KR102200883B1 - 난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물 - Google Patents

난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102200883B1
KR102200883B1 KR1020170162895A KR20170162895A KR102200883B1 KR 102200883 B1 KR102200883 B1 KR 102200883B1 KR 1020170162895 A KR1020170162895 A KR 1020170162895A KR 20170162895 A KR20170162895 A KR 20170162895A KR 102200883 B1 KR102200883 B1 KR 102200883B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal salt
weight
glass fiber
polycarbonate resin
flame retardant
Prior art date
Application number
KR1020170162895A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190063833A (ko
Inventor
김용문
윤상화
이종욱
강소영
최하림
김명욱
Original Assignee
롯데케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 롯데케미칼 주식회사
Priority to KR1020170162895A priority Critical patent/KR102200883B1/ko
Publication of KR20190063833A publication Critical patent/KR20190063833A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102200883B1 publication Critical patent/KR102200883B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0066—Flame-proofing or flame-retarding additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317—Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • C08K5/5333—Esters of phosphonic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/004—Additives being defined by their length
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

난연성 및 열안정성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물이 개시된다. 본 발명은 폴리카보네이트 40~93중량%, 유리섬유 5~40중량%, 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하는 인계 난연제 1~10중량% 및 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 1~10중량%를 포함하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.

Description

난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물{Glass fiber reinforced polycarbonate resin composition having improved heat stability and flame retardant}
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난연성 및 열안정성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트는 난연성, 내열성, 내충격성, 전기 절연성 등이 우수하므로 엔지니어링 플라스틱으로 널리 사용되고 있다.
폴리카보네이트 수지에 개선된 난연성을 부여하는 방법으로는 난연제와 난연 보조제를 첨가하는 방법이 있으며, 할로겐, 인 등을 함유한 난연제를 첨가하여 난연화를 달성한다. 그러나, 이러한 난연제를 과량으로 투입하면 난연성은 달성할 수 있으나, 이로 인해 열안정성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
그러나, 최근에 전기전자 제품의 슬림화에 따라 두께가 감소하여 더 얇은 두께에서의 난연성이 요구됨에 따라 폴리카보네이트의 난연성을 향상시키기 위해 인계 난연제, 금속염계 난연제를 사용하고 있으나 그 효과는 난연성에만 집중되어 있고 난연성과 열안정성을 동시에 만족하는 수지 조성물을 제시한 기술은 찾아보기 어렵다.
한국등록특허 제10-1772757호는 인계 난연제를 열안정성 등을 고려한 산화방지제로 사용하고 있으나, 난연성에 관한 특성은 기재하고 있지 않다.
한국등록특허 제10-1598354호는 폴리카보네이트 수지에 유리섬유, 인산 에스테르계 난연제를 첨가하여 난연성을 개선시키고 있으나, 본 발명에 따른 인계 난연제를 제시하고 있지 않다.
일본등록특허 제5021928호는 폴리카보네이트 수지에 유리섬유, 인산 에스테르계 난연제를 첨가하여 난연성을 개선시키고 있으나, 열안정성에 대하여 기재하고 있지 않다.
본 발명은 난연성 및 열안정성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 폴리카보네이트 40~93중량%, 유리섬유 5~40중량%, 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하는 인계 난연제 1~10중량% 및 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 1~10중량%를 포함하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 폴리카보네이트는 용융지수(ASTM D1238, 300℃, 1.2kg 하중)가 3~28g/10min인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 유리섬유는 직경이 5~20㎛이고, 길이가 2~5mm인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 인계 난연제는 하기 방법으로 열적 특성 측정 시 잔존량(Residue)이 90중량% 이상인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
[열적 특성 측정방법]
열중량 분석기(TGA)를 이용하여 800℃의 열을 가할 경우의 잔존량(Residue)을 측정함.
또한 상기 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 코어가 폴리부타디엔이고, 쉘이 메틸메타크릴레이트 또는 아킬아크릴레이트 중합체로 그라프트된 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 조성물은 금속염계 난연제 0.01~3중량%을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 금속염계 난연제는 N-(p-트리술포닐)-p-톨루엔술폰아미드, N-(N'-벤질아미노카르보닐)술포닐아미드, N-(페닐카르복실)-술포닐아미드, 디페닐술폰-3-술폰산, 디페닐술폰-3,3'-디술폰산, 이소프탈산디메틸-5-술폰산, 2,6-나프탈렌디술폰산, 벤젠술폰산, o-벤젠디술폰산, 2,4,6-트리클로로-5-술포이소프탈산디메틸, 2,5-디클로로벤젠술폰산, 2,4,5-트리클로로벤젠술폰산 및 퍼플루오로알칸술폰산의 금속염, 포타슘 디페닐설폰 설포네이트, 포타슘 퍼플루오로 부탄 설포네이트, 소듐 트리클로로벤젠 설포네이트 및 폴리스티렌설포닉에시드 금속염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은 특정 인계 난연제를 특정 조성으로 사용함으로써 난연성 및 열안정성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한 특정 조성의 금속염계 난연제를 더 포함함으로써 난연성 및 열안정성에 더불어 우수한 충격강도를 가지는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명자들은 종래 폴리카보네이트의 난연성 및 열안정성을 향상시키기 위해 각종 첨가제를 활용하고 있으나 그 효과가 난연성에만 집중되어 온 사실을 직시하고 예의 연구를 거듭한 결과, 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드를 포함하는 인계 난연제를 특정 조성으로 사용할 경우 종래 난연제 대비 적은 함량으로 우수한 난연성과 열안정성을 동시에 달성하고, 나아가 금속염계 난연제를 특정 조성으로 첨가하는 경우 내충격성을 개선시키면서 우수한 난연성 및 열안정성을 구현하는 것을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서 본 발명은 폴리카보네이트 40~93중량%, 유리섬유 5~40중량%, 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하는 인계 난연제 1~10중량% 및 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 1~10중량%를 포함하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물을 개시한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물의 각 구성 성분을 더욱 상세히 설명한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명에 사용되는 폴리카보네이트(polycarbonate; PC) 수지는 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 유연성, 가공성 및 투명성이 우수하며, 내후성이 뛰어나 장기간 높은 물성을 유지하고, 내열성 및 내한성이 뛰어나 심한 온도 변화에도 성능을 유지한다. 본 발명에서는 특히, 최종 폴리카보네이트 수지 조성물의 내충격성, 내열성, 기계적 강도 및 가공성의 물성 밸런스를 위해 40~93중량% 함량으로 포함되며, 바람직하게는 60~86중량%, 더욱 바람직하게는 65~83중량% 함량으로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량이 10,000~200,000일 수 있으며, 바람직하게는 15,000~80,000일 수 있다. 또한, 분지쇄의 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 중합에 사용되는 디페놀 전량에 대하여 0.05~2몰%의 트리 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조된 폴리카보네이트 수지가 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트 수지의 제조는 통상적으로 사용되는 제조방법을 따를 수 있으며, 일례를 들면, 분자량 조절제 및 촉매의 존재하에서 디히드록시페놀(dihydroxy phenol)과 포스겐(phosgen)을 반응시켜 제조하거나, 디히드록시페놀(dihydroxy phenol)과 디페닐카보네이트(diphenyl carbonate)에 의해 얻어지는 전구체의 에스테르 상호 교환반응을 이용하여 제조할 수 있다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 비스페놀-A의 중합체로 용융지수(300℃, 1.2㎏f)가 3~28g/10min인 것이 사용될 수 있고, 바람직하게는 5~15g/10min인 것이 사용될 수 있다. 상기 용융지수가 3g/10min 미만일 경우 가공 온도가 높아져 성형이 어려울 수 있고, 28g/10min를 초과할 경우 강도가 취약해질 수 있다.
(B) 유리섬유
본 발명에서 유리섬유는 폴리카보네이트 수지 조성물의 강성을 보완하기 위해 첨가되는 것으로, 고분자 사이에서 매우 강한 결합력을 유지하여 기계적 특성과 내마모성을 향상시키며, 내구성과 유연성을 지니고 있어 플라스틱 가공 시 단단한 틀이 제작될 수 있게 한다. 상기 유리섬유는 직경이 5~20㎛, 길이가 2~5mm일 수 있고, 상기 범위 내에서 효율적인 강성이 발현된다.
상기 유리섬유는 전체 수지 조성물 중에 5~40중량% 함량으로 사용되며, 바람직하게는 10~25중량% 함량으로 사용될 수 있다. 유리섬유 함량이 5중량% 미만일 경우에는 요구되는 강성이 나타나지 않을 수 있고, 40중량%를 초과할 경우에는 수지의 점도가 상승하여 성형이 불가능할 수 있다.
(C) 인계 난연제
본 발명에서는 폴리카보네이트 수지에 특정 인계난연제를 소량 첨가한 것만으로 다른 첨가제, 기타 고분자 등의 혼용 없이 우수한 난연성 및 열안정성을 구현하도록 하기 위해 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하는 인계 난연제를 사용한다. 바람직하게는 상기 인계 난연제는 상기 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명에서 사용된 인계 난연제는 열중량 분석기(TGA)를 통해 800℃ 이상의 고온에서도 열안정성이 우수한 물질로 확인되었다. 즉, 기존 인계 난연제의 경우, 열중량 분석기(TGA)를 통해 800℃ 이상의 열을 가할 시, 80~90중량% 이상 소실되지만 본 발명에서 사용된 인계 난연제의 경우, 800℃ 이상의 열을 가할 시 10중량% 이상 소실되지 않을 정도로 열안정성이 우수한 것으로 나타났다.
상기 인계 난연제는 최종 수지 조성물 중에 1~10중량% 함량으로 사용되며, 바람직하게는 2~8중량%, 더욱 바람직하게는 3~7중량%, 가장 바람직하게는 4~6중량% 함량으로 사용될 수 있다. 상기 인계 난연제 함량이 1중량% 미만일 경우에는 난연성 향상 효과가 미미하고, 10중량%를 초과할 경우에는 첨가량 대비 효과 상승 정도가 미미하다.
(D) 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체
본 발명에서 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 유리섬유가 충진된 폴리카보네이트의 충격 강도를 개선시키기 위한 것으로, 특히 수지 조성물의 외관 품질 극대화를 위해 탄성적 또는 고무의 성질을 지닌 코어(core) 성분은 폴리부타디엔이 선택되며, 폴리카보네이트 수지와의 상용성을 부여하는 쉘(shell) 성분은 메틸메타크릴레이트 또는 알킬아크릴레이트가 선택된다.
상기 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체에서 고무성분의 함량은 20 ~ 90 중량%인 것이 바람직하다. 상기 고무 성분 함량이 20 중량% 미만일 경우는 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물의 충격강도 향상이 이루어지기 어려울 수 있고, 90 중량%를 초과하는 경우는 상용성이 저하되어 오히려 충격강도가 저하될 수 있다.
상기 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 전체 수지 조성물 중에 1~10중량% 함량으로 사용되며, 바람직하게는 2~8중량% 함량으로 사용될 수 있다. 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 함량이 1중량% 미만일 경우에는 충격 강화 및 표면 개선 효과가 미미할 수 있고, 10중량%를 초과할 경우에는 수지의 점도가 상승하여 성형이 어려울 수 있다.
(E) 금속염계 난연제
한편, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은 난연성을 향상시키기 위하여 설포네이트 금속염계 난연제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 설포네이트계 난연제는 폴리카보네이트 수지의 난연성을 향상과 함께, 상기 인계 난연제와 특정 조합 사용에 따라서는 내충격성 저하 없이 얇은 두께의 제품으로 적용 시에도 우수한 난연성, 열안정성 및 내충격성의 물성 밸런스를 구현할 수 있다.
상기 설포네이트 금속염의 예로는, N-(p-트리술포닐)-p-톨루엔술폰아미드, N-(N'-벤질아미노카르보닐)술포닐아미드, N-(페닐카르복실)-술포닐아미드, 디페닐술폰-3-술폰산, 디페닐술폰-3,3'-디술폰산, 이소프탈산디메틸-5-술폰산, 2,6-나프탈렌디술폰산, 벤젠술폰산, o-벤젠디술폰산, 2,4,6-트리클로로-5-술포이소프탈산디메틸, 2,5-디클로로벤젠술폰산, 2,4,5-트리클로로벤젠술폰산 및 퍼플루오로알칸술폰산의 금속염, 포타슘 디페닐설폰 설포네이트, 포타슘 퍼플루오로 부탄 설포네이트, 소듐 트리클로로벤젠 설포네이트, 폴리스티렌설포닉에시드 금속염 등을 들 수 있고, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 설포네이트계 금속염 난연제는 전체 수지 조성물 중에 0.01~3중량% 함량으로 사용되며, 바람직하게는 0.1~1중량% 함량으로 사용될 수 있다. 설포네이트 금속염 난연제의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 난연 효과를 발휘하기 어려울 수 있고, 3중량%를 초과하는 경우에는 수지의 물성 저하가 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은 전술한 주요 성분 외에, 목적하는 용도나 효과에 맞는 무기충진제 및 기능성 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 카본섬유, 탈크, 난연제, 광안정제, 활제, 조색제, 윤활제, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링 강화제, 열안정제, 가소제, 충격보강제 등을 추가로 첨가하여 다양한 용도로 응용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 유리섬유, (C) 인계 난연제, (D) 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 (E) 금속염계 난연제의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
용융지수가 10g/10min(300℃/1.2kg)인 비스페놀-A형의 폴리카보네이트 수지(PC-1100S, 롯데케미칼)를 사용하였다.
(B) 유리섬유
섬유 길이가 3㎜이고, 필라멘트 직경이 13㎛인 유리섬유(CS321, KCC사)를 사용하였다.
(C) 인계 난연제
(C-1) 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드를 포함한 인계 난연제(AODD, Synergy Material사)를 사용하였다. AODD는 800℃의 열을 가할 경우 잔존량(Residue)이 91.54중량% 이었다.
(C-2) 방향족 축합 인산에스테르인 비스페놀-A 비스(디페닐포스페이트)(PX-200, Daihachi사)를 사용하였다.
(D) 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체
코어가 폴리부타디엔 및 쉘이 메틸메타크릴레이트로 구성된 코어/쉘 구조의 충격보강제(DARALOID™ EXL-2650J, DOW사)를 사용하였다.
(E) 금속염계 난연제
포타슘 퍼플루오로 부탄 설포네이트(RM65, Miteni사)를 사용하였다.
실시예 1
(A) 폴리카보네이트 수지 85중량%, (B) 유리섬유 10중량%, (C-1) 인계 난연제 3중량% 및 (D) 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 2중량% 함량으로 혼합하고, 300℃로 가열된 이축 압출기를 이용하여 열가소성 수지 조성물을 칩 상태로 만든 후 열풍건조기를 이용하여 100℃에서 4시간 건조한 후 시편 제작용 몰드를 사용하여 시편을 사출 성형하였다. 한편, 열가소성 수지 조성물의 용융 혼련 시 상기 수지 조성물의 열분해를 방지하기 위해 체류 시간을 최소화하는 것이 바람직하다.
실시예 2
실시예 1에서 (A) 폴리카보네이트 수지 83중량% 및 (C-1) 인계 난연제 5중량% 함량으로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
실시예 3
실시예 1에서 (A) 폴리카보네이트 수지 81중량% 및 (C-1) 인계 난연제 7중량% 함량으로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
실시예 4
실시예 1에서 (A) 폴리카보네이트 수지 82.9중량% 및 (C-1) 인계 난연제 5중량% 함량으로 하고, (D) 금속염계 난연제 0.1중량%를 더 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
비교예 1
실시예 1에서 (C-1) 인계 난연제를 사용하지 않고, (A) 폴리카보네이트 수지 88중량%를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
비교예 2
실시예 1에서 (C-1) 인계 난연제를 사용하지 않고, (A) 폴리카보네이트 수지 87.9중량% 및 (D) 금속염계 난연제 0.1중량%를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
비교예 3
실시예 1에서 (C-1) 인계 난연제를 사용하지 않고, (A) 폴리카보네이트 수지 81중량% 및 (C-2) 인계 난연제 5중량%를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
비교예 4
실시예 1에서 (C-1) 인계 난연제를 사용하지 않고, (A) 폴리카보네이트 수지 81중량% 및 (C-2) 인계 난연제 7중량%를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 성형하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 성분 조성을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
Figure 112017119704677-pat00001
시험예
상기 제조된 각 시편에 대하여 하기의 방법에 따라 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 인장강도: ASTM D638에 따라 50㎜/min 조건하에서 측정하였다.
(2) 굴곡강도 및 굴곡탄성율: ASTM D790에 따라 10㎜/min 조건하에서 측정하였다.
(3) IZOD 충격강도: ASTM D256에 따라 1/8" 시편의 노치 충격강도를 측정하였다.
(4) 열변형온도(HDT): ASTM D648에 따라 상기 제조된 시편의 열변형온도를 측정하였다.
(5) 난연성: Underwriters Laboratories의 UL94 시편에 준거한 난연성 평가를 실시하였다.
Figure 112017119704677-pat00002
표 2를 참조하면, 먼저 유리섬유 및 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체를 포함하는 폴리카보네이트 수지(비교예 1)와 이에 종래 인계 난연제 또는 금속염계 난연제 단독으로 사용한 경우(비교예 2 내지 4) 난연성 및 열안정성(HDT)이 부족하거나, 난연성은 개선되나 열안정성(HDT) 및 충격강도가 급격하게 저하되는 것을 알 수 있다.
반면, 유리섬유 및 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체를 포함하는 폴리카보네이트 수지에 본 발명에 따른 인계 난연제(C-1)를 첨가한 경우(실시예 1 내지 3) 종래 인계 난연제 또는 금속염계 난연제 단독으로 사용한 경우(비교예 2, 3 및 4)에 비해 난연성과 열안정성(HDT)이 개선된 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 인계 난연제(C-1)를 포함한 경우(실시예 2 및 3) 종래 인계 난연제를 포함한 경우(비교예 3 및 4)보다 적은 함량(실시예 2의 5중량%)으로 우수한 난연성을 달성하고 열안정성 및 내충격성을 증가시킬 수 있다.
또한 금속염계 난연제를 함께 사용한 경우(실시예 4) 이를 단독으로 사용한 경우(비교예 2)보다 난연성, 열안정성 및 내충격성이 우수하고, 본 발명에 따른 인계 난연제(C-1)를 단독으로 사용한 경우(실시예 2) 대비 동등한 난연성을 유지하면서 열안정성 및 내충격성의 증가가 더 우수한 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 폴리카보네이트 40~86중량%, 유리섬유 5~40중량%, 피로포스페이트, 펜타에리쓰리톨 에스테르 및 디포스포릭 에시드로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하는 인계 난연제 1~10중량%, 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 1~10중량 및 금속염계 난연제 0.01~3중량%를 포함하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 용융지수(ASTM D1238, 300℃, 1.2kg 하중)가 3~28g/10min인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유는 직경이 5~20㎛이고, 길이가 2~5mm인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 하기 방법으로 열적 특성 측정 시 잔존량(Residue)이 90중량% 이상인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물.
    [열적 특성 측정방법]
    열중량 분석기(TGA)를 이용하여 800℃의 열을 가할 경우의 잔존량(Residue)을 측정함.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어/쉘 구조의 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 코어가 폴리부타디엔이고, 쉘이 메틸메타크릴레이트 또는 아킬아크릴레이트 중합체로 그라프트된 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속염계 난연제는 N-(p-트리술포닐)-p-톨루엔술폰아미드의 금속염, N-(N'-벤질아미노카르보닐)술포닐아미드의 금속염, N-(페닐카르복실)-술포닐아미드의 금속염, 디페닐술폰-3-술폰산의 금속염, 디페닐술폰-3,3'-디술폰산의 금속염, 이소프탈산디메틸-5-술폰산의 금속염, 2,6-나프탈렌디술폰산의 금속염, 벤젠술폰산의 금속염, o-벤젠디술폰산의 금속염, 2,4,6-트리클로로-5-술포이소프탈산디메틸의 금속염, 2,5-디클로로벤젠술폰산의 금속염, 2,4,5-트리클로로벤젠술폰산의 금속염, 퍼플루오로알칸술폰산의 금속염, 포타슘 디페닐설폰 설포네이트, 포타슘 퍼플루오로 부탄 설포네이트, 소듐 트리클로로벤젠 설포네이트 및 폴리스티렌설포닉에시드의 금속염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물.
KR1020170162895A 2017-11-30 2017-11-30 난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물 KR102200883B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170162895A KR102200883B1 (ko) 2017-11-30 2017-11-30 난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170162895A KR102200883B1 (ko) 2017-11-30 2017-11-30 난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190063833A KR20190063833A (ko) 2019-06-10
KR102200883B1 true KR102200883B1 (ko) 2021-01-11

Family

ID=66848838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170162895A KR102200883B1 (ko) 2017-11-30 2017-11-30 난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102200883B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5021928B2 (ja) * 2005-10-18 2012-09-12 帝人化成株式会社 ガラス繊維強化難燃性樹脂組成物からなる鏡筒
KR101622882B1 (ko) 2015-07-23 2016-05-19 주식회사 엘지화학 무기물이 함유된 폴리카보네이트 수지 조성물
KR101772757B1 (ko) * 2015-09-15 2017-08-30 롯데케미칼 주식회사 열안정성이 향상된 폴리카보네이트/폴리에스테르 얼로이 수지 조성물

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140055060A (ko) * 2012-10-30 2014-05-09 주식회사 엘지화학 터프니스가 우수한 편평 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5021928B2 (ja) * 2005-10-18 2012-09-12 帝人化成株式会社 ガラス繊維強化難燃性樹脂組成物からなる鏡筒
KR101622882B1 (ko) 2015-07-23 2016-05-19 주식회사 엘지화학 무기물이 함유된 폴리카보네이트 수지 조성물
KR101772757B1 (ko) * 2015-09-15 2017-08-30 롯데케미칼 주식회사 열안정성이 향상된 폴리카보네이트/폴리에스테르 얼로이 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190063833A (ko) 2019-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9056978B2 (en) Non-halogen flame retardant and high rigidity polycarbonate resin composition
JP5280669B2 (ja) 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物
US6433050B1 (en) Flame-retardant polycarbonate resin composition
KR100767428B1 (ko) 내스크래치성을 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물
EP1541632B1 (en) Polycarbonate resin composition and molded article
KR101739675B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 성형체
JP4678338B2 (ja) 有機樹脂難燃化用添加剤、難燃性樹脂組成物及びその成形品
EP1188792A1 (en) Flame-retardant polycarbonate resin composition
KR20010012029A (ko) 난연성 열가소성 수지조성물
EP2471865A1 (en) Polycarbonate resin composition having good mold release properties and good appearance and molded article using the same
US6815476B1 (en) Phosphate flame retardant polymers
JP4951835B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
KR100425984B1 (ko) 내충격성이우수한난연성을갖는폴리카보네이트계열가소성수지조성물
JP3682146B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
KR101247628B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이로부터 제조된 브랜치된 폴리카보네이트 수지
KR101812892B1 (ko) 기계적 강도 및 표면 품질이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물
KR101820243B1 (ko) 난연 및 내충격성이 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물
KR102200883B1 (ko) 난연성 및 열안정성이 우수한 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물
KR100596941B1 (ko) 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물
US6124399A (en) High impact strength polysulfones
JP5554185B2 (ja) 難燃性樹脂組成物
KR101820245B1 (ko) 난연 및 유동성이 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물
KR101956806B1 (ko) 난연성 및 투명성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
KR100344894B1 (ko) 난연성을 갖는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물
JP7311356B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant