KR100245949B1 - 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 10-90 중량% (B) 고무성분을 함유하는 스티렌계 수지 10-90 중량% (C) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 인산 에스테르계 화합물 2-30 중량부 (D) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 폴리아릴레이트 수지 1-50 중량부 (E) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 0.01-10 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지 조성물
본 발명은 난연성과 열적특성, 고화속도 및 물성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 더 구체적으로 방향족 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 단량체 및 비닐시안계 단량체로부터 공중합된 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(이하 ABS) 수지, 폴리아릴레이트 수지로 구성된 조성물에 비할로겐계인 인산에스테르계 난연제를 사용하여 난연성, 열적특성, 고화속도 및 물성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 방향족 폴리카보네이트 수지와 ABS수지 알로이는 방향족 폴리카보네이트 수지의 뛰어난 열안정성, 내충격성 및 자기소화성과 ABS수지의 가공성, 경제성을 이용하기 위하여 개발되어 왔으며, 자동차 내외장재 및 사무기기의 하우징 등에 그 사용량이 급격히 증가되고 있는 엔지니어링플라스틱이다.
최근에는 가전기기 및 컴퓨터하우징류에 대한 사용량이 급격히 증가하는 추세이다. 과거에는 방향족 폴리카보네이트 수지와 ABS 수지의 알로이 난연제품이 할로겐계통의 난연제로 개발되어 사용되어 왔으나 할로겐 계통의 난연제를 사용시에는 체류안정성이 떨어져 변색 및 물성저하, 내광안정성이 부족하여 변색문제가 발생하고 성형성의 부족으로 두께가 얇은 제품의 개발에는 한계를 가져왔다. 따라서 최근에는 비할로겐계 난연제를 사용한 제품개발이 활발히 진행되는 추세이다. 유럽특허 제 206,058호에는 방향족 폴리카보네이트 수지, 스티렌 무수말레인산 공중합체, 알킬 또는 아릴 포스페이트 및 테트라플루오로에틸렌 중합체와 스티렌 함유 그라프트 중합체의 혼합물을 함유하는 중합체 혼합물이 기재되어 있다. 독일특허 제 2,921,325호에는 방향족 폴리카보네이트 수지 및 펜타에리트리톨로 부터 유도된 인화합물을 함유하는 중합체 혼합물이 기재되어 있다.
방향족 폴리카보네이트 수지와 ABS 수지의 알로이에 사용하기에 충분한 난연성을 얻기 위해서는 일반적으로 많은 양의 포스페이트를 사용해야 한다. 그러나 이 같은 상태에서는 열변형 온도의 급격한 저하와 고화속도가 저하하는 문제가 있다. 또한 이 같은 문제점을 해결하기 위해 인과 할로겐의 중합체를 난연제로 사용하는 방법도 고려되나 이와 같은 경우에는 성형성의 저하 및 다이옥신이 발생된다. 본 발명자들은 상기 문제점을 개선하기 위하여 노력한 결과 고화속도 및 열변형 온도의 저하를 줄이면서도 난연성과 일반물성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 개발하였으며 본 발명의 조성물은 인산 에스테르계 난연제와 폴리아릴레이트 수지를 사용하여 1.6㎜에서 V-O를 가지는 난연제품인 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 10-90 중량% (B) 고무성분을 함유하는 스티렌계 수지 10-90 중량% (C) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 인산 에스테르계 화합물 2-30 중량부 (D) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 폴리아릴레이트 수지 1-50 중량부 (E) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 0.01-10 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 (A)성분인 방향족 폴리카보네이트 수지는 비스페놀-A와 포스겐으로부터 축합중합되거나 비스페놀-A와 다이페닐카보네이트와의 에스테르교환반응에 의하여 생성되는 방향족 폴리카보네이트 수지로서 1,000-200,000 바람직하게는 20,000-100,000의 수평균 분자량을 가지며, 말단기가 카르복실기 혹은 하이드록실기를 갖는 수지이다. (A)성분의 사용량은 10-90 중량%, 바람직하게는 30-80 중량%이며, 상기 범위보다 적게 사용하거나 많이 사용하면 열적특성, 기계적 특성의 향상을 기대할 수 없다.
본 발명에서 사용된 (B)성분의 고무성분을 함유한 스티렌계 수지는 스티렌계 단량체의 단독 중합체이거나, 또는 공단량체로서 알파-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 메틸메타크릴레이트 등의 공중합하기 쉬운 단량체를 함유할 수도 있으며, 고충격 폴리스티렌(HIPS), ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), MBS(Methylmethacrylate-Butadiene Styreneterpolymer), AAS(Acrylonitrile-Butylacrylate-Styreneterpolymer), AES(Acrylonitrile-Ethylene-Propylene-dieneterpolymer-Styrene polymer) 수지로서 1종 이상이 사용된다. 이들중 스티렌계 단량체와 비닐시안계 단량체의 공중합체 (SAN)와 ABS수지가 바람직하며 SAN수지는 스티렌계 단량체와 비닐시안계 단량체를 유화중합, 현탁중합 또는 괴상중합방법으로 공중합시켜 제조된 수지이다. 스티렌계 단량체는 스티렌, 알파-메틸스티렌, p-메틸스티렌 등으로 통상 40-80 중량부가 사용된다. 비닐시안계 단량체는 아크릴로니트릴 단량체가 사용되며 통상 20-60 중량부를 포함하는 공중합체로서 수평균분자량이 30,000-120,000 바람직하게는 50,000-100,000을 가지는 수지이고 ABS 수지의 스티렌계 단량체 및 비닐시안계 단량체는 상기와 같은 성분이고 고무 라텍스의 입경은 0.1-3㎛를 가지는 것으로서 유화중합 또는 괴상중합을 사용하여 제조되는 수지이다. 상기 (B) 성분의 사용량은 10-90 중량%가 사용된다. 상기 (B) 성분의 사용 범위내에서 ABS수지는 10-90 중량%가 사용되며 SAN수지는 40 중량%이하가 사용된다.
본 발명의 (C)성분의 인산에스테르계 난연제는 다음 일반식 (I)로 나타낸다.
상기식에서, n은 0 내지 3이다.
Ar은 아릴그룹이며 알킬그룹으로도 치환될 수 있다. 상기 구조식을 갖는 난연제의 예로는 트리페닐포스페이트, 폴리 아릴-아릴렌 포스페이트 또는 폴리 아릴-알킬렌 포스페이트 등이 있으며, 이외에는 디페닐옥틸포스페이트, 알킬아릴포스페이트, 크레질디페닐포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리부톡시에틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 트리크레질포스페이트, 트리클로로에틸포스페이트가 본 발명에 사용된다. 상기(C)성분의 사용량은 상기(A), (B)성분 100중량부에 대해 2-30 중량부가 사용된다.
본 발명의 (D)성분의 폴리아릴레이트 수지는 방향족 이카르복실산(aromatic dicarboxylic acid)과 디히드릭페놀(dihydric phenol)의 반응에 의해서 생성되는 방향족 폴리에스테르이다. 용융온도가 450℃이상이며 유리전이온도는 약 140-170℃이다. 테레프탈산 또는 이소프탈산과 비스페놀 A의 공중합체로도 제조될 수 있다. 상기(D)성분의 사용량은 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 1-50 중량부가 사용되며, 바람직하게는 10-30 중량부가 사용된다. 상기 범위를 벗어나서 사용할 때는 물성상의 증가를 기대할 수 없다.
본 발명의 (E)성분의 테트라플루오로에틸렌은 상기(A), (B)성분 100중량부에 대해 0.01-10 중량부가 사용된다.
본 발명에서는 본 발명의 기본적 물성을 저해하지 않는 범위내에서 다양한 첨가제가 사용되며 이의 예로는 활제, 산화방지제, 광안정제, 안료, 대전방지제, 무기필러 등이 사용된다.
상기의 각 성분을 건조 블렌딩(dry blending)한 후 동시에 용융중합함으로서 본 발명의 조성물을 수득할 수 있다. 용융중합의 온도는 230-300℃이다. 용융중합 방법은 일축 또는 이축 압출기, 밴버리믹서, 롤밑등에서 행할 수 있다.
이하 실시예에서 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기로 하며 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
[물성측정방법]
-열변형 온도 : ASTM D 648
-충격강도 : ASTM D 256
[실시예 1]
방향족 폴리카보네이트 수지 (PC, IUPILON, (주)Mitsubishi Gas Chem.) 60중량부와 ABS 수지(ABS HI-100 DP, (주)럭키) 25중량부, 트리페닐포스페이트 15 중량부, 폴리아릴레이트 수지 10 중량부, 폴리테트라플루오로에틸렌 0.5 중량부를 혼합한 후 압출하여 펠릿상태로 제조하였다. 압출기는 부스(BUSS)사의 니더(Kneader) MDK-46을 사용하였고, 이때 온도는 240℃이었다. 이와 같이 제조된 펠릿을 100℃에서 6시간 건조한 후, 사출용량 75톤 사출기로 실린더 온도 250℃, 금형온도 60℃에서 사출하여 물성 측정용 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 23℃에서 24시간 방치한 후 ASTM에 의거하여 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 2-4]
표 1의 조성으로 실시예 1과 같이 실시하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1-4]
표 2의 조성으로 실시예 1과 같이 실시하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[표 1]
[표 2]

Claims (5)

  1. (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 10-90 중량% (B) 고무성분을 함유하는 스티렌계 수지 10-90 중량% (C) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 인산 에스테르계 화합물 2-30 중량부 (D) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 폴리아릴레이트 수지 1-50 중량부 (E) 상기(A), (B)성분 100 중량부에 대해 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 0.01-10 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (A)성분의 방향족 폴리카보네이트 수지는 수평균 분자량이 1,000-200,000임을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, (B)성부의 고무성분을 함유하는 스티렌계 수지는 스티렌계 단량체의 단독중합체, 또는 공단량체로서 알파-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 메틸메타크릴레이트를 함유한 공중합체, HIPS, ABS, AAS, AES, MBS 수지중에서 1종 이상이 사용됨을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, (B)성분의 고무성분을 함유하는 스티렌계 수지는 (B)성분의 사용범위 내에서 ABS 수지 10-90중량%와 SAN수지 40중량% 이하로 구성됨을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, (C)성분의 인산에스테르계 난연제는 트리페닐포스페이트, 폴리 아릴-아릴렌 포스페이트, 폴리 아릴-아릴렌 포스포네이트, 디페닐옥틸 포스페이트, 알킬아릴포스페이트, 크레질디페닐포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리부톡시에틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 트리크레질포스페이트, 트리클로로에틸포스페이트임을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
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KR101316581B1 (ko) * 2010-12-21 2013-10-15 주식회사 삼양사 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품
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