KR101854012B1 - 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 60 내지 85 중량% 및 폴리에스테르 수지 15 내지 40 중량%를 포함하는 기초수지 100 중량부; 및 규회석 10 내지 25 중량부;를 포함하고, 상기 규회석은 평균직경이 10 ㎛ 초과 15 ㎛ 미만이다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND ARTICLE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
열가소성 수지 조성물은 유리 및 금속에 비해 비중이 낮고, 성형성, 내충격성 등의 물성이 우수하여, 자동차 내/외장재, 전기/전자 제품의 하우징, 건축용 외장재 등에 유용하다. 그 중 폴리에스테르 수지와 폴리카보네이트 수지의 블렌드(blend) 조성물은 폴리에스테르 수지의 높은 기계적 강도 및 우수한 성형성과, 폴리카보네이트 수지의 뛰어난 내열성, 내충격성, 및 치수 안정성 등의 장점을 모두 보유하고 있는 것으로 알려져 있다.
최근, 자동차 내/외장재의 연비 향상을 위한 경량화 추세에 따라 성형품의 두께 감소를 위해 소재의 내충격성이 더욱 요구되고 부품 단순화 및 일체화를 위한 대형 성형품의 요구가 증가함에 따라 소재의 치수안정성이 중요한 물성으로 간주되고 있다.
그러나, 내충격성의 강화를 위해 수지 조성물 내 충전재의 함량을 줄이는 경우에는 치수안정성, 외관 및 강성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 내충격성이 우수할 뿐만 아니라 치수안정성, 외관 및 강성 역시 우수한 소재가 필요한 실정이다.
이와 관련한 선행기술은 한국 공개특허 제1995-0018277호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 내충격성, 강성 및 외관이 우수할 뿐만 아니라, 치수안정성도 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
상기 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 60 내지 85 중량% 및 폴리에스테르 수지 15 내지 40 중량%를 포함하는 기초수지 100 중량부; 및 규회석 10 내지 25 중량부;를 포함하고, 상기 규회석은 평균직경이 10 ㎛ 초과 15 ㎛ 미만이다.
상기 규회석은 평균길이가 100 내지 300 ㎛일 수 있다.
상기 규회석은 평균 종횡비(길이/직경)가 11 내지 25일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015084293983-pat00001
상기 화학식 1에서, Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기이고, R1은 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형의 알킬렌기이다.
상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 상기 폴리에스테르 수지 중 0 내지 40 몰%로 더 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112015084293983-pat00002
상기 화학식 2에서, Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기이고, R2 및 R4는 각각 독립적으로 단일결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형 알킬렌기이고, R3은 탄소수 3 내지 20의 환형의 알킬렌기이다.
상기 폴리에스테르 수지는 o-클로로 페놀 용액(농도: 0.5 g/dl)을 사용하여 35℃에서 측정한 고유점도가 0.5 내지 1.5 dl/g일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 첨가제로 항균제, 열안정제, 이형제, 광안정제, 염료, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 활제, 정전기방지제, 안료, 조색제, 난연제, 착색제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 충전제, 핵 형성제, 접착 조제 및 점착제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품에 관한 것이다.
상기 성형품은 ASTM D790 규격으로 6.4 mm 두께 시편에 대해 측정한 굴곡탄성률(flexural modulus)가 40,000 kgf/cm2 이상일 수 있다.
상기 성형품은 ASTM D955 규격으로 3.2 mm 두께 및 100 mm 지름의 원형 시편에 대해 수지 흐름방향(flow direction)으로 측정한 수축율이 0.5 이하일 수 있다.
상기 성형품은 게이트(gate)로부터 20 ㎜ 거리에 1 ㎜ 두께 및 25 ㎜ 높이의 립(Rib)이 부착된 120 ㎜ × 180 ㎜ × 3 ㎜ 크기의 판상 시편에 대해 립 파단시까지 1 mm/s의 속도로 밀어 측정한 립 강도가 100 N 이상일 수 있다.
본 발명은 내충격성, 강성, 외관 및 치수안정성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과를 갖는다.
본 명세서에서, "평균 종횡비"는 사용되는 규회석의 평균길이(a)와 평균직경(b)의 비(a/b)이다.
이하 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 설명한다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 60 내지 85 중량% 및 폴리에스테르 수지 15 내지 40 중량%를 포함하는 기초수지 100 중량부; 및 규회석 10 내지 25 중량부;를 포함하고, 상기 규회석은 평균직경이 10 ㎛ 초과 15 ㎛ 미만이다.
기초수지
폴리카보네이트 수지
본 발명에 사용되는 폴리카보네이트 수지는 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리카보네이트 수지이다. 예를 들면, 디페놀류(방향족 디올 화합물)를 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 디에스테르 등의 전구체와 반응시킴으로써 제조되는 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.
디페놀류로는 4,4'-비페놀, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 등을 사용할 수 있고, 구체적으로, 비스페놀-A 라고 불리는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
폴리카보네이트 수지는 분지쇄가 있는 것이 사용될 수 있으며, 예를 들면 중합에 사용되는 디페놀류 전체에 대하여, 0.05 내지 2 몰%의 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물, 구체적으로, 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조할 수도 있다.
폴리카보네이트 수지는 호모 폴리카보네이트 수지, 코폴리카보네이트 수지 또는 이들의 블렌드 형태로 사용할 수 있다.
또한, 폴리카보네이트 수지는 에스테르 전구체(precursor), 예컨대 2관능 카르복실산의 존재 하에서 중합 반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량 대체하는 것도 가능하다.
폴리카보네이트 수지는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 15,000 이상, 예를 들어, 15,000 내지 100,000, 구체적으로 17,000 내지 60,000, 더욱 구체적으로 20,000 내지 40,000일 수 있다. 또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량이 다른 2종 이상의 폴리카보네이트 수지 혼합물일 수 있다. 상기의 범위에서 열가소성 수지 조성물로 형성된 성형품은 외관 및 굴곡탄성률이 우수하다.
폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 250℃, 10 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 5 내지 40 g/10분일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
폴리카보네이트 수지는 기초수지 중 60 내지 85 중량%, 구체적으로 60 내지 80 중량%, 더욱 구체적으로 65 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 상기의 범위에서, 열가소성 수지 조성물로 형성된 성형품은 외관 및 굴곡탄성률이 우수하다. 　
폴리에스테르 수지
본 발명에 사용되는 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015084293983-pat00003
상기 화학식 1에서, Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기, 구체적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기, 더욱 구체적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴렌기이고, R1은 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형의 알킬렌기, 구체적으로 탄소수 1 내지 10의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 12의 분지형의 알킬렌기, 더욱 구체적으로 탄소수 1 내지 5의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 7의 분지형의 알킬렌기이다.
상기 폴리에스테르 수지는 열가소성 수지 조성물에 포함되어 조성물의 유동성을 증가시켜, 성형품의 외관, 가공성 및 상용성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 화학식 1로 표시되는 반복 단위는 방향족 디카르복실산을 포함하는 디카르복실산 성분 및 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형의 알킬렌기를 포함하는 디올 성분으로부터 중합될 수 있다.
상기 디카르복실산 성분은 통상의 폴리에스테르 수지에 사용되는 방향족 디카르복실산, 예를 들면 탄소수 8 내지 20의 방향족 디카르복실산을 포함할 수 있으며, 필요 시, 선형 및/또는 환형 지방족 디카르복실산을 더욱 포함할 수도 있다.
상기 방향족 디카르복실산으로는 테레프탈산(terephthalic acid, TPA), 이소프탈산(isophthalic acid, IPA), 프탈산(phthalic acid), 1,2-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산, 1,6-나프탈렌 디카르복실산, 1,7-나프탈렌 디카르복실산, 1,8-나프탈렌 디카르복실산, 2,3-나프탈렌 디카르복실산, 2,6-나프탈렌 디카르복실산, 2,7-나프탈렌 디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산; 디메틸 테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, DMT), 디메틸 이소프탈레이트(dimethyl isophthalate), 디메틸-1,2-나프탈레이트, 디메틸-1,5-나프탈레이트, 디메틸-1,7-나프탈레이트, 디메틸-1,7-나프탈레이트, 디메틸-1,8-나프탈레이트, 디메틸-2,3-나프탈레이트, 디메틸-2,6-나프탈레이트, 디메틸-2,7-나프탈레이트 등의 방향족 디카르복실레이트;를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로 테레프탈산이 사용될 수 있다.
상기 디올 성분은 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형의 알킬렌기를 포함하는 디올을 포함할 수 있다.예를 들면, 상기 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형 알킬렌기를 포함하는 디올은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판-디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 3-메틸펜탄-2,4-디올, 2-메틸펜탄-1,4-디올, 2,2,4-트리메틸펜탄-1,3-디올, 2-에틸헥산-1,3-디올, 2,2-디에틸프로판-1,3-디올 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 상기 폴리에스테르 수지 중 0 내지 40 몰%, 구체적으로 0 내지 30 몰%, 더욱 구체적으로 0 내지 20 몰%로 더 포함할 수 있다.
상기의 범위에서, 조성물 성분간의 상용성(miscibility)이 향상되어, 열가소성 수지 조성물로 형성된 성형품의 내충격성, 치수안정성, 외관 등이 우수하다.
[화학식 2]
Figure 112015084293983-pat00004
상기 화학식 2에서, Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기, 구체적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기, 더욱 구체적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴렌기이고, R2 및 R4는 각각 독립적으로 단일결합, 탄소수 1 내지 20의 선형의 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형의 알킬렌기, 구체적으로 단일결합, 탄소수 1 내지 10의 선형의 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 12의 분지형의 알킬렌기, 더욱 구체적으로 단일결합, 탄소수 1 내지 5의 선형의 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 7의 분지형의 알킬렌기이고, R3은 탄소수 3 내지 20의 환형의 알킬렌기, 구체적으로 탄소수 3 내지 15의 환형의 알킬렌기, 더욱 구체적으로 탄소수 3 내지 10의 환형의 알킬렌기이다.
구체적으로, 화학식 2로 표시되는 반복 단위는 방향족 디카르복실산을 포함하는 디카르복실산 성분 및 탄소수 3 내지 20의 환형의 알킬렌기를 포함하는 디올 성분으로부터 중합될 수 있다.
상기 방향족 디카르복실산 성분은 화학식 1에서 사용되는 디카르복실산 성분과 실질적으로 동일하다.
상기 디올 성분은 탄소수 3 내지 20의 환형의 알킬렌기를 포함하는 디올을 포함하는 것으로써, 예를 들면, 1,4-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM), 1,4-사이클로헥산디에탄올, 1,4-사이클로헥산디프로판올, 1,4-사이클로헥산디부탄올, 1,4-사이클로헥산올메탄올, 1,4-사이클로헥산올에탄올, 1,4-사이클로헥산올프로판올, 1,4-사이클로헥산올부탄올, 1,4-사이클로헥산메탄올에탄올, 1,4-사이클로헥산메탄올프로판올, 1,4-사이클로헥산메탄올부탄올, 1,4-사이클로헥산에탄올프로판올, 1,4-사이클로헥산에탄올부탄올, 1,4-사이클로헥산프로판올부탄올, 1,3-사이클로헥산디올, 1,3-사이클로헥산디메탄올(CHDM), 1,3-사이클로헥산디에탄올, 1,3-사이클로헥산디프로판올, 1,3-사이클로헥산디부탄올, 1,3-사이클로헥산올메탄올, 1,3-사이클로헥산올에탄올, 1,3-사이클로헥산올프로판올, 1,3-사이클로헥산올부탄올, 1,3-사이클로헥산메탄올에탄올, 1,3-사이클로헥산메탄올프로판올, 1,3-사이클로헥산메탄올부탄올, 1,3-사이클로헥산에탄올프로판올, 1,3-사이클로헥산에탄올부탄올, 1,3-사이클로헥산프로판올부탄올, 1,2-사이클로헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올(CHDM), 1,2-사이클로헥산디에탄올, 1,2-사이클로헥산디프로판올, 1,2-사이클로헥산디부탄올, 1,2-사이클로헥산올메탄올, 1,2-사이클로헥산올에탄올, 1,2-사이클로헥산올프로판올, 1,2-사이클로헥산올부탄올, 1,2-사이클로헥산메탄올에탄올, 1,2-사이클로헥산메탄올프로판올, 1,2-사이클로헥산메탄올부탄올, 1,2-사이클로헥산에탄올프로판올, 1,2-사이클로헥산에탄올부탄올 및 1,2-사이클로헥산프로판올부탄올 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 성분과 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형의 알킬렌기를 포함하는 디올 및 선택적으로 탄소수 3 내지 20의 환형의 알킬렌기;를 포함하는 디올을 포함하는 디올 성분을 중축합하여 제조할 수 있다. 상기 범위에서 상술한 효과를 얻을 수 있다.
폴리에스테르 수지는 o-클로로 페놀 용액(농도: 0.5 g/dl)을 사용하여 35℃에서 측정한 고유점도가 0.5 dl/g 내지 1.5 dl/g, 예를 들면 0.6 dl/g 내지 1.4 dl/g일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물 성분 간의 상용성이 향상되고, 열가소성 수지 조성물로 형성된 성형품의 내충격성, 유동성, 치수안정성, 외관 등이 우수할 수 있다.
폴리에스테르 수지는 기초수지 중 15 내지 40 중량%, 구체적으로 20 내지 40 중량%, 더욱 구체적으로 20 내지 35 중량%로 포함될 수 있다. 상기의 범위에서, 열가소성 수지 조성물로 형성된 성형품의 치수안정성과 외관 및 유동성의 물성밸런스가 우수하다.
규회석
본 발명에 사용되는 규회석은 침상형이며, 평균직경이 10 ㎛ 초과 15 ㎛ 미만, 구체적으로 11 내지 14 ㎛일 수 있고, 평균길이가 100 내지 300 ㎛일 수 있으며, 평균 종횡비(길이/직경)가 11　내지 25, 구체적으로 11 내지 20일 수 있다. 본 발명의 명세서에서, 평균 종횡비(길이/직경)는 사용되는 규회석의 평균길이(a)와 평균직경(b)의 비(a/b)이다. 상기의 범위에서, 열가소성 수지 조성물로 형성된 성형품은 굴곡탄성률, 치수안정성 및 내충격성 등이 우수하다.
상기 규회석은 표면처리된 것일 수 있으며, 구체적으로 실란 커플링제, 장쇄지방산, 장쇄지방족 알코올 등으로 표면처리된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 표면처리 물질은 비닐트리에톡시실란, 비닐트리클로로실란 등의 비닐실란 화합물, γ-글리시독시 프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시 프로필트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시 사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란 등의 에폭시실란 화합물, γ-(2-아미노 에틸) 아미노 프로필 메틸디메톡시실란, γ-(2-아미노 에틸) 아미노 프로필트리메톡시실란, γ-아미노 프로필트리메톡시실란 등의 아미노실란 화합물; 스테아린산, 올레인산, 몬탄산 등의 장쇄지방산; 또는 스테아릴 알코올 등의 장쇄지방족 알코올일 수 있다.
규회석은 기초수지 100 중량부에 대하여 10 내지 25 중량부, 구체적으로 10 내지 20 중량부, 더욱 구체적으로 10 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 상기의 범위에서, 열가소성 수지 조성물로 형성된 성형품은 굴곡탄성률, 치수안정성 및 내충격성 등이 우수하다.
첨가제
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 각 용도에 따라 항균제, 열안정제, 이형제, 광안정제, 염료, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 활제, 정전기방지제, 안료, 조색제, 난연제, 착색제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 충전제(평균직경이 10 ㎛ 초과 15 ㎛ 미만인 규회석은 제외함), 핵 형성제, 접착 조제 및 점착제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 열가소성 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 용도에 따라 적절히 조절하여 사용할 수 있다.
한 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 각각의 구성성분과 첨가제를 헨셀믹서, V 블렌더, 텀블러 블렌더, 리본 블렌더 등으로 혼합하고, 이를 일축 압출기 또는 이축 압출기를 이용하여 200 내지 350℃의 온도 조건 하에서 용융 압출하여 펠렛상으로 제조할 수 있다. 보다 구체적으로, 이축 압출기를 이용하여 250 내지 310℃ 온도 조건 하에서 용융 압출하여 펠렛상으로 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 예를 들면, 상기 열가소성 수지 조성물을 이용하여, 사출성형, 블로우 성형, 압출 성형, 캐스팅 성형 등의 공지된 성형 방법으로 성형품을 제조할 수 있다.
상기 성형품은 ASTM D790 규격으로 6.4 mm 두께의 시편에 대해 측정한 굴곡탄성률(flexural modulus)이 40,000 kgf/cm2 이상, 예를 들어 40,000 kgf/cm2 내지 60,000 kgf/cm2, 구체적으로 42,000 kgf/cm2 내지 55,000 kgf/cm2일 수 있다. 상기의 범위에서 성형품의 치수안정성이 우수하다.
상기 성형품은 ASTM D955 규격으로 3.2 mm 두께 및 100 mm 지름의 원형 시편에 대해 수지 흐름방향(flow direction)으로 측정한 수축율(shrinkage)이 0.5 이하일 수 있다. 상기의 범위에서 성형품의 치수안정성이 우수하다.
상기 성형품은 게이트(gate)로부터 20 ㎜ 거리에 1 ㎜ 두께 및 25 ㎜ 높이의 립(Rib)이 부착된 3 mm × 120 ㎜ × 180 ㎜ 크기의 판상 시편에 대해 립 파단시까지 1 mm/s의 속도로 밀어 측정한 립 강도가 100 N 이상, 구체적으로 105 N 이상, 더욱 구체적으로 110 N 이상일 수 있다. 상기의 범위에서, 각종 내/외장재용 소재로 적합하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
(a1) 중량평균 분자량이 27,000인 삼성SDI社의 Infino 제품을 사용하였다.
(a2) 중량평균 분자량이 24,000인 삼성SDI社의 Infino 제품을 사용하였다.
(B) 폴리에스테르 수지
(b1) o-클로로 페놀 용액(농도: 0.5 g/dl)을 사용하여 35℃에서 측정한 고유점도가 0.8 dl/g인 폴리에스테르 수지로서, SK케미칼社의 Skypet BB-8055 제품을 사용하였다.
(b2) o-클로로 페놀 용액(농도: 0.5 g/dl)을 사용하여 35℃에서 측정한 고유점도가 1.1 dl/g인 폴리에스테르 수지로서, Shinkong社의 Shinite DHK011 제품을 사용하였다.
(C) NYCO社에서 제조한 평균직경 12 ㎛, 평균길이 156 ㎛, 평균 종횡비(길이/직경)가 13인 규회석을 사용하였다.
(C'-1) NYCO社에서 제조한 평균직경 7 ㎛, 평균길이 63 ㎛, 평균 종횡비가 9인 규회석을 사용하였다.
(C'-2) NYCO社에서 제조한 평균직경 15 ㎛, 평균길이 150 ㎛, 평균 종횡비가 10인 규회석을 사용하였다.
(D) 탈크: IMERYS社의 Jetfine 3CA 제품을 사용하였다.
(E) 카올린: Australian China Clays社의 95 C1 제품을 사용하였다.
실시예 1
표 1과 같이 기초수지로 (a1) 폴리카보네이트 수지 70 중량% 및 (a2) 폴리카보네이트 수지 10 중량%, (b1) 폴리에스테르 수지 20 중량% 및 상기 기초수지 100 중량부에 대하여 (C) 규회석 15 중량부를 혼합한 후, L/D=29, Φ=36mm인 이축 압출기에서 260℃의 온도에서 압출하고, 펠렛타이저를 이용하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2 내지 3 및 비교예 1 내지 5
표 1과 같은 함량을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5
(A) (a1) 70 60 65 70 70 70 70 55
(a2) 10 20 - - 10 10 10 -
(B) (b1) 20 - 35 - 20 20 20 45
(b2) - 20 - 30 - - - -
합계(중량%) 100 100 100 100 100 100 100 100
(C)(중량부) 15 15 20 - - - - 20
(C'-1)(중량부) - - - - - 15 - -
(C'-2)(중량부) - - - - - - 15 -
(D)(중량부) - - - 15 - - - -
(E)(중량부) - - - - 15 - - -
실시예 및 비교예의 시편에 대해 하기와 같은 물성을 평가하여 표 2에 나타내었다.
물성평가 방법
시편의 제조: 펠렛 형태의 수지 조성물을 100℃ 오븐에서 3 시간 이상 건조 후, 10 oz의 사출성형기를 사용하여, 성형온도 250　내지 270℃, 금형온도 60　내지 80℃의 조건으로 사출성형하여 각각의 물성측정 규격에 따른 물성평가용 시편을 제조하였다.
(1) 내충격성(립(Rib) 강도, N): 게이트로부터 20 ㎜ 거리에 1 ㎜ 두께 및 25 ㎜ 높이의 립이 부착된 3 mm × 120 ㎜ × 180 ㎜ 크기의 판상 시편에 대해 립 파단시까지 1 mm/s의 속도로 밀어 립 강도를 측정하였다.
(2) 강성(굴곡탄성률(flexural modulus), kgf/cm2): 상기 시편 제조방법에 따라, 6.4 mm × 12.7 mm × 125 mm의 시편을 제조한 후, ASTM D790 규격에 따라 굴곡탄성률(flexural modulus)을 측정하였다.
(3) 치수안정성(수축률): ASTM D955 규격으로 3.2 mm 두께 및 100 mm 지름의 원형 시편에 대해 수지 흐름방향(flow direction)으로 수축률을 측정하였다.
(4) 외관: 3.2 mm × 100 mm × 100 mm의 사출 성형품의 외관을 육안으로 관찰하여 하기 평가 기준에 따라 판단하였다.
○: 무기물의 표면 돌출이 전혀 없고, 광택이 있는 상태
△: 무기물의 표면 돌출이 다소 있고, 광택이 저하된 상태
×: 무기물의 표면 돌출이 심한 상태
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5
립 강도 110 123 115 95 80 95 120 70
굴곡 탄성률 42,000 42,000 45,000 33,000 32,000 32,000 42,000 33,000
수축률 0.4 0.5 0.3 0.4 0.6 0.6 0.4 0.6
외관 ○ ○ ○ ○ △ ○ × ○
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 범위에 해당하는 실시예는 내충격성, 강성, 외관이 우수할 뿐만 아니라, 치수안정성도 우수한 것을 알 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 아닌 비교예는 그렇지 못하다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (11)

  1. 폴리카보네이트 수지 60 내지 85 중량% 및 폴리에스테르 수지 15 내지 40 중량%를 포함하는 기초수지 100 중량부; 및
    규회석 10 내지 25 중량부;
    를 포함하고,
    상기 규회석은 평균직경이 10 ㎛ 초과 15 ㎛ 미만인 열가소성 수지 조성물로서,
    상기 열가소성 수지 조성물을 포함한 성형품은 외관이 우수하면서 하기 (a) 내지 (c) 중 적어도 하나를 만족하는, 열가소성 수지 조성물:
    (a) ASTM D790 규격으로 6.4 mm 두께 시편에 대해 측정한 굴곡탄성률(flexural modulus)이 40,000 kgf/cm2 이상;
    (b) ASTM D955 규격으로 3.2 mm 두께 및 100 mm 지름의 원형 시편에 대해 수지 흐름방향(flow direction)으로 측정한 수축율(shrinkage)이 0.5 이하; 및
    (c) 게이트(gate)로부터 20 ㎜ 거리에 1 ㎜ 두께 및 25 ㎜ 높이의 립(Rib)이 부착된 3 mm × 120 ㎜ × 180 ㎜ 크기의 판상 시편에 대해 립 파단시까지 1 mm/s의 속도로 밀어 측정한 립 강도가 100 N 이상.
  2. 제1항에 있어서, 상기 규회석은 평균길이가 100 내지 300 ㎛인 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 규회석은 평균 종횡비(길이/직경)가 11 내지 25인 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 열가소성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112015084293983-pat00005

    상기 화학식 1에서, Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기이고, R1은 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형의 알킬렌기이다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 상기 폴리에스테르 수지 중 0 내지 40 몰%로 더 포함하는 열가소성 수지 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112015084293983-pat00006

    상기 화학식 2에서, Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기이고, R2 및 R4는 각각 독립적으로 단일결합, 탄소수 1 내지 20의 선형 알킬렌기 또는 탄소수 3 내지 20의 분지형 알킬렌기이고, R3은 탄소수 3 내지 20의 환형의 알킬렌기이다.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 o-클로로 페놀 용액(농도: 0.5 g/dl)을 사용하여 35℃에서 측정한 고유점도가 0.5 내지 1.5 dl/g인 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 첨가제로 항균제, 열안정제, 이형제, 광안정제, 염료, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 활제, 정전기방지제, 안료, 조색제, 난연제, 착색제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 충전제, 핵 형성제, 접착 조제 및 점착제 중 하나 이상을 더 포함하는 것인 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 내지 제7항 중 어느 한 항의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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