KR100868149B1

KR100868149B1 - 우수한 내황변성 및 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물

Info

Publication number: KR100868149B1
Application number: KR1020070137799A
Authority: KR
Inventors: 구명술; 안태진; 송지영; 김삼중; 권영록; 이준희; 도 김
Original assignee: 주식회사 삼양사
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2008-11-12
Also published as: KR20080061310A

Abstract

본 발명은 초대형 LCD TV 및 초대형 인포메이션 디스플레이의 백라이트 유닛 몰드 프레임용으로 사용하기에 특히 적합한 우수한 내황변성 및 난연성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.

내황변성, 난연성, 폴리카보네이트, 티타늄 다이옥사이드

Description

우수한 내황변성 및 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물{Polycarbonate resin composition with an excellent UV resistance and flame-resistance}

본 발명은 우수한 내황변성(UV resistance) 및 우수한 난연성을 갖는 폴리카보네이트계 수지 조성물에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 열가소성 폴리카보네이트 수지에 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지, 변성 불소계 수지인 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드(THV) 삼원공중합체 수지, 폴리알킬메타크릴레이트 수지 및 티타늄 다이옥사이드를 첨가하여 초대형 LCD TV 및 초대형 인포메이션 디스플레이의 백라이트 유닛 몰드 프레임용으로 사용하기에 특히 적합한 내황변성, 난연성, 및 광반사율이 우수하면서도 사출 시 스플레이 발생과 충격성 저하 현상이 발생하지 않는 난연성 고백색의 폴리카보네이트계 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리카보네이트 수지는 일반적으로 다른 수지에 비해 내충격성, 내열성, 자기소화성, 투명성, 치수 안정성 등이 매우 우수하여 전기/전자 분야의 외장 및 내장 부품으로 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 일반적인 고백색 난연 폴리카보네이트 수지는 높은 UV 에너지에 의한 황변 현상이 심하여 고광택, 고반사율이 요구 되는 전기/전자 분야에 적용하기 어려운 문제가 있다. 특히 이러한 고백색 폴리카보네이트 수지의 황변 현상으로 인하여, 기존의 LCD 모니터 및 소형 LCD 백라이트 유닛(backlight unit)에서보다 100~1000배 강한 UV를 사용하는 대형 LCD TV 및 대형 LCD 인포메이션 디스플레이의 백라이트 유닛 등의 용도에는 적합하지 않다. 특히, 내황변성 테스트 장비는 일반적인 내후성(weatherability) 테스트에 사용되는 UV 세기(intensity)에 비해 100~1000배 강한 UV를 사용하기 때문에 기존의 LCD 모니터 및 대형 LCD TV의 백라이트 유닛 용도로 사용되어 오던 일반적인 고백색의 폴리카보네이트 수지는 낮은 내황변성으로 인하여 사용에 제약이 있다. 그리고, 대형 LCD 백라이트 유닛은 사출물이므로 유닛의 재료 수지는 사출 시 스플레이(splay; 줄무늬긁힘)와 충격성 저하 등의 현상이 발생하여서는 안되며, LCD TV 및 DID(Digital Information Display)에서 우수한 화질을 나타내기 위하여 광반사율 또한 우수해야 한다. 또한, 전기/전자 부품에 적용하기 위해서는 우수한 난연성을 갖는 수지가 필요하다.

대형 LCD TV 백라이트 유닛용 제품에 대한 대한민국 공개특허 2006-0037367호는 내황변성과 고반사율을 나타내기 위하여 다량의 산화티타늄을 폴리카보네이트 중합 시 첨가하여 수지 조성물을 제조하고 압출공정을 통해 내황변성과 고반사율을 가진 광확산 시트를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 수지 조성물을 초대형 LCD TV 및 초대형 인포메이션 디스플레이 백라이트 유닛용 사출품에 적용할 경우 내황변성의 부족으로 인하여 화질 및 내구성이 심하게 저하되며, 또한 스플레이 현상에 의한 표면 불량으로 표면 반사율이 낮아진다.

이에 따라, 본 발명자들은 특히 초대형 LCD TV 및 초대형 인포메이션 디스플레이의 백라이트 유닛 몰드 프레임용으로 사용하기에 적합하도록 내황변성, 난연성, 및 광반사율이 우수하면서도 사출 시 스플레이 발생과 충격성 저하 현상이 없는 난연성 고백색의 폴리카보네이트 수지를 개발하고자 하였다.

그 결과, 변성 불소계 수지인 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드(THV) 수지, 폴리알킬메타크릴레이트 수지, 및 티타늄 다이옥사이드와 임의 성분인 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지를 일정 함량 포함할 경우 폴리카보네이트 수지가 초대형 LCD TV 및 초대형 인포메이션 디스플레이의 백라이트 유닛용으로 사용할 수 있을 정도의 내황변성, 난연성, 광반사율 등의 특성을 갖는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 100J/cm² 이상의 높은 에너지량으로 자외선을 조사하였을 경우에도 우수한 내황변성 및 난연성을 가지며, 대형 LCD TV 백라이트 유닛용 사출품을 제조할 때도 스플레이 현상과 충격성 저하 현상이 전혀 없는 난연성 고백색 폴리카보네이트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 열가소성 폴리카보네이트 10~90중량부, 폴리에틸렌테레탈레이트 수지 5~40 중량부, 변성 불소계 수지인 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필 렌-비닐리덴플루오라이드(THV) 삼원공중합체 수지 0.1~10 중량부, 폴리알킬메타크릴레이트 수지 1~10 중량부, 및 티타늄 다이옥사이드 10~30 중량부를 포함하는 내황변성 및 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 폴리카보네이트 조성물에 폴리에틸렌테레탈레이트 수지 5~40 중량부를 추가로 포함하는 내황변성 및 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면, 높은 에너지의 UV 환경하에 장시간 노출되어도 황변현상의 발생이 현저히 낮아 높은 광반사율을 유지할 수 있고, 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 대형 LCD TV 백라이트 유닛용 사출품 제조시 스플레이 현상과 충격성 저하 현상이 없는 난연성 고백색 폴리카보네이트를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물의 구성성분을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(A) 열가소성 폴리카보네이트

본 발명에 따른 열가소성 폴리카보네이트(A)는 방향족 폴리카보네이트로서, 선형 폴리카보네이트 수지, 분지화된 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르-카보네이트 수지, 실리콘계 수지가 공중합된 코폴리카보네이트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리카보네이트이다.

구체적으로, 방향족 폴리카보네이트 수지(A)는, 예를 들어 2가 페놀류, 카보 네이트 전구체 및 분자량 조절제 등으로부터 제조된다.

상기 2가 페놀류는 하기 [화학식 1]의 구조로부터 유도되는 모든 물질이 될 수 있다.

[화학식 1]

(상기 식에서, X는 알킬기, 또는 작용기가 전혀 없는 경우이거나, 설파이드, 에테르, 설폭사이드, 설폰 및 케톤과 같은 작용기들 또는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 나타내고, 바람직하게는 X는 1 내지 10개의 탄소를 함유하는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 나타낸다. R₁과 R₂는 수소, 할로겐 원자, 직선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 나타낸다. n 및 m은 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.)

구체적으로, 상기 2가 페놀류에는 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)나프틸메탄, 비스(4-히드록시페닐)-(4-이소부틸페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1-에틸-1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판, 1-페닐-1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1-나프틸-1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,2-비스(4-히드록시페닐)에탄, 1,10-비스(4-히드록시페닐)데칸, 2-메틸-1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(비스페놀 A) 등이 있으며, 이중 대표적인 것은 상기한 비스페놀 A이다.

상기 카보네이트 전구체는, 폴리카보네이트 수지의 또 다른 단량체로서, 포 스겐(카보닐 클로라이드)을 적용하는 것이 바람직하며, 카보닐 브로마이드, 비스 할로 포르메이트, 디페닐카보네이트 또는 디메틸카보네이트 등을 사용할 수 있다.

상기 분자량 조절제는 이미 공지되어 있는 물질 즉, 폴리카보네이트 수지 제조에 사용되는 모노머와 유사한 단일작용성 물질(monofunctional compound)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 페놀을 기본으로 하여 그 유도체들(예를 들면, 파라-이소프로필페놀, 파라-터트-부틸페놀, 파라-쿠밀페놀, 파라-이소옥틸페놀, 파라-이소노닐페놀 등)을 사용할 수 있고, 그 밖에 지방족 알콜류 등 여러 종류의 물질을 사용할 수 있으며, 이들 중 파라-터트-부틸페놀(PTBP)을 적용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 방향족 폴리카보네이트 수지(A)는, 메틸렌 클로라이드 용액에서 측정한 점도 평균 분자량(Mv)이 17,000 내지 25,000인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 19,000 내지 21,000의 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

폴리카보네이트 수지의 점도 평균분자량이 17,000 미만이면 충격강도와 인장강도가 저하되고, 분자량이 25,000을 초과하면 용융점도의 상승으로 수지의 가공 시에 고온의 성형 조건으로 인해 스플레이 현상과 폴리카보네이트 수지의 열분해에 의한 충격성 저하가 발생된다.

본 발명에서 사용되는 방향족 폴리카보네이트 수지(A)로는 단일중합체(homopolymer), 공중합체(copolymer), 또는 이들의 블랜드 형태가 모두 이용될 수 있다.

또한, 이상의 방향족 폴리카보네이트 수지(A)는 에스테르 전구체, 예컨대 2 관능 카르복실산 존재하에 중합 반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지 또는 실리콘계 수지가 공중합된 코폴리 카보네이트로 일부 또는 전부를 대체하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 수지 조성물에서 방향족 폴리카보네이트 수지의 함량은 10 내지 90중량부이다. 함량이 10 중량부 미만이면 난연성 및 충격성이 저하되며, 90 중량부를 초과하면 황변현상이 심해지는 문제가 발생한다.

(B) 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드 (TFE-HFP-VF, THV) 삼원공중합체 수지

본 발명에 따른 수지 조성물에서 변성 불소계 수지인 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드(TFE-HFP-VF: THV) 공중합체 수지(B)는 높은 UV 에너지에 의한 황변현상 및 표면 균열을 방지하기 위하여 사용한다. 일반적으로 수지는 가스 차단성이 높아 연료 호스로 많이 사용되고 있다. 본 발명에서는 삼원공중합체 수지의 또 다른 특성인 높은 UV 에너지에 대한 우수한 내황변성을 활용한다. 변성 불소계 수지인 삼원공중합체 수지 중 테트라플루오로에틸렌(TFE)은 난연성에 기여하고, 헥사플루오로프로필렌(HFP)과 비닐리덴플루오라이드(VF)는 UV 에너지에 의한 황변과 표면 균열에 대한 우수한 저항성을 나타낸다. TFE와 HFP가 없는 구조를 가지는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)는 난연성이 없고 내황변성이 낮은 특성을 나타낸다. THV 삼원공중합체 수지에 있어서, 테트라플루오로에틸렌 : 헥사플루오로프로필렌 : 비닐리덴플루오로라이드의 중량비는 1~99 : 1~99 : 1~99이다.

본 발명에서 변성 불소계 수지인 THV 공중합체 수지의 함량은 0.1~10 중량부이며, 0.5~7 중량부인 것이 가장 바람직하다. 변성 불소계 수지인 THV 공중합체 수지를 0.1 중량부 미만 사용한 경우 내황변성과 난연성이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하여 사용할 경우 폴리카보네이트 수지와의 박리현상이 발생할 수 있으며 사출 시 스플레이 현상 및 내열도 저하를 야기할 수 있다.

(C) 폴리알킬메타크릴레이트 수지

본 발명의 폴리알킬메타크릴레이트는 알킬아크릴레이트 모노머 또는 알킬 메타크릴레이트 모노머 중 1종 이상으로부터 제조되는 중합체이며, 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리데실메타크릴레이트, 폴리도데실메타크릴레이트 또는 폴리트리데실메타크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 또한, 더욱 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 수지 조성물 중 폴리알킬메타크릴레이트 수지의 함량은 1~10 중량부이며, 2~7 중량부인 것이 가장 바람직하다. 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 1 중량부 미만으로 사용할 경우 폴리카보네이트 수지 조성물의 열에 대한 내황변성이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하여 사용할 경우 수지 조성물의 난연성이 저하되며, 충격성 및 사출 시 제품 표면에 스플레이 현상이 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 폴리알킬메타크릴레이트 수지(C)는 열에 대한 내황변성을 증가시키고, 폴리카보네이트 수지(A)와 변성 불소계 수지인 삼원공중합체 수지(B)와의 블렌드를 위한 상용화제 역할을 한다.

(D) 티타늄 다이옥사이드

본 발명에서는 일반적인 티타늄 다이옥사이드를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 오르(ore)로부터 염산법에 의해 제조되는 루타일(rutile) 타입으로 코어에 무기계 표면처리제로 처리된 무기 코팅층, 유기계 표면처리제로 처리된 유기코팅층 또는 상기 유/무기계로 처리되어 유/무기 코팅층을 가지는 것을 사용할 수 있다.

보다 바람직하게는 굴절지수가 가장 높은(2.73) 루타일 타입의 티타늄 다이옥사이드로서, 무기계 코팅층의 함량은 2% 이하인 것을 사용할 수 있다. 즉, 무기계 코팅층은 전혀 없거나 있어도 2% 이하로 처리된 코팅층을 가지는 티타늄 다이옥사이드를 사용하는 것이 바람직하다.

무기계 함량이 2%를 초과하는 경우 수분을 쉽게 흡수하여 제품 제작 시 심한 스플레이를 유발하고 폴리카보네이트의 분해를 유발해서 제품의 물성을 저하시키는 이유가 되기도 한다.

티타늄 다이옥사이드의 유기 코팅층의 함량은 특별히 한정하지 않는다. 유기 코팅층은 분산성과 열안정성을 향상시키며, 그 구성은 용도에 따라 1개 또는 2개의 코팅층으로 형성되어 있다.

또한, 본 발명에서는 2개의 유기 코팅층을 가지고 티타늄 다이옥사이드를 사용하는 것이 바람직하며, 이는 분산성과 열안정성을 향상시키는 역할을 한다. 유기 코팅층이 1개일 경우에는 분산성과 열안정성을 급격히 저하시켜 물성 저하 및 색상 변질 등이 발생될 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 티타늄 다이옥사이드는 입경이 0.15~0.25μm인 것을 특징으로 한다.

상기 무기계 표면처리제로는 알루미늄, 지르콘, 아연, 규소 등의 산화물을 사용할 수 있으며, 유기계 표면처리제로는 실란 또는 유기 실록산 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 수지 조성물에서 티타늄 다이옥사이드의 함량은 10~30 중량부이며, 15~25 중량부인 것이 가장 바람직하다. 티타늄 다이옥사이드를 10 중량부 미만으로 사용할 경우 100J/cm2 이상의 높은 UV 에너지에 대한 내황변성이 저하되며, 30 중량부를 초과하여 사용할 경우에는 내열성 및 분산성이 저하됨과 동시에 사출 시 스플레이 현상이 심하여 고광택, 고반사를 요구하는 초대형 LCD TV 백라이트 유닛용으로는 사용할 수가 없다.

(E) 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지

본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은 내황변성을 더욱 향상시키기 위하여 선택적으로 디카르복실산(dicarboxyl acid)과 디올(diol) 화합물의 중합에 의하여 제조된 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지를 추가로 포함할 수 있다. 상기 디카르복실산 화합물로는 테레프탈산, 이소프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,3-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-바이페닐디카르복실산, 4,4'-디벤질디카르복실산 등이 있다. 이 중 테레프탈산, 이소프탈산 또는 그의 혼합물이 바람직하다. 상기 디올 성분의 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸 글리콜, 2,2,4,4- 테트라메틸-1,3-시클로부탄디올 등이 있으며, 이 중 에틸렌 글리콜이 바람직하다.

본 발명에 따른 수지 조성물에서 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지는 선택적 구성성분으로서 5~40 중량부의 범위로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 15~30 중량부 사용할 수 있다. 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지를 40 중량부 초과하여 사용할 경우 난연성 및 충격성 저하, 및 사출시 불량 발생률이 높아지며, 냉각시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제가 발생한다.

또한, 본 발명에 따른 수지 조성물은 통상적으로 첨가되는 난연제, 난연보조제, 자외선 흡수제, 열안정제, 산화방지제, 활제 등을 (A)~(E)로 이루어진 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 1~10 중량부 더 포함할 수 있다.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예

아래의 실시예와 비교예에서 사용된 각 성분들의 사양은 아래와 같다.

(A) 점도평균분자량이 약 20,000인 비스페놀 A형 선형 폴리카보네이트(TRIREX, 삼양사)

(B) 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 비닐리덴플루오라이드의 삼원공중합체

(C) 폴리메틸메타크릴레이트

(D) TiO2: 루타일 타입의 티타늄 다이옥사이드에 무기계 표면처리 없이 제1 유기 피복을 실란으로 하고 제2유기 피복을 유기실록산으로 처리한 티타늄 다이옥사이드. 입자 크기는 0.20~0.25μm 임.

(E) 테레프탈산과 에틸렌 글리콜의 공중합체

(F) 기타 첨가제: 인산 에스테르계 난연제, 불소계 난연보조제, 및 자외선 흡수제의 혼합 첨가제.

수지 조성물의 제조

슈퍼 믹서에서 약 2분간 표 1, 2, 4, 5에 기재된 성분들을 각 함량별로 혼합하고 이를 압출기 호퍼에 투입하여 펠렛을 제조하였다. 압출기(Japan Steel Works 사 제품)는 12배럴의 30mm 압출기를 이용하였다. 200RPM에 용융온도는 280℃를 기준으로 하여 부분별 설정하였다. 이렇게 제조된 펠렛을 사출기를 이용하여 270℃에서 칼라 시편, 난연 시편, 충격 테스트 시편으로 제작하였다. 내황변 테스트는 각각 50~150mW 세기의 UV를 일정 시간 조사하여 총 UV 조사량이 100J/cm2 및 130J/cm2 이며, 동시에 70℃~80℃ 열을 가할 수 있는 장비에서 테스트하였고, 충격성은 ASTM D256에 의거하여 Notched IZOD IMPACT TESTER로 측정하였다. 열변형 온도(HDT)는 ASTM D648에 의거하여 18.6kgf 의 하중에서 측정하였다. 그리고 난연성은 UL94의 수직연소 테스트 법에 의거하여 측정하였다.

실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 조성은 <표 1>, <표 2>, <표 4> 및 <표 5>와 같고, 각 펠렛에 대한 내황변성, 난연성, 열변형 온도, 충격성 측정 결과는 <표 3> 및 <표 6>에 나타내었다.

아래의 표 3은 실시예 1~7 및 비교예 1~7에 따른 시편의 내황변성, 난연성 및 내열성 측정 결과를 나타내는 것이다.

표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1, 4, 7에서 THV 삼원공중합체 수지(B)의 함량이 증가할수록 내황변성과 난연성이 현저하게 향상되었다. 그러나, 비교예 1과 같이 본 발명에 따른 수지 조성물의 필수 성분인 THV 삼원공중합체 수지(B)와 폴리메틸메타크릴레이트 수지(C)를 포함하지 않을 경우 내황변성이 크게 저하되어 일반용 등급의 수지 조성물을 얻을 수 밖에 없었다.

또한, 비교예 2와 같이 THV 삼원공중합체 수지(B)의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 열악한 내황변성과 난연성이 나타났으며, 비교예 3과 같이 (B) 성분의 함량이 10 중량부를 초과할 내황변성과 난연성은 향상되지만 내열성이 크게 저하됨을 알 수 있다.

비교예 4에서 폴리메틸메타크릴레이트 수지(C)의 함량이 1 중량부 미만일 경우 난연성과 내열성을 향상되지만 내황변성이 크게 저하됨을 알 수 있다. 반면, 비교예 5와 같이 폴리메틸메타크릴레이트 수지(C)의 함량이 10 중량부를 초과할 경우에는 높은 내황변성을 나타내지만 난연성과 내열성이 열악하여, 대형 LCD TV 백라이트 유닛 용도에 적용하기 어려운 수준의 결과를 나타내었다.

실시예 3~5에서 (D) 성분인 티타늄 다이옥사이드의 첨가 함량이 증가할수록 내황변성과 난연성이 향상되었으며, 내열도는 조금씩 낮아지는 경향을 보였다.

비교예 6에서와 같이 티타늄 다이옥사이드(D)의 함량이 10 중량부 미만일 때는 낮은 내황변성이 나타난 반면 비교예 7에서와 같이 티타늄 다이옥사이드의 함량이 30중량부를 초과할 때는 낮은 내열성이 나타났다.

* X: 스플레이 현상과 표면 박리현상이 발생되지 않음

** O: 스플레이 현상과 표면 박리현상이 발생함

표 6으로부터 비교예 8과 같이 본 발명의 구성성분 중 THV 삼원공중합체 수지(B), 폴리메틸메타크릴레이트 수지(C), 및 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지(E) 성분이 없는 경우 제조된 수지는 내황변성이 크게 저하된 일반용 등급의 조성물을 얻을 수 있었다. (C) 성분은 폴리카보네이트 수지(A) 성분과 (B)성분의 혼련성을 향상시키기 위한 성분이다.

또한, 표 6으로부터, 실시예 8, 12, 16에서 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지(E)성분인 테레프탈산과 에틸렌 글리콜의 공중합체의 함량이 5, 20, 및 40 중량부로 증가함에 따라, 높은 UV 에너지(130J/cm2)에 대한 내황변성이 현저하게 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 이 경우 난연성은 (E)성분의 함량이 40 중량부까지 증가할수록 조금씩 저하되나 V-0를 유지함을 확인하였다.

반면, 비교예 9와 같이 (E)성분 함량이 5 중량부 미만인 경우에는 내황변성이 저하되었고, 비교예 10과 같이 (E) 성분 함량이 40 중량부를 초과하는 경우에는 탁월한 내황변성을 얻을 수 있었지만 사출 시 수지 분해가 발생하여 난연성과 내충격성이 급격히 저하되었다.

또한, 실시예 9, 12, 15에서 THV 삼원공중합체 수지(B)성분의 함량이 0.1, 5, 10 중량부로 증가함에 따라 높은 UV 에너지(130J/cm2)에 대한 내황변성이 크게 향상되었다.

반면, 비교예 11과 같이 (B) 성분 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 내황변성과 난연성이 저하되었고, 비교예 12와 같이 10 중량부를 초과하는 경우에는 뛰어난 내황변성 및 난연성 결과를 얻을 수 있지만 사출 제품의 표면에 스플레이 현상이 발생함과 동시에 폴리카보네이트와의 혼련성 부족으로 인한 박리현상이 발생하는 문제가 있었다.

실시예 10, 12, 14에서 폴리메틸메타크릴레이트 수지(C) 성분은 폴리카보네이트(A)와 THV 삼원공중합체 수지(B)성분과의 혼련성 향상을 위해 첨가하였는데, (C) 성분 함량이 1 중량부에서 10 중량부로 증가함에 따라 높은 UV 에너지(130J/cm2)에 의해 발생되는 열에 대한 내황변성이 향상됨을 알 수 있었다.

반면, 비교예 13과 같이 (C) 성분 함량이 1 중량부 미만일 때 난연성과 내충격성은 향상되지만 내황변성이 저하되었고, 비교예 14와 같이 (C) 성분 함량이 10 중량부를 초과할 경우에는 높은 내황변성을 나타내지만 난연성과 내충격성이 낮아 얻어진 수지가 초대형 LCD TV 백라이트 유닛 용도로는 부적합하며, 제품 사출 시 표면에 심한 스플레이 현상으로 인하여 광반사율을 현저히 저하시켜 LCD TV의 화질을 저하시킨다.

실시예 11~13에서 티타늄 다이옥사이드(D)성분은 본 발명의 함량 범위인 10~30 중량부의 범위 내에서 함량이 증가할수록 내황변성과 난연성이 향상되었다. 그러나, 이 경우 내충격성은 조금 낮아지는 경향을 보였다.

비교예 15와 같이 (D) 성분의 함량이 10 중량부 미만일 때는 낮은 내황변성이 나타났으며, 비교예 16과 같이 30 중량부를 초과할 때는 낮은 내충격성과 사출 제품의 표면에 심한 스플레이 현상이 나타났다.

Claims

(A) 열가소성 폴리카보네이트 10~90 중량부

(B) 변성 불소계 수지인 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드(THV) 삼원공중합체 수지 0.1~10 중량부,

(C) 폴리알킬메타크릴레이트 수지 1~10 중량부, 및

(D) 티타늄 다이옥사이드 10~30 중량부를 포함하는 우수한 내황변성 및 난연성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물에 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지(E) 5~40 중량부를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 티타늄 다이옥사이드(D)는 루타일 타입으로 무기 또는 유기 표면처리제로 표면처리되어 무기 코팅층, 유기 코팅층, 또는 유기와 무기혼성 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
제3항에 있어서, 상기 티타늄 다이옥사이드(D)는 2% 이하의 무기 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물 100 중량부에 대하여 난연제, 난연 보조제, 자외선 흡수제, 열안정제, 산화방지제, 및 활제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 1~10 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품.