KR100361973B1 - 난연 폴리카보네이트 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난연 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지 및 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트로 이루어진 난연성 및 내충격성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의한 수지 조성물은 폴리페닐렌 설파이드 수지와 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트를 함께 사용하여 폴리카보네이트수지의 충격강도의 저하 없이 우수한 난연성을 유지함으로써 난연성 및 내충격성이 요구되는 여러 전기전자용 하우징 등에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

난연 폴리카보네이트 수지 조성물{A FIRE RETARDANT POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION}
본 발명은 난연 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지 및 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트로 이루어진 난연성 및 내충격성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 전기전자용 재료 등의 난연성이 요구되는 용도에서 많이 사용되고 있다. 상기 폴리카보네이트 수지에 난연성을 부여하는 기술은 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔고, 그 중에서 통상적으로 이용되는 난연화 기술은 폴리카보네이트 수지에 할로겐 화합물 및 안티몬 화합물을 용융 혼합하여 수지 조성물에 난연성을 부여하는 방법이 공지의 기술로 알려져 사용되고 있다. 그러나 상기 조성물에서 사용되는 할로겐 화합물은 화재 발생시 난연의 기능은 충분히 발휘하지만 수지 가공 중에 할로겐화 수소 가스가 발생하여 금형부식과 환경오염문제를 일으킬 뿐만 아니라 인체에 유해한 독성가스를 발생함으로 일부국가에서는 사용규제를 고려하고 있는 것으로 알려져 있다. 또한 안티몬 화합물의 경우 열안정성 및내후성을 약화시키는 단점을 갖고 있다.
따라서 할로겐 화합물 및 안티몬 화합물을 사용하지 않으면서도 난연성을 부여하기 위하여 인산에스테르계 화합물을 사용하는 방향이 제시되었고, 인산에스테르계 화합물과 플루오르계 화합물을 동시에 사용하는 난연 기술이 미국특허 제 4,692,488호 및 제 4,914,144호를 통해 제시되었다. 그러나 인산에스테르계 난연제를 사용할 경우 가공 중에 난연제가 기화되어 쥬싱현상을 일으키는 경우가 많고 수지의 내열 특성을 약화시키는 단점을 갖고 있다.
이외에도, 폴리카보네이트 수지의 난연화 기술로서 폴리페닐렌 설파이드 수지를 사용하는 방법(미국특허 제 4,046,836호)과 포타시움 다이설폰 설포네이트를 사용하는 방법(미국특허 제3,917,559호)이 제시되어 있다. 상기 폴리페닐렌 설파이드 수지를 사용하는 경우에는 우수한 내열특성 및 난연성을 부여할 수 있지만, 충격강도의 저하가 나타나는 약점이 있다. 또, 상기 포타시움 다이설폰 설포네이트를 사용하는 경우에는 충격강도를 높일 수 있으나, 난연성을 저하시키는 단점이 있다.
이에 본 발명에서는 폴리카보네이트 수지를 기본 수지로 하고 난연제로서 폴리페닐렌 설파이드 수지와 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트를 함께 첨가하는 것에 의해 두 난연제 간의 상승작용을 유도하여, 폴리페닐렌 설파이드 수지 단독 첨가시 발생하는 충격강도 저하의 문제를 해결함과 동시에 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트 단독 첨가시 발생하는 난연성 부족의 문제가 해결된 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 제 1 난연제인 폴리페닐렌 설파이드 수지 3 내지 12 중량부, 제 2 난연제인 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트 0.3 내지 6.0 중량부를 배합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 난연 폴리카보네이트 수지 조성물인 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 기본수지로 사용되는 폴리카보네이트 수지는 점도평균분자량 15,000 내지 30,000를 갖는 폴리카보네이트 수지이다. 폴리카보네이트 수지의 점도평균분자량이 15,000 미만인 경우는 제반 물성이 저하되고, 30,000을 초과하는 경우에는 용융점도의 상승으로 인해 수지 가공에 문제를 초래하게 되므로 바람직하지 않다.
본 발명에서 제 1 난연제로 사용되는 성분인 폴리페닐렌 설파이드 수지는 폴리할로겐 화합물과 알칼리 메탈 설파이드와의 반응으로부터 얻어진 수지이다. 제 1 난연제로 사용되는 폴리페닐렌 설파이드 수지는 폴리카보네이트 수지에 대하여 3 내지 12 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 제 1 난연제로 사용되는 폴리페닐렌 설파이드 수지가 3 중량부 미만으로 첨가되는 경우에는 난연성이 부족하게 되고, 12 중량부를 초과하여 첨가되는 경우는 충격강도가 현저히 저하되므로 바람직하지 않다.
본 발명에서 제 2 난연제로 사용되는 성분은 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트이다. 상기 성분은 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 0.3 내지 6.0 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 성분의 함량이 0.3중량부 미만으로 첨가되는 경우에는 난연성이 부족하게 되고, 6.0 중량부를 초과하여 첨가되는 경우에는 난연성의 증가 없이 가격경쟁력이 크게 저하되므로 바람직하지 않다.
상기와 같은 본 발명의 수지 조성물은 여러 보강 재료들을 배합하여 기계적인 물성을 증가시킴으로써 복합 재료로의 응용도 가능하다.
이하, 본 발명은 실시예에 의거하여 다음과 같으며, 본 발명은 다음 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4
다음 표 1에 나타낸 바와 같이 폴리카보네이트 수지, 제 1 난연제, 제 2 난연제 및 산화방지제를 배합하여, 250 내지 270℃의 온도에서 이축용융혼련 압출기로 혼련압출하여 성형용 펠렛을 제조하고, 120℃에서 4시간 열풍건조 한 후 280 내지 300℃의 온도로 사출성형하여 난연 폴리카보네이트 수지 조성물의 시편을 제조하였다.
시험예
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4를 ASTM D256으로 충격강도를 측정하였고, 또한 UL94 규격에 의하여 난연성을 측정하였다. 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4
조 성(중량부)폴리카보네이트¹제 1 난연제²제 2 난연제³산화방지제⁴ 1003.10.30.3 1003.35.50.3 10011.20.30.3 10011.86.00.4 1001.00.10.3 1001.18.80.3 10017.70.10.4 100209.50.4
물 성충격강도(㎏f㎝/㎝)난연성(UL94) 72V-0 73V-0 71V-0 70V-0 72V-2 71V-2 43V-1 41V-0
1㈜삼양사의 TRIREX 3022A
2토레이사의 폴리페닐렌 설파이드 수지 (Ryton M2588)
3슬로스 인더스트리사의 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트 (KSS)
4㈜송원산업의 SONGNOX1076
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 충격강도는 비교예 1 및 2와 유사하고, 비교예 3 및 4에 비해서는 매우 우수함을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 4의 난연성은 비교예 1 내지 4와 비교하여 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리페닐렌 설파이드 수지와 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트를 함께 사용하여 폴리카보네이트수지의 충격강도의 저하 없이 우수한 난연성을 유지함으로써 난연성 및 내충격성이 요구되는 여러 전기전자용 하우징 등에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (2)

  1. 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 제 1 난연제인 폴리페닐렌 설파이드 수지 3 내지 12 중량부, 제 2 난연제인 포타시움 다이페닐설폰 설포네이트 0.3 내지 6.0 중량부를 배합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 점도평균분자량이 15,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
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