KR950001319B1 - 열가소성 수지조성물 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

열가소성 수지조성물

본 발명은 열가소성 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리카보네이트 수지와 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 주성분으로 하고, 충격보강제와 상용화제 그리고 열안정제를 첨가하므로써 종래의 수지에 비하여 내열성과 내충격성을 향상시킨 열가소성 수지조성물에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스테르(PE) 수지는 가공성과 내약품성이 우수하여 전기, 전자부품, 자동차부품 등으로 사용되고 있으나, 내충격성과 내열성이 약하여 이러한 특성이 요구되는 분야에서는 그 사용이 제한되어 왔다.

반면, 폴리카보네이트(PC) 수지는 내열성과 내충격성이 우수하여 성형품등에 널리 이용되고 있으나 자체의 가공성과 내약품성이 좋지 않아서 이 또한 사용이 제한되어 왔다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 폴리카보네이트(PC)와 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 블렌딩한 내충격성, 내열성, 내약품성 및 가공성이 우수한 재료를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다.

예를 들면, 미국특허 제4, 257, 937호에서는 PC와 PBT에 폴리아크릴레이트 고무를 첨가하므로써 내충격성을 향상시키고자 하였으나, 이 경우 상온에서의 충격강도는 향상되었으나, 저온에서의 충격강도는 매우 낮은 문제점이 있다.

또한, 일본공개특허 제85-127357호에서는 PC와 PBT에 폴리올레핀 수지와 아크릴계 고무를 첨가하므로써, 저온에서의 충격강도를 향상시키고자 하였으나 이 또한 인장강도와 충격강도가 좋지 않은 문제점을 안고 있다.

이에, 본 발명에서는 이러한 종래의 문제점들을 보완하기 위하여 PC와 PBT에 저온에서 우수한 충격특성을 나타내는 MBS 고무와 상온에서 우수한 충격특성과 내후성을 나타내는 폴리아크릴레이트 고무를 혼용사용하므로써 상온 및 저온에서의 충격특성을 향상시켰으며, 페녹시 수지, 에틸렌과 아크릴산의 공중합체(EAA), 에틸렌과 에틸아크릴레이트의 공중합체(EEA)를 첨가하므로써 PC와 PBT 양 수지간의 상용성을 향상시켰다.

따라서, 본 발명의 목적은 내충격성, 내열성, 내약품성 및 가공성이 우수한 열가소성 수지조성물을 제공하는데 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 폴리카보네이트(PC)와 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 주성분으로 하는 열가소성 수지조성물에 있어서, 폴리카보네이트 10~80중량%, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 10~80중량%, 충격보강제 5~50중량%, 상용화제 5~20중량%, 열안정제 0.1~0.8중량%로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 PC는 전체 수지조성물의 10~80중량%로 사용하는 바, 그 함량이 10중량% 미만일 때는 내충격성과 내열성이 향상되지 않고, 80중량%를 초과할 때는 가공성이 좋지않게 된다.

이러한 본 발명의 PC는 점도분자량(여기서 점도분자량이란 점도계를 이용하여 메틸렌클로라이드를 용매로 하는 극한 점도[η]를 구하여 H. Schell의 점도식 [η]=1.23×10^-5M^0.83에 의해 얻어지는 것임)이 20, 000~30, 000범위의 것을 사용하는 바, 그 점도분자량이 20, 000미만일 경우에는 기계적 물성이 극히 낮으며, 30, 000을 초과할 경우에는 수지의 용융점도가 높아 가공성에 문제가 있다.

본 발명에서 PBT는 전체 수지조성물의 10~80중량%를 사용하는 바, 그 함량이 10중량% 미만일 때는 내약품성과 가공성이 좋지않게 되고, 80중량%를 초과할 때는 내열성이 좋지않게 된다.

또한, 본 발명에서 사용한 PBT는 고유점도가 0.6~1.2범위의 것인 바, 만일 고유점도가 0.6미만일 경우에는 기계적 물성이 저하되며, 1.2이상인 경우에는 수지의 유동성이 좋지않아 컴파운딩(Compounding)시 문제가 된다.

또한, 내충격성을 향상시키기 위해 사용되는 충격보강제로는 메틸메타크릴레이트/부타디엔/스타이렌(MBS) 고무와 n-부틸아크릴레이트에 메틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 폴리아크릴레이트 고무를 10 : 90~90 : 10의 비율로 혼합사용하는 바, 이때 MBS의 비가 10미만이면 내후성과 저온에서의 내충격성이 좋지않게 되고, 90을 초과하면 상온에서의 내충격성이 좋지않게 된다.

이러한 충격보강제는 전체 수지조성물의 5~50중량%로 사용하는 바, 그 사용량이 50중량% 미만이면 내충격성이 불량하게 되고, 50중량%를 초과하게 되면 고무입자의 분산성이 좋지않아 가공성과 기계적 물성이 저하된다.

그리고, 상용화제는 PC와 PBT간의 상용성과 내열성을 향상시키기 위해 사용되는 바, 본 발명에서는 페녹시 수지, 에틸렌아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체(EAA)의 세종류 상용화제중 하나 이상을 선택하여 사용한다.

이때 페녹시 수지는 메틸에틸케톤 40% 용액에 의한 용액점도가 4, 500~7, 000센티포아즈인 것을 사용하는 바, 만일 용액점도가 4, 500센티포아즈 미만인 것을 사용하면 내열성이 저하되는 문제가 있고, 7,000센티포아즈 이상의 것을 사용하면 기계적 물성이 저하되는 문제점이 생긴다.

또한, EAA는 아크릴산의 몰비가 8~15%인 것을 사용하는 바, 만일 아크릴산의 몰비가 8% 미만이면 기계적 물성이 낮아지는 문제가 있고, 15%을 초과하면 가공성이 좋지못한 문제가 있다.

그리고, EAA는 에틸아크릴레이트의 몰비가 15~20%인 것을 사용하는 바, 만일 아크릴산의 몰비가 15% 미만이면 상용성이 불량해지는 문제가 있고, 20%를 초과하면 컴파운딩시 다이 스웰(Die Swell)이 발생되는 문제가 있다.

이러한 상용화제는 전체 수지조성물에 대하여 5~20중량%로 첨가되는 바, 그 첨가량이 5중량% 미만일 때는 상용성과 내열성이 불량하게 되고, 20중량%를 초과할 경우에는 가공성이 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명에서 사용되는 열안정제로는 트리페닐포스파이트 또는 디스테아릴-펜타에리쓰리톨-디포스파이트를 전체 수지조성물에 대하여 0.1~0.8중량% 첨가하는 바, 그 사용량이 0.1중량% 미만일 때는 열안정성이 불량해지고, 0.8중량%를 초과할 때는 첨가효과가 향상되지 않으므로 상기 범위가 바람직하다.

상기와 같은 조성의 성분들을 이용하여 열가소성 수지 성형체를 제조하기 위해서는 이들 조성을 230~260℃의 온도에서 용융혼련용 압출기로 혼련압출하여 성형용 펠렛을 제조한 다음, 제조된 펠렛을 열풍 건조한 후 사출기로 성형하면 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 열가소성 수지조성물은 이와같이 새로운 조성으로 이루어져 있으므로 종래의 수지조성물에 비해 내충격성 및 내열성이 향상되었을 뿐아니라 내약품성 및 가공성이 우수한 장점이 있어 자동차, 전기, 전자제품들의 외장재와 같은 분야에 매우 유용하게 사용될 수 있는 것이다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠는 바, 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1~12]

다음 표 1에 나타난 조성물과 함량에 의하여 230~260℃의 온도에서 용융혼련용 압출기로 혼련압출하여 성형용 펠렛을 제조한 다음, 제조된 펠렛을 120℃에서 5시간 열풍 건조하여 260℃의 온도에서 사출기로 시편을 성형하여, 각각의 물성을 측정하였다.

(비교예 1~9)

다음 표 1에 나타난 조성물과 함량에 의하여 실시예 1~12와 동일한 조건으로 성형용 펠렛을 제조한 후 동일한 조건으로 시편을 성형하였다.

각각의 물성은 ASTM규격에 의거하여, 충격강도는 ASTM D256으로, 인장강도는 ASTM D638로 측정하였다. 또한 열변형온도는 ASTM D648에 의하여 측정하였으며, 내약품성 시험은 인장시편을 가솔린과 브레이크 오일에 각각 7일간 침지시킨 후, 인장강도를 측정하여 강도의 변화율이 10% 이하인 것을 양호, 10~20%인 것은 보통, 20% 이상인 것은 불량으로 하여 등급을 결정하였다. 상용성의 평가는 충격강도 측정 후, 시편의 절단면을 메틸렌디클로라이드로 30℃에서 10분간 침지하여, 절단면을 에칭(Etching)하여 그면을 전자현미경으로 촬영하여 PC의 분산 상태를 육안으로 판별하여 양호, 보통, 불량으로 판별하였다.

*) EAA : 에틸렌 아크릴산 공중합체, EEA : 에틸렌 에틸아크릴레이트 공중합체, 불가 : 측정불가

상기 표에서 알 수 있듯이 본 발명의 열가소성 수지조성물은 종래의 기술에 비해 상온에서의 충격강도는 10~20kgfcm/cm정도가 향상되었고, 저온에서의 충격강도는 10kgfcm/cm정도가 향상되었으며 내열성을 나타내는 열변형온도는 5~10℃ 상승된 것으로 나타났다.

Claims (5)

1. 폴리카보네이트(PC) 10~80중량%, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 10~80중량%, 상용화제 5~20중량% 및 열안정제 0.1~0.8중량%로 이루어진 열가소성 수지조성물에 있어서, 충격보강제로 MBS(메틸메타크릴레이트/부타디엔/스타이렌)공중합체 고무와 n-부틸아크릴레이트에 메틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 폴리아크릴레이트 고무를 10 : 90~90 : 10의 비율로 혼합한 것이 5~50중량% 첨가되어 이루어진 것을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트는 점도분자량이 20, 000~30, 000인 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 고유점도가 0.6~1.2인 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 상용화제는 용액점도가 4, 500~7, 000센티포아즈인 페녹시수지, 아크릴산의 몰비가 8~15%인 에틸렌 아크릴산 공중합체, 에틸아크릴레이트의 몰비가 15~20%인 에틸렌 에틸아크릴레이트 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 열안정제는 트리페닐포스파이트, 디스테아릴-펜타에리쓰리톨-디포스파이트 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.