KR20090070101A - Thermal conductive transparent thermoplastic resin composition with good impact resistance - Google Patents
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Abstract
Description
발명의 분야Field of invention
본 발명은 내충격성이 우수한 열전도성 투명 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 투명 열가소성 수지의 우수한 투명성과 내충격성을 유지하면서 열전도성을 개선한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a thermally conductive transparent thermoplastic resin composition excellent in impact resistance. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic resin composition having improved thermal conductivity while maintaining excellent transparency and impact resistance of the transparent thermoplastic resin.
발명의 배경Background of the Invention
최근 플라스틱의 범용화, 가전 및 전기 기기의 내·외장제로 그 용도가 확대되고 있다. 그러나 플라스틱을 가전 및 전기 기기의 재료로 사용할 경우, 플라스틱은 열전도도가 매우 낮기 때문에, 열에 의해 기기 내부가 손상될 수 있으며, 따라서, 기기 내부에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 방출 할 수 있는 수지의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 플라스틱 분야에도 열전도 특성을 가미한 제품이 개 발되고 있고 있으며, 상업적 생산이 증가하고 있다. In recent years, the use of plastics for general purpose, as well as interior and exterior agents for home appliances and electrical appliances has been expanded. However, when plastic is used as a material for home appliances and electric devices, since the plastic has a very low thermal conductivity, the inside of the device may be damaged by heat, and therefore, the resin may be effectively released to the outside. Development is required. Accordingly, products with thermal conductivity are being developed in the plastics field, and commercial production is increasing.
플라스틱에 열전도성을 부여하는 방법으로는 고열전도도를 가지는 필러를 사용하여 플라스틱 내부 또는 표면에 적절히 분포시키는 것이다. 그런데, 필러의 종류 및 사용량에 따라서 열전도 특성에 차이가 발생하며 제품의 변질 여부가 나타나게 된다.As a method of imparting thermal conductivity to the plastic, a filler having a high thermal conductivity is used to properly distribute the inside or the surface of the plastic. By the way, the difference in thermal conductivity occurs depending on the type and the amount of filler used, and whether the product is deteriorated.
종래에 사용된 고열전도도를 가지는 필러는 메탈릭 또는 세라믹계 필러로 구분될 수 있다. 그런데, 8W/mK 이상의 원하는 열전도도를 나타내기 위해서는 과량의 필러를 혼합하여야 하며, 또한 유·무기 상용성이 낮아 유동이 떨어져 가공성을 저하시킬 수 있다. 따라서 적당한 커플링제 또는 상용화제가 필요한데, 이를 투명성을 요구하는 투명 수지에 투입할 경우 불투명해지는 단점이 있다. Fillers having high thermal conductivity conventionally used may be classified into metallic or ceramic fillers. However, in order to exhibit a desired thermal conductivity of 8 W / mK or more, an excess of filler should be mixed, and in addition, the organic and inorganic compatibility may be low, resulting in poor flow and deterioration in workability. Therefore, there is a need for a suitable coupling agent or compatibilizer, there is a disadvantage in that it is opaque when added to a transparent resin that requires transparency.
따라서 투명수지의 경우, 수지 자체가 보유한 내충격성, 유동성, 열안정성 등의 물성 발란스를 유지하면서 어느 수준 이상의 열전도도를 부여하는 것은 매우 어려우며, 근래 투명 수지의 선호가 증가하고 있는 현실에서 열전도성을 갖는 투명 열가소성 수지 조성물의 개발이 시급하다. Therefore, in the case of transparent resins, it is very difficult to impart thermal conductivity above a certain level while maintaining the balance of physical properties such as impact resistance, flowability, and thermal stability possessed by the resin itself. The development of the transparent thermoplastic resin composition which has is urgent.
본 발명자는 이러한 문제점을 해소하기 위하여 투명 수지에 있어서 특정 입경 크기의 세라믹계 나노 충진제를 적용함으로써, 투명 수지 자체의 투명성을 저하시키지 않고 내충격성, 유동성, 열안정성 등의 물성 발란스를 유지하면서 8W/mK 이상의 우수한 열전도도를 갖는 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다. In order to solve this problem, the present inventors apply ceramic nano fillers having a specific particle size in transparent resins, thereby maintaining a balance of physical properties such as impact resistance, fluidity, and thermal stability without lowering the transparency of the transparent resins themselves. It is to develop a resin composition which has the outstanding thermal conductivity of mK or more.
본 발명의 목적은 투명수지의 투명성을 유지하면서 우수한 열전도성을 발현하는 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition expressing excellent thermal conductivity while maintaining the transparency of the transparent resin.
본 발명의 다른 목적은 내충격성, 유동성, 열안정성 등의 물성 발란스를 유지하면서 8W/mK 이상의 우수한 열전도도를 갖는 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition having excellent thermal conductivity of 8 W / mK or more while maintaining physical balance such as impact resistance, flowability, and thermal stability.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 열전도성 투명 열가소성 수지 조성물을 제공한다. 상기 수지 조성물은 (A) 투명 열가소성 수지 100 중량부; 및 (B) 입자크기가 1∼400 nm인 세라믹계 나노 충진제 0.01 내지 40 중량부로 이루어진다. The present invention provides a thermally conductive transparent thermoplastic resin composition. The resin composition is (A) 100 parts by weight of a transparent thermoplastic resin; And (B) 0.01 to 40 parts by weight of a ceramic nanofiller having a particle size of 1 to 400 nm.
상기 투명 열가소성 수지(A)는 특별한 제한이 없으며, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지(MABS), 폴리스티렌, 폴리에스테르, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS), 폴리카보네이트(PC) 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합물로도 적용될 수 있다. The transparent thermoplastic resin (A) is not particularly limited, polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer resin (MABS), polystyrene, polyester, acrylonitrile- Butadiene-styrene copolymer resin (ABS), polycarbonate (PC) and the like can be used. These may be applied alone or in mixture of two or more kinds.
하나의 구체예에서는 상기 투명 열가소성 수지(A)는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 알킬 에스테르 및 메타크릴산 알킬 에스테르 중에서 1 이상 선택된 모노 머 10 내지 100 중량%; 방향족 비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체 중에서 1 이상 선택된 모노머 0 내지 90 중량%; 및 고무질 중합체 0 내지 90 중량%를 중합한 수지이다. In one embodiment the transparent thermoplastic resin (A) is 10 to 100% by weight of at least one monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid alkyl ester and methacrylic acid alkyl ester; 0 to 90% by weight of at least one monomer selected from among aromatic vinyl monomers and vinyl cyanide monomers; And resins polymerized from 0 to 90% by weight of a rubbery polymer.
상기 세라믹계 나노 충진제(B)는 산화지르코늄, 실리카, 알루미나, 카드뮴세레나이드 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. Zirconium oxide, silica, alumina, cadmium serenide and the like may be used as the ceramic nano filler (B), and these may be applied alone or in combination of two or more kinds.
다른 구체예에서는 상기 수지 조성물은 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리(에테르 에테르 케톤), 에폭시 수지, 폴리우레탄, 불포화폴리에스테르 등의 수지를 더 포함할 수 있다. In another embodiment, the resin composition may further include a resin such as polyamide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyacetal, polyimide, poly (ether ether ketone), epoxy resin, polyurethane, unsaturated polyester, or the like. Can be.
상기 수지 조성물은 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 염료, 안료, 난연제, 충진제, 안정제, 활제, 항균제, 이형제 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. The resin composition may further include a conventional additive. The additives may be used dyes, pigments, flame retardants, fillers, stabilizers, lubricants, antibacterial agents, mold release agents and the like, these may be used alone or in combination of two or more.
본 발명은 상기 수지 조성물을 성형한 성형품을 더 포함한다. 상기 성형품은 SUGAINSTRUMENT사 칼라 컴퓨터 측정기기로 측정된 HAZE가 1 내지 3의 값을 가지며, 열전도율 측정기( Quick Thermal Conductivity Meter, QTM-500)로 측정된 열전도율이 8∼30 W/m·K의 값을 갖는다. The present invention further includes a molded article obtained by molding the resin composition. The molded article has a HAZE value of 1 to 3 measured by a SUGAINSTRUMENT color computer measuring device, and a thermal conductivity of 8 to 30 W / m · K measured by a Quick Thermal Conductivity Meter (QTM-500). Have
발명의 구체 예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention
(A) 투명 열가소성 수지(A) transparent thermoplastic resin
본 발명의 투명 열가소성 수지(A)는 투명성을 가지고 있으면 족하고, 특별한 제한이 없다. 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지(MABS), 폴리스티렌, 폴리에스테르, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS), 폴리카보네이트(PC) 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합물로도 적용될 수 있다. The transparent thermoplastic resin (A) of the present invention is sufficient as long as it has transparency, and there is no particular limitation. Polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer resin (MABS), polystyrene, polyester, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS), polycarbonate (PC) and the like can be used. These may be applied alone or in mixture of two or more kinds.
본 발명의 하나의 구체예에서는 상기 투명 열가소성 수지(A)는 아크릴산 또는 메타크릴산, 아크릴산 알킬 에스테르 또는 메타크릴산 알킬 에스테르중에서 선택된 1가지 이상의 모노머와 방향족 비닐 단량체 또는 시안화 비닐 단량체 수지 등과 공중합된 중합체가 사용될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the transparent thermoplastic resin (A) is a polymer copolymerized with at least one monomer selected from acrylic acid or methacrylic acid, acrylic acid alkyl ester or methacrylic acid alkyl ester and aromatic vinyl monomer or vinyl cyanide monomer resin and the like. Can be used.
본 발명의 다른 구체예에서는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 알킬 에스테르 및 메타크릴산 알킬 에스테르 중에서 1 이상 선택된 모노머 10 내지 100 중량%; 방향족 비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체 중에서 1 이상 선택된 모노머 0 내지 90 중량%; 및 고무질 중합체 0 내지 90 중량%를 중합한 수지이다. 상기 아크릴계 모노머, 방향족 비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체 및 고무질 중합체의 비율은 투명성을 갖도록 수지 매트릭스와 고무의 굴절율을 일치시켜 조절할 수 있으며, 이는 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 수행될 수 있다. In another embodiment of the present invention, 10 to 100% by weight of at least one monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid alkyl ester and methacrylic acid alkyl ester; 0 to 90% by weight of at least one monomer selected from among aromatic vinyl monomers and vinyl cyanide monomers; And resins polymerized from 0 to 90% by weight of a rubbery polymer. The ratio of the acrylic monomer, the aromatic vinyl monomer, the vinyl cyanide monomer and the rubbery polymer can be adjusted by matching the refractive index of the resin matrix and the rubber so as to have transparency, which can be easily understood by those skilled in the art. Can be performed.
상기 아크릴산 알킬 에스테르 또는 메타크릴산 알킬 에스테르는 메타크릴산 또는 아크릴산과 1∼8개의 탄소원자를 포함하는 모노히드릴 알코올로부터 얻어진 에스테르류이다. 이들의 구체 예로서는 아크릴산 메틸 에스테르, 아크릴산 에틸 에스테르, 아크릴산 프로필 에스테르, 아크릴산 부틸 에스테르, 아크릴산 헥실 에스 테르, 아크릴산 2-에틸헥실 에스테르, 또는 이에 상응하는 메타크릴산 에스테르를 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 이들 중 메타크릴산 메틸 에스테르가 가장 바람직하다. 상기 아크릴계 모노머의 성분비는 1∼100%가 적당하며, 더욱 바람직하게는 10∼100%이다.The acrylic acid alkyl ester or methacrylic acid alkyl ester is esters obtained from methacrylic acid or acrylic acid and monohydryl alcohol containing 1 to 8 carbon atoms. Specific examples thereof include acrylic acid methyl ester, acrylic acid ethyl ester, acrylic acid propyl ester, acrylic acid butyl ester, acrylic acid hexyl ester, acrylic acid 2-ethylhexyl ester, or a corresponding methacrylic acid ester. These can be used individually or in mixture of 2 or more types. Of these, methacrylic acid methyl ester is most preferred. As for the component ratio of the said acryl-type monomer, 1 to 100% is suitable, More preferably, it is 10 to 100%.
상기 방향족 비닐 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸 스티렌, p-메틸스티렌, 파라 t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 등을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이 중 스티렌이 가장 바람직하다. 상기 방향족 비닐 단량체는 단독으로 혹은 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. As the aromatic vinyl monomer, styrene, α-methyl styrene, β-methyl styrene, p-methyl styrene, para t-butyl styrene, ethyl styrene, or the like may be used, but is not limited thereto. Of these, styrene is most preferred. The aromatic vinyl monomers may be used alone or in combination of two or more thereof.
상기 시안화 비닐 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이중 아크릴로니트릴이 가장 바람직하다. 상기 시안화 비닐 단량체는 단독으로 혹은 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. Acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, and the like may be used as the vinyl cyanide monomer, but are not necessarily limited thereto. Most preferred is double acrylonitrile. The vinyl cyanide monomers may be used alone or in combination of two or more thereof.
상기 고무질 중합체는 폴리부타디엔, 부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리이소프렌, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 이소부티렌-이소프렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 고무, 아크릴계 고무, 우레탄계 고무, 실리콘계 고무 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 고무성분은 아크릴계 수지에 공중합될 수도 있지만, 방향족 비닐 단량체 또는 시안화 비닐 단량체 등과 공중합된 후 아크릴계 수지와 블렌딩될 수도 있다.The rubbery polymer may be polybutadiene, butadiene-styrene copolymer, polyisoprene, butadiene-acrylonitrile copolymer, isobutylene-isoprene copolymer, ethylene-propylene rubber, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, and the like. However, it is not necessarily limited thereto. These rubber components may be copolymerized to an acrylic resin, but may be blended with an acrylic resin after being copolymerized with an aromatic vinyl monomer or a vinyl cyanide monomer.
(B)세라믹계 나노 충진제(B) Ceramic Nano Filler
본 발명의 세라믹계 나노 충진제는 입자크기가 1∼400 nm, 바람직하게는 1∼200 nm, 더욱 바람직하게는 1∼100 nm인 것을 사용한다. 만일 상기 범위를 초과할 경우, 기초 수지의 투명성이 저하될 수 있다. The ceramic nanofiller of the present invention uses a particle size of 1 to 400 nm, preferably 1 to 200 nm, more preferably 1 to 100 nm. If it exceeds the above range, the transparency of the base resin may be lowered.
상기 세라믹계 나노 충진제로는 산화지르코늄, 실리카, 알루미나, 카드뮴세레나이드 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. Zirconium oxide, silica, alumina, cadmium serenide, and the like may be used as the ceramic nano filler, and these may be applied alone or by mixing two or more kinds.
본 발명의 바람직한 구체예에서는 세라믹계 나노 충진제로 85% 이상의 ZrO2, 더욱 좋게는 95%이상 ZrO2로 이루어진 충진제를 사용한다. In a preferred embodiment of the present invention, a ceramic nano-filler uses a filler consisting of at least 85% ZrO 2, more preferably at least 95% ZrO 2 .
또한 흑색염료 및 안료의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대해서 0.01∼5 중량%가 적당하며 더욱 바람직하게는 0.02∼2 중량%이다.In addition, the content of the black dye and pigment is suitably 0.01 to 5% by weight with respect to 100 parts by weight of the total resin composition, more preferably 0.02 to 2% by weight.
본 발명에서 상기 세라믹계 나노 충진제의 함량은 기초수지인 투명 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 40 중량부로 사용되며, 1 내지 25 중량부의 범위로 사용하는 것이 보다 바람직하다. 만일 상기 범위를 초과할 경우, 수지 조성물의 강성 및 유동성이 떨어질 수 있다. In the present invention, the content of the ceramic nano filler is used in an amount of 0.01 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the transparent thermoplastic resin, which is a basic resin, and more preferably in the range of 1 to 25 parts by weight. If it exceeds the above range, the rigidity and fluidity of the resin composition may be inferior.
본 발명의 수지 조성물에는 투명성을 해하지 않는 범위에서 다른 수지가 부가될 수 있다. 그 구체적인 예로서는 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리(에테르 에테르 케톤), 에폭시 수지, 폴리우레탄, 불포화폴리에스테르 등이 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 블렌드하여 적용될 수 있다. Other resin can be added to the resin composition of this invention in the range which does not impair transparency. Specific examples thereof include polyamide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyacetal, polyimide, poly (ether ether ketone), epoxy resin, polyurethane, unsaturated polyester and the like. These may be applied alone or in combination of two or more.
또한 본 발명의 수지 조성물은 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 염료, 안료, 난연제, 충진제, 안정제, 활제, 항균제, 이형제 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 본 발명에서는 상용화제를 사용하지 않아도 우수한 충격강도와 유동성을 보유하며, 또한 상용화제를 않으므로 우수한 투명성을 가질 수 있다. In addition, the resin composition of the present invention may further include a conventional additive. The additives may be used dyes, pigments, flame retardants, fillers, stabilizers, lubricants, antibacterial agents, mold release agents and the like, these may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, even without using a compatibilizer, it has excellent impact strength and fluidity, and since it does not have a compatibilizer, it may have excellent transparency.
본 발명의 수지 조성물은 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 구성성분과 선택적으로 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후에, 압출기나 kneader, mixer등을 사용한 공지의 혼합방법으로 혼합된 후 여러 가지 성형물로 제조될 수 있다. The resin composition of this invention can be manufactured by a well-known method. For example, the components of the present invention and optionally other additives may be mixed at the same time, and then mixed by a known mixing method using an extruder, kneader, mixer, or the like, and then manufactured into various moldings.
본 발명의 수지 조성물은 종래의 기술에 비해 열전도성이 뛰어나며, 투명한 수지의 투명도를 전혀 저하시키지 않고, 기타 충격강도 등의 물리적 특성을 저하시키지 않는 장점이 있으므로 여러 가지 제품의 성형에 사용될 수 있다. 특히, 전기·전자 제품의 내·외장재, 컴퓨터 하우징 또는 기타 사무용 기기 하우징이나, 구조재 등에 광범위하게 적용 가능하다.The resin composition of the present invention has excellent thermal conductivity compared to the prior art, and has the advantage of not lowering the transparency of the transparent resin at all, and lowering the physical properties such as other impact strength, so that the resin composition can be used for molding various products. In particular, the present invention can be widely applied to interior and exterior materials of electrical and electronic products, computer housings or other office equipment housings, structural materials and the like.
본 발명의 수지 조성물로 성형한 성형품은 SUGAINSTRUMENT사 칼라 컴퓨터 측정기기로 측정된 HAZE가 1 내지 3의 값을 가지며, 열전도율 측정기( Quick Thermal Conductivity Meter, QTM-500)로 측정된 열전도율이 8∼30 W/m·K의 값을 갖는다.The molded article molded of the resin composition of the present invention has a HAZE value of 1 to 3 measured by a SUGAINSTRUMENT company color computer measuring instrument, and a thermal conductivity of 8 to 30 W measured by a Quick Thermal Conductivity Meter (QTM-500). It has a value of / m · K.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되 는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. The invention can be better understood by the following examples, which are intended for the purpose of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.
실시예Example
본 발명의 실시예 및 비교실시예에서 사용된 각 성분 및 첨가제의 사양은 다음과 같다.The specification of each component and the additive used in the Example and comparative example of this invention is as follows.
(A) 투명 열가소성 수지(A) transparent thermoplastic resin
(a1) 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(a1) Methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer
고무의 평균 입경이 200㎚인 폴리부타디엔 고무라텍스 55 중량%(고형분기준)와 메틸메타아크릴레이트 33.23중량%, 아크릴로니트릴 2.25중량%, 및 스티렌 9.52중량%를 유화제와 중합개시제, 분자량 조절제, 이온교환수 등을 투입하여 유화 그라프트 중합한 다음 응고, 탈수 및 건조하여 수분 함수율이 1% 이하인 그라프트 MABS Powder를 수득하였다. 55% by weight of polybutadiene rubber latex (based on solid content), 33.23% by weight of methyl methacrylate, 2.25% by weight of acrylonitrile, and 9.52% by weight of styrene were prepared as emulsifiers, polymerization initiators, molecular weight regulators, and ions. Emulsion graft polymerization was carried out by adding exchanged water, followed by coagulation, dehydration, and drying to obtain graft MABS powder having a water content of 1% or less.
별도의 반응기를 이용하여 메틸메타아크릴레이트 73.85중량%, 아크릴로니트릴 5 중량% 및 스티렌 21.15중량%를 투입하고, 중합개시제, 유기분산제, 분산보조제, 분자량 조절제 및 이온교환수를 투입하여 현탁중합을 실시한 다음, 탈수 및 건조하여 분자량이 약 105,000 수준의 특성을 갖는 비드(bead)형태의 MSAN를 제조하였다. Using a separate reactor, 73.85% by weight of methyl methacrylate, 5% by weight of acrylonitrile and 21.15% by weight of styrene were added, and a polymerization polymerization was initiated by adding a polymerization initiator, an organic dispersant, a dispersion aid, a molecular weight regulator, and ion-exchanged water. After the dehydration and drying, beads of MSAN having a molecular weight of about 105,000 were prepared.
상기 제조된 그라프트 MABS 31 중량%, MSAN 69 중량% 로 이루어진 수지 100 중량부에 대해, 산화방지제로 Irganox 1076(Ciba) 0.3중량부, 활제로 에틸렌 비스- 스테아라미드산화방지제 0.2중량부 및 안정제로 마그네슘스테아레이트 0.3중량부를 투입하여 압출하여 펠렛을 제조하여 중량평균 분자량 100,000 인 MABS 수지를 사용하였다.With respect to 100 parts by weight of the resin graft MABS prepared by 31% by weight, MSAN 69% by weight, 0.3 parts by weight of Irganox 1076 (Ciba) as an antioxidant, 0.2 parts by weight of ethylene bis-stearamid antioxidant as a lubricant and stabilizer 0.3 parts by weight of magnesium stearate was added and extruded to prepare pellets, and a MABS resin having a weight average molecular weight of 100,000 was used.
(a2) 중량평균분자량이 25,000g/mol인 비스페놀-A형의 폴리카보네이트로서 일본 테이진(Teijin)사의 PANLITE L-1250WP를 사용하였다.(a2) PANLITE L-1250WP (Teijin, Japan) was used as a bisphenol-A polycarbonate having a weight average molecular weight of 25,000 g / mol.
(B)세라믹계 나노 충진제(B) Ceramic Nano Filler
입자크기의 평균이 80 nm이고, 최대 입자크기가 100nm인 순도 99% ZrO2 분말((주)나노랩, 지르코니아, NL-3YZ-NL)을 사용하였다. Purity 99% ZrO2 powder (Nanolab, Zirconia, NL-3YZ-NL) having an average particle size of 80 nm and a maximum particle size of 100 nm was used.
(C) 메탈릭계 충진제(C) Metallic Filler
Alumina로 (주)덕유 세라믹스 사의 45㎛, Coarse Alumina HD를 사용하였다.As alumina, 45 μm, Coarse Alumina HD manufactured by Dukyu Ceramics Co., Ltd. was used.
(D)세라믹계 나노 충진제(D) Ceramic Nano Filler
입자크기의 평균이 0.1∼1.5㎛이고, 순도 99% Ni 분말((주)나노랩, 지르코니아, Ni-초미분)을 사용하였다.The average particle size was 0.1-1.5 µm, and a 99% purity Ni powder (nanolab, zirconia, Ni-superfine powder) was used.
실시예 1∼3Examples 1-3
상기 각 구성성분을 하기 표에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 산화방지제로 Irganox 1076(Ciba) 0.3 중량부와 활제로 에틸렌 비스-스테아라미드 0.2 중량부를 투입하고, 통상의 이축 압출기에서 압출온도 180∼280 ℃로 압출하여 펠렛을 제조하였다. 제조된 펠렛은 80 ℃에서 2 시간 건조 후 6 Oz 사출기에서 성형온도 180∼280 ℃, 금형온도 40∼80 ℃의 조건으로 사출하여 시편을 제조하였다.After adding each of the components in the amounts as shown in the following table, 0.3 parts by weight of Irganox 1076 (Ciba) as an antioxidant and 0.2 parts by weight of ethylene bis-stearamid as a lubricant, and extrusion temperature 180 in a conventional twin screw extruder The pellet was produced by extrusion at -280 degreeC. The prepared pellets were dried at 80 ° C. for 2 hours and then injected into a 6 Oz injection machine under conditions of a molding temperature of 180 to 280 ° C. and a mold temperature of 40 to 80 ° C. to prepare a specimen.
비교실시예 1Comparative Example 1
세라믹계 나노 충진제(B) 대신 메탈릭계 충진제(C)를 15 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The same process as in Example 1 was performed except that 15 parts by weight of the metallic filler (C) was used instead of the ceramic nano filler (B).
비교실시예 2Comparative Example 2
세라믹계 나노 충진제(B) 대신 메탈릭계 충진제(C)를 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The same process as in Example 1 was carried out except that 10 parts by weight of the metallic filler (C) was used instead of the ceramic nano filler (B).
비교실시예 3Comparative Example 3
세라믹계 나노 충진제(B) 대신 세라믹계 나노 충진제(D)를 15 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The same procedure as in Example 1 was carried out except that 15 parts by weight of the ceramic nano filler (D) was used instead of the ceramic nano filler (B).
비교실시예 4Comparative Example 4
세라믹계 나노 충진제(B) 대신 세라믹계 나노 충진제(D)를 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The same procedure as in Example 1 was performed except that 10 parts by weight of the ceramic nano filler (D) was used instead of the ceramic nano filler (B).
비교실시예 5Comparative Example 5
세라믹계 나노 충진제(B) 대신 메탈릭계 충진제(C)를 5 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The same process as in Example 1 was performed except that 5 parts by weight of the metallic filler (C) was used instead of the ceramic nano filler (B).
비교실시예 6Comparative Example 6
세라믹계 나노 충진제(B) 대신 세라믹계 나노 충진제(D)를 5 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The same process as in Example 1 was performed except that 5 parts by weight of the ceramic nano filler (D) was used instead of the ceramic nano filler (B).
제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하였으며, 그 결과는 표 2에 나타내었다. The physical properties of the prepared specimens were evaluated by the following method, and the results are shown in Table 2.
(1) 투명성 : 일본 SUGAINSTRUMENT사의 칼라 컴퓨터 측정기기로 측정하였으며 그 결과는 전광선 투과율과 HAZE로 나타내었다.(1) Transparency: Measured by a color computer measuring instrument manufactured by SUGAINSTRUMENT, Japan, and the results are expressed as total light transmittance and HAZE.
전광선 투과율(%) = (시편 투과광)/(시편 조사광) × 100Total light transmittance (%) = (sample transmitted light) / (sample irradiation light) × 100
HAZE(%) = (분산 투과광)/(전광선 투과율) × 100HAZE (%) = (dispersed transmitted light) / (total light transmittance) × 100
(2) NOTCHED IZOD 충격강도(㎏·㎝/㎝) : 1/8" 시편에 대하여 ASTM D256 규격에 따라 측정하였다.(2) NOTCHED IZOD Impact Strength (kg · cm / cm): 1/8 ”specimens were measured according to ASTM D256 standard.
(3) 열 안정성: 형채력이 100톤 크기인 사출기에 펠렛으로 가공된 수지를 호퍼에 투입하여 실린더 온도가 230℃로 유지한 상태에서 성형품을 1개 성형하고 정체된 상태로 20분을 유지한 다음, 성형품을 다시 사출하여 초기 미체류 성형제품과 두 번째 20분 체류 성형된 시편의 색상변화 정도를 비교하며 ΔE로 표시하였다. ΔE의 차이가 적으면 변색도가 적을수록 제품의 열 안정성이 우수한 것이다. 일반적으로 ΔE가 1.0 미만이면 아주 양호한 수준이고, ΔE가 2 이상이면 제품 열 안정성에 문제가 예상되는 수준이다. 이때 색상측정(ΔE)은 ASTM D1925에 의거하여 측정하였다.(3) Thermal stability: Pellet-treated resin is injected into a hopper of 100 tons of mold force, and one molded article is molded while the cylinder temperature is 230 ° C. Next, the molded product was injected again, and the degree of color change between the initial unreserved molded product and the second 20-minute stay molded specimen was compared and represented by ΔE. The smaller the difference in ΔE, the less discoloration the better the thermal stability of the product. In general, ΔE of less than 1.0 is a very good level, and ΔE of 2 or more is an expected level of product thermal stability. At this time, the color measurement (ΔE) was measured according to ASTM D1925.
(4) 열전도도 : Quick Thermal Conductivity Meter <QTM-500> 측정기기로 측정하였으며, 그 결과는 샘플의 thermal conductivity(λ, [W/m·K])로 나타내었다.(4) Thermal conductivity: measured using a Quick Thermal Conductivity Meter <QTM-500> measuring device, the results are expressed as the thermal conductivity (λ, [W / m · K]) of the sample.
λ : thermal conductivity of sample [W/m·K]λ: thermal conductivity of sample [W / mK]
q : generated heat per unit length of sample/time [W/m]q: generated heat per unit length of sample / time [W / m]
t1, t2 : measured time length [sec]t1, t2: measured time length [sec]
T1, T2 : Temperature at t1, t2 [K]T1, T2: Temperature at t1, t2 [K]
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1∼3은 우수한 투명성, 충격강도 및 열안정성을 보유하면서 열전도도가 우수한 것을 확인할 수 있다. 반면, 메탈릭계 충진제를 사용한 비교실시예 1 및 2는 투명성, 충격강도 및 열안정성이 전반적으로 저하된 것을 확인할 수 있으며, 입경 크기가 본원발명의 범위에서 벗어난 비교실시예 3 및 4 역시 투명성, 충격강도 및 열안정성이 전반적으로 저하된 것을 알 수 있다. 또한 실시예 1,2 와 동일한 함량의 충진제를 사용한 비교실시예 5, 6 은 본 발명의 세라믹계 나노충진제를 적용하지 않아 열안정성과 열전도도가 저하된 것을 알 수 있다. From the results of Table 1, it can be confirmed that Examples 1 to 3 have excellent thermal conductivity while retaining excellent transparency, impact strength and thermal stability. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 using the metallic fillers can be confirmed that the transparency, impact strength and thermal stability is generally reduced, Comparative Examples 3 and 4 in which the particle size is out of the scope of the present invention also transparency, impact It can be seen that the strength and thermal stability are generally reduced. In addition, Comparative Examples 5 and 6 using the same amount of fillers as Examples 1 and 2 do not apply the ceramic nanofiller of the present invention, it can be seen that thermal stability and thermal conductivity are reduced.
본 발명은 투명 수지 자체의 투명성을 저하시키지 않고 내충격성, 유동성, 열안정성 등의 물성 발란스를 유지하면서 8W/mK 이상의 우수한 열전도도를 갖는 수지 조성물을 제공하는 발명의 효과를 갖는다. This invention has the effect of providing the resin composition which has the outstanding thermal conductivity of 8 W / mK or more, without maintaining the balance of impact resistance, fluidity | liquidity, heat stability, etc., without reducing transparency of the transparent resin itself.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의 하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily made by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included within the scope of the present invention.
Claims (7)
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| KR1020070137987A KR20090070101A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Thermal conductive transparent thermoplastic resin composition with good impact resistance |
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| KR20150022368A (en) * | 2013-08-23 | 2015-03-04 | 제일모직주식회사 | Heat conductive polycarbonate resin composition and article produced from the same |
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2007
- 2007-12-26 KR KR1020070137987A patent/KR20090070101A/en not_active Application Discontinuation
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