KR920004874B1 - 열가소성 수지계 성형조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

열가소성 수지계 성형조성물
본 발명은 열가소성 수지계 성형조성물, 특히, 자동차, 가정용 전기기기, 사무용정보처리기구등에 있어서의 각종 부품의 성형재료로서 유용하도록 외관 및 고온에서의 강성, 성형시 치수정밀도, 스크래칭에 의한 백화(whitening)에 대한 내성, 내력특성, HDT(열변형온도)등의 각종 기계적 성질이 우수한 성형품을 제공할 수 있는 폴리올리펜 수지계 성형조성물에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 일반적으로 폴리올레핀수지는 상기 언급한 응용분야에 있어서 성형재료 또는 필림재료로서 널리 사용되어 왔으나, 폴리올레핀수지의 적용에 대한 제한요소중의 하나는 고온에 있어서, 수지의 강성이 비교적 불량하다는 것이다.
지금까지, 폴리올레핀수지로 이루어진 성형품의 강성을 향상시키기 위해 각종 시도 및 제안이 행해져 왔으며, 수지를 다량의 칼슘카보네이트, 활석, 운모, 석면, 규조토, 유리섬유 등의 무기 충전재와 혼합시키는 방법, 폴리올레핀 수지를 폴리카보네이트 수지등으로 혼련시키는 방법이 있다.
수지를 무기충전재로 혼합시키는 전자의 방법은 수지성형품의 강성을 향상시키는데 있어서는 매우 효과적이나 성형품의 비중의 증가하는 등의 단점이 발생되어 이들 외부표면상에 플로우마크, 은점이 나타나게 되므로, 이 방법은 성형품이 낮은 비중을 지녀야 한다거나 아름다운 외관을 지녀야 할 필요가 있을 경우에는 적용할 수가 없다.
반면에, 중합체를 폴리카보네이트수지와 혼련시키는 후자의 방법과 관련하여, 일본국 특허공개 59-223741호에는 폴리프로필렌수지를 4,4'-디히드록시디페닐알칸형의 폴리카보네이트수지와 용융상태로 혼련하여, 폴리프로필렌수지에 고온에서의 강성을 포함하여 향상된 기계적 성질을 부여할 수 있음을 보여주고 있다. 이 방법은 적어도 어느 정도까지는 효과적이지만, 이들 2개의 수지본래의 불량한 상용성으로 인해 수지의 용융혼련시 결국에는 얇은 조각으로 갈라지거나 층으로 분리되며, 특히, 사출성형으로 성형된 제품에 있어서 외부외관 뿐만아니라 성형품의 기계적 성질이 감소되는 문제점을 피할 수 없다.
상기 언급한 문제점을 보안하는 방법으로 일본 특개소 59-223742호에 제안된 바에 따르면, 폴리카보네이트수지와 용융혼련되는 폴리프로필렌수지 그 자체는 볼포화카르복실산으로 변성된 수지이다. 그러나, 이 방법은 폴리카보네이트수지와 변성폴리프로필렌수지 사이에 화학적 상호작용이 거의 일어나기 힘든 2개의 상이한 수지의 상용성을 향상시키는데 아주 효과적인 것은 아니며 폴리카보네이트수지의 분자사슬말단이 보통 사슬단스톱퍼 또는 분자량조절제로 차단되기 때문에 상기 언급한 문제점은 해결되지 않은 채로 남아 있다.
또한, 상기 언급한 문제점을 해결하기 위하여 열가소성수지를 충전재 종류로서 다른 수지분말과 혼합하는 것이 시도되어 왔으나, 통상, 이렇게 제조된 수지조성물은 기본수지단독과 비교하여 볼때 내력특성이 더욱 불량하여, 이런 문제점은 유기-유기수지성 합성재료의 공업적인 발달에 대해 현저한 결점을 나타낸다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술에 있어서의 상기 언급한 문제점들을 해결하여, 신규의 향상된 열가소성수지계 성형조성물 특히, 폴리올레핀수지와 폴리카보네이트수지로 이루어져, 뛰어난 외관과 적층박리 또는 층으로 분리되는 것이 없는 기계적 특성을 지니는 성형품을 제공할 수 있는 폴리올레핀 수지계 2성분 성형 조성물을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 열가소성 수지계 성형조성물은, 혼합물로서 (A) 제1열가소성수지 50-99중량부, (B) 제1열가소성수지 또는 열경화성수지보다 높은 융점을 지니는 제2열가소성수지 50-1중량부로 이루어지며, 제1열가소성수지는 혼합물의 매트릭스상을 형성하고 제2열가소성수지 또는 열경화성수지는 제1열가소성수지의 매트릭스에 평균입경 0.1-1000㎛인 분산입자형태로 분산된 상을 형성한다.
특히, 성분(A)는 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 폴리프로필렌 수지가 더욱 바람직하며, 성분(B)는 폴리카보네이트수지가 바람직하다. 또한 성분(B)의 입자의 평균종횡비는 1.0-10.0이 바람직하고 1.3-7.0이 더욱 바람직하다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 수지조성물은 성분(A)의 매트릭스내에 특정한 평균입경을 지니는 성분(B)의 입자가 특정한 중량 비율로 분산된 것에 특징이 있다. 이런 방법에 의해, 함께 혼합된 성분(A)와 (B)사이의 상용성 문제를 무시하면서 수지조성물의 특성에 소정의 향상을 달성할 수가 있다.
특별히 제한적이지는 않지만, 매트릭스상을 형성하는 성분(A)로서의열가소성 수지는 에틸렌, 프로필렌, 부텐-1,3-메틸부텐-1, 3-메틸펜텐-1,4-메틸펜텐-1등의 α-올레핀의 단일중합체 및 공중합체와 이들 올레핀과 다른 에틸렌성 불포화단량체 또는 이들과 공중합할 수 있는 단량체와의 공중합체 및 이들 중합체의 혼합물을 포함하는 폴리올레핀 수지가 바람직하다. 바람직하게, 성분(A)로서의 본 발명의 이점을 가장 현저하게 발휘하도록 하기 위해 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합이며 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌이다.
본 발명의 수지조성물에 있어 성분(A)로서, 고밀도, 중밀도, 저밀도 폴리에틸렌, 선형의 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 에틸렌과 다른 α -올레핀과의 공중합체, 에틸렌과 비닐 아세테이트와의 공중합체, 에틸렌과 아크릴산 에스테르와의 공중합체 등을 포함하는 각종 형태의 폴리에틸렌수지를 사용할 수 있다. 바람직하게, 성분(A)로서 사용되는 폴리에틸렌은 용융지수가 1-30인 고밀도 폴리에틸렌이거나 이들과 다른 형태의 폴리에틸렌을 소량 조합한 것이다.
성분(A)로서 사용할 수 있는 폴리프로필렌수지는 프로필렌의 단일중합체, 프로필렌과 프로필렌으로 공중합할 수 있는 다른 α-올레핀과의 랜덤 및 블록공중합체 및 변성폴리프로필렌이 있다. 프로필렌과 공중합할 수 있는 바람직한 α-올레핀의 예로는 분자내 2-8의 탄소원자를 지니는 에틸렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 헵텐-1, 옥텐-1등이 있고 이들중에서 에틸렌과 부텐-1이 가장 바람직하다. 프로필렌 공중합체는 프로필렌부분을 적어도 60중량%, 바람직하게는 70중량% 이상 함유하여야 한다. 성분(A)로서 특히 바람직한 것은 프로필렌과 에틸렌의 분말성 블록공중합체로 에틸렌 부분의 함량은 20중량%를 초과하지 않는다. 폴리프로필렌 또는 프로필렌계 공중합체는 특히 제한되는 것은 아니지만 블로우 성형품질의 수지조성물에 대해서는 0.05-4g/10분, 사출성형품질의 수지조성물에 대해서는 3-60g/10분의 용융수지를 지녀야 한다.
본 발명의 수지조성물에 있어 성분(A)는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌과의 임의의 조합이다. 폴리프로필렌수지와 폴리에틸렌수지의 중량비율은 65:35-99:1, 바람직하게는 75:25-95:5 범위내이어야 한다.
성분(A)로서 적합한 상기 언급한 폴리올레핀수지이외의 열가소성수지의 예로는 폴리비닐클로라이드계수지, 예를들면 6-나일론, 6,6-나일론, 4,6-나일론, 6,10-나일론 및 12-나일론의 폴리아미드수지, 예를들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 폴리에스테르수지, 비스페놀 A계 폴리카보네이트, 방향족 폴리에테르 및 예를들면, 폴리페닐렌 에테르, 스티렌으로 그래프트된 폴리에틸렌 에테르, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리페닐렌 술피드의 폴리티오 에테르, 예를들면 폴리옥시 벤조일 및 폴리알릴레이트의 폴리(방향족 에테르)등의 폴리카보네이트수지, 예를들면 폴리에테르 술폰 및 폴리아릴술폰의 폴리술폰수지, 예를들면 일반용도의 폴리스티렌, 고충격 폴리스티렌, α-메틸스티렌의 중합체, 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌의 공중합체(ABS), 아크릴로 니트릴 및 스티렌의 공중합체(AS), 아크릴로 니트릴, 염소화폴리에틸렌 및 스티렌의 공중합체(ACS), 아크릴로니트릴, 에틸렌-프로필렌 공중합성고무 및 스티렌의 공중합체(AES)와 아크릴고무, 아크릴로니트릴 및 스티렌의 공중합체(AAS), (메타)크릴산에스테르의 단일중합체 및 공중합체의 스티렌계수지, 예를들면, 폴리옥시메틸렌 및 트리옥산과 에틸렌 옥시드로부터 얻은 포름알데히드-에틸렌옥시드 공중합체의 폴리아세탈수지 등이 있다.
본 발명의 수지조성물에 있어서 성분(B)는 열가소성수지 또는 열경화성 수지일 수 있다. 근본적으로, 성분(B)가 열가소성수지일 경우, 성분(B)의 용융온도는 본 발명에 있어 바람직한 조합형태인 성분(A)로서의 폴리프로필렌수지와 성분(B)로서의 폴리카보네이트수지의 조합에 있어서, 성분(A)로서의 열가소성수지보다 높다. 성분(B)로서 사용할 수 있는 각종 형태의 폴리카보네이트수지는 지방족 폴리카보네이트수지, 방향족 폴리카보네이트수지 및 이들의 변성품이 있다. 방향족 폴리카보네이트수지의 특정예로는 일반식
Figure kpo00001
으로 표현된 단위를 적어도 부분적으로 반복하여 형성된 것을 포함한다. 식중, Z는 산소원자, 탄소수 1-8의 알킬렌기, 탄소수 2-8의 알킬리덴기, 탄소수 5-15의 시클로알킬렌기, 탄소수 5-15의 시클로 알킬리덴기, 술포닐기, 술폭시드기, 카르보닐기, 술피닐기 및 일반식-CMe2-Pn-CMe2(Me는 메틸기, Pn은 1,4-페닐렌기)로 표현된 기로 이루어지는 군에서 선택된 2가 원자 또는 기이며, a는 0 또는 1, R1및 R2는 서로 다른 수소원자, 할로겐원자 또는 탄소수 1-8의 알킬기이며, m과 n은 서로 다른 1-4의 양수를 표현한다.
이들 폴리카보네이트수지는 공지의 방법에 따라 용제로서 염화메틸렌등을 사용하여 2가 페놀과 포스겐 등의 카보네이트전구체를 공지의 산촉진제와 분자량조절제의 존재하에 반응시켜 제조하거나, 또는 2가 페놀과 디페닐카보네이트등의 카보네이트전구체 사이에 에스테르 교환반응을 하여 제조할 수 있다.
상기 언급한 2가 페놀의 예로는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 또는 비스페놀 A, 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 3,3-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 1,2-비스(4-히드록시테닐)에탄, 3,3-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 4,4'-디히드록시디페닐, 비스(4-히드록시페닐)술피드, 비스(4-히드록시페닐)술포, 비스(4-히드록시페닐)술폭시드, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 4,4'-디히드록시벤조페논 등과 2,2-비수(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-브로모-4-히드록시페닐)프로판 등의 할로겐화 비스페놀 화합물이 있으며, 이들중에서 비스페놀 A가 특히 바람직하다. 이들 2가 페놀 화합물은 단독으로 사용화거나 필요에 따라서 2종류 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 더구나, 성분(B)로서 폴리카보네이트수지는 다작용성 방향족 화합물을 사용하여 상기 언급한 2가 페놀화합물로 조합시켜 얻은 열가소성 랜덤-브랜치 폴리카보네이트일 수 있으며, 또는, 다른 종류의 폴리카보네이트수지의 2종류 이상의 중합체 혼합물일 수도 있다. 폴리카보네이트수지는 본 발명 수지조성물의 성형품에 대해 높은 기계적 강도를 부여하기 위한 효과측면으로부터 10,000-100,000, 더욱 바람직하게는 20,000-100,000범위의 점도 평균 분자량을 지녀야 한다.
또한, 무정형보다 높은 융점의 수지측면으로부터 결정성을 지니는 폴리카보네이트수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 수지 조성물은 종국에 가서 HDT(열변형온도) 또는 내력강도가 저하하거나 적층박리가 발생되는 무정형폴리카보네이트수지 입자로 혼합된 성형조성물과 비교하여 볼때 비교적 높은 성형온도에도 매트릭스에 분산된 폴리카보네이트수지 입자의 용융 또는 변형을 발생시키지 않으면서 성형될 수 있는 결정성 폴리카보네이트수지로 이루어진다.
성분(B)로서 적합한 다른 열가소성수지의 예로는 아크릴레이트수지, 폴리알릴레이트수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, AS 수지등이 있다.
성분(B)로서 적합한 열경화성수지의 예로는 페놀수지, 우레아수지, 멜라민수지, 디알릴프탈레이트수지, 불포화폴리에스테르수지, 에폭시수지, 폴리이미드수지, 실리콘 수지등이 있다.
본 발명의 성형수지조성물은 성분(B)를 용융시키지 않는 온도에서 상술한 성분(A)와 (B)를 성분(A) 대 성분(B)의 중량비가 50:50-99:1, 바람직하게는 55:45-95:5, 더욱 바람직하게는 65:35-90:10의 비율로 혼합하여 제조할 수 있다. 성분(B)의 중량비율이 너무 적을 경우는 고온에서의 성형품의 강성을 향상시키는 소정효과를 충분히 발휘될 수 없으며, 성분(B)의 중량비율이 너무 클 경우에는 수지조성물의 유동성은 수지조성물에서 성형된 제품의 충돌강도저하와 더불어 불리하게 저하한다. 성분(A)와 (B)의 혼합작업은 성분이 균일하게 혼련되도록 바람직하게는, 성분(B)는 용융되지 않고, 성분(A)가 용융상태로 있는 온도에서 행한다.
본 발명 성형수지조성물의 가장 특징적인 점은 성분(B)의 입자를 용융시키지 않는 온도에서 혼합작업을 실행한 결과로서 성분(B)가 성분(A)의 매트릭스내에 미립자형태로 따로따로 분산된 상을 형성한다는 것이다. 성분의 혼합작업을 성분(B)의 융점보다 높은 온도에서 실행한다거나, 성분들을 용융혼련함으로서 수지조성물을 제조하면 수지조성물은 결국에는 적층박리가 되어 불량한 외관과 기계적 특성을 지니는 성형품을 제공하게 된다.
본 발명의 성형수지조성물의 매트릭스에 분산된 성분(B)의 입자는 성분(B)의 혼합에 의한 소정효과를 충분히 발휘하도록 0.1-1000㎛, 바람직하게는 0.1-300㎛, 더욱 바람직하게는 0.1-100㎛범위의 평균입자직경을 지녀야 한다. 또한, 성분(A)의 매트릭스에 분산된 성분(B)입자의 수평균종횡비는 1.0-10, 바람직하게는 1.3-7을 지니는 것이 바람직하다.
본 발명의 성형수지조성물은 필요에 따라 성형수지조성물에 종래 사용된, 예를들면, 칼슘카보네이트, 활석, 운모, 실리카, 석면 등의 무기충전재, 유리섬유, 탄소섬유, 금속휘스커등의 섬유상 강화재, 산화방지제, 자외선흡수재, 열안정제, 윤활재, 난연제, 대전장지제 등의 각종 첨가제를 제한량 혼합할 수 있다.
본 발명의 성형수지조성물은 상기 설명한 기본성분(A),(B)와 임의의 첨가제를 각각 특정비율로 균일하게 혼련함으로서 제조될 수 있다.
본 혼합작업에 사용되는 혼련장치는 특히 한정된 것은 아니며, 헨셸믹서, 단일나사, 이중나사 압축기장치, 밴버리믹서 등을 사용한다. 혼합작업은 성분(A)와 (B)를 용융시키지 않을 정도로 충분히 낮게 조절된 온도, 바람직하게는, 성분(A)는 용융시키고 성분(B)는 용융시키지 않는 온도에서 실행함으로서 성분(A)의 매트릭스내에 성분(B)입자가 혼련과정중 용융되지 않는 상태로 혼합전의 입자 형상을 유지할 수 있다.
상기 언급한 방법으로 제조된 본 발명의 성형조성물은 압출성형법, 사출성형법, 블로우성형법등의 종래 성형법으로 특별한 제한없이 성형할 수 있다. 어쨌든, 성형 작업은 필수적으로 성분(A)는 용융시키며 성분(A)의 매트릭스에 미립자형태로 분산된 성분(B)는 용융시키지 않는 온도에서 실행하여 성분(B)의 입자는 수지조성물의 성형품에 있어서 조자 성분(A)로 혼합하기전의 입자형상을 유지할 수 있다.
고온에서의 열가소성수지계 성형조성물의 성형품의 기계적 특성, 특히 강성에 관한 상기 언급한 문제점은 별문제로 해도, 이들 열가소성 수지계 성형조성물은 착색안료와의 혼합에 의해 성형품의 착색외관에 관한 다른 문제점을 지닌다. 즉, 통상, 열가소성 수지계 성형조성물을 성형품의 기계적 특성, 차원안정성, 내열성등을 향상시키기 위한 목적으로 실질량의 무기충전재와 혼합시킨다. 실질량의 무기충전재로 혼합된 이런 열가소성수지계 성형조성물의 성형품이 성형조성물과 안료와의 혼합에 의해 착색되는 것이 요구될 경우에, 성형품의 충분한 착색은 무기충전재의 차폐효과에 기인하여 안료의 양을 현저하게 증가시켜 안료에 의한 착색을 감소시킴으로서만이 얻어질 수 있다. 비교적 값비싼 안료의 양을 증가시키는 것에 의한 비용증가의 측면으로부터, 다량의 무기충전재를 혼합하지 않고 고온에 있어서 치수안정성과 강성이 우수한 착색성형품을 제공하여 성형품의 완전한 착색이 비교적 소량의 혼합 안료에 의해 얻을 수 있는 열가소성 수지계 성형조성물을 개발하는 것이 강하게 요망되었다.
이점에 관해서, 본 발명은 상기 언급한 문제점에 대한 해결책을 제공한다. 본 발명에 따른 상술한 성분(A)와 (B)로 구성된 열가수소성 수지계 성형조성물을 착색을 목적으로 안료와 혼합하고 조성물을 성형품으로 성형하면, 이렇게 얻은 수지조성물의 성형품은 상기 상세히 설명한 바와 같이 일반적으로 기계적 특성이 상당히 향상되는 이외에도 비교적 적은 양의 안료에 대하여 충분한 착색이 이루어진다.
본 발명에 의해 이루어진 상기 언급한 향상은 특별한 제한없이 각종의 유기 및 무기안료에 의해 얻을 수도 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 안료의 예로는 프탈로시아닌블루, 프탈로시아닌그린, 울트라마린, 프루시안블루등의 청색 및 녹색안료, 키나크리돈 레드, 알리자린레이크, 티오인디고 보르도, 나프톨레드, 페릴렌레드, 폴리아조레드, 디안트라퀴논일레드, 디케토피롤로피롤, 페이논오렌지, 레드산화철 등의 적색 및 오렌지안료, 이소인돌리논 옐로우, 퀴노프탈온옐로우, 폴리아조옐로우, 한사옐로우, 티탄옐로우, 레술크롬, 크롬옐로우등의 황색안료, 카본블랙, 아닐린 블랙, 철브랙 등의 흑색안료, 티타늄디옥시드 등의 백색안료 등이 있다. 당연히 이들 염료의 2종류 이상을 필요에 따라 조합하여 사용한다. 본 발명의 성형주지조성물에 혼합된 안료의 양은 통상 0.01-0.5중량%이며, 바람직하게는 안료의 형태와 소정의 착색도에 따라 성분(A)와, (B)의 전체량에 대하여 0.05-0.3중량%이다. 안료를 금속소우프 또는 분산제로서 표면활성제와 함께 수지조성물에 혼합하는 것이 유익하다.
성분(A) 및 (B)로 이루어진 수지조성물을 안료와 혼합하여 착색하는 것이 요구될 경우, 성분(A)의 매트릭스에 입자형태로 분산된 성분(B)는 가능한 높은 투명성, 특히 JIS K 1105에 규정된 공정에 따라 측정할 경우 적어도 50%이상의 광 투과율 또는 20%를 초과하지 않는 헤이즈값을 지니는 것이 중요하다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명의 열가소성수지계 성형조성물에 대해 상세히 설명한다. 여기서 "부"는 "중량부"를 의미한다. 실시예에 있어서, 수지조성물과 이들 성형품의 평가를 다음의 공정 및 기준에 따라 실시한다.
(1) 용융지수 MI ; ASTM D-1238에 규정된 공정에 따라 측정
(2) HDT ; ASTM D-648에 규정된 공정에 따라 하중 18.6kg/cm2하에서 측정
(3) 밀도 ; ASTM D-792에 규정된 공정에 따라 측정
(4) 아이조드 충격강도 ; ASTM D-256공정에 따라
(5) 굴곡내력강도 ; ASTM D-790공정에 따라
(6) 성형수축율
치수 420㎜(종방향)×100㎜×2.5㎜를 지니는 원-엔드사이드-게이트 금속주형을 사용하여 수지조성물을 사출성형함으로서 플레이트를 제조하고 플레이트의 종방향길이 LMD(㎜)를 측정한다. 성형수축율%은 다음의 방정식으로부터 계산한다.
성형수축율, %=(420-LMD)/420×100
(7) 외관
수지조성물을 사출성형하여 제조한 420㎜×100㎜×2㎜ 치수의 플레이트샘플에 대해 플로우마크(flowmark)와 은선의 발생을 시각적으로 측정하여 다음의 기준에 따라 평가한다.
A : 플로우마크 및 은선이 전혀없음
B : 플로우마크 및 은선이 조금있음
C : 플로우마크 및 은선의 발생이 현저
(8) 적층박리
감압성 셀로판계 접착테이프를 상기 (7)에서 제조된 것과 동일한 사출성형된 플레이트의 게이트둘레부분에 부착하고 압착하여 접착시키고 테이프를 단번에 벗겨 적층박리 또는 층으로의 분리 발생을 시험한다.
(9) 스크래치에 의한 내백화성
치수가 140㎜×140㎜×3㎜인 조성물의 사출성형테스트편의 표면을 동전모서리로 긁고 백화정도를 다음의 기준으로 평가한다.
A : 전혀 백화되지 않음
B : 약간 백화됨
C : 현저하게 백화
D : 완전백화
(10) 용접외관
ASTM D-638에 따라 테스트편을 제조하고 중앙용접선의 명확성을 다음의 기준에 따라 시각적으로 평가한다.
A : 용접선이 없음
B : 매우 약한 용접선
C : 현저한 용접선
D : 강한 용접선
(11) 싱크마크(sink mark)
HDT 테스트용 ASTM에 따라 치수가 1/4인치×1/2인치×5인치인 테스트편을 사출성형으로 제조하고 1/2인치×5인치 표면상에 나타나는 싱크마크에 대해 시각적으로 검사한다. 결과를 다음 기준에 따라 기록한다.
A : 싱크마크가 전혀없음
B : 싱크마크가 거의 두드러지지 않는다
C : 싱크마크가 현저함
D : 싱크마크가 매우 현저함
(12) 표면상태
사출성형으로 치수가 420㎜×100㎜×2㎜인 테스트편을 제조하고 성분(B), 예를들면 폴리카보네이트수지의 입자에 기인한 과립자상의 외관을 발견하기 위해 표면을 시각적으로 검사한다. 결과를 다음 기준에 따라 기록한다.
A : 과립자상의 외관이 전혀 나타나지 않음
B : 과립자상의 외관이 거의 현저하지 않음
C : 과립자상의 외관이 현저함
D : 과립자상의 외관이 매우 현저함
(13) 발색현상
갈색안료 0.3중량%를 혼합한 수지조성물을 압출기에서 혼련하여 펠릿화하고 펠릿을 플레이트로 사출성형하여 이들의 갈색착색정도를 시각적으로 평가하여 착색이 양호, 중간, 불량일때는 각각 A, B, C로 한다.
(14) 색조화
색조화의 정밀성은 암청색의 창고용 플레이트와 착색된 샘플플레이트 사이에 JISK7105에 규정된 공정에 따라 결정 색차이 △XEab*로 주어지며 JIS Z8730(CIE-976)에 따라 주어진다. 실제적으로 △Eab'값은 0.5보다 작은 것이 요구된다. 혼련에 의해 암청색을 나타내는 사용된 안료는 티타늄 디옥시드, 키나크리돈 마젠타, 프탈로시아닌블루, 카본블랙 및 이소인돌리논옐로우를 포함하며 안료는 금속소우프 100-180중량%를 지닌 화합물로서 사용된다.
[실시예 1]
에틸렌 부분율 6.5중량% 함유하며, 용융지수가 10g/10분인 블록 공중합체의 폴리프로필렌(J-785H, Jdemitsu Petrochemical Co. 제품) 70부와 유리전이온도가 154℃이고 평균입경이 500㎛인 비스페놀 A형 결정성 폴리카보네이트분말 30부를 압출기내 200℃에서 혼련하여 수지조성물의 펠릿을 제조한다. 온도는 블록공중합체의 폴리프로필렌을 용융시킬 정도로 충분히 높기는 하지만 폴리카보네이트수지의 융점 이하이다. 펠릿을 200℃에서 성형재료로 사출성형하고 상기 언급한 각종 테스트를 실시한다. 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
폴리카보네이트입자의 평균입경이 200㎛인것 이외에 상기 설명한 실시예 1과 동일한 실험공정을 실시한다. 평가테스트결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 3-6]
이들 각각의 실시예의 실험공정은 상술한 실시예 1과 동일하나, 폴리카보네이트입자의 평균입자직경은 50㎛이고 폴리프로필렌수지와 폴리카보네이트수지의 혼합비는 실시예 3, 4, 5, 6에 있어서 각각 중량비로 70:30, 80 :20, 92:8과 60:40이다. 평가테스트 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
상술한 실시예 1의 실험공정과 동일하나, 폴리카보네이트 분말을 동량의 동일한 폴리카보네이트수지의 펠릿으로 대체시킨다. 각각의 펠릿은 직경이 대략 3㎜이고 높이가 대략 3㎜인 원통형상을 지닌다. 폴리프로필렌수지와 폴리카보네이트펠릿과의 혼합물을 200℃에서는 펠릿화되지 않으며 사출성형되지 않는다.
[비교예 2]
상술한 실시예 1의 실험공정과 동일하나, 폴리카보네이트분말을 동일한 폴리카보네이트수지의 펠릿으로 동량대치하고, 수지조성물의 혼합작업과 조성물의 사출성형을 각각 280℃에서 실시하여 폴리프로필렌과 폴리카보네이트수지가 용융상태가 되게 한다. 평가테스트결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
실시예 1에서만 사용된 것과 동일한 블록공중합체의 폴리프로필렌수지를 동일한 성형조건하에서 사출성형한다. 평가테스트결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 4]
상술한 실시예 1의 실험공정과 동일하나 폴리프로필렌수지와 폴리카보네이트수지의 혼합비를 중량비로 40:60이다. 평가테스트결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 5]
상술한 실시예 3의 실험공정과 동일하나 폴리카보네이트분말을 평균입경이 대략 3㎛인 동량의 칼슘카보네이트충전재로 대체한다. 평가테스트결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00002
[실시예 7-11]
이들 실시예의 각각의 실험공정은 실시예 1과 동일하나, 혼합 및 사출성형시의 온도조건이 상이하고 입자의 평균종횡비와 평균입경 50㎛인 폴리카보네이트분말의 양에 관한 제제가 상이하여, 각각 실시예 7에 있어서는 폴리프로필렌 80부당 평균종횡비가 1.8인 결정성 수지입자 20부 ; 실시예 8에 있어서는 폴리프로필렌 60부에 대하여 평균종횡비가 1.8인 결정성 수지입자 40부 ; 실시예 9에 있어서는 폴리프로필렌 80부에 대하여 평균종횡비가 1.8인 결정성 수지입자 20부; 실시예 10에 있어서는 폴리프로필렌 80부에 대하여 평균 종횡비가 3.0인 결정성 수지입자 20부; 실시예 11에 있어서는 폴리프로필렌 80부에 대하여 평균종횡비가 1.8인 무정형수지입자 20부로 이루어진다.
상기 언급한 입자직경을 측정하여 입자의 장축과 단축에 따라 직경 평균을 기록한다.
이들 각각의 실시예의 수지조성물의 혼합작업은 220℃에서 행하고 수지조성물의 사출성형은 220℃에서 실행하나 실시예 9에 있어서 사출성형은 260℃에서 행한다. 평가 테스트결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 6]
실시예 1의 실험공정과 동일하나 폴리카보네이트수지없이 폴리프로필렌 수지만을 사용하여 수지조성물의 각각의 혼합작업과 사출성형시의 온도는 200℃ 대신 220℃이다. 평가 테스트결과를 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure kpo00003
[실시예 12]
실시예 1에서 사용된 동일블록공중합체의 폴리프로필렌 90부와 통상의 제품(FN-2200B, Idemitsu Petrochemical Co. 제품)을 분쇄하여 입자크기를 분류하여 제조한 평균입경 30㎛의 비스페놀 A형 결정성 폴리카보네이트분말을 압출기내 220℃에서 혼련하여 수지조성물의 펠릿을 제조한다. 온도는 블록공중합체의 폴리프로필렌을 용융시킬 정도로 충분히 높지만 폴리카보네이트 수지의 융점이하이다. 펠릿을 220℃에서 성형체로 사출성형하고 상기 언급한 각종 테스트를 실시하여 표 3에 나타낸 결과를 얻는다.
[실시예 13]
실시예 12의 실험공정과 동일하나 40부의 블록공중합체 폴리프로필렌을 동일한 블록공중합체 폴리프로필렌 40부, 단일중합체의 폴리프로필렌 40부 및 고밀도폴리에틸렌 10부와의 조합으로 대체시킨다. 평가테스트 결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 14]
실시예 12의 실험공정과 동일하나 블록공중합체 폴리프로필렌 90부를 실시예 13에서 사용된 것과 동일한 단일중합체의 폴리프로필렌 80부, 동일한 고밀도 폴리에틸렌 10부와의 조합으로 대체한다. 평가테스트결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 15]
실시예 12와 동일한 실험공정으로 실시하나 블록공중합체 폴리프로필렌과 포리카보네이트분말의 중량비는 90:10 대신에 80:20이다. 평가테스트결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 16]
실시예 15의 실험공정과 동일하나 블록공중합체 폴리프로필렌 80부를 실시예 13에서 사용된 것과 동일한 블록공중합체 폴리프로필렌 70부와 동일한 고밀도 폴리에틸렌 10부와의 조합으로 대체시킨다. 평가테스트결과를 표 3에 나타내었다.
[비교예 7]
실시예 16의 실험공정과 동일하나 폴리카보네이트분말을 비교예 1에서 사용된 것과 동일한 양의 폴리카보네이트펠릿으로 대체시킨다. 평가테스트결과를 표 3에 나타내었다.
[비교예 8]
실시예 15의 실험공정과 동일하나, 블록공중합체 폴리프로필렌수지의 80부를 실시예 13에서 사용된 동일한 블록공중합체 폴리프로필렌 40부와 동일한 고밀도 폴리에틸렌 40부와의 조합으로 대체시킨다. 평가테스트결과를 표 3에 나타내었다.
[비교예 9]
실시예 16의 실험공정과 동일하나 폴리카보네이트분말을 평균입경이 대략 2㎛인 동량의 활석으로 대체시킨다. 평가테스트결과를 표 3에 나타내었다.
[표 3]
Figure kpo00004
[실시예 17]
실시예 4의 실험공정과 동일하나, 수지조성물을 키나크리돈마젠타 7.5중량%, 프탈로시아닌블루 74.1중량%와 카본블랙 18.4중량%로 구성된 안료혼합물 0.11부를 더욱 혼합시켜 혼합작업 및 사출성형을 각각 220℃에서 행한다. 안료를 미리 제조한 분산제로서 금속소우프의 100∼180중량%와 함께 혼합물 형태로 도입한다. 평가테스트결과를 표 4에 나타내었다.
[실시예 18]
실시예 17의 실험공정과 동일하나 폴리카보네이트분말의 평균입경은 50㎛ 대신에 100㎛이며, 안료혼합물의 양은 0.14부로 증가시킨다. 평가테스트결과를 표 4에 나타내었다.
[실시예 19]
실시예 17의 실험공정과 동일하나 폴리프로필렌과 폴리카보네이트분말의 중량비율은 80:20 대신에 90:10이며, 안료혼합물의 양을 0.13부로 증가시킨다. 평가테스트결과를 표 4에 나타내었다.
[비교예 10]
수지조성물의 제제는 실시예 18과 동일하나 티타늄디옥시드 1.8중량%, 키나크리돈 마젠타 4.7중량%, 프탈로시아닌블로 71.9중량% 및 카본블랙 21.6중량%로 구성된 안료혼합물의 양을 0.64부로 증가시키거나 혼합작업은 300℃에서 실행하여 폴리카보네이트입자가 더이상 조성물내에 미립자형상을 유지할 수 없게 된다.
[비교예 11]
비교예 10의 실험공정과 동일하나 폴리카보네이트분말을 동량의 폴리카보네이트 펠릿으로 대체시킨다. 평가테스트결과를 표 4에 나타내었다.
[비교예 12]
실시예 17의 실험공정과 동일하나 콜리카보네이트분말을 동량의 활석으로 대체시키고 티타늄디옥시 17.0중량%, 키나크리돈 마젠타 4.8중량%, 프탈로시아닌블루 63.9중량%, 및 카본블랙 14.3중량%로 이루어진 안료혼합물을 0.65부의 양으로 사용한다. 평가테스트결과를 표 4에 나타내었다.
[비교예 13]
실시예 17에서 사용된 것과 동일한 폴리프로필렌수지 10부와 티타늄디옥시드 42.8중량%, 키나크리돈 마젠타 0.3중량%, 프탈로시아닌블루 41.7중량%, 카본블랙 15.2중량%로 이루어진 안료혼합물 0.19부를 220℃에서 혼합하여 착색된 수지조성물을 제조하고 또한 조성물을 220℃에서 사출성형한다. 평가테스트결과를 표 4에 나타내었다.
[표 4]
Figure kpo00005

Claims (11)

  1. 혼합물로서, (A) 제1열가소성수지 50∼99중량부 ; 와, (B) 제1열가소성수지 또는 열경화성수지보다 높은 용융온도를 지니는 제2열가소성수지 50∼1중량부로 이루어지며, 제1열가소성 수지는 혼합물의 매트릭스상을 형성하며 제2열가소성수지 또는 열경화성수지는 평균입경 0.1∼1000㎛ 범위의 분산입자형태로 제1열가소성 수지의 매트릭스에 분산된 상을 형성하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지계 성형조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 성분(A)는 폴리올레핀수지이고 성분(B)는 폴리카보네이트수지인 것을 특징으로 하는 열가소성수지계 성형조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 성분(A)는 폴리프로필렌수지인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지계 성형조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 성분(A)의 매트릭스상에 분산된 성분(B)의 입자는 0.1∼300㎛ 범위의 평균입자 직경을 지니는 것을 특징으로 하는 열가소성수지 성형조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 성분(A)의 매트릭스상에 분산된 성분(B)의 입자는 1.0∼10범위의 평균 종횡비를 지니는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지계 성형조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 성분(A)의 매트릭스상에 분산된 성분(B)의 입자는 1.3∼7범위의 평균 종횡비를 지니는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지계 성형조성물.
  7. (A) 제1열가소성수지 50∼99중량부와 (B) 평균입경 0.1∼1000㎛ 범위의 분말형태로 제1열가소성수지 또는 열경화성수지보다 높은 용융온도를 지니는 제 2 열가소성 수지 50∼1중량부를 성분(A)는 용융되나 성분(B)는 용융되지 않는 온도에서 균일하게 혼련하여 성분(A)는 혼합물의 매트릭스상을 형성하고, 성분(B)는 평균입자직경 0.1∼1000㎛ 범위의 분자입자형태로 제1열가소성 수지의 매트릭스에 분산된 상을 형성하는 공정으로 이루어진 열가소성 수지계 성형조성물의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 성분(A)는 폴리올레핀수지이고 성분(B)는 폴리카보네이트수지인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지계 성형조성물의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 성분(A)는 폴리프로필렌수지인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지계 성형조성물의 제조방법.
  10. 혼합물로서, (A) 제1열가소성수지 50∼99중량부 ; (B) 투명성을 지니는 제 1 열가소성수지 또는 열경화성수지보다 높은 용융온도를 지니는 제2열가소성수지 50∼1중량부 ; 와 (C) 혼합물의 착색을 위한 충분한 양의 착색안료로 이루어지며, 제1열가소성수지는 혼합물의 매트릭스상을 형성하며, 제 2 열가소성수지 또는 열경화성수지는 평균입자직경 0.1∼1000㎛ 범위의 분산입자형태로 제1열가소성수지의 매트릭스에 분산된 상을 형성하는 것을 특징으로 하는 착색열가소성 수지계 성형조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 성분(B)는 JIS K1105에 따라 적어도 50%이상의 과투과율을 지니는 것을 특징으로 하는 착색열가소성 수지계 성형조성물.
KR1019900013189A 1989-08-25 1990-08-25 열가소성 수지계 성형조성물 KR920004874B1 (ko)

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