KR20160129963A - 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 - Google Patents

폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR20160129963A
KR20160129963A KR1020150061335A KR20150061335A KR20160129963A KR 20160129963 A KR20160129963 A KR 20160129963A KR 1020150061335 A KR1020150061335 A KR 1020150061335A KR 20150061335 A KR20150061335 A KR 20150061335A KR 20160129963 A KR20160129963 A KR 20160129963A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polycarbonate resin
glass fiber
coupling agent
group
weight
Prior art date
Application number
KR1020150061335A
Other languages
English (en)
Inventor
에릭 아리핀
우은택
한재현
홍상현
Original Assignee
롯데첨단소재(주)
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 롯데첨단소재(주) filed Critical 롯데첨단소재(주)
Priority to KR1020150061335A priority Critical patent/KR20160129963A/ko
Priority to PCT/KR2016/004521 priority patent/WO2016175604A1/ko
Publication of KR20160129963A publication Critical patent/KR20160129963A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • 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
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • 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
    • 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
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/50—Physical properties
    • C08G2261/62—Mechanical aspects

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것으로서, (A) 폴리카보네이트 수지; (B) 유리섬유; 및 (C) 실란계 커플링제;를 포함하며, 상기 실란계 커플링제(C)는 γ-글리시드옥시(gamma-glycidoxy)기, 아미노기, 아크릴기, 이소시아네이트기, 메캅토기 또는 그 조합 중 어느 하나의 작용기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 {POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE USING THEREOF}
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리섬유로 인한 외관 특성 저하를 방지하면서도, 우수한 강성 및 내충격성을 구현할 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.
열가소성 수지는 유리나 금속에 비하여 비중이 낮으며 비교적 우수한 성형성 등의 물성을 가진다. 이러한 열가소성 수지를 이용한 플라스틱 제품은 전기전자 제품, 자동차 부품을 비롯한 기존의 유리나 금속의 영역을 빠르게 대체하고 있다.
그 중에서, 높은 강성이 필요한 자동차 및 전자제품 등의 일부 부품에는 유리섬유를 열가소성 수지에 보강하여 적용하고 있다. 일반적으로, 열가소성 수지에 유리섬유를 보강할 경우, 열가소성 수지가 가지는 우수한 성형성은 유지하면서도 인장 및 굴곡강도를 향상시킬 수 있으며, 특히 우수한 굴곡 탄성률과 내열도를 나타내어, 지속적으로 하중을 받거나 지속적인 열을 견뎌야 하는 부품에 적합하다.
그러나, 열가소성 수지에 유리섬유를 첨가할 경우, 내충격성이 크게 감소하여 외부충격에 의한 파괴가 우려되는 부품에 사용하기 어려우며, 유동성도 크게 감소하여 성형을 위하여 사출작업온도를 높여야 하는 등 여러 가지 문제점을 가지게 된다. 게다가 내충격성을 보강하기 위하여 충격보강제를 첨가할 경우, 열가소성 수지의 유동성이 저하되고, 이로 인하여 압출공정에서 유리섬유의 파괴가 심해져 원하는 내충격성의 향상을 얻을 수 없는 문제가 있다.
또한, 열가소성 수지 내의 유리섬유 함량을 높이는 경우에는, 성형품 표면에 유리섬유가 돌출되거나 가스 발생량이 증가하여 외관 특성이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 유리섬유로 인한 물성 및 외관 특성 저하를 방지하면서도, 우수한 강성 및 내충격성을 구현할 수 있는 열가소성 수지 조성물에 대한 개발이 요구된다.
본 발명은 폴리카보네이트 수지에, 유리섬유와 실란계 커플링제를 최적의 비율로 첨가함으로써, 유리섬유로 인한 외관 특성 저하를 방지하면서도, 우수한 강성 및 내충격성을 구현할 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품을 제공하기 위한 것이다.
또한, 최적의 구조를 갖는 실란계 커플링제를 첨가함으로써, 유리섬유와의 화학적 친화도가 높고, 최소한의 유리섬유로 우수한 내충격성과 강성을 동시에 구현할 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품을 제공하기 위한 것이다.
또한, 실란계 커플링제가 폴리카보네이트 수지와 유리섬유를 효율적으로 연결함으로써, 분산성, 유동성 및 강성을 향상시킬 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품을 제공하기 위한 것이다.
또한, 최적의 구성성분의 조합에 의하여, 우수한 외관을 확보할 수 있으며, 내충격성 등의 우수한 물성도 동시에 구현할 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은, (A) 폴리카보네이트 수지; (B) 유리섬유; 및 (C) 실란계 커플링제;를 포함하며, 상기 실란계 커플링제(C)는 γ-글리시드옥시(gamma-glycidoxy)기, 아미노기, 아크릴기, 이소시아네이트기, 메캅토기 또는 그 조합 중 어느 하나의 작용기를 포함할 수 있다.
상기 유리섬유(B)의 길이는 1 내지 10mm일 수 있으며, 상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 상기 유리섬유(B)의 합 100중량부에 대하여, 상기 실란계 커플링제(C)를 0.1 내지 1.5중량부로 포함할 수 있다.
또한, 상기 실란계 커플링제(C)는 RO-SiX3 구조이며, RO는 메톡시, 에톡시 또는 그 조합이며, X는 에폭시, 아크릴옥시, 메타크록시, γ-글리시드옥시, 아크릴, 아미노, 메캅토, 이소시아네이트기 또는 그 조합일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지(A)를 50 내지 80중량%, 상기 유리섬유(B)를 20 내지 50중량%로 포함할 수 있고, 상기 폴리카보네이트 수지(A)와 상기 유리섬유(B)의 함량비율은 1:1 내지 4:1일 수 있다.
또한, 상기 유리섬유(B)의 단면은 원형, 타원형, 다각형 또는 그 조합으로부터 선택된 어느 하나의 모양이며, 상기 유리섬유(B)의 단면이 원형인 경우, 직경이 5 내지 20㎛이고, 상기 유리섬유(B)의 단면이 타원형인 경우, 장경이 20 내지 40㎛, 단경이 5 내지 15㎛일 수 있다.
(D) 첨가제;를 더 포함하며, 상기 첨가제(D)는 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 상용화제, 활제, 정전기방지제, 착색제, 안료, 염료, 난연제, 난연보조제, 적하방지제, 내후안정제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있으며, 상기 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대하여, 상기 첨가제(D)를 0.1 내지 5중량부로 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품은, 상기 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하며, 상기 성형품은, ASTM D790(2.8 mm/min)에 의해 측정한 굴곡탄성율이 70,000 내지 130,000kgf/㎠일 수 있다.
상기 성형품은, 두께 1mm, 폭 5cm 및 길이 5cm의 평판형 시편을 사출하여, 상온에서 6시간 동안 에이징(aging)하고, 500g의 추를 이용한 dupont drop test방식의 낙추평가장비로 상기 시편을 20개 충격하여, 각 시편의 50%가 파괴되는 높이의 평균이 50 내지 100cm일 수 있다.
본 발명에 따르면, 폴리카보네이트 수지에, 유리섬유와 실란계 커플링제를 최적의 비율로 첨가함으로써, 유리섬유로 인한 외관 특성 저하를 방지하면서도, 우수한 강성 및 내충격성을 구현할 수 있다.
또한, 최적의 구조를 갖는 실란계 커플링제를 첨가함으로써, 유리섬유와의 화학적 친화도가 높고, 최소한의 유리섬유로 우수한 내충격성과 강성을 동시에 구현할 수 있다.
또한, 실란계 커플링제가 폴리카보네이트 수지와 유리섬유를 효율적으로 연결함으로써, 분산성, 유동성 및 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 최적의 구성성분의 조합에 의하여, 우수한 외관을 확보할 수 있으며, 내충격성 등의 우수한 물성도 동시에 구현할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.
먼저, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 (A) 폴리카보네이트 수지; (B) 유리섬유; 및 (C) 실란계 커플링제;를 포함할 수 있다. 이는 우수한 외관, 성형성, 내충격성 및 강성을 모두 구현하기 위한 구성요소이다. 이들 구성요소 각각은 하기에서 상세히 설명한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리카보네이트 수지(A)는 어떠한 폴리카보네이트 수지도 가능하며, 바람직하게는, 하기 화학식으로 표시되는 디페놀류를 포스겐, 할로겐 포르메이트 또는 탄산 디에스테르와 반응시킴으로써 제조되는 방향족 폴리카보네이트 수지일 수 있다.
[화학식]
Figure pat00001
상기 A1는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬리덴, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C6의 시클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6의 시클로알킬리덴, CO, S, 및 SO2로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬, 및 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 n1, 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
상기 "치환된"이란 수소 원자가 할로겐기, C1 내지 C30의 알킬, C1 내지 C30의 할로알킬, C6 내지 C30의 아릴, C2 내지 C30의 헤테로아릴, C1 내지 C20의 알콕시, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 것을 의미한다.
상기 디페놀의 구체예로서는 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산, 2,2-비스-(3-클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판 등을 들 수 있다. 상기 디페놀류 중에서, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 또는 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 비스페놀-A 라고도 불리는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판을 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 200,000g/mol인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 15,000 내지 80,000g/mol인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 분지쇄가 있는 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 중합에 사용되는 디페놀 전체에 대하여 0.05 내지 2몰%의 3관능 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조한 폴리카보네이트 수지를 사용할 수도 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 호모 폴리카보네이트 수지, 코폴리카보네이트 수지일 수 있으며, 또한 코폴리카보네이트 수지와 호모 폴리카보네이트 수지의 블렌드일 수도 있다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 에스테르 전구체(precursor), 예컨대 2관능 카르복실산의 존재 하에서 중합 반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량을 대체할 수도 있다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지(A)는 상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 상기 유리섬유(B)의 합 100중량% 내에, 50 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 60 내지 75중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서 기초수지로서 성질을 유지하면서도, 타 성분과의 혼합으로 인한 우수한 성형성과 외관 특성을 유지할 수 있다.
(B) 유리섬유
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물에 사용되는 유리섬유(B)는 일반적인 유리섬유를 사용할 수 있으며, 내충격성과 강성을 보강하는 역할을 한다.
상기 유리섬유(B)는 탄소 섬유, 현무암 섬유, 바이오매스(biomass)로부터 제조된 섬유 또는 이들의 조합과 함께 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 상기 바이오매스(biomass)란 식물이나 미생물 등을 에너지원으로 이용하는 생물체를 의미한다.
또한, 상기 유리섬유(B)의 단면은 원형, 타원형, 다각형 또는 그 조합으로부터 선택된 어느 하나의 모양일 수 있다. 일 예로, 두 개의 원형이 연결된 아령 모양의 것을 사용할 수도 있다.
상기 유리섬유(B)의 단면이 원형인 경우에는, 직경이 5 내지 20㎛일 수 있으며, 바람직하게는, 10 내지 15㎛일 수 있다. 상기 유리섬유(B)의 단면이 타원형인 경우에는, 장경이 20 내지 40㎛, 단경이 5 내지 15㎛일 수 있으며, 바람직하게는, 장경이 25 내지 35㎛, 단경이 8 내지 12㎛일 수 있다. 여기서, 장경은 상기 타원형에서 중심을 지나는 가장 긴 직경을 의미하며, 단경은 중심을 지나는 가장 짧은 직경을 의미한다.
이 범위 내에서, 폴리카보네이트 수지 조성물의 외관 특성을 유지하면서도, 우수한 내충격성을 확보할 수 있으며, 실란계 커플링제(C)로 인한 분산성 및 강성의 향상효과를 극대화할 수 있다.
또한, 상기 유리섬유(B)의 길이는 1 내지 10mm일 수 있다. 바람직하게는, 2 내지 5mm, 더 바람직하게는, 4 내지 4.5mm일 수 있다. 1mm 미만인 경우에는 내충격성과 강성이 현저히 저하되며, 10mm를 초과하는 경우에는, 성형을 위한 압출기에의 투입이 어려운 문제가 있다.
또한, 상기 유리섬유(B)의 단면이 원형이나 타원형인 경우, 유리섬유의 직경과 길이의 평균비율은 1:1 내지 20:1일 수 있으며, 바람직하게는 1:1 내지 4:1일 수 있다. 이 범위 내에서, 충격보강 효과를 극대화하면서도 생산성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 유리섬유의 직경과 길이의 평균비율은 복수의 유리섬유 각각의 직경과 길이의 비율의 평균값을 의미한다.
상기 유리섬유(B)는 단면의 종횡비가 4.0 미만일 수 있다. 바람직하게는, 종횡비가 2.0 미만일 수 있으며, 더 바람직하게는, 1 내지 1.5일 수 있다. 이는 본 발명의 폴리카보네이트 수지 내에서 효과적으로 강성을 확보하기 위한 최적의 종횡비이다. 여기서, 유리섬유 단면의 종횡비(aspect ratio)는 섬유들 각각의 단면의 최장축 직경 대 최단축 직경의 비율의 평균이다.
단면이 원형인 유리섬유와 단면이 타원형인 유리섬유를 혼합하여 사용할 경우, 각각 1:4 내지 4:2의 중량비로 혼합될 수 있고, 구체적으로는 1:2 내지 2:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다. 이러한 비율 범위 내로 혼합하여 사용할 경우, 폴리카보네이트 수지 조성물의 치수 안정성이 개선될 수 있다.
또한, 상기 유리섬유(B)는 상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 상기 유리섬유(B)의 합 100중량% 내에, 20 내지 50중량%로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 25 내지 40중량%일 수 있다. 20중량% 미만인 경우에는 강성 및 치수안정성의 향상 효과가 거의 없으며, 50중량%를 초과하는 경우에는 외관 특성 및 유동성 등의 기본 물성이 현저히 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지(A)와 상기 유리섬유(B)의 함량비율은 1:1 내지 4:1일 수 있다. 바람직하게는, 3:1 내지 3:2일 수 있다. 이 범위 내에서, 유리섬유의 돌출 및 가스발생으로 인한 외관 손상을 방지할 수 있으며, 유리섬유가 수지 내에 효율적으로 분산될 수 있다.
(C) 실란계 커플링제
본 발명에서 사용되는 실란계 커플링제(C)는 폴리카보네이트 수지와 유리섬유를 효율적으로 결합시키는 역할을 한다.
상기 실란계 커플링제(C)는 RO-SiX3 구조를 가질 수 있다. 여기서, RO는 유리섬유나 금속 등의 무기물질과 화학적 결합을 형성하는 작용기이다. 이 작용기는 메톡시, 에톡시 또는 그 조합일 수 있다.
또한, X는 합성수지 등의 유기물질과 화학적 결합을 형성하는 작용기이다. 여기서, 합성수지는 폴리카보네이트 등일 수 있다. X는 폴리카보네이트 등의 합성수지에 대한 우수한 화학적 사용성 및 친화력이 있으며, 그로 인하여 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있다. 상기 X는 에폭시, 아크릴옥시, 메타크록시, γ-글리시드옥시, 아크릴, 아미노, 메캅토, 이소시아네이트기 또는 그 조합일 수 있다.
구체적으로, 상기 실란계 커플링제(C)는 γ-아미노 프로필트리에톡시 실란(γ-amino propyltriethoxy silane), γ-아미노 프로필트리메톡시 실란(γ-amino propyltrimethoxy silane), N-(베타-아미노에틸) γ-아미노 프로필트리에톡시 실란(N-(β-amino ethyl) γ-amino propyltriethoxy silane), γ-메타크릴옥시 프로필트리에톡시 실란(γ-methacryloxy propyltriethoxy silane), γ-메타크릴옥시 프로필트리메톡시실란(γ-methacryloxy propyltrimethoxy silane), γ-글리시드옥시 프로필트리에톡시 실란(γ-glycidoxypropyltriethoxy silane), 베타(3,4-에폭시에틸) γ-아미노 프로필트리에톡시 실란(β(3,4-epoxyethyl) γ-amino propyltriethoxy silane) 및 그 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 실란계 커플링제(C)는 공기 또는 유리섬유(B) 중의 수분과 결합하여 가수분해 실란올을 형성하고, 이 실란올은 유리섬유(B)와 결합하게 된다. 그러므로 실란계 커플링제(B)는 수지상과 유리섬유(B)와 반응하여 결합할 수 있는 구조를 가진다.
또한, 상기 실란계 커플링제(C)를 상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 상기 유리섬유(B)의 합 100중량부에 대하여, 0.1 내지 1.5중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 0.3 내지 1중량부, 더 바람직하게는, 0.3 내지 0.7중량부로 포함할 수 있다. 0.1중량부 미만인 경우에는 내충격성 및 강성이 현저히 저하되며, 1.5중량부를 초과하는 경우에는 내충격성 및 강성이 오히려 떨어질 뿐만 아니라, 실란과 타 화합물간의 부반응을 야기할 수 있는 문제가 있다.
또한, 상기 유리섬유(B)와 상기 실란계 커플링제(C)의 함량비율은 40:1 내지 135:1일 수 있다. 바람직하게는, 40:1 내지 50:1일 수 있다. 이는 유리섬유(B)와 실란계 커플링제(C)간의 중량비율을 의미한다. 이 범위 내에서, 우수한 분산성과 강성을 구현할 수 있다.
(D) 첨가제
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물에 사용되는 첨가제(D)는 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 상용화제, 활제, 정전기방지제, 착색제, 안료, 염료, 난연제, 난연보조제, 적하방지제, 내후안정제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 산화방지제 또는 활제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이는 본 발명의 폴리카보네이트 수지에 사출 등의 성형시 파손을 방지하면서도 우수한 가공성을 부여하는 역할을 한다.
산화방지제의 예로는 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형, 아민형 산화방지제 등이 있으며, 활제의 예로는 폴리에틸렌 왁스 등이 있다.
이형제의 예로는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아르산의 금속염, 몬탄산의 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등이 있다.
난연제의 예로는 인계, 질소계, 할로겐계 난연제 등이 있다.난연보조제의 예로는 산화안티몬 등이 있으며, 적하방지제의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌 등이 있고, 내후안정제의 예로는 벤조페논형 또는 아민형 내후안정제 등이 있다.
본 발명의 첨가제(D)는 상기 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 0.1 내지 1중량일 수 있다. 이 범위 내에서 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 물성 저하 없이 가공성을 극대화할 수 있다.
다음으로, 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 각종 전기전자 제품, 자동차 부품 등의 다양한 산업분야에 적용할 수 있다.
상기 성형품은 ASTM D790(2.8 mm/min)에 의해 측정한 굴곡탄성율이 70,000 내지 130,000kgf/㎠일 수 있다. 바람직하게는, 100,000 내지 130,000kgf/㎠일 수 있다.
또한, 상기 성형품은, 두께 1mm, 폭 5cm 및 길이 5cm의 평판형 시편을 사출하여, 상온에서 6시간 동안 에이징(aging)하고, 500g의 추를 이용한 dupont drop test방식으로의 낙추평가장비로 상기 시편을 20개 충격하여, 각 시편의 50%가 파괴되는 높이의 평균이 50 내지 100cm일 수 있다.
수차례의 실험을 통해, 해당 범위 내에 속하는 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물에서, 유리섬유로 인한 외관 특성 저하를 방지하면서도, 우수한 강성 및 내충격성이 동시에 구현되는 임계적 의의를 확인하였다.
이하는 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 우수성을 입증하기 위하여 실시한 실험결과이다.
본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 유리섬유 및 (C) 실란계 커플링제의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 실시예 및 비교예에서는 TEIJIN CHEMICALSI社의 폴리카보네이트 수지인 PANLITE L 1225WX 제품을 사용하였다.
(B) 유리섬유
(B-1) 유리섬유
본 발명의 실시예에서는 OWENSCORNING社의 길이가 2 내지 5mm, 직경이 5 내지 20㎛인 유리섬유를 사용하였다.
(B-2) 유리섬유
본 발명의 비교예에서는 NIPPON ELECTRIC社의 길이가 10 내지 100㎛, 직경이 5 내지 20㎛인 유리섬유를 사용하였다.
(C) 실란계 커플링제
본 발명의 실시예 및 비교예에서는 γ-글리시드옥시(gamma-glycidoxy) 작용기를 갖는 실란계 커플링제를 사용하였다.
하기 표 1의 함량에 따라 각 구성성분을 첨가하고 건식혼합한 후, φ=45mm인 이축압출기로 250 내지 280℃의 노즐온도에서 가공하여 펠렛을 제조하였다. 이때, 유리섬유 외의 성분은 메인공급부(main feeder)에, 유리섬유는 사이드공급부(side feeder)에 투입하였다. 제조된 펠렛은 100℃ 하에서 3시간 이상 건조한 후 시편을 사출 가공하여 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5
(A) 폴리카보네이트
수지		 75 60 60 60 75 60 60 60 60
(B-1) 유리섬유 25 40 40 40 25 40 40 - 40
(B-2) 유리섬유 - - - - - - - 40 -
(C) 실란계 커플링제 0.5 1.0 0.3 0.5 - - 2.0 0.5 0.05
상기 표 1에서, 단위는 폴리카보네이트 수지(A) 및 유리섬유(B)는 중량%로, 실란계 커플링제(C)는 폴리카보네이트 수지(A) 및 유리섬유(B)의 합 100중량부에 대한 중량부로 기재하였으며, 상기 표 1과 같은 성분의 조성으로 얻어진 시편에 대하여 다음과 같은 방법으로 내충격성 및 굴곡탄성율을 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.
물성 평가 방법
(1) 내충격성(cm) : 두께 1mm, 폭 5cm 및 길이 5cm의 평판형 시편을 사출하여, 상온에서 6시간 동안 에이징(aging)하고, 500g의 추를 이용한 dupont drop test 방식의 낙추평가장비로 상기 시편을 20개 충격하여, 각 시편의 50%가 파괴되는 높이를 측정하여, 그 높이의 평균값으로 평가하였다.
(2) 굴곡탄성율(kgf/㎠): ASTM D790 항목에 따라 1/4" 두께의 시편을 제조하였으며 측정속도 2.8mm/min으로 평가하여 신장율 1% 내의 탄성률을 측정하였다.
평가항목 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5
내충격성 (cm) 90 62 62 65 90 61 61 31 61
굴곡탄성율 (kgf/㎠) 77255 104850 104500 105450 66835 93240 95155 51775 97500
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본원발명의 조성에 따라 유리섬유(B-1)와 실란계 커플링제(C)를 첨가한 실시예 1 내지 4의 폴리카보네이트 수지 조성물은 길이가 상이한 유리섬유(B-2)를 첨가하거나 실란계 커플링제(C)를 첨가하지 않거나 함량을 초과하여 첨가한 비교예 1 내지 4에 비해 내충격성 및 굴곡탄성율이 모두 고르게 우수하여, 전자기기 등의 부품 소재에서 요구되는 물성을 모두 만족할 수 있음을 확인하였다.
특히, 본 발명의 실란계 커플링제(C)를 첨가하지 않은 비교예 1,2는 폴리카보네이트 수지(A)와 유리섬유(B-1)가 동일한 비율로 포함된 실시예 1,2에 비하여, 굴곡탄성율이 현저히 저하됨을 확인하였다.
또한, 실란계 커플링제(C)의 함량이 본원발명의 범위를 벗어난 비교예 3,5는 그 함량만 차이가 있는 실시예 2,3,4에 비하여, 굴곡탄성율이 현저히 떨어질 뿐만 아니라, 굴곡탄성율 대비 내충격성도 저하됨을 확인하였다.
또한, 유리섬유(B-2)의 길이가 본원발명의 범위를 벗어난 비교예 4는 나머지 조건이 동일하되 본원발명의 길이 범위의 유리섬유(B-1)를 사용한 실시예 4에 비하여, 내충격성과 굴곡탄성율이 절반에도 미치지 못할 정도로 현저히 낮음을 확인하였다.
즉, 본원발명의 실시예 1 내지 4는 내충격성 및 강성의 밸런스가 우수한 반면에, 비교예 1 내지 4는 적어도 하나의 물성이 실제 제품에 적용할 수 없을 정도로 현저히 낮았다.
따라서, 상기 실험을 통하여, 본원발명의 구성성분의 조합 및 그 성분간 함량비율에서 현저히 우수한 내충격성 및 강성이 나타나, 그 임계적 의의가 입증되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (9)

  1. (A) 폴리카보네이트 수지; (B) 유리섬유; 및 (C) 실란계 커플링제;를 포함하며,
    상기 실란계 커플링제(C)는 γ-글리시드옥시(gamma-glycidoxy)기, 아미노기, 아크릴기, 이소시아네이트기, 메캅토기 또는 그 조합 중 어느 하나의 작용기를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유리섬유(B)의 길이는 1 내지 10mm인 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유리섬유(B)의 길이는 2 내지 5mm인 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 상기 유리섬유(B)의 합 100중량부에 대하여, 상기 실란계 커플링제(C)를 0.1 내지 1.5중량부로 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 실란계 커플링제(C)는 RO-SiX3 구조이며,
    여기서, RO는 메톡시, 에톡시 또는 그 조합이며, X는 에폭시, 아크릴옥시, 메타크록시, γ-글리시드옥시, 아크릴, 아미노, 메캅토, 이소시아네이트기 또는 그 조합인 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지(A)를 50 내지 80중량%, 상기 유리섬유(B)를 20 내지 50중량%로 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지(A)와 상기 유리섬유(B)의 함량비율은 1:1 내지 4:1인 폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 성형품은, ASTM D790(2.8 mm/min)에 의해 측정한 굴곡탄성율이 70,000 내지 130,000kgf/㎠인 성형품.
KR1020150061335A 2015-04-30 2015-04-30 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 KR20160129963A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150061335A KR20160129963A (ko) 2015-04-30 2015-04-30 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
PCT/KR2016/004521 WO2016175604A1 (ko) 2015-04-30 2016-04-29 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150061335A KR20160129963A (ko) 2015-04-30 2015-04-30 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160129963A true KR20160129963A (ko) 2016-11-10

Family

ID=57198548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150061335A KR20160129963A (ko) 2015-04-30 2015-04-30 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20160129963A (ko)
WO (1) WO2016175604A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018117438A1 (ko) * 2016-12-21 2018-06-28 롯데첨단소재(주) 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2518287C2 (de) * 1975-04-24 1982-04-22 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Glasfaserverstärkte Polycarbonate mit verbesserten mechanischen Eigenschaften
CN1153814C (zh) * 2001-08-01 2004-06-16 上海杰事杰新材料股份有限公司 高韧性玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物
KR101211448B1 (ko) * 2004-05-13 2012-12-12 아사히 파이바 그라스 가부시끼가이샤 폴리카보네이트 수지 강화용 유리 섬유 및 폴리카보네이트수지 성형품
KR101328296B1 (ko) * 2012-10-18 2013-11-14 주식회사 엘지화학 유리섬유 강화 폴리카보네이트 난연 수지 조성물

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018117438A1 (ko) * 2016-12-21 2018-06-28 롯데첨단소재(주) 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR20180072378A (ko) * 2016-12-21 2018-06-29 롯데첨단소재(주) 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
US11136455B2 (en) 2016-12-21 2021-10-05 Lotte Advanced Materials Co., Ltd. Resin composition and molded product manufactured therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016175604A1 (ko) 2016-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101537655B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물
CN112574545B (zh) 玻璃填充的阻燃聚碳酸酯组合物及其薄壁制品
KR101990162B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
US20090048389A1 (en) Glass Fiber Reinforced Polycarbonate Resin Composition Having Excellent Impact Strength and Flowability and Method for Preparing the Same
KR101664844B1 (ko) 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 및 성형품
KR101914822B1 (ko) 유리섬유 보강 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR101486567B1 (ko) 열가소성 수지 조성물
KR101654721B1 (ko) 투명 폴리카보네이트 조성물 및 이를 포함한 성형품
KR101812892B1 (ko) 기계적 강도 및 표면 품질이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물
US11292910B2 (en) Thermoplastic mica-filled polycarbonate resin composition and article produced therefrom
KR20160129963A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR101854012B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
US11661513B2 (en) Thermoplastic resin composition and molded article therefrom
KR20100050779A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 제조방법
KR20170003868A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
JP2020084037A (ja) 熱可塑性樹脂組成物及び成形体
KR20100077939A (ko) 휨특성 및 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
KR20170092143A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101709375B1 (ko) 실란계 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물
WO2020111011A1 (ja) 熱可塑性樹脂組成物及び成形体
US8088849B2 (en) Scratch-resistant polycarbonate resin composition
KR101829959B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR102311477B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR100984536B1 (ko) 대전방지성 열가소성 수지 조성물
KR20100050780A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application