KR20170055120A - 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트 수지; 고무 강화 그라프트 공중합체; 방향족 인산 에스테르계 화합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00007

상기 R은 탄소수 11 내지 23의 분지형 포화 알킬기(branched saturated alkyl group)이다.
본 발명에 따르면 동등 이상의 기계적 물성을 제공하면서도, 폴리카보네이트 수지의 가수분해를 방지하여, 내습열 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다.

Description

폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품{POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동등 이상의 기계적 물성을 제공하면서도, 폴리카보네이트 수지의 가수분해를 방지하여, 내습열 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 충격강도 등과 같은 기계적 물성이 우수하고, 난연성, 치수안정성, 내열성 및 투명성이 우수한 열가소성 수지로 잘 알려져 있고, 전기전자 제품의 외장재, 자동차 부품 등에 폭 넓게 적용되고 있다.
그러나, 전기전자 제품 및 자동차 등의 외장재로 이용되는 폴리카보네이트 수지는 사용 중 주변 환경에 따라 필연적으로 온도 및 습도 등에 영향을 받을 수 밖에 없고, 이러한 조건에서 피로 파괴 및 취성 파괴 현상이 가속화된다. 특히, 수분에 노출되는 경우 폴리카보네이트 수지 내의 탄산 에스테르 그룹이 수분과 반응하여 비가역적으로 서서히 가수분해가 진행되어 저분자량화되고, 이에 따라 유동성이 증가하며, 충격강도 및 인장강도와 같은 여러 물성이 저하되는 문제가 발생하고, 비가역적이기 때문에 이는 절대 회복되지 않는다.
이러한 폴리카보네이트 수지의 가수분해 현상은 폴리카보네이트 수지의 분자량 및 난연제의 함량에 큰 영향을 미친다. 폴리카보네이트 수지의 분자량이 작을수록 노화되는 경향이 커지고 물성 저하는 가속화된다. 하지만, 폴리카보네이트 수지의 분자량을 늘리거나, 가소화 역할을 하는 난연제의 함량을 축소시키면, 대형 사출의 경우 충분한 유동을 얻기가 힘들다는 단점이 있다. 이에, 폴리카보네이트 수지의 가수분해를 방지하고 물성을 지속시킬 수 있는 방법이 요구되고 있다.
JP 4936309 B2
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동등 이상의 기계적 물성을 제공하면서도, 폴리카보네이트 수지의 가수분해를 방지하여, 내습열 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리카보네이트 수지; 고무 강화 그라프트 공중합체; 방향족 인산 에스테르계 화합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제;를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 R은 탄소수 11 내지 23의 분지형 포화 알킬기(branched saturated alkyl group)이다.
또한 본 발명은 폴리카보네이트 수지; 고무 강화 그라프트 공중합체; 방향족 인산 에스테르계 화합물; 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제;를 용융 및 혼련하여 압출시키는 단계를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면 동등 이상의 기계적 물성을 제공하면서도, 폴리카보네이트 수지의 가수분해를 방지하여, 내습열 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제에 의한 마이그레이션(migration) 효과를 나타내는 모식도이다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 폴리카보네이트 수지 조성물 내에 특정한 구조를 갖는 아마이드계 활제를 포함할 경우, 상기 활제의 마이그레이션(migration) 효과에 의해 폴리카보네이트 수지 조성물의 표면에 지속적으로 막(membrane)이 유지되어 장기간 노출 조건에서도 물성이 유지되는 것을 확인하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 의한 폴리카보네이트 수지 조성물을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지; 고무 강화 그라프트 공중합체; 방향족 인산 에스테르계 화합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 R은 일례로 탄소수 11 내지 23의 분지형 포화 알킬기(branched saturated alkyl group)일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 비스피놀계 모노머 및 카보네이트 전구체가 공중합된 폴리카보네이트 수지인 경우 특별히 제한되지 않는다.
상기 비스페놀계 모노머는 특별히 제한되지 않으나, 구체적인 예로 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시페닐)설폰, 비스(4-히드록시페닐)설폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)설파이드, 비스(4-히드록시페닐)케톤, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A; BPA), 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 (비스페놀 Z; BPZ), 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄 및 α,ω-비스[3-(ο-히드록시페닐)프로필]폴리디메틸실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 이들 비스페놀계 모노머는 폴리카보네이트의 제조에 사용되는 것들로서, 당업자에게는 국내외 유수의 제조업자들로부터 이들을 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해된다.
상기 카보네이트 전구체는 특별히 제한되지 않으나, 구체적인 예로 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디시클로헥실 카보네이트, 디페닐 카보네이트, 디토릴 카보네이트, 비스(클로로페닐) 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸 카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트, 카보닐 클로라이드(포스겐), 트리포스겐, 디포스겐, 카보닐 브로마이드 및 비스할로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 g/10 min 이상, 10 내지 40 g/10 min, 혹은 10 내지 30 g/10 min일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성 및 성형성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 중량평균 분자량이 30,000 내지 100,000 g/mol, 30,000 내지 80,000 g/mol, 혹은 40,000 내지 60,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 유동성 등의 기계적 물성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 상기 혼합물에 대하여 60 내지 90 중량%, 65 내지 85 중량%, 혹은 70 내지 85 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 일례로 공액디엔계 고무질 중합체에; (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상;을 포함하여 그라프트 공중합된 것일 수 있다.
상기 그라프트 공중합은 일례로 유화중합, 현탁중합, 용액중합 또는 괴상중합 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 유화중합의 방법을 사용할 수 있다.
상기 공액디엔계 고무질 중합체는 일례로 부타디엔 중합체, 부타디엔-스티렌 중합체, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 이들의 유도된 중합체일 수 있고, 바람직하게는 부타디엔 중합체일 수 있다.
상기 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물은 일례로 (메트)아크릴산 알킬 에스테르는 일례로 (메트)아크릴산 메틸 에스테르, (메트)아크릴산 에틸 에스테르, (메트)아크릴산 프로필 에스테르, (메트)아크릴산 2-에틸헥실 에스테르, (메트)아크릴산 데실 에스테르, (메트)아크릴산 라우릴 에스테르 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 비닐 시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 일례로 상기 공액디엔계 고무질 중합체가 코어를 이루고, 상기 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 쉘을 이루는 코어-쉘 구조일 수 있고, 이 경우 충격강도 및 유동성이 우수한 효과가 있다.
상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 2종 이상의 고무 강화 그라프트 공중합체의 혼합일 수 있고, 구체적인 예로, 공액디엔계 고무질 중합체에 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물이 그라프트된 그라프트 공중합체;와 공액디엔계 고무질 중합체가 코어를 이루고, (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물이 쉘을 이루는 코어-쉘 구조의 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-공액디엔계 고무질 중합체-방향족 비닐 화합물 공중합체;의 혼합일 수 있다.
상기 공액디엔계 고무질 중합체에 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물이 그라프트된 그라프트 공중합체는 일례로 상기 폴리카보네이트 수지와 얼로이(alloy)를 이룰 수 있고, 이 경우 기계적 물성이 우수한 효과가 있다.
상기 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물이 쉘을 이루는 코어-쉘 구조의 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-공액디엔계 고무질 중합체-방향족 비닐 화합물 공중합체는 일례로 충격보강제의 역할을 수행할 수 있고, 이 경우 충격강도가 우수한 효과가 있다.
상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 일례로 상기 혼합물에 대하여 1 내지 20 중량%, 5 내지 20 중량%, 혹은 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도, 유동성 및 인장강도가 우수한 효과가 있다.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물에 난연성을 부여하는 역할을 수행할 수 있고, 일례로 액상 또는 분말상일 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 일례로 비스페놀 A 디포스페이트, 비스페놀 A 비스(디알킬 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디아릴 포스페이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 일례로 인(P) 함량이 0.1 내지 5 중량%, 0.5 내지 3 중량%, 혹은 0.5 내지 1.5 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 난연성 및 기계적 물성이 우수한 효과가 있다.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 일례로 상기 혼합물에 대하여 5 내지 20 중량%, 5 내지 15 중량%, 혹은 8 내지 15 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 난연성 및 외관 특성이 우수한 효과가 있다.
상기 아마이드계 활제는 일례로 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
Figure pat00003
상기 R은 탄소수 11 내지 23, 13 내지 23, 15 내지 21, 혹은 17 내지 21의 분지형 포화 알킬기(branched saturated alkyl group)일 수 있다.
상기 R은 일례로 탄소수 1 내지 10, 1 내지 5, 혹은 1 내지 3의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 알킬기로 이루어진 분지를 포함할 수 있고, 상기 분지는 일례로 메틸, 에틸, 프로필 또는 이들의 혼합일 수 있다.
구체적인 예로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물들(compounds) 중 60 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량%, 혹은 80 내지 88 중량%의 화합물은 상기 R의 주 사슬(main cahin) 알킬기에 치환된 1개(mono-)의 분지를 포함할 수 있다.
또 다른 예로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물들(compounds) 중 25 중량% 미만, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 혹은 0.1 이상 내지 10 미만 중량%의 화합물은 상기 R의 주 사슬(main chain) 알킬기에 치환된 2개(di-) 이상, 2개(di-) 내지 10개(deca-), 혹은 2개(di-) 내지 8개(octa-)의 분지를 포함할 수 있다.
상기 아마이드계 활제는 일례로 이소-스테아르아마이드(isostearamide), 이소-베헨아마이드(isobehenamide) 또는 이들의 혼합일 수 있고, 상기 이소-(iso-)는 상기 아마이드로 정의될 수 있는 모든 이성질체(isomer)를 포함하고, 이 경우 내가수분해성이 우수한 효과가 있다.
상기 아마이드계 활제는 마이그레이션(migration) 효과를 가지는 활제일 수 있고, 상기 마이그레이션 효과는 도 1에 모식화하였다.
도 1을 참조하면, 압출 후, 폴리카보네이트 수지 조성물 내의 아마이드계 활제는 즉시 균일하게 분산된다(1). 이후, 폴리카보네이트 수지 조성물이 냉각되면 아마이드계 활제는 외부 표면으로 이동(migrating)하고, 부분적인 층을 형성하며, 이에 의해 마찰이 급격히 감소된다(2). 상기 외부 표면의 아마이드계 활제 층의 형성이 완료되면, 상기 아마이드계 활제의 이동(migration)은 평형에 이르고, 마찰은 최소화된다(3). 상기 냉각은 특별히 제한되지 않고, 상온에서의 자연 냉각 또는 냉각 단계를 거칠 수 있다. 또한, 상기 아마이드계 활제의 이동(migrating)은 평형을 이루기 때문에, 성형 단계 및 성형 완료 후에도 지속적으로 이루어질 수 있다.
이렇게 형성된 폴리카보네이트 수지 조성물 표면의 아마이드계 활제의 막(즉, 최외각 층)은 폴리카보네이트 수지 조성물의 성형 시, 성형 가공 중 접촉하는 금속면과 이형성을 가지고, 가공 중 발생할 수 있는 마찰열을 감소시키며, 성형 후에는 상기 아마이드계 활제의 막이 유지되어, 주변의 온도 및 습도에 의한 수분의 침투를 방지하여 내가수분해성을 높이는 역할을 수행한다.
상기 아마이드계 활제는 일례로 외부 활제일 수 있다.
상기 아마이드계 활제는 일례로 상기 폴리카보네이트 수지, 고무 강화 그라프트 공중합체 및 방향족 인산 에스테르계 화합물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부, 0.2 내지 1.8 중량부, 혹은 0.5 내지 1.5 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 내가수분해성이 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 내습열 시험 후(온도 80 ℃, 습도 70 %, 7일)의 용융지수(250 ℃, 2.16 kg)가 14.5 g/10 min 이하, 10 내지 14.5 g/10 min, 혹은 12 내지 14 g/10 min일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 내습열 시험 후(온도 80 ℃, 습도 70 %, 7일)의 인장강도(50 mm/min)가 700 kgf/mm2 이하, 600 내지 700 kgf/mm2, 혹은 620 내지 680 kgf/mm2일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 그 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 안료, 염료, 대전방지제, 항균제, 가공조제, 금속 불활성화제, 억연제 및 불소계 적하방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법은 폴리카보네이트 수지, 고무 강화 그라프트 공중합체 및 방향족 인산 에스테르계 화합물을 포함하는 혼합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제;를 용융 및 혼련하여 압출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 R은 일례로 탄소수 13 내지 23의 분지형 포화 알킬기(branched saturated alkyl group)일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법은 일례로 압출 단계를 통해 수득된 압출물을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 아마이드계 활제의 이동을 촉진하는 효과가 있다.
상기 냉각 단계는 일례로, 상온의 자연 냉각일 수 있다.
본 발명의 성형품은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형품은 일례로 사출 성형품일 수 있고, 상기 사출 성형품은 일례로 대형 사출 성형품일 수 있다.
상기 대형 사출 성형품은 일례로 TV 백 커버(TV Back Cover)일 수 있다.
상기 성형품은 일례로 휴대용 전자기기의 하우징 또는 자동자 외장재일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1, 2, 비교예 1 내지 3
폴리카보네이트 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, 난연제 및 활제를 하기 표 1에 나타낸 함량으로 믹서를 이용해 혼합하였고, 이축 압출기를 이용해 240 내지 280 ℃의 온도에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였다. 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 사출하여 물성을 측정하기 위한 시편을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 3에서 수득한 폴리카보네이트 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
측정 방법
* 중량평균 분자량: Agilent 1200 series GPC를 이용하여 PC standard로 검량하여 측정하였다.
* 용융지수(Melt index, g/10 min): 시편을 이용하여 표준 측정 ASTM D1238(250 ℃, 2.16 kg 조건)에 의거하여 측정하였다.
* 내습열 테스트 후 용융지수(Melt index, g/10 min): Espec 사의 PR-3J 항온항습 기기를 이용하여, 시편을 온도 80 ℃ 및 습도 70 %의 환경에 7일간 노출 시킨 후, 표준 측정 ASTM(250 ℃, 2.16 kg 조건)에 의거하여 측정하였다.
* 인장강도(Tensile strength, kgf/cm2): 시편을 이용하여 표준측정 ASTM D638에 의거하여 측정하였다.
* 내습열 테스트 후 인장강도(Tensile strength, kgf/cm2): Espec 사의 PR-3J 항온항습 기기를 이용하여, 시편을 온도 80 ℃ 및 습도 70 %의 환경에 7일간 노출 시킨 후, 표준측정 ASTM D638에 의거하여 측정하였다.
* 충격강도(Notched izod impact strength, kgfcm/cm): 1/4"의 시편을 이용하여 표준측정 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
* 내습열 테스트 후 충격강도(Notched izod impact strength, kgfcm/cm): Espec 사의 PR-3J 항온항습 기기를 이용하여, 1/4"의 시편을 온도 80 ℃ 및 습도 70 %의 환경에 7일간 노출 시킨 후, 표준측정 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 1 2 3
PC (중량%) 78 78 78 78 78
ABS 5 5 5 5 5
MBS 5 5 5 5 5
FR 12 12 12 12 12
계 (중량부) 100 100 100 100 100
LC 1 (중량부) 0.6 1.2 - - -
LC 2 - - - 0.6 1.2
* 물성
내습열 테스트 전 용융지수 12.3 12.4 12.1 12.8 12.5
인장강도 620 615 640 630 625
충격강도 65 65 60 60 60
내습열 테스트 후 용융지수 12.5 12.8 14.6 14.7 15
인장강도 660 650 730 710 710
충격강도 26 25 17 18 17
* PC: 폴리카보네이트 수지(용융지수(300 ℃, 1.2 kg) 10 g/10 min, 중량평균 분자량 45,000 g/mol)
* ABS: 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(LG화학 사 제조, 제품명 MA201)
* MBS: 코어-쉘 구조의 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체(LG화학 사 제조, 제품명 EM500)
* FR: 비스페놀 A 디포스페이트(Adeka 사 제조)
* LC 1: 아마이드계 활제(Croda 사 제조, 제품명 Atmer 7650)
* LC 2: 폴리에틸렌계 왁스 활제(Lione chemtec사 제조, 제품명 LC102N, 폴리에틸렌계 왁스)
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 및 2의 경우, 동등 이상의 기계적 물성을 제공하고, 내습열 환경에 노출된 후에도 아마이드계 활제의 마이그레이션 효과에 의해 유동성이 상승하지 않고, 인장강도가 유지되어, 내가수분해성이 우수한 것을 확인하였다.
반면, 아마이드계 활제를 포함하지 않은 비교예 1과 통상의 폴리에틸렌계 왁스를 활제로 포함한 비교예 2 및 3의 경우, 내습열 환경에 노출된 후 가수분해로 인해 유동성 및 인장강도가 상승하여, 물성이 유지되지 못하는 것을 확인할 수 있었다.
결론적으로, 본 발명자들은 폴리카보네이트 수지 조성물 제조 시, 아마이드계 활제를 포함할 경우, 아마이드계 활제의 마이그레이션 효과에 의해 수지 조성물의 표면에 지속적으로 막이 유지되어 장기간 노출 조건에서도 물성이 유지되는 폴리카보네이트 수지 조성물을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (20)

  1. 폴리카보네이트 수지; 고무 강화 그라프트 공중합체; 방향족 인산 에스테르계 화합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00005

    (상기 R은 탄소수 11 내지 23의 분지형 포화 알킬기(branched saturated alkyl group)이다)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지는 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 g/10 min 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지의 중량평균 분자량은 30,000 내지 100,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지는 상기 폴리카보네이트 수지, 고무 강화 그라프트 공중합체, 방향족 인산 에스테르계 화합물을 합한 총 중량에 대하여 60 내지 90 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 공액디엔계 고무질 중합체에; (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상;을 포함하여 그라프트 공중합된 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 상기 공액디엔계 고무질 중합체가 코어를 이루고, 상기 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 쉘을 이루는 코어-쉘 구조인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 2종 이상의 고무 강화 그라프트 공중합체의 혼합인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고무 강화 그라프트 공중합체는 상기 폴리카보네이트 수지, 고무 강화 그라프트 공중합체, 방향족 인산 에스테르계 화합물을 합한 총 중량에 대하여 1 내지 20 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 비스페놀 A 디포스페이트, 비스페놀 A 비스(디알킬 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디아릴 포스페이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 인(P) 함량이 0.1 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 상기 폴리카보네이트 수지, 고무 강화 그라프트 공중합체, 방향족 인산 에스테르계 화합물을 합한 총 중량에 대하여 5 내지 20 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 R은 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 분지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물들(compounds) 중 60 중량% 이상의 화합물은 상기 R의 주 사슬(main chain) 알킬기에 치환된 1개(mono-)의 분지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물들(compound) 중 25 중량% 미만의 화합물은 상기 R의 주 사슬(main chain) 알킬기에 치환된 2개(di-) 이상의 분지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 아마이드계 활제는 상기 폴리카보네이트 수지, 고무 강화 그라프트 공중합체, 방향족 인산 에스테르계 화합물을 합한 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 내습열 시험 후(온도 80 ℃, 습도 70 %, 7일)의 용융지수(250 ℃, 2.16 kg)가 14.5 g/10 min 이하인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 내습열 시험 후(온도 80 ℃, 습도 70 %, 7일)의 인장강도(50 mm/min)가 700 kgf/mm2 이하인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  18. 폴리카보네이트 수지; 고무 강화 그라프트 공중합체; 방향족 인산 에스테르계 화합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 아마이드계 활제;를 용융 및 혼련하여 압출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    (상기 R은 탄소수 11 내지 23의 분지형 포화 알킬기(branched saturated alkyl group)이다)
  19. 제18항에 있어서,
    상기 압출 단계를 통해 수득된 압출물을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물 제조방법.
  20. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형품.
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