KR101984447B1 - 폴리카보네이트 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 뛰어난 충격강도를 가지면서, 강성이나 외관이 향상된 성형품을 제조할 수가 있는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다. 구체적으로는 폴리카보네이트 수지와, 집속제로 표면처리된 유리섬유와, 엘라스토머를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물로서, 당해 유리섬유가 4~15㎛의 질량평균섬유직경 및 100~250㎛의 질량평균섬유길이를 가지고, 당해 엘라스토머가 아크릴 수지가 그래프트한 디메틸폴리실록산 고무이고, 당해 폴리카보네이트 수지와 당해 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)가 80~95：5~20이고, 당해 엘라스토머와 당해 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)가 0.10~0.30인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.

Description

폴리카보네이트 수지 조성물
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물, 보다 상세하게는 뛰어난 충격강도를 가지면서, 강성(특히 휨강도)이나 외관이 향상된 성형품을 제공할 수가 있는 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지 조성물로 제조되는 성형품(이하 단지 「성형품」이라고도 한다)은 충격강도나 의장성이 뛰어나기 때문에, 여러 가지 산업용 재료(예를 들면 가전제품, 통신기기나, 컴퓨터 등의 케이스 등)로서 광범위하게 사용되고 있다.
이러한 광범위한 용도하에서 성형품의 물성을 개량하기 위한 여러 가지 시도가 행해지고 있다.
예를 들면, 폴리카보네이트 수지 조성물에 보강재(예를 들면 유리섬유)나 충전제(예를 들면 무기 필러)를 첨가하여 성형품의 탄성률을 향상시키는 것이 알려져 있다.
한편, 유리섬유를 폴리카보네이트 수지 조성물에 첨가하면 성형품의 외관이 저하하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1).
또, 유리섬유의 첨가에 의해 성형품의 충격강도가 저하하는 것도 알려져 있다.
한편, 엘라스토머를 폴리카보네이트 수지 조성물에 첨가하면 성형품의 충격강도가 향상되는 것이 알려져 있다.
일본국 특허공개 2014－136749호 공보
본 발명자는 성형품의 충격강도를 개량하는 것을 목적으로 하여, 유리섬유 함유 폴리카보네이트 수지 조성물에 엘라스토머를 첨가한 바, 성형품(특히 사출 성형품)의 표면에 엘라스토머 및 유리섬유의 편재에 의한 플로우마크(flow mark)가 발생하거나 유리섬유가 부상함으로써 그 외관이 저하한다고 하는 문제가 생기는 것을 발견하였다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명자는 예의 연구를 행한 결과, 폴리카보네이트 수지에 특정 종류의 유리섬유와 특정 종류의 엘라스토머를 특정의 배합비로 첨가하면, 뛰어난 충격강도를 가지면서, 강성이나 외관이 향상된 성형품을 제조할 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 지견(知見)에 기초하여 본 발명자는 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 하기 1~8에 관한 것이다.
1. 폴리카보네이트 수지 조성물로서,
당해 폴리카보네이트 수지 조성물이 폴리카보네이트 수지와, 집속제로 표면처리된 유리섬유와, 엘라스토머를 포함하고,
당해 유리섬유가 4~15㎛의 질량평균섬유직경 및 60~350㎛의 질량평균섬유길이를 가지고,
당해 엘라스토머가 아크릴 수지가 그래프트(graft)한 디메틸폴리실록산 고무이고, 당해 폴리카보네이트 수지와 당해 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)가 80~95：5~20이고,
당해 엘라스토머와 당해 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)가 0.10~0.30인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
2. 집속제가 비스페놀 A 타입의 에폭시 수지인 상기 1에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물.
3. 비스페놀 A 타입의 에폭시 수지가 450~5000g/eq의 에폭시 당량을 가지는 상기 2에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물.
4. 엘라스토머가 당해 엘라스토머의 총질량에 대해 10~40질량%의 아크릴 수지를 포함하는 상기 1~3의 어느 한 항에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물.
5. 엘라스토머가 입자 형상이고 또한 0.1~0.5㎛의 1차 입자경을 가지는 상기 1~4의 어느 한 항에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물.
6. 사출 성형용 수지 조성물인 상기 1~5의 어느 한 항에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물.
7. 상기 1~6의 어느 한 항에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형한 물품.
8. 사출 성형품인 상기 7에 기재된 물품.
후술의 실시예에서 나타나듯이, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 뛰어난 충격강도를 가지면서, 강성(휨강도 및 휨탄성률. 특히 휨강도)이나 외관이 향상된 성형품을 제공할 수가 있다. 따라서, 본 발명은 종래품에는 없는 부가가치를 가지는 성형품을 제공할 수가 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 필수 성분으로서, 폴리카보네이트 수지와, 집속제로 표면처리된 유리섬유와, 엘라스토머를 포함한다. 이하, 각 성분에 대해 상술한다.
폴리카보네이트 수지
폴리카보네이트 수지로서는 카보네이트 결합(－O－(C=O)－O－)을 포함하는 열가소성 수지를 특히 제한없이 이용할 수가 있다.
폴리카보네이트 수지로서는 방향족 화합물 유래의 기와 카보네이트 결합을 포함하는 열가소성 수지인 방향족 폴리카보네이트 수지가 바람직하다.
방향족 화합물로서는 예를 들면 비스페놀 A, 비스페놀 F나 비스페놀 B 등을 들 수 있다.
방향족 폴리카보네이트 수지의 구체적인 예로서는 비스페놀 A와 포스겐을 반응시켜 얻어지는 것(비스페놀 A 폴리카보네이트 수지)을 들 수 있다.
폴리카보네이트 수지는 그 점도평균분자량이 성형성의 점에서 12000~35000이면 바람직하고, 15000~25000이면 보다 바람직하다. 점도평균분자량은 JIS K7252에 의해 측정할 수가 있다.
본 발명에서는 1종류의 폴리카보네이트 수지를 단독으로 이용해도 좋고, 복수 종류의 폴리카보네이트 수지를 조합하여 이용해도 좋다.
폴리카보네이트 수지는 공지 물질이고, 시장에 있어서 용이하게 입수할 수가 있거나 또는 조제 가능하다.
유리섬유
유리섬유로서는 후술의 질량평균섬유직경 및 질량평균섬유길이를 만족하는 한, 폴리카보네이트 수지와 배합 가능한 것을 특히 제한없이 이용할 수가 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물에 포함되는 유리섬유의 질량평균섬유직경은 4~15㎛, 바람직하게는 7~13㎛, 보다 바람직하게는 7~11㎛이다. 평균섬유직경이 4~15㎛이면, 외관이 뛰어나고 또한 강성(특히 휨강도)이 향상된 성형품(특히 사출 성형품)을 얻을 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물에 포함되는 유리섬유의 질량평균섬유길이는 60~350㎛, 바람직하게는 100~300㎛, 보다 바람직하게는 120~300㎛이다. 평균섬유길이가 60~350㎛이면, 뛰어난 충격강도가 유지되고, 동시에 성형시(특히 사출 성형시)의 유리섬유의 편재에 의해 성형품 표면에서 발생하는 유리섬유의 플로우마크가 억제된, 평활한 표면을 가지는 외관이 뛰어난 성형품(특히 사출 성형품)을 얻을 수 있다.
폴리카보네이트 수지 조성물 포함되는 유리섬유의 섬유직경 및 섬유길이는 예를 들면, 550℃에서 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 수지분을 연소에 의해 소실시켜 유리섬유를 취하고, 취한 유리섬유의 확대 영상으로부터 측정할 수가 있다. 또한, 상기의 수지분 연소 온도(550℃)는 유리섬유의 연화 온도(600℃ 이상)보다 낮아, 유리섬유의 섬유직경이나 섬유길이에 영향을 미치는 것은 아니다. 또, 질량평균섬유직경 및 질량평균섬유길이는 예를 들면, 취한 유리섬유로부터 임의로 추출한 200개 이상의 섬유직경 및 섬유길이를 측정하고, 측정치의 질량평균을 산출함으로써 얻어진다.
유리섬유의 구성 성분으로서는 예를 들면, 주성분인 이산화규소 외에 임의 성분으로서 산화알루미늄, 산화칼슘, 산화마그네슘이나 산화붕소를 들 수 있다.
본 발명에서는 유리섬유 중의 알칼리 금속 산화물(산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨 등)의 함유량이 유리섬유의 총질량에 대해 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 또한 3질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 구성 성분을 가지는 유리로서는 E 유리나 S 유리를 들 수 있다.
유리섬유의 형상은 폴리카보네이트 수지와 배합 가능한 것이면 특히 제한되지 않지만, 바람직하게는 밀드파이버(milled fiber) 및 촙트스트랜드(chopped strand)이다.
유리섬유는 종래 공지의 제조 방법을 이용하여 얻을 수 있다. 예를 들면, 다이렉트멜트법(용융로에서 유리 원료를 연속적으로 유리화하여 포어하스(forehearth)로 인도하고, 포어하스의 저부에 부싱(bushing)을 부착하여 방사(紡絲)하는 방법)이나 재용융법(용융한 유리를 마블(marble), 컬릿(cullet) 또는 봉 형상으로 가공하고 나서 재용융하여 방사하는 방법) 등에 의해 얻은 500~1500개의 스트랜드를 집속제로 집속하여, 길이 1.5~6mm의 섬유길이로 되도록 절단하여 얻어진 촙트스트랜드를, 해머밀(hammer mill)이나 볼밀(ball mill)로 분쇄하여 밀드파이버를 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 유리섬유는 집속제로 표면처리되어 있다. 표면처리에 의해 유리섬유와 폴리카보네이트 수지의 계면접착이 향상되어, 성형품의 강성(특히 휨강도)의 향상, 및 유리섬유가 성형품의 표면으로 이동하여 부상하는 것(성형품의 외관 저하)을 억제할 수가 있다.
집속제로서는 유리섬유에 적용 가능한 것을 특히 제한없이 사용할 수가 있지만, 에폭시 수지가 바람직하고, 비스페놀 A 타입 또는 비스페놀 F 타입의 에폭시 수지(즉, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F를 원료의 하나로서 이용하여 얻어진 에폭시 수지)가 보다 바람직하다.
집속제로서 사용하는 에폭시 수지는 아민 화합물이나 산무수물 등의 경화제를 함유시키지 않고, 유리섬유 표면 상에서 열가소성 상태인 것이 바람직하다.
에폭시 수지의 에폭시 당량은 바람직하게는 450~5000g/eq, 보다 바람직하게는 800~3600g/eq, 더 바람직하게는 850~3000g/eq이다.
에폭시 수지의 에폭시 당량은 JIS K7236에 따라 측정할 수가 있다.
또, 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조에 사용하는 에폭시 수지는 실온하(25℃)에서 고체인 것이 바람직하다.
에폭시 당량이 450~5000g/eq이고, 또한 실온하에서 고체인 에폭시 수지(특히 비스페놀 A 타입 또는 비스페놀 F 타입의 에폭시 수지)를 집속제로서 이용하면, 당해 집속제로 표면처리된 유리섬유와 폴리카보네이트 수지를 용융혼련하여 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조할 때, 당해 집속제가 유리섬유 표면 상에서 액상으로 되어, 유리섬유와 폴리카보네이트 수지 사이의 계면접착이 보다 향상된다. 이 계면접착의 향상은 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형품으로 성형할 때, 유리섬유가 성형품의 표면으로 이동하여 부상하는 것을 또한 억제하므로, 성형품의 외관이 보다 향상된다.
상기의 물성을 가지는 집속제는 공지 물질이고, 시장에 있어서 용이하게 입수할 수 있거나 또는 조제 가능하다.
표면처리는 집속제에 의한 유리섬유의 표면처리 방법으로서 종래 공지의 방법을 특히 제한없이 이용하여 실시할 수가 있다.
폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 80~95：5~20, 바람직하게는 85~95：5~15, 보다 바람직하게는 85~90：10~15이다. 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비가 80~95：5~20이면, 강성(특히 휨강도), 충격강도 및 외관의 밸런스가 뛰어난 성형품을 얻을 수 있다.
엘라스토머
본 발명에서 사용하는 엘라스토머는 아크릴 수지가 그래프트한 디메틸폴리실록산 고무이다.
엘라스토머의 주쇄인 디메틸폴리실록산에 있어서의 반복단위(C2H6OSi)의 반복수(중합도)는 예를 들면, 1,000~100,000, 바람직하게는 2,000~100,000, 보다 바람직하게는 10,000~100,000이다. 중합도가 1,000~100,000이면, 실온하에서의 유동이나 끈끈함을 보다 억제할 수가 있다.
또한, 디메틸폴리실록산 고무의 주쇄 중 또는 그 말단에 아크릴 수지가 그래프트하기 쉽도록, 아크릴 수지와 중합하는 실란 커플링제(예를 들면, 비닐트리알콕시실란, 3－메타크릴옥시프로필트리알콕시실란, 3－아크릴옥시프로필트리알콕시실란이나, 3－글리시독시프로필트리알콕시실란 등)가 디메틸폴리실록산 고무의 주쇄 중 또는 그 말단에 결합하고 있는 것이 바람직하다.
주쇄에 그래프트하는 아크릴 수지는 호모폴리머라도 좋고 코폴리머라도 좋다.
아크릴 수지를 구성하는 모노머로서는 아크릴산 에스터나 메타크릴산 에스터를 들 수 있다. 구체적으로는 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸, 아크릴산에틸, 메타크릴산에틸, 아크릴산프로필, 메타크릴산프로필, 아크릴산부틸이나, 메타크릴산부틸 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴 수지가 코폴리머인 경우에는 또한 스티렌이나, 아크릴로니트릴 등의 비닐 모노머를 병용해도 상관없다.
아크릴 수지를 구성하는 모노머의 중합도는 예를 들면, 300~10,000, 바람직하게는 500~10,000, 보다 바람직하게는 500~5,000이다.
엘라스토머에 있어서의 아크릴 수지의 함량은 당해 엘라스토머의 총질량에 대해, 바람직하게는 10~40질량%, 보다 바람직하게는 20~30질량%이다.
본 발명은 특정의 이론에 의해 한정되는 것은 아니지만, 소정량의 아크릴 수지(10~40질량%)를 디메틸폴리실록산 고무에 그래프트하는 것의 기술적 의의는 하기 와 같다고 생각된다.
그래프트 없는 엘라스토머(디메틸폴리실록산 고무 단체)는 폴리카보네이트 수지와 접착하지 않으므로, 고무와 수지의 계면에 공간이 생긴다(피브릴). 이 피브릴(fibril)에 의해 성형품의 충격강도가 향상된다.
한편, 그래프트 없는 엘라스토머와 폴리카보네이트 수지가 접착하지 않는 것은 성형시의 수지 조성물의 유동에 관하여 다양한 현상을 일으킨다.
예를 들면, 수지 조성물 중에서 디메틸폴리실록산 고무가 편재한 경우, 디메틸폴리실록산 고무가 많은 부분의 유동성은 디메틸폴리실록산 고무가 적은 부분의 유동성보다 낮아진다. 이 유동성의 편재는 성형품에 플로우마크를 생기게 하여 그 외관을 저하시킨다.
이에 반해, 본 발명에 따라 디메틸폴리실록산 고무에 소정량의 아크릴 수지를 그래프트하면, 얻어진 엘라스토머의 일부(그래프트한 아크릴 수지)와 폴리카보네이트 수지 사이에 접착이 일어난다. 이 접착에 의해 엘라스토머와 폴리카보네이트 수지의 상용성이 향상되어, 수지 조성물 중에 있어서의 엘라스토머의 편재가 억제되어 성형품에 있어서의 플로우마크의 발생이 억제된다.
또한 본 발명에서는 그래프트되는 아크릴 수지의 양이 소정량으로 제한되어 있으므로, 폴리카보네이트 수지와 접착하는 부분은 엘라스토머의 일부로 제한되어, 접착 부분 이외에서는 피브릴이 형성된다.
따라서, 본 발명에서는 엘라스토머의 배합 효과(성형품의 충격강도 향상)를 얻으면서, 엘라스토머 배합에 의한 과제(플로우마크 발생)를 해결할 수가 있다.
본 발명에서 사용하는 엘라스토머는 입자 형상인 것이 바람직하다. 입자 형상의 엘라스토머는 용융혼련할 때의 칭량성이 뛰어나고, 또한 폴리카보네이트 수지와의 혼합성도 뛰어나다.
입자 형상의 엘라스토머를 이용하는 경우, 엘라스토머 입자의 1차 입자경은 바람직하게는 0.1~0.5㎛, 보다 바람직하게는 0.3~0.5㎛이다. 1차 입자경이 0.1~0.5㎛이면, 용융혼련할 때의 전동 피더(feeder)에서의 칭량성이 높고, 수지 조성물 중에서의 함유량의 변동이 생기지 않는다. 1차 입자경은 JIS Z8825에 준하여 측정할 수가 있다.
상기의 물성을 가지는 엘라스토머는 공지 물질이고, 시장에 있어서 용이하게 입수할 수 있거나 또는 조제 가능하다. 예를 들면, 닛신화학공업제 샤리누 R-170S(실리콘 고무 함량： 70질량%. 아크릴 수지 함량： 30질량%)를 사용할 수가 있다.
엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.10~0.30, 바람직하게는 0.10~0.25, 보다 바람직하게는 0.15~0.25이다. 엘라스토머와 유리섬유의 질량비가 0.10~0.30이면, 유리섬유의 배합 효과(성형품의 강성(특히 휨강도)의 향상) 및 엘라스토머의 배합 효과(성형품의 충격강도 향상)를 얻으면서, 외관이 뛰어난 성형품을 얻을 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물(이하 「본 발명의 수지 조성물」이라고도 한다)에는 본 발명의 소정의 효과나 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 주지의 첨가제를 임의 성분으로서 배합할 수가 있다. 예를 들면, 산화방지제와 배합하면, 수지 조성물의 제조시나 성형시의 폴리카보네이트 수지의 분해를 억제할 수가 있다.
본 발명의 수지 조성물의 제조는 폴리카보네이트 수지 조성물의 제법으로서 종래 공지의 방법을 특히 제한없이 이용하여 실시할 수가 있다. 바람직한 제조 방법으로서는 예를 들면, 폴리카보네이트 수지와, 집속제로 표면처리된 유리섬유와, 엘라스토머와, 임의 성분을 혼합기 등으로 혼합하고, 압출기로 용융혼련하여 펠릿(pellet)화하는 방법을 들 수 있다.
제조 조건은 적당히 설정 가능하고 특히 제한되지 않지만, 용융혼련시의 가열 온도가 220℃~300℃의 범위이면, 폴리카보네이트 수지의 분해를 억제할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물에는 폴리카보네이트 성형품의 성형법으로서 종래 공지의 방법을 특히 제한없이 적용함으로써 성형품으로 할 수가 있다. 성형법으로서는 예를 들면, 사출 성형법, 압출 성형법, 압축 성형법이나, 캘린더 성형법 등을 들 수 있다.
그 중에서도 사출 성형법에 대해 본 발명의 수지 조성물을 매우 적합하게 이용할 수가 있다.
성형 조건은 적당히 설정 가능하고 특히 한정되지 않지만, 성형시의 수지 온도가 220℃~300℃의 범위이면, 폴리카보네이트 수지의 분해를 억제할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형품(또는 물품)(이하 「본 발명의 성형품(또는 물품)」이라고도 한다)의 두께에 특히 제한은 없고, 성형품의 사용 목적에 따라 적당히 설정할 수가 있지만, 바람직하게는 0.3~5mm, 보다 바람직하게는 1~3mm이다. 성형품의 두께가 0.3~5mm이면, 경량성과 강도가 뛰어난 성형품을 얻을 수 있다.
본 발명의 성형품의 휨탄성률(강성의 지표의 하나)은 바람직하게는 2.5~4.5GPa, 보다 바람직하게는 3.0~4.5GPa이다. 휨탄성률이 2.5~4.5GPa이면, 높은 강도가 요구되는 용도에 매우 적합하게 사용할 수가 있다. 휨탄성률은 JIS K7171에 준하여 측정할 수가 있다.
본 발명의 성형품의 충격강도는 V부(附) 샤르피 충격시험으로 측정했을 때, 바람직하게는 9~15KJ/m2, 보다 바람직하게는 10~15KJ/m2이다. V부 샤르피 충격강도가 9~15KJ/m2이면, 높은 강도가 요구되는 용도에 매우 적합하게 사용할 수가 있다. 충격강도는 JIS K7111에 준하여 측정할 수가 있다.
본 발명의 성형품의 휨강도(강성의 지표의 하나)는 바람직하게는 90~105MPa, 보다 바람직하게는 95~105MPa이다. 휨강도가 90~105MPa이면, 높은 강도가 요구되는 용도에 매우 적합하게 사용할 수가 있다. 휨강도는 JIS K7171에 준하여 측정할 수가 있다.
본 발명의 성형품의 질량평균표면거칠기(Rz)는 바람직하게는 0.20~0.80㎛, 보다 바람직하게는 0.20~0.75㎛이다. 표면거칠기는 성형품의 외관의 지표이고, 그 값이 낮을수록 외관이 양호하다. 따라서, 질량평균표면거칠기가 0.20~0.80㎛이면, 뛰어난 외관이 요구되는 용도에 매우 적합하게 사용할 수가 있다. 표면거칠기는 JIS B0601에 준하여 측정할 수가 있다.
본 발명의 성형품은 종래 공지의 폴리카보네이트 수지 성형품과 마찬가지의 용도에 특히 제한없이 이용할 수가 있다. 매우 적합하게는, 적용되는 물품의 내부를 식별할 필요가 있는 부위, 예를 들면 외판, 하우징이나, 개구 부재 등에 적용할 수가 있다. 구체적인 예로서는 하기 (1)~(6)에 기재된 것을 들 수 있다.
(1) 텔레비젼, 라디오카세트, 비디오카메라, 비디오테이프레코더, 오디오플레이어, DVD플레이어, 전화기, 디스플레이, 컴퓨터, 레지스터, 복사기, 프린터, 팩시밀리 등의 각종 부품이나, 외판 및 하우징 등의 전기기기용 부품
(2) 휴대전화, PDA, 카메라, 슬라이드 프로젝터, 시계, 계산기, 계측기, 표시기기 등의 정밀기계 등의 케이스 및 커버류 등의 정밀기기용 부품
(3) 선루프(sunroof), 도어바이저(door visor), 리어윈도우나, 사이드윈도우 등의 자동차용 부품
(4) 건축용 유리, 방음벽, 카포트(carport), 선룸(sunroom)이나 그레이팅(grating)류 등의 건축용 부품
(5) 비닐하우스나 온실 등의 농업용 부품
(6) 조명 커버나 블라인드, 인테리어 기구류 등의 가구용 부품 등
<실시예>
다음에, 실시예에 의해 본 발명의 효과를 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
90.0질량부의 비스페놀 A 폴리카보네이트 수지(분체상. 점도평균분자량 19,000(JIS K7252로 측정))와,
3.0질량부의 입자 형상의 아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무(디메틸폴리실록산의 중합도 50,000. 아크릴 수지는 중합도 5,000의 폴리메타크릴산메틸. 아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무(엘라스토머)의 총질량에 대한 아크릴 수지 함유량： 30질량%)를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
얻어진 혼합물을, 2개의 원료 투입구를 가지는 2축 용융혼련 압출기의 제1공급구로부터 당해 압출기 내로 투입하였다.
다음에, 제2투입구로부터 10.0질량부의 촙트스트랜드 형상의 유리섬유(25℃에서 고체이고, 에폭시 당량이 875g/eq(JIS K7236으로 측정)의 비스페놀 A 타입 에폭시 수지로 표면처리한 E 유리섬유. 혼련 전의 섬유길이 3mm, 섬유직경 13㎛, 집속 개수 1100개)를 전동 피더를 이용하여 당해 압출기에 투입하고, 온도 280℃에서 용융혼련하여 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 90：10이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.30이었다.
(실시예 2)
아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산의 배합량을 1.0질량부로 변경한 외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 90：10이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.10이었다.
(실시예 3)
비스페놀 A 폴리카보네이트 수지의 배합량을 95.0질량부로 하고, 아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무의 배합량을 1.5질량부로 하고, 촙트스트랜드 형상 유리섬유의 투입량을 5.0질량부로 변경한 외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 95：5이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.30이었다.
(실시예 4)
90.0질량부의 비스페놀 A 폴리카보네이트 수지(분체상. 점도평균분자량 19,000(JIS K7252로 측정))와,
2.5질량부의 실시예 1에서 사용한 아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무와,
10.0질량부의 밀드파이버 형상 유리섬유(25℃에서 고체이고, 에폭시 당량이 3600g/eq(JIS K7236으로 측정)의 비스페놀 A 타입 에폭시 수지로 표면처리한 E 유리섬유. 혼련 전의 평균섬유길이 210㎛, 섬유직경 7㎛)를 혼합하여 혼합물을 얻었다.
얻어진 혼합물을, 실시예 1에서 사용한 2축 용융혼련 압출기의 제1공급구로부터 당해 압출기 내로 투입하였다.
다음에, 온도 280℃에서 용융혼련하여 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 90：10이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.25였다.
(실시예 5)
비스페놀 A 폴리카보네이트 수지의 배합량을 80.0질량부로 하고, 아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무의 배합량을 2.0질량부로 하고, 밀드파이버 형상 유리섬유의 배합량을 20.0질량부로 변경한 외에는 실시예 4와 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 80：20이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.10이었다.
(비교예 1)
아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 90：10이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.0이었다.
(비교예 2)
아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무의 배합량을 5.0질량부로 변경한 외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 90：10이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.50이었다.
(비교예 3)
아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무를 「아크릴 수지가 그래프트되어 있지 않은」 디메틸폴리실록산 고무(중합도 100000)로 변경한 외에는 실시예 4와 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 90：10이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.25였다.
(비교예 4)
아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무의 첨가량을 0.5질량부로 변경한 외에는 실시예 4와 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 90：10이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.05였다.
(비교예 5)
아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 실시예 5와 마찬가지의 방법에 따라 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻었다.
폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 폴리카보네이트 수지와 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)는 80：20이고, 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)는 0.0이었다.
(유리섬유의 섬유직경 및 섬유길이의 측정)
실시예 1~5 및 비교예 1~5의 폴리카보네이트 수지 조성물을, 550℃의 전기로 중에서 수지분을 연소시켜 유리섬유를 취하였다. 얻어진 유리섬유의 200배 확대 영상으로부터 200개의 시험편을 임의로 추출하고, 확대한 유리섬유상(像)을 자를 이용하여 측정하여, 유리섬유의 평균섬유직경 및 질량평균섬유길이를 산출하였다.
(성형품의 제작)
사출 성형기를 이용하여 수지 용융 온도 280℃, 금형 온도 120℃에서 실시예 1~5, 비교예 1~5의 폴리카보네이트 수지 조성물을 사출 성형하여 성형품을 얻었다. 성형품에 대해 하기의 평가를 행하였다.
(표면거칠기의 측정)
(주)코사카연구소제 표면거칠기계 SE300－39를 이용하여, 두께 3mm, 가로세로 150mm의 사출 성형품 표면의 미세한 요철의 깊이 및 높이를 JIS B0601에 준하여 측정하였다. 그 측정치를 기초로 질량평균표면거칠기를 산출하였다.
(휨강도의 측정)
JIS K7171에 준하여 측정을 행하였다.
(휨탄성률의 측정)
JIS K7171에 준하여 측정을 행하였다.
(샤르비 충격강도의 측정)
JIS K7111에 준하여 측정을 행하였다.
Figure 112018038355760-pct00001
Figure 112018038355760-pct00002
실시예 1과 비교예 1은 아크릴 수지 그래프트 디메틸폴리실록산 고무(엘라스토머)의 사용의 유무에 있어서 상위하다.
엘라스토머를 사용한 실시예 1의 성형품은 엘라스토머를 사용하지 않는 비교예 1의 성형품과 비교하여, 충격강도 및 외관(표면거칠기)이 현저하게 뛰어났다.
마찬가지 결과는 실시예 5와 비교예 5의 비교에 있어서도 얻어졌다.
실시예 1과 비교예 2는 엘라스토머와 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)에 있어서 상위하다.
본 발명에서 규정하는 엘라스토머와 유리섬유의 질량비의 범위(0.10~0.30)를 만족하지 않는 질량비(0.50)의 비교예 2의 성형품은 「강성」의 지표인 휨강도가 실시예 1의 성형품보다 떨어져 있었다.
실시예 4와 비교예 3은 엘라스토머에 있어서의 그래프트의 유무에 있어서 상위하다.
아크릴 수지로 그래프트한 엘라스토머를 이용한 실시예 4의 성형품은 그래프트 없는 엘라스토머를 이용한 비교예 3의 성형품보다 외관이 현저하게 뛰어났다.
실시예 4와 비교예 4는 엘라스토머와 유리섬유의 질량비에 있어서 상위하다.
본 발명에서 규정하는 엘라스토머와 유리섬유의 질량비의 범위(0.10~0.30)를 만족하지 않는 질량비(0.05)의 비교예 4의 성형품은 실시예 1의 성형품과 비교하여 충격강도 및 외관이 떨어져 있었다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 여러 가지 산업분야에서 이용하는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 폴리카보네이트 수지 조성물로서,
    당해 폴리카보네이트 수지 조성물이 폴리카보네이트 수지와, 집속제로 표면처리된 유리섬유와, 엘라스토머를 포함하고,
    당해 유리섬유가 4~15㎛의 질량평균섬유직경 및 60~350㎛의 질량평균섬유길이를 가지고,
    당해 엘라스토머가 아크릴 수지가 그래프트한 디메틸폴리실록산 고무이고,
    당해 폴리카보네이트 수지와 당해 유리섬유의 질량비(폴리카보네이트 수지：유리섬유)가 80~95：5~20이고,
    당해 엘라스토머와 당해 유리섬유의 질량비(엘라스토머/유리섬유)가 0.10~0.30인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    집속제가 비스페놀 A 타입의 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    비스페놀 A 타입의 에폭시 수지가 450~5000g/eq의 에폭시 당량을 가지는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘라스토머가 당해 엘라스토머의 총질량에 대해 10~40질량%의 아크릴 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘라스토머가 입자 형상이고 또한 0.1~0.5㎛의 1차 입자경을 가지는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    사출 성형용 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형한 물품.
  8. 제7항에 있어서,
    사출 성형품인 것을 특징으로 하는 물품.
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