KR20150003438A - 도광판용 열가소성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도광판용 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 특정 굴절율을 갖는 열가소성 수지에 특정 조성의 (메타)아크릴레이트계 공중합체를 포함시키고 여기에 2종의 산화 방지제 배합을 통해 투과율과 열 안정성 및 기계적 강도와 가공성 밸런스가 우수한 도광판을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 도광판용 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 열가소성 수지에 특정 조성의 (메타)아크릴레이트계 공중합체를 포함시키고 여기에 2종의 산화 방지제 배합을 통해 투과율과 열 안정성 및 기계적 강도와 가공성 밸런스가 우수한 도광판을 제공할 수 있는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
도광판을 제공하기 위해 사용되는 열가소성 수지로는 굴절율이 1.57 내지 1.59인 AS, MS, PS, PC 등을 사용할 수 있다.
이중에서 폴리카보네이트 수지는 내충격성, 투명성, 강도, 난연성, 전기적 특성 그리고 내열성이 우수한 수지로 알려져 있으며 자동차를 비롯하여 전기/전자 제품 성형품의 제조에 널리 사용되고 있고 그 수요가 날로 증가하고 있다. 그러나 폴리카보네이트 수지는 그 자체로 용융점도가 높고 성형성이 불량하며 내충격성의 두께 의존성이 매우 큰 단점을 가지고 있고 내약품성 또한 불량하다.
이 같은 폴리카보네이트 수지의 광전도성 개선을 도모하기 위하여, 일본 공개 2008-045141호 및 미국 특허 제7,553,893호 등에서는 점도 평균분자량(Mv)이 바람직하게는 20,000 내지 60,000인 폴리메틸메타크릴레이트를 소량 투입한 기술을 제시하고 있다.
그러나, 이들 기술을 따르는 경우에도, 다양한 단점들이 확인된다.
본 발명자들은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 도광판용 열가소성 수지 조성물에 대한 연구를 계속하던 중 열가소성 수지에 특정 조성의 (메타)아크릴레이트계 공중합체를 포함시키고 여기에 2종의 산화 방지제 배합을 통해 투과율과 열 안정성 및 기계적 강도와 가공성 밸런스가 우수한 도광판을 제공하는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 목적은 투과율과 열 안정성 및 기계적 강도와 가공성 밸런스가 우수한 도광판에 적용 가능한 열가소성 수지 조성물을 제공하려는데 있다.
본 발명에 따르면,
(A) 굴절률이 1.57 내지 1.59인 열가소성 수지96~99.95 중량%; 및
(B) 탄소수 6∼20의 방향족 치환기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체를 포함하여 구성된 (메타)아크릴레이트계 공중합체 0.05~4 중량%;의 기초 수지 100 중량부에 대하여,
(C) 힌더드 페놀계 산화방지제0.01 내지 1 중량부; 및
(D) 포스파이트계 산화방지제 0.0125 내지 2 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 투과율과 열 안정성 및 기계적 강도와 가공성 밸런스가 우수한 도광판을 열가소성 수지에 특정 조성의 (메타)아크릴레이트계 공중합체를 포함시키고 여기에 2종의 산화 방지제를 배합한 조성물로부터 제공하는데 기술적 특징을 갖는다.
구체적으로, 본 발명에 의한 도광판용 열가소성 수지 조성물은 (A) 굴절률이 1.57 내지 1.59인 열가소성 수지 96~99.95 중량%; 및 (B) 탄소수 6∼20의 방향족 치환기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체를 포함하여 구성된 (메타)아크릴레이트계 공중합체 0.05~4 중량%;의 기초 수지 100 중량부에 대하여, (C) 힌더드 페놀계 산화방지제0.01 내지 1 중량부; 및 (D) 포스파이트계 산화방지제 0.0125 내지 2 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (B) (메타)아크릴레이트계 공중합체는 메틸 메타크릴레이트를 20∼95 중량% 포함하는 것으로, 굴절율이 1.55∼1.61의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다. 구체적인 예로서, 상기 (B) (메타)아크릴레이트계 공중합체는 메틸 메타크릴레이트 20∼95 중량% 및 페닐 메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트 및 이들의 2종 이상 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단량체 80∼5 중량%로 이루어질 수 있다.
이같이 수득된 상기 (B)(메타)아크릴레이트계 공중합체는 중량평균 분자량(Mw)이 5,000 내지 30,000 g/mol범위 내일 수 있다. 또한, 이 같은 (B)(메타)아크릴레이트계 공중합체는 열가소성 수지 조성물을 이루는 기초 수지 100 중량% 내에 0.05~4 중량% 범위 내로 포함되는 것일 수 있다.
특히, 본 발명에서 제공하는 열가소성 수지 조성물은 투과율이 우수한 도광판을 제공하는 측면을 고려할 때, 상기 (A)열가소성 수지와 (B)(메타)아크릴레이트계 공중합체의 굴절률 차이는 0.02 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서 적용가능한 상기 굴절율이 1.57 내지 1.59인 열가소성 수지는 이에 한정하는 것은 아니나, AS, MS, PS, PC중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 일례로 중량평균 분자량(Mw)이 14,000 내지 50,000 g/mol 범위 내인 폴리카보네이트 수지일 수 있다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 용융 점도 10 내지 30 g/min의 지방족 또는 방향족 수지일 수 있다.
상기 열가소성 수지는 기초 수지를 이루는 전체 수지 100 중량% 중 96~99.95 중량% 범위 내인 것일 수 있다.
또한, 상기 포스파이트계 산화방지제는 이에 한정하는 것은 아니나, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트, 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트, 디에스테르 트리스(2,4-디-t-부틸 페닐)포스파이트, 디에스테르 펜타에리스리톨 디포스파이트, 디페닐펜타에리스리톨 디포스파이트, 및 트리스-(노닐페닐)포스파이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 일 수 있다. 구체적인 제품명으로는 IR-1076, IR-245, IR-1010 등이 있고, 이중에서 IR-1010을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 포스파이트계 산화방지제의 사용량은 기초 수지 100 중량부 기준으로 0.01 내지 1 중량부 범위 내일 수 있다.
상기 포스파이트계 산화방지제와 더불어, 힌더드 페놀계 산화방지제가 투입되는 것이 바람직하며, 사용가능한 힌더드 페놀계 산화방지제로는 이에 한정하는 것은 아니나, 펜타에리스리톨 테트라키스(3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 티오디에틸렌비스(3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 및 펜타에리스리톨 테트라키스(3-(3,5-디-네오펜틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 테트라키스 메틸렌 3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산 메탄, 1,3,5-트리스-(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸 벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온, 및 1,3,5-트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-s-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적인 제품명으로는 IF-168, PEP-8, PEP-24, PEP-36, PEP-45 등이 있고, 이중에서 PEP-45를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 힌더드 페놀계 산화방지제의 사용량은 기초 수지 100 중량부 기준으로 0.0125 내지 2 중량부 범위 내일 수 있다.
상술한 조성물은 실리콘 첨가제, 활제, 난연제, 난연보조제, 적하방지제, 계면활성제, 핵제, 커플링제. 충전제, 가소제, 충격보강제, 항균제, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 혼화제, 무기물 첨가제, 착색제, 안정제, 정전기방지제, 안료, 염료, 방염제 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 도광판용 열가소성 수지 조성물 시편에 대하여 물성을 측정한 결과, 1/8" 두께 시편의 ASTM D-256 규격에 의한 Izod 충격강도가 뛰어남을 확인하였으며, 헤이즈측정기 (Hazemeter)로 3mm 두께의 시편에 대한 측정한 전광선투과율이 85% 이상으로 투과율이 우수하고, 또한 가공성, 기계적 강도 및 내열성의 밸런스가 뛰어남을 확인할 수 있었다.
본 발명에서 제시하는 투과율, 열안정성, 기계적 강도 및 가공성 밸런스는 모두 고온 가공하에 달성하고자 하는 것으로, 일례로서 사출 성형 혹은 압출 성형 등을 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 특정 굴절율을 갖는 열가소성 수지에 특정 조성의 (메타)아크릴레이트계 공중합체를 포함시키고 여기에 2종의 산화 방지제 배합을 통해 투과율과 열 안정성 및 기계적 강도와 가공성 밸런스가 우수한 도광판을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지, (메타)아크릴레이트계 공중합체, 힌더드 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 및 기타 첨가제를 용융혼련 및 압출하여 펠릿을 제조한 다음 이 펠릿을 사출하여 도광판용 열가소성 수지 조성물 시편을 제조하였다.
상기 도광판용 열가소성 수지 조성물 시편에 대하여 물성을 측정한 결과, 1/8" 두께 시편의 ASTM D-256 규격에 의한 Izod 충격강도가 뛰어남을 확인하였으며, 헤이즈측정기 (Hazemeter)로 3mm 두께의 시편에 대한 측정한 전광선투과율이 85% 이상으로 투과율이 우수하고, 또한 가공성, 기계적 강도 및 내열성의 밸런스가 뛰어남을 확인할 수 있었다.
Claims (11)
- (A) 굴절률이 1.57 내지 1.59인 열가소성 수지 96~99.95 중량%; 및 (B) 탄소수 6∼20의 방향족 치환기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체를 포함하여 구성된 (메타)아크릴레이트계 공중합체 0.05~4 중량%;의 기초 수지 100 중량부에 대하여, (C) 힌더드 페놀계 산화방지제0.01 내지 1 중량부; 및 (D) 포스파이트계 산화방지제 0.0125 내지 2 중량부;를 포함하여 구성된, 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 (B) (메타)아크릴레이트계 공중합체는 메틸 메타크릴레이트를 20∼95 중량% 포함하는 것으로, 굴절율이 1.55∼1.61의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 (B) (메타)아크릴레이트계 공중합체는 메틸 메타크릴레이트 20∼95 중량% 및 페닐 메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트 및 이들의 2종 이상 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단량체 80∼5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 (B)(메타)아크릴레이트계 공중합체는 중량평균 분자량이 5,000 내지 30,000 범위 내인 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 (A)열가소성 수지와 (B)(메타)아크릴레이트계 공중합체의 굴절률 차이는 0.02 이하인 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 굴절율이 1.57 내지 1.59인 열가소성 수지는 AS, MS, PS, 및 PC중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 중량평균 분자량(Mw)이 14,000 내지 50,000 g/mol범위 내인 폴리카보네이트 수지인 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 포스파이트계 산화방지제는 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트, 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트, 디에스테르 트리스(2,4-디-t-부틸 페닐)포스파이트, 디에스테르 펜타에리스리톨 디포스파이트, 디페닐펜타에리스리톨 디포스파이트, 및 트리스-(노닐페닐)포스파이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 힌더드 페놀계 산화방지제는, 펜타에리스리톨 테트라키스(3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 티오디에틸렌비스(3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 및 펜타에리스리톨 테트라키스(3-(3,5-디-네오펜틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 테트라키스 메틸렌 3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산 메탄, 1,3,5-트리스-(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸 벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온, 및 1,3,5-트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-s-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 실리콘 첨가제, 활제, 난연제, 난연보조제, 적하방지제, 계면활성제, 핵제, 커플링제. 충전제, 가소제, 충격보강제, 항균제, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 혼화제, 무기물 첨가제, 착색제, 안정제, 정전기방지제, 안료, 염료, 방염제 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판용 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의한 열가소성 수지 조성물을 성형한 도광판.
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KR20130076234A KR20150003438A (ko) | 2013-07-01 | 2013-07-01 | 도광판용 열가소성 수지 조성물 |
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WO2018084444A1 (ko) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 주식회사 엘지화학 | 폴리카보네이트 수지 조성물 |
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