KR20170054706A - 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 기재는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 a) 용융지수(300℃, 1.2kgf) 16 내지 25 g/10분의 폴리카보네이트 수지 30 내지 60 중량%, b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 10 내지 30 중량%, c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 1 내지 15 중량%, d) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 5 중량% 이상 내지 15 중량% 미만, e) 말레이미드계 공중합체 1 내지 20 중량%, f) 실리콘계 충격보강제 3 중량% 초과 내지 10 중량% 미만, g) 핵형성제 0.01 내지 5 중량%, h) 에스터 교환반응 억제제 0.2 중량% 초과 내지 0.8 중량% 미만, 및 i) 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품에 관한 것이다.
본 기재에 따르면, 폴리카보네이트 수지에서 트레이드오프(trade off) 관계로 서로 양립하기 어려운 내화학성, 저온 내충격성, 내열성 및 유동성, 즉 성형가공성이 모두 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품을 제공하는 효과가 있다.

Description

폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품{POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND ARTICLE THEREOF}
본 기재는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트 수지에서 트레이드-오프(trade-off) 관계로 서로 양립하기 어려운 내화학성, 내충격성, 특히 저온 내충격성, 내열성 및 유동성, 즉 성형가공성이 모두 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 비스페놀 A와 포스겐 등을 반응시켜 제조하는 열가소성 수지로, 비결정성이기 때문에 투명하고, 내열성 및 전기 절연성이 뛰어나며, 충격강도는 열가소성 수지 중 가장 높은 것으로 알려져 있다. 또한, 폴리카보네이트 수지는 흡습으로 인한 치수 변화가 대단히 적고 온도 변화에도 물리적 특성이 안정적이어서, 환경 변화에 강한 엔지니어링 플라스틱으로도 알려져 있다. 다만, 결점으로 내화학성과 성형성이 열악하다는 문제가 있다.
이러한 폴리카보네이트 수지의 열악한 내화학성과 성형성을 개선하기 위해 종래 ABS 수지와 PBT 수지를 혼합하는 방법이 고안되었으나, 반대로 내충격성과 내열성이 떨어지고, 이에 내충격성을 향상시키기 위에 충격 보강제를 더 추가하는 경우 내열성이 더욱 저하되는 문제가 발생하였다.
그밖에 미국특허 제4,393,153호, 제4,180,494호, 제4,906,202호 등에서 유동성, 즉 성형가공성, 내화학성, 내충격성, 내열성 등을 모두 향상시키고자 하는 시도가 있었으나, 내화학성 등이 향상되면 내열성이 떨어지고, 내열성 등이 개선되면 유동성, 즉 성형가공성이 떨어지는 문제가 여전히 해결되지 못하였다.
따라서, 최근 많은 분야에서 폴리카보네이트 수지에 대한 수요가 급증하고 있는 상황에서 상기와 같은 문제점을 개선한 기술 개발이 시급한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 폴리카보네이트 수지에서 트레이드-오프(trade-off) 관계로 서로 양립하기 어려운 내화학성, 내충격성, 특히 저온 내충격성, 내열성 및 유동성, 즉 성형가공성이 모두 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 a) 용융지수(300℃, 1.2kgf) 16 내지 25 g/10분의 폴리카보네이트 수지 30 내지 60 중량%, b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 10 내지 30 중량%, c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 1 내지 15 중량%, d) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 5 중량% 이상 내지 15 중량% 미만, e) 말레이미드계 공중합체 1 내지 20 중량%, f) 실리콘계 충격보강제 3 중량% 초과 내지 10 중량% 미만, g) 핵형성제 0.01 내지 5 중량%, h) 에스터 교환반응 억제제 0.2 중량% 초과 내지 0.8 중량% 미만, 및 i) 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 기재는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 제조됨을 특징으로 하는 성형품을 제공한다.
본 기재에 따르면 폴리카보네이트 수지에서 트레이드-오프(trade-off) 관계로 서로 양립하기 어려운 내화학성, 내충격성, 특히 저온 내충격성, 내열성 및 유동성, 즉 성형가공성이 모두 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품을 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 폴리카보네이트 수지에 ABS 수지 등을 혼합하여 점도를 조절하고, 가공제(processing agent)를 도입하여 사출 시 수지와 스크류 간의 전단응력(shear stress)을 최소화하며, 내화학성이 우수한 실리콘(silicone)계 충격보강제 등을 사용하고, 구성성분들을 소정 함량비로 가져가는 경우, 제조된 폴리카보네이트 수지 조성물이 우수한 내화학성, 저온 내충격성 및 내열성을 가지면서도 성형가공성까지 뛰어남을 확인하고, 이를 토대로 본 기재를 완성하게 되었다.
본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물은 a) 용융지수(300℃, 1.2kgf) 16 내지 25 g/10분의 폴리카보네이트 수지 30 내지 60 중량%, b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 10 내지 30 중량%, c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 1 내지 15 중량%, d) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 5 중량% 이상 내지 15 중량% 미만, e) 말레이미드계 공중합체 1 내지 20 중량%, f) 실리콘계 충격보강제 3 중량% 초과 내지 10 중량% 미만, g) 핵형성제 0.01 내지 5 중량%, h) 에스터 교환반응 억제제 0.2 중량% 초과 내지 0.8 중량% 미만, 및 i) 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 a) 폴리카보네이트 수지는 일례로 용융지수(300℃, 1.2kgf)가 18 내지 20 g/10분, 21 내지 25 g/10분, 또는 이들의 혼합일 수 있고, 이 범위 내에서 성형성이 우수한 효과가 있다.
상기 a) 폴리카보네이트 수지는 일례로 40 내지 50 중량%, 45 내지 49 중량%, 또는 46 내지 48 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 성형성 및 충격강도가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 중량평균 분자량이 20,000 내지 70,000 g/mol이고, 바람직하게는 40,000 내지 60,000 g/mol이며, 이 범위 내에서 내화학성, 기계적 물성, 성형가공성 및 내충격성이 우수한 효과가 있다.
상기 b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 일례로 15 내지 25 중량%, 또는 15 내지 20 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 저온 내충격성 및 내화학성이 우수한 효과가 있다.
상기 b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 일례로 용융지수(300℃, 1.2kgf)가 5 내지 20 g/10분, 7 내지 15 g/10분, 또는 8 내지 12 g/10분일 수 있고, 이 범위 내에서 내충격성 및 내화학성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 통상적으로 이 기술분야에서 사용 가능한 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체인 경우 특별히 제한되지 않고, 구체적인 예로 히드록시 말단기를 갖는 실록산 공중합체 1 내지 25 중량% 및 폴리카보네이트 수지 75 내지 99 중량%를 포함하는 공중합체일 수 있으며, 이 범위 내에서 내충격성 및 내화학성이 우수한 효과가 있다.
상기 c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는 일례로 c) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체일 수 있다.
상기 c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는 일례로 1 내지 10 중량%, 또는 3 내지 8 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 점도 및 성형가공성이 우수한 효과가 있다.
상기 c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는 일례로 평균입경 0.1 내지 2 ㎛, 또는 0.5 내지 1.5 ㎛의 공액디엔 고무 10 내지 60 중량%에 비닐방향족 화합물 30 내지 70 중량%, 및 비닐시안 화합물 5 내지 20 중량%를 포함하여 그라프트 중합된 공중합체이고, 이 범위 내에서 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물의 충격강도, 성형성 및 표면특성이 우수한 효과가 있다.
본 기재에서 평균입경은 미국 Nicomp사의 Nicomp 370HPL 기기를 이용하여 다이나믹 레이져라이트 스케트링법으로 측정할 수 있다.
상기 d) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 일례로 고유점도(η)가 0.5 내지 1.0 dl/g, 또는 0.8 내지 1.0 dl/g일 수 있고, 이 범위 내에서 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물의 기계적 물성 및 성형가공성이 우수한 효과가 있다.
상기 e) 말레이미드계 공중합체는 일례로 5 내지 15 중량%, 또는 5 내지 10 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 내충격성 및 내열성이 우수한 효과가 있다.
상기 e) 말레이미드계 공중합체는 통상적으로 이 기술분야에서 사용 가능한 말레이미드계 공중합체인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 N-치환 말레이미드를 포함하는 공중합체일 수 있다.
상기 N-치환 말레이미드를 포함하는 공중합체는 일례로 N-치환 말레이미드-방향족비닐 화합물 공중합체, 또는 N-치환 말레이미드-방향족비닐 화합물-말레산 무수물 공중합체일 수 있다.
상기 N-치환 말레이미드는 일례로 N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-프로필말레이미드, N-t-부틸말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, N-나프틸말레이미드 및 N-클로로페닐말레이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 e) 말레이미드계 공중합체는 일례로 N-치환 말레이미드가 20 내지 70 중량%, 또는 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다.
상기 e) 말레이미드계 공중합체는 일례로 중량평균 분자량이 40,000 내지 100,000 g/mol일 수 있고, 바람직하게는 60,000 내지 80,000 g/mol이며, 이 범위 내에서 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물의 기계적 물성, 내화학성, 성형가공성 및 내충격성이 우수한 효과가 있다.
상기 f) 실리콘계 충격보강제는 일례로 아크릴레이트계 단량체 30 내지 80 중량%, 메타크릴레이트계 단량체 10 내지 50 중량%, 및 실리콘계 단량체 5 내지 20 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 내화학성 및 내충격성이 우수한 효과가 있다.
상기 실리콘계 단량체는 통상적으로 실리콘 고무 성분 단량체인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로펜타실록산 및 도데카메틸시클로헥사실록산 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 아크릴레이트계 단량체는 일례로 알킬기의 탄소수가 1 내지 10인 알킬 아크릴레이트 또는 아릴기의 탄소수가 6 내지 10인 아릴 아크릴레이트일 수 있고, 구체적인 예로, 메틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 벤질 아크릴레이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 메타크릴레이트계 단량체는 일례로 알킬기의 탄소수가 1 내지 10인 알킬 메타크릴레이트 또는 아릴기의 탄소수가 6 내지 10인 아릴 메타크릴레이트일 수 있고, 구체적인 예로, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 및 벤질 메타크릴레이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 실리콘계 충격보강제는 일례로 실리콘계 고무에 아크릴레이트계 단량체 및 메타크릴레이트계 단량체가 그라프트 공중합된 코어-쉘 구조의 공중합체일 수 있고, 이 범위 내에서 내화학성 및 내충격성이 우수한 효과가 있다.
상기 g) 핵형성제는 말레이미드계 공중합체와 병용시 내화학성 및 내충격성에 악영향을 미치지 않으면서 내열성을 개선시키는 상승효과를 제공하는데, 일례로 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 0.1 내지 2 중량%, 또는 0.2 내지 1 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 내화학성 및 내충격성이 저하되지 않으면서 내열성이 크게 개선되는 효과가 있다.
상기 g) 핵형성제는 일례로 사이즈가 1 내지 10 ㎛, 또는 4 내지 10 ㎛, 또는 5 내지 6 ㎛일 수 있고, 이 범위 내에서 입자간 뭉침 현상에 의한수지 내 분산성이 악화되는 문제를 방지할 수 있고, 또한 핵제 효율의 저감이나 표면평활성 및 표면광택성이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.
상기 g) 핵형성제로는 일례로 유기계열 핵형성제와 무기계열 핵형성제가 있고, 바람직하게는 무기계열 핵형성제일 수 있다.
상기 유기계열 핵형성제로는 일례로 유기알루미늄염, 유기칼슘염, 유기나트륨염 등의 유기금속염과, 솔비톨을 기본 골격으로 하는 유도체로서 솔비톨계 핵제 등이 있고, 구체적인 예로 알루미늄 파라 터셔리 부틸 벤조산, 나트륨 벤조산 및 칼슘 벤조산 등이 있다.
상기 무기계열 핵형성제로는 일례로 실리카, 탈크, 마이카, 운모, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 인산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 산화아연 및 산화마그네슘 등이 있다.
상기 h) 에스터 교환반응 억제제는 일례로 포스페이트계 에스터 교환반응 억제제일 수 있고, 이 범위 내에서 저온충격강도, 내열도 및 내화학성이 우수한 효과가 있다.
본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물은 에스터 단위를 함유하는 중합체와 카보네이트 단위를 함유하는 중합체가 모두 존재하기 때문에 에스터-카보네이트 교환반응은 중합체를 분해시킬 수 있다. 따라서, 이러한 에스터-카보네이트 교환반응을 억제하는 억제제를 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 0.2 중량% 초과 내지 0.8 중량% 미만으로 포함시키는 것이 바람직하다.
상기 h) 에스터 교환반응 억제제는 일례로 0.3 내지 0.7 중량%, 또는 0.4 내지 0.6 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 저온 충격강도, 내열도 및 내화학성이 우수한 효과가 있다.
상기 에스터 교환반응 억제제는 일례로 하이드록시벤조페논과 같은 하이드록시 방향족 화합물; 메틸 살리실레이트와 같은 살리실레이트계 화합물; 인산이수소나트륨, 인산이수소칼륨, 인산나트륨, 디페닐포스페이트 등과 같은 포스페이트 염;으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 포스페이트 염이고, 보다 바람직하게는 인산나트륨, 디페닐포스페이트 또는 이들의 혼합이며, 가장 바람직하게는 디페닐포스페이트이다.
상기 i) 첨가제는 일례로 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 0.1 내지 2 중량%, 또는 0.2 내지 1 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 목적하는 효과가 발현되면서도 다른 물성을 저해하지 않는 효과가 있다.
상기 i) 첨가제는 일례로 열안정제, 활제 또는 이들의 혼합일 수 있고, 이 범위 내에서 열안정성 및 가공성이 향상되면서도 다른 물성을 저해하지 않는 효과가 있다.
상기 활제는 일례로 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 0.1 내지 1.0 중량%, 또는 0.1 내지 0.5 중량%로 포함되고, 이 범위 내에서 내화학성 및 내열성에 영향을 미치지 않으면서 내충격성, 특히 저온 내충격성을 개선시키는 효과가 있다.
상기 활제는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 말레이미드계 공중합체와 병용시 내화학성 및 내열성에 악영향을 미치지 않으면서도 내충격성, 특히 저온 내충격성을 향상시키는 시너지 효과를 제공한다.
상기 활제는 구체적인 예로 펜타에리스리톨 테트라스테아레이트 등일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 j) 가공제(processing agent)를 0.2 중량% 초과 내지 1.2 중량% 미만, 0.3 내지 1.1 중량%, 또는 0.3 내지 0.8 중량%로 더 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 사출 시 스크류와 전단응력을 최소화하여 유동성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 가공제는 일례로 테플론/실리콘계 가공제일 수 있다.
상기 테플론/실리콘계 가공제는 일례로 베이스 수지에 테플론 수지 및 실리콘이 혼합된 것일 수 있고, 또 다른 예로 베이스 수지 80 내지 98 중량%, 테플론 수지 1 내지 10 중량% 및 실리콘 1 내지 10 중량%를 포함하여 이루어진 것일 수 있으며, 이 범위 내에서 사출 시 스크류와 전단응력을 최소화하여 유동성을 향상시키는 효과가 있다.
또 다른 예로, 테플론/실리콘계 가공제는 베이스 수지 90 내지 96 중량%, 테플론 수지 1 내지 5 중량% 및 실리콘 1 내지 5 중량%를 포함하여 이루어진 것일 수 있고, 이 범위 내에서 사출 시 스크류와 전단응력을 최소화하여 유동성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 베이스 수지는 일례로 폴리카보네이트 수지일 수 있다.
본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물은 물성에 악영향을 미치지 않는 범위 내에서 필요에 따라 열안정제, 활제, 가공제, 가소제, 커플링제, 광안정제, 이형제, 분산제, 적하방지제, 내후안정제, 산화방지제, 상용화제, 안료, 염료, 정전기방지제, 내마모제, 충전재 및 항균제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부, 0.1 내지 10 중량부, 또는 1 내지 5 중량부 더 포함할 수 있다.
상기 산화방지제는 일례로 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형, 또는 아민형 산화방지제일 수 있고, 상기 이형제는 일례로 폴리에틸렌 왁스, 실리콘 오일, 스테아릴산의 금속염 등일 수 있으며, 상기 내후안정제는 일례로 벤조페논형, 벤조트리아졸형 또는 벤조트리아진형 등일 수 있다.
상기 충전재는 일례로 유리섬유, 탄소섬유, 실리카 및 마이카 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 기계적 강도 및 내열성 등을 향상시키는 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 용융지수(250℃, 2.16kgf)가 3.5 내지 5.0 g/10분, 또는 3.6 내지 4.4 g/10분일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 인장강도가 530 내지 580 kgf/cm2, 또는 570 내지 580 kgf/cm2일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 굴곡강도가 770 내지 830 kgf/cm2, 또는 820 내지 827 kgf/cm2일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 굴곡탄성률이 21,000 내지 23,000 kgf/cm2, 또는 22,800 내지 22,910 kgf/cm2일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 저온 아이조드 강도가 20 kgf·cm/cm 이상, 또는 20 내지 25 kgf·cm/cm일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 내열도(HDT)가 110 ℃ 이상, 110 내지 112 ℃, 또는 111 내지 112 ℃일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 ESCR이 B 등급 이상일 수 있다.
본 기재의 성형품은 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 제조됨을 특징으로 한다.
본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물의 혼련 방법은 특별히 제한되지 않으나, 일례로 본 기재의 구성성분들을 드라이 블렌딩 후 용융혼련하는 방법을 적용할 수 있고, 통상 230 내지 270 ℃, 바람직하게는 240 내지 260 ℃ 범위 내에서 각 구성성분들이 물리적 및 화학적으로 충분히 친화력을 가질 수 있도록 용융혼련을 행할 수 있다.
이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
본 발명의 폴리카보네이트 조성물의 제조를 위해, 하기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 10에서 사용된 각 구성성분(A 내지 I)의 구체적인 사양은 다음과 같다.
폴리카보네이트 수지(PC):
(1) 용융지수 15 g/10분(ASTM D1238, 300℃, 1.2 Kgf)의 LG사 폴리카보네이트 수지
(2) 용융지수 22 g/10분(ASTM D1238, 300℃, 1.2 Kgf)의 LG사 폴리카보네이트 수지
폴리카보네이트- 폴리실록산 공중합체 (A):
(ASTM D1238, 300℃, 1.2 Kgf) 용융지수 10 g/10분 (삼양 Trirex-S)
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(B):
LG ABS, MA201
폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 (C):
고유점도[η] 0.83 ㎗/g PBT, Changchun
말레이미드계 공중합체 (D):
DENKA, MS-NB
고무질 그라프트 공중합체 (E):
(1) Butadiene과 MMA가 코어-쉘 구조를 이루는 공중합체(Impact modifier, LG EM-500)
(2) Silicone/acryl과 MMA가 코어-쉘 구조를 이루는 공중합체(Impact modifier, Mitsubishi Rayon S2001)
핵형성제 (F):
Size 5~6㎛의 Talc
에스터 교환반응 억제제 (G):
(1) 인산나트륨 (NaH2PO4)
(2) 디페닐포스페이트(DPP, C12H11O4P)
가공제(Processing agent) (H):
Teflon/silicone계 가공제(Co-polyman, PPA F33)
첨가제 (I):
열안정제(Basf, IR1076) 및 활제(Faci, PETS-AHS)
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 10
상기 구성성분들(A 내지 I)을 하기 표 1, 2의 중량비에 따라 이축 압출기에서 250 ℃ 조건 하에 용융혼련한 뒤 압출하여 폴리카보네이트 수지 조성물 펠렛을 제조하였고, 이를 다시 사출 성형기를 이용하여 물성측정용 시편으로 성형하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3
PC(1) 46
PC(2) 46.5 46.5 46.5 46.5 46.5 46 46
A 18 18 18 18 18 18 18 18
B 5 5 5 5 5 5 5 5
C 14 14 14 14 14 15 15 15
D 9 9 9 9 9 9 9 9
E(1) 5.5 5.5
E(2) 6.0 6.0 5.3 5.8 4.8 5.5
F 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
G(1) 0.5 0.5 0.5 0.5
G(2) 0.5 0.5 0.5 0.5
H 0.7 0.2 1.2
I 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
구분 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예10
PC(1) 46.5
PC(2) 49.5 42.5 46.8 46.2 64.5 47.0
A 18 18 18 18 18 18
B 5 5 5 5 5 5 5
C 14 14 14 14 14 14 14
D 9 9 9 9 9 9 9
E(1)
E(2) 3 10 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
F 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
G(1) 0.5 0.5 0.5 0.5
G(2) 0.2 0.8
H
I 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
[시험예]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 10에서 제조된 폴리카보네이트 수지 조성물 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3, 4에 나타내었다.
(1) 용융지수(MI): ASTM D1238(250 ℃, 2.16kg)에 의거하여 측정하였고, 그 단위는 g/10min이다.
(2) 인장강도: ASTM D638(시편두께 3.2mm, 23℃)에 의거하여 측정하였고, 그 단위는 Kgf/cm2이다.
(3) 굴곡강도 및 굴곡탄성율: ASTM D790(시편두께 6.4mm, 23℃)에 의거하여 측정하였고, 그 단위는 각각 KgF/cm2이다.
(4) 아이조드(IZOD) 저온충격강도: ASTM D256(시편두께 6.4mm에 의거하여 -40℃에서 측정하였고, 그 단위는 Kgf.cm/cm이다.
(5) 열변형온도(HDT, ℃): ASTM D648 규격에 의거하여 측정하였다.
(6) 환경응력균열저항성(ESCR): ASTM D543에 의거하여 1.0% strain 지그에서 인장강도 측정용 시편(시편두께3.2mm)에 방향제를 도포한 후 외관 변화를 관찰하였고, 크랙발생 경중에 따라 A(크랙 없음) 내지 D(파단) 레벨로 구분하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3
용융지수 3.6 3.9 4.3 4.0 4.4 3.0 3.6 3.7
인장강도 575 577 580 575 570 585 582 583
굴곡강도 820 823 827 825 820 840 837 839
굴곡탄성률 22,800 22,830 22,910 22,800 22,900 22,900 22,800 22,870
저온충격강도 20 20 22 20 20 22 18 18
HDT(℃) 111 111 112 111 109 111 109 110
ESCR1 ) B B B B B B C B
구분 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예10
용융지수 4.0 3.1 4.2 3.8 3.0 4.6 5.2
인장강도 590 510 570 570 578 585 575
굴곡강도 840 750 815 820 824 830 820
굴곡탄성률 23,100 19,200 22,100 22,800 22,900 23,500 22,500
저온충격강도 16 25 17 20 21 17 15
HDT(℃) 113 108 109 110 111 112 108
ESCR1 ) C A C B B C C
1) 2% Strain Jig, 168hrs (A: Craze 小, B: Craze 大, C: Crack, D: Severe Crack, E: Break
상기 표 3, 4에 나타낸 바와 같이, 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물(실시예 1~5)은 서로 양립하기 어려운 유동성, 저온 충격강도, 내열성 및 내화학성이 모두 우수하였으나, 본 기재에 따른 범위를 벗어나는 경우 유동성, 즉 성형가공성이 열악하거나(비교예 1, 8), 저온 충격강도가 떨어지거나(비교예 2~4, 6, 9~10), 또는 내열성이 저하됨(비교예 5, 7)을 확인할 수 있었다.

Claims (23)

  1. a) 용융지수(300℃, 1.2kgf) 16 내지 25 g/10분의 폴리카보네이트 수지 30 내지 60 중량%, b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 10 내지 30 중량%, c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 1 내지 15 중량%, d) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 5 중량% 이상 내지 15 중량% 미만, e) 말레이미드계 공중합체 1 내지 20 중량%, f) 실리콘계 충격보강제 3 중량% 초과 내지 10 중량% 미만, g) 핵형성제 0.01 내지 5 중량%, h) 에스터 교환반응 억제제 0.2 중량% 초과 내지 0.8 중량% 미만, 및 i) 첨가제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 a) 폴리카보네이트 수지는 용융지수(300℃, 1.2kgf)가 18 내지 20 g/10분인 폴리카보네이트 수지, 21 내지 25 g/10분인 폴리카보네이트 수지, 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 a) 폴리카보네이트 수지는 40 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 15 내지 25 중량%인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 b) 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 용융지수(300℃, 1.2kgf)가 5 내지 20 g/10분인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 c) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 d) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 고유점도가 0.5 내지 1.0 dl/g인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 e) 말레이미드계 공중합체는 5 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 f) 실리콘계 충격보강제는 아크릴레이트계 단량체 30 내지 80 중량%, 메타크릴레이트계 단량체 10 내지 50 중량%, 및 실리콘계 단량체 5 내지 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 g) 핵형성제는 0.1 내지 2 중량%인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 g) 핵형성제는 사이즈가 1 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 h) 에스터 교환반응 억제제는 포스페이트계 에스터 교환반응 억제제인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 i) 첨가제는 0.1 내지 2 중량%인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 i) 첨가제는 열안정제, 활제 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 j) 가공제(processing agent)를 0.2 중량% 초과 내지 1.2 중량% 미만으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 용융지수(250℃, 2.16kgf)가 3.5 내지 5.0 g/10분인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  17. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 인장강도가 530 내지 580 kgf/cm2인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  18. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 굴곡강도가 770 내지 830 kgf/cm2인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  19. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 굴곡탄성률이 21,000 내지 23,000 kgf/cm2인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  20. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 저온 아이조드 강도가 20 kgf·cm/cm 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  21. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 내열도(HDT)가 110 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  22. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 ESCR이 B 등급 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  23. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 제조됨을 특징으로 하는
    성형품.
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