B: 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 (HR-181, 금호석유화학)
-C: 유리섬유 (CS 183F, 한국오웬스코닝)
-D: 난연제 (ADK STAB FP-700, 아데카)
-E: 탄소나노튜브 (K-Nanos 100P, 금호석유화학)
-F: 실리콘 오일
-G: 폴리에틸렌계 왁스 (LC104N, 라이온켐텍)
성분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 비교예
1		 비교예
2		 비교예
3		 비교예
4		 비교예
5		 비교예
6
A 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
B 23.1 23.1 23.1 23.1 23.1 23.1 23.1 23.1 23.1
C 15.4 15.4 15.4 15.4 15.4 15.4 15.4 23.1 7.7
D 15.4 15.4 15.4 15.4 15.4 15.4 15.4 7.7 30.8
E 2.3 3.1 3.8 0.0 7.7 2.3 3.8 2.3 2.3
F 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.0 0.8 0.8 0.8
G 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.0 0.8 0.8
(단위: 중량부)
실험예
실시예 및 비교예에 따라 제조된 시편을 24시간 동안 방치한 후, 다음과 같은 방법에 의거하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
-인장강도(kgf/cm2): ASTM D638 방법에 의거하여 측정하였으며, 실제 실험 및 현장 경험을 통해 750kgf/cm2 이상인 것을 안정한 것으로 판단하였다.
-충격강도(kgf·cm/cm): ASTM D256 방법에 의거하여 측정하였으며, 실제 실험 및 현장 경험을 통해 14kgf·cm/cm 이상인 것을 안정한 것으로 판단하였다.
-내열도(Heat Deflection Temperature, ℃): ASTM D648 방법에 의거하여 측정하였으며, 열변형온도는 실제 실험 및 현장 경험을 통해 90℃ 이상인 것을 안정한 것으로 판단하였다.
-용융지수(MI): ASTM D1238(260℃, 5kg) 방법에 의거하여 측정하였으며, 용융지수는 실제 실험 및 현장 경험을 통해 15 이상인 것을 안정한 것으로 판단하였다.
-난연도(UL94): UL94법에 의해 시편의 수직 방향으로 측정하였으며, 실제 실험 및 현장 경험을 통해 1.6mm 두께에서 V-1 이상인 것을 안정한 것으로 판단하였다.
-표면저항(Surface Resistance, Ω/sq, log, 1.6mm): 전도성을 나타내는 수치로, 실제 실험 및 현장 경험을 통해 1.6mm 두께에서 4~8Ω/sq인 것을 안정한 것으로 판단하였다.
성분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 비교예
1		 비교예
2		 비교예
3		 비교예
4		 비교예
5		 비교예
6
인장강도 812 815 817 805 820 816 820 740 960
충격강도 12 11 10 14 7 11 9 15 6
내열도 95 95 95 94 96 96 95 93 99
용융지수 32 25 18 48 2.5 30 12 37 13
난연도 V-1 V-1 V-1 V-1 V-2 V-1 V-1 V-1 V-1
표면저항 6.8 5.5 4.7 14 2.8 8.2 4.9 7.5 6.1
상기 표 2를 참고하면, 탄소나노튜브를 폴리카보네이트 100중량부에 대해 1~5중량부 범위로 포함하는 실시예 1 내지 3의 전도성 수지 조성물은 탄소나노튜브를 포함하지 않은 비교예 1에 비해 표면저항이 현저히 감소하였고, 탄소나노튜브를 5중량부 초과로 포함하는 비교예 2에 비해 충격강도, 용융지수 및 난연도가 현저히 우수하였다.
또한, 활제로 실리콘 오일과 폴리에틸렌 왁스를 모두 포함하는 실시예 1 내지 3의 전도성 수지 조성물은 실리콘 오일 또는 폴리에틸렌계 왁스를 택일적으로 포함하는 비교예 3 및 4에 비해 전도성과 기계적 물성을 균형적으로 구현하였다.
한편, 유리섬유를 폴리카보네이트 100중량부에 대해 10~20중량부로 포함하고 난연제를 10~25중량부로 포함하는 실시예 1 내지 3의 전도성 수지 조성물은 유리섬유와 난연제의 함량이 상기 범위를 벗어나는 비교예 5 및 6에 비해 인장강도, 충격강도 및 용융지수가 현저히 우수하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 폴리카보네이트 100중량부에 대해,
    고무변성 방향족 비닐계 공중합체 20~40중량부,
    유리섬유 10~20중량부,
    난연제 10~25중량부,
    탄소나노튜브 1~5중량부, 및
    폴리에틸렌 왁스 및 실리콘 오일을 각각 30~70 : 30~70의 중량비로 포함하는 활제 1~5중량부를 포함하고,
    상기 탄소나노튜브는 복수의 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는 다발형 탄소나노튜브이고,
    상기 탄소나노튜브는 철, 몰리브덴 또는 이의 산화물이나 유도체를 포함하는 촉매를 이용하여 제조된 것이고,
    상기 다중벽 탄소나노튜브의 평균 직경은 5~15nm이고,
    상기 다발형 탄소나노튜브의 평균 다발직경은 0.5~4㎛인, 전도성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트의 중량평균분자량(Mw)은 30,000~60,000g/mol인, 전도성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체인, 전도성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유의 종횡비(aspect ratio, L/D)는 50~500인, 전도성 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유리섬유의 직경(D)은 10~20μm이고 길이(L)는 1,000~5,000μm인, 전도성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 1 이상의 방향족 포스페이트계 화합물을 포함하는, 전도성 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 1 이상을 포함하는, 전도성 수지 조성물.
    <화학식 1>
    Figure 112016121384044-pat00006

    <화학식 2>
    Figure 112016121384044-pat00007
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 겉보기 밀도가 0.01∼0.04g/cc인 분말인, 전도성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 겉보기 밀도가 0.05∼0.6g/cc인 펠릿인, 전도성 수지 조성물.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 오일이 디메틸 실리콘 오일, 메틸 하이드로겐 실리콘 오일, 에스테르 변성 실리콘 오일, 하이드록시 실리콘 오일, 카비놀 변성 실리콘 오일, 비닐 실리콘 오일, 실리콘 아크릴레이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 수지 조성물.
  16. 제1항 내지 제7항, 제10항, 제11항 및 제15항 중 어느 한 항의 전도성 수지 조성물로 이루어진, 성형체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 성형체의 표면저항이 104~108Ω/sq인, 성형체.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 성형체의 UL94법에 따른 난연도 등급이 V-1 이상인, 성형체.
KR1020160168383A 2016-12-12 2016-12-12 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체 KR101859010B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160168383A KR101859010B1 (ko) 2016-12-12 2016-12-12 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160168383A KR101859010B1 (ko) 2016-12-12 2016-12-12 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101859010B1 true KR101859010B1 (ko) 2018-06-28

Family

ID=62780445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160168383A KR101859010B1 (ko) 2016-12-12 2016-12-12 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101859010B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113661200A (zh) * 2019-04-26 2021-11-16 三井化学株式会社 导电性树脂组合物、其制造方法、及由其得到的成型体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100823497B1 (ko) * 2006-03-20 2008-04-21 금호석유화학 주식회사 프로파일용 열가소성 수지 조성물 및 그 제조방법
KR20100022376A (ko) * 2008-08-19 2010-03-02 제일모직주식회사 전기 전도성, 기계적 강도 및 내화학성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 플라스틱 성형품
KR20140141208A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 제일모직주식회사 전기전도성이 우수한 캐리어 테이프용 폴리카보네이트계 수지 조성물
KR20160062871A (ko) * 2014-11-26 2016-06-03 주식회사 엘지화학 유리섬유 강화 열가소성 난연수지 얼로이 조성물 및 성형품

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100823497B1 (ko) * 2006-03-20 2008-04-21 금호석유화학 주식회사 프로파일용 열가소성 수지 조성물 및 그 제조방법
KR20100022376A (ko) * 2008-08-19 2010-03-02 제일모직주식회사 전기 전도성, 기계적 강도 및 내화학성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 플라스틱 성형품
KR20140141208A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 제일모직주식회사 전기전도성이 우수한 캐리어 테이프용 폴리카보네이트계 수지 조성물
KR20160062871A (ko) * 2014-11-26 2016-06-03 주식회사 엘지화학 유리섬유 강화 열가소성 난연수지 얼로이 조성물 및 성형품

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113661200A (zh) * 2019-04-26 2021-11-16 三井化学株式会社 导电性树脂组合物、其制造方法、及由其得到的成型体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2810990B1 (en) Non-halogen-based, flame-retardant, high-stiffness polycarbonate resin composition
JP5719482B2 (ja) ガラス繊維強化ポリカーボネート難燃性樹脂組成物
KR101818302B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
JP4989404B2 (ja) 強化ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物および成形品
KR102114531B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
KR101859010B1 (ko) 전도성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체
US11136456B2 (en) Thermoplastic resin composition and article produced therefrom
CN108504064A (zh) 流动性pc/abs复合材料及其成型品
KR102018716B1 (ko) 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101526009B1 (ko) 전도성 난연수지 조성물
KR20190064402A (ko) 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101776990B1 (ko) 유리섬유 강화 열가소성 난연수지 얼로이 조성물 및 성형품
KR102310406B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
KR20170025917A (ko) 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 사출품
TWI718887B (zh) 高剛性阻燃pc/abs複合材料及其製品
KR102499710B1 (ko) 레이저 용접이 가능한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR102327232B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
KR102272920B1 (ko) 탄소계 필러를 포함하는 정전기 방전용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101790835B1 (ko) 폴리카보네이트 난연수지 조성물 및 성형품
KR20150067740A (ko) 충격 및 인성이 보강된 고강성 유리섬유 강화 폴리카보네이트 난연수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR20220118666A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
EP4365226A1 (en) Polybutylene terephthalate resin composition, method for manufacturing same, and molded product manufactured therefrom
KR20230049783A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
JPH08229976A (ja) ポリカーボネート板状射出成形体
JP2016069421A (ja) 樹脂組成物、及び樹脂成形体

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant