KR20220048550A - 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

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

Info

Publication number
KR20220048550A
KR20220048550A KR1020200131561A KR20200131561A KR20220048550A KR 20220048550 A KR20220048550 A KR 20220048550A KR 1020200131561 A KR1020200131561 A KR 1020200131561A KR 20200131561 A KR20200131561 A KR 20200131561A KR 20220048550 A KR20220048550 A KR 20220048550A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polycarbonate resin
acrylate
resin composition
meth
alkyl
Prior art date
Application number
KR1020200131561A
Other languages
English (en)
Inventor
최우수
김충호
김형석
이률
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020200131561A priority Critical patent/KR20220048550A/ko
Publication of KR20220048550A publication Critical patent/KR20220048550A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/375Thiols containing six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트 수지 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체를 포함하는 베이스 수지 90 내지 99.5 중량%; 및 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure pat00007

(상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A는 탄소 또는 황이고, B' 및 B"는 독립적으로 비결합, 단일결합 또는 이중결합이며, R' 및 R"는 독립적으로 수소, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기 또는 산소이다. 다만, B' 및 B"는 모두 비결합일 수 없고, B' 또는 B"가 비결합인 경우 이에 결합된 R' 또는 R"는 존재하지 않는다.)로 표시되는 화합물 0.5 내지 7 중량%를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 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 MOLDING ARTICLE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
폴리카보네이트(polycarbonate) 수지는 우수한 기계적, 물리적 및 광학적 특성 때문에 다양한 분야에서 사용되고 있고, 특히 투명도가 우수하여 많은 응용 분야에 적용 가능하다.
폴리카보네이트 수지는 사출성형품(molded articles), 시트(sheet) 또는 필름으로 제작되는 경우에도 우수한 투명도를 갖지만, 경도가 낮고 복굴절(birefringence)이 높은 문제가 있다. 특히, 복굴절은 투명 수지에서 빛 번짐, 빛 왜곡 등 일상생활에 문제를 일으키기 때문에 반드시 해결해야 할 문제이다.
폴리카보네이트 수지의 경도를 개선시키기 위해 최종 성형된 수지 표면상에 유-무기 하이브리드 재료를 표면에 도포하여, UV 경화나 열경화 과정을 거치는 화학적 처리를 거치거나, 플라즈마 도움 증착(plasma enhanced deposition)과 같은 물리적 처리를 거치게 된다. 그러나 이러한 2차 공정을 거치게 되는 경우 추가 공정에 따른 비용이 증가하게 되고, 긴 공정 시간이 소요되며, 2차 처리에 의한 환경오염이 발생하는 문제가 있다. 따라서 최근에는 하드코팅 없이 내스크래치성을 발현할 수 있는 무도장 수지로의 요구가 증대되고 있는데, 내스크래치성이 높은 고분자를 블렌딩하여 사용하는 경우, 굴절률 차이, 낮은 분산력으로 인해 폴리카보네이트 고유의 고투명성을 잃기 쉽고 표면 품질이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 폴리카보네이트 수지의 복굴절은 사출성형 또는 압축성형 되는 동안에 분자 배향(molecular orientation)과 응력(stress)을 유도하는 큰 압력과 온도 구배(temperature gradient)로 발생한다. 몰드에서 냉각하는 동안에 응력과 분자배향은 폴리카보네이트 수지 내에 내포(frozen-in)되고, 폴리카보네이트 수지는 광학적으로 이방성(anisotropic)이 된다. 광학적 이방성은 수지의 복굴절로서 나타난다. 복굴절은 광자기 기록(magneto-optical recording), 3차원 디스플레이 이미지(3-D display image) 등에 있어 상당한 약점으로 작용한다. 따라서, 많은 응용 분야, 특히 광학 분야에서는 작은 복굴절 또는 비복굴절(nobirefringence)을 나타내면서 투명한 성질을 갖는 사출성형품, 시트 또는 필름이 요구되고 있다.
폴리카보네이트 수지나 이의 조성물의 높은 복굴절을 개선하기 위하여는 분자량의 획기적 감소가 필요한데, 이는 폴리카보네이트의 열적 및 기계적 특성들을 상당히 감소시키는 결과를 초래하게 된다.
따라서, 폴리카보네이트의 투명성을 유지하면서 경도를 높이고 복굴절을 낮출 수 있는 소재의 개발이 필요한 실정이다.
한국 공개 특허 제2012-0069865호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리카보네이트 수지 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체를 포함하는 베이스 수지 93 내지 99.5 중량%; 및 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A는 탄소 또는 황이고, B' 및 B"는 독립적으로 비결합, 단일결합 또는 이중결합이며, R' 및 R"는 독립적으로 수소, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기 또는 산소이다. 다만, B' 및 B"는 모두 비결합일 수 없고, B' 또는 B"가 비결합인 경우 이에 결합된 R' 또는 R"는 존재하지 않는다.)로 표시되는 화합물 0.5 내지 7 중량%를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리카보네이트 수지 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체를 포함하는 베이스 수지 93 내지 99.5 중량%; 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 0.5 내지 7 중량%를 포함하여 230 내지 300℃ 및 150 내지 250 rpm 조건 하에서 압출 혼련기를 사용하여 펠릿으로 제조하는 단계를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면, 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1을 암실에서 광원으로 22" 모니터 백라이트 패널을 사용하여 λ/4 파장을 갖는 복굴절 필름으로 시편을 비추어 복굴절을 측정한 이미지 및 복굴절 분포 면적을 나타낸 도면이다.
이하 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 투명 플라스틱의 수지로 주로 사용되는 폴리카보네이트 수지의 사출 시 분자 구조 상 어쩔 수 없이 나타나는 높은 복굴절을 극복하기 위해 폴리카보네이트 수지에 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체와 비스페놀계 화합물을 소정 중량비로 컴파운딩한 경우 경도가 저하되지 않으면서도 낮은 복굴절 특성이 나타나는 것을 확인하고, 이를 토대로 연구에 더욱 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체를 포함하는 베이스 수지 93 내지 99.5 중량%; 및 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure pat00002
(상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A는 탄소 또는 황이고, B' 및 B"는 독립적으로 비결합, 단일결합 또는 이중결합이며, R' 및 R"는 독립적으로 수소, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기 또는 산소이다. 다만, B' 및 B"는 모두 비결합일 수 없고, B' 또는 B"가 비결합인 경우 이에 결합된 R' 또는 R"는 존재하지 않는다.)로 표시되는 화합물 0.5 내지 7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 이점이 있다.
상기 베이스 수지는 바람직하게는 94 내지 99.5 중량%일 수 있고, 보다 바람직하게는 95 내지 99.5 중량%, 더욱 바람직하게는 95 내지 99 중량%, 보다 더 바람직하게는 96 내지 99 중량%, 특히 바람직하게는 97 내지 99 중량%이며, 이 범위 내에서 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 바람직하게는 사출기로 노즐 온도 260℃에서 크기 150 × 200 × 2mm인 시편을 사출한 다음 암실에서 광원으로 22" 모니터 백라이트 패널을 사용하여 λ/4 파장을 갖는 복굴절 필름으로 시편을 비추어 복굴절을 측정하여 하기 수학식 1로 계산한 복굴절 분포 면적 비율이 65% 이하일 수 있고, 이 범위 내에서 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 효과가 있다.
[수학식 1]
복굴절 분포 면적 비율(%) = (복굴절 분포 면적 / 전체 면적) X 100
이하, 본 기재의 열가소성 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
폴리카보네이트 수지
본 기재의 폴리카보네이트 수지는 베이스 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 합한 총 중량에 대하여 바람직하게는 60 내지 85 중량%로 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 65 내지 85 중량%, 더욱 바람직하게는 70 내지 85 중량%, 보다 더 바람직하게는 70 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 75 내지 80 중량%, 특히 더 바람직하게는 75 내지 79 중량%, 가장 바람직하게는 75 내지 77 중량%로 포함되며, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지의 종류는 특별히 제한하지는 않으나, 일례로 비스페놀계 모노머와 카보네이트 전구체를 포함하여 중합된 수지일 수 있다.
상기 비스피놀계 모노머는 일례로 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.
상기 카보네이트 전구체는 일례로 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 바람직하게는 선형(linear) 폴리카보네이트 수지일 수 있고, 이 경우 유동성이 향상되어 외관 특성이 우수한 효과가 있다.
상기 선형 폴리카보네이트 수지의 구체적인 예로는 비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 중량평균분자량이 15,000 내지 40,000 g/mol, 바람직하게는 20,000 내지 35,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 등 기계적 물성이 우수하면서 미려한 외관을 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 기재에서 중량평균분자량은 컬럼 충진 물질로 다공성 실리카로 충진된 겔 크로마토그래피(GPC)를 통해 온도 40℃에서 용매로 테트라하이드로퓨란(THF)을 사용하여 표준 PS(Standard polystyrene) 시료에 대한 상대 값을 측정한다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로, ASTM D1238에 의거하여 측정한 용융지수(300℃, 1.2kg)가 5 내지 50 g/10min, 바람직하게는 5 내지 40 g/10min, 보다 바람직하게는 10 내지 25 g/10min일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 등 기계적 물성이 우수하면서 외관특성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지의 제조방법은 이 기술분야에서 통상적으로 사용되는 제조방법인 경우 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 정의를 따르는 한 상업적으로 입수 가능한 제품을 사용해도 무방하다.
폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체
상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체는 베이스 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 합한 총 중량에 대하여 바람직하게는 10 내지 35 중량%로 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 15 내지 30 중량%, 보다 더 바람직하게는 15 내지 25 중량%, 특히 바람직하게는 18 내지 25 중량%, 특히 더 바람직하게는 18 내지 22 중량%, 가장 바람직하게는 19 내지 21 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 폴리카보네이트의 투명성이 유지되면서 경도가 향상되고 물성 밸런스가 우수한 이점이 있다.
본 기재에서 "(메트)아크릴레이트"란 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 통칭하는 의미로서 사용된다.
상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체는 바람직하게는 알킬(메트)아크릴레이트와 아릴(메트)아크릴레이트를 포함하여 공중합하여서 수득되는 것일 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬(메트)아크릴레이트 20 내지 95 중량%와 아릴(메트)아크릴레이트 5 내지 80 중량%를 포함하여 이루어진 공중합체이며, 이 범위 내에서 투명성 및 경도가 우수한 이점이 있다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기는 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 알킬기가 될 수 있고, 구체적인 예로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트, 에틸에타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 및 이소부틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 본 발명이 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
상기 아릴(메트)아크릴레이트는 분자 내에 방향족환을 포함하는 아크릴레이트계 단량체로서 우수한 경도를 제공하는 한편, 이의 함량을 조절하는 것에 의하여 본 기재의 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체의 굴절율을 용이하게 조절하여 높은 투명도를 유지하게 하는 효과가 있다.
상기 아릴(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 페닐(메트)아크릴레이트 및 벤질(메트)아크릴레이트로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트 또는 이들의 혼합이며, 더욱 바람직하게는 페닐메타크릴레이트이다.
상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체는 바람직하게는 중량평균분자량이 5,000 내지 30,000 g/mol, 보다 바람직하게는 10,000 내지 25,000 g/mol, 더욱 바람직하게는 15,000 내지 20,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 사출품의 물성의 저하를 방지하면서도 공중합체의 제조 및 가공을 용이하게 하는 장점을 제공한다.
상기 중량평균분자량은 용매로서 테트라하이드로퓨란(THF) 또는 클로로폼을 이용한 겔 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정할 수 있고, 구체적인 예로 컬럼 충진 물질로 다공성 실리카로 충진된 겔 크로마토그래피(GPC)를 통해 온도 40℃에서 용매로 테트라하이드로퓨란(THF)을 사용하여 표준 PS(Standard polystyrene) 시료에 대한 상대 값을 측정할 수 있다.
상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체의 제조방법은 이 기술분야에서 통상적으로 사용되는 제조방법인 경우 특별히 제한되지 않고, 상업적으로 입수 가능한 제품도 무방하다.
화학식 1로 표시되는 화합물(비스페놀계 화합물)
본 기재의 화학식 1
[화학식 1]
Figure pat00003
(상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A는 탄소 또는 황이고, B' 및 B"는 독립적으로 비결합, 단일결합 또는 이중결합이며, R' 및 R"는 독립적으로 수소, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기 또는 산소이다. 다만, B' 및 B"는 모두 비결합일 수 없고, B' 또는 B"가 비결합인 경우 이에 결합된 R' 또는 R"는 존재하지 않는다.)로 표시되는 화합물은 베이스 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 합한 총 중량에 대하여 바람직하게는 0.5 내지 7 중량%로 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 6.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.55 내지 6.5 중량%, 보다 더 바람직하게는 0.6 내지 6 중량%, 특히 바람직하게는 0.6 내지 5.5 중량%, 특히 더 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 가장 바람직하게는 3 내지 5 중량%로 포함되며, 이러한 경우 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 효과가 있다.
상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 바람직하게는 독립적으로 수소이다.
상기 화학식 1에서 A는 바람직하게는 탄소이다.
상기 화학식 1에서 B'는 바람직하게는 이중결합이고, B"는 바람직하게는 비결합(non-bonding)이다. B"가 비결합으로 결합이 존재하지 않는 경우 이에 연결된 R" 또한 존재하지 않는다.
상기 화학식 1에서 R' 및 R"는 바람직하게는 독립적으로 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기이고, 보다 바람직하게는 독립적으로 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 5의 알케닐기, 더욱 바람직하게는 독립적으로 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 3의 알케닐기이다.
상기 할로겐은 바람직하게는 불소, 염소 또는 브롬이고, 보다 바람직하게는 염소이다.
상기 할로겐은 알킬기 또는 알케닐기에 바람직하게는 1개 이상 치환될 수 있고, 보다 바람직하게는 2개 이상, 더욱 바람직하게는 2 내지 5개, 보다 더 바람직하게는 2 또는 3개, 가장 바람직하게는 2개가 치환될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 바람직하게는 비스페놀 C일 수 있고, 이 경우 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 효과가 있다.
폴리카보네이트 수지 조성물
본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물은 사출기로 노즐 온도 260℃에서 크기 150 × 200 × 2mm인 시편을 사출한 다음 암실에서 광원으로 22" 모니터 백라이트 패널을 사용하여 λ/4 파장을 갖는 복굴절 필름으로 시편을 비추어 복굴절을 측정하여 하기 수학식 1로 계산한 복굴절 분포 면적 비율이 65% 이하, 바람직하게는 63% 이하, 보다 바람직하게는 55% 이하, 보다 더 바람직하게는 50% 이하일 수 있고, 바람직한 구체예로는 10 내지 65%, 보다 바람직한 구체예로는 20 내지 65%, 더욱 바람직한 구체예로는 25 내지 65%, 보다 더 바람직한 구체예로는 29 내지 63%, 특히 바람직한 구체예로는 29 내지 55%, 특히 더 바람직한 구체예로는 29 내지 50%이며, 이 범위 내에서 투명도가 우수하면서도 물성 밸런스가 뛰어난 이점이 있다.
[수학식 1]
복굴절 분포 면적 비율(%) = (복굴절 분포 면적 / 전체 면적) X 100
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 ASTM 1003에 의거하여 측정한 헤이즈 값이 2.0% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 2.0%, 보다 바람직하게는 0.3 내지 1.9%, 보다 더 바람직하게는 0.5 내지 1.8%일 수 있고, 이 범위 내에서 투명성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 ASTM D3363에 의거하여 연필경도계(Cometech)를 이용하여 하중 1.0kg, 각도 45°에서 측정한 연필경도가 H 이상, 바람직하게는 H 내지 3H, 보다 바람직하게는 H 내지 2H일 수 있고, 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 ASTM D256에 의거하여 1/8" 두께로 측정한 충격강도가 2.8 kgf·cm/cm 이상, 바람직하게는 2.8 내지 7 kgf·cm/cm, 보다 바람직하게는 3 내지 5 kgf·cm/cm, 더욱 바람직하게는 3.7 내지 5 kgf·cm/cm, 보다 더 바람직하게는 3.8 내지 4.5 kgf·cm/cm, 가장 바람직하게는 3.9 내지 4.5 kgf·cm/cm일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 뿐만 아니라 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 필요에 따라 선택적으로 내가수분해제, 열안정제, 활제, 가공조제, 가소제, 커플링제, 광안정제, 이형제, 분산제, 내후안정제, 산화방지제, 상용화제, 안료, 염료, 대전방지제, 내마모제, 충전재 및 항균제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을, 베이스 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 합한 총 100 중량부를 기준으로 일례로 0.001 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.01 내지 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.05 내지 2 중량부로 더 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물 본연의 물성을 저하시키지 않으면서도 필요한 물성이 잘 구현되는 효과가 있다.
상기 내가수분해제는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성형품의 내가수분해성을 향상시키기 위한 것으로, 일례로 에폭시 화합물일 수 있다, 구체적인 예로, 에폭시화 대두유, 에폭시화 아마인유, 페닐글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, t-부틸페닐글리시딜에테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3',4'-에폭시-6'-메틸시클로헥실카르복실레이트, 2,3-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 4-(3,4-에폭시-5-메틸시클로헥실)부틸-3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 3,4-에폭시시클로헥실에틸렌옥사이드, 시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-6'-메틸시클로헥실카르복실레이트, 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 테트라브로모비스페놀 A 글리시딜에테르, 프탈산의 디글리시딜에스테르, 헥사하이드로프탈산의 디글리시딜에스테르, 비스-에폭시디시클로펜타디에닐에테르, 비스-에폭시에틸렌글리콜, 비스-에폭시시클로헥실아디페이트, 부타타디엔디에폭사이드, 테트라페닐에틸렌에폭사이드, 옥틸에폭시탈레이트, 에폭시화폴리부타디엔, 3,4-디메틸-1,2-에폭시시클로헥산, 3,5-디메틸-1,2-에폭시시클로헥산, 3-메틸-5-t-부틸-1,2-에폭시시클로헥산, 옥타데실-2,2-디메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, N-부틸-2,2-디메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 시클로헥실-2-메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, N-부틸-2-이소프로필-3,4-에폭시-5-메틸시클로헥실카르복실레이트, 옥타데실-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 2-에틸헥실-3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 4,6-디메틸-2,3-에폭시시클로헥실-3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 4,5-에폭시무수 테트라하이드로프탈산, 3-t-부틸-4,5-에폭시 무수 테트라하이드로프탈산, 디에틸-4,5-에폭시-시스-1,2-시클로헥실디카르복실레이트 및 디-N-부틸-3-t-부틸-4,5-에폭시-시스-1,2-시클로헥실디카르복실레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우에 상용성이 측면에서 유리하고 물성밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 에폭시계 화합물은 베이스 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 합한 총 100 중량부를 기준으로 일례로 0.0001 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.001 내지 1 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 성형품 표면으로의 에폭시계 화합물의 블리드 현상을 방지하면서 각종 성형품의 기계적 특성 저하를 일으키지 않고 성형품의 내가수분해성을 향상시킬 수 있다.
상기 열안정제는 본 발명의 수지 조성물을 이용한 성형 시 분자량의 저하나 색상의 악화를 방지하기 위한 것으로, 일례로 아인산, 인산, 아포스폰산, 포스폰산 또는 이들의 에스테르 등이 사용될 수 있고, 구체적으로는, 트리페닐포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리데실포스파이트, 트리옥틸포스파이트, 트리옥타데실포스파이트, 디데실모노페닐포스파이트, 디옥틸모노페닐포스파이트, 디이소프로필모노페닐포스파이트, 모노부틸디페닐포스파이트, 모노데실디페닐포스파이트, 모노옥틸디페닐포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페닐)옥틸포스파이트, 비스(노닐페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트, 트리부틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리메틸포스페이트, 트리페닐포스페이트, 디페닐모노오르토크세닐포스페이트, 디부틸포스페이트, 디옥틸포스페이트, 디이소프로필포스페이트, 4,4'-비페닐렌디포스핀산테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐), 벤젠포스폰산디메틸, 벤젠포스폰산디에틸 또는 벤젠포스폰산디프로필 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 트리스노닐페닐포스파이트, 트리메틸포스페이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트 및 벤젠포스폰산디메틸로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 바람직할 수 있고, 이 경우에 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 열안정제는 베이스 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 합한 총 100 중량부를 기준으로 일례로 0.0001 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.0005 내지 0.5 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 첨가제의 블리드 등을 일으키지 않고 수지의 분자량 저하나 변색을 방지할 수 있다.
상기 산화방지제는 수지 조성물의 산화 방지의 목적에서 통상적으로 알려진 것이 사용될 수 있다.
상기 산화방지제로는, 바람직하게는 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 글리세롤-3-스테아릴티오프로피오네이트, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 펜타에리트리톨-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, N,N-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-하이드로신나마이드), 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-벤질포스포네이트-디에틸에스테르, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 4,4'-비페닐렌디포스핀산테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) 및 3,9-비스{1,1-디메틸-2-[β-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우에 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 산화방지제는 베이스 수지 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 합한 총 100 중량부를 기준으로 일례로 0.0001 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.0005 내지 0.5 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 성형체 표면으로의 산화 방지제의 블리드를 방지하고, 각종 성형품의 기계적 특성 저하를 일으키지 않고 수지의 산화 열화를 방지하는 효과가 있다.
폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법
본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법은 바람직하게는 폴리카보네이트 수지 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체를 포함하는 베이스 수지 90 내지 99.5 중량%; 및 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure pat00004
(상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A는 탄소 또는 황이고, B' 및 B"는 독립적으로 비결합, 단일결합 또는 이중결합이며, R' 및 R"는 독립적으로 수소, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기 또는 산소이다. 다만, B' 및 B"는 모두 비결합일 수 없고, B' 또는 B"가 비결합인 경우 이에 결합된 R' 또는 R"는 존재하지 않는다.)로 표시되는 화합물 0.5 내지 7 중량%를 포함하여 230 내지 300℃ 및 150 내지 250 rpm 조건 하에서 압출 혼련기를 사용하여 펠릿으로 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 경도가 높으면서도 상용성, 투명성 및 저복굴절성이 우수하여 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
상기 압출 혼련기를 사용하여 펠릿을 제조하는 단계는 바람직하게는 230 내지 300℃ 및 150 내지 250 rpm 하에서, 보다 바람직하게는 250 내지 270℃ 및 170 내지 230 rpm 하에서 실시하는 것일 수 있고, 이 때 온도는 실린더에 설정된 온도를 의미한다.
상기 압출 혼련기는 본 발명이 속한 기술분양에서 통상적으로 사용되는 압출 혼련기인 경우 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 2축 압출 혼련기일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법은 전술한 폴리카보네이트 수지, 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체, 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이들을 포함하는 수지 조성물 등의 모든 기술적인 특징을 공유한다. 따라서 중첩되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
성형품
본 기재의 성형품은 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하고, 이 경우 투명성 및 경도가 우수하면서도 저복굴절성이 뛰어나 빛 번짐과 빛 왜곡 등이 없는 이점이 있다.
상기 성형품은 일례로 압출성형품 또는 사출성형품일 수 있고, 바람직하게는 모바일 소재, 모바일 후면 커버 또는 자동차 소재일 수 있다.
상기 성형품의 제조방법은 바람직하게는 상술한 폴리카보네이트 수지 조성물 펠릿을 사출기를 이용하여 노즐 온도 250 내지 300 ℃에서 사출하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 투명성 및 경도가 우수하면서도 저복굴절성이 뛰어나 빛 번짐과 빛 왜곡 등이 없는 이점이 있다.
본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 성형품을 설명함에 있어서, 명시적으로 기재하지 않은 다른 조건이나 장비 등은 당업계에서 통상적으로 실시되는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있고, 특별히 제한되지 않음을 명시한다.
하기 도 1은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1로 제조된 폴리카보네이트 수지 조성물의 복굴절 이미지 및 복굴절 분포 면적을 나타낸 도면이다.
복굴절 이미지는 사출기(170MT, 우진세렉스社)로 노즐 온도 260 ℃에서 크기 150 × 200 × 2mm인 시편을 사출한 다음 암실에서 광원으로 22" 모니터 백라이트 패널(LG 전자)을 사용하여 λ/4 파장을 갖는 복굴절 필름으로 시편을 비추어 측정한 것이다. 복굴절 이미지에서 복굴절이 나타난 부분은 푸른색 또는 붉은 색으로 나타나며 특히, 복굴절이 심할수록 푸른색이 진하게 나타난다.
도 1을 참조하면, 실시예 1에서 실시예 3으로 갈수록 붉은색 및 푸른색이 엷어지고 면적이 작아지는데 이는 복굴절이 낮아지기 때문이고, 비교예 1은 중간 부분에서 하단 부분에 걸쳐 붉은색 및 푸른색이 진하게 보이는데 이는 복굴절이 심하기 때문이다. 여기 복굴절 이미지에서 시편의 상단에 검게 보이는 부분은 복굴절에 의해 영향을 받은 부분이 아니라 복굴절이 발생되지 않아 암실에서 검게 보이는 것이며, 시편 밖에 보이는 원형은 λ/4 파장을 갖는 복굴절 필름이다.
또한, 도 1에서 복굴절 분포 면적은 복굴절 이미지를 동일한 크기의 540개의 사각형으로 구분한 후 복굴절의 영향으로 색상이 변한 부분을 컴퓨터 프로그램(파워포인트)으로 검은 색으로 변환시킨 것이다. 색상을 변환시킨 사각형의 갯수로부터 복굴절 분포 면적 비율을 하기 수학식 1로 계산한다. 복굴절 분포 면적 비율이 낮을수록 복굴절이 낮은 것을 의미한다.
[수학식 1]
복굴절 분포 면적 비율(%) = (복굴절 분포 면적 / 전체 면적) X 100
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 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 물질은 다음과 같다.
* 폴리카보네이트 수지: 중량평균분자량 25,000 g/mol이고 용융지수(300℃, 1.2kg) 10 g/10min인 비스페놀 A형 폴리카보네이트 수지를 사용하였다.
* 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체: 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체인 MRC사의 H-880(중량평균분자량 15,000 g/mol)를 사용하였다.
* 비스페놀계 화합물: 비스페놀 C 타입 화합물을 사용하였다.
실시예 1
폴리카보네이트 수지 79 중량부, 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체 20 중량부 및 비스페놀 C 타입 화합물 1 중량부를 적당량의 열안정제, 산화방지제 및 활제와 함께 혼합한 후 2축 압출기(twin screw extruder, 스크류 직경 26 mm, L/D=40)을 이용하여 압출 온도 260 ℃, 스크류 회전속도 200 RPM의 압출 조건으로 펠릿 형상의 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 폴리카보네이트 수지 조성물 펠릿을 80℃에서 4시간 이상 건조한 후 사출기(170MT, 우진세렉스社)를 사용하여 노즐 온도 260 ℃에서 사출 성형하여 크기 150 × 200 × 2mm인 시편을 제조하였고, 이를 상온(20 내지 26℃)에서 48시간 이상 방치한 후 물성을 측정하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 수지 77 중량부, 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체 20 중량부 및 비스페놀 C 타입 화합물 3 중량부를 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 수지 75 중량부, 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체 20 중량부 및 비스페놀 C 타입 화합물 5 중량부를 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 수지 80 중량부 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체 20 중량부를 혼합하고, 비스페놀 C 타입 화합물을 혼합하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 수지 79.9 중량부, 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체 20 중량부 및 비스페놀 C 타입 화합물 0.1 중량부를 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 수지 72 중량부, 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-페닐(메트)아크릴레이트) 공중합체 20 중량부 및 비스페놀 C 타입 화합물 8 중량부를 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 시편의 특성을 하기와 같은 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
측정방법
* 복굴절 분포 면적 비율: 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 수지 조성물에 대하여 사출기(170MT, 우진세렉스)를 이용하여 노즐 온도를 260 ℃로 고정하고 150x200x2mm(가로x세로x높이)의 시편을 형성하여 복굴절을 측정하였다. 복굴절 측정 필름으로는 λ/4 파장의 필름을 사용하였고, 암실에서 측정하였다.
[수학식 1]
복굴절 분포 면적 비율(%) = (복굴절 분포 면적/전체 면적) X 100
여기에서 λ/4 파장의 필름에 비춰진 폴리카보네이트 수지를 관찰하였을 때, 푸른색일수록 심한 복굴절이고 색이 옅어질수록 복굴절의 정도가 약해지는 것을 의미한다.
또한, '전체 빨간색 테두리 사각형의 개수(540개) = 폴리카보네이트 수지 면적', '검은색 부분 = 복굴절 영향 면적', '투명 부분 = 복굴절 영향이 없는 면적'을 나타내고, 복굴절 분포 면적 비율이 낮을수록 복굴절이 낮아짐을 의미한다.
* 투명도(Haze Value, %): ASTM 1003에 의거하여 헤이즈 값을 측정하였다. 헤이즈 값이 낮을수록 투명도가 우수하다.
* 경도: ASTM D3363에 의거하여 연필경도계(Cometech)를 이용하여 하중 1.0 kg, 각도 45°로 연필을 고정시킨 후 시편(@1mm)의 표면을 경도별(2B, B, HB, F, H순)로 긁어 육안으로 긁히는지 여부를 측정하였다.
* 충격강도(Notched Izod Impact Strength; kgf·cm/cm): ASTM D256에 의거하여 1/8"의 시편으로 충격강도를 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
조성비율(A:B:C) 79:20:1 77:20:3 75:20:5 80:20:0 79.9:20:0.1 72:20:8
복굴절 분포 면적 비율 62.96% 45.56% 29.44% 68.70% 68.70% X
투명도(haze value, %) 0.9 1.5 1.8 1.1 1.1 1.7
경도 HB H H HB HB 2H
충격강도 3.8 4.0 3.9 3.6 3.6 X
* X: 유동이 매우 높게 상승하여 동등 조건에서 유동 측정이 불가능하였고, 이에 따라 복굴절 테스트 및 충격강도 시편 사출이 불가능하였음
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물(실시예 1 내지 3)은 헤이즈가 낮아 투명성이 우수하고 경도 및 충격강도가 높으면서도 복굴절 분포 면적 비율이 낮아 저복굴절성이 뛰어나 투명 소재로의 적합성이 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.
반면에, 비스페놀 C 타입 화합물을 포함하지 않거나 미량 포함하는 비교예 1, 2는 복굴절 분포 면적 비율이 높아 저복굴절성이 열악하였고, 비스페놀 C 타입 화합물을 8 중량%로 과량 포함한 비교예 3은 유동이 매우 높아 복굴절 테스트나 충격강도 측정을 위한 시편을 사출하지 못할 정도로 가공성이 열악함을 확인할 수 있었다.

Claims (15)

  1. 폴리카보네이트 수지 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체를 포함하는 베이스 수지 90 내지 99.5 중량%; 및 하기 화학식 1
    [화학식 1]
    Figure pat00005

    (상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A는 탄소 또는 황이고, B' 및 B"는 독립적으로 비결합, 단일결합 또는 이중결합이며, R' 및 R"는 독립적으로 수소, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기 또는 산소이다. 다만, B' 및 B"는 모두 비결합일 수 없고, B' 또는 B"가 비결합인 경우 이에 결합된 R' 또는 R"는 존재하지 않는다.)로 표시되는 화합물 0.5 내지 7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 사출기로 노즐 온도 260℃에서 크기 150 × 200 × 2mm인 시편을 사출한 다음 암실에서 광원으로 22" 모니터 백라이트 패널을 사용하여 λ/4 파장을 갖는 복굴절 필름으로 시편을 비추어 복굴절을 측정하여 하기 수학식 1
    [수학식 1]
    복굴절 분포 면적 비율(%) = (복굴절 분포 면적 / 전체 면적) X 100
    로 계산한 복굴절 분포 면적 비율이 65% 이하인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지는 60 내지 85 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체는 10 내지 35 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량 15,000 내지 40,000 g/mol인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지는 선형(linear) 폴리카보네이트 수지인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체에서 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기는 탄소수 1 내지 5의 알킬기인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체에서 알킬(메트)아크릴레이트는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 및 이소부틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체에서 아릴(메트)아크릴레이트는 페닐(메트)아크릴레이트 및 벤질(메트)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체는 중량평균분자량이 5,000 내지 30,000 g/mol인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 내가수분해제, 열안정제, 활제, 가공조제, 가소제, 커플링제, 광안정제, 이형제, 분산제, 내후안정제, 산화방지제, 상용화제, 안료, 염료, 대전방지제, 내마모제, 충전재 및 항균제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 ASTM 1003에 의거하여 측정한 헤이즈 값이 2.0% 이하인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 ASTM D3363에 의거하여 연필경도계(Cometech)를 이용하여 하중 1.0kg, 각도 45°에서 측정한 연필경도가 H 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  14. 폴리카보네이트 수지 및 폴리(알킬(메트)아크릴레이트-아릴(메트)아크릴레이트) 공중합체를 포함하는 베이스 수지 90 내지 99.5 중량%; 및 하기 화학식 1
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    (상기 화학식 1에서 R1 내지 R8은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, A는 탄소 또는 황이고, B' 및 B"는 독립적으로 비결합, 단일결합 또는 이중결합이며, R' 및 R"는 독립적으로 수소, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 비치환 또는 할로겐 치환된 탄소수 1 내지 10의 알케닐기 또는 산소이다. 다만, B' 및 B"는 모두 비결합일 수 없고, B' 또는 B"가 비결합인 경우 이에 결합된 R' 또는 R"는 존재하지 않는다.)로 표시되는 화합물 0.5 내지 7 중량%를 포함하여 230 내지 300℃ 및 150 내지 250 rpm 조건 하에서 압출 혼련기를 사용하여 펠릿으로 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는
    성형품.
KR1020200131561A 2020-10-13 2020-10-13 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 KR20220048550A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200131561A KR20220048550A (ko) 2020-10-13 2020-10-13 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200131561A KR20220048550A (ko) 2020-10-13 2020-10-13 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220048550A true KR20220048550A (ko) 2022-04-20

Family

ID=81395506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200131561A KR20220048550A (ko) 2020-10-13 2020-10-13 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220048550A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120069865A (ko) 2010-12-21 2012-06-29 주식회사 삼양사 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120069865A (ko) 2010-12-21 2012-06-29 주식회사 삼양사 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2141202B1 (en) Polycarbonate resin composition
JP3516908B2 (ja) 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および成形品
TWI669342B (zh) 光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物及由其所構成之成形品
JP5905655B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
WO2016199783A1 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物及び光学成形品
WO2019187876A1 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
KR20130035515A (ko) 폴리카보네이트 및 그 제조방법
EP3170852B1 (en) Copolycarbonate resin and preparation method therefor
JP5716274B2 (ja) 樹脂組成物並びにこれを成形してなるフィルム、プレート及び射出成形品
KR20130056127A (ko) 폴리카보네이트, 그 제조방법 및 이를 포함하는 광학필름
KR20220048550A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR101770453B1 (ko) 광학특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
WO2012056800A1 (ja) 樹脂組成物、並びにこれを成形して得られるフィルム、プレート、及び射出成形品
JP6176066B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
KR20210150194A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
JP2010150458A (ja) 分子量低下の少ない帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物およびその製造方法
KR101770452B1 (ko) 고온 열안정성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
KR20170005227A (ko) 폴리카보네이트 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR101670551B1 (ko) 상용성이 향상된 내스크래치성과 투명성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제품
EP3910015A1 (en) Polycarbonate composition and optical product formed therefrom
KR101666412B1 (ko) 장시간 성형 가공시 열안정성이 뛰어나고, 내화학성 및 저온 충격 강도가 개선된 고유동성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 그 제조방법
KR101997579B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR20170009593A (ko) 신규한 폴리오르가노실록산 및 이를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물
KR20220125066A (ko) 폴리카보네이트 조성물
JP2008115253A (ja) 帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination