KR102318049B1 - Thermoplastic composite material having excellent flame retardancy and low temperature impact strength and molded article comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 난연성, 저온충격강도를 갖는 열가소성 수지 조성물을 이용한 복합재료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트 수지, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 폴리아릴레이트를 특정 함량으로 포함하는 열가소성 수지를 탄소섬유에 함침시킴으로써 우수한 난연성, 저온충격강도를 나타내는 복합재료에 관한 것이다.The present invention relates to a composite material using a thermoplastic resin composition having excellent flame retardancy and low-temperature impact strength. It relates to a composite material that exhibits excellent flame retardancy and low-temperature impact strength by impregnating fibers.

Description

우수한 난연성 및 저온충격강도를 갖는 열가소성 수지 복합재료 및 그 성형품{THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL HAVING EXCELLENT FLAME RETARDANCY AND LOW TEMPERATURE IMPACT STRENGTH AND MOLDED ARTICLE COMPRISING THE SAME}Thermoplastic resin composite material having excellent flame retardancy and low-temperature impact strength and molded article thereof

본 발명은 우수한 난연성 및 저온충격강도를 갖는 열가소성 수지 복합재료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트 수지, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 폴리아릴레이트를 특정 함량으로 포함하는 열가소성 수지가 기재에 함침된 것으로서, 우수한 난연성 및 저온충격강도를 나타내는 복합재료에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic resin composite material having excellent flame retardancy and low-temperature impact strength, and more particularly, a thermoplastic resin comprising a polycarbonate resin, a polysiloxane-polycarbonate copolymer and a polyarylate in a specific content is impregnated into a substrate. As such, it relates to a composite material exhibiting excellent flame retardancy and low-temperature impact strength.

복합재료는 강화제인 유리섬유, 탄소섬유 등에 기지재(Matrix)를 함침시켜 제작하는 재료로써, 고강도, 고탄성이며 치수 안정성과 내열성이 우수하며, 기존에 흔히 사용되는 무기재료인 철, 알루미늄과 비교해 가볍고 녹이 슬지 않는 재료이다. 과거에는 열경화성 복합재료 개발이 활발했으나 현재는 다양한 열가소성 수지를 이용한 복합재료 개발이 활발히 진행되고 있다.Composite material is a material produced by impregnating a matrix material such as glass fiber or carbon fiber, which is a reinforcing agent. It has high strength, high elasticity, excellent dimensional stability and heat resistance. It is a material that does not rust. In the past, thermosetting composite materials were actively developed, but now, composite materials using various thermoplastic resins are being actively developed.

특히, 현재까지 개발된 폴리카보네이트 수지를 이용한 복합재료의 경우, 고광택에 높은 기계적 물성을 가지나, 난연성과 저온충격강도가 낮다는 문제가 있다. 또한, 경제성 측면에서 난연제를 사용하지 않음에 불구하고 난연성이 우수한 신규 복합재료에 관해 수요자의 요구가 계속되고 있다. In particular, in the case of a composite material using a polycarbonate resin developed so far, it has high gloss and high mechanical properties, but has a problem of low flame retardancy and low-temperature impact strength. In addition, despite not using a flame retardant in terms of economy, the demand from consumers for a new composite material having excellent flame retardancy continues.

따라서, 난연성과 저온충격강도가 개선된 폴리카보네이트 복합재료에 대한 요구가 여전히 존재하고 있는 실정이다.Therefore, there is still a need for a polycarbonate composite material with improved flame retardancy and low-temperature impact strength.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 한 것으로, 폴리카보네이트 수지, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 폴리아릴레이트를 특정 함량으로 포함하는 열가소성 수지를 기지재에 함침시킴으로써 우수한 난연성 및 저온충격강도를 나타내는 복합재료를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art, and by impregnating the base material with a thermoplastic resin containing a polycarbonate resin, a polysiloxane-polycarbonate copolymer, and a polyarylate in a specific content, excellent flame retardancy and low-temperature impact strength. It is a technical task to provide a composite material showing

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1측면에 따르면, 기재; 및 상기 기재에 함침된 열가소성 수지;를 포함하며, 상기 열가소성 수지는 전체 100 중량%를 기준으로, (A) 폴리카보네이트 수지 65 내지 85 중량%; (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 30 중량%; (C) 폴리아릴레이트 1 내지 12 중량%; (D) 활제 0.1 내지 1 중량% 및 (E) 열안정제 0.1 내지 1 중량%를 포함하는, 열가소성 수지 복합재료가 제공된다.In order to achieve the above technical problem, according to a first aspect of the present invention, a substrate; and a thermoplastic resin impregnated in the substrate, wherein the thermoplastic resin is based on 100 wt% of the total, (A) 65 to 85 wt% of a polycarbonate resin; (B) 5 to 30% by weight of a polysiloxane-polycarbonate copolymer; (C) 1 to 12% by weight of polyarylate; There is provided a thermoplastic resin composite material comprising (D) 0.1 to 1% by weight of a lubricant and (E) 0.1 to 1% by weight of a heat stabilizer.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 전체 조성물 100 중량%를 기준으로, (A) 폴리카보네이트 수지 65 내지 85 중량%; (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 30 중량%; (C) 폴리아릴레이트 1 내지 12 중량%; (D) 활제 0.1 내지 1 중량% 및 (E) 열안정제 0.1 내지 1 중량%를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 포함하는 필름을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 열가소성 수지 필름을 기재상에 배치하고, 가열 및 가압하여 상기 열가소성 수지 필름을 기재 내에 함침시키는 단계를 포함하는, 열가소성 수지 복합재료의 제조방법을 제공된다.According to another aspect of the present invention, (1) based on 100% by weight of the total composition, (A) 65 to 85% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 30% by weight of a polysiloxane-polycarbonate copolymer; (C) 1 to 12% by weight of polyarylate; (D) preparing a film comprising a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 1% by weight of a lubricant and (E) 0.1 to 1% by weight of a heat stabilizer; and (2) disposing the thermoplastic resin film on a substrate, and impregnating the thermoplastic resin film into the substrate by heating and pressing.

본 발명에 따른 열가소성 복합재료는 일반 폴리카보네이트 수지 복합재료 또는 열경화성 복합재료와 비교해 난연제를 포함하지 않음에 불구하고 난연성이 뛰어나며, 내열성, 및 저온충격강도가 우수하다. 이러한 열가소성 복합재료는 자동차 부품이나 그 밖에 여러 복합재료가 사용되는 구조물에 유용하게 적용될 수 있다.The thermoplastic composite material according to the present invention has excellent flame retardancy, heat resistance, and low-temperature impact strength despite not containing a flame retardant compared to a general polycarbonate resin composite material or thermosetting composite material. Such a thermoplastic composite material can be usefully applied to automobile parts or other structures in which various composite materials are used.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 기재; 및 상기 기재에 함침된 열가소성 수지;를 포함하며,The present invention is a substrate; and a thermoplastic resin impregnated in the substrate;

상기 열가소성 수지는 전체 100 중량%를 기준으로, (A) 폴리카보네이트 수지 65 내지 85 중량%; (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 30 중량%; (C) 폴리아릴레이트 1 내지 12 중량%; (D) 활제 0.1 내지 1 중량% 및 (E) 열안정제 0.1 내지 1 중량%를 포함하는, 열가소성 수지 복합재료를 제공한다.The thermoplastic resin is based on 100% by weight of the total, (A) 65 to 85% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 30% by weight of a polysiloxane-polycarbonate copolymer; (C) 1 to 12% by weight of polyarylate; It provides a thermoplastic resin composite material comprising (D) 0.1 to 1% by weight of a lubricant and (E) 0.1 to 1% by weight of a heat stabilizer.

이하에서 본 발명을 구성 요소 별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail for each component.

상기 기재는 예컨대 섬유 로빙(fiber roving), 직물, 편물, 부직포 또는 이들의 조합일 수 있다.The substrate may be, for example, fiber roving, woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, or a combination thereof.

상기 기재는 강화재(Reinforcement)일 수 있으며, 상기 강화재는 탄소섬유, 유리섬유, 또는 이들의 조합으로 제조된 것일 수 있고 바람직하게는 탄소섬유일 수 있다. The substrate may be a reinforcement (Reinforcement), and the reinforcement may be made of carbon fiber, glass fiber, or a combination thereof, preferably carbon fiber.

일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 복합재료에 사용되는 상기 기재는 탄소섬유로 직조된 시트 형태를 갖는 것일 수 있다.In one embodiment, the substrate used in the thermoplastic composite material of the present invention may have a sheet form woven with carbon fibers.

(A) 폴리카보네이트 수지(A) polycarbonate resin

본 발명에 사용되는 수지 조성물에 포함 가능한 폴리카보네이트 수지로는 방향족 폴리카보네이트 수지가 바람직하나, 본 발명의 기술적 사상을 구현할 수 있는 것이라면, 그 종류가 이에 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 열가소성 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.As a polycarbonate resin that can be included in the resin composition used in the present invention, an aromatic polycarbonate resin is preferable, but as long as it can implement the technical idea of the present invention, the type is not particularly limited thereto, and is commonly used in the art. A thermoplastic aromatic polycarbonate resin may be used.

일 구체예에서, 상기 방향족 폴리카보네이트 수지는 2가 페놀류 화합물, 카보네이트 전구체(precursor) 및 분자량 조절제 등으로부터 제조될 수 있다. 상기 2가 페놀류 화합물은 방향족 폴리카보네이트 수지를 구성하는 모노머 중 하나로서, 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다. In one embodiment, the aromatic polycarbonate resin may be prepared from a dihydric phenol compound, a carbonate precursor, and a molecular weight regulator. The dihydric phenol compound is one of the monomers constituting the aromatic polycarbonate resin, and may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019111922842-pat00001
Figure 112019111922842-pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

X는 알킬렌기, 작용기를 갖지 않는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬렌기, 또는 설파이드, 에테르, 설폭사이드, 설폰, 케톤, 나프틸, 이소부틸페닐과 같은 작용기를 포함하는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬렌기를 나타낸다. 바람직하게는, X는 탄소수 1 내지 10의 직선형, 분지형 또는 탄소수 3 내지 6의 환형 알킬렌기일 수 있다. X is an alkylene group, a straight, branched or cyclic alkylene group without a functional group, or a straight, branched or cyclic alkylene group containing a functional group such as sulfide, ether, sulfoxide, sulfone, ketone, naphthyl, isobutylphenyl represents the group. Preferably, X may be a linear, branched, or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a cyclic alkylene group having 3 to 6 carbon atoms.

R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 알킬기, 예컨대 탄소수 1-20의 직선형, 분지형 또는 탄소수 3-20 (바람직하게는, 3-6)의 환형 알킬기를 나타낸다.R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group, such as a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1-20 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3-20 carbon atoms (preferably, 3-6).

n 및 m은 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다. 여기서 n 및/또는 m이 0인 경우는, R1 및/또는 R2가 수소임을 의미한다.n and m independently represent an integer of 0 to 4. Here, when n and/or m is 0, it means that R 1 and/or R 2 are hydrogen.

상기 2가 페놀류 화합물의 비제한적인 예시로는 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) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀 A를 사용할 수 있다.Non-limiting examples of the dihydric phenol compound include bis(4-hydroxyphenyl)methane, bis(4-hydroxyphenyl)phenylmethane, bis(4-hydroxyphenyl)naphthylmethane, and bis(4-hydroxylmethane). Roxyphenyl)-(4-isobutylphenyl)methane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1-ethyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1-phenyl-1 ,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1-naphthyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,10- bis(4-hydroxyphenyl)decane, 2-methyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A), and the like. , preferably bisphenol A.

상기 카보네이트 전구체는 방향족 폴리카보네이트 수지를 구성하는 또 다른 모노머로서, 그 비제한적인 예시로는 카보닐클로라이드(포스겐), 카보닐 브로마이드, 비스 할로 포르메이트, 디페닐카보네이트, 디메틸카보네이트 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 카보닐클로라이드(포스겐)를 사용할 수 있다. The carbonate precursor is another monomer constituting the aromatic polycarbonate resin, and non-limiting examples thereof include carbonyl chloride (phosgene), carbonyl bromide, bis halo formate, diphenyl carbonate, dimethyl carbonate, and the like. . Preferably, carbonyl chloride (phosgene) may be used.

상기 분자량 조절제로는 당 분야에 이미 공지되어 있는 물질, 즉 열가소성 방향족 폴리카보네이트 수지 제조에 사용되는 모노머와 유사한 단일작용성 물질(monofunctional compound)을 사용할 수 있다. 상기 분자량 조절제의 비제한적인 예시로는 페놀을 기본으로 하는 유도체들(예컨대, 파라-이소프로필페놀, 파라-터트-부틸페놀(PTBP), 파라-큐밀(cumyl)페놀, 파라-이소옥틸페놀, 파라-이소노닐페놀 등), 지방족알콜류 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 파라-터트-부틸페놀(PTBP)을 사용할 수 있다.As the molecular weight control agent, a material already known in the art, that is, a monofunctional compound similar to a monomer used for preparing a thermoplastic aromatic polycarbonate resin may be used. Non-limiting examples of the molecular weight modifier include phenol-based derivatives (eg, para-isopropylphenol, para-tert-butylphenol (PTBP), para-cumylphenol, para-isooctylphenol, para-isononylphenol, etc.) and aliphatic alcohols. Preferably, para-tert-butylphenol (PTBP) can be used.

이와 같은 2가 페놀류, 카보네이트 전구체 및 분자량 조절제로부터 제조되는 방향족 폴리카보네이트 수지로는, 예를들어 선형 폴리카보네이트 수지, 분지화된 폴리카보네이트 수지, 코폴리카보네이트 수지 및 폴리에스테르카보네이트 수지 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the aromatic polycarbonate resin prepared from such dihydric phenols, carbonate precursors and molecular weight regulators include linear polycarbonate resins, branched polycarbonate resins, copolycarbonate resins, and polyester carbonate resins. , these may be used alone or in combination of two or more.

상기 방향족 폴리카보네이트 수지의 바람직한 점도평균분자량(Mv, 25℃ 메틸렌클로라이드 용액에서 측정시)은 25,000 내지 30,000, 더욱 바람직하게는 28,000 내지 30,000일 수 있다. 상기 방향족 폴리카보네이트 수지의 점도평균분자량이 25,000 미만이면 저온충격강도 등의 기계적 물성이 크게 저하될 수 있으며, 30,000을 초과하면 유리전이온도의 과도한 상승으로 수지의 가공에 문제가 발생할 수 있다. A preferred viscosity average molecular weight (Mv, measured in a methylene chloride solution at 25° C.) of the aromatic polycarbonate resin may be 25,000 to 30,000, more preferably 28,000 to 30,000. If the viscosity average molecular weight of the aromatic polycarbonate resin is less than 25,000, mechanical properties such as low-temperature impact strength may be greatly reduced, and if it exceeds 30,000, a problem in processing the resin may occur due to an excessive increase in the glass transition temperature.

일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 상기 (A) 폴리카보네이트 수지의 함량은, 조성물 100중량% 기준으로, 63중량%이상, 64 중량% 이상, 65 중량% 이상, 66 중량% 이상, 67 중량% 이상, 70 중량% 이상 또는 72 중량% 이상일 수 있고, 99중량% 이하, 95중량% 이하, 90중량%이하, 85 중량% 이하, 82 중량% 이하, 80 중량% 이하, 78 중량% 이하, 75 중량% 이하, 73중량% 이하 또는 72 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들면 65 내지 85 중량%, 또는 67 내지 80 중량% 또는 67 내지 75 중량%일 수 있다. 조성물 내 (A) 폴리카보네이트 수지의 함량이 상기 수준보다 적으면 내충격성(저온충격 강도 등) 등이 저하될 수 있고, 반대로 상기 수준보다 많으면 저온충격성이 떨어지고 유리전이온도가 떨어질 수 있다. In one embodiment, the content of the (A) polycarbonate resin included in the thermoplastic resin composition of the present invention is, based on 100% by weight of the composition, 63% by weight or more, 64% by weight or more, 65% by weight or more, 66% by weight or more or more, 67 wt% or more, 70 wt% or more, or 72 wt% or more, 99 wt% or less, 95 wt% or less, 90 wt% or less, 85 wt% or less, 82 wt% or less, 80 wt% or less, 78 Weight % or less, 75 wt% or less, 73 wt% or less, or 72 wt% or less, for example, 65 to 85 wt%, or 67 to 80 wt% or 67 to 75 wt%. If the content of the polycarbonate resin in the composition (A) is less than the above level, impact resistance (low temperature impact strength, etc.) may be lowered, and on the contrary, if it is greater than the above level, the low temperature impact property may be lowered and the glass transition temperature may be lowered.

(B) (B) 폴리실록산polysiloxane -폴리카보네이트 공중합체-Polycarbonate copolymer

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 포함한다. 본 발명의 바람직한 일 구체예에 따르면, 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 폴리실록산-폴리카보네이트 수지는 히드록시 말단 실록산과 폴리카보네이트 블록을 반복단위로 포함한다.The thermoplastic resin composition of the present invention includes a polysiloxane-polycarbonate copolymer. According to a preferred embodiment of the present invention, the polysiloxane-polycarbonate resin included in the resin composition of the present invention includes hydroxy-terminated siloxane and a polycarbonate block as repeating units.

일 구체예에서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체에 포함되는 상기 히드록시 말단 실록산의 중량평균분자량(Mw)은 2,500 내지 15,000일 수 있고, 보다 구체적으로는 3,500 내지 13,000, 더욱 구체적으로는 4,000 내지 9,000일 수 있다. 히드록시 말단 실록산의 중량평균분자량이 2,500 미만이면, 저온 내충격성 개선효과가 미미해질 수 있으며, 15,000을 초과하면 반응성이 떨어져 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 원하는 분자량으로 합성하는데 문제가 생길 수 있다.In one embodiment, the weight average molecular weight (Mw) of the hydroxy-terminated siloxane included in the polysiloxane-polycarbonate copolymer may be 2,500 to 15,000, more specifically 3,500 to 13,000, and more specifically 4,000 to 9,000. can be If the weight average molecular weight of the hydroxy-terminated siloxane is less than 2,500, the effect of improving the low-temperature impact resistance may be insignificant, and if it exceeds 15,000, the reactivity is lowered and there may be a problem in synthesizing the polysiloxane-polycarbonate copolymer to a desired molecular weight.

본 발명에 있어서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 내의 상기 히드록시 말단 실록산의 함량은 공중합체 100중량%를 기준으로 6 중량% 내지 12중량%, 또는 7% 내지 10% 이다. 공중합체 내의 히드록시 말단 실록산 함량이 6 중량% 미만이면 저온충격성이 열악해진다.In the present invention, the content of the hydroxy-terminated siloxane in the polysiloxane-polycarbonate copolymer is 6% to 12% by weight, or 7% to 10% based on 100% by weight of the copolymer. If the content of the hydroxy-terminated siloxane in the copolymer is less than 6% by weight, the low-temperature impact property is poor.

일 구체예에서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 내의 상기 히드록시 말단 실록산은 하기 화학식 2 또는 화학식 2-1일 수 있다:In one embodiment, the hydroxy-terminated siloxane in the polysiloxane-polycarbonate copolymer may be of Formula 2 or Formula 2-1:

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112019111922842-pat00002
Figure 112019111922842-pat00002

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

R3은 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기를 나타낸다. 예를 들어, 상기 할로겐 원자는 Cl 또는 Br일 수 있고, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 13의 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸 또는 프로필일 수 있고, 상기 알콕시기는 탄소수 1 내지 13의 알콕시기, 예컨대 메톡시, 에톡시 또는 프로폭시일 수 있으며, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 예컨대 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴일 수 있다.R 3 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group or an aryl group. For example, the halogen atom may be Cl or Br, the alkyl group may be an alkyl group having 1 to 13 carbon atoms, such as methyl, ethyl or propyl, and the alkoxy group may be an alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms, such as methoxy, It may be ethoxy or propoxy, and the aryl group may be an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl, chlorophenyl or tolyl.

R4는 독립적으로, 탄소수 1 내지 13의 탄화수소기 또는 히드록시기를 나타낸다. 예를 들어, R4는 탄소수 1 내지 13의 알킬기 또는 알콕시기, 탄소수 2 내지 13의 알케닐기 또는 알케닐옥시기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기 또는 사이클로알콕시기, 탄소수 6 내지 10의 아릴옥시기, 탄소수 7 내지 13의 아르알킬기 또는 아르알콕시기, 또는 탄소수 7 내지 13의 알크아릴기 또는 알크아릴옥시기일 수 있다.R 4 independently represents a hydrocarbon group or hydroxyl group having 1 to 13 carbon atoms. For example, R 4 is an alkyl group or alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms, an alkenyl group or alkenyloxy group having 2 to 13 carbon atoms, a cycloalkyl group or cycloalkoxy group having 3 to 6 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, It may be an aralkyl group or aralkoxy group having 7 to 13 carbon atoms, or an alkaryl group or alkaryloxy group having 7 to 13 carbon atoms.

R5는 독립적으로, 탄소수 2 내지 8의 알킬렌기를 나타낸다. R 5 independently represents an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms.

m은 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, n은 독립적으로, 15 내지 100의 정수, 바람직하게는 20 내지 80의 정수, 더욱 바람직하게는 25 내지 60의 정수를 나타내고,m is independently an integer from 0 to 4, n independently represents an integer from 15 to 100, preferably an integer from 20 to 80, more preferably an integer from 25 to 60,

A는 하기 화학식 2-2 또는 2-3의 구조를 나타낸다.A represents the structure of Formula 2-2 or 2-3 below.

[화학식 2-2][Formula 2-2]

Figure 112019111922842-pat00003
Figure 112019111922842-pat00003

상기 화학식 2-2에서, X는 Y 또는 NH-Y-NH이고, 여기서, Y는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 지방족기, 사이클로알킬렌기(예컨대, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬렌기), 또는 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 카르복실기로 치환된 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단핵 또는 다핵의 아릴렌기를 나타낸다. 예를 들어, Y는 할로겐 원자로 치환된 또는 비치환된 지방족기, 주쇄에 산소, 질소 또는 황 원자를 포함하는 지방족기, 또는 비스페놀 A, 레소시놀, 히드로퀴논 또는 디페닐페놀로부터 유래될 수 있는 아릴렌기일 수 있으며, 예컨대, 하기 화학식 2a 내지 2h로 나타내어질 수 있다.In Formula 2-2, X is Y or NH-Y-NH, wherein Y is a linear or branched aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene group (eg, a cycloalkylene group having 3 to 6 carbon atoms); or a mononuclear or polynuclear arylene group having 6 to 30 carbon atoms that is unsubstituted or substituted with a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or a carboxyl group. For example, Y is an aliphatic group substituted or unsubstituted with a halogen atom, an aliphatic group containing an oxygen, nitrogen or sulfur atom in the backbone, or an aryl which may be derived from bisphenol A, resorcinol, hydroquinone or diphenylphenol. It may be a ren group, for example, it may be represented by the following Chemical Formulas 2a to 2h.

[화학식 2a][Formula 2a]

Figure 112019111922842-pat00004
Figure 112019111922842-pat00004

[화학식 2b][Formula 2b]

Figure 112019111922842-pat00005
Figure 112019111922842-pat00005

[화학식 2c][Formula 2c]

Figure 112019111922842-pat00006
Figure 112019111922842-pat00006

[화학식 2d][Formula 2d]

Figure 112019111922842-pat00007
Figure 112019111922842-pat00007

[화학식 2e][Formula 2e]

Figure 112019111922842-pat00008
Figure 112019111922842-pat00008

[화학식 2f][Formula 2f]

Figure 112019111922842-pat00009
Figure 112019111922842-pat00009

[화학식 2g][Formula 2g]

Figure 112019111922842-pat00010
Figure 112019111922842-pat00010

[화학식 2h][Formula 2h]

Figure 112019111922842-pat00011
Figure 112019111922842-pat00011

[화학식 2-3][Formula 2-3]

Figure 112019111922842-pat00012
Figure 112019111922842-pat00012

상기 화학식 2-3에서, R6는 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소기 또는 방향족/지방족 혼합형 탄화수소기를 나타내거나, 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기를 나타낸다. 여기서, R4는 탄소 원자 외에 할로겐, 산소, 질소 또는 황을 포함하는 구조를 갖는 것일 수 있다. 예를 들어, R4는 페닐, 클로로페닐 또는 톨릴(바람직하게는, 페닐)일 수 있다.In Formula 2-3, R 6 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, an aromatic/aliphatic mixed hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Here, R 4 may have a structure including halogen, oxygen, nitrogen, or sulfur in addition to a carbon atom. For example, R 4 may be phenyl, chlorophenyl or tolyl (preferably phenyl).

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure 112019111922842-pat00013
Figure 112019111922842-pat00013

상기 화학식 2-1에서, R3, R4, R5 및 m 은 앞서 화학식 2에서 정의한 바와 같고, n은 30 내지 200의 정수, 바람직하게는 40 내지 170의 정수, 더욱 바람직하게는 50 내지 120의 정수이다.In Formula 2-1, R 3 , R 4 , R 5 and m are as defined in Formula 2 above, and n is an integer of 30 to 200, preferably an integer of 40 to 170, more preferably 50 to 120 is the integer of

일 구체예에서, 상기 화학식 2의 히드록시 말단 실록산은 전술한 화학식 2-1의 히드록시 말단 실록산(단, n은 15 내지 100의 정수)과 아실 화합물의 반응생성물일 수 있다. 여기서, 상기 아실 화합물은 예를 들어, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족을 모두 포함하는 혼합형의 구조를 가질 수 있다. 상기 아실 화합물이 방향족 또는 혼합형일 경우 6 내지 30의 탄소수를 가질 수 있고, 지방족일 경우 1 내지 20의 탄소수를 가질 수 있다. 상기 아실 화합물은 할로겐, 산소, 질소 또는 황 원자를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the hydroxy-terminated siloxane of Formula 2 may be a reaction product of the aforementioned hydroxy-terminated siloxane of Formula 2-1 (provided that n is an integer of 15 to 100) and an acyl compound. Here, the acyl compound may have, for example, an aromatic, aliphatic, or mixed structure including both aromatic and aliphatic. When the acyl compound is aromatic or mixed, it may have 6 to 30 carbon atoms, and when aliphatic, it may have 1 to 20 carbon atoms. The acyl compound may further include a halogen, oxygen, nitrogen or sulfur atom.

다른 구체예에서, 상기 화학식 2의 히드록시 말단 실록산은 상기 화학식 2-1의 히드록시 말단 실록산(단, n은 15 내지 100의 정수)과 디이소시아네이트 화합물의 반응생성물일 수 있다. 여기서, 상기 디이소시아네이트 화합물은 예를 들어, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트 또는 4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트일 수 있다.In another embodiment, the hydroxy-terminated siloxane of Formula 2 may be a reaction product of a hydroxy-terminated siloxane of Formula 2-1 (provided that n is an integer of 15 to 100) and a diisocyanate compound. Here, the diisocyanate compound may be, for example, 1,4-phenylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, or 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate.

또 다른 구체예에서, 상기 화학식 2의 히드록시 말단 실록산은 상기 화학식 2-1의 히드록시 말단 실록산(단, n은 15 내지 100의 정수)과 인-함유 화합물(방향족 또는 지방족 포스페이트 화합물)의 반응생성물일 수 있다. 여기서, 상기 인-함유 화합물은 하기 화학식 2-4로 표시되는 것일 수 있다.In another embodiment, the hydroxy-terminated siloxane of Formula 2 is a reaction of a hydroxy-terminated siloxane of Formula 2-1 (provided that n is an integer of 15 to 100) and a phosphorus-containing compound (aromatic or aliphatic phosphate compound) can be a product. Here, the phosphorus-containing compound may be represented by the following Chemical Formula 2-4.

[화학식 2-4][Formula 2-4]

Figure 112019111922842-pat00014
Figure 112019111922842-pat00014

상기 화학식 2-4에서, R6는 앞서 화학식 2-3에서 정의한 바와 같으며, Z는 독립적으로, 인, 할로겐 원자, 히드록시기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 20의) 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기를 나타낸다.In Formula 2-4, R 6 is as defined in Formula 2-3 above, and Z independently represents phosphorus, a halogen atom, a hydroxy group, a carboxyl group, an (C 1 to C 20) alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group. .

일 구체예에서, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 내의 상기 폴리카보네이트 블록은 하기 화학식 3를 가진다:In one embodiment, the polycarbonate block in the polysiloxane-polycarbonate copolymer has the following formula 3:

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112019111922842-pat00015
Figure 112019111922842-pat00015

상기 화학식 3에서, R7은 (탄소수 1 내지 20의) 2가(divalent)의 알킬기(예컨대, 탄소수 1 내지 13의 2가 알킬기), 사이클로알킬기(예컨대, 탄소수 3 내지 6의 2가 사이클로알킬기), 알케닐기(예컨대, 탄소수 2 내지 13의 2가 알케닐기), 알콕시기(예컨대, 탄소수 1 내지 13의 2가 알콕시기), 또는 할로겐 원자 또는 니트로로 치환된 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 2가 방향족 탄화수소기를 나타낸다.In Chemical Formula 3, R 7 is a (C1 to C20) divalent alkyl group (eg, a C1 to C13 divalent alkyl group), a cycloalkyl group (eg, a C3 to C6 divalent cycloalkyl group) , an alkenyl group (eg, a divalent alkenyl group having 2 to 13 carbon atoms), an alkoxy group (eg, a divalent alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms), or a halogen atom or nitro-substituted or unsubstituted C6-C30 A divalent aromatic hydrocarbon group is represented.

여기서, 상기 방향족 탄화수소기는 하기 화학식 3a의 구조를 갖는 화합물로부터 유도될 수 있다.Here, the aromatic hydrocarbon group may be derived from a compound having a structure of the following Chemical Formula 3a.

[화학식 3a] [Formula 3a]

Figure 112019111922842-pat00016
Figure 112019111922842-pat00016

상기 화학식 3a에서, X는 알킬렌기, 작용기를 갖지 않는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬렌기, 또는 설파이드, 에테르, 설폭사이드, 설폰, 케톤, 나프틸, 이소부틸페닐과 같은 작용기를 포함하는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬렌기를 나타내며, 바람직하게는, X는 탄소수 1 내지 10의 직선형, 분지형 또는 탄소수 3 내지 6의 환형 알킬렌기일 수 있고; R8은 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 알킬기, 예컨대 탄소수 1 내지 20의 직선형, 분지형 또는 탄소수 3 내지 20(바람직하게는, 3 내지 6)의 환형 알킬기를 나타내며; n 및 m은 독립적으로, 0 내지 4의 정수이다.In Formula 3a, X is an alkylene group, a straight, branched or cyclic alkylene group having no functional group, or a straight, branched straight line containing a functional group such as sulfide, ether, sulfoxide, sulfone, ketone, naphthyl, or isobutylphenyl. represents a topographical or cyclic alkylene group, preferably, X may be a straight, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a cyclic alkylene group having 3 to 6 carbon atoms; R 8 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group, such as a straight, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms (preferably 3 to 6 carbon atoms); n and m are independently integers from 0 to 4.

상기 화학식 3a의 화합물은 예를 들어, 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, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)헥산, 2,2-비스(4-히드록시페닐)노난, 2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-플루오로-4-히드록시페닐)프로판, 4-메틸-2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄, 4,4-비스(4-히드록시페닐)헵탄, 디페닐-비스(4-히드록시페닐)메탄, 레소시놀(Resorcinol), 히드로퀴논(Hydroquine), 4,4'-디히드록시페닐 에테르[비스(4-히드록시페닐)에테르], 4,4'-디히드록시-2,5-디히드록시디페닐 에테르, 4,4'-디히드록시-3,3'-디클로로디페닐 에테르, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐) 에테르, 비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐) 에테르, 1,4-디히드록시-2,5-디클로로벤젠, 1,4-디히드록시-3-메틸벤젠, 4,4'-디히드록시디페놀[p,p'-디히드록시페닐], 3,3'-디클로로-4,4'-디히드록시페닐, 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)사이클로도데칸, 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로도데칸, 1,1-비스(4-히드록시페닐)부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)데칸, 1,4-비스(4-히드록시페닐)프로판, 1,4-비스(4-히드록시페닐)부탄, 1,4-비스(4-히드록시페닐)이소부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)메탄, 비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)메탄, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸-부탄, 4,4'-티오디페놀[비스(4-히드록시페닐)설폰], 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)설폰, 비스(3-클로로-4-히드록시페닐)설폰, 비스(4-히드록시페닐)설파이드, 비스(4-히드록시페닐)설폭사이드, 비스(3-메틸-4-히드록시페닐)설파이드, 비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)설파이드, 비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)설폭사이드, 4,4'-디히드록시벤조페논, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디히드록시벤조페논, 4,4'-디히드록시 디페닐, 메틸히드로퀴논, 1,5-디히드록시나프탈렌, 및 2,6-디히드록시나프탈렌일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이중 대표적인 것은 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A)이다. 이외의 작용성 2가 페놀류들(dihydric phenol)은 미국특허 US 2,999,835호, US 3,028,365호, US 3,153,008호 및 US 3,334,154호 등을 참조할 수 있으며, 상기 2가 페놀류들은 단독으로 또는 2종 이상 조합되어 사용될 수 있다.The compound of Formula 3a is, for example, bis(4-hydroxyphenyl)methane, bis(4-hydroxyphenyl)phenylmethane, bis(4-hydroxyphenyl)naphthylmethane, bis(4-hydroxyphenyl) )-(4-isobutylphenyl)methane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1-ethyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1-phenyl-1,1 -bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1-naphthyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 1,10-bis( 4-Hydroxyphenyl)decane, 2-methyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy Phenyl)butane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)pentane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)hexane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)nonane, 2,2- Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-fluoro-4-hydroxyphenyl)propane, 4-methyl-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)pentane , 4,4-bis (4-hydroxyphenyl) heptane, diphenyl-bis (4-hydroxyphenyl) methane, resorcinol (Resorcinol), hydroquinone (Hydroquine), 4,4'-dihydroxyphenyl ether [bis(4-hydroxyphenyl)ether], 4,4'-dihydroxy-2,5-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dichlorodiphenyl ether , bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ether, bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) ether, 1,4-dihydroxy-2,5-dichlorobenzene, 1, 4-dihydroxy-3-methylbenzene, 4,4'-dihydroxydiphenol [p,p'-dihydroxyphenyl], 3,3'-dichloro-4,4'-dihydroxyphenyl, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(3,5-dichloro-4- Hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)cyclododecane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclododecane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)butane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)decane, 1,4-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1,4-bis(4-hydroxyphenyl)butane , 1,4-bis (4-hydroxyphenyl) isobutane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane, bis (3,5-dimethyl- 4-Hydroxyphenyl)methane, bis(3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl)methane, 2,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis( 3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl)propane, 2,4-bis(4-hydroxyphenyl)-2 -Methyl-butane, 4,4'-thiodiphenol [bis (4-hydroxyphenyl) sulfone], bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3-chloro-4-hydro Roxyphenyl)sulfone, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxide, bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)sulfide, bis(3,5-dimethyl-4- Hydroxyphenyl) sulfide, bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) sulfoxide, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 3,3',5,5'-tetramethyl-4 ,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-dihydroxydiphenyl, methylhydroquinone, 1,5-dihydroxynaphthalene, and 2,6-dihydroxynaphthalene, but is not limited thereto. . A representative of these is 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A). Other functional dihydric phenols (dihydric phenol) may refer to US Pat. Nos. 2,999,835, US 3,028,365, US 3,153,008, and US 3,334,154, and the like, and the dihydric phenols are singly or in combination of two or more. can be used

카보네이트 전구체의 경우, 폴리카보네이트 수지의 다른 모노머로서, 예를 들어 카보닐 클로라이드(포스겐), 카보닐 브로마이드, 비스 할로 포르메이트, 디페닐카보네이트 또는 디메틸카보네이트 등을 사용할 수 있다.In the case of the carbonate precursor, as another monomer of the polycarbonate resin, for example, carbonyl chloride (phosgene), carbonyl bromide, bis halo formate, diphenyl carbonate, or dimethyl carbonate may be used.

본 발명에서 사용되는 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체의 바람직한 점도평균분자량(Mv)은 15,000 내지 30,000, 더욱 바람직하게는 17,000 내지 22,000이다. 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체의 점도평균분자량이 15,000 미만이면 기계적 물성이 현저히 저하될 수 있으며, 30,000을 초과하면 용융점도의 상승으로 수지의 가공에 문제가 생길 수 있다. The polysiloxane-polycarbonate copolymer used in the present invention preferably has a viscosity average molecular weight (Mv) of 15,000 to 30,000, more preferably 17,000 to 22,000. If the viscosity average molecular weight of the polysiloxane-polycarbonate copolymer is less than 15,000, mechanical properties may be significantly reduced, and if it exceeds 30,000, problems in processing the resin may occur due to an increase in melt viscosity.

본 발명의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체의 함량은 조성물 100중량%를 기준으로5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 15 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상일 수 있고, 50중량% 이하, 45중량% 이하, 40중량% 이하, 35중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 23 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 5 내지 30 중량%, 10 내지 30 중량% 또는 15 내지 25 중량%일 수 있다. 조성물 내 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체의 함량이 상기 범위 미만이면 난연성과 저온 충격강도가 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과하면 유리전이온도 상승 효과가 미미할 수 있다. The content of the polysiloxane-polycarbonate copolymer included in the thermoplastic resin composition of the present invention may be 5 wt% or more, 10 wt% or more, 15 wt% or more, or 20 wt% or more, based on 100 wt% of the composition, 50 Weight % or less, 45 wt% or less, 40 wt% or less, 35 wt% or less, 30 wt% or less, 25 wt% or less, 23 wt% or less, for example 5-30 wt%, 10-30 wt% or 15 to 25% by weight. If the content of the polysiloxane-polycarbonate copolymer in the composition is less than the above range, flame retardancy and low-temperature impact strength may be reduced, and if it exceeds the above range, the effect of increasing the glass transition temperature may be insignificant.

본 발명의 조성물은 전체 조성물 100 중량% 기준으로 Si 함량이 1 내지 8중량%, 1 내지 6 중량%, 1 내지 4 중량%, 1 내지 3 중량% 일 수 있다. 전체 조성물 100 중량% 기준으로 Si 함량이 1 중량% 미만으로 포함하거나 8 중량%를 초과할 경우, 저온충격성이 떨어질 수 있다. The composition of the present invention may have a Si content of 1 to 8% by weight, 1 to 6% by weight, 1 to 4% by weight, or 1 to 3% by weight based on 100% by weight of the total composition. When the Si content is less than 1% by weight or exceeds 8% by weight based on 100% by weight of the total composition, low-temperature impact properties may be deteriorated.

(C) 폴리아릴레이트 (C) polyarylate

본 발명은 폴리아릴레이트로 아릴레이트, 페노프탈레인, 및 프탈리미딘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는 아릴레이트 화학구조를 포함하는 폴리아릴레이트일 수 있으며, 일 예로 U100 일 수 있다.In the present invention, at least one selected from the group consisting of arylate, phenophthalein, and phthalimidine may be used as the polyarylate. Preferably, it may be a polyarylate having an arylate chemical structure, and may be, for example, U100.

상기 폴리아릴레이트의 함량은 전체 조성물 100 중량% 기준으로 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 또는5 중량% 이상 또는 7 중량% 이상일 수 있고, 14중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 7 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 1 내지 14 중량%, 1 내지 13중량%, 1 내지 12 중량%, 3 내지 12 중량% 또는 5 내지 10 중량%일 수 있다. 폴리아릴레이트가 상기 범위를 초과하는 경우 저온충격강도가 저하될 수 있으며, 상기 범위 미만인 경우 저온충격강도가 저하되고 유리전이온도의 상승 효과가 미비하게 될 수 있다. The content of the polyarylate may be 1 wt% or more, 3 wt% or more, or 5 wt% or more, or 7 wt% or more, based on 100 wt% of the total composition, 14 wt% or less, 12 wt% or less, 10 wt% or less or 7 wt% or less, for example 1 to 14 wt%, 1 to 13 wt%, 1 to 12 wt%, 3 to 12 wt% or 5 to 10 wt%. When the polyarylate exceeds the above range, the low-temperature impact strength may be reduced, and if it is less than the above range, the low-temperature impact strength may decrease and the synergistic effect of the glass transition temperature may be insignificant.

(D) 활제 및 (E) 열안정제(D) lubricant and (E) heat stabilizer

상기 활제는 통상적으로 사용되는 활제의 종류라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리에틸렌계 활제, 에틸렌-에스테르계 활제, 에틸렌 글리콜-글리세린 에스테르계 활제, 몬탄계 활제, 에틸렌 글리콜-글리세린 몬탄산-에스테르계 활제 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 활제는 LICOWAX-E, LICOWAX-OP, 및 EP861으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 적절하다. The lubricant may be used without limitation as long as it is a commonly used lubricant, for example, a polyethylene lubricant, ethylene-ester lubricant, ethylene glycol-glycerin ester lubricant, montan lubricant, ethylene glycol-glycerin montanic acid-ester One selected from the group consisting of a lubricant or a combination thereof may be used. In one embodiment, it is appropriate to use at least one lubricant selected from the group consisting of LICOWAX-E, LICOWAX-OP, and EP861.

상기 열안정제는 통상적으로 사용되는 열안정제의 종류라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 일 구체예에서 LA300K, S9228, 등을 사용할 수 있다.The thermal stabilizer may be used without limitation as long as it is a conventionally used thermal stabilizer, and in one embodiment, LA300K, S9228, and the like may be used.

상기 활제와 열안정제는 각각0.1 내지 1 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 각각 0.1 내지 0.5 중량% 포함될 수 있다. The lubricant and the heat stabilizer may each be included in an amount of 0.1 to 1% by weight, preferably 0.1 to 0.5% by weight, respectively.

(F) 기타 임의의 추가 성분(F) any other optional additional ingredients

본 발명의 수지 조성물에는, 전술한 성분들 이외에도 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 필요에 따라 기타 첨가제가 추가될 수 있다.In the resin composition of the present invention, other additives may be added as necessary within the range capable of achieving the object of the present invention in addition to the above-described components.

상기 기타 첨가제의 종류 및 함량은 다양한 목적에 따라 당업자가 용이하게 선택할 수 있다. 일 구체예로, 무기 충진제, 산화방지제, 광안정제, 가수분해안정제, 이형제, 착색제, 자외선 안정제, 대전방지제, 전도성부여제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 내마찰제, 내마모제 및 커플링제를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 조성물에 첨가할 수 있다.The type and content of the other additives can be easily selected by those skilled in the art according to various purposes. In one embodiment, inorganic fillers, antioxidants, light stabilizers, hydrolysis stabilizers, mold release agents, colorants, UV stabilizers, antistatic agents, conductivity imparting agents, magnetism imparting agents, crosslinking agents, antibacterial agents, processing aids, friction-resistant agents, abrasion-resistant agents and couples The ring agent may be added to the composition alone or in combination of two or more.

상기 산화방지제로는 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형 또는 아민형 산화방지제를 사용할 수 있으며, 상기 이형제로는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아린산(stearic acid)의 금속염, 몬탄산(montanic acid)의 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스 또는 폴리에틸렌 왁스를 사용할 수 있다.  또한 상기 자외선 안정제로는 벤조페논 또는 벤조트리아졸 및 아민형 자외선 안정제를 사용할 수 있고, 상기 착색제로는 염료 또는 안료를 사용할 수 있다. As the antioxidant, a phenol-type, phosphite-type, thioether-type or amine-type antioxidant may be used, and the release agent includes a fluorine-containing polymer, silicone oil, a metal salt of stearic acid, and montanic acid. of metal salt, montanic acid ester wax or polyethylene wax can be used. In addition, as the ultraviolet stabilizer, benzophenone or benzotriazole and an amine-type ultraviolet stabilizer may be used, and as the colorant, a dye or a pigment may be used.

기타 첨가제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 사용목적 및 용도에 따라 본 발명의 조성물 총 중량을 기준으로, 1 내지 5 중량%의 양으로 포함되며, 바람직하게는 2 내지 5 중량% 범위 내에서 사용될 수 있다.The content of other additives is not particularly limited, and is included in an amount of 1 to 5% by weight, preferably 2 to 5% by weight, based on the total weight of the composition of the present invention, depending on the purpose and purpose of use. have.

본 발명의 열가소성 복합재료에서, 함침된 열가소성 수지의 함량은 복합재료 총 100 부피%에 대하여 30 부피% 이상, 35 부피% 이상, 40 부피% 이상, 45 부피% 이상 또는 50 부피% 이상일 수 있고, 60 부피% 이하, 55 부피% 이하, 50 부피% 이하, 45 부피% 이하 또는 40 부피% 이하일 수 있으며, 예를 들어 30 내지 60 부피%, 35 내지 55 부피% 또는 40 내지 50 부피%일 수 있다. 열가소성 수지의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우, 열가소성 수지가 섬유의 기지재 역할을 제대로 수행하지 못해 복합재료 제조가 어려울 수 있으며, 물성(예를 들면, 저온충격강도 등)이 저하될 수 있다. In the thermoplastic composite material of the present invention, the content of the impregnated thermoplastic resin may be 30% by volume or more, 35% by volume or more, 40% by volume or more, 45% by volume or more, or 50% by volume or more, based on 100% by volume of the total composite material, 60% by volume or less, 55% by volume or less, 50% by volume or less, 45% by volume or less, or 40% by volume or less, for example, 30 to 60% by volume, 35 to 55% by volume, or 40 to 50% by volume . If the content of the thermoplastic resin is out of the above range, the thermoplastic resin may not properly perform the role of the base material of the fiber, so it may be difficult to manufacture a composite material, and physical properties (eg, low-temperature impact strength, etc.) may be reduced.

상기 복합재료는 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 예를 들어 용융 함침(Melt Impregnation), 필름 함침(Film impregnation), 압축 필름 함침(Compression film impregnation) 또는 혼합 섬유 함침(Co-Mingled Fiber Impregnation)으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The composite material may be manufactured by various methods, for example, melt impregnation, film impregnation, compression film impregnation, or mixed fiber impregnation (Co-Mingled Fiber Impregnation). may be, but is not limited thereto.

본 발명의 일 예에 따르면, 전체 열가소성 복합재료 100 중량%를 기준으로, (A) 폴리카보네이트 수지 65 내지 85 중량%; (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 30 중량%; (C) 폴리아릴레이트 1 내지 12 중량%; (D) 활제 0.1 내지 1 중량% 및 (E) 열안정제 0.1 내지 1 중량%를 포함하는, 열가소성 수지 조성물을 제조하는 단계; 상기 열가소성 수지 조성물의 용융물 또는 필름을 제조하는 단계; 및 상기 열가소성 수지 조성물의 용융물 또는 필름을 기재상에 배치하고 가열 및 가압하여, 열가소성 수지를 기재 내에 함침시키는 단계를 포함하는, 열가소성 수지 복합재료 제조방법이 제공된다.According to an example of the present invention, based on 100% by weight of the total thermoplastic composite material, (A) 65 to 85% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 30% by weight of a polysiloxane-polycarbonate copolymer; (C) 1 to 12% by weight of polyarylate; (D) preparing a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 1% by weight of a lubricant and (E) 0.1 to 1% by weight of a heat stabilizer; preparing a melt or film of the thermoplastic resin composition; and disposing a melt or film of the thermoplastic resin composition on a substrate and heating and pressing to impregnate the thermoplastic resin into the substrate.

구체적으로, 상기 함침은 가열, 가압 또는 열간압연 조건에서 수행될 수 있다. 함침시 온도 조건은 250℃ 내지 350℃이고, 압력 조건이 50bar 내지 300bar일 수 있다. 구체적으로, 280℃ 내지 320℃, 290℃ 내지 310℃ 일 수 있으며, 압력 조건은 50bar 내지 250bar, 50bar 내지 200bar, 70bar 내지 150bar, 70bar 내지 120bar, 80bar 내지 120bar, 또는 80bar 내지 100bar 일 수 있다.Specifically, the impregnation may be performed under heating, pressurization or hot rolling conditions. The temperature conditions during impregnation may be 250° C. to 350° C., and the pressure conditions may be 50 bar to 300 bar. Specifically, it may be 280 ° C. to 320 ° C., 290 ° C. to 310 ° C., and the pressure conditions may be 50 bar to 250 bar, 50 bar to 200 bar, 70 bar to 150 bar, 70 bar to 120 bar, 80 bar to 120 bar, or 80 bar to 100 bar.

일 구체예에 따르면, 상기 열가소성 수지 복합재료는 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 연속섬유 복합재 중간재(Prepreg)인 단방향성 테이프(Unidirectional Tape) 또는 오가노시트(Organosheet)일 수 있다.According to one embodiment, the thermoplastic resin composite material may be a unidirectional tape (Unidirectional Tape) or an organosheet (Organosheet) which is a continuous fiber composite intermediate material (Prepreg) containing the thermoplastic resin composition of the present invention.

일 구체예에 따르면, 본 발명의 상기 단방향성 테이프 형태의 열가소성 수지 복합재는 탄소섬유를 넓게 펼치는 스프레딩(Spreading) 단계를 거친 후 Melt Impregnation 방법을 이용하여 수지를 함침하여 제조할 수 있다. 상기 단방향성 테이프 형태는 탄소섬유가 일렬로 배열된 형태를 갖는다.According to one embodiment, the thermoplastic resin composite in the form of a unidirectional tape of the present invention may be manufactured by impregnating the resin using the Melt Impregnation method after going through a spreading step of broadly spreading the carbon fibers. The unidirectional tape has a form in which carbon fibers are arranged in a line.

또 다른 일 구체예에 따르면, 본 발명의 상기 오가노시트 형태의 열가소성 수지 복합재는 탄소섬유가 직조된 시트(sheet) 사이 사이에 열가소성 수지로 제조한 필름을 열간압연하여 탄소섬유 직물에 열가소성 수지를 함침시키는 Film Impregnation 방법으로 제조될 수 있다. 상기 탄소섬유가 직조된 시트는 3 ~ 10 겹일 수 있으며, 열가소성 수지 필름은 직조된 시트 사이 사이에 배열된다.According to another embodiment, the thermoplastic resin composite in the form of an organo sheet of the present invention is a carbon fiber fabric by hot rolling a film made of a thermoplastic resin between the woven sheets (sheets) of the carbon fiber to the thermoplastic resin. It can be prepared by the impregnation film impregnation method. The carbon fiber woven sheet may be 3 to 10 layers, and the thermoplastic resin film is arranged between the woven sheets.

본 발명의 일 구체예에 따르면, (1) 전체 조성물 100 중량%를 기준으로, (A) 폴리카보네이트 수지 65 내지 85 중량%; (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 30 중량%; (C) 폴리아릴레이트 1 내지 12 중량%; (D) 활제 0.1 내지 1 중량% 및 (E) 열안정제 0.1 내지 1 중량%를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 포함하는 필름을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 열가소성 수지 필름을 기재상에 배치하고, 상기 열가소성 수지 필름을 기재 내에 함침시키는 단계를 포함하는, 열가소성 수지 복합재료의 제조방법이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, (1) based on 100% by weight of the total composition, (A) 65 to 85% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 30% by weight of a polysiloxane-polycarbonate copolymer; (C) 1 to 12% by weight of polyarylate; (D) preparing a film comprising a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 1% by weight of a lubricant and (E) 0.1 to 1% by weight of a heat stabilizer; and (2) disposing the thermoplastic resin film on a substrate, and impregnating the thermoplastic resin film in the substrate.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 그에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, the following examples are provided only for the purpose of illustration to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[[ 실시예Example ]]

[사용 화합물][Compound used]

- Si-PC: 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체- Si-PC: polysiloxane-polycarbonate copolymer

(공중합체 내 히드록시 말단 실록산 함량 9중량%, Mv: 30,000(삼양사))(Hydroxy-terminated siloxane content in the copolymer 9% by weight, Mv: 30,000 (Samyang Corporation))

- PC3030: 비스페놀-A로부터 유도된 선형 폴리카보네이트 Mv 30,000- PC3030: linear polycarbonate derived from bisphenol-A Mv 30,000

- 폴리아릴레이트: U100- Polyarylate: U100

- 열안정제 S9228- Heat stabilizer S9228

- 활제: EP861- Lubricant: EP861

1. 열가소성 수지 조성물 제조1. Preparation of thermoplastic resin composition

아래 표 1에 나타낸 구성과 함량을 포함하는 수지 (1) 내지 수지 (6) 조성물을 제조하였다. Resin (1) to resin (6) compositions were prepared having the composition and content shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112019111922842-pat00017
Figure 112019111922842-pat00017

2. 열가소성 복합재료 제조2. Manufacture of thermoplastic composites

실시예 1Example 1

앞서 제조한 수지 (2) 조성물을 프레스 장비를 이용하여 300℃, 5 bar 조건하에서 약 0.15T 두께의 필름으로 제조한 후, 탄소섬유 시트(Toray T300 3K Satin제직)에 상기 필름을 사이사이에 배치하고 Film impregnation 방법으로 함침시켰다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로 수지 조성물로 제조한 필름은 46.43 v/v%, 탄소섬유 시트는 53.57 v/v% 포함되도록 하였으며, 함침시 온도 및 압력은 280~320℃ 및 100bar 조건으로 실시하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정하였으며, 그 결과를 아래 표 3에 기재하였다.After preparing the resin (2) composition prepared above into a film with a thickness of about 0.15T under the conditions of 300°C and 5 bar using a press equipment, the film is placed on a carbon fiber sheet (Toray T300 3K Satin woven) between them. and impregnated by the film impregnation method. As shown in Table 2, based on 100 v/v% of the total composite material, the film prepared from the resin composition contained 46.43 v/v% and the carbon fiber sheet 53.57 v/v%, and the temperature and pressure during impregnation were It was carried out under the conditions of 280 ~ 320 ℃ and 100 bar. The physical properties of the prepared composite material were measured, and the results are shown in Table 3 below.

실시예 2Example 2

표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로 수지 (1) 조성물로 제조한 필름은 46.43 v/v%, 탄소섬유 시트는 53.57 v/v% 포함되도록 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다.As shown in Table 2, based on 100 v/v% of the total composite material, the film prepared from the resin (1) composition was 46.43 v/v%, and the carbon fiber sheet was 53.57 v/v%, so that Example 1 and A composite material was prepared in the same manner. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 1 -일반 폴리카보네이트 수지 조성물로 제조한 복합재료Comparative Example 1 -Composite material prepared from a general polycarbonate resin composition

전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로, 일반 PC(PC3030)로 제조한 필름은 40 v/v%, 탄소섬유 시트 60 v/v%를 포함하는 복합재료를 제조하였다. 구성성분과 함량을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다. Based on 100 v/v% of the total composite material, a composite material containing 40 v/v% of a film made of general PC (PC3030) and 60 v/v% of a carbon fiber sheet was prepared. A composite material was prepared in the same manner as in Example 1 except for the components and content. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 2 -열경화성 수지 조성물로 제조한 복합재료Comparative Example 2 - Composite material prepared from thermosetting resin composition

흐름성이 있는 열경화성 수지(에폭시 수지, YD128) 조성물을 탄소섬유 다발에 주입하고 고온 고압을 가하는 오토클레이브(autoclave) 성형방법을 사용해 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로, 열경화성 수지(에폭시 수지, YD128) 50 v/v%, 탄소섬유 시트50 v/v%를 포함하는 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다. Using an autoclave molding method that injects a flowable thermosetting resin (epoxy resin, YD128) composition into a carbon fiber bundle and applies high temperature and high pressure, based on 100 v/v% of the total composite material, the thermosetting resin (epoxy resin) , YD128) 50 v/v%, a composite material containing 50 v/v% of carbon fiber sheet was prepared. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 3 -열경화성 수지 조성물로 제조한 복합재료Comparative Example 3 - Composite material prepared from thermosetting resin composition

프레스 금형에 탄소섬유 원단을 적층하고 상부 금형을 닫은 후에 흐름성이 있는 열경화성 수지(에폭시 수지, YD128) 조성물 투입하고 압력을 가하는 RTM(Resin Transfer Molding) 성형방법을 사용해 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로, 열경화성 수지(에폭시 수지, YD128) 46.43 v/v%, 탄소섬유 53.57 v/v%를 포함하는 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다. After laminating the carbon fiber fabric on the press mold and closing the upper mold, a flowable thermosetting resin (epoxy resin, YD128) composition is put in and the RTM (Resin Transfer Molding) molding method is used to apply pressure to the total composite material 100 v/v% Based on the thermosetting resin (epoxy resin, YD128) 46.43 v / v%, a composite material containing 53.57 v / v% of carbon fiber was prepared. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 4 - 수지 조성물 저함량 복합재료Comparative Example 4 - Resin Composition Low Content Composite Material

표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로 수지 (1) 조성물로 제조한 필름은 20 v/v%, 탄소섬유 시트는 80 v/v% 포함되도록 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다.As shown in Table 2, based on 100 v/v% of the total composite material, the film prepared from the resin (1) composition was 20 v/v%, and the carbon fiber sheet was 80 v/v%. A composite material was prepared in the same manner. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 5 - 수지 조성물 고함량 복합재료Comparative Example 5 - Resin Composition High Content Composite Material

표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로 수지 (1) 조성물로 제조한 필름은 70 v/v%, 탄소섬유 시트는 30 v/v% 포함되도록 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다.As shown in Table 2, based on 100 v / v% of the total composite material, the film prepared from the resin (1) composition was 70 v / v%, and the carbon fiber sheet was 30 v / v%, so that in Example 1 A composite material was prepared in the same manner as described above. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 6 - U100 고함량 수지 조성물로 제조한 복합재료Comparative Example 6 - Composite material prepared with U100 high content resin composition

표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로 수지 (3) 조성물로 제조한 필름은 46.43 v/v%, 탄소섬유 시트가 53.57 v/v% 포함되도록 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다.As shown in Table 2, based on 100 v/v% of the total composite material, the film prepared with the resin (3) composition contained 46.43 v/v% and the carbon fiber sheet contained 53.57 v/v%, Example 1 A composite material was prepared in the same manner as described above. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 7 - SI-PC 저함량 수지 조성물로 제조한 복합재료Comparative Example 7 - Composite material prepared with SI-PC low content resin composition

표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로 수지 (5) 조성물로 제조한 필름은 46.43 v/v%, 탄소섬유 시트가 53.57 v/v% 포함되도록 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다.As shown in Table 2, based on 100 v/v% of the total composite material, the film prepared with the resin (5) composition contained 46.43 v/v% and the carbon fiber sheet was contained 53.57 v/v%, Example 1 A composite material was prepared in the same manner as described above. The physical properties of the prepared composite material were measured and shown in Table 3 below.

비교예 8 - SI-PC 고함량 수지 조성물로 제조한 복합재료Comparative Example 8 - Composite material prepared with SI-PC high content resin composition

표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 복합재료 100 v/v%를 기준으로 수지 (6) 조성물로 제조한 필름은 46.43 v/v%, 탄소섬유 시트가 53.57 v/v% 포함되도록 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료를 제조하였다. 제조된 복합재료의 물성을 측정해 아래 표 3에 기재하였다As shown in Table 2, the film prepared from the resin (6) composition based on 100 v/v% of the total composite material contained 46.43 v/v% and the carbon fiber sheet was included 53.57 v/v%, Example 1 A composite material was prepared in the same manner as described above. The physical properties of the prepared composite material were measured and listed in Table 3 below.

물성 측정방법How to measure physical properties

- 난연성: UL-94 시험법에 따라 물성을 측정하였다.- Flame retardancy: The physical properties were measured according to the UL-94 test method.

미국의 언더라이터스 래버러터리즈(UL: Underwriter's Laboratories)가 규정하는 방법인 UL-94 난연 시험 방법은, 수직으로 고정된 일정 크기의 시편에 버너의 불꽃을 10초 동안 붙인 후의 연소 시간이나 드립성으로부터 난연성을 평가하는 방법이다. 연소시간은 불꽃을 멀리 떨어뜨린 후 시편이 유염 연소를 계속하는 시간의 길이이고, 드립에 의한 솜의 인화는 시편의 하단으로부터 약 300mm 아래에 있는 표지용의 솜이 시편으로부터의 적하물에 의해 인화되는 것에 의해 결정되며, 난연성의 등급은 하기 표에 따라 나누어진다. The UL-94 flame retardant test method, which is a method prescribed by Underwriter's Laboratories (UL) of the United States, is the burning time or drip performance after attaching the flame of a burner to a specimen of a certain size fixed vertically for 10 seconds. It is a method to evaluate the flame retardancy from Combustion time is the length of time that the specimen continues flame burning after the flame is removed, and the ignition of cotton by drip means that the cotton for marking, which is about 300mm below the lower end of the specimen, is ignited by the dripping material from the specimen. It is determined by, and the grade of flame retardancy is divided according to the table below.

Figure 112019111922842-pat00018
Figure 112019111922842-pat00018

- 저온충격강도(-30℃): ASTM D 256에 따라 물성을 측정하였다.- Low temperature impact strength (-30℃): Physical properties were measured according to ASTM D 256.

- 비중: ASTM D 792에 따라 물성을 측정하였다.- Specific gravity: Physical properties were measured according to ASTM D 792.

[표 2][Table 2]

Figure 112019111922842-pat00019
Figure 112019111922842-pat00019

[표 3][Table 3]

Figure 112019111922842-pat00020
Figure 112019111922842-pat00020

본 발명의 실시예1 및 2의 열가소성 수지 복합재료는 V0난연성을 가지며, 비교예 1 내지 비교예9보다 현저히 우수한 저온충격강도를 가짐을 확인할 수 있었다. It was confirmed that the thermoplastic resin composite materials of Examples 1 and 2 of the present invention had V0 flame retardancy and had significantly superior low-temperature impact strength than Comparative Examples 1 to 9.

비교예 1 내지 3과 같이, 일반적으로 사용되는 폴리카보네이트 복합재료, 열경화성 수지 복합재료의 경우, V1 정도의 난연성을 나타냈으며, 저온 충격 강도 또한 본 발명의 실시예 1 및 2 보다 낮게 나타났다. As in Comparative Examples 1 to 3, the generally used polycarbonate composite material and thermosetting resin composite material exhibited a flame retardancy of about V1, and low-temperature impact strength was also lower than Examples 1 and 2 of the present invention.

비교예 4 및 5와 같이, 복합재료에 본 발명의 수지가 저함량 또는 고함량으로 포함되는 경우, 목표하는 저온충격 강도까지 도달하지 못함을 알 수 있었다. As in Comparative Examples 4 and 5, when the resin of the present invention is included in a low or high content in the composite material, it was found that the target low-temperature impact strength could not be reached.

비교예 6과 같이 복합재에 폴리아릴레이트(U100)가 저함량 포함되는 경우, 목표하는 저온충격 강도까지 도달하지 못함을 알 수 있었다. As in Comparative Example 6, when the low content of polyarylate (U100) was included in the composite, it was found that the target low-temperature impact strength could not be reached.

비교예 7과 같이, Si-PC 함량이 너무 낮은(상대적으로 PC 함량이 너무 높은) 수지 조성물을 이용해 복합재료를 제조할 경우, 난연성과 저온충격강도가 떨어짐을 확인할 수 있었으며, 비교예 8과 같이, Si-PC 함량이 높은 수지 조성물의 경우, 상대적으로 PC 함량이 낮아져 목표하는 저온충격 강도가 나타나지 않음을 알 수 있었다.As in Comparative Example 7, when the composite material was prepared using a resin composition having too low a Si-PC content (relatively too high a PC content), it was confirmed that the flame retardancy and low-temperature impact strength fell, as in Comparative Example 8. , it was found that, in the case of a resin composition having a high Si-PC content, the PC content was relatively low, and thus the target low-temperature impact strength did not appear.

Claims (11)

기재; 및 상기 기재에 함침된 열가소성 수지;를 포함하며,
상기 열가소성 수지는 전체 100 중량%를 기준으로, (A) 폴리카보네이트 수지 65 내지 85 중량%; (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 30 중량%; (C) 폴리아릴레이트 1 내지 12 중량%; (D) 활제 0.1 내지 1 중량% 및 (E) 열안정제 0.1 내지 1 중량%를 포함하는, 열가소성 수지 복합재료.
write; and a thermoplastic resin impregnated in the substrate;
The thermoplastic resin is based on 100% by weight of the total, (A) 65 to 85% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 30% by weight of a polysiloxane-polycarbonate copolymer; (C) 1 to 12% by weight of polyarylate; A thermoplastic resin composite material comprising (D) 0.1 to 1% by weight of a lubricant and (E) 0.1 to 1% by weight of a heat stabilizer.
제1항에 있어서, (A) 폴리카보네이트 수지는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 2가 페놀류 화합물, 카보네이트 전구체 및 분자량 조절제를 이용하여 제조된 것인, 열가소성 수지 복합재료:
[화학식 1]
Figure 112019111922842-pat00021

상기 화학식 1에서,
X는 알킬렌기, 작용기를 갖지 않는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬렌기, 또는 설파이드, 에테르, 설폭사이드, 설폰, 케톤, 나프틸 또는 이소부틸페닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 작용기를 포함하는 직선형, 분지형 또는 환형 알킬렌기를 나타내고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 알킬기를 나타내며,
n 및 m은 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
The thermoplastic resin composite material of claim 1, wherein (A) the polycarbonate resin is prepared using a dihydric phenol compound having a structure of the following formula (1), a carbonate precursor, and a molecular weight modifier:
[Formula 1]
Figure 112019111922842-pat00021

In Formula 1,
X is an alkylene group, a straight, branched or cyclic alkylene group without a functional group, or a straight line containing at least one functional group selected from the group consisting of sulfide, ether, sulfoxide, sulfone, ketone, naphthyl or isobutylphenyl; represents a branched or cyclic alkylene group,
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group,
n and m are independently integers from 0 to 4.
제1항에 있어서, (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 하기 화학식 2 또는 화학식 2-1의 히드록시 말단 실록산과 하기 화학식 3의 폴리카보네이트 블록을 반복단위로 포함하는 것인, 열가소성 수지 복합재료:
[화학식 2]
Figure 112019111922842-pat00022

상기 화학식 2에서,
R3은 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 13의 알콕시기 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기를 나타내고,
R4는 독립적으로, 탄소수 1 내지 13의 탄화수소기 또는 히드록시기를 나타내며,
R5는 독립적으로, 탄소수 2 내지 8의 알킬렌기를 나타내고,
A는 X 또는 NH-X-NH이고, 여기서, X는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 지방족기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬렌기, 또는 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 카르복실기로 치환된 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단핵 또는 다핵의 아릴렌기를 나타내며,
m은 독립적으로, 0 내지 10의 정수이고,
n은 독립적으로, 2 내지 1,000의 정수이며,
[화학식 2-1]
Figure 112019111922842-pat00023

상기 화학식 2-1에서, R3, R4, R5 및 m 은 앞서 화학식 2에서 정의한 바와 같고, n은 30 내지 200의 정수이며,
[화학식 3]
Figure 112019111922842-pat00024

상기 화학식 3에서,
R7은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 6의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 13의 알케닐기, 탄소수 1 내지 13의 알콕시기, 할로겐 원자, 또는 니트로로 치환된 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
The thermoplastic resin composite material of claim 1, wherein (B) the polysiloxane-polycarbonate copolymer comprises a hydroxy-terminated siloxane of Formula 2 or Formula 2-1 and a polycarbonate block of Formula 3 below as repeating units. :
[Formula 2]
Figure 112019111922842-pat00022

In Formula 2,
R 3 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms, an alkoxy group or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms,
R 4 independently represents a hydrocarbon group or a hydroxy group having 1 to 13 carbon atoms,
R 5 independently represents an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms,
A is X or NH-X-NH, wherein X is a linear or branched aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 6 carbon atoms, or a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or a carboxyl group. Represents a substituted or unsubstituted mononuclear or polynuclear arylene group having 6 to 30 carbon atoms,
m is independently an integer from 0 to 10,
n is independently an integer from 2 to 1,000,
[Formula 2-1]
Figure 112019111922842-pat00023

In Formula 2-1, R 3 , R 4 , R 5 and m are as defined in Formula 2 above, n is an integer of 30 to 200,
[Formula 3]
Figure 112019111922842-pat00024

In Formula 3,
R 7 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 13 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms, a halogen atom, or nitro-substituted or unsubstituted C 6 to C 30 represents an aromatic hydrocarbon group of
제1항에 있어서, 폴리아릴레이트는 아릴레이트, 페노프탈레인, 프탈리미딘 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 열가소성 수지 복합재료.The thermoplastic resin composite material of claim 1, wherein the polyarylate is selected from the group consisting of arylate, phenophthalein, phthalimidine, or a combination thereof. 제1항에 있어서, 활제는 폴리에틸렌계 활제, 에틸렌-에스테르계 활제, 에틸렌 글리콜-글리세린 에스테르계 활제, 몬탄계 활제, 에틸렌 글리콜-글리세린 몬탄산-에스테르계 활제 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 열가소성 수지 복합재료.The lubricant according to claim 1, wherein the lubricant is selected from the group consisting of a polyethylene lubricant, an ethylene-ester lubricant, an ethylene glycol-glycerin ester lubricant, a Montan lubricant, an ethylene glycol-glycerin montanic acid-ester lubricant, or a combination thereof. That is, a thermoplastic resin composite material. 제1항에 있어서, 열가소성 수지의 함량은 복합재료 총 100 부피%에 대하여 30 내지 60 부피%인, 열가소성 수지 복합재료.The thermoplastic resin composite material according to claim 1, wherein the content of the thermoplastic resin is 30 to 60% by volume based on 100% by volume of the total composite material. 제1항에 있어서, 상기 기재는 직물, 편물, 부직포 또는 이들의 조합인, 열가소성 수지 복합재료.The thermoplastic resin composite material according to claim 1, wherein the substrate is a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, or a combination thereof. 제1항에 있어서, 상기 기재는 탄소섬유로 직조된 시트 형태를 갖는 것인, 열가소성 수지 복합재료.The thermoplastic resin composite material according to claim 1, wherein the substrate has a sheet form woven with carbon fibers. 제1항에 있어서, 상기 복합재료는 용융 함침, 필름 함침, 압축 필름 함침 또는 혼합 섬유 함침 방법으로 제조된 것인, 열가소성 수지 복합재료.The thermoplastic resin composite material according to claim 1, wherein the composite material is prepared by melt impregnation, film impregnation, compression film impregnation or mixed fiber impregnation method. 전체 열가소성 복합재료 100 중량%를 기준으로, (A) 폴리카보네이트 수지 65 내지 85 중량%; (B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 30 중량%; (C) 폴리아릴레이트 1 내지 12 중량%; (D) 활제 0.1 내지 1 중량% 및 (E) 열안정제 0.1 내지 1 중량%를 포함하는, 열가소성 수지 조성물을 제조하는 단계;
상기 열가소성 수지 조성물의 용융물 또는 필름을 제조하는 단계; 및
상기 열가소성 수지 조성물의 용융물 또는 필름을 기재상에 배치하고 가열 및 가압하여, 열가소성 수지를 기재 내에 함침시키는 단계를 포함하는,
열가소성 수지 복합재료 제조방법.
Based on 100% by weight of the total thermoplastic composite material, (A) 65 to 85% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 30% by weight of a polysiloxane-polycarbonate copolymer; (C) 1 to 12% by weight of polyarylate; (D) preparing a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 1% by weight of a lubricant and (E) 0.1 to 1% by weight of a heat stabilizer;
preparing a melt or film of the thermoplastic resin composition; and
disposing the melt or film of the thermoplastic resin composition on a substrate and heating and pressing to impregnate the thermoplastic resin into the substrate;
A method for manufacturing a thermoplastic resin composite material.
제10항에 있어서, 함침시 온도 조건이 250℃ 내지 350℃이고, 압력 조건이 50bar 내지 300bar인 열가소성 수지 복합재료의 제조방법. The method according to claim 10, wherein the temperature condition during impregnation is 250° C. to 350° C., and the pressure condition is 50 bar to 300 bar.
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