KR20130077704A - 초고유동 폴리카보네이트 수지, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 도광판 - Google Patents

초고유동 폴리카보네이트 수지, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 도광판 Download PDF

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Abstract

본 발명의 초고유동 폴리카보네이트 수지는 폴리카보네이트 100 중량부; 및 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 인계고분자 0.001 내지 1 중량부를 포함한다:
[화학식 1]
Figure pat00012

(상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5 알킬렌, C1-C5 알킬리덴, C5-C6 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2-이고, R은 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C6 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C12 아릴기 또는 할로겐 원자이며, a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, n은 3 내지 500의 정수임).

Description

초고유동 폴리카보네이트 수지, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 도광판{HIGH MELT FLOW POLYCARBONATE RESIN, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND LIGHT GUIDE PLATE COMPRISING THEREOF}
본 발명은 초고유동 폴리카보네이트 수지, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 도광판에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 특정 구조를 갖는 고분자형 사슬 절단제를 적용하여 반응압출하여도 투명성이나 색상을 저하시키지 않고 유동성을 크게 향상시킨 초고유동 폴리카보네이트 수지, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 도광판에 관한 것이다.
최근에는 휴대전화에 사용되는 액정표시장치가 더욱 박형화, 대형화 되면서 점점 더 얇은 두께의 도광판을 요구하고 있다. 실제 조립되어 있는 도광판의 일반적인 수준은 두께가 0.5mm 내외이지만 가장 얇은 것은 0.3mm 정도까지도 있고 앞으로 그 두께는 더욱 얇아지는 추세에 있다. 또한 휴대전화 기기의 액정표시장치 크기는 종전에 2~3인치 수준이었으나, 최근에는 3~4인치 이상으로 크기가 대형화되는 경향이다.
이러한 초박형, 대형 휴대기기용 액정표시장치에 사용되는 도광판을 제조하기 위해서는 종래의 성형온도보다 높은 온도에서 성형해야 충분한 유동성 및 전사성을 확보할 수 있게 된다. 하지만 폴리카보네이트 수지는 고온, 특히 360℃ 이상에서는 열분해에 의한 황변 문제가 심각하게 발생하여 성형을 위해 단순히 온도를 높이는 것만으로는 불충분하다. 따라서 유동성을 종전보다 향상시키면서 열안정성이 우수하고 성형 후 색상이 양호한 폴리카보네이트 수지를 사용하여 적절한 가공온도 조건에서 도광판을 성형하는 것이 필요하다.
기계적 강도를 유지하면서 유동성을 개선하기 위해 일본특허 특개 2001-208917호는 tert-옥틸 페녹시기를 말단기로 가지는 방향족 폴리카보네이트를, 그리고 일본특허 특개 2001-208918호는 장쇄알킬페녹시기를 말단기로 가지는 방향족 폴리카보네이트를 각각 개시하고 있다. 또한 특개2001-215336호는 지방족 세그먼트를 가지는 코폴리에스테르 카보네이트(copolyester carbonate)와 방향족 폴리카보네이트로 이루어진 유동성 개선 수지 조성물을 사용하여 제조한 도광판 및 그 제조방법을 개시하고 있다. 일본특허 특개 2004-059914호는 투명성 및 유동성이 우수한 수지로 폴리카보네이트 수지와 실록산 화합물로 이루어진 조성물을 개시하고 있다.
폴리카보네이트 수지의 유동성을 향상시키는 또 다른 방법으로는 유동성이 우수한 구성성분을 수지 사슬 내에 도입하여 공중합하는 것이다. 일본특허 특개평5-078468호는 레졸신(resorcin) 또는 치환 레졸신을 공중합함함으로써 기계적 물성 및 유동성이 우수한 폴리카보네이트 수지를 제안하고 있다. 미국특허 7,425,358호는 디하이드록시 디페닐 에테르를 포함하는 공중합 폴리카보네이트를 통해 유동성이 우수한 수지를 개시하고 있다.
상기의 기술들은 각각 유동성이 우수한 구조로 말단기 또는 주쇄를 변경하거나 또는 유동성이 우수한 이종 수지 및 화합물/첨가제와의 혼합을 통해 폴리카보네이트의 유동성을 향상시키는 것을 제안하고 있다. 상기의 기술 중 말단기를 변경하거나 공중합을 하는 등의 방법은 중합반응 공정에서의 변경을 요구하므로 반응성, 공정수율, 타 그레이드와의 오염 등 고려해야할 변수가 많아 적용하기에 까다로운 측면이 있다. 그리고 무엇보다도 상기에 제안된 기술에 근거한 수지로는 크기가 3인치 이상이고 두께가 0.5mm 내외인 대형 박형 도광판을 사출하는 데에 있어 충분한 유동성을 얻기가 어려워 미성형이 발생하는 경우가 대부분이다. 또한 사출온도 증가 등을 통해 성형성은 확보되더라도 열안정성이나 색상이 저하되는 문제가 있어 실제 도광판에 적용하기에는 적합하지 않다고 할 수 있다.
본 발명의 목적은 폴리카보네이트 수지 본래의 유동성을 크게 향상시킨 초고유동 폴리카보네이트 수지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 투명성이나 색상을 저하시키지 않는 초고유동 폴리카보네이트 수지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 박막형 고온고속 사출시 수지의 열적 안정성을 확보하고, 열안정제 및 이형제 등의 첨가제 투입시 부가 반응을 방지하여 수지의 물성 변화를 억제할 수 있는 초고유동 폴리카보네이트 수지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 중합반응 공정을 변경하지 않고 기존에 만들어진 폴리카보네이트 수지를 사용하여 반응압출함으로서, 초고유동성 폴리카보네이트 수지를 매우 효과적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반응압출을 통해 유동이 다른 수지로의 전환시 중간 생성물 발생을 줄이면서 중합반응 공정의 변화 없이 초고유동 및 다양한 목표 유동성을 가지는 초고유동 폴리카보네이트 수지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 대형 박형 도광판을 사출하는 데에 적합한 초고유동 폴리카보네이트 수지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 초고유동 폴리카보네이트 수지를 적용한 도광판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 한 관점은 초고유동 폴리카보네이트 수지에 관한 것이다. 상기 초고유동 폴리카보네이트 수지는 폴리카보네이트 100 중량부; 및 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 인계고분자 0.001 내지 1 중량부를 포함한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5 알킬렌, C1-C5 알킬리덴, C5-C6 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2-이고, R은 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C6 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C12 아릴기 또는 할로겐 원자이며, a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, n은 3 내지 500의 정수임).
상기 폴리카보네이트는 중량평균분자량이 15,000 내지 25,000 g/mol 일 수 있다.
상기 인계고분자는 중량평균분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 일 수 있다.
상기 인계고분자는 산가가 0.1~15 mg KOH/g 일 수 있다.
상기 초고유동 폴리카보네이트 수지는 ASTM D1238에 의한 용융흐름지수(250℃, 하중 1.2kg)가 15 내지 45 g/10min일 수 있다.
상기 초고유동 폴리카보네이트 수지는 하기 식에 의한 중량평균분자량 감소율(△Mw)이 5~50 %일 수 있다:
[식 1]
Figure pat00002
(상기에서, Mwb는 압출전 초기 폴리카보네이트의 중량평균분자량, Mwa는 폴리카보네이트와 인계고분자와 압출후 중량평균분자량).
본 발명의 다른 관점은 초고유동 폴리카보네이트 수지의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 폴리카보네이트에 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 인계고분자를 혼합하여 반응압출하는 단계를 포함한다:
[화학식 1]
Figure pat00003

(상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5 알킬렌, C1-C5 알킬리덴, C5-C6 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2-이고, R은 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C6 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C12 아릴기 또는 할로겐 원자이며, a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, n은 3 내지 500의 정수임).
상기 반응압출은 220 내지 280 ℃에서 압출하는 것을 특징으로 한다.
상기 인계고분자는 중량평균분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 이고, 산가가 0.1~15 mg KOH/g 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 초고유동 폴리카보네이트 수지를 이용한 도광판에 관한 것이다.
본 발명은 투명성이나 색상을 저하시키지 않고 폴리카보네이트 수지 본래의 유동성을 크게 향상시킬 수 있으며, 중합반응 공정을 변경하지 않고 기존에 만들어진 폴리카보네이트 수지를 사용하여 반응압출함으로서, 매우 효과적으로 제조할 수 있고, 대형 박형 도광판을 사출하는 데에 적합한 초고유동 폴리카보네이트 수지, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 도광판을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명의 초고유동 폴리카보네이트 수지는 폴리카보네이트; 및 인계고분자를 포함한다:
(A) 폴리카보네이트
상기 폴리카보네이트는 하기 화학식 2로 표시되는 디페놀류와 포스겐, 탄산 에스테르 또는 이들의 조합과 반응시켜 제조될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00004
(상기 화학식 2에서, A는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C5 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C5 알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 직쇄상 또는 분지상의 할로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6 사이클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C10 사이클로알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 직쇄상 또는 분지상의 알콕실렌기, 할로겐산 에스테르기, 탄산 에스테르기, CO, S 또는 SO2 이고, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이며, n1 및 n2는 각각 0 내지 4의 정수이다.)
상기 화학식 2로 표시되는 디페놀류는 2종 이상이 조합되어 폴리카보네이트의 반복단위를 구성할 수도 있다. 상기 디페놀류의 구체적인 예로는, 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판('비스페놀-A'라고도 함), 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)술폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)케톤, 비스(4-히드록시페닐)에테르 등을 들 수 있다. 바람직하게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산을 사용할 수 있다. 더 바람직하게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트는 2종 이상의 디페놀류로부터 제조된 공중합체의 혼합물일 수도 있다. 또한 상기 폴리카보네이트는 선형 폴리카보네이트, 분지형(branched) 폴리카보네이트, 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 선형 폴리카보네이트로는 비스페놀-A계 폴리카보네이트 등을 들 수 있다. 상기 분지형 폴리카보네이트로는 트리멜리틱 무수물, 트리멜리틱산 등과 같은 다관능성 방향족 화합물을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 들 수 있다. 상기 다관능성 방향족 화합물은 분지형 폴리카보네이트 총량에 대하여 0.05 내지 2몰%로 포함될 수 있다. 상기 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지로는 이관능성 카르복실산을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 들 수 있다. 상기 카보네이트로는 디페닐카보네이트 등과 같은 디아릴카보네이트, 에틸렌 카보네이트 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 폴리카보네이트는 중량평균 분자량이 15,000 내지 25,000 g/mol 이 사용될 수 있으며, 구체예에서는 16,000 g/mol 내지 23,000 g/mol인 것을 사용할 수 있다. 상기 범위에서 광학활성이 뛰어나며 반응압출 후 안정적인 분자량을 유지할 수 있다.
(B) 인계 고분자
본 발명에서 인계 고분자는 사슬절단제로 사용된다.
상기 인계고분자는 말단에 산을 함유하고 있어 폴리카보네이트의 사슬이 산에 의해 절단될 수 있는 것이다.
구체예에서는 상기 인계 고분자의 산가는 0.1~15 mg KOH/g, 바람직하게는 1~5 mg KOH/g 일 수 있다. 상기 범위에서 높은 산가에 의한 polycarbonate 분해가 없어 재압출 혹은 사출시 안정적인 분자량을 유지할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 인계 고분자는 화학식 1의 반복단위를 갖는다:
[화학식 1]
Figure pat00005
(상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5 알킬렌, C1-C5 알킬리덴, C5-C6 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2-이고, R은 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C6 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C12 아릴기 또는 할로겐 원자이며, a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, n은 3 내지 500의 정수임).
바람직하게는 상기 n은 10 내지 100 일 수 있다.
상기 인계고분자는 상기 화학식 2로 표시되는 디페놀류와 하기 화학식 3으로 표시되는 포스포닉 디클로라이드를 반응시켜 제조될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00006
(상기 식에서, R은 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기임)
상기 인계고분자는 중량평균분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 일 수 있다. 상기 범위에서 안정적인 유동지수(MFR)를 유지할 수 있는 장점이 있다.
상기 인계고분자는 폴리카보네이트 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 1 중량부로 사용된다. 상기 범위에서 물성저하 없이 초고유동성을 얻을 수 있다. 바람직하게는 0.05 내지 1 중량부이다.
본 발명의 초고유동 폴리카보네이트 수지는 ASTM D1238에 의한 용융흐름지수(250℃, 하중 1.2kg)가 15 내지 45 g/10min, 바람직하게는 20 내지 40 g/10min 일 수 있다.
또한 상기 초고유동 폴리카보네이트 수지는 하기 식에 의한 중량평균분자량 감소율(△Mw)이 5~50 %, 바람직하게는 10~25 % 일 수 있다. 상기 범위에서 제품 형성 사출시 부가적인 웅량평균 분자량 저하 없이 인계고분자 함량에 따른 유동지수(MFR)를 급격한 변화없이 안정적으로 관리할 수 있는 장점이 있다. :
[식 1]
Figure pat00007
(상기에서, Mwb는 압출전 초기 폴리카보네이트의 중량평균분자량, Mwa는 폴리카보네이트와 인계고분자와 압출후 중량평균분자량).
본 발명의 다른 관점은 초고유동 폴리카보네이트 수지의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 폴리카보네이트(A)에 상기 인계고분자(B)를 혼합하여 반응압출하는 단계를 포함한다:
상기 반응압출은 220 내지 280 ℃에서 압출하는 것을 특징으로 한다. 상기 반응압출기 폴리카보네이트 수지의 황변을 막기 위해 펠렛을 미리 건조하여 사용하여도 좋고, 펠렛 및 첨가제 혼합물을 투입하는 호퍼 내에 질소를 불어넣어 주는 시스템 혹은 진공펌프를 설치하여 공기(산소)와의 반응성을 최대한 차단함으로써 압출기 내에서의 산화(oxidation)을 최소화하는 것도 가능하다.
구체예에서는 상기 반응압출시 열안정제, 산화방지제, 충격보강제, 난연제, 적하방지제, 항균제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 조색제, 방염제, 내후제, 착색제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 충전제, 핵 형성제, 접착 조제 및 점착제 등의 통상의 첨가제를 더 부가하여 함께 압출시킬 수 있다.
이와 같이 반응압출된 폴리카보네이트 수지는 펠렛 형상으로 압출되며, 상기 펠렛형상의 압출물은 원하는 형상으로 재압출되거나 사출 등의 가공과정을 추가적으로 더 거치게 된다. 이 경우 추가적인 사슬절단(chain scission) 반응이 발생하지 않도록 실활제(deactivator)를 사용할 수 있다.
본 발명의 초고유동 폴리카보네이트 수지는 유동성이 뛰어나므로 도광판, 특히 대형 박형 도광판에 적합하게 적용될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
하기의 실시예 및 비교실시예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
중량평균분자량(Mw)이 16,600 g/mol인 제일모직사의 비스페놀 A형 선형 폴리카보네이트를 사용하였다.
(B) 인계고분자
비스페놀 A(금호 제조) 1당량, 페닐 디클로라이드 포스포네이트(Acros 제조) 1당량과 포타슘히드록사이드(samchun 제조) 2.5 당량을 -5oC로 저하 시키며 강하게 교반하였다. 온도가 저하 되면 페닐 디클로라이드 포스포네이트를 methylene chloride(samchun 제조) 와 섞은 후 drop하며 반응을 시작하였다. Drop 완료 후 2시간 추가 교반 후 반응 종료하여 인계고분자를 제조하였다. 제조된 인계 고분자의 산가는 4 mg KOH/g 이고, 중량평균분자량은 4,000 g/mol 인 것을 사용하였다.
(B') 인계 단분자형 화합물 :
(b-1) Tokyo chemical industry(TCI)에서 제조된 디메틸 페닐포스포네이트를 사용하였다.
(b-2) Ashahi Denka社 Tris(2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite (ADK STAB 2112)를 사용하였다.
실시예 1∼7 및 비교예 1∼4
상기 각 구성성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 혼합한 후, 스크류 구성(screw configuration) 45φ, L/D=36의 벤트 부착형 이축 압출기에 첨가하여 공급 속도(feed rate) 5~70Kg/hr, 스크류(screw) rpm 250, 배럴온도 200 내지 400℃ 조건이며, 바람직하게는 220 내지 280℃ 조건에서 반응압출시킨 후 압출물을 펠렛 형태로 제조하였다. 상기 제조된 펠렛을 하기의 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
물성평가
1) 중량평균분자량(Mw)(g/mol) :시료 0.015 g 을 염화메틸렌 2 mL 에 용해 후에 THF 약10 mL 를 희석하고 용해 된 시료를 0.45 ㎛ syringe filter를 이용하여 여과하여 Gel permeation chromatography(GPC)로 측정하였다(g/mol). 압출전 폴리카보네이트와 압출후 폴리카보네이트 수지의 중량평균분자량을 각각 측정하고 하기 식 1에 따라 중량평균분자량 변화율을 구하였다:
[식 1]
Figure pat00008
(상기에서, Mwb는 압출전 초기 폴리카보네이트의 중량평균분자량, Mwa는 폴리카보네이트와 인계고분자와 압출후 중량평균분자량).
또한 압출된 시편에 대해 다시 45φ, L/D=36의 벤트 부착형 이축 압출기에 첨가하여 공급 속도(feed rate) 5~70Kg/hr, 스크류(screw) rpm 250, 배럴온도 240 내지 280℃ 조건에서 반응압출시켜 재압출한 다음, 상기 조건으로 중량평균 분자량을 측정하였다. 반응압출시 진공펌프를 사용하여 배럴온도에 따른 잔류 휘발 물질들은 제거하였다.
2) 유동지수(MFR, Melt Flow Rate): ASTM D1238에 의거하여 실린더 온도 250℃, 하중 1.2kg을 가하고 오리피스를 통해 10분간 흘러나온 수지의 무게를 측정하여 구하였다(g/10min).
3) 열안정성: 반응압출 후 열안정성은 반응압출 동일 조건하 재압출에서의 분자량 측정 및 반응온도 290℃ 하 두께 2.5mm 시편을 사출하여 Yellowness Index(YI) 및 전광선투과율(Tt) 측정방법으로 평가하였다.
재압출 후 중량평균분자량은 Mwa-1로 표시하였다. 이는 제품 형성 사출시의 열이력 시간보다 더 긴 반응압출 시간동안 추가적인 분자량 저하가 일어나는 정도를 살펴 열이력에 따른 추가 반응성이 없이 안정적인 제품 형성이 가능한 열안정성을 확보하는 정도를 확인하고자 하였다.
또한, YI 및 전광성투과율은 제품 사출시 고온하 인계고분자에 의한 폴리카보네이트의 열적 변성을 확인할 수 있는 자료이다.
YI 및 전광선투과율(Tt)은 동신유압 형체력 120톤 사출기에서 290℃의 온도로 성형한 시편(90mm X 50mm X 2.5mm 크기)으로 측정 진행하였다. YI 측정은 Minolta社 의 분광식색측정계(CM-3600d), 전광선투과율은 일본전색社 의 Hazemeter(NDH-5000)를 사용하여 측정하였다.
외관평가는 기어오븐에서 20분간 체류시킨후 50mm * 90mm * 3mm 시편을 제조하여 육안으로 관찰하였다: ○ 좋음, △ 보통, X 불량
No. PC 인계
고분자
인계
단분자
Mwa △Mw MFR
(MI)
열안정성
Mwa
-1
YI Tt 외관평가
실시예 1 100 0.1 - 15,600 6 15.00 15,600 2.8 89.5
2 100 0.2 - 15,200 8.4 18.60 15,200 2.8 89.5
3 100 0.3 - 14,500 12.6 22.20 14,500 3.0 89.6
4 100 0.4 - 14,000 15.7 25.80 13,900 3.0 89.6
5 100 0.5 - 13,500 18.7 28.20 13,300 3.1 89.4
6 100 0.7 - 13,300 19.9 31.80 13,300 3.3 89.1
7 100 1.0 - 13,100 21.1 33.60 12,900 3.4 88.9
비교예 1 100 - - 16,600 1.2 12.50 16,500 3.6 88.8
2 100 1.2 - 12,200 26.5 39.25 11,300 3.6 88.5
3 100 - 1.0
(b-1)
15,800 4.82 18.55 15,500 3.9 88.3 x
4 100 - 1.0
(b-2)
15,000 9.6 23.12 14,000 5.7 87.1 x
상기 표 1에 나타난 바와 같이 인계고분자를 사슬절단제로 적절한 함량으로 사용하여 반응압출 하는 것에 의해 기존보다 유동성이 향상된 폴리카보네이트 수지를 얻을 수 있다. 또한 폴리카보네이트 수지의 초기 유동에 상관없이 사슬절단제를 이용하여 분자량을 낮출 수 있고, 그 결과 투입되는 수지 대비 유동성이 더욱 향상된 폴리카보네이트 수지를 얻을 수 있으며, 반응압출 이후 사슬절단제가 추가 반응하지 않는 것을 확인하였다. 인계고분자를 1 중량부를 초과하여 적용한 비교예 2의 경우 △Mw 25.6으로 저하되었지만 2차 압출(재압출시) 추가적인 중량평균분자량이 1,000 저하된 것을 확인할 수 있다. 인계 단분자를 사용한 비교예 3,4 경우 Gas 발생에 따른 Haze 및 황변 현상으로 인해 실시예와 비교하여서도 낮은 열안정성을 가짐을 알 수 있다. YI 경우 사출시 열이력에 의한 황변 현상으로 사슬절단제를 넣지 않은 비교예 1와 실시예들을 비교해보면 안정적인 황변 억제가 이루어졌다고 볼 수 있다. 결국, 재압출시의 분자량 안정화, YI 및 전광선 투과율에 의한 폴리카보네이트의 열안정성 비교시 사슬 절단제로서 본 발명의 인계고분자를 사용한 경우 제품 형성을 위해 더 좋다는 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 폴리카보네이트 100 중량부; 및
    하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 인계고분자 0.001 내지 1 중량부;
    를 포함하는 초고유동 폴리카보네이트 수지:
    [화학식 1]
    Figure pat00009

    (상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5 알킬렌, C1-C5 알킬리덴, C5-C6 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2-이고, R은 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C6 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C12 아릴기 또는 할로겐 원자이며, a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, n은 3 내지 500의 정수임).

  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 중량평균분자량이 15,000 내지 25,000 g/mol 인 것을 특징으로 하는 초고유동 폴리카보네이트 수지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인계고분자는 중량평균분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 인 초고유동 폴리카보네이트 수지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인계고분자는 산가가 0.1~15 mg KOH/g 인 것을 특징으로 하는 초고유동 폴리카보네이트 수지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 초고유동 폴리카보네이트 수지는 ASTM D1238에 의한 용융흐름지수(250℃, 하중 1.2kg)가 15 내지 45 g/10min인 초고유동 폴리카보네이트 수지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 초고유동 폴리카보네이트 수지는 하기 식에 의한 중량평균분자량 감소율(△Mw)이 5~25 %인 것을 특징으로 하는 초고유동 폴리카보네이트 수지:
    [식 1]
    Figure pat00010

    (상기에서, Mwb는 압출전 초기 폴리카보네이트의 중량평균분자량, Mwa는 폴리카보네이트와 인계고분자와 압출후 중량평균분자량).
  7. 폴리카보네이트에 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 인계고분자를 혼합하여 반응압출하는 단계를 포함하는 초고유동 폴리카보네이트 수지의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00011

    (상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5 알킬렌, C1-C5 알킬리덴, C5-C6 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2-이고, R은 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C6 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C12 아릴기 또는 할로겐 원자이며, a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수, n은 3 내지 500의 정수임).
  8. 제7항에 있어서, 상기 반응압출은 200 내지 400℃에서 반응압출하며 바람직하게는 220 내지 280 ℃에서 압출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 인계고분자는 중량평균분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 이고, 산가가 0.1~15 mg KOH/g 인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항의 초고유동 폴리카보네이트 수지로부터 성형된 도광판.


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