KR100843849B1 - 난연성 수지 조성물 및 이들의 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 폴리카보네이트계 열가소성 수지(A-1), 임의적으로 폴리카보네이트 그룹 수지 이외의 열가소성 수지(A-2); 인산에스테르(B); 및 하기 화학식의 평균 조성식으로 표시되는 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)을 포함하고, 높은 내열성, 탁월한 내충격성 및 높은 수준의 난연성을 나타내는 난연성 수지 조성물에 관한 것이다.
R1 aSi(OR2)bO(4-a-b)/2
상기 식에서,
R1은 필수 성분으로서 아릴 그룹을 함유하는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
R2는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며,
a는 0.2 ≤a ≤2.7의 범위이고, b는 0.2 ≤b ≤2.4의 범위이며, a+b는 a+b<3의 범위이다.

Description

난연성 수지 조성물 및 이들의 성형품{FLAME RETARDANT RESIN COMPOSITION AND MOLDED PRODUCTS THEREOF}
본 발명은 폴리카보네이트계 수지를 함유하는 난연성 수지 조성물, 보다 구체적으로 고도의 내열성, 내충격성 및 가수분해 저항성이 요구되는 용도에서 유용한 난연성 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 개별적으로 또는 다른 열가소성 수지와의 혼합물로서 사용되는 것으로 우수한 내충격성, 내열성 및 전기 특성을 갖는 공업용 가소성물질로서, 따라서, 전기공학, 전자공학 및 사무 자동화를 비롯한 광범위한 분야에서 사용된다. 전기공학, 전자공학 및 사무 자동화의 분야는 개인용 컴퓨터 외장 부품과 같은 제품에서 높은 수준의 내충격성 및 난연성(UL 94V)을 요구한다.
이러한 수지 조성물의 난연성을 증진시키기 위해서 과거에 사용된 방법은, 폴리카보네이트와 다량의 중합체 또는 브롬화 비스페놀 A의 카보네이트 유도체의 올리고머를 혼합하는 것이다. 그러나, 난연제인 다량의 중합체 또는 브롬화 비스페놀 A의 카보네이트 유도체의 올리고머를 첨가함으로써 폴리카보네이트 수지의 난 연성은 증진될 수 있으나, 내충격성이 감소하여 성형품이 보다 균열되기 쉬워지는 문제점이 발생한다. 또한, 브롬을 비롯한 할로겐 화합물을 다량으로 첨가하기 때문에 할로겐을 함유하는 가스의 연소 도중에 화재가 발생할 위험이 있고, 환경적인 관점에서도 염소 및 브롬과 같은 할로겐을 함유하지 않는 난연제를 사용하는 것이 바람직하다.
인산에스테르 및 실리콘 수지는 할로겐을 함유하지 않은 난연제로서 공지되어 있다. 예를 들어, 일본특허 공개공보 제 S62-25706 호는 폴리카보네이트계 수지의 난연성을 개선시키기 위한 인산에스테르의 첨가를 제안하고 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 수지 조성물의 난연성을 개선시키기 위해서는 다량의 인산에스테르를 첨가해야 하며, 이로 인해 수지 성형품의 내열성 및 내충격성이 감소되는 문제점이 발생한다.
반면, 실리콘 수지는 높은 내열성을 가지고 연소시 유해한 가스를 방출하지 않을 뿐만 아니라, 실리콘 수지 그 자체로서 매우 안정하여 폴리카보네이트계 수지의 난연제로서 사용된다.
난연제로서 사용되는 실리콘 화합물은 하나 이상의 하기 4종의 실록산 단위(M 단위, D 단위, T 단위 및 Q 단위)를 포함하는 중합체이다:
Figure 112003020069879-pct00001
예를 들어, 일본특허 공개공보 제 S62-60421 호에는 80중량% 이상의 T 단위를 함유하는 실리콘 수지를 열가소성 수지에 첨가하는 난연성 수지 조성물을 개시되어 있다. 일본특허 공개공보 제 H5-86295 호에는, 30 내지 99 몰%의 T 단위, 0 내지 80 몰%의 D 단위, 1 내지 70 몰%의 M 단위 및 0 내지 50 몰%의 Q 단위를 함유하는 실리콘 수지를 폴리카보네이트와 같은 합성 수지에 첨가한 난연성 수지 조성물이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 공보에서 논의된 극소수의 실리콘 수지는 그 자체를 첨가하는 것만으로도 상당한 난연성 효과를 갖지만, 전기 및 전자 장치 용도의 난연성에 대한 엄격한 요건을 만족시키기 위해서는 다량의 실리콘 수지가 첨가되어야 한다. 그 결과, 가공성, 반죽성(kneadability) 및 가소성 물질의 다른 요구 사항에 대해 부정적인 영향을 끼치고 비용면에서도 불리해지므로, 비실용적이다.
또한, 실리콘 화합물의 첨가량을 감소시키기 위해서, 실리콘 화합물을 금속 염과 함께 사용하는 방법이 제안되었다. 예를 들어, 일본 특허출원 공개공보 제 S 56-100853 호는 실리콘이 D 단위로 구성되고, C14 내지 C20 카복실산의 IIa족 금속 염이 폴리카보네이트와 같은 중합체에 첨가되는 난연성 수지 조성물을 개시하고 있다. 일본특허 공개공보 제 H3-48947 호는 M 및 Q 단위로 구성된 실리콘 수지가 다른 실리콘 수지 및 카복실산의 IIa족 금속 염과 혼합된 난연 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 금속 염과 함께 실리콘 화합물을 사용하는 경우에도, 난연성의 측면에서의 효과는 여전히 불량하여, 적당한 난연성 효과를 달성하기 위해 실리콘 수지 의 첨가량을 증가시키거나 알루미늄 하이드록사이드 또는 무기 난연 충전제 또는 할로겐과 같은 기타 성분을 인 화합물과 함께 사용하여야 한다.
따라서, 실리콘 수지가 난연제로서 사용되는 경우, 과량을 첨가하지 않으면 적당한 난연성 효과가 수득되지 않고, 사용량을 증가시키면 수지 조성물, 성형된 제품의 외관 및 기계 강도 등이 뚜렷하게 감소하고 실리콘 수지가 그 자체로 상당히 비싸므로 폴리카보네이트계 수지와의 배합시 물질 비용을 증가시키는 문제점을 갖는다. 따라서, 우수한 난연성 효과를 갖는 실리콘 수지의 첨가제 또는 실리콘 수지와 함께 사용되어 상기 효과를 개선시키는 첨가제를 개발하는 것이 요구된다.
일본특허 공개공보 제 H10-139964 호는 하기 일반식으로 표현되고 분자량(중량평균분자량)이 10,000 내지 270,000인 것으로 D 및 T 단위를 함유한 실리콘 수지가 방향족 폴리카보네이트와 함께 배합된 난연성 수지 조성물에 대해 개시하고 있다:
Figure 112003020069879-pct00002
일본특허 공개공보 제 H11-140294 호는, 50 내지 90 몰%의 T 단위, 10 내지 50몰%의 D 단위 및 80몰%(총 유기 치환체중) 이상의 페닐 그룹을 함유하는 실리콘 수지가 방향족 폴리카보네이트 수지와 배합된 난연 폴리카보네이트 수지 조성물을 제안하고 있다.
그러나, 일본특허 공개공보 제 H10-139964 호 및 일본특허 공개공보 제 H11- 140294 호에서 논의된 난연 폴리카보네이트 수지 조성물은 연소 시간이 여전히 길고 드립핑(dripping)이 만족스럽지 않으며, 이의 난연성은 실제 수행 평가에 광범위하게 사용되는 UL 94에 따른 연소 시험을 여전히 통과하지 못한다.
일본특허 공개공보 제 H11-217494 호에는 폴리카보네이트 수지를, 주요 구조 단위가 하기 일반식, 즉 D 단위 및 T 단위 및/또는 Q 단위로 형성되고 유기 작용기로서 방향족 기를 갖는 실리콘 화합물, 및 방향족 황 화합물 및 불소-함유 중합체의 금속 염과 배합시킨 난연 폴리카보네이트 수지 조성물이 개시되어 있다:
Figure 112003020069879-pct00003
상기 식에서,
R 및 X는 유기 작용기이다.
그러나, 상기 일본특허 공개공보 제 H11-217494 호에 개시된 난연성 수지 조성물의 단점은, 폴리카보네이트계 수지로의 분산을 방해하는 고 분자량의 실리콘 수지를 사용해야 하고, 그 결과 부적당한 난연성이 야기되는 경향이 있다는 점이다.
일본특허 공개공보 제 H11-222559 호에는 방향족 폴리카보네이트 수지와 같이 이들의 분자에 방향족 고리를 비롯한 100중량부의 합성 수지 및 일반식 R1 mR3 nSi(OR3)p(OH)qO(4-m-n-p-q)/2 (여기서, R1은 페닐 그룹이고, R2는 페닐 그룹 이외의 C1 내지 C6의 1가 탄화수소 그룹이고, R3은 C1 내지 C4의 1가 탄화수소 그룹이고, 0.5≤m≤2.0, 0≤n≤0.9, 0.42≤p≤2.5, 0≤q≤0.35 및 0.92≤m+n+p+q≤2.8이다)로 표시되는 알콕시 그룹 및 페닐 그룹 함유 오가노폴리실록산을 0.1 내지 10 중량부로 함유하는 난연성 수지 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 실리콘을 단독으로 함유하는 수지 조성물은 불충분한 난연성을 나타내고, 특히 적당한 난연성을 달성하기에 충분치 않다.
일본특허 공개공보 제 H8-225737 호에는 (A) 열가소성 방향족 폴리카보네이트; (B) (B-1) 스티렌, α-메틸스티렌, 알킬-치환된 고리를 갖는 스티렌, C1-C8 알킬 아크릴레이트, C1 내지 C8 알킬메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물 및 (B-2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1 내지 C8 알킬 아크릴레이트, C1 내지 C8 알킬 메타크릴레이트, 말레산 무수물, N-치환된 말레산 이미드, 비닐 아세테이트, 또는 이들의 혼합물의 열가소성 공중합체, 및/또는 전술한 성분으로 구성된 공중합체 또는 중축합물, 및 열가소성 폴리알킬렌 테레프탈레이트; (C) 스티렌, α-메틸스티렌, 알킬-치환된 고리를 포함하는 스티렌, C1 내지 C8 알킬 아크릴레이트, C1 내지 C8 알킬 메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물 및 (C) [sic] 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1 내지 C8 알킬 아크릴레이트, C1 내지 C8 알킬 메타크릴레이트, 말레산 무수물, N-치환된 말레산 이미드, 비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물이, 유리 전이 온도(TG)가 10℃ 이하인 고무에 그래프트된 그래프트 중합체, (D) 일반식 RxSi(OR')yO(4-x-y)/y(여기서, R은 그 자체로 치환될 수 있는 1가 탄화수소 그룹이고, 특히 메틸 또는 페닐 그룹이고, R'은 알킬 그룹 또는 수소 그룹[sic]이고, x는 0.75 내지 1.75의 수이고, y는 0.0001 내지 0.5의 수이다)로 표현되는 하이드록실-함유 실리콘 수지로서 상기 실리콘 수지가 일반식 SiO4/2, RSiO3/2, R2SiO 2/2 및/또는 R3SiO1/2로 표현되는 단위로 구성되는 하이드록실-함유 실리콘 수지, 및 (E) 하기 일반식으로 표현되는 인 화합물을 함유하는 열가고성 성형 컴파운드를 개시하고 있다.
Figure 112003020069879-pct00004
Figure 112003020069879-pct00005
상기 식에서,
n은 1 내지 5의 정수이고,
R1은 메틸 그룹이고,
l은 0 내지 5의 수이고,
R2는 메틸 그룹이고,
m은 0 내지 5의 정수이다.
이러한 수지 조성물은 일본특허 공개공보 제 96-225737 호에 기술되어 있으나, 난연성이 불충분하며 허용가능한 수준의 난연성을 성취하기 위해서는 다량의 인산에스테르가 사용되어야 한다.
본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 예의연구한 결과, 특정 인산에스테르를 폴리카보네이트계 수지 중에서 또는 다른 열가소성 수지와의 블렌드 중에서 특정 조성식의 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산과 함께 사용함으로써 수지 조성물의 난연성을 현저히 증가시킬 수 있음을 밝혀냈다. 특히, 다른 열가소성 수지와의 블렌드 중의 소량의 인산에스테르 및 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산을 사용하여 다른 열가소성 수지와의 블렌드, 예를 들어 스티렌-부타디엔계 블렌드의 내열성, 내충격성 및 가수분해 저항성을 유지시킴과 동시에 고 수준의 난연성을 달성함으로써, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 내열성, 내충격성, 가수분해 저항성 및 난연성이 우수한 난연성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명에 따른 난연성 수지 조성물은,
(A) 방향족 고리를 함유하는 열가소성 수지;
(B) 하기 화학식 A로 표시되는 인산에스테르; 및
(C) 하기 화학식 B의 평균 조성식으로 표시되는 알콕시기 함유 오가노폴리실록산을 함유하고,
상기 방향족 고리 함유 열가소성 수지(A), 예를 들어 폴리카보네이트계 수지 100중량부를 기준으로, 상기 인산에스테르(B) 0.1 내지 40중량부 및 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C) 0.01 내지 20중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다:
Figure 112003020069879-pct00006
상기 식에서,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C 30 탄화수소이고,
X는 산소 원자 및/또는 질소 원자를 함유할 수 있는 C1 내지 C30 2가 유기 그룹이고,
m은 0 내지 5의 정수이다.
R1 aSi(OR2)bO(4-a-b)/2
상기 식에서,
R1은 필수 성분으로서 아릴 그룹을 함유하는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
R2는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며,
a는 0.2 ≤a ≤2.7의 범위이고, b는 0.2 ≤b ≤2.4의 범위이며, a+b는 a+b<3의 범위이다.
알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)은 300 내지 3000의 중량평균분자량을 갖고 분지된 구조를 포함하는 것이 바람직하며, R1이 메틸 또는 페닐인 것이 바람직하고, 페닐이 20% 초과인 것이 바람직할 수 있다.
방향족 고리 함유 열가소성 수지(A)가 (A1) 폴리카보네이트계 수지, (A2) 폴리카보네이트계 수지 이외의 다른 열가소성 수지, 또는 (A1)과 (A2)의 혼합물일 수 있다.
전술한 인산에스테르가 비스페놀 A-테트라페닐 디포스페이트(BPADP) 또는 비스페놀 A 테트라크레실 디포스페이트인 것이 바람직할 수 있다.
열가소성 수지(A-2)가, 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분을 포함하는 중합체; 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분 및 (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분을 포함하는 공중합체; 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분, (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분 및 (c) 고무유사 중합체를 포함하는 공중 합체; 방향족 폴리에스테르; 폴리페닐렌 에테르; 폴리에테르 이미드; 및 폴리페닐렌 설파이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 수지인 것이 바람직할 수 있다.
열가소성 수지(A-2)가 ABS 수지, AES 수지, ACS 수지, AAS 수지 및 폴리스티렌 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 수지인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 난연성 수지 조성물은, 폴리카보네이트계 수지(A-1) 100중량부, 또는 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 열가소성 수지(A-2)의 합량 100중량부를 기준으로, (D)적하방지제(anti-drip agent) 0.01 내지 10중량부를 추가로 함유하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 난연성 수지 조성물은, 폴리카보네이트계 수지(A-1) 100중량부, 또는 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 열가소성 수지(A-2)의 합량 100중량부를 기준으로, (E)퍼플루오로알칸설폰산의 알칼리금속(알칼리토금속) 염 0.01 내지 3중량부를 추가로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 또는 전자 장치 부품은 전술한 난연성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 하우징 물질은 전술한 난연성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 전술한 난연성 수지 조성물에 의해 형성된 전기 및 전자 기계 및 하우징을 포함하는 제품에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 난연성 수지 조성물이 기술될 것이다.
본 발명에 따른 난연성 수지 조성물은 필수적으로 (A) 방향족 고리 함유 열가소성 수지, (B) 인산에스테르 및 (C) 에폭시 그룹 함유 오가노폴리실록산을 함유하는 것을 특징으로 한다.
방향족 고리 함유 열가소성 수지(A)
방향족 고리 함유 열가소성 수지의 한 실시양태는 폴리카보네이트계 수지(A-1)이다. 본 발명에 사용되는 폴리카보네이트계 수지(A-1)는 방향족 디하이드록시 화합물을 카보네이트 전구체와 반응시킴으로써 수득된 방향족 호모폴리카보네이트 또는 방향족 코폴리카보네이트이다. 카보네이트계 수지는 하기 화학식 1의 반복적인 구조 단위를 갖는다:
-(O-A-O-C)-
상기 식에서,
A는 방향족 디하이드록시 화합물로부터 유도된 2가 잔기이다.
방향족 디하이드록시 화합물의 예로는 2개의 하이드록시 그룹(작용기)을 함유하고 하이드록시 그룹 각각이 방향족 고리의 탄소 원자에 직접 결합되는 단핵 및 다핵 방향족 화합물이 포함된다.
하기 화학식 2의 비스페놀 화합물은 방향족 디하이드록시 화합물의 특정 예이다:
Figure 112003020069879-pct00007
상기 식에서,
Ra 및 Rb는 동일하거나 상이한 것으로, 각각 수소 원자 또는 1가 탄화수소 그룹이고,
m 및 n은 0 내지 4의 정수이고,
X는
Figure 112003020069879-pct00008
(여기서, Rc 및 Rc는 각각 수소 원자 또는 1가 탄화수소 그룹이고, Rc 및 Rd로부터 사이클릭 구조가 형성될 수 있으며, Re는 2가 탄화수소 그룹이다) 또는
Figure 112003020069879-pct00009
이다.
상기 화학식 2의 방향족 디하이드록시 화합물의 특정 예로는 비스(하이드록시아릴)알칸, 예를 들어 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(비스페놀 A로도 지칭됨), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥탄, 비스(4-하이드록시페닐)페닐 메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판 및 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디브로모페닐)프로판; 비스-(하이드록시아릴)사이클로알칸, 예를 들어 1,1-비스(하이드록시페닐)사이클로펜탄 및 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 디하이드록시아릴 에테르, 예를 들어 4,4'-디하이드록시디페닐 에테르 및 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸페닐 에테르; 디하이드록시디아릴설파이드, 예를 들어 4,4'-디하이드록시디페닐설파이드 및 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐설파이드; 디하이드록시디아릴설폭사이드, 예를 들어 4,4'-디하이드록시디페닐설폭사이드 및 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐설폭사이드; 및 디하이드록시디아릴설폰, 예를 들어 4,4'-디하이드록시디페닐설폰 및 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐설폰이 포함된다.
이러한 방향족 디하이드록시 화합물 중에서 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-프로판을 사용하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
상기 화학식 2의 화합물 이외에 사용될 수 있는 기타 방향족 디하이드록시 화합물은 하기 화학식 3의 방향족 디하이드록시 화합물이다:
Figure 112003020069879-pct00010
상기 식에서,
각각의 R'는 독립적으로 C1 내지 C10 탄화수소 그룹, 할로겐 원자 또는 할로겐화 탄화수소 그룹이되, 상기 탄화수소 그룹중 하나 이상은 할로겐 원자로 치환되어 있으며, p는 0 내지 4의 정수이다.
이들 화합물의 예로는 레소르시놀; 치환된 레소르시놀, 예를 들어 3-메틸레소르시놀, 3-에틸레소르시놀, 3-프로필레소르시놀, 3-부틸레소르시놀, 3-3급-부틸레소르시놀, 3-페닐레소르시놀, 3-쿠밀레소르시놀, 2,3,4,6-테트라플루오로레소르시놀 및 2,3,4,6-테트라브로모레소르시놀; 카테콜; 및 하이드로퀴논 및 치환된 하이드로퀴논, 예를 들어 3-메틸하이드로퀴논, 3-에틸하이드로퀴논, 3-프로필하이드로퀴논, 3-부틸하이드로퀴논, 3-3급-부틸하이드로퀴논, 3-페닐하이드로퀴논, 3-쿠밀하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라메틸하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라-3급-부틸하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라플루오로하이드로퀴논 및 2,3,5,6-테트라브로모하이드로퀴논이 포함된다.
전술된 화학식 1의 화합물 이외에 사용될 수 있는 또다른 방향족 디하이드록시 화합물로는 하기 식의 2,2,2',2'-테트라하이드로-3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비-[1H-인덴]-7,7'-디올이 있다.
Figure 112003020069879-pct00011
이들 방향족 디하이드록시 화합물은 단독으로 또는 2개 이상의 유형의 조합 물 형태로 사용될 수 있다.
폴리카보네이트는 선형 또는 분지형일 수 있다. 또한, 선형 폴리카보네이트와 분지형 폴리카보네이트의 블렌드일 수 있다.
분지형 폴리카보네이트는 다작용성 방향족 화합물을 방향족 디하이드록시 화합물 및 카보네이트 전구체와 반응시켜 수득될 수 있다. 이러한 다작용성 방향족 화합물의 전형적인 예는 미국특허 제 3,028,385 호, 제 3,334,154 호, 제 4,001,124 호 및 제 4,131,576 호에 나열되어 있다. 특정 예로는 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2',2"-트리스(4-하이드록시페닐)디이소프로필벤젠, (α-메틸-α,α',α'-트리스(4-하이드록시페닐)-1,4-디에틸벤젠, α,α',α"-트리스(4-하이드록시페닐)-1,3,5-트리이소프로필벤젠, 플루오로글리신, 4,6-디메틸-2,4,6-트리(4-하이드록시페닐)헵탄-2, 1,3,5-트리(4-하이드록시페닐)벤젠, 2,2-비스-[4,4-(4,4'-디하이드록시페닐)-사이클로헥실]-프로판, 트리멜리트산, 1,3,5-벤젠트리카복실산 및 피로멜리트산이 포함된다. 이들중에서, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄, α,α',α"-트리스(4-하이드록시페닐)-1,3,5-트리이소프로필벤젠 등이 바람직하다.
메틸렌 클로라이드중 25℃에서 측정하는 상기 폴리카보네이트계 수지의 고유 점도에 대해서는 특별한 제한은 없으며, 의도된 적용 분야 및 성형성에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 통상적으로 0.26dL/g 이상, 바람직하게는 0.30 내지 0.98dL/g, 보다더 바람직하게는 0.34 내지 0.64dL/g이다. 점도평균분자량으로서 계산하는 경우, 통상적으로 10,000 이상, 바람직하게는 12,000 내지 50,000, 보다 더 바람직하게는 14,000 내지 30,000이어야 한다. 또한, 상이한 고유 점도를 갖는 폴리카보네이트 수지들의 혼합물이 사용될 수 있다. 점도평균분자량(Mv)은 메틸렌 클로라이드중 25℃에서 측정한 후 하기 마크-호우윈크(Mark-Houwink) 점도 식으로부터 계산하여 확인된다.
η = K × (Mv)a
상기 식에서,
K는 1.23 × 10-4이고,
a는 0.83이다.
본 발명에 사용된 폴리카보네이트계 수지는 공지된 방법에 의해 제조된다. 그 예로는,
(1) 방향족 디하이드록시 화합물 및 카보네이트 전구체(예: 카보닉(carbonic) 디에스테르)를 용융 상태로 에스테르 교환 반응시켜 폴리카보네이트를 합성하는 방법(용해법, melt method), 및
(2) 방향족 디하이드록시 화합물 및 카보네이트 전구체(예: 포스겐)를 용액중에서 반응시키는 방법(계면 방법, interfacial method)이 있다.
이들 제조방법은, 예를 들어 일본 특허출원 공개공보 제 H2-175723 호 및 제 H2-124934 호, 미국특허 제 4,001,184 호, 제 4,238,569 호, 제 4,238,597 호 및 제 4,474,999 호 등에 논의되어 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 폴리카보네이트 이외의 열가소성 수지(A-2)가 또한 폴리카보네이트계 수지(A-1)와 함께 사용될 수 있다.
폴리카보네이트 이외의 열가소성 수지(A-2)
본 발명의 또다른 실시양태에서, 폴리카보네이트 이외의 열가소성 수지(이후 본원에서는 단지 "열가소성 수지"로서 지칭됨)는 폴리카보네이트와 함께 포함될 수 있다. 폴리카보네이트 이외의 임의의 열가소성 수지(A-2)는 열가소성 수지로서 사용될 수 있으며, 이에 대해 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 하기 중합체들로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 수지가 바람직하다.
(1) 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분을 포함하는 중합체
(2) 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분 및 (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분을 포함하는 공중합체
(3) 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분, (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분 및 (c) 고무-유사 중합체를 포함하는 공중합체
(4) 방향족 폴리에스테르
(5) 폴리페닐렌 에테르
(6) 폴리에테르 이미드
(7) 폴리페닐렌 설파이드
상기 나열된 모든 수지는 시판중인 제품으로서 구입할 수 있으며, 제조방법 등에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.
(공)중합체(1)
우선, (a) 방향족 비닐 단량체 성분을 포함하는 중합체(1)가 기술될 것이다.
방향족 비닐 단량체 성분(a)의 예로는 스티렌, α-메틸스티렌, o-, m- 또는 p-메틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 모노브로모스티렌, 디브로모스티렌, 플루오로스티렌, p-3급-부틸스티렌, 에틸스티렌 및 비닐나프탈렌이 포함된다. 본 발명에 사용된 중합체는 이들중 하나의 단독중합체이거나, 또는 2개 이상의 상이한 단량체들의 공중합체일 수 있다. 이들 단량체중에서, 스티렌 및 α-메틸스티렌이 특히 바람직하다. 중합체의 바람직한 예는 스티렌 수지이다.
이 (공)중합체의 제조방법에 대한 특별한 한정은 없으며, 벌크 중합, 용액 중합, 벌크 현탁 중합, 현탁 중합 및 유화 중합과 같은 임의의 공지된 방법이 사용될 수 있다. 목적하는 (공)중합체는 또한 개별적으로 중합된 수지들을 블렌딩하여 수득될 수 있다.
(공)중합체(2)
다음으로, (a) 방향족 비닐 단량체 성분 및 (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분을 포함하는 중합체(2)가 기술될 것이다.
방향족 비닐 단량체 성분(a)의 예는 상기와 동일하다. 비닐 시아나이드 단량체 성분(b)의 예로는 아크릴로니트릴 및 메트아크릴로니트릴이 포함된다. 이들 성분중 하나 이상의 유형이 공중합체내에 포함될 수 있다.
조성비 (a)/(b)에 대한 특별한 한정은 없으며, 적용 분야에 따라 선택되어야 한다. (a)/(b)는 바람직하게는 (a) 50 내지 95중량% 및 (b) 5 내지 50중량%, 더욱 바람직하게는 (a) 65 내지 92중량% 및 (b) 8 내지 35중량%이다.
전술된 중합체의 바람직한 예로는 SAN 수지(스티렌-아크릴로니트릴 공중합 체)가 있다. 이 공중합체의 제조방법에 대한 특별한 한정은 없으며, 벌크 중합, 용액 중합, 벌크 현탁 중합, 현탁 중합 및 유화 중합과 같은 임의의 공지된 방법이 사용될 수 있다. 목적하는 공중합체는 또한 개별적으로 중합된 수지들을 블렌딩하여 수득될 수 있다.
(공)중합체(3)
다음으로, (a) 방향족 비닐 단량체 성분, (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분 및 (c) 고무-유사 중합체를 포함하는 공중합체(3)가 기술될 것이다. 방향족 비닐 단량체 성분(a) 및 비닐 시아나이드 단량체 성분(b)의 예는 상기와 동일하다.
고무-유사 중합체(c)의 예로는 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체, 부타디엔-이소프렌 공중합체, 및 기타 디엔계 고무; 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체, 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체, 에틸렌-메트아크릴레이트, 에틸렌-부틸 아크릴레이트, 및 기타 에틸렌과 불포화 카복실산 에스테르의 공중합체; 아크릴계 에스테르-부타디엔 공중합체, 예를 들어 부틸 아크릴레이트-부타디엔 공중합체, 및 기타 아크릴계 엘라스토머 공중합체; 에틸렌-비닐 아세테이트 및 기타 에틸렌과 지방산 비닐[염]의 공중합체; 에틸렌-프로필렌-헥사디엔 공중합체 및 기타 에틸렌-프로필렌 비공액 디엔 삼원공중합체; 부틸렌-이소프렌 공중합체 및 염화 폴리부타디엔이 포함된다. 이들은 단독으로 또는 조합된 형태로 사용될 수 있다. 바람직한 고무-유사 중합체는 에틸렌-프로필렌 비공액 디엔 삼원공중합체, 디엔 고무 및 아크릴계 엘라스토머 중합체이며, 폴리부타디엔 및 스티렌-부타디엔 공중합체가 특히 바람직하다. 이들중 스티 렌 함량은 바람직하게는 50중량% 이하이다.
이 공중합체(3)는 고무-유사 중합체(c)의 존재하에서 다른 성분들의 그래프트 중합에 의해 수득된 그래프트 공중합체인 것이 바람직하다. ABS 수지(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체), AES 수지(아크릴로니트릴-에틸렌-스티렌 공중합체), ACS 수지(아크릴로니트릴-염화 폴리에틸렌-스티렌 공중합체) 및 AAS 수지(아크릴로니트릴-아크릴계 엘라스토머-스티렌 공중합체)로부터 선택된 수지가 특히 바람직하다.
전술된 (공)중합체(1), 공중합체(2) 및 공중합체(3)의 중량평균분자량(Mw)은 바람직하게는 30,000 내지 200,000이고, 30,000 내지 150,000이 더욱 바람직하며, 30,000 내지 110,000이 특히 바람직하다.
본 발명의 목적이 저해되지 않는 범위에서, 앞서 언급된 성분(a), (b) 및 (c)과 공중합가능한 단량체는 또한 앞서 언급된 (공)중합체(1) 및 공중합체(2) 및 (3)중의 이들 성분과 공중합될 수도 있다. 이러한 공중합가능한 단량체의 예로는, 아크릴산, 메트아크릴산 및 기타 α,β-불포화 카복시산; 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 메트아크릴레이트 및 기타 α,β-불포화 카복시산 에스테르; 말레산 무수물, 이타콘산 무수물 및 기타 α,β-불포화 디카복시산 무수물; 및 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-페틸말레이미드, N-o-클로로페닐말레이미드 및 기타 α,β-불포화 디카복시산 이미드 화합물이 포함된다. 이들 단량체는 단독으로 또는 조합된 형태로 사용될 수 있다.
이 공중합체의 제조방법에 대한 특별한 제한은 없으며, 이는 벌크 중합, 벌크 현탁 중합, 또는 용액 중합에 의해 제조될 수 있다.
방향족 폴리에스테르(4)
방향족 폴리에스테르는 자체로 공지되어 있으며, 또한 중합체의 쇄 단위에 방향족 고리를 갖는 폴리에스테르가 있다. 이들 중합체 및 공중합체는, 주성분이 방향족 디카복시산 및 디올(또는 그의 에스테르-형성 유도체)인 경우 다중축합 반응에 의해 수득된다.
방향족 디카복시산의 예로는 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토-프탈산, 1,5-나프탈렌디카복시산, 나프탈렌-2,5-디카복시산, 나프탈렌-2,6-디카복시산, 비페닐-2,2'-디카복시산, 비페닐-3,3'-디카복시산, 비페닐-4,4'-디카복시산, 비페닐설폰-4,4'-디카복시산, 디페닐이소필리덴-4,4'-디카복시산, 1,2-비스(페녹시)에탄-4,4'-디카복시산, 안트라센-2,5'-디카복시산, 안트라센-2,6-디카복시산, p-터페닐렌-4,4'-디카복시산 및 피리딘-2,5-디카복시산이 포함된다. 테레프탈산이 바람직하다.
이들 방향족 디카복시산은 또한 둘 이상의 유형의 혼합물로서 사용될 수 있다. 또한, 소량인 한, 하나 이상의 지방족 디카복시산(예: 아디프산, 아젤라산, 도데칸디오산 및 세바크산) 또는 하나 이상의 지환족 디카복시산(예: 사이클로헥산디카복시산)이 상기 방향족 디하이드록시산과 혼합될 수 있다.
디올 성분의 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 2-메틸프로판-1,3-디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸 렌 글리콜 및 기타 지방족 디올, 및 사이클로헥산-1,4-디메탄올 및 기타 지환족 디올, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 또한, 소량인 한, 분자량이 400 내지 6000인 하나 이상의 유형의 장쇄 디올, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리-1,3-프로필렌 글리콜 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜이 공중합될 수 있다.
방향족 폴리에스테르의 특정 예로는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌-1,2-비스(페녹시)에탄-4,4'-디카복실레이트, 및 폴리사이클로헥산디메탄올 테레프탈레이트가 포함된다. 이들중, PBT 및 PET가 바람직하다.
폴리페닐렌 에테르(5)
폴리페틸렌 에테르(PPE)는 치환되거나 치환되지 않은 페닐렌 에테르 반복단위를 갖는 공지된 있는 수지이다. 특정 예로는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디메톡시-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디클로로메틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디브로모메틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디톨릴-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디클로로일-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디벤질-1,4-페닐렌) 에테르 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르가 포함된다.
PPE 공중합체는 일부 페닐렌 에테르 반복단위중에 알킬-삼치환된 페닐, 예를 들어 2,3,6-트리메틸페놀을 함유하는 공중합체일 수 있다. 또한, 스티렌 화합물이 PPE에 그래프트되어 있는 공중합체일 수 있다. 스티렌 화합물-그래프트된 폴리페닐렌 에테르는 앞서 언급된 PPE중 하나를 스티렌 화합물, 예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 또는 클로로스티렌과 그래프트 중합시켜 수득한 공중합체를 포함한다. PPE는 GE 플라스틱스 재팬(GE Plastics Japan)에서 노릴(Noryl)(등록상표)로 제조되어 시판중이다.
폴리에테르 이미드(6)
폴리에테르 이미드는 공지된 수지이며, 그의 예로는 GE 플라스틱스 재팬에서 제조된 울템(Ultem)(등록상표)이 있다.
폴리페닐렌 설파이드(7)
폴리페닐렌 설파이드(PPS)는 치환되거나 치환되지 않은 페닐렌 설파이드 반복단위를 갖는 공지되어 있는 수지이다. 그의 예로는 필립스 페트롤리움(Phillips Petroleum), 토소 서스틸(Tosoh Susteel, 철자 불확실함), 토프렌(Tohpren), 쿠레하 케미칼(Kureha Chemical) 등으로부터 입수가능한 화합물을 들 수 있다.
공중합체(1) 및 (3)는 본 발명에서 사용되는 열가소성 수지로서 바람직하며, 이는 HIPS(고충격 폴리스티렌, high impact polystyrene), ABS 수지(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체), AES 수지(아크릴로니트릴-에틸렌-스티렌 공중합체), ACS 수지(아크릴로니트릴-염화 폴리에틸렌-스티렌 공중합체), 및 AAS 수지(아크릴로니트릴-아크릴 엘라스토머-스티렌 공중합체)로부터 선택된 수지를 사용하는 것이 훨씬 더욱 바람직하다. ABS 수지 및 HIPS가 특히 바람직하다.
열가소성 수지(A-2)는 폴리카보네이트계 수지(A1-1)와의 그의 중량비(A-1:A-2)가 99:1 내지 1:99인 것이 바람직하며, 30:70 내지 70:30이 바람직하다.
인산에스테르(B)
하기 화학식의 화합물이 인산에스테르로서 사용된다.
Figure 112003020069879-pct00012
상기 식에서,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30, 바람직하게는 1 내지 5의 탄화수소 그룹이며, 치환되거나 치환되지 않은 방향족 탄화수소 그룹이 바람직하다.
치환된 경우, 치환기의 예로는 알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알킬티오 그룹, 할로겐, 아릴 그룹, 및 아릴옥시 그룹이 포함된다.
여기서 R1, R2, R3 및 R4의 예로는 페닐 그룹, 크레실 그룹, 크실렌 그룹(예를 들어 2,6-크실렌 그룹), 트리메틸페닐 그룹, 에틸페닐 그룹, 쿠밀 그룹 및 부틸페닐 그룹이 포함된다. 그러므로, 탄화수소 그룹이 함유된 경우 생성된 수지 조성물은 특히 우수한 난연성을 가질 것이다.
X는 산소원자 및/또는 질소원자를 함유할 수 있는 C1 내지 C30의 2가 유기 그룹이다. 예를 들어, X는 -O-Y1-O-(여기서, Y1은 치환되거나 치환되지 않은 방향족 탄화수소 그룹이며, 1,4-페닐렌 그룹, 1,3-페닐렌 그룹 등이 바람직하다) 또는 -O- Y2-R5-Y3-O-[여기서, Y2 및 Y3은 치환되거나 치환되지 않은 2가 방향족 탄화수소 그룹이며, 특정 예로는 치환되거나 치환되지 않은 페닐렌 그룹이 있고; R5는 C1 내지 C8의 2가 탄화수소 그룹 또는 옥시 탄화수소 그룹(-R6-O-; 여기서 R6은 C1 내지 C8의 2가 탄화수소 그룹이다)이며, 보다 구체적으로는 C1 내지 C9의 2가 지방족 탄화수소 그룹, 예를 들어 2,2'-폴리프로필렌 그룹이다]이다. X는, 질소원자가 인원자에 직접 결합되어 있는 유기 그룹, 예를 들어 1,4-피페라디닐 그룹(하기 화학식 참조)일 수 있다.
Figure 112003020069879-pct00013
m은 0 내지 5의 정수이다.
바람직한 인산에스테르로는 비스페놀 A 테트라페닐 디포스페이트(BPADP), 트리페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 크레실디페닐 포스페이트, 비페놀 A 테트라크레실 디포스페이트, 레졸시놀 테트라키스(2,6-디메틸페닐) 포스페이트 및 테트라크실릴피페리딘 포스포아미드가 포함된다. 이들중, 비스페놀 A 테트라페놀 디포스페이트(BPADP) 및 비스페놀 A 테트라크레실 디포스페이트가 인산에스테르로서 바람직하다.
상기 인산에스테르(B)를 첨가함으로써 성형품에 우수한 난연성이 얻어질 수 있다.
인산에스테르(B)가 본 발명의 난연성 수지 조성물중에 컴파운딩되는 양은, 수용액이 그 자체로 사용되는 경우 폴리카보네이트계 수지(A-1) 100부당, 또는 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 열가소성 수지(A-2)가 함께 사용될 경우 (A-1)과 (A-2)의 조합된 100부당 바람직하게는 0.5 내지 15중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 10중량부이다. 난연성 효과는 인산에스테르의 양이 0.5중량부 미만인 경우 불충분하고, 20중량부를 초과할 경우 수지 고유의 특징이 손실될 수 있다.
알콕시 그룹-함유 오가노폴리실록산(C)
하기 화학식 B의 평균 조성식으로 표시되는 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산은 화합물(C)의 실리콘으로서 사용된다.
화학식 B
R1 aSi(OR2)bO(4-a-b)/2
상기 식에서,
상기 식에서,
R1은 필수 성분으로서 아릴 그룹을 함유하는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
R2는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며,
a는 0.2 ≤a ≤2.7의 범위이고, b는 0.2 ≤b ≤2.4의 범위이며, a+b는 a+b<3의 범 위이다.
R1의 예는 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 헥실 그룹, 및 다른 알킬 그룹; 비닐 그룹, 프로페닐 그룹, 부테닐 그룹, 및 다른 알케닐 그룹; 페닐 그룹, 비페닐 그룹, 나프탈렌, 및 다른 아릴 그룹; 사이클로헥실 그룹, 사이클로옥틸 그룹, 및 다른 사이클로알킬 그룹; 및 상기 기에서 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 할로겐 원자, 시아노 그룹, 아미노 그룹 등과 치환된 그룹, 예를 들어 클로로메틸 그룹, 3,3,3-트리플루오로프로필 그룹, 시아노메틸 그룹, γ-아미노프로필 그룹, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필 그룹 등을 포함한다. 용이성 또는 합성 또는 입수가능성의 관점에서, 또는 실리콘 화합물의 안전성의 관점에서, 메틸 그룹, 에틸 그룹, 또는 페닐 그룹이 산업적 목적으로 바람직하다.
성분 C인 실리콘 화합물은 R1 그룹 중에서 필수 성분으로서 아릴 그룹(페닐 그룹)를 함유한다. 아릴 그룹 함량(페닐 그룹 함량)은 바람직하게는 20% 이상이다. 상기량 미만에서는 폴리카보네이트계 수지중의 분산성이 불량하고, 연소 동안에 방향족 화합물간의 축합이 발생하는 경향이 더 줄어들고, 연소 효과가 감소된다. 아릴 그룹 함량이 50% 이상인 것이 특히 유리하다. 아릴 그룹 함량이 90%를 넘는 경우, 방향족 그룹 사이의 체적성 장애가 오가노폴리실록산 분자의 공간적 자유를 저하시키고 수지 내에서의 이들의 자유로운 운동을 방해하며, 이는 난연성 효과의 수득을 불가능하게 할 수 있다.
R2의 예는 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 및 헥실 그룹을 포함한다. 메톡시 그룹, 에톡시 그룹, 또는 프로폭시 그룹은 그의 양호한 반응성 및 산업 환경(setting)에서의 취급의 용이성으로 인해 알콕시 그룹으로서 유리하게 사용될 수 있다. 알콕시 그룹은 실란올 그룹(SiOH)일 수 있지만, 실란올은 실리콘 내에서 덩어리를 형성하기 쉽다. 따라서, 실란올의 양을 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명의 한 실시양태에서, 실란올은 알콕시 및 실란올 그룹의 총량을 기준으로 10몰% 미만으로 유지된다.
본 발명의 특징은 인산에스테르를 상기 언급된 알콕시 그룹-함유 오가노폴리실록산중 하나와 함께 사용할 경우 난연성에 극적인 상승작용성 효과가 있다는 것이다. 동일한 효과는 인산에스테르 또는 오가노폴리실록산을 단독으로 첨가할 경우에는 달성될 수 없다.
본 발명에 사용되는 오가노폴리실록산중의 알콕시 그룹은 실리콘 화합물에 활성을 부여하고, 따라서 인산에스테르와 함께 사용될 경우 상승작용성 난연 효과에 기여하는 것으로 생각된다. 한 실시양태에서, 알콕시 몰 대 모든 치환 그룹 몰의 비는 10% 내지 70%의 범위로 유지된다. 다른 실시양태에서는 20% 내지 50%의 범위로 유지된다. 10% 미만인 경우, 오가노폴리실록산의 활성이 너무 낮아 적절한 난연 효과가 달성될 수 없으며, 50%를 초과하는 경우, 오가노폴리실록산 그 자체의 내열성이 감소하여 또한 난연 효과가 저하된다.
한 실시양태에서, 성분 C로서 알콕시 그룹-함유 오가노폴리실록산의 중량평균 분자량은 300 내지 3000이다. 다른 실시양태에서는 300 내지 2000이다. 분자량이 너무 낮은 경우, 오가노폴리실록산이 수지 조성물과 혼합된 후에 성형품 표면 상으로 번지는(bleeding) 경향이 있으므로 난연 효과가 저하될 수 있다. 그러나 분자량이 너무 큰 경우, 오가노폴리실록산의 수지로의 분산성이 불량하여 오가노폴리실록산이 이동하기 곤란하게 되므로 난연 효과가 또한 감소할 수 있다.
본 발명에 사용되는 알콕시 그룹-함유 오가노폴리실론산이 분지된 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 본원에서 "분지된 구조"란 용어는 3 또는 4개의 실록산 잔기가 오가노폴리실록산의 단일 규소 원자에 결합되는 것을 지칭한다. 보다 구체적으로는 하기 구조 단위중 임의의 것이 포함되는 경우를 지칭한다.
Figure 112003020069879-pct00014
상기 식에서,
R1 및 R2는 상기 화학식 B에서 정의된 바와 동일하다.
분지된 구조 이외에도 하기 구조 단위(c-1) 또는 (c-2)가 본 발명에 사용되는 알콕시 그룹-함유 오가노폴리실록산 중에 포함되는 것이 바람직하다.
R1 1Si(OR2)2O0.5 (c-1)
R1 1Si(OR2)O (c-2)
상기 식에서,
R1 및 R2는 상기 화학식 B에서 정의된 바와 동일하다.
또한, 알콕시 그룹-함유 오가노폴리실록산은 분지된 구조 이외에도 하기 구조 단위(c-3) 또는 (c-4)를 포함할 수 있다.
Si(OR2)2O (c-3)
Si(OR2)3O0.5 (c-4)
상기 식에서,
R1 및 R2는 상기 화학식 B에서 정의된 바와 동일하다.
본 발명에 사용되는 알콕시 그룹-함유 오가노폴리실록산은 하기 식에 나타낸 바와 같이 단일 규소 원자에 2개의 탄화수소기가 결합된 이작용성 단위(c-5), 또는 단일 규소 원자에 3개의 탄화수소기가 결합된 일작용성 단위(c-6) 및 (c-7)를 추가로 포함할 수 있다.
R1 2SiO (c-5)
R1 2Si(OR2)O0.5 (c-6)
R1 3SiO0.5 (c-7)
상기 식에서,
R1 및 R2는 상기 화학식 B에서 정의된 바와 동일하다.
상기 식 (c-5) 내지 (c-7)로 표시되는 구조 단위는 85몰% 이하의 양으로 오 가노폴리실록산중에 함유된다. 한 실시양태에서는 50몰% 이하이다. 다량의 이작용성 또는 일작용성 단위가 포함되는 경우, 오가노폴리실록산의 내열성 및 가교결합 활성이 저하되어, 난연성이 감소될 수 있다.
이 오가노폴리실록산은 시판중인 임의의 제품일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 또한, 오가노폴리실록산은 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 오가노알콕시실란 또는 실록산 단위를 형성할 수 있는 오가노클로로실란을 알콕시 반응시키고 가수분해시키고 존재하는 물 및 알콜로 축합반응시켜 목적하는 알콕시 그룹-함유 오가노폴리실록산을 제조할 수 있다.
적하방지제(D)
본 발명의 수지 조성물은 적하방지제를 포함한다. 적하방지제는 연소하는 동안 드립핑을 억제하는 작용을 하는 첨가제이며, 임의의 공지된 제제가 사용될 수 있다. 본 발명에 있어서, 폴리카보네이트계 수지, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 테트라플루오로에틸렌 공중합체(예: 폴리테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체)에서 직물 구조를 형성하는 것은 드립핑을 보다 잘 억제하므로 유리하다.
시판중인 다양한 유형의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 중에, 우수한 분산력을 갖는 것, 예를 들어 PTFE가 유화되어 수용액 등으로 분산된 것, PTFE가 수지(예: 폴리카보네이트 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체)로 캡슐화된 것, 또는 PTFE의 마스터 배치 및 수지(예: 폴리카보네이트 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체)는 폴리카보네이트 조성물로 이루어진 성형품에 우수한 표면 외관을 부여하므로 바람직하다.
또한, 본 발명의 적하방지제(D)로서 상기 언급한 폴리테트라플루오로에틸렌과 함께 폴리페닐렌 에테르(PPE)를 사용할 수 있다.
또한, 적하방지제로서 상기 언급한 폴리테트라플루오로에틸렌과 함께 무기 적하방지제를 사용할 수 있다. 무기 적하방지제의 예로는 실리카, 석영, 알루미늄 실리케이트, 운모, 알루미나, 알루미늄 하이드록사이드, 탄산칼슘, 활석, 규소 탄화물, 규소 질화물, 붕소 질화물, 티탄 산화물, 철 산화물 및 카본 블랙을 포함한다.
적하방지제는, 폴리카보네이트계 수지(A-1)가 단독으로 사용된 경우 폴리카보네이트계 수지(A-1) 100중량부, 또는 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 폴리카보네이트계 수지 이외의 열가소성 수지(A-2)를 함께 사용하는 경우 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 폴리카보네이트계 수지 이외의 열가소성 수지(A-2)의 합량 100중량부를 기준으로, 0.01 내지 10중량부, 바람직하게는 0.05 내지 2중량부, 더욱더 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량부의 양으로 첨가된다.
시판되는 PTFE의 구체적인 예는 테플론(Teflon) 30J(미츠이 듀폰 플루오로케미칼(Mitsui DuPont Fluorochemical)의 등록상표), 폴리플론(Polyflon) D-2C(다이킨 케미칼 인더스트리즈(Daikin Chemical Industries)의 등록상표) 및 아플론(Aflon) AD1(아사히 글래스(Asahi Glass)의 등록상표)를 포함한다.
퍼플루오로알칸설폰산(E)의 알칼리금속(알칼리토금속) 염
퍼플루오로알칸설폰산은 본 발명의 수지 조성물에 성분 (E)로서 사용된다.
퍼플루오로알칸설폰산의 알칼리 금속 염(알칼리 토금속 염)은 바람직하게는 C1-C19, 더욱 바람직하게는 C4-C8 퍼플루오로알칸 기를 갖는 설폰산 금속 염이다. 알칼리 금속(알칼리 토금속)의 예는 나트륨, 칼륨, 리튬, 세슘, 리비듐, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 및 바륨을 포함한다. 이들 중에서, 나트륨 및 칼륨이 바람직하고, 칼륨이 특히 좋다.
퍼플루오로알칸설폰산의 알칼리금속(알칼리토금속) 염의 예는 퍼플루오로부탄설폰산의 나트륨 염, 퍼플루오로부탄설폰산의 칼륨 염, 퍼플루오로메틸부탄설폰산의 나트륨 염, 퍼플루오로메틸부탄설폰산의 칼륨 염, 퍼플루오로-옥탄설폰산의 나트륨 염, 퍼플루오로-옥탄설폰산의 칼륨 염을 포함하며, 이중 칼륨 퍼플루오로부탄설포네이트가 특히 유리하다.
퍼플루오로알칸설폰산(G)[sic]의 알칼리금속(알칼리토금속) 염은 폴리카보네이트 100중량부를 기준으로, 0.01 내지 3중량부, 바람직하게는 0.01 내지 0.1중량부, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.09중량부, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.08중량부의 양으로 사용된다.
기타 성분
본 발명의 수지 조성물은 UV 흡수제, 입체장애 페놀계 산화방지제, 이형 첨가제 등을 추가로 함유할 수 있다. UV 흡수제의 예는 벤조트리아졸계 UV 흡수제, 벤조페논계 UV 흡수제 및 살리실레이트계 UV 흡수제를 포함한다. 이형 첨가제로서 널리 공지된 스테아레이트를 사용할 수 있다.
공지된 첨가제는 또한 목적하는 용도에 의해 요구되는 바와 같이 수지 조성물을 혼합하거나 성형하는 동안에, 이들의 특성이 절충되지 않는 정도로 본 발명의 난연성 수지 조성물에 첨가될 수 있다. 예로는 착색제(카본 블랙 및 티탄 산화물과 같은 안료 및 염료), 충전제, 강화제(유리 섬유, 카본 섬유, 활석, 점토, 운모, 유리 플레이크, 분쇄된 유리, 유리 비드), 윤활제, 가소제, 방염제 및 유동성 개선제가 포함된다.
본 발명의 수지 조성물을 제조하기 위한 방법에 특별한 제한은 없으며, 임의의 공지된 방법이 사용될 수 있다. 특히, 용융 혼합 방법이 유리하다. 소량의 용매를 또한 수지 조성물의 제조시 첨가할 수 있다.
혼합 장치의 예로는 압출기, 밴버리(Banbury) 혼합기, 롤러 및 혼련기를 포함하고, 이들은 연속 또는 배치식으로 작동될 수 있다.
성분을 혼합하는 순서에 특별한 제한은 없다.
본 발명에 관한 난연성 수지 조성물은 뛰어난 난연성을 가지며, 연소될 때 적하되지 않는다.
예를 들어, 본 발명에 관한 난연성 수지 조성물을 사용하여 두께 1/16인치의 시험편을 제조하고, 이를 언더라이터스 래보러토리 코포레이션(Underwriters' Laboratory Corporation)의 편람 94, "물질 분류를 위한 연소 시험(Burn Test for Material Classification)"(이하 UF-94라고 함)에 기재된 시험 방법에 따라 시험하고, UL-94의 V 등급을 매긴 결과, 상기 시험편은 UL-94의 V-0 등급에 합격하였다. UL-94에서의 다양한 V 등급 기준을 하기 표 1에 요약한다.
V-O V-1 V-2
각 샘플의 후불꽃 10초 이하 30초 이하 30초 이하
5개 샘플의 총체적 후불꽃 50초 이하 250초 이하 250초 이하
적하에 의한 면(cotton)의 발화 없음 없음 있음

본 발명에 관한 난연성 수지 조성물은 사출 성형, 압출 성형 또는 취입 성형과 같은 임의의 성형 방법에 의해 목적하는 형상으로 성형될 수 있다.
이러한 방법으로 수득된 성형품은 높은 내열성 뿐만 아니라 우수한 내충격성을 갖고, 또한 우수한 난연성을 가질 것이다. 따라서, 본 발명의 수지 조성물의 성형품은 사무 자동화 기기 및 소비자 전기·전자 상품의 외부 패널, 하우징 재료, 및 전기·전자 장치 부품에 적합하다.
본 발명의 난연성 수지 조성물은 특정한 인산에스테르와 함께 특정한 실리콘 수지를 함유하기 때문에 내충격성 및 성형성을 손상시키지 않으면서 높은 난연성을 제공하고, 염소, 브롬 등으로 구성된 난연제를 함유하지 않기 때문에 연소시 상기 난연제로 인한 할로겐 함유 기체 발생의 위험이 없으므로, 환경 보호의 측면에서도 우수한 성능을 제공한다. 또한, 특정한 에폭시계 안정화제가 첨가되는 경우, 이러한 안정화제는 폴리카보네이트계 수지 자체의 가수분해 저항성을 향상시켜 우수한 착색성 및 내충격성을 갖는 성형품을 제조할 수 있게 한다.
따라서, 상기 난연성 수지 조성물은 텔레비전 세트, 인쇄기, 복사기, 팩시밀리기, 퍼스널 컴퓨터, 및 기타 소비자 전기 장치, 사무 자동화 기기의 하우징 재료 및 부품, 배터리 팩, 액정 반사기, 자동차 내장재 등과 같은 높은 내열성을 요구하 는 용도에 매우 유용하다.
이하, 본 발명을 실시예를 참조로 보다 상세히 설명하지만, 본 발명을 이들 실시예로써 한정하고자 함은 아니다.
달리 특정하지 않는 한, 실시예에서 모든 "부"는 중량부이고 모든 백분율은 중량%이다.
다양한 성분으로 하기 화합물을 사용하였다.
(1) 폴리카보네이트계 수지(PC):
비스페놀 A 폴리카보네이트: 렉산(Lexan; GE 플라스틱스 제팬(GE Plastics Japan)의 상표명); 300℃ 및 1.2kg의 하중에서 측정된 용융 유동 지수: 12.3g/10분; 염화메틸렌중 25℃에서 측정된 고유 점도: 0.49dL/g; 점도 평균 분자량(Mv): 21,760(계산값)
(2) ABS 수지:
20%의 고무 함량 및 2.0g/10분의 MI를 갖는, GE 플라스틱스로부터 시판되는 ABS 수지
(3) 실리콘:
하기 5가지의 실리콘을 사용하였다.
(C-1): Ph1.4(CH3)0.3Si(OCH3)0.8O0.75(Mw=600)
(C-2): Ph1.1(CH3)0.6Si(OCH3)0.7O0.8(Mw=900)
(C-3): Ph0.4(CH3)1.3Si(OCH3)0.9O0.7(Mw=1000)
(C-4): Ph1.2(CH3)0.4Si(OCH3)0.5O0.95(Mw=800)
(C-5): (CH3)1.0Si(OCH3)0.7O1.2(Mw=1200)
(Ph는 페닐기이다)
(4) 인산에스테르 화합물:
비스페놀 A-테트라페닐 포스페이트(BPADP), CR741S(다이하치 케미칼(Daihachi Chemical)의 상표명)
(5) 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE):
폴리플론 D-2C(Polyflon C-2C; 다이킨 케미칼 인더스트리즈(Daikin Chemical Industries)의 상표명). 60%의 PTFE 함량을 갖는, 물에 유화 및 분산된 PTFE 폴리플론 D-2C를 폴리카보네이트계 수지에 대하여 0.5%의 양으로 첨가하였고, 첨가된 실제 PTFE는 0.3%였다. 물은 수지 조성물의 제조 동안 증발되었다.
실시예 1
폴리카보네이트 90중량부, ABS 수지 10중량부, 인산에스테르 1중량부, 알콕시 그룹 함유 유기폴리실록산(C-1) 1중량부 및 PTFE 0.5중량부를 혼합하고, 재팬 스틸 웍스, 리미티드(Japan Steel Works, Ltd.)에 의해 제조된 이축 압출기에 부었다. 혼합물을 300rpm의 스크루 속도 및 240 내지 250℃의 배럴 온도에서 압출하고, 특정 길이로 절단하여 펠릿을 제조하였다. 이들 펠릿을 사용하여 260℃의 배 럴 온도 및 50℃의 성형 온도에서 100톤 사출 성형기로부터 특정 크기의 시험편을 사출 성형하였다. 이렇게 수득된 성형품(두께 1.6mm)에 대해 UL-94에 기재된 난연성 시험을 실시하였다. 연소 시간은 5개 샘플에 대한 합계 연소 시간이다.
ASTM D256에 따라 1/8인치 노치 Izod 충격 강도를 산정하여 내충격성을 측정하였다. ASTM D648에 따라 18.6㎏의 하중 및 2℃/분의 온도 상승 속도에서 127×12.7×6.4㎜ 시험편을 사용하여 하중(HDT)하에서 반사 온도를 측정하였다. 가수분해 특성: 제조된 수지 조성물 중 폴리카보네이트의 초기 중량평균분자량 및 121℃의 100RH 기압하에서 48시간 동안 방치된 수지 조성물 중 폴리카보네이트의 중량평균분자량을 측정하였다. 중량평균분자량의 산정은 GPC에 의해 수행되었다. 또한, 낮은 중량평균분자량은 항-가수분해 특성이 낮음을 의미한다.
이들 결과는 표 2에 나타나 있다.
실시예 2 내지 실시예 5
표 2에 나타낸 조성물을 사용하지 않고, 펠릿을 제조하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 특성을 측정하였다. 이들 결과는 표 2에 나타나 있다.
비교예 1 내지 비교예 7
표 2에 나타낸 조성물을 사용하는 것 이외에도, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 펠릿을 제조하여 특성을 측정하였다. 이들 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112003020069879-pct00015
표 2로부터 명백해진 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 5의 난연성 수지 조성물은 높은 내충격성, 우수한 내열성(HDT), 난연성 및 가수분해 저항성을 갖는다. 반대로, 비교예 4에서와 같이, 페닐 그룹을 함유하지 않은 실리콘과 함께 인산에스테르를 사용하는 경우에는 난연성 효과가 거의 나타나지 않는다.
비교예 1 내지 비교예 3, 비교예 5 및 비교예 6에서는, 하나의 물리적 특성을 수득하면 다른 물리적 특성을 상실하여 난연성, 내열성, 내충격성 및 가수분해 저항성의 바람직한 균형/상승 작용이 없다. 실시예 1(인산에스테르 및 실록산을 함께 사용함)과 실시예 3(실록산은 사용하지 않고 인산에스테르는 많이 사용함)을 비교한 경우, 실록산을 사용하면 보다 소량의 난연제가 사용되는 것으로 밝혀졌다. 결과적으로, 난연성, 내열성, 내충격성 및 가수분해 저항성의 놀랄만한 상승 작용 및 우수한 균형을 달성하였다. 비교예 7에서, 페닐 그룹을 함유한 실리콘만을 사용한 경우에 결과는 부적절한 난연성이었다.
따라서, 인산에스테르를 특정 실리콘과 사용하는 경우, 난연성에 대한 상승 효과가 나타나며, 매우 높은 난연성을 갖는 수지 조성물이 수득되는 것으로 밝혀졌다.

Claims (17)

  1. (a) 폴리카보네이트계 수지(A-1);
    (b) 하기 화학식 A로 표시되는 인산에스테르(B); 및
    (c) 하기 화학식 B의 평균 조성식으로 표시되는 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)을 포함하고,
    상기 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산의 중량평균분자량이 300 내지 3000이고,
    상기 폴리카보네이트계 수지(A-1) 100중량부를 기준으로 상기 인산에스테르(B) 0.5 내지 20중량부 및 상기 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C) 0.05 내지 20중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는,
    폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물:
    화학식 A
    Figure 112008029880380-pct00016
    상기 식에서,
    R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C30 탄화수소이고,
    X는 산소 원자 및/또는 질소 원자를 함유할 수 있는 C1 내지 C30 2가 유기 그룹이고,
    m은 0 내지 5의 정수이다.
    화학식 B
    R1 aSi(OR2)bO(4-a-b)/2
    상기 식에서,
    R1은 아릴 그룹을 함유하는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이며 상기 아릴 그룹의 함량이 20% 이상이고,
    R2는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며,
    a는 0.2 ≤a ≤2.7의 범위이고, b는 0.2 ≤b ≤2.4의 범위이며, a+b는 a+b<3의 범위이다.
  2. (a) 폴리카보네이트계 수지(A-1);
    (b) 폴리카보네이트계 수지 이외의 열가소성 수지(A-2);
    (c) 하기 화학식 A로 표시되는 인산에스테르(B); 및
    (d) 하기 화학식 B의 평균 조성식으로 표시되는 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)을 포함하고,
    상기 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산의 중량평균분자량이 300 내지 3000이고,
    상기 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 폴리카보네이트계 수지 이외의 열가소성 수지(A-2)의 합량 100 중량부를 기준으로 상기 인산에스테르(B) 0.5 내지 20 중량부 및 상기 알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C) 0.05 내지 20 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는,
    폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
    화학식 A
    Figure 112008029880380-pct00017
    상기 식에서,
    R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C30의 탄화수소이고,
    X는 산소 원자 및/또는 질소 원자를 함유할 수 있는 C1 내지 C30의 2가 유기 그룹이고,
    m은 0 내지 5의 정수이다.
    화학식 B
    R1 aSi(OR2)bO(4-a-b)/2
    상기 식에서,
    R1은 아릴 그룹을 함유하는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이며 상기 아릴 그룹의 함량이 20% 이상이고,
    R2는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹이고,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며,
    a는 0.2 ≤a ≤2.7의 범위이고, b는 0.2 ≤b ≤2.4의 범위이며, a+b는 a+b<3의 범위이다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    인산에스테르가 비스페놀 A-테트라페닐 디포스페이트(BPADP) 또는 비스페놀 A 테트라크레실 디포스페이트인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)의 중량평균분자량이 300 내지 2000인 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)이 분지된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)이 실질적으로 실란올 그룹(SiOH)을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)의 R1이 메틸 그룹, 에틸 그룹 또는 페닐 그룹이고, 페닐 그룹의 함량이 20%이상인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    알콕시 그룹 함유 오가노폴리실록산(C)의 R2가 메틸 그룹 또는 에틸 그룹인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  9. 제 2 항에 있어서,
    열가소성 수지(A-2)가, 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분을 포함하는 중합체; 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분 및 (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분을 포함하는 공중합체; 구조 성분으로서 (a) 방향족 비닐 단량체 성분, (b) 비닐 시아나이드 단량체 성분 및 (c) 고무형 중합체를 포함하는 공중합체; 방향족 폴리에스테르; 폴리페닐렌 에테르; 폴리에테르 이미드; 및 폴리페닐렌 설파이드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 수지인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    열가소성 수지(A-2)가 ABS 수지, AES 수지, ACS 수지, AAS 수지 및 폴리스티렌 수 지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 수지인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리카보네이트계 수지(A-1) 100 중량부, 또는 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 열가소성 수지(A-2)의 합량 100 중량부를 기준으로, (D)적하방지제(anti-drip agent) 0.01 내지 10중량부를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    적하방지제가 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리카보네이트계 수지(A-1) 100 중량부, 또는 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 열가소성 수지(A-2)의 합량 100 중량부를 기준으로, (E)퍼플루오로알칸설폰산의 알칼리금속(알칼리토금속) 염 0.01 내지 3중량부를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리카보네이트계 수지(A-1) 100 중량부, 또는 폴리카보네이트계 수지(A-1) 및 열가소성 수지(A-2)의 합량 100 중량부를 기준으로, 에폭시계 안정제(F) 0.01 내지 5중량부를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    에폭시계 안정제(F)가 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카복실레이트 또는 비스-(3,4-에폭시시클로헥실)아디페이트인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 난연성 수지 조성물.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 따른 난연성 수지 조성물로부터 형성된 전기장치 또는 전자장치의 부품.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 따른 난연성 수지 조성물로 구성된 성형품.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2378922C (en) * 2002-01-16 2009-01-27 Rutgers, The State University Of New Jersey Compositions and methods of making plastic articles from polymer blends containing polyethylene
DE10257081A1 (de) * 2002-12-06 2004-06-24 Bayer Ag Flammwidrige Polycarbonat-Zusammensetzungen mit Phosphor-Silizium-Verbindungen
ES2221800B2 (es) * 2003-06-16 2005-07-01 Unex Aparellaje Electrico S.L. Composicion extrusionable de resina sintetica.
JP3913728B2 (ja) * 2003-11-05 2007-05-09 ポリプラスチックス株式会社 熱可塑性樹脂組成物及びその射出成形体
CN1914279B (zh) * 2003-12-19 2010-05-05 日本电气株式会社 阻燃热塑性树脂组合物
KR100646536B1 (ko) 2005-03-24 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 원통형 리튬 이차 전지
US20070191519A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-16 General Electric Company Halogen-free polycarbonate compositions and articles formed therefrom
KR100699560B1 (ko) 2006-02-16 2007-03-23 충주대학교 산학협력단 저온 내충격성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
CN101173089B (zh) * 2006-10-31 2011-05-04 佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司 一种改性pc/abs合金
US7791198B2 (en) 2007-02-20 2010-09-07 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including a coupling region which includes layers of aluminum and copper alloys
JP5305631B2 (ja) * 2007-10-25 2013-10-02 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物、ポリカーボネート樹脂成形品及びその製造方法
WO2009078725A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Dow Global Technologies Inc. Fire retardant composition
WO2010142519A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-16 Huntsman International Llc Flame retardant thermoplastic composition
KR20120075076A (ko) 2010-12-28 2012-07-06 제일모직주식회사 이형성 및 외관 특성이 우수한 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
CN102964794A (zh) * 2012-11-23 2013-03-13 张家港顺昌化工有限公司 一种阻燃材料的制备方法
CN103013088A (zh) * 2012-12-29 2013-04-03 东莞市奥能工程塑料有限公司 一种高刚性聚碳酸酯复合材料及其制备方法
US10196517B2 (en) * 2013-05-01 2019-02-05 Sabic Global Technologies B.V. Interior train components having low smoke and low heat release, and methods of their manufacture
US9459423B2 (en) 2013-11-12 2016-10-04 Corning Cable Systems Llc Fire resistant optical communication cable using ceramic-forming fibers
CN107636073A (zh) * 2015-05-18 2018-01-26 奥伯尼国际有限责任公司 硅酮成分和含氟聚合物添加剂对改进聚合物组合物的性质的用途
KR101950062B1 (ko) * 2015-12-30 2019-02-19 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
US10680095B2 (en) 2018-06-15 2020-06-09 Semiconductor Components Industries, Llc Power device having super junction and schottky diode

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294655A (en) * 1992-05-15 1994-03-15 General Electric Company Polyphenylene ether electrical insulation compositions
US5658974A (en) * 1994-10-14 1997-08-19 Bayer Ag Flameproofed, thermoplastic polycarbonate moulding compounds
JP2000159996A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリカーボネート系難燃樹脂組成物

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS521724B2 (ko) * 1973-04-05 1977-01-18
US5087521A (en) * 1984-08-09 1992-02-11 At&T Bell Laboratories Modified polymer containing articles
DE3728924A1 (de) * 1987-08-29 1989-03-09 Bayer Ag Flammwidrige, thermoplastische formmassen auf basis von polycarbonat, polyalkylenterephthalat, pfropfcopolymerisat, fluoriertem polyolefin und phosphorverbindung
US5449710A (en) * 1993-05-18 1995-09-12 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Flame retardative polycarbonate resin composition
EP0683209A3 (en) * 1994-05-19 1997-05-21 Gen Electric Flame retardant polyamide compositions.
TW377367B (en) * 1994-06-21 1999-12-21 Asahi Kasei Corp Aromatic polycarbonate-styrene polymer resin composition
KR19980702744A (ko) * 1995-03-03 1998-08-05 야마모또 가즈모또 스티렌 수지용 난연제 및 그것으로 이루어진 수지 조성물
US6329451B2 (en) * 1996-04-08 2001-12-11 Kaneka Corporation Flame retardant plastic resin composition
SG70113A1 (en) * 1997-08-28 2000-01-25 Gen Electric Flame retardant polyester composition
EP0918073B1 (en) * 1997-11-19 2006-01-18 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Flame retardant resin compositions
JP2000178422A (ja) * 1998-12-21 2000-06-27 Toray Ind Inc 電気製品ターミナル部材用難燃性ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物およびそれからなる電気製品ターミナル部材
JP3891382B2 (ja) * 1999-05-24 2007-03-14 住友ダウ株式会社 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294655A (en) * 1992-05-15 1994-03-15 General Electric Company Polyphenylene ether electrical insulation compositions
US5658974A (en) * 1994-10-14 1997-08-19 Bayer Ag Flameproofed, thermoplastic polycarbonate moulding compounds
JP2000159996A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリカーボネート系難燃樹脂組成物

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