KR20190063832A - 광반사성이 향상된 폴리카보네이트 수지 조성물 - Google Patents

광반사성이 향상된 폴리카보네이트 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

폴리카보네이트 수지에 백색안료, 특정 비율의 2종의 충격보강제, 인산 에스테르 및 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체 등을 포함함으로써 우수한 광반사 특성과 더불어 박육 성형을 위한 고유동성 및 충격강도가 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물이 개시된다. 본 발명은 폴리카보네이트, 백색안료, 실리콘계 충격보강제, 아크릴계 충격보강제 및 인산 에스테르를 포함하는 기초수지; 및 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체;를 포함하고, 상기 실리콘계 충격보강제 및 상기 아크릴계 충격보강제의 중량비는 4:1~1:4인 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.

Description

광반사성이 향상된 폴리카보네이트 수지 조성물{Polycarbonate Resin Composition with Good Light Reflectance}
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 광반사성이 향상된 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 우수한 충격 강도, 치수안정성, 내열성, 투명성 등을 가지며, 전기전자 제품의 외장재, 자동차 부품, 건축 소재, 광학 부품 등 광범위한 분야에 적용되고 있다.
LCD의 구성성분 중 배면광 유닛은 배면광을 손실시키지 않고 반사시킬 수 있는 높은 광반사율을 가지고, 두께가 얇으면서도 프레임의 기능을 효과적으로 수행할 수 있도록 유동성과 내충격성이 우수해야 한고, 발열에 견딜 수 있는 내열도, 치수안정성, 및 난연성을 가져야 한다.
이에 따라 폴리카보네이트 수지를 LCD의 배면광 부품으로 사용할 경우 배면광 손실을 최소화하여 반사시키기 위하여 수지를 고백색으로 칼라링(coloring)하여 배면광 프레임(backlight flame)으로 사용하는 경우가 많고, 백색안료로서 우수한 백색도를 가지는 이산화티탄(TiO2)이 주로 사용된다.
그러나 이산화티탄만을 이용하는 경우 90% 이상의 높은 광반사율을 구현하는데 한계가 있고, 최근 모바일기기의 소형화, 고성능화, 박육화에 따라 초박육 사출 성형에 필수적인 초고유동 수지의 기계적 강도, 내충격성, 성형성 등을 확보하면서 우수한 광반사성을 나타내는 수지 조성물의 개발이 필요하다.
한국등록특허 제0405320호는 이산화티탄, 술폰술포네이트, 충격보강제 등을 사용하여 반사율 및 충격강도가 개선된 폴리카보네이트 수지를 개시하고 있으나, 2종의 충격보강제를 특정 비율로 조합하여 광반사성을 개선시키는 방안에 대하여 기재하고 있지 않고, 초박육화 성형 시 요구되는 유동성에 대하여 기재하고 있지 않다.
한국등록특허 제0782265호는 이산화티탄, 충격보강제, 불소화 폴리올레핀계 수지를 적용해 반사율, 충격강도를 개선하였으나, 초박육화 성형 시 요구되는 유동성에 대하여 기재하고 있지 않다.
한국등록특허 제0665806호는 폴리메타크릴산 알킬 에스테르 수지, 이산화티탄 등을 이용하여 광반사율과 유동성을 개선하였으나, 2종의 충격보강제를 특정 비율로 조합하여 광반사성을 개선시키는 방안에 대하여 기재하고 있지 않다.
본 발명은 우수한 광반사 특성과 더불어 박육 성형을 위한 고유동성 및 충격강도가 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 폴리카보네이트, 백색안료, 실리콘계 충격보강제, 아크릴계 충격보강제 및 인산 에스테르를 포함하는 기초수지; 및 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체;를 포함하고, 상기 실리콘계 충격보강제 및 상기 아크릴계 충격보강제의 중량비는 4:1~1:4인 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 상기 폴리카보네이트를 40~98중량%, 상기 백색안료를 1~30중량%, 상기 실리콘계 충격보강제를 0.1~10중량%, 상기 아크릴계 충격보강제를 0.1~10중량% 및 인산에스테르 0.1~10중량%를 포함하는 상기 기초수지 총 100중량부에 대하여 상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체를 0.01~1중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 폴리카보네이트는 중량평균분자량이 10,000~200,000인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 백색안료는 루틸(rutile) 형태이고, 입자크기 중앙값(median particle size)이 0.15~0.25㎛인 이산화티탄인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 실리콘계 충격보강제와 상기 아크릴계 충격보강제는 코어가 각각 실리콘계 고무를 포함하는 고무질 중합체와 아크릴계 고무를 포함하는 고무질 중합체이고, 쉘이 아킬 아크릴레이트 또는 아킬 메타아크릴레이트 중합체로 그라프트된 코어/쉘 구조인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 인산 에스테르는 하기 화학식 1로 표시되는 올리고머형 인산 에스테르 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서 R1는 C6-C20아릴 또는 알킬 치환된 C6-C20아릴기이며, n은 1~5의 정수이며, n의 평균값은 1~3임.
또한 상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체는 4-(벤조옥사졸-2-일)-4'-(5-메틸벤조옥사졸-2-일)스틸벤 또는 4,4'-비스(벤조옥사졸-2-일)스틸벤인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따라 폴리카보네이트 수지에 백색안료, 특정 비율의 2종의 충격보강제, 인산 에스테르 및 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체 등을 포함함으로써 우수한 광반사 특성과 더불어 박육 성형을 위한 고유동성 및 충격강도가 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명자들은 소형화, 박육화되는 전기 전자 제품, 특히 LCD의 배면광 유닛의 반사판 또는 프레임에 이용할 수 있는 수지 조성물에 있어서, 광반사율, 유동성 및 충격강도의 우수한 밸런스를 구현하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 백색안료, 특정 비율의 2종의 충격보강제, 인산 에스테르 및 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체를 사용할 경우 우수한 광반사 특성과 더불어 박육 성형을 위한 고유동성 및 충격강도가 개선되는 것을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서, 본 발명은 폴리카보네이트, 백색안료, 실리콘계 충격보강제, 아크릴계 충격보강제 및 인산 에스테르를 포함하는 기초수지; 및 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체;를 포함하고, 상기 실리콘계 충격보강제 및 상기 아크릴계 충격보강제의 중량비는 4:1~1:4인 폴리카보네이트 수지 조성물을 개시한다.
이하, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물의 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명에 사용되는 폴리카보네이트(polycarbonate; PC) 수지는 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 유연성, 가공성 및 투명성이 우수하며, 내후성이 뛰어나 장기간 높은 물성을 유지하고, 내열성 및 내한성이 뛰어나 심한 온도 변화에도 성능을 유지한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량이 10,000~200,000일 수 있으며, 바람직하게는 15,000~80,000일 수 있다. 또한, 분지쇄의 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 중합에 사용되는 디페놀 전량에 대하여 0.05~2몰%의 트리 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조된 폴리카보네이트 수지가 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트 수지의 제조는 통상적으로 사용되는 제조방법을 따를 수 있으며, 일례를 들면, 분자량 조절제 및 촉매의 존재하에서 디히드록시페놀(dihydroxy phenol)과 포스겐(phosgen)을 반응시켜 제조하거나, 디히드록시페놀(dihydroxy phenol)과 디페닐카보네이트(diphenyl carbonate)에 의해 얻어지는 전구체의 에스테르 상호 교환반응을 이용하여 제조할 수 있다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 비스페놀-A의 중합체로 용융지수(300℃, 1.2㎏f)가 50~70g/10min인 것이 사용될 수 있고, 바람직하게는 55~65g/10min인 것이 사용될 수 있다. 상기 용융지수가 50g/10min 미만일 경우 박육 성형이 어려울 수 있고, 70g/10min를 초과할 경우 강도가 취약해질 수 있다.
본 발명에서는 최종 폴리카보네이트 수지 조성물의 물성 밸런스를 위해 40~98중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 65~95중량%, 더욱 바람직하게는 76~91중량% 포함될 수 있다.
(B) 백색안료
본 발명에서 사용되는 백색안료는 다른 구성성분과의 조합에 따라, 높은 백색도, 광반사성, 분산성 및 내후성을 가지는 것으로서, 상기 백색안료의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니고, 일예로 당업계에서 주로 사용되는 이산화티탄이 사용될 수 있고, 이때 상기 이산화티탄의 결정구조는 특별히 제한되는 것은 아니나, 반사율 저하를 방지하고 기계적 물성을 유지하기 위해 루틸(rutile) 형태를 사용할 수 있고, 이때 입자크기 중앙값(median particle size)이 0.15~0.25㎛인 것이 백색도, 반사율면에서 바람직하다.
상기 백색안료는 최종 성형품의 백색도 및 광반사성을 고려할때 상기 기초수지에 1~30중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 3~15중량%, 더욱 바람직하게는 5~10중량% 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 다른 성분과 조합된 상기 백색안료의 함량이 상기 범위내에 있을 때 성형품의 우수한 백색도 및 광반사성을 구현할 수 있다.
(C) 실리콘계 충격보강제
본 발명에서 사용되는 실리콘계 충격보강제는 반사율, 내충격성, 착색성 등을 향상시키기 위해 아크릴계 충격보강제와 특정비율로 혼용되는 것으로서, 실리콘계 화합물 성분의 코어에 쉘 성분이 그라프트 중합된 코어/쉘 구조의 공중합체일 수 있다.
상기 코어/쉘 구조의 공중합체는 실리콘계 고무 단량체를 중합하여 코어를 형성한 후, 상기 코어와 그라프트 중합이 가능한 단량체를 그라프트 중합하여 쉘을 형성하는 방법으로 제조될 수 있다.
상기 실리콘계 고무 단량체는 예컨대, 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐시클로테트로실록산, 옥타페닐시클로테트라실록산 등의 시클로실록산계를 들 수 있고, 이들 중 1종 이상을 선택하여 실리콘계 화합물를 제조할 수 있다. 또한, 상기 실리콘계 화합물은 트리메톡시메틸실란, 트리에톡시페닐실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등의 경화제와 함께 사용될 수 있다.
상기 코어와 그라프트 중합이 가능한 단량체는 예컨대, 스티렌, α-메틸 스티렌, 할로겐 치환 스티렌, 알킬 치환 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1~C8인 메타크릴산 알킬에스테르류, C1~C8인 메타크릴산 에스테르류, 무수말레인산, C1~C4인 알킬 핵치환 말레이미드 및 페닐 핵치환 말레이미드 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있고, 바람직하게는 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타아크릴레이트가 사용될 수 있다.
즉, 상기 실리콘계 충격 보강제는 실리콘계 화합물로 이루어진 코어 및 상기 코어에 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타아크릴레이트가 그라프트되어 형성되는 쉘로 이루어진 코어-쉘 구조의 충격 보강제일 수 있고, 이 경우, 쉘을 형성하는 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타아크릴레이트와 기초 수지의 폴리알킬 아크릴레이트 또는 폴리알킬 메타아크릴레이트 수지와의 상용성이 우수하여, 기초 수지 내에서 실리콘계 충격 보강제가 고르게 분산될 수 있다.
상기 실리콘계 충격보강제는 상기 기초 수지에 0.1~10중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.5~8중량%, 더욱 바람직하게는 1~5중량% 포함될 수 있다. 상기 실리콘계 충격보강제의 함량이 상기 범위내에 있을 때 우수한 내충격성, 내후성 및 착색성을 구현할 수 있다.
(D) 아크릴계 충격보강제
본 발명에서 사용되는 아크릴계 충격보강제는 아크릴계 화합물로 이루어진 코어 및 상기 코어에 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타아크릴레이트가 그라프트되어 형성되는 쉘로 이루어진 코어/쉘 구조의 공중합체일 수 있고, 쉘을 형성하는알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타아크릴레이트와 기초 수지의 폴리알킬 아크릴레이트 또는 폴리알킬 메타아크릴레이트 수지와의 상용성이 우수하여, 기초 수지 내에서 아크릴계 충격 보강제가 고르게 분산될 수 있다.
상기 코어/쉘 구조의 공중합체는 아크릴계 고무 단량체를 중합하여 코어를 형성한 후, 상기 코어와 그라프트 중합이 가능한 단량체를 그라프트 중합하여 쉘을 형성하는 방법으로 제조될 수 있다.
상기 아크릴계 고무 단량체는 예컨대, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 헥실 메타아크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 에틸헥실 메타아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 스테아릴 메타아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트 또는 라우릴 메타아크릴레이트등을 들 수 있고, 이들 중 1종 이상을 선택하여 아크릴계 화합물를 제조할 수 있다.
상기 코어와 그라프트 중합이 가능한 단량체는 예컨대, 스티렌, 알킬 치환 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타아크릴로니트릴, 아크릴레이트, 메타아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타아크릴레이트일 수 있다.
상기 아크릴계 충격보강제는 상기 기초 수지에 0.1~10중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.5~8중량%, 더욱 바람직하게는 1~5중량% 포함될 수 있다. 상기 실리콘계 충격보강제의 함량이 상기 범위내에 있을 때 우수한 내충격성, 내후성 및 착색성을 구현할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 LCD 배면광 유닛 등의 초박육 성형품의 광반사성, 고유동성, 내충격성 등의 물성 밸런스를 극대화 시키기위하여 상기 (C) 실리콘계 충격보강제와 상기 (D) 아크릴계 충격보강제를 특정 비율로 혼용한다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 상기 (C) 실리콘계 충격보강제 및 상기 (D) 아크릴계 충격보강제의 중량비는 4:1~1:4이고, 바람직하게는 1:1~4:1, 더욱 바람직하게는 1:1~3:1일 수 있다. LCD 배면광 유닛의 고백색도를 발현을 위해서는 실리콘계 충격보강제의 함량이 아크릴계 충격보강제의 함량보다 많은 것이 유리할 수 있다.
(E) 인산 에스테르
본 발명에서 사용되는 인산 에스테르는 레조시놀으로부터 유도된 올리고머형 인산 에스테르 화합물 또는 그 혼합물로써 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에서 R2는 C6-C20아릴 또는 알킬 치환된 C6-C20아릴기이며, n은 1~5의 정수이며, n의 평균값은 1~3이다.
상기 인산 에스테르 화합물은 n의 평균값이 0∼3인 단량체형 또는 올리고머형 인산 에스테르 화합물이다. 본 발명에서는, 상기 n의 값이 0, 1, 2 및 3인 인산 에스테르 화합물이 단독 또는 혼합된 형태로 사용될 수 있고, 인산 에스테르 화합물의 혼합물의 경우에는, 중합공정에서 제조될 때에 각각의 성분들이 이미 혼합되어 있는 것을 사용하거나, 각각 별도로 제조된 n값이 다른 인산 에스테르 화합물들을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 인산 에스테르는 기초 수지에 0.1~10중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 1~5중량%, 더욱 바람직하게는 2~4중량% 포함될 수 있다. 상기 인산 에스테르의 함량이 상기 범위내에 있을 때 우수한 기계적 물성과 유동성을 구현할 수 있다.
(F) 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체
본 발명에 사용되는 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체는 폴리카보네이트 수지의 광반사성을 향상시키기 위해 사용되는 것으로서, 상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체는 예컨대, 하기 화학식 2 및 3의 4-(벤조옥사졸-2-일)-4'-(5-메틸벤조옥사졸-2-일)스틸벤, 4,4'-비스(벤조옥사졸-2-일)스틸벤 등이 있다.
[화학식 2]
Figure pat00003
[화학식 3]
Figure pat00004
또한 상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체에 블루(blue) 및 바이올렛(violet) 안료를 적당한 양으로 추가하여 사용할 수 있으며, 이미 상품화된 혼합제품 안료를 사용할 수도 있다.
상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체는 상기 (A) 내지 (E)를 포함하는 기초 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1 중량부로 사용될 수 있다. 상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체의 함량이 상기 범위내에서 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지로 형성된 성형품의 광반사성이 우수하다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은 전술한 주요 성분 외에, 목적하는 용도나 효과에 맞는 무기충진제 및 기능성 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 카본섬유, 탈크, 난연제, 광안정제, 활제, 조색제, 윤활제, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링 강화제, 열안정제, 가소제, 충격보강제 등을 추가로 첨가하여 다양한 용도로 응용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 주요 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
용융지수가 60g/10min(300℃/1.2kg)인 비스페놀-A형의 폴리카보네이트 수지(PC-1600, 롯데케미칼)를 사용하였다.
(B) 백색안료
이산화티탄(Kronos2233, KRONOS사)를 사용하였다.
(C) 실리콘계 충격보강제
폴리디메틸실록산 고무에 메타아크릴 메틸에스테르 단량체가 그라프트 중합된 코어/쉘 구조의 공중합체(Metablen S-2001, MRC 사)를 사용하였다.
(D) 아크릴계 충격보강제
폴리부틸아크릴레이트 고무에 메타아크릴 메틸에스테르 단량체가 그라프트 중합된 코어/쉘 구조의 공중합체(IM-812, LG화학)를 사용하였다.
(E) 인산 에스테르
방향족 축합 인산 에스테르(PX-22, Daihachi사)를 사용하였다.
(F) 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체
4-(벤조옥사졸-2-일)-4'-(5-메틸벤조옥사졸-2-일)스틸벤을 사용하였다.
실시예 1
(A) 폴리카보네이트 수지 84중량%, (B) 이산화티탄 10중량%, (C) 실리콘계 충격보강제 3중량%, (D) 아크릴계 충격보강제 1중량%, (E) 인산 에스테르 2중량% 및 (F) 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체 0.025중량부 함량으로 혼합하고, 300℃로 가열된 이축 압출기를 이용하여 열가소성 수지 조성물을 칩 상태로 만든 후 열풍건조기를 이용하여 120℃에서 4시간 건조한 후 시편 제작용 몰드를 사용하여 시편을 사출 성형하였다.
실시예 2
실시예 1에서 (C) 실리콘계 충격보강제 2중량% 및 (D) 아크릴계 충격보강제 2중량%로 조절한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
실시예 3
실시예 1에서 (A) 폴리카보네이트 수지 82중량%, (C) 실리콘계 충격보강제 2중량%, (D) 아크릴계 충격보강제 2중량% 및 (E) 인산 에스테르 4중량%로 조절한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
실시예 4
실시예 1에서 (A) 폴리카보네이트 수지 80중량%, (C) 실리콘계 충격보강제 2중량%, (D) 아크릴계 충격보강제 2중량% 및 (E) 인산 에스테르 6중량%로 조절한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
비교예 1
(A) 폴리카보네이트 수지 86중량%, (B) 이산화티탄 10중량%, (C) 실리콘계 충격보강제 4중량% 및 (F) 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체 0.025중량부 함량으로 혼합하고, 300℃로 가열된 이축 압출기를 이용하여 열가소성 수지 조성물을 칩 상태로 만든 후 열풍건조기를 이용하여 120℃에서 4시간 건조한 후 시편 제작용 몰드를 사용하여 시편을 사출 성형하였다.
비교예 2
비교예 1에서 (C) 실리콘계 충격보강제 4중량%를 제외하고 (D) 아크릴계 충격보강제 4중량%를 포함한 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
비교예 3
비교예 1에서 (A) 폴리카보네이트 수지 84중량%, (C) 실리콘계 충격보강제 2중량%로 조절하고, (D) 아크릴계 충격보강제 2중량% 및 (E) 인산 에스테르 2중량%를 더 포함한 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
비교예 4
비교예 1에서 (C) 실리콘계 충격보강제 2중량%로 조절하고, (D) 아크릴계 충격보강제 2중량% 및 (F) 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체 0.025중량부를 더 포함한 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
상기 실시예 및 비교예의 성분 조성을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
Figure pat00005
시험예
상기 제조된 각 시편에 대하여 하기의 방법에 따라 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.
(1) 인장강도 : ASTM D638에 따라 50 ㎜/min 조건하에서 측정하였다.
(2) 굴곡강도 및 굴곡탄성율 : ASTM D790에 따라 10 ㎜/min 조건하에서 측정하였다
(3) 상온충격강도 : ASTM D256에 따라 1/8" 시편의 노치 충격강도를 측정하였다.
(4) 유동지수(MFR) : ASTM D1238에 의해 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정하였다
(5) 광반사성 : 두께 3 mm의 시편을 분광광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 L값(밝기를 나타내는 수치인자) 및 반사율을 측정하였다.
Figure pat00006
Figure pat00007
상기 표 2 및 3을 참조하면, 본 발명에 따른 조성범위에 있는 폴리카보네이트 수지의 경우(실시예 1 내지 3 참조) 충격강도 및 유동성을 유지하면서 우수한 광반사성을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한 실리콘계 충격보강제의 중량이 아크릴계 충격보강제의 중량보다 많은 경우(실시예 1) 실리콘계 충격보강제와 아크릴계 충격보강제의 중량이 같거나(실시예 2) 아크릴계 충격보강제가 많은 경우(실시예 5) 대비 높은 L값을 나타내고 있어 고백색도를 구현하는 중량비의 범위가 존재하는 것을 알 수 있고, 구체적으로 실리콘계 충격보강제와 아크릴계 충격보강제의 중량비가 3:1일 때 가장 높은 L값을 나타냄을 확인할 수 있다.
또한 인산 에스테르의 함량이 증가할수록(실시예 2 내지 4, 비교예 4 참조) 유동성이 증가하고 충격강도가 저하되는 것을 통해 인산 에스테르가 특정 함량으로 포함된 경우에만 박육 성형을 위한 유동성과 내충격성을 동시에 달성할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 인산 에스테르의 함량이 과소할 경우 수지의 유동성 부족을 야기하여 미성형 불량 등의 성형 한계가 발생할 수 있으며, 인산 에스테르가 과량 사용될 경우 유동성의 증가로 박육 성형성에 유리하나 충격강도의 급격한 하락을 야기함으로써 금형에서 취출 시 또는 제품 조립 과정에서 휘거나 파괴되는 문제가 있다.
반면 (C) 실리콘계 충격보강제와 (D) 아크릴계 충격보강제를 각각 단독으로 사용한 경우(비교예 1 및 2 참조) 유동성과 기계적 물성은 유지하나, 광반사성이 떨어지는 것을 알 수 있다.
또한 (F) 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체를 사용하지 않은 경우(비교예 3) 광반사성이 매우 낮음을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 폴리카보네이트, 백색안료, 실리콘계 충격보강제, 아크릴계 충격보강제 및 인산 에스테르를 포함하는 기초수지; 및 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체;를 포함하고,
    상기 실리콘계 충격보강제 및 상기 아크릴계 충격보강제의 중량비는 4:1~1:4인 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 상기 폴리카보네이트를 40~98중량%, 상기 백색안료를 1~30중량%, 상기 실리콘계 충격보강제를 0.1~10중량%, 상기 아크릴계 충격보강제를 0.1~10중량% 및 인산에스테르 0.1~10중량%를 포함하는 상기 기초수지 총 100중량부에 대하여 상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 또는 그 유도체를 0.01~1중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 중량평균분자량이 10,000~200,000인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 백색안료는 루틸(rutile) 형태이고, 입자크기 중앙값(median particle size)이 0.15~0.25㎛인 이산화티탄인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘계 충격보강제와 상기 아크릴계 충격보강제는 코어가 각각 실리콘계 고무를 포함하는 고무질 중합체와 아크릴계 고무를 포함하는 고무질 중합체이고, 쉘이 아킬 아크릴레이트 또는 아킬 메타아크릴레이트 중합체로 그라프트된 코어/쉘 구조인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인산 에스테르는 하기 화학식 1로 표시되는 올리고머형 인산 에스테르 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00008

    상기 화학식 1에서 R1는 C6-C20아릴 또는 알킬 치환된 C6-C20아릴기이며, n은 1~5의 정수이며, n의 평균값은 1~3임.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체는 4-(벤조옥사졸-2-일)-4'-(5-메틸벤조옥사졸-2-일)스틸벤 또는 4,4'-비스(벤조옥사졸-2-일)스틸벤인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
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