KR102513805B1 - Polycarbonate resin composition and molded articles thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 물품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 굴곡강도가 우수하면서 저연기밀도 특성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to polycarbonate resin compositions and articles thereof. More specifically, it relates to a polycarbonate resin composition having excellent flexural strength and low smoke density characteristics, and a molded article including the same.
Description
본 발명은 굴곡강도가 우수하면서 저연기밀도 특성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to a polycarbonate resin composition having excellent flexural strength and low smoke density characteristics, and a molded article including the same.
폴리카보네이트 수지는 비스페놀 A와 같은 방향족 디올과 포스겐과 같은 카보네이트 전구체가 축중합하여 제조되는 수지로서, 우수한 기계적 물성 및 열적 물성을 가지고 있다. 특히 압출에 우수한 용융 안정성을 특징으로 하는 비할로겐 난연 폴리카보네이트 수지는 전기전자 제품의 외장재, 자동차 부품, 건축 소재, 광학 부품 등 광범위한 분야에 적용된다.Polycarbonate resin is a resin prepared by condensation polymerization of an aromatic diol such as bisphenol A and a carbonate precursor such as phosgene, and has excellent mechanical and thermal properties. In particular, non-halogen flame retardant polycarbonate resins characterized by excellent melt stability for extrusion are applied to a wide range of fields such as exterior materials for electrical and electronic products, automobile parts, building materials, and optical parts.
폴리카보네이트 수지는 고분자 분해 거동과 방염제 분해거동, 탄화물 생성거동을 타 고분자 수지와 대비하면, 연소 초기, 중기 및 후기에 이르는 난연 메커니즘이 효과적이며, radical trap 효과, 산소차단 효과, 단열 효과, 흡열 효과 등을 갖는다.Polycarbonate resin has an effective flame retardant mechanism in the early, middle and late stages of combustion, radical trap effect, oxygen blocking effect, insulation effect, heat absorption effect, when compared with other polymer resins in terms of polymer decomposition behavior, flame retardant decomposition behavior, and carbide formation behavior. have etc.
다만 탄소, 수소 등으로 구성된 유기물질인 폴리카보네이트는 연소하기 쉬운 성질을 가져, 우수한 난연 효과에 비해 억연 효과는 뛰어나지 못하다. 난연이 큰 효과를 발휘하는 기체상에서 난연제가 산화를 억제하여 연기를 증가시키기 때문이다.However, polycarbonate, which is an organic material composed of carbon, hydrogen, etc., has a property that is easy to combust, and the flame suppression effect is not excellent compared to the excellent flame retardant effect. This is because the flame retardant suppresses oxidation in the gas phase where flame retardancy exerts a great effect, increasing smoke.
이에 본 발명자들은, 폴리카보네이트에 활석 및 붕산아연을 특정 중량비로 첨가하고 고내열 고분자 수지를 혼합한 폴리카보네이트 수지 조성물을 합성하여, 우수한 난연 효과와 더불어 연소 시 연기밀도를 현저히 저감시키고, 이에 더해 굴곡강도 향상시킬 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors synthesized a polycarbonate resin composition in which talc and zinc borate were added in a specific weight ratio to polycarbonate and a high heat-resistant polymer resin was mixed, and the smoke density during combustion was significantly reduced with excellent flame retardant effect, and in addition, bending The present invention was completed by confirming that the strength can be improved.
본 발명은 굴곡강도가 우수하면서 저연기밀도 특성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a polycarbonate resin composition having excellent flexural strength and low smoke density characteristics, and a molded article including the same.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 폴리카보네이트 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지, 방향족 인산 에스테르계 화합물, 실리콘계 고무, 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide) 수지, 활석(talc) 및 붕산아연(Zinc Borate)을 포함하는, 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is polycarbonate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin, aromatic phosphate ester-based compound, silicone-based rubber, polyphenylene sulfide (polyphenylene sulfide) resin, talc (talc) And it provides a polycarbonate resin composition containing zinc borate (Zinc Borate).
이에 더해, 본 발명에서는 상기의 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하는 물품을 제공한다.In addition, the present invention provides an article comprising the above polycarbonate resin composition.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
폴리카보네이트 수지polycarbonate resin
상기 폴리카보네이트 수지는 폴리카보네이트 수지 조성물에 포함되는 베이스 수지로, 보다 구체적으로는 방향족 디올계 화합물과 카보네이트 전구체의 중합 반응에 의해 제조된 방향족 폴리카보네이트일 수 있다. The polycarbonate resin is a base resin included in the polycarbonate resin composition, and more specifically, may be an aromatic polycarbonate prepared by polymerization of an aromatic diol-based compound and a carbonate precursor.
상기 폴리카보네이트 수지 제조를 위한 방향족 디올계 화합물은 비스페놀계 화합물일 수 있으며, 구체적으로는 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-3-클로로페닐)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 또는 α,ω-비스[3-(ο-히드록시페닐)프로필]폴리디메틸실록산 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The aromatic diol-based compound for preparing the polycarbonate resin may be a bisphenol-based compound, specifically bis(4-hydroxyphenyl)methane, bis(4-hydroxyphenyl)ether, bis(4-hydroxyphenyl) Sulfone, bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxide, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, bis(4-hydroxyphenyl)ketone, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2 -bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A; BPA), 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane (bisphenol Z; BPZ ), 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, 2,2-bis ( 4-hydroxy-3-bromophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-chlorophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2, 2-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane, bis(4-hydroxyphenyl)diphenylmethane or α, ω-bis[3-(ο-hydroxyphenyl)propyl]polydimethylsiloxane and the like, and any one or a mixture of two or more of these may be used.
또, 상기 카보네이트 전구체로는 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 또는 비스할로포르메이트 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있으며, 이들 중에서도 트리포스겐 또는 포스겐이 사용될 수 있다.In addition, as the carbonate precursor, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis(chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, bis (diphenyl) carbonate, carbonyl chloride (phosgene), triphosgene, diphosgene, carbonyl bromide or bishaloformate, and the like, and any one or a mixture of two or more of these may be used, among which tri Phosgene or phosgene may be used.
보다 구체적으로 상기 폴리카보네이트 수지는 방향족 디올계 화합물의 히드록시기와 카보네이트 전구체가 반응하여 형성된, 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 것일 수 있다: More specifically, the polycarbonate resin may include a repeating unit represented by Formula 1 formed by reacting a hydroxyl group of an aromatic diol-based compound with a carbonate precursor:
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, 또는 할로겐이고, R 1 to R 4 are each independently hydrogen, C 1-10 alkyl, C 1-10 alkoxy, or halogen;
Z는 비치환되거나 또는 페닐로 치환된 C1-10 알킬렌, 비치환되거나 또는 C1-10 알킬로 치환된 C3-15 사이클로알킬렌, O, S, SO, SO2, 및 CO로 이루어진 군에서 선택된다. Z is C 1-10 alkylene unsubstituted or substituted by phenyl, C 3-15 cycloalkylene unsubstituted or substituted by C 1-10 alkyl, O, S, SO, SO 2 , and CO selected from the group.
보다 더 구체적으로, 상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 클로로, 또는 브로모이고, Z는 메틸렌, 에탄-1,1-디일, 프로판-2,2-디일, 부탄-2,2-디일, 1-페닐에탄-1,1-디일, 또는 디페닐메틸렌과 같이, 비치환되거나 또는 페닐로 치환된 직쇄 또는 분지쇄의 C1-10 알킬렌이거나, O, S, SO, SO2, 또는 CO일 수 있다. 보다 더 구체적으로, 상기 화학식 1에서 Z는 사이클로헥산-1,1-디일, O, S, SO, SO2, 또는 CO일 수 있다.More specifically, in Formula 1, R 1 to R 4 are each independently hydrogen, methyl, chloro, or bromo, and Z is methylene, ethane-1,1-diyl, propane-2,2-diyl, butane- O, S , SO , SO 2 , or CO. More specifically, in Chemical Formula 1, Z may be cyclohexane-1,1-diyl, O, S, SO, SO 2 , or CO.
일례로, 비스페놀 A와 카보네이트 전구체로서 트리포스겐이 중합될 경우, 상기 폴리카보네이트는 하기 화학식 1-1로 표시되는 반복단위를 포함하는 것일 수 있다:For example, when bisphenol A and triphosgene as a carbonate precursor are polymerized, the polycarbonate may include a repeating unit represented by Formula 1-1 below:
[화학식 1-1][Formula 1-1]
또, 상기 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 따라 측정한 유동지수(MI)(265℃, 5kg)가 5 내지 15 g/10min, 또는 7 내지 13 g/10min일 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 강도가 우수한 효과가 있다.In addition, the polycarbonate resin may have a flow index (MI) (265 ° C, 5 kg) of 5 to 15 g / 10 min, or 7 to 13 g / 10 min, measured according to ISO 1133, and mechanical strength within this range It has an excellent effect.
상술한 폴리카보네이트 수지는 일반적인 방향족 폴리카보네이트의 잘 알려진 합성 방법에 따라 직접 합성하거나, 상업적으로 시판되고 있는 방향족 폴리카보네이트를 입수하여 사용할 수 있다. The above-described polycarbonate resin may be directly synthesized according to a well-known synthesis method of general aromatic polycarbonate, or commercially available aromatic polycarbonate may be obtained and used.
또, 상기 폴리카보네이트 수지는 수지 조성물 100 중량부에 대하여 25 내지 65 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 30 중량부 이상, 35 중량부 이상, 또는 40 중량부 이상이고; 60 중량부 이하, 55 중량부 이하, 또는 50 중량부 이하일 수 있다.In addition, the polycarbonate resin may be included in an amount of 25 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. preferably 30 parts by weight or more, 35 parts by weight or more, or 40 parts by weight or more; 60 parts by weight or less, 55 parts by weight or less, or 50 parts by weight or less.
상기 폴리카보네이트 수지의 함량이 25 중량부 미만인 경우, 충격에 약해지는 문제가 있고, 65 중량부를 초과하는 경우 화염 실험 시 규격을 만족하지 못하는 문제가 있을 수 있다.If the content of the polycarbonate resin is less than 25 parts by weight, there is a problem of being weak against impact, and if it exceeds 65 parts by weight, there may be a problem that the specifications are not satisfied during a flame test.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지Acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin
상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지는 충격 강도, 인장 강도, 탄성률이 우수한 성분으로, 폴리카보네이트 수지의 내충격성, 내열성 및 성형성 등의 개선을 위해 첨가되는 충격 보강제로서, 본원 발명의 다른 성분들과 함께 특정 함량으로 조합되어 사용됨으로써, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지만을 단독으로 사용하였을 경우 대비 난연성 및 기계적, 열적 물성을 향상시킬 수 있다.The acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin is a component having excellent impact strength, tensile strength, and elastic modulus, and is an impact reinforcing agent added to improve impact resistance, heat resistance, moldability, etc. of polycarbonate resin, according to the present invention. By being used in combination with other components in a specific amount, it is possible to improve flame retardancy and mechanical and thermal properties compared to the case of using only acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin alone.
상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 수지는 특별히 제한되지 않으나, 부타디엔계 고무, 아크릴로니트릴계 단량체 및 스티렌계 단량체를 유화 그라프트 중합한 다음, 이를 응집, 탈수 및 건조하여 분말상태로 제조된 것일 수 있다.The acrylonitrile-butadiene-styrene-based resin is not particularly limited, but is prepared in a powder state by emulsion graft polymerization of butadiene-based rubber, acrylonitrile-based monomers, and styrene-based monomers, and then agglomeration, dehydration, and drying of the same. can
상술한 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지는 일반적인 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지의 잘 알려진 합성 방법에 따라 직접 합성하거나, 상업적으로 시판되고 있는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지를 입수하여 사용할 수 있다.The above-mentioned acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin can be directly synthesized according to a well-known synthesis method of a general acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin, or commercially available acrylonitrile-butadiene- Styrene-based (ABS) resins can be obtained and used.
한편, 상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지는 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 0.2 중량부 이상, 0.3 중량부 이상, 또는 0.5 중량부 이상이고; 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 또는 2 중량부 이하일 수 있다.Meanwhile, the acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. preferably 0.2 parts by weight or more, 0.3 parts by weight or more, or 0.5 parts by weight or more; 4 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, or 2 parts by weight or less.
상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우, 압출 과정에서 용융강도(Melt strength)가 저하되는 문제가 있고, 5 중량부를 초과하는 경우 난연성이 저하되는 문제가 있다.When the content of the acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin is less than 0.1 parts by weight, there is a problem of lowering melt strength during extrusion, and when it exceeds 5 parts by weight, there is a problem of lowering flame retardancy. there is.
방향족 인산 에스테르계 화합물Aromatic Phosphate Ester Compound
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 폴리카보네이트 수지의 난연성을 개선하기 위해 첨가되는 인계 난연제로서, 본원 발명의 다른 성분들과 함께 특정 함량으로 조합되어 사용됨으로써, 방향족 인산 에스테르계 화합물만을 단독으로 사용하였을 경우 대비 난연성 및 억연성을 향상시킬 수 있다.The aromatic phosphate ester-based compound is a phosphorus-based flame retardant added to improve the flame retardancy of the polycarbonate resin, and is used in combination with other components of the present invention in a specific amount, compared to when the aromatic phosphate ester-based compound is used alone. Flame retardancy and suppression properties can be improved.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 비스페놀A 디포스페이트(BPADP), 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리자이레일포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트 및 하기 화학식 2로 표시되는 방향족 디포스페이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다:The aromatic phosphate ester compound is composed of bisphenol A diphosphate (BPADP), triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixyreyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate and aromatic diphosphate represented by the following formula (2) It may contain one or more selected from the group:
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, In Formula 2,
Ar1 내지 Ar4는 각각 독립적으로 C6-30 알킬이 치환 또는 비치환된 C6-30 아릴이고, Ar 1 to Ar 4 are each independently a C 6-30 aryl in which C 6-30 alkyl is substituted or unsubstituted;
R은 페닐렌 또는 이고,R is phenylene or ego,
n은 1 내지 5의 정수이다.n is an integer from 1 to 5;
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 바람직하게는 비스페놀A 디포스페이트(BPADP)일 수 있다. The aromatic phosphoric acid ester-based compound may preferably be bisphenol A diphosphate (BPADP).
상술한 방향족 인산 에스테르계 화합물은 일반적인 방향족 인산 에스테르계 화합물의 잘 알려진 합성 방법에 따라 직접 합성하거나, 상업적으로 시판되고 있는 방향족 인산 에스테르계 화합물을 입수하여 사용할 수 있다.The aforementioned aromatic phosphate ester-based compound may be directly synthesized according to a well-known synthesis method for general aromatic phosphate ester-based compounds, or commercially available aromatic phosphate ester-based compounds may be obtained and used.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 5 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 6 내지 14 중량부, 또는 7 내지 13 중량부로 포함될 수 있다.The aromatic phosphoric acid ester compound may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. Preferably, it may be included in 6 to 14 parts by weight, or 7 to 13 parts by weight.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물의 함량이 5 중량부 미만인 경우, 난연성이 열세해지는 문제가 있고, 15 중량부를 초과하는 경우 강도 저하 및 연기밀도 저하의 문제가 있다.When the content of the aromatic phosphoric acid ester compound is less than 5 parts by weight, there is a problem of inferior flame retardancy, and when it exceeds 15 parts by weight, there is a problem of lowering strength and smoke density.
실리콘계 고무silicone rubber
상기 실리콘계 고무는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품의 충격 강도를 적절히 보강하기 위한 충격 보강제로서, 본원 발명의 다른 성분들과 함께 특정 함량으로 조합되어 사용됨으로써, 방향족 인산 에스테르계 화합물만을 단독으로 사용하였을 경우 대비 가공압력 감소 및 충격 향상의 효과를 볼 수 있다.The silicone-based rubber is an impact reinforcing agent for appropriately reinforcing the impact strength of the polycarbonate resin composition and its molded product, and is used in combination with other components of the present invention in a specific amount, when only the aromatic phosphate ester-based compound is used alone. Compared to this, the effect of reducing processing pressure and improving impact can be seen.
상기 실리콘계 고무로는 실리콘-아크릴계 고무가 사용될 수 있고, 이는 코어-쉘 구조를 가진다. 상기 코어-쉘 구조에서 아크릴레이트 고무로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 또는 헥실(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트 단량체로부터 형성된 고무를 사용할 수 있고, 이러한 고무의 형성을 위해 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 또는 트리알릴시아누레이트 등의 경화제를 더 사용할 수 있다. As the silicone-based rubber, a silicone-acrylic rubber may be used, which has a core-shell structure. In the core-shell structure, acrylate rubbers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth) A rubber formed from (meth)acrylate monomers such as acrylate or hexyl(meth)acrylate may be used, and for the formation of such rubber, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, A curing agent such as 1,3-butylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butylene glycol di(meth)acrylate, allyl(meth)acrylate, or triallyl cyanurate may be further used.
상기 코어-쉘 구조에서 실리콘 고무로는 시클로실록산으로부터 제조되는 것을 사용할 수 있고, 이의 구체적인 예로는 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐시클로테트로실록산, 및 옥타페닐시클로테트라실록산으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상으로부터 제조된 것을 사용할 수 있다. 이러한 실리콘 고무의 형성을 위해, 트리메톡시메틸실란, 트리에톡시페닐실란, 테트라메톡시실란, 또는 테트라에톡시실란 등의 경화제를 더 사용할 수 있다.In the core-shell structure, silicone rubber made from cyclosiloxane may be used, and specific examples thereof include hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, and trimethyl What is prepared from at least one selected from the group consisting of triphenylcyclotrisiloxane, tetramethyltetraphenylcyclotetrosiloxane, and octaphenylcyclotetrasiloxane may be used. For the formation of such silicone rubber, a curing agent such as trimethoxymethylsilane, triethoxyphenylsilane, tetramethoxysilane, or tetraethoxysilane may be further used.
한편, 상기 실리콘계 고무의 실리콘 함량은 상기 실리콘계 고무 100 중량부에 대하여, 80 내지 98 중량부일 수 있다. 바람직하게는, 82 중량부 이상, 84 중량부 이상, 또는 86 중량부 이상이고; 96 중량부 이하, 또는 94 중량부 이하일 수 있다.Meanwhile, the silicone content of the silicone-based rubber may be 80 to 98 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone-based rubber. preferably 82 parts by weight or more, 84 parts by weight or more, or 86 parts by weight or more; 96 parts by weight or less, or 94 parts by weight or less.
상기 실리콘계 고무는 수지 조성물 100 중량부에 대하여 3 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 3 내지 9 중량부, 3 내지 8 중량부, 또는 3 내지 7 중량부일 수 있다.The silicone-based rubber may be included in an amount of 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. Preferably, it may be 3 to 9 parts by weight, 3 to 8 parts by weight, or 3 to 7 parts by weight.
상기 실리콘계 고무의 함량이 3 중량부 미만인 경우, 깨지기 쉬운 문제가 있고, 10 중량부를 초과하는 경우 난연성 저하 문제가 있다.When the content of the silicone-based rubber is less than 3 parts by weight, there is a problem of easy breakage, and when it exceeds 10 parts by weight, there is a problem of reduced flame retardancy.
폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide) 수지Polyphenylene sulfide resin
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 내열성, 치수 안정성, 내약품성, 난연성, 가공성 등의 여러 특성이 우수하고 기계적 강도 또한 뛰어나, 본원 발명의 다른 성분들과 함께 특정 함량으로 조합되어 사용됨으로써, 폴리페닐렌 설파이드 수지만을 단독으로 사용하였을 경우 대비 내열도 상승 및 화염 실험에 긍정적인 역할을 수 있다.The polyphenylene sulfide resin is excellent in various properties such as heat resistance, dimensional stability, chemical resistance, flame retardancy, processability, and excellent mechanical strength, and is used in combination with other components of the present invention in a specific amount, so that polyphenylene sulfide It can play a positive role in the heat resistance increase and flame test compared to the case of using only the resin alone.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 제조 방식에 따라 선형, 가지형, 가교형 등이 있는데, 본 발명에서는 한정을 하지 않고 어느 것도 적용이 가능하다. 바람직하게는 하기 화학식 3으로 나타나는 para 구조와 하기 화학식 4로 나타나는 ortho 구조를 4:6 내지 6:4의 몰비로 함유한 폴리페닐렌 설파이드 수지를 사용할 수 있다.The polyphenylene sulfide resin may be of a linear type, a branched type, or a cross-linked type depending on the manufacturing method, and any of them may be applied without limitation in the present invention. Preferably, a polyphenylene sulfide resin containing a para structure represented by Chemical Formula 3 and an ortho structure represented by Chemical Formula 4 in a molar ratio of 4:6 to 6:4 may be used.
[화학식 3] [Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
상술한 폴리페닐렌 설파이드 수지는 일반적인 폴리페닐렌 설파이드 수지의 잘 알려진 합성 방법에 따라 직접 합성하거나, 상업적으로 시판되고 있는 폴리페닐렌 설파이드 수지를 입수하여 사용할 수 있다.The polyphenylene sulfide resin described above may be directly synthesized according to a well-known synthesis method of general polyphenylene sulfide resin, or a commercially available polyphenylene sulfide resin may be obtained and used.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 조성물 100 중량부에 대하여, 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 11 중량부 이상, 12 중량부 이상, 또는 13 중량부 이상이고; 19 중량부 이하, 18 중량부 이하, 또는 17 중량부 이하일 수 있다.The polyphenylene sulfide resin may be included in an amount of 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. preferably 11 parts by weight or more, 12 parts by weight or more, or 13 parts by weight or more; 19 parts by weight or less, 18 parts by weight or less, or 17 parts by weight or less.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지의 함량이 10 중량부 미만인 경우, 화염 실험에 영향이 없고, 20 중량부를 초과하는 경우 충격에 약해지는 문제가 있다.When the content of the polyphenylene sulfide resin is less than 10 parts by weight, there is no effect on the flame test, and when it exceeds 20 parts by weight, there is a problem of weakening the impact.
활석(talc) 및 붕산아연(Zinc Borate)Talc and Zinc Borate
상기 활석 및 붕산아연은 폴리카보네이트 수지의 연기 밀도를 저감시키기 위해 첨가되는 성분으로서, 활석은 연기밀도를 낮추는 효과가 있고, 붕산아연은 고내열 고분자 수지를 사용하는 것 이상의 효과가 있다. 특히, 활석은 난연제로써 불연성을 향상시키고 붕산 아연은 수분을 생성하고 2차 그을음을 억제시킴으로써 난연과 억연기능을 모두 할 수 있다.The talc and zinc borate are components added to reduce the smoke density of the polycarbonate resin, and the talc has an effect of lowering the smoke density, and the zinc borate has an effect beyond the use of a high heat-resistant polymer resin. In particular, talc improves incombustibility as a flame retardant, and zinc borate can perform both flame retardant and smoke suppression functions by generating moisture and suppressing secondary soot.
한편, 상기 활석과 붕산아연의 중량비는 1:1 내지 1:2일 수 있다. 바람직하게는 1:1.1 내지 1:1.9, 1:1.2 내지 1:1.8, 또는 1:1.3 내지 1:1.7일 수 있다. On the other hand, the weight ratio of the talc and zinc borate may be 1: 1 to 1: 2. Preferably, it may be 1:1.1 to 1:1.9, 1:1.2 to 1:1.8, or 1:1.3 to 1:1.7.
상기 활석과 붕산아연의 중량비가 1:1 미만인 경우 화염 실험 시 화염규격(EN45545-2)을 만족하지 못하는 문제가 있고, 1:2를 초과하는 경우 오히려 화염 실험에 긍정적으로 작용하지 않으면서 물성만 저하되는 문제가 있다.When the weight ratio of talc and zinc borate is less than 1:1, there is a problem in that the flame standard (EN45545-2) is not satisfied during the flame experiment, and when it exceeds 1:2, only the physical properties do not work positively in the flame experiment There is a problem with deterioration.
상기 활석은 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 5 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 6 중량부 이상, 7 중량부 이상, 또는 8 중량부 이상이고; 14 중량부 이하, 13 중량부 이하, 또는 12 중량부 이하일 수 있다.The talc may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. preferably 6 parts by weight or more, 7 parts by weight or more, or 8 parts by weight or more; 14 parts by weight or less, 13 parts by weight or less, or 12 parts by weight or less.
상기 활석의 함량이 5 중량부 미만인 경우, 화염 실험 시 화염 규격을 만족하지 못하는 문제가 있고, 15 중량부를 초과하는 경우 물성저하의 문제가 있다.When the content of the talc is less than 5 parts by weight, there is a problem of not satisfying the flame specifications during the flame experiment, and when it exceeds 15 parts by weight, there is a problem of deterioration in physical properties.
상기 붕산아연은 조성물 100 중량부를 기준으로, 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 11 중량부 이상, 12 중량부 이상, 또는 13 중량부 이상이고; 19 중량부 이하, 18 중량부 이하, 또는 17 중량부 이하일 수 있다.The zinc borate may be included in 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition. preferably 11 parts by weight or more, 12 parts by weight or more, or 13 parts by weight or more; 19 parts by weight or less, 18 parts by weight or less, or 17 parts by weight or less.
상기 붕산아연의 함량이 10 중량부 미만인 경우, 화염 실험 시 화염 규격을 만족하지 못하는 문제가 있고, 20 중량부를 초과하는 경우 물성저하의 문제가 있다.When the content of zinc borate is less than 10 parts by weight, there is a problem of not satisfying the flame specifications during a flame experiment, and when it exceeds 20 parts by weight, there is a problem of deterioration in physical properties.
폴리카보네이트 수지 조성물 및 그 제조 방법Polycarbonate resin composition and manufacturing method thereof
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은, 상술한 폴리카보네이트 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 방향족 인산 에스테르계 화합물, 실리콘계 고무, 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide) 수지, 활석(talc) 및 붕산아연(Zinc Borate)을 특정 함량비로 포함함으로써, 폴리카보네이트 수지 본연의 사출성형이 용이로운 장점 및 우수한 난연성을 유지하면서 우수한 굴곡강도를 나타내고, 연기밀도가 현저히 낮은 특성을 갖는다.The polycarbonate resin composition includes the above-described polycarbonate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, aromatic phosphate ester-based compound, silicone-based rubber, polyphenylene sulfide resin, talc and boric acid By including zinc (Zinc Borate) in a specific content ratio, it exhibits excellent flexural strength while maintaining the advantage of easy injection molding of the polycarbonate resin and excellent flame retardancy, and has a remarkably low smoke density.
구체적으로, 상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 측정 두께 2.5mm에서 ISO 5659-2 및 ASTM E662에 의거하여 측정한 연기밀도가 350 이하일 수 있다. 바람직하게는 345 이하, 340이하, 335 이하, 330이하, 325 이하, 또는 320이하 일 수 있다. 또한, 연기밀도가 낮을수록 우수한 것이어서, 하한의 제한은 없으나, 일례로, 150 이상, 170 이상, 또는 200 이상일 수 있다.Specifically, the polycarbonate resin composition may have a smoke density of 350 or less as measured according to ISO 5659-2 and ASTM E662 at a thickness of 2.5 mm. Preferably, it may be 345 or less, 340 or less, 335 or less, 330 or less, 325 or less, or 320 or less. In addition, the lower the smoke density, the better, so there is no lower limit, but for example, it may be 150 or more, 170 or more, or 200 or more.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 ASTM D790에 의거하여 측정한 굴곡강도가 50,000 내지 70,000 kg/cm2 일 수 있다. 바람직하게는, 51,000 kg/cm2 이상, 52,000 kg/cm2 이상, 또는 53,000 kg/cm2 이상이고; 69,000 kg/cm2 이하, 68,000 kg/cm2 이하, 67,000 kg/cm2 이하, 또는 66,000 kg/cm2 이하일 수 있다.In addition, the polycarbonate resin composition may have a flexural strength of 50,000 to 70,000 kg/cm 2 measured according to ASTM D790. preferably, 51,000 kg/cm 2 or more, 52,000 kg/cm 2 or more, or 53,000 kg/cm 2 or more; 69,000 kg/cm 2 or less, 68,000 kg/cm 2 or less, 67,000 kg/cm 2 or less, or 66,000 kg/cm 2 or less.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 UL94 규격에 의거, 1.5mm 두께를 갖는 시편에 대해 측정한 난연성 등급이 V0일 수 있다.In addition, according to the UL94 standard, the polycarbonate resin composition may have a flame retardancy rating of V0 measured for a specimen having a thickness of 1.5 mm.
한편, 상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 상술한 폴리카보네이트 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지, 방향족 인산 에스테르계 화합물, 실리콘계 고무 및 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide) 수지를 혼합하는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1의 혼합물에 붕산아연(Zinc Borate) 및 활석(talc)을 혼합하는 단계(단계 2);를 포함하는, 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조 방법을 통해 제조할 수 있다. 상기의 제조 방법은, 단계 1의 제조 시 열과 압력을 받아 붕산아연 및 활석이 기화되어 날라가는 것을 방지하여, 상기 폴리카보네이트 수지 조성물에서 붕산아연 및 활석에 의한 물성 향상의 효과를 극대화할 수 있다.On the other hand, the polycarbonate resin composition is a step of mixing the above-described polycarbonate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin, aromatic phosphate ester-based compound, silicone-based rubber and polyphenylene sulfide (polyphenylene sulfide) resin ( Step 1); and mixing zinc borate and talc with the mixture of step 1 (step 2); The above manufacturing method prevents zinc borate and talc from vaporizing and flying by receiving heat and pressure during the preparation of step 1, thereby maximizing the effect of improving physical properties by zinc borate and talc in the polycarbonate resin composition.
바람직하게는 상기 단계 1은 1 내지 5분간 혼련/용융이 진행될 수 있고, 반응 온도는 200 ℃ 내지 300 ℃일 수 있다.Preferably, in step 1, kneading/melting may proceed for 1 to 5 minutes, and the reaction temperature may be 200 °C to 300 °C.
바람직하게는 상기 단계 2는 1 내지 5분간 혼련/용융이 진행될 수 있고, 반응 온도는 200 ℃ 내지 300 ℃일 수 있다.Preferably, in step 2, kneading/melting may proceed for 1 to 5 minutes, and the reaction temperature may be 200 °C to 300 °C.
상기 단계 2에서 붕산아연은 압출기의 메인 호퍼에 투입하지 않고 사이드 투입구(제1 사이드 투입구)에 투입하는 방법으로 진행된다. 상기 방법으로 압출이 진행되면 혼합 시간이 줄어들어 반응 시 붕산아연이 기체로 날아가는 것을 줄이고, 연기밀도 감소의 효과가 극대화 된다. In step 2, zinc borate is introduced into the side input port (first side input port) instead of being introduced into the main hopper of the extruder. When the extrusion proceeds in the above method, the mixing time is reduced, reducing the flying of zinc borate into gas during the reaction, and maximizing the effect of reducing the smoke density.
상기 붕산아연을 사이드 투입구에 투입 시 200 ℃ 내지 300 ℃의 온도에서 진행될 수 있다.When the zinc borate is introduced into the side inlet, it may be performed at a temperature of 200 °C to 300 °C.
한편, 상기 사이드 투입구 외에 압출기의 또 다른 사이드 투입구(제2 사이드 투입구)를 통해 활석을 투입하는 방법은 압출 과정에서 혼합 시간을 감소시켜 반응 시 활석이 기체로 날아가는 것을 줄이고, 연기밀도 감소의 효과를 극대화시킨다. On the other hand, the method of injecting talc through another side inlet (second side inlet) of the extruder in addition to the side inlet reduces the mixing time in the extrusion process, thereby reducing the talc from flying into gas during the reaction and reducing the smoke density. Maximize.
상기 활석을 사이드 투입구에 투입 시 200 ℃ 내지 300 ℃의 온도에서 진행될 수 있다.When the talc is added to the side inlet, it may be carried out at a temperature of 200 ° C to 300 ° C.
바람직하게는, 상기 붕산아연을 사이드 투입구에 투입하는 방법과 활석을 사이드 투입구에 투입하는 방법은 동시에 진행될 수 있다.Preferably, the method of injecting zinc borate into the side inlet and the method of injecting talc into the side inlet can be performed simultaneously.
상기 수지 조성물은 필요에 따라 당업계에서 통상적으로 사용되는 상용화제, 산화 방지제, 열 안정제, 광안정화제, 가소제, 대전 방지제, 핵제, 난연제, 활제, 충격 보강제, 형광 증백제, 방사선 흡수제, 자외선흡수제, 안료 및 염료로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. The resin composition is a compatibilizer, antioxidant, heat stabilizer, light stabilizer, plasticizer, antistatic agent, nucleating agent, flame retardant, lubricant, impact modifier, optical brightener, radiation absorber, ultraviolet absorber, It may further include one or more additives selected from the group consisting of pigments and dyes.
상기 상용화제는 두 종류의 고분자를 혼합하여 사용하는 경우의 상용성을 증가시키기 위해 사용한다. 상용성(compatibility)은 두 고분자를 혼합하였을때 두 고분자가 균일하게 섞이거나 분산되는 것을 의미하는데, 상용성이 떨어지면 고분자 각각의 물성이 그대로 발현되어 조성물에서 서로의 물성을 보완할 수 없다. The compatibilizing agent is used to increase compatibility when two types of polymers are mixed and used. Compatibility means that the two polymers are uniformly mixed or dispersed when two polymers are mixed. If the compatibility is poor, the physical properties of each polymer are expressed as they are, and the physical properties of each other cannot be complemented in the composition.
상기 상용화제는 당업계에서 사용되는 물질이면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 styrene-ethylene/butylene-styrene-glycidyl methacrylate 공중합체(SEBS-GMA), ethylene-glycidyl methacrylate 공중합체(EGMA) 등이 사용될 수 있다. The compatibilizer is not particularly limited as long as it is a material used in the art, but preferably, styrene-ethylene/butylene-styrene-glycidyl methacrylate copolymer (SEBS-GMA), ethylene-glycidyl methacrylate copolymer (EGMA), etc. can be used there is.
상기 수지 조성물은 상기 전술한 성분과 광반응성 화합물 및 필요에 따라 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있으며, 이하 설명할 바와 같이 성형품을 제조하기 위하여 용융 혼련하여 펠렛으로 제조하는 것이 바람직하다.The resin composition may be prepared by mixing the above-described components, photoreactive compounds, and additives if necessary, and as will be described below, it is preferable to melt-knead the resin composition into pellets in order to prepare a molded product.
상기 용융 혼련은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법, 예컨대 리본 블렌더, 헨셀 믹서, 밴버리 믹서, 드럼 텀블러, 단축 스크루압출기, 2축 스크루 압출기, 코니더, 다축 스크루 압출기 등을 사용하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 상기 용융 혼련의 온도는 필요에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들어 200 ℃ 내지 300 ℃의 온도로 조절할 수 있다.The melt kneading may be performed by a method commonly used in the art, such as a ribbon blender, a Henschel mixer, a Banbury mixer, a drum tumbler, a single screw extruder, a twin screw extruder, a cornider, a multi screw screw extruder, and the like. can The temperature of the melt kneading may be appropriately adjusted as necessary, and may be adjusted to a temperature of 200 ° C to 300 ° C, for example.
성형품molding
또한, 본 발명은 상기 수지 조성물을 포함한 성형품을 제공한다. 상기 성형품은 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 철도차량용 부품 또는 공유기용 부품이다. 상기 수지 조성물은 난연성이 뛰어나며, 굴곡 강도가 우수하고 연기밀도가 낮은 특성을 가진다. 이에 따라, 성형품의 제조 공정이나 성형품이 실제 제품에 적용되었을 때 외관 변형이 현저히 저감되어, 철도차량용 부품 또는 공유기용 부품으로 유용하게 사용할 수 있다.In addition, the present invention provides a molded article including the resin composition. The molded article is not particularly limited, but is preferably a part for a railway vehicle or a part for a router. The resin composition has excellent flame retardancy, excellent flexural strength, and low smoke density. Accordingly, when the manufacturing process of the molded product or the molded product is applied to an actual product, external deformation is significantly reduced, so that it can be usefully used as a part for a railway vehicle or a part for a router.
성형품의 제조 방법은 당업계에서 통상적으로 사용하는 방법으로 제조될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 수지 조성물의 용융 혼련물 또는 펠릿을 원료로 하여 사출 성형법, 사출 압축 성형법, 압출 성형법, 진공 성형법, 블로우 성형법, 프레스 성형법, 압공 성형법, 발포 성형법, 열 굽힘 성형법, 압축 성형법, 캘린더 성형법 및 회전 성형법 등의 성형법을 적용할 수 있다. The manufacturing method of the molded article may be manufactured by a method commonly used in the art. For example, injection molding method, injection compression molding method, extrusion molding method, vacuum molding method, blow molding method, press molding method, pressure molding method, foam molding method, thermal bending molding method, compression molding method, Forming methods such as calender molding and rotational molding can be applied.
성형품의 크기, 두께 등은 사용 목적에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 사용 목적에 따라 평판 또는 곡면의 형태를 가질 수 있다. The size and thickness of the molded article may be appropriately adjusted according to the purpose of use, and may have a flat or curved shape depending on the purpose of use.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물과 이의 성형품은 굴곡강도가 우수하면서 동시에 연기밀도가 낮은 특성을 갖는다.The polycarbonate resin composition and molded products thereof according to the present invention have excellent flexural strength and low smoke density.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, in order to aid understanding of the present invention, it will be described in more detail. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
사용 물질substance used
(1) PC: LUPOY PC 1300-03, 1600-03, 1300-10 (엘지화학) (1) PC: LUPOY PC 1300-03, 1600-03, 1300-10 (LG Chem)
(2) ABS: ABS HS230-DP (엘지화학)(2) ABS: ABS HS230-DP (LG Chem)
(3) 실리콘계 고무: Metablen SX005 (Mitsubishi 사) (3) Silicone rubber: Metablen SX005 (Mitsubishi)
(4) BPADP(Adeka 사)(4) BPADP (Adeka)
(5) PPS: para와 ortho 구조를 5:5의 몰비로 포함하는 PPS (LG Chem 사)(5) PPS: PPS containing para and ortho structures in a molar ratio of 5:5 (LG Chem)
(6) 활석: Talc 6300,3000C (Koch 사, 95%가 3.3 μm 이하의 입자크기, 밀도 2.8 g/cm3), Talc 3CA(IMERYS 사)(6) Talc: Talc 6300,3000C (Koch, 95% particle size less than 3.3 μm, density 2.8 g/cm 3 ), Talc 3CA (IMERYS)
(7) 붕산아연: Firebrake ZB (US BORAX 사)(7) Zinc borate: Firebrake ZB (US BORAX)
(8) SEBS-GMA: Polinker PL6210 (Polyalloy 사) (8) SEBS-GMA: Polinker PL6210 (Polyalloy)
(9) EGMA: IGETABOND E (Sumitomo 사)(9) EGMA: IGETABOND E (Sumitomo)
실시예 1Example 1
하기 표 1에 나타낸 각 성분 중 붕산아연 및 활석을 제외하고 믹서로 혼합한 후, 이축압출기(twin-screw extruder, L/D=42, Φ=40, 배럴온도 260℃, 압출속도 50 kg/hr)로 1~3 분간 혼련/용융하였다. 이후 붕산아연 및 활석을 사이드 투입구를 통해 추가하고 280 ℃에서 1~3 분간 추가 혼합/용융한 뒤 이후 압출 가공을 하여 펠렛을 제조하였다. 제조된 펠렛을 convection oven에서 80 ℃로 4시간 이상 건조한 후 사출 성형하여 상온에서 48시간 이상 방치하여 시편(가로*세로*두께: 7.5mm*7.5mm*2.5mm)을 제작하였다. After mixing with a mixer except for zinc borate and talc among the components shown in Table 1 below, twin-screw extruder (L / D = 42, Φ = 40, barrel temperature 260 ℃, extrusion rate 50 kg / hr ) was kneaded/melted for 1 to 3 minutes. Thereafter, zinc borate and talc were added through the side inlet, and additional mixing/melting was performed at 280° C. for 1 to 3 minutes, followed by extrusion processing to prepare pellets. The prepared pellets were dried at 80 ° C. for more than 4 hours in a convection oven, and then injection molded and left at room temperature for more than 48 hours to prepare a specimen (width * length * thickness: 7.5 mm * 7.5 mm * 2.5 mm).
실시예 2 및 실시예 3Example 2 and Example 3
하기 표 1에 나타낸 각 성분의 함량에 따라 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 및 실시예 3의 시편을 제작하였다.Specimens of Examples 2 and 3 were prepared in the same manner as in Example 1 according to the content of each component shown in Table 1 below.
비교예 1 내지 비교예 5Comparative Examples 1 to 5
하기 표 1에 나타낸 각 성분의 함량에 따라 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1 내지 비교예 5의 시편을 제작하였다.Specimens of Comparative Examples 1 to 5 were prepared in the same manner as in Example 1 according to the content of each component shown in Table 1 below.
(조성물 100 중량부 기준)Unit: parts by weight
(Based on 100 parts by weight of composition)
실험예Experimental example
상기 실시예 및 비교예의 시편에 대하여 아래와 같은 방법으로 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The physical properties of the specimens of Examples and Comparative Examples were measured in the following manner, and the results are shown in Table 3 below.
(1) 굴곡강도(kg/cm2): ASTM D790에 의거하여 1.3 mm/sec로 측정하였다.(1) Flexural strength (kg/cm 2 ): measured at 1.3 mm/sec in accordance with ASTM D790.
(2) 연기밀도: 측정 두께 2.5mm에서 ISO 5659-2 및 ASTM E662에 의거하여 연기밀도를 측정하였다.(2) Smoke density: Smoke density was measured in accordance with ISO 5659-2 and ASTM E662 at a thickness of 2.5 mm.
(3) 난연성: UL 94V에 의거하여 난연성을 평가하였다. 구체적으로, 난연 test 적용에 필요한 1.5 mm 두께의 난연 시편을 5개 준비하고, 하기에 따라 평가하였다. 먼저, 20 mm 높이의 불꽃을 10초간 시편에 접염 후, 시편의 연소 시간(t1)을 측정하고, 연소 양상을 기록하였다. 이어, 1차 접염 후 연소가 종료되면, 다시 10초간 접염 후 시편의 연소 시간(t2) 및 불똥이 맺힌 시간(glowing time, t3)을 측정하고, 연소 양상을 기록하였다. 5개 시편에 대해 동일하게 적용한 다음, 하기 표 2의 기준으로 평가하였다.(3) Flame retardancy: Flame retardancy was evaluated according to UL 94V. Specifically, 5 flame retardant specimens having a thickness of 1.5 mm required for application of the flame retardant test were prepared and evaluated according to the following. First, after gluing a 20 mm high flame to the specimen for 10 seconds, the burning time (t1) of the specimen was measured, and the combustion pattern was recorded. Then, when the combustion was terminated after the first folding, the burning time (t2) and the sparking time (glowing time, t3) of the specimen after 10 seconds of folding were measured, and the combustion pattern was recorded. The same was applied to the five specimens, and then evaluated based on the criteria in Table 2 below.
(4) 화염규격: ISO 5660-1에 의거하여 콘칼로리미터를 이용하여 가열강도 50kw/m2으로 가열하여 화염규격을 측정하였다.(4) Flame specification: The flame specification was measured by heating at a heating intensity of 50 kw/m 2 using a cone calorimeter in accordance with ISO 5660-1.
(kg/cm2)flexural strength
(kg/cm 2 )
(D4)smoke density
(D4)
상기 표 3을 참고하면, 실시예의 폴리카보네이트 수지 조성물은 우수한 굴곡강도를 가짐과 동시에 연기밀도가 현저히 저감됨을 확인할 수 있었다. 이에 본 발명에 따른 실시예들은 제품에 적용되어 여러 극한 환경에 놓이는 경우에도 우수한 품질을 유지할 수 있음을 확인하였다.Referring to Table 3, it was confirmed that the polycarbonate resin compositions of Examples had excellent flexural strength and significantly reduced smoke density. Accordingly, it was confirmed that the embodiments according to the present invention can maintain excellent quality even when applied to products and placed in various extreme environments.
반면, PPS를 포함하지 않는 비교예 1 내지 비교예 5는 실시예에 비해 굴곡강도가 현저히 열악함을 확인할 수 있었다. On the other hand, it was confirmed that Comparative Examples 1 to 5, which did not contain PPS, had significantly inferior flexural strength compared to the Examples.
또한, 붕산아연을 사용하는 경우, 붕산칼슘이나 Mg(OH)2를 사용한 경우에 비해 연기밀도가 현저히 저감된 것을 확인할 수 있었다.In addition, when zinc borate was used, it was confirmed that the smoke density was significantly reduced compared to the case where calcium borate or Mg(OH) 2 was used.
Claims (11)
ASTM D790에 의거하여 측정한 굴곡강도는 50,000 내지 70,000 kg/cm2인,
폴리카보네이트 수지 조성물.
Contains polycarbonate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, aromatic phosphate ester-based compound, silicone-based rubber, polyphenylene sulfide resin, talc and zinc borate ,
The flexural strength measured according to ASTM D790 is 50,000 to 70,000 kg/cm 2 ,
A polycarbonate resin composition.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 비스페놀A 디포스페이트(BPADP)인,
폴리카보네이트 수지 조성물.
According to claim 1,
The aromatic phosphate ester-based compound is bisphenol A diphosphate (BPADP),
A polycarbonate resin composition.
상기 실리콘계 고무 100 중량부에 대하여, 실리콘 함량은 80 내지 98 중량부인,
폴리카보네이트 수지 조성물.
According to claim 1,
With respect to 100 parts by weight of the silicone-based rubber, the silicone content is 80 to 98 parts by weight,
A polycarbonate resin composition.
상기 활석과 붕산아연의 중량비는 1:1 내지 1:2인,
폴리카보네이트 수지 조성물.
According to claim 1,
The weight ratio of the talc and zinc borate is 1: 1 to 1: 2,
A polycarbonate resin composition.
측정 두께 2.5mm에서 ISO 5659-2 및 ASTM E662에 의거하여 측정한 연기밀도는 350 이하인,
폴리카보네이트 수지 조성물.
According to claim 1,
The smoke density measured according to ISO 5659-2 and ASTM E662 at a thickness of 2.5 mm is 350 or less,
A polycarbonate resin composition.
UL94에 의거하여 1.5mm 두께의 시편에 대해 측정한 난연성 등급은 V0인,
폴리카보네이트 수지 조성물.
According to claim 1,
In accordance with UL94, the flammability rating measured on a 1.5mm thick specimen is V0,
A polycarbonate resin composition.
폴리카보네이트 수지 25 내지 65 중량부;
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 수지 0.1 내지 5 중량부;
방향족 인산 에스테르계 화합물 5 내지 15 중량부;
실리콘계 고무 3 내지 10 중량부;
폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide) 수지 10 내지 20 중량부;
활석(talc) 5 내지 15 중량부; 및
붕산아연(Zinc Borate) 10 내지 20 중량부를 포함하는,
폴리카보네이트 수지 조성물.
The method of claim 1, with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin composition,
25 to 65 parts by weight of a polycarbonate resin;
0.1 to 5 parts by weight of an acrylonitrile-butadiene-styrene-based (ABS) resin;
5 to 15 parts by weight of an aromatic phosphoric acid ester compound;
3 to 10 parts by weight of silicone rubber;
10 to 20 parts by weight of polyphenylene sulfide resin;
5 to 15 parts by weight of talc; and
Containing 10 to 20 parts by weight of zinc borate,
A polycarbonate resin composition.
상기 단계 1의 혼합물에 붕산아연(Zinc Borate) 및 활석(talc)을 혼합하는 단계(단계 2);를 포함하는,
폴리카보네이트 수지 조성물의 제조 방법.
mixing a polycarbonate resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, an aromatic phosphate ester-based compound, a silicone-based rubber, and a polyphenylene sulfide resin (Step 1); and
Including, mixing zinc borate and talc with the mixture of step 1 (step 2);
A method for producing a polycarbonate resin composition.
성형품.
Comprising the polycarbonate resin composition of any one of claims 1 to 5, 7 and 8,
molding.
상기 성형품은 철도차량용 부품 또는 공유기용 부품인,
성형품.According to claim 10,
The molded article is a part for a railway vehicle or a part for a router,
molding.
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