KR20060062097A - Method for producing electrostatic dissipative polymers and blends of thermoplastic polymers and electrostatic dissipative polymers - Google Patents

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KR20060062097A
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Abstract

정전 분산능을 향상시키는 리튬화합물을 고분자 수지에 분산시켜, 정전기 방지 특성 및 전도성이 우수하고, 고분자 수지와의 가공성 및 상용성이 우수하여 리튬화합물이 용출되지 않으므로 포장되는 제품에 나쁜 영향을 미치지 않으며, 다양한 고분자 수지에 적용 가능하고, 재활용이 가능한 반영구적인 전도성 고분자 수지를 제조할 수 있으며, 아울러 물성이 우수한 포장 재료를 제조할 수 있는, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법이 개시된다. 상기 고분자 수지의 제조방법은 트윈스크류 압출기 등 다양한 종류의 혼련기를 사용하여 리튬화합물을 고분자 수지에 물리적으로 혼련함으로서, 리튬화합물이 균일하게 분산된, 정전분산능을 가지는 고분자 수지를 제조하는 공정, 또는 리튬화합물을 고분자 수지의 중합 제조시 단량체와 함께 첨가하고 중합하여 리튬화합물을 고분자 수지의 주쇄에 유도함으로서, 리튬화합물이 균일하게 분산된, 정전분산능을 가지는 고분자 수지를 제조하는 공정을 포함한다.
Disperses the lithium compound that improves the electrostatic dispersibility in the polymer resin, and has excellent antistatic properties and conductivity, and excellent processability and compatibility with the polymer resin so that the lithium compound is not eluted, and thus does not adversely affect the packaged product. The method of manufacturing a polymer resin and a polymer resin mixture having electrostatic dispersion ability, which can be applied to various polymer resins, can produce semi-permanent conductive polymer resins that can be recycled, and can also prepare packaging materials with excellent physical properties. Is initiated. The manufacturing method of the polymer resin is a step of physically kneading the lithium compound to the polymer resin by using various kinds of kneaders, such as twin screw extruder, to produce a polymer resin having an electrostatic dispersion ability, uniformly dispersed lithium compound, or A method of preparing a polymer resin having an electrostatic dispersion ability in which a lithium compound is uniformly dispersed by inducing a lithium compound to the main chain of the polymer resin by adding and polymerizing the lithium compound together with the monomer in the polymerization preparation of the polymer resin is carried out.

정전분산능, 전기 전도성, 리튬화합물, 폴리우레탄, 상용성, 혼련.Electrostatic dispersion, electrical conductivity, lithium compound, polyurethane, compatibility, kneading.

Description

정전 분산능을 가지는 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법{Method for producing electrostatic dissipative polymers and blends of thermoplastic polymers and electrostatic dissipative polymers} [Method for producing electrostatic dissipative polymers and blends of thermoplastic polymers and electrostatic dissipative polymers}

본 발명은 정전 분산능을 가지는 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정전 분산능을 향상시키는 리튬화합물을 고분자 수지에 분산시켜, 정전기 방지 특성 및 전도성이 우수하고, 고분자 수지와의 가공성 및 상용성이 우수하여 리튬화합물이 용출되지 않는, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability, and more particularly, by dispersing a lithium compound that improves the electrostatic dispersion ability in the polymer resin, excellent antistatic properties and conductivity, The present invention relates to a process for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability in which lithium compounds are not eluted due to excellent processability and compatibility with resins.

현재 정전기 방지 소재로 널리 사용되고 있는 전도성 수지로는 이온 전도(ionic conduction)성 수지와 전자 전도(electrical conduction)성 수지가 있으며, 이와 같은 전도성 수지의 표면 저항률은 ASTM D-257법에 의하여 측정시 통상 1×103 내지 1×1012Ω/square이다. 이 중 이온 전도성 수지는 일반적으로 전도성 유기화합 물을 고분자 수지에 첨가하거나, 최종 제품의 고분자 수지 표면에 코팅하여 제조되는데, 상기 전도성 유기화합물이 첨가된 고분자 수지는 수지의 물성이 저하되는 문제점이 있고, 상기 전도성 유기화합물이 최종 제품에 코팅되는 경우는 코팅된 전도성 화합물이 쉽게 박리되어 전도성을 상실하고, 재활용이 불가능하다는 문제점이 있다. 상기 전자 전도성 수지, 즉 전자의 전도를 직접 유도하는 전도성 무기 화합물을 고분자 수지에 분산시킴으로서 제조되는 전도성 수지는 전도성 무기 화합물을 다량 포함하므로 고분자 수지 자체의 물성이 심하게 저하되며, 전도성 무기 화합물이 고분자 수지 밖으로 쉽게 용출되고 박리되어 포장되는 제품에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있다. 특히, 정전분산능을 향상시키기 위한 전도성 무기 화합물로서 가장 널리 사용되는 카본블랙(carbon black)을 사용할 경우, 전체 고분자수지에 대해 10 중량% 이상의 많은 양을 분산하여야 하고, 이로 인해 시간이 지남에 따라 자연적으로 카본블랙이 고분자 수지로부터 용출되어 포장되는 제품에 흡착하며, 특히 외부로부터 물리적인 힘이 고분자 수지에 가해지는 경우에는 카본블랙이 다량 용출되어 제품에 치명적인 손상을 입히는 문제점이 있다.
The conductive resins currently widely used as antistatic materials include ionic conduction resins and electrical conduction resins. The surface resistivity of such conductive resins is generally measured by ASTM D-257. 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω / square. Among these, the ion conductive resin is generally prepared by adding a conductive organic compound to the polymer resin or coating the surface of the polymer resin of the final product. The polymer resin to which the conductive organic compound is added has a problem of deteriorating the physical properties of the resin. In the case where the conductive organic compound is coated on the final product, the coated conductive compound is easily peeled off, thus losing conductivity and recycling is impossible. The conductive resin prepared by dispersing the electronic conductive resin, ie, the conductive inorganic compound that directly induces conduction of electrons, in the polymer resin contains a large amount of the conductive inorganic compound, so that the physical properties of the polymer resin itself are severely degraded, and the conductive inorganic compound is the polymer resin. There is a problem that adversely affects products that are easily eluted out and peeled out and packed. In particular, when using carbon black which is most widely used as a conductive inorganic compound to improve the electrostatic dispersion ability, it is necessary to disperse a large amount of 10% by weight or more with respect to the entire polymer resin, and as a result, Naturally, carbon black is eluted from the polymer resin and adsorbed onto the packaged product, and in particular, when physical force is applied to the polymer resin from the outside, a large amount of carbon black is eluted to cause fatal damage to the product.

따라서, 본 발명의 목적은 정전 분산능을 향상시키는 리튬화합물을 고분자 수지에 분산시켜, 정전기 방지 특성 및 전도성이 우수하고, 고분자 수지와의 가공성 및 상용성이 우수하여 리튬화합물이 용출되지 않으므로 포장되는 제품에 나쁜 영향을 미치지 않는 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to disperse a lithium compound that improves the electrostatic dispersibility in the polymer resin, excellent antistatic properties and conductivity, excellent processability and compatibility with the polymer resin, so that the lithium compound is not eluted It is to provide a method for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability that does not adversely affect the product.

본 발명의 다른 목적은 다양한 고분자 수지에 적용 가능하고, 재활용이 가능한 반영구적인 전도성 고분자 수지를 제조할 수 있으며, 물성이 우수한 포장 재료를 제조할 수 있는, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is applicable to a variety of polymer resins, can produce a semi-permanent conductive polymer resin that can be recycled, and can produce a packaging material excellent in physical properties, a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability It is to provide a manufacturing method.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제조되는 정전분산능을 가진 고분자 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 20중량부의 리튬화합물을 고분자 수지에 물리적으로 혼련(mixing)하여 분산시키는 공정, 또는 고분자 수지의 중합 제조시 단량체와 함께 리튬화합물을 투입하여 고분자 수지의 주쇄에 유도함으로서 분산시키는 공정을 포함하는 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a step of physically kneading (mixing) and dispersing 0.1 to 20 parts by weight of a lithium compound to the polymer resin with respect to 100 parts by weight of the polymer resin having an electrostatic dispersion ability, or of the polymer resin Provided is a method for preparing a polymer resin and a polymer resin mixture having a electrostatic dispersion ability, including the step of dispersing by introducing a lithium compound with a monomer in the polymer production in the main chain of the polymer resin.

여기서 상기 리튬화합물은 5-리티오설포아이소프탈릭산(5-Lithiosulfo Isophthalic acid or 5-Sulfoisophthalic acid monolithium salt), 3,5-디아이오도-2-하이드록시벤조익에시드리튬염(3,5-Diiodo-2-hydroxybenzoic acid lithium salt), 3,5-디아이오도살리사이클릭에시드리튬염(3,5-Diiodosalicyclic acid lithium salt), 베타-하이드록시피루빅에시드리튬염 수화물(Beta-hydroxypyruvic acid lithium salt hydrate), 카바모일포스페이트디리튬염(Carbamoylphosphate dilithium salt), 파라-톨루엔설피닉에시드리튬염(p-toluenesulfinic acid lithium salt), 폴리(에틸렌-코-메타크릴릭에시드)리튬염(Poly(ethylene-co-methacrylic acid) lithium salt), 무수 톨루엔-4-설피닉에시드리튬염(Toluene-4-sulfinic acid lithium salt anhydrous) 이들의 혼합물 등일 수 있고, 상기 정전 분산능을 가진 고분자 수지는 폴리우레탄, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Glycol modified polyethylene terephthalate: PETG), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레트, 이들의 혼합물 등일 수 있으며, 상기 고분자 수지 혼합물은 상기 정전 분산능을 가진 고분자 수지가 다른 합성 수지와 블렌딩되어진 것일 수 있다.
Wherein the lithium compound is 5-Lithiosulfo Isophthalic acid or 5-Sulfoisophthalic acid monolithium salt, 3,5-Diiodo-2-hydroxybenzoic ecid lithium salt (3,5- Diiodo-2-hydroxybenzoic acid lithium salt), 3,5-Diiodosalicyclic acid lithium salt, 3,5-Diiodosalicyclic acid lithium salt, beta-hydroxypyruvicescithium lithium salt hydrate (Beta-hydroxypyruvic acid lithium salt) hydrate), carbamoylphosphate dilithium salt, para-toluenesulfinic acid lithium salt, poly (ethylene-co-methacrylic acid) lithium salt (Poly (ethylene- co-methacrylic acid) lithium salt), anhydrous toluene-4-sulfinic acid lithium salt anhydrous, a mixture thereof, and the like, and the polymer resin having electrostatic dispersing ability is polyurethane, glycol Modified Polyethylene Terephthalate (Glycol modified polyethylene terephthalate (PETG), polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, acrylonitrile butadiene styrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, mixtures thereof, and the like, wherein the polymer resin mixture is The polymer resin having the dispersibility may be blended with another synthetic resin.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 정전 분산능을 가진 고분자 수지로서 폴리우레탄을 선택하여, 본 발명에 따른 정전 분산능을 가진 고분자 수지의 제조방법을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 폴리우레탄 수지에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 사용되는 폴리우레탄은 전기 전도성이 우수하여 정전기 방지 소재로 널리 이용되고 있는 것으로서, 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycols: PEG), 디이소시아네이트 및 필요에 따라 사슬 연장제를 반응시켜 제조할 수 있다. 본 발명에 유용한 폴리에틸렌글리콜은 화학식 H-(OCH2CH2)n-OH (여기서, n은 반복하는 에틸렌 에테르 단위의 수로서, 약 11 내지 110이다)의 선형 중합체로서, 중량평균 분자량이 약 500 내지 5,000, 바람직하게는 600 내지 4,000이다. 상기 디이소시아네이트는 방향족 또는 지방족 디이소시아네이트로서, 예를 들면, 1,4-디이소시아네이토벤젠(PPDI), 4,4'-메틸렌-비스(페닐이소시아네이트) (MDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), m-크실렌 디이소시아네이트(XDI), 1,4-시클로헥실 디이소시아네이트(CHDI), 이들의 혼합물 등을 상기 디이소시아네이트로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 4,4'-메틸렌-비스(페닐이소시아네이트)를 상기 디이소시아네이트로 사용할 수 있다. 상기 사슬 연장제는 2 내지 6개의 탄소 원자를 가지며, 일차 알코올기를 함유하는 지방족 단쇄 글리콜, 또는 2 내지 10개의 탄소 원자를 가지는 방향족 글리콜로서, 바람직하게는 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판 디올, 1,4-부탄 디올, 1,5- 펜탄 디올, 1,4-시클로헥산-디메탄올, 히드로퀴논 비스(디-히드록시에틸)에테르, 1,6-헥산 디올, 이들의 혼합물 등을 상기 사슬 연장제로 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 1,4-부탄 디올을 상기 사슬 연장제로 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 폴리우레탄은 몰 기준으로, 폴리에틸렌글리콜 1몰에 대하여 0.1 내지 15.0몰, 바람직하게는 0.2 내지 6.1몰의 사슬 연장제와, 사슬 연장제 및 폴리에틸렌글리콜 전체 1.0몰에 대하여 0.97 내지 1.02몰, 바람직하게는 1.0몰의 디이소시아네이트를 100℃ 이상, 바람직하게는 120℃이상의 온도에서 원-샷 중합 반응으로 동시에 반응시켜 얻을 수 있다. 여기서 상기 사슬 연장제의 사용량이 폴리에틸렌글리콜 1몰에 대하여 0.1몰 미만이면 반응성이 저하되어 고분자 수지를 형성하지 못할 우려가 있고, 15.0몰을 초과하면 전기적 특성이 저하되는 문제가 있다. 상기 중합 반응의 반응 온도는 통상 180℃ 내지 250℃이고, 얻어진 폴리우레탄 수지의 중량 평 균 분자량은 150,000 내지 350,000이다. 상기 폴리우레탄 수지는 폴리에틸렌글리콜 자체의 극성기와 더불어 친수성 폴리머를 형성하기 때문에 우수한 전기 전도성을 가지며, 이온 전도성 물질이므로, 적용 분야 및 가공 조건이 매우 광범위하고, 비교적 저가일 뿐만 아니라, 재활용이 가능하다는 장점이 있으며, 표면저항률이 5×109∼2×1010 Ω/square 수준으로 전도성이 다른 고분자 수지에 비하여 우수한 특징을 가지고 있다
Polyurethane is selected as the polymer resin having an electrostatic dispersion ability according to the present invention, and a method for producing a polymer resin having an electrostatic dispersion ability according to the present invention will be described in detail. However, the scope of the present invention is not limited to the polyurethane resin. Polyurethane used in the present invention is widely used as an antistatic material due to its excellent electrical conductivity, and may be prepared by reacting polyethylene glycols (PEG), diisocyanate and, if necessary, a chain extender. Polyethyleneglycols useful in the present invention are linear polymers of the formula H- (OCH 2 CH 2 ) n -OH, where n is the number of repeating ethylene ether units, from about 11 to 110, with a weight average molecular weight of about 500 To 5,000, preferably 600 to 4,000. The diisocyanate is an aromatic or aliphatic diisocyanate, for example, 1,4-diisocyanatobenzene (PPDI), 4,4'-methylene-bis (phenylisocyanate) (MDI), 1,5-naphthalene di Isocyanates (NDI), m-xylene diisocyanate (XDI), 1,4-cyclohexyl diisocyanate (CHDI), mixtures thereof and the like can be used as the diisocyanate, preferably 4,4'-methylene-bis (Phenyl isocyanate) can be used as the diisocyanate. The chain extender is an aliphatic short chain glycol having 2 to 6 carbon atoms and containing a primary alcohol group, or an aromatic glycol having 2 to 10 carbon atoms, preferably diethylene glycol, 1,3-propane diol, 1,4-butane diol, 1,5-pentane diol, 1,4-cyclohexane-dimethanol, hydroquinone bis (di-hydroxyethyl) ether, 1,6-hexane diol, mixtures thereof and the like to extend the chain Zero and most preferably 1,4-butane diol may be used as the chain extender. The polyurethane used in the present invention is 0.1 to 15.0 moles, preferably 0.2 to 6.1 moles of chain extender for 1 mole of polyethylene glycol, and 0.97 to 1.02 for 1.0 mole of chain extender and total polyethylene glycol on a molar basis. Moles, preferably 1.0 moles of diisocyanate, can be obtained by simultaneously reacting in a one-shot polymerization reaction at a temperature of at least 100 ° C, preferably at least 120 ° C. If the amount of the chain extender used is less than 0.1 mole with respect to 1 mole of polyethylene glycol, there is a concern that the reactivity may not be formed, and if the amount of the chain extender is greater than 15.0 mole, electrical properties may be deteriorated. The reaction temperature of the said polymerization reaction is 180 degreeC-250 degreeC normally, and the weight average molecular weight of the obtained polyurethane resin is 150,000-350,000. Since the polyurethane resin forms a hydrophilic polymer together with the polar group of polyethylene glycol itself, it has excellent electrical conductivity and is an ion conductive material. The surface resistivity is 5 × 10 9 to 2 × 10 10 Ω / square, which is superior to other polymer resins having high conductivity.

상기의 폴리우테탄 수지에 전도성을 더욱 향상시키기 위하여, 본 발명에 따른 폴리우레탄 수지는 유기 분자의 결합으로 형성된 유기 화합물을 포함한다. 이와 같은 유기화합물로는 리튬화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 이와 같은 리튬화합물의 구체적인 예로는 5-리티오설포아이소프탈릭산, 3,5-디아이오도-2-하이드록시벤조익에시드리튬염, 3,5-디아이오도살리사이클릭에시드리튬염, 베타-하이드록시피루빅에시드리튬염수화물, 카바모일포스페이트디리튬염, 파라-톨루엔설피닉에시드리튬염, 폴리(에틸렌-코-메타크릴릭에시드)리튬염, 무수톨루엔-4-설피닉에시드리튬염 및 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으며, 바람직하게는 5-리티오설포아이소프탈릭산(5-Lithiosulfo Isophthalic acid or 5-Sulfoisophthalic acid monolithium salt)를 사용할 수 있다. 이와 같은 리튬화합물을 폴리우레탄 등의 고분자 수지에 분산시키는 방법은, 트윈스크류 압출기(twin screw extruder) 등 다양한 종류의 혼련기(mixer)를 사용하여 물리적으로 혼련(mixing)함으로서 리튬화합물이 균일하게 분산된 폴리우레탄을 제조하는 방법, 또는 폴리에틸렌글리콜, 디이소시아네이트 및 필요에 따라 사슬 연장제를 반응시키는 공정에 첨가하여 폴리우레탄을 중합함으로써, 상기 리튬화합물을 고분자 수지의 주쇄(backbone)에 유도하여, 리튬화합물이 균일하게 분산된 폴리우레탄을 제조하는 방법일 수 있다. 상기 리튬화합물의 사용량은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 약 0.1 내지 20중량부인 것이 바람직하며, 만일 리튬화합물의 사용량이 0.1중량부 미만이면 정전기 분산 및 전도성 향상 효과가 미미하고, 20중량부를 초과하면 전기적 특성의 향상 없이 폴리우레탄의 물성을 저하시키는 문제가 있다.
In order to further improve the conductivity of the above polyurethane resin, the polyurethane resin according to the present invention includes an organic compound formed by bonding of organic molecules. It is preferable to use a lithium compound as such an organic compound, and specific examples of such a lithium compound include 5-rithiosulfoisophthalic acid, 3,5-dioodo-2-hydroxybenzoic acid rithium salt, 3,5-Diodo salicylic cyclic rithium salt, beta-hydroxypyruvic escilitium chloride, carbamoyl phosphate dilithium salt, para-toluene sulfinic edric lithium salt, poly (ethylene-co-methacrylic acid) Lithium salt, anhydrous toluene-4-sulfonic escilitrium salt, and mixtures thereof may be exemplified, preferably 5-Lithiosulfo Isophthalic acid or 5-Sulfoisophthalic acid monolithium salt ) Can be used. The method of dispersing such a lithium compound in a polymer resin such as polyurethane is performed by physically kneading using various kinds of mixers such as a twin screw extruder to uniformly disperse the lithium compound. Polymerizing the polyurethane by adding to a process for producing a prepared polyurethane or a process for reacting polyethylene glycol, diisocyanate and chain extender as necessary, thereby inducing the lithium compound to the backbone of the polymer resin, It may be a method of producing a polyurethane in which the compound is uniformly dispersed. The amount of the lithium compound is preferably about 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of polyurethane resin, and if the amount of the lithium compound is less than 0.1 part by weight, the effect of electrostatic dispersion and conductivity is insignificant. There is a problem of lowering the physical properties of the polyurethane without improving the electrical properties.

본 발명에 따라 제조된 정전 분산능을 가진 고분자 수지로는 폴리우레탄, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 예시할 수 있고, 본 발명에 따른 고분자 수지 혼합물은 상기 정전 분산능을 가진 고분자 수지가 상기에서 예시한 바와 같은 통상의 다른 합성 수지와 블렌딩되어진 것일 수 있으며, 이들은 정전기 방지 성능을 가진 포장 재료 등 각종 용도에 사용될 수 있다.
Polymer resins having electrostatic dispersibility prepared according to the present invention include polyurethane, glycol-modified polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, acrylonitrile butadiene styrene, polycarbonate, polymethyl meta The polymer resin mixture according to the present invention may be one in which the polymer resin having the electrostatic dispersion ability is blended with another conventional synthetic resin as exemplified above, They can be used in various applications such as packaging materials having antistatic properties.

이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples. The following examples are intended to illustrate the present invention more specifically, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.

[실시예 1 내지 4, 및 비교예 1] 5-리티오설포아이소프탈릭산을 이용한 정전 분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조 [Examples 1 to 4 and Comparative Example 1] Preparation of Polymer Resin and Polymer Resin Mixture Having Electrostatic Dispersion Capability Using 5-Lithiosulfoisophthalic Acid

하기 표 2에 나타낸 함량의 5-리티오설포아이소프탈릭산 및 폴리우레탄(SK케미칼(주), SKYTHANE P170A)을 트윈스크류 압출기를 이용하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 공정조건으로 혼련(mixing)하여, 5-리티오설포아이소프탈릭산이 분산된 폴리우레탄 수지를 제조하였으며, 제조된 폴리우레탄 수지를 고온의 프레스(hot plate press)를 이용하여 180℃의 온도에서 두께 2mm의 균일한 평판 시편을 제조하였다. 다음으로, 상기 제조된 시편의 정전기 방지 목적의 포장 재료로서의 성능을 평가하기 위하여 전기적 특성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.Mixing of 5-lithiosulfoisophthalic acid and polyurethane (SK Chemical Co., Ltd., SKYTHANE P170A) of the contents shown in Table 2 under the process conditions as shown in Table 1 using a twin screw extruder To prepare a polyurethane resin in which 5-lithiosulfoisophthalic acid was dispersed, and to prepare a uniform flat specimen having a thickness of 2 mm at a temperature of 180 ° C. using a hot plate press. Prepared. Next, in order to evaluate the performance of the prepared specimen as a packaging material for the antistatic purpose, it is shown in Table 2 by measuring the electrical properties.

Figure 112004056972210-PAT00001
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Figure 112004056972210-PAT00002
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상기 표 2에서, "표면저항률" 및 "체적저항률"은 ASTM D-257 규정에 따라, 온도 23±1℃, 상대습도 50±5%의 조건에서 24시간 방치한 후 측정한 값이고, "Static decay time"은 FTMC-101C 규정에 따라 시험편이 1000 Voltage에서 10 Voltage로 방전되는데 걸리는 시간이다. 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 5-리티오설포아이소프탈릭산이 물리적으로 혼련되어 분산된 실시예 1 내지 4의 폴리우레탄의 전기적 특성이 비교예 1의 전기적 특성보다 우수함을 알 수 있다.
In Table 2, "surface resistivity" and "volume resistivity" are measured after leaving for 24 hours at a temperature of 23 ± 1 ° C. and a relative humidity of 50 ± 5% according to ASTM D-257, and “Static decay time "is the time taken for the specimen to discharge from 1000 to 10 voltage in accordance with FTMC-101C. As shown in Table 2, it can be seen that the electrical properties of the polyurethanes of Examples 1 to 4 in which 5-rithiosulfoisophthalic acid is physically kneaded and dispersed are superior to those of Comparative Example 1.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법은, 정전 분산능을 향상시키는 리튬화합물을 고분자 수지에 분산시켜, 정전기 방지 특성 및 전도성이 우수하고, 고분자 수지와의 가공성 및 상용성이 우수하여 리튬화합물이 용출되지 않으므로 포장되는 제품에 나쁜 영향을 미치지 않는, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물을 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한 상기 제조방법은 다양한 고분자 수지에 적용 가능 하고, 재활용이 가능한 반영구적인 전도성 고분자 수지를 제조할 수 있으며, 물성이 우수한 포장 재료를 제조할 수 있는 장점이 있다.As described above, the method for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability according to the present invention, by dispersing a lithium compound to improve the electrostatic dispersion ability in the polymer resin, it is excellent in antistatic properties and conductivity, Since the lithium compound is not eluted due to excellent processability and compatibility with the polymer resin, there is an advantage in that a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability, which does not adversely affect a packaged product, can be prepared. In addition, the manufacturing method can be applied to a variety of polymer resins, it is possible to manufacture a semi-permanent conductive polymer resin can be recycled, there is an advantage that can produce a packaging material excellent in physical properties.

Claims (6)

제조되는 정전분산능을 가진 고분자 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 20중량부의 리튬화합물을 고분자 수지에 물리적으로 혼련하여 분산시키는 공정, 또는 고분자 수지의 중합 제조시 단량체와 함께 리튬화합물을 투입하여 고분자 수지의 주쇄에 유도함으로서 분산시키는 공정을 포함하는, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법.A process of physically kneading and dispersing 0.1 to 20 parts by weight of a lithium compound to a polymer resin based on 100 parts by weight of a polymer resin having an electrostatic dispersion ability, or in preparing a polymer resin to introduce a lithium compound together with a monomer to polymer polymer resin A method for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability, comprising the step of dispersing by induction into the main chain. 제1항에 있어서, 상기 리튬 화합물은 5-리티오설포아이소프탈릭산, 3,5-디아이오도-2-하이드록시벤조익에시드리튬염, 3,5-디아이오도살리사이클릭에시드리튬염, 베타-하이드록시피루빅에시드리튬염수화물, 카바모일포스페이트디리튬염, 파라-톨루엔설피닉에시드리튬염, 폴리(에틸렌-코-메타크릴릭에시드)리튬염, 무수톨루엔-4-설피닉에시드리튬염 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법.The method of claim 1, wherein the lithium compound is 5-rithiosulfoisophthalic acid, 3,5-dioodo-2-hydroxybenzoic icedithium salt, 3,5-dioodo salicyclic edric lithium salt, Beta-hydroxypyruvicescithium lithium hydrate, carbamoyl phosphate dilithium salt, para-toluene sulfinic esidium salt, poly (ethylene-co-methacrylic acid) lithium salt, toluene-4-sulfonic escid lithium Method for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability, selected from the group consisting of salts and mixtures thereof. 제1항에 있어서, 상기 정전 분산능을 가진 고분자 수지는 폴리우레탄 수지이며, 상기 폴리우레탄 수지의 중합은 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판 디올, 1,4-부탄 디올, 1,5- 펜탄 디올, 1,4-시클로헥산-디메탄올, 히드로퀴논 비스(디-히드록시에틸)에테르, 1,6-헥산 디올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 사슬 연장제의 존재 하에서 수행되는 것인, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymer resin having an electrostatic dispersion ability is a polyurethane resin, the polymerization of the polyurethane resin is diethylene glycol, 1,3-propane diol, 1,4-butane diol, 1,5-pentane Diol, 1,4-cyclohexane-dimethanol, hydroquinone bis (di-hydroxyethyl) ether, 1,6-hexane diol, and mixtures thereof, which is carried out in the presence of a chain extender selected from the group consisting of Method for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability. 제3항에 있어서, 상기 사슬 연장제의 사용량은 상기 폴리우레탄의 중합에 사용되는 폴리에틸렌글리콜 1몰에 대하여 0.1 내지 15.0몰인 것인, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법.The method according to claim 3, wherein the amount of the chain extender used is 0.1 to 15.0 moles based on 1 mole of polyethylene glycol used for the polymerization of the polyurethane. 제3항에 있어서, 상기 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법은, 리튬화합물을 폴리에틸렌글리콜, 디이소시아네이트 및 사슬 연장제를 반응시키는 공정에 첨가하여 폴리우레탄을 중합함으로써, 상기 리튬화합물을 고분자 수지의 주쇄에 유도하여, 리튬화합물이 균일하게 분산된 폴리우레탄을 제조하는 방법인 것인, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조방법.The method of producing a polymer resin and a polymer resin mixture having an electrostatic dispersion ability according to claim 3, wherein the lithium is added to a step of reacting polyethylene glycol, a diisocyanate and a chain extender to polymerize polyurethane. A method for producing a polymer resin and a polymer resin mixture having electrostatic dispersion ability, which is a method of producing a polyurethane in which a compound is uniformly dispersed by inducing a compound in a main chain of a polymer resin. 제1항에 있어서, 상기 정전 분산능을 가진 고분자 수지는 폴리우레탄, 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이며, 상기 고분자 수지 혼합물은 상기 정전 분산능을 가진 고분자 수지가 다른 합성 수지와 블렌딩되어진 것인, 정전분산능을 가진 고분자 수지 및 고분자 수지 혼합물의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the polymer resin having electrostatic dissipation capacity is polyurethane, glycol modified polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, acrylonitrile butadiene styrene, polycarbonate, polymethyl meta It is selected from the group consisting of acrylates and mixtures thereof, wherein the polymer resin mixture is a polymer resin having an electrostatic dispersion ability and a polymer resin mixture, wherein the polymer resin having the electrostatic dispersion ability is blended with another synthetic resin. Way.
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