KR102110431B1 - 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트 수지 30 내지 80 중량%, 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min인 코폴리카보네이트 수지 10 내지 60 중량%, 충격보강제 0.1 이상 내지 5 미만 중량%, 비결합성(non-bonding type) 유리섬유 1 이상 내지 10 미만 중량% 및 인계 난연제 1 내지 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 동등 이상의 용융지수, 충격강도 및 난연성을 제공하면서도, 저변형 특성 및 표면 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다.

Description

폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품{POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동등 이상의 용융지수, 충격강도 및 난연성을 제공하면서도, 저변형 특성 및 표면 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 상온에서 높은 내충격성을 가져 충격강도 등과 같은 기계적 물성이 우수하고, 난연성, 내열성 등 열적 물성이 우수하며 치수 안정성이 높은 비결정성 열가소성 수지로 잘 알려져 있고, 상기 폴리카보네이트 수지에 유리 섬유 등의 무기 충진제로 보강하여 더욱 우수한 물성을 구현하기 위한 연구들이 진행되고 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 상기와 같은 특성들로 인해 TV, OA 기기 및 IT 기기 등의 전기·전자 제품의 하우징 소재 등 다양한 응용 분야에 널리 사용되고 있고, 최근에는 스마트폰 및 태블릿 PC와 같은 휴대용 IT 기기 등의 하우징 소재로 활용되고 있다.
이와 관련하여, 상기 태블릿 PC의 하우징은 스마트폰에 비해 대형화되고, 슬림(slim)함을 유지할 것이 요구된다. 하지만, 스마트폰에 사용되는 비보강 폴리카보네이트 수지를 사용할 경우, 휨 현상이 심해지는 문제가 있고, 이러한 휨 등의 변형을 방지하기 위해 통상의 결합성(bonding type) 유리섬유 등의 무기 충진제를 도입할 경우, 충격강도가 매우 저하되고, 충진제가 표면으로 올라와 광택이 사라지고 표면이 거칠어져서 외관이 불량해지는 단점이 있다. 이에, 변형을 방지하면서도, 표면 특성 및 충격강도 등의 물리적 성질이 우수한 하우징 소재에 대한 개발이 요구되고 있다.
KR 2015-0102858 A
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해, 동등 이상의 용융지수, 충격강도 및 난연성을 제공하면서도, 저변형 특성 및 표면 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리카보네이트 수지 30 내지 80 중량%, 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min인 코폴리카보네이트 수지 10 내지 60 중량%, 충격보강제 0.1 이상 내지 5 미만 중량%, 비결합성(non-bonding type) 유리섬유 1 이상 내지 10 미만 중량% 및 인계 난연제 1 내지 20 중량%를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면, 동등 이상의 용융지수, 충격강도 및 난연성을 제공하면서도, 저변형 특성 및 표면 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 박막시편을 3D 현미경으로 관찰한 저변형 특성(4등급)에 대한 그래프 및 표면 특성(4등급)에 대한 표면촬영 사진이다.
도 2는 본 발명을 따르지 않은 비교예 3의 박막시편을 3D 현미경으로 관찰한 저변형 특성(5등급)에 대한 그래프 및 표면 특성(1등급)에 대한 표면촬영 사진이다.
도 3는 본 발명을 따르지 않은 비교예 5의 박막시편을 3D 현미경으로 관찰한 저변형 특성(1등급)에 대한 그래프 및 표면 특성(5등급)에 대한 표면촬영 사진이다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 폴리카보네이트 수지에 특정 용융지수를 갖는 코폴리카보네이트 수지 및 저함량의 비결합성 유리섬유를 함께 도입한 경우, 저변형 특성을 갖는 보강 소재임에도 불구하고, 비보강 소재와 동등 수준의 물리적 특성을 나타내는 것을 확인하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 의한 폴리카보네이트 수지 조성물을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 30 내지 80 중량%, 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min인 코폴리카보네이트 수지 10 내지 60 중량%, 충격보강제 0.1 이상 내지 5 미만 중량%, 비결합성(non-bonding type) 유리섬유 1 이상 내지 10 미만 중량% 및 인계 난연제 1 내지 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리카보네이트 수지는 특별히 제한하지는 않으나, 실록산 화합물 등과 같은 공단량체를 포함하지 않는 호모 폴리카보네이트 수지일 수 있고, 일례로 비스페놀계 모노머와 카보네이트 전구체를 포함하여 중합된 수지일 수 있다.
상기 비스피놀계 모노머는 일례로 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시페닐)설폰, 비스(4-히드록시페닐)설폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)설파이드, 비스(4-히드록시페닐)케톤, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A; BPA), 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 (비스페놀 Z; BPZ), 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄 및 α,ω-비스[3-(ο-히드록시페닐)프로필]폴리디메틸실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 카보네이트 전구체는 일례로 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디시클로헥실 카보네이트, 디페닐 카보네이트, 디토릴 카보네이트, 비스(클로로페닐) 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸 카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트, 카보닐 클로라이드(포스겐), 트리포스겐, 디포스겐, 카보닐 브로마이드 및 비스할로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min, 8 내지 18 g/10 min, 혹은 10 내지 15 g/10 min일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성, 성형성 및 충격강도가 우수한 효과가 있다. 상기 용융지수는 표준 측정 ASTM D1238(300 ℃, 1.2 kg)의 조건에서 측정된 용융지수를 의미한다.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 상기 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 30 내지 80 중량%, 35 내지 70 중량%, 혹은 35 내지 68 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 유동성 및 충격강도가 우수한 효과가 있다.
상기 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min인 코폴리카보네이트 수지는 상기 폴리카보네이트 수지와 함께 폴리카보네이트 수지 조성물 내에서 기본 수지를 이루는 것으로, 이 경우 폴리카보네이트 수지만을 포함하는 경우에 비해 충격강도가 우수하여 충격보강제의 함량을 감소시키면서도, 난연성이 뛰어난 효과가 있다.
상기 코폴리카보네이트 수지는 일례로 방향족 폴리카보네이트계 제1 반복 단위 및 하나 이상의 실록산 결합을 갖는 방향족 폴리카보네이트계 제2 반복 단위로 표시되는 반복 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 반복 단위를 포함할 수 있다.
상기 방향족 폴리카보네이트계 제1 반복 단위는 일례로 비스페놀계 모노머 및 카보네이트 전구체의 반응에 의해 형성된 것일 수 있고, 구체적인 예로 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다.
Figure 112016030249526-pat00001
상기 R1, R2, R3 및 R4는 일례로 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 할로겐일 수 있고, 상기 Z는 일례로 비치환 또는 페닐기로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 비치환 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬렌기, O, S, SO, SO2 또는 CO일 수 있다.
상기 비스페놀계 모노머는 일례로 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시페닐)설폰, 비스(4-히드록시페닐)설폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)설파이드, 비스(4-히드록시페닐)케톤, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A; BPA), 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 (비스페놀 Z; BPZ), 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄, 비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄 및 α,ω-비스[3-(ο-히드록시페닐)프로필]폴리디메틸실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 카보네이트 전구체는 일례로 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디시클로헥실 카보네이트, 디페닐 카보네이트, 디토릴 카보네이트, 비스(클로로페닐) 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸 카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트, 카보닐 클로라이드(포스겐), 트리포스겐, 디포스겐, 카보닐 브로마이드 및 비스할로포르메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 하나 이상의 실록산 결합을 갖는 방향족 폴리카보네이트계 제2 반복 단위는 일례로 하나 이상의 실록산 화합물과 상기 카보네이트 전구체의 반응에 의해 형성된 것일 수 있고, 구체적인 예로 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다.
Figure 112016030249526-pat00002
상기 X2는 일례로 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, 상기 Y1은 일례로 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 할로겐, 히드록시기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있으며, 상기 R6은 일례로 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기; 할로겐; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 알릴기; 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 일 수 있고, 상기 n2는 10 내지 200의 정수일 수 있다.
상기 Y1은 일례로 수소일 수 있다.
상기 R6은 일례로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
또 다른 예로 상기 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 혹은 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있으며, 구체적인 예로 메틸일 수 있다.
상기 n2는 일례로 30 내지 60의 정수일 수 있고, 구체적인 예로 20 이상, 25 이상, 혹은 30 이상이고, 40 이하, 혹은 35 이하의 정수일 수 있으며, 또 다른 예로 50 이상, 혹은 55 이상이고, 70 이하, 75 이하, 혹은 60 이하의 정수일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 반복 단위는 일례로 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
Figure 112016030249526-pat00003
상기 R6은 일례로 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기; 할로겐; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 알릴기; 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 일 수 있고, 상기 n2는 10 내지 200의 정수일 수 있다.
상기 R6은 일례로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
또 다른 예로 상기 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 혹은 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있으며, 구체적인 예로 메틸일 수 있다.
상기 n2는 일례로 30 내지 60의 정수일 수 있고, 구체적인 예로 20 이상, 25 이상, 혹은 30 이상이고, 40 이하, 혹은 35 이하의 정수일 수 있으며, 또 다른 예로 50 이상, 혹은 55 이상이고, 70 이하, 75 이하, 혹은 60 이하의 정수일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 코폴리카보네이트 수지는 하기 화학식 4로 표시되는 반복 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 반복 단위를 더 포함할 수 있다.
Figure 112016030249526-pat00004
상기 X1은 일례로 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기 일 수 있고, 상기 R5는 일례로 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기; 할로겐; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 알릴기; 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 일 수 있고, 상기 n1은 10 내지 200의 정수일 수 있다.
상기 X1은 일례로 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 10, 혹은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, 또 다른 예로 프로판-1,3-디일일 수 있다.
상기 R5는 일례로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 혹은 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있으며, 구체적인 예로 메틸일 수 있다.
상기 n1은 일례로 30 내지 60의 정수일 수 있고, 구체적인 예로 20 이상, 25 이상, 혹은 30 이상이고, 40 이하, 혹은 35 이하의 정수일 수 있으며, 또 다른 예로 50 이상, 혹은 55 이상이고, 70 이하, 75 이하, 혹은 60 이하의 정수일 수 있다.
상기 화학식 4로 표시되는 반복 단위는 일례로 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.
Figure 112016030249526-pat00005
상기 R5는 일례로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 혹은 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있으며, 구체적인 예로 메틸일 수 있다.
상기 n1은 일례로 30 내지 60의 정수일 수 있고, 구체적인 예로 20 이상, 25 이상, 혹은 30 이상이고, 40 이하, 혹은 35 이하의 정수일 수 있으며, 또 다른 예로 50 이상, 혹은 55 이상이고, 70 이하, 75 이하, 혹은 60 이하의 정수일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 코폴리카보네이트 수지는 일례로 화학식 2 및/또는 화학식 3으로 표시되는 반복 단위로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상을 포함할 수 있고, 이 경우 상온 충격강도, 저온 충격강도 및 유동성이 우수한 효과가 있다.
상기 2종 이상의 반복 단위는, 상기 화학식 2 내지 5의 범주 내에서 구조가 상이한 반복 단위를 2종 이상 포함하거나 또는 구조는 동일하나 화학식 2 또는 4의 구조 내 실리콘 옥사이드의 반복 단위 수(n1 또는 n2)가 상이한 2종 이상을 포함하는 것을 의미한다.
일례로 상기 2종 이상의 반복 단위는, i) 상기 화학식 2로 표시되는 하나의 반복 단위 및 상기 화학식 2로 표시되는 다른 하나의 반복 단위, 또는 ii) 상기 화학식 4로 표시되는 하나의 반복 단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 다른 하나의 반복 단위를 포함하는 것을 의미한다.
상기 코폴리카보네이트 수지가 상기 화학식 2 또는 화학식 4로 표시되는 반복 단위 중 2종의 반복 단위를 포함하는 각각의 경우, 상기 2종의 반복 단위 간의 중량비는 일례로 1:99 내지 99:1, 3:97 내지 97:3, 5:95 내지 95:5, 10:90 내지 90:10, 15:85 내지 85:15, 혹은 20:80 내지 80:20일 수 있고, 이 범위 내에서 상온 충격강도, 저온 충격강도 및 유동성이 우수한 효과가 있다.
상기 화학식 2 또는 상기 화학식 4로 표시되는 반복 단위는 각각 하기의 화학식 6으로 표시되는 실록산 화합물 및 하기 화학식 7로 표시되는 실록산 화합물로부터 유래한 것일 수 있다.
Figure 112016030249526-pat00006
상기 X2는 일례로 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, 상기 Y1은 일례로 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 할로겐, 히드록시기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있으며, 상기 R6은 일례로 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기; 할로겐; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 알릴기; 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 일 수 있고, 상기 n2는 10 내지 200의 정수일 수 있다.
상기 Y1은 일례로 수소일 수 있다.
상기 R6은 일례로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 혹은 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있으며, 구체적인 예로 메틸일 수 있다.
상기 n2는 일례로 30 내지 60의 정수일 수 있고, 구체적인 예로 20 이상, 25 이상, 혹은 30 이상이고, 40 이하, 혹은 35 이하의 정수일 수 있으며, 또 다른 예로 50 이상, 혹은 55 이상이고, 70 이하, 75 이하, 혹은 60 이하의 정수일 수 있다.
Figure 112016030249526-pat00007
상기 X1은 일례로 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기 일 수 있고, 상기 R5는 일례로 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기; 할로겐; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 알릴기; 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 일 수 있고, 상기 n1은 10 내지 200의 정수일 수 있다.
상기 X1은 일례로 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 10, 혹은 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, 또 다른 예로 프로판-1,3-디일일 수 있다.
상기 R5는 일례로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐 또는 나프틸일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 혹은 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있으며, 구체적인 예로 메틸일 수 있다.
상기 n1은 일례로 30 내지 60의 정수일 수 있고, 구체적인 예로 20 이상, 25 이상, 혹은 30 이상이고, 40 이하, 혹은 35 이하의 정수일 수 있으며, 또 다른 예로 50 이상, 혹은 55 이상이고, 70 이하, 75 이하, 혹은 60 이하의 정수일 수 있다.
상기 실록산 화합물로부터 유래한 것의 의미는, 상기 각각의 실록산 화합물의 히드록시기와 카보네이트 전구체가 반응하여 상기 각각의 화학식 2 또는 4로 표시되는 반복 단위를 형성하는 것을 의미한다. 또한, 상기 화학식 2 또는 4로 표시되는 반복 단위 형성에 사용할 수 있는 카보네이트 전구체는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 형성에 사용할 수 있는 카보네이트 전구체와 동일한 카보네이트 전구체일 수 있다.
상기 화학식 6 및 7로 표시되는 화합물은 일례로 각각 하기 반응식 1 및 2의 방법으로 제조할 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112016030249526-pat00008
상기 X2a는 일례로 탄소수 2 내지 10의 알케닐기일 수 있다.
[반응식 2]
Figure 112016030249526-pat00009
상기 X1a는 일례로 탄소수 2 내지 10의 알케닐기일 수 있다.
상기 반응식 1 및 2의 반응은, 일례로 금속 촉매 하에서 수행할 수 있다. 상기 금속 촉매는 일례로 Pt 촉매를 사용할 수 있고, 구체적인 예로 애쉬바이(Ashby) 촉매, 칼스테드(Karstedt) 촉매, 라모레오(Lamoreaux) 촉매, 스파이어(Speier) 촉매, PtCl2(COD), PtCl2(벤조니트릴)2 및 H2PtBr6로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 또 다른 예로 상기 금속 촉매는 상기 반응식 1 및 2의 C2 및 C4로 표시되는 화합물 각각 100 중량부를 기준으로 0.001 중량부 이상, 0.005 중량부 이상, 혹은 0.01 중량부 이상이고, 1 중량부 이하, 0.1 중량부 이하, 혹은 0.05 중량부 이하로 사용할 수 있다.
상기 반응 시, 반응 온도는 일례로 80 내지 100 ℃일 수 있고, 반응 시간은 일례로 1 내지 5시간일 수 있다.
또한, 상기 반응식 1 및 2의 C2 및 C4로 표시되는 화합물은 각각 오가노디실록산과 오가노시클로실록산을 산 촉매 하에서 반응시켜 제조할 수 있고, 상기 반응 물질의 함량을 조절함으로써 n1 및 n2를 조절할 수 있다. 이 때, 상기 반응 온도는 일례로 50 내지 70 ℃일 수 있고, 반응 시간은 일례로 1 내지 6시간일 수 있다.
상기 오가노디실록산은 일례로 테트라메틸디실록산, 테트라페닐디실록산, 헥사메틸디실록산 및 헥사페닐디실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 오가노시클로실록산은 일례로 오가노시클록테트라실록산을 사용할 수 있고, 구체적인 예로 옥타메틸시클로테트라실록산 및 옥타페닐시클로테트라실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 오가노디실록산은 상기 오가노시클로실록산 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 이상 혹은 2 중량부 이상이고, 10 중량부 이하 혹은 8 중량부 이하로 사용할 수 있다.
상기 산 촉매는 일례로 H2SO4, HClO4, AlCl3, SbCl5, SnCl4 및 산성 백토로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 상기 오가노시클로실록산 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 혹은 1 중량부 이상이고, 10 중량부 이하, 5 중량부 이하, 혹은 3 중량부 이하로 사용할 수 있다.
상기 화학식 2 및 4로 표시되는 반복 단위의 함량을 조절함으로써, 코폴리카보네이트 수지의 물성을 개선할 수 있다. 여기서, 상기 반복 단위의 중량비는 코폴리카보네이트 중합에 사용되는 실록산 화합물, 일례로 화학식 6 및 7로 표시되는 실록산 화합물의 중량비에 대응될 수 있다.
상기 코폴리카보네이트 수지의 상기 방향족 폴리카보네이트계 제1 반복 단위 및 하나 이상의 실록산 결합을 갖는 방향족 폴리카보네이트계 제2 반복 단위의 몰비는 일례로 1:0.0001 내지 1:0.01, 1:0.0005 내지 1:0.008, 혹은 1:0.001 내지 1:0.006일 수 있고, 중량비는 일례로 1:0.001 내지 1:1, 1:0.005 내지 1:0.1, 혹은 1:0.01 내지 1:0.03일 수 있고, 이 범위 내에서 상온 충격강도, 저온 충격강도, 내화학성 및 유동성이 우수한 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 코폴리카보네이트 수지는 상기 제1 반복 단위 90 내지 99.999 중량% 및 제2 반복 단위 0.001 내지 10 중량%를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 상온 충격강도, 저온 충격강도, 내화학성 및 유동성이 우수하고, 흐름성 및 성형 가공성이 뛰어난 효과가 있다.
상기 코폴리카보네이트 수지는 일례로 상기 비스페놀계 모노머, 카보네이트 전구체 및 하나 이상의 실록산 화합물을 사용하여 제조될 수 있다.
상기 화합물들의 중합 시, 상기 하나 이상의 실록산 화합물은 일례로 비스페놀계 모노머, 카보네이트 전구체 및 하나 이상의 실록산 화합물 총합 100 중량%에 대해, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 혹은 1.5 중량% 이상이고, 20 중량% 이하, 10 중량% 이하, 7 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 혹은 2 중량% 이하를 사용할 수 있고, 상기 비스페놀계 모노머는 일례로 비스페놀계 모노머, 카보네이트 전구체 및 하나 이상의 실록산 화합물 총합 100 중량%에 대해, 40 중량% 이상, 50 중량% 이상, 혹은 55 중량% 이상이고, 80 중량% 이하, 70 중량% 이하, 혹은 65 중량% 이하로 사용할 수 있으며, 상기 카보네이트 전구체는 일례로 비스페놀계 모노머, 카보네이트 전구체 및 하나 이상의 실록산 화합물 총합 100 중량%에 대해, 10 중량% 이상, 20 중량% 이상, 혹은 30 중량%이고, 60 중량% 이하, 50 중량% 이하, 혹은 40 중량% 이하로 사용할 수 있다.
또한 상기 중합 방법으로는, 일례로 계면 중합 방법을 사용할 수 있으며, 이 경우 상압과 낮은 온도에서 중합 반응이 가능하며 분자량 조절이 용이한 효과가 있다. 상기 계면중합은 일례로 산결합제 및 유기용매의 존재 하에 수행할 수 있다. 또한, 상기 계면중합은 일례로 선중합(pre-polymerization) 후 커플링제를 투입한 다음, 다시 중합시키는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 고분자량의 코폴리카보네이트를 얻을 수 있다.
상기 계면중합에 사용되는 물질들은 폴리카보네이트의 중합에 사용될 수 있는 물질이면 특별히 제한되지 않으며, 그 사용량도 필요에 따라 조절할 수 있다.
상기 산결합제로는 일례로 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리금속 수산화물 또는 피리딘 등의 아민 화합물을 사용할 수 있다.
상기 유기 용매로는 통상 폴리카보네이트의 중합에 사용되는 용매이면 특별히 제한되지 않으며, 일례로 메틸렌클로라이드, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소를 사용할 수 있다.
또한, 상기 계면중합은 반응 촉진을 위해 트리에틸아민, 테트라-n-부틸암모늄브로마이드, 테트라-n-부틸포스포늄브로마이드 등의 3차 아민 화합물, 4차 암모늄 화합물, 4차 포스포늄 화합물 등과 같은 반응 촉진제를 추가로 사용할 수 있다.
상기 계면중합의 반응 온도는 일례로 0 내지 40℃일 수 있고, 반응 시간은 일례로 10분 내지 5시간일 수 있다. 또한, 계면중합 반응 중, pH는 일례로 9 이상 혹은 11 이상일 수 있다.
또한, 상기 계면중합은 분자량 조절제를 더 포함하여 수행할 수 있고, 상기 분자량 조절제는 중합개시 전, 중합개시 중 또는 중합개시 후에 투입할 수 있다. 상기 분자량 조절제는 일례로 모노-알킬페놀을 사용할 수 있으며, 상기 모노-알킬페놀은 일례로 p-tert-부틸페놀, p-쿠밀페놀, 데실페놀, 도데실페놀, 테트라데실페놀, 헥사데실페놀, 옥타데실페놀, 에이코실페놀, 도코실페놀 및 트리아콘틸페놀로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 바람직하게는 p-tert-부틸페놀이며, 이 경우 분자량 조절 효과가 크다. 상기 분자량 조절제는 일례로 방향족 디올 화합물 100 중량부를 기준으로 0.01 중량부 이상, 0,1 중량부 이상, 또는 1 중량부 이상이고, 10 중량부 이하, 6 중량부 이하, 혹은 5 중량부 이하로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 원하는 분자량을 얻을 수 있는 효과가 있다.
상기 코폴리카보네이트 수지는 일례로 중량평균 분자량이 1,000 내지 100,000 g/mol, 혹은 5,000 내지 50,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 적절한 연성(ductility) 및 황색도(Yellow Index, YI)를 확보할 수 있는 효과가 있다. 또 다른 예로 상기 코폴리카보네이트 수지의 중량평균 분자량은 1,000 g/mol 이상, 5,000 g/mol 이상, 10,000 g/mol 이상, 21,000 g/mol 이상, 22,000 g/mol 이상, 23,000 g/mol 이상, 24,000 g/mol 이상, 25,000 g/mol 이상, 26,000 g/mol 이상, 27,000 g/mol 이상, 혹은 28,000 g/mol 이상이고, 100,000 g/mol 이하, 50,000 g/mol 이하, 34,000 g/mol 이하, 33,000 g/mol 이하, 혹은 32,000 g/mol 이하일 수 있다.
상기 코폴리카보네이트 수지는 일례로 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min, 8 내지 18 g/10 min, 혹은 10 내지 15 g/10 min일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성 및 충격강도가 우수한 효과가 있다. 상기 용융지수는 표준 측정 ASTM D1238(300 ℃, 1.2 kg)의 조건에서 측정된 용융지수를 의미한다.
또 다른 예로 상기 코폴리카보네이트 수지는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 폴리카보네이트 수지와 폴리오가노실록산이 축합 중합된 것일 수 있다.
상기 폴리오가노실록산은 폴리카보네이트와 축합 중합될 수 있는 것이면 특별히 제한하지는 않으나, 일례로 폴리디알킬실록산일 수 있다. 상기 폴리디알킬실록산은 일례로 탄소수 1 내지 10, 혹은 1 내지 5의 알킬기를 포함하는 폴리디알킬실록산일 수 있고, 구체적인 예로 폴리디메틸실록산일 수 있다.
상기 코폴리카보네이트 수지는 일례로 상기 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 10 내지 60 중량%, 15 내지 55중량%, 혹은 20 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 난연성이 우수한 효과가 있다.
상기 충격보강제는 폴리카보네이트 수지와 상용 가능하고, 충격 보강 효과를 나타낼 수 있는 코어-쉘 구조의 충격보강제일 수 있고, 일례로 디엔계 고무, 아크릴레이트계 고무 및 실리콘계 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고무 코어; 및 상기 코어를 감싸고 비닐계 불포화 단량체가 그라프트 중합되어 쉘이 형성된 코어-쉘 구조의 충격보강제일 수 있고, 이 경우 낮은 함량으로도 충격강도 등의 충격 보강 효과가 우수한 효과가 있다.
상기 디엔계 고무는 일례로 탄소수 4 내지 6의 디엔계 고무일 수 있고, 상기 아크릴레이트계 고무는 일례로 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트 및 헥실(메트)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체가 중합된 것일 수 있고, 상기 실리콘계 고무는 일례로 시클로실록산으로부터 제조된 것일 수 있으며, 구체적인 예로 상기 실리콘계 고무는 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로헵타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐시클로테트라실록산 및 옥타페닐시클로테트라실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하여 제조된 것일 수 있다.
상기 고무에 그라프트 중합되는 비닐계 불포화 단량체는 일례로 방향족 비닐 단량체 또는 상기 방향족 비닐 단량체와 공중합 가능한 단량체 등을 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 방향족 비닐 단량체는 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌 및 에틸스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 방향족 비닐 단량체와 공중합 가능한 단량체는 일례로 비닐시안 화합물, (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산 알킬 에스테르, 탄소수 1 내지 12의 알킬(메트)아크릴레이트, 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 페닐 핵치환 말레이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 충격보강제는 일례로 상기 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 0.1 이상 내지 5 미만 중량%, 0.1 내지 3 중량%, 혹은 1 내지 2 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
유리섬유는 유리섬유의 표면에 코팅된 유기물에 따라 기본 수지와의 상용성에 차이가 존재하고, 상용성이 높아 기본 수지와 결합하여 수지 조성물 내에서 기본 수지와 유리섬유가 접착된 형태를 이루는 것을 결합성이라하며, 상용성이 낮아 수지 조성물 내에서 기본 수지와 유리섬유가 결합하지 않는 형태를 이루는 것을 비결합성이라 한다.
즉, 상기 비결합성(non-bonding type) 유리섬유는, 유리섬유 표면에 커플링제와 같은 결합성 유기물이 존재하는 결합성(bonding type) 유리섬유와는 달리, 유리섬유 표면이 폴리카보네이트 수지와 결합을 이루지 않는 유기물로 코팅되어, 폴리카보네이트 수지 조성물 내에서 폴리카보네이트 수지와 유리섬유 사이에 공극을 형성하는 유리섬유를 의미한다.
상기 비결합성 유리섬유는 일례로 표면이 폴리올레핀으로 코팅된 촙(chopped) 유리섬유일 수 있고, 상기 유리섬유의 표면에 코팅된 폴리올레핀은 일례로 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 및 이소부틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하여 중합된 것일 수 있으며, 이 경우 수지 조성물 내에서 상기 폴리카보네이트 수지와 유리섬유가 결합을 이루지 않아 공극이 형성되어 적은 함량으로도 충격강도 및 저변형 특성이 뛰어난 효과가 있다.
상기 비결합성 유리섬유는 일례로 상기 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 1 이상 내지 10 미만 중량%, 1 내지 8 중량%, 혹은 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 표면 특성 및 저변형 특성이 우수한 효과가 있다.
상기 인계 난연제는 통상의 인(P)을 함유하는 난연제를 의미하고, 폴리카보네이트 수지 조성물에 사용할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 액상의 형태일 수 있고, 또 다른 예로 방향족 인산 에스테르계 화합물일 수 있다.
상기 인계 난연제는 일례로 비스페놀 A 비스(디알킬 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디아릴 포스페이트) 또는 이들의 혼합일 수 있고, 상기 알킬기는 일례로 탄소수 1 내지 20, 혹은 탄소수 1 내지 15의 알킬기일 수 있으며, 상기 아릴기는 일례로 탄소수 6 내지 30, 혹은 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
상기 인계 난연제는 일례로 상기 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 1 내지 20 중량%, 3 내지 15 중량%, 혹은 6 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 난연성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 적하방지제(anti-dripping agent)로 폴리테트라플루오로에틸렌을 0.1 내지 5 중량%, 0.1 내지 3 중량%, 혹은 0.1 내지 1.5 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 난연성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 각 성분의 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서 목적에 따라 안정제, 안료, 염료, 자외선 흡수제, 산화방지제, 착색제, 이형제, 활제, 대전방지제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 UL-94에 따른 수직 연소 시험법으로 측정한 난연 등급이 1.0 T 두께에서 V-1 등급 이상을 만족함과 동시에, 전체 연소시간(Σt1+Σt2)이 70초 이하, 65초 이하, 혹은 60초 이하일 수 있다.
본 발명에 의한 성형품은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형품은 일례로 사출 성형품일 수 있고, 구체적인 예로 태블릿 PC의 하우징일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5
폴리카보네이트 수지(PC), 코폴리카보네이트 수지(Si-PC), 충격보강제, 유리섬유(비결합성 또는 결합성), 인계 난연제 및 적하방지제를 하기 표 1에 나타난 함량(중량%)으로 슈퍼 믹서(super mixer)를 이용해 혼합하였고, 이를 이축 압출기(twin-screw extruder)를 이용해 260 내지 290 ℃의 온도에서 용융 및 혼련하여 압출 가공을 통해 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였다. 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 80 ℃에서 8시간 이상 건조한 후, 사출 성형하여 시편 및 박막사출 시편을 제조하였고, 이를 상온(20 내지 26 ℃)에서 24시간 이상 방치한 후 물성을 측정하였다.
하기 표 1의 각 구성성분은 하기와 같다.
* PC: 용융지수가 10 g/10 min(300 ℃, 1.2 kg)인 호모 폴리카보네이트 수지
* Si-PC: 용융지수가 12.5 g/10 min(300 ℃, 1.2 kg)인 코폴리카보네이트 수지(삼양사 제조, 제품명 TRIREX® ST6-3022PJ)
* 충격보강제: 코어-쉘 구조의 실리콘-아크릴계 충격보강제(Mitsubishi Rayon 사 제조, 제품명 S2100)
* 비결합성 유리섬유: 폴리에틸렌으로 표면이 코팅된 촙 유리섬유(Owens Corning 사 제조, 제품명 415A)
* 결합성 유리섬유: 폴리에스테르로 표면이 코팅된 촙 유리섬유(Owens Corning 사 제조, 제품명 183F)
* 인계 난연제: 액상의 비스페놀 A 비스(디페닐 포스페이트)(Asahi Denka 사 제조, 제품명 FP600)
* 적하방지제: 폴리테트라플루오로에틸렌(포세라 사 제조, 제품명 Xflon-G)
[시험예]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에서 수득한 폴리카보네이트 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
측정 방법
* 용융지수(Melt Index, g/10 min): 표준 측정 ASTM D1238(300 ℃, 1.2 kg 조건)에 의거하여 측정하였다.
* 충격강도(Notched Izod, kgf·cm/cm): 1/8" 시편을 이용하여 표준측정 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
* 난연성(UL-94) 및 전체 연소시간(sec): 두께 1.0mm의 시편을 이용하여 UL-94의 수직 연소 평가 방법에 의거하여 측정하였고 측정 결과에 따라 난연 등급을 V-0, V-1 및 V-2로 나타내었다. 또한, 측정 시편 5개에 대한 1차 및 2차 Afterflame time (t1, t2)의 합을 전체 연소시간(초)으로 기재하였다(V-0 등급은 50sec 이하, V-1 등급은 250sec 이하를 만족해야 한다).
* 저변형 특성: 3D 현미경을 이용하여 박막 사출 시편에 대한 뒤틀림정도를 관찰하고, 최대 변형 지점의 높이 변위값을 상대적으로 비교하여 5단계(1등급(불량)~5등급(우수))로 평가하였다.
* 표면 특성: 3D 현미경을 이용하여 상대적인 표면의 광택 정도를 육안으로 비교 관찰하여 5단계(1등급(불량)~5등급(우수))로 평가하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
PC 66.3 36.3 62.3 67.3 68.3 86.3 66.3 61.3 83.3 71.3
Si-PC 20 50 20 20 20 - 20 20 - 20
충격보강제 2 2 2 1 2 2 2 2 5 2
비결합성
유리섬유		 5 5 5 5 3 5 - 10 5 -
결합성
유리섬유		 - - - - - 5 - - -
인계 난연제 6 6 10 6 6 6 6 6 6 6
적하방지제 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
* 물성
용융지수 10 7 13 11 11 12 10 10 12 12
충격강도 25 35 18 18 31 20 19 17 23 65
난연성 V-1 V-1 V-0 V-1 V-1 V-1 V-1 V-1 V-2 V-1
전체
연소시간
(Σt1+Σt2)		 63 54 27 55 66 102 71 60 Drip 75
저변형 특성 4 4 4 4 3 4 4 5 4 1
표면 특성 4 4 4 4 4 4 3 1 4 5
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 5의 경우, 용융지수, 충격강도가 우수하면서 V-0 또는 V-1의 난연성을 만족하면서 전체 연소시간이 짧으며, 박막 사출하여도 뒤틀림이 없어 저변형 특성 및 표면특성이 우수하였다.
반면, Si-PC가 포함되지 않은 비교예 1 및 4는 난연성 및 전체 연소시간이 저하되었고, 비결합성 유리섬유 대신 결합성 유리섬유가 포함된 비교예 2는 충격강도 및 표면특성이 저하되었다. 또한, 비결합성 유리섬유가 과량으로 포함된 비교예 3은 충격강도가 저하되었고, 특히 표면특성이 현저히 저하되었고, 비결합성 유리섬유가 포함되지 않은 비교예 5는 저변형 특성이 심각하게 저하되었다.
이로부터 본 발명자들은 특정 용융지수를 갖는 코폴리카보네이트 수지 및 저함량의 비결합성 유리섬유를 포함함으로써, 저변형 특성이 우수하면서도, 기계적 물성 및 난연성이 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (16)

  1. 폴리카보네이트 수지 30 내지 80 중량%, 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min인 코폴리카보네이트 수지 15 내지 55 중량%, 충격보강제 0.1 이상 내지 5 미만 중량%, 비결합성(non-bonding type) 유리섬유 1 내지 5 중량% 및 인계 난연제 1 내지 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지는 용융지수(300 ℃, 1.2 kg)가 8 내지 20 g/10 min인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코폴리카보네이트 수지는 폴리카보네이트와 폴리오가노실록산이 축합 중합된 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폴리오가노실록산은 폴리디알킬실록산인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 폴리오가노실록산은 상기 코폴리카보네이트 수지에 대하여 1 내지 15 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충격보강제는 실리콘계 고무 코어 및 상기 코어를 감싸고 아크릴계 화합물을 포함하는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 충격보강제인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실리콘계 고무 코어는 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로헵타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐시클로테트라실록산 및 옥타페닐시클로테트라실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하여 중합된 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 아크릴계 화합물은 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 비결합성 유리섬유는 표면이 폴리올레핀으로 코팅된 촙(chopped) 유리섬유인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 및 이소부틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하여 중합된 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 방향족 인산 에스테르계 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 비스페놀 A 비스(디알킬 포스페이트), 비스페놀 A 비스(디아릴 포스페이트) 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리테트라플루오로에틸렌을 0.1 내지 5 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 UL-94에 따른 수직 연소 시험법으로 측정한 난연 등급이, 1.0 T 두께에서 V-1 등급 이상을 만족함과 동시에, 전체 연소시간이 70초 이하인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형품.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 성형품은 태블릿 PC의 하우징인 것을 특징으로 하는 성형품.
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