KR20090122151A - 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광반사 부재 - Google Patents

난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광반사 부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은, (a) 방향족 폴리카보네이트 수지, (b) 백색 안료 및 (c) 알칼리 중화 처리 및 실레인 커플링 표면 처리된 탈크를 함유하고, (a) 내지 (c)성분 합계량 100질량부에 있어서 (a)성분 : (b)성분 : (c)성분의 질량비가 91 내지 40 : 4 내지 40 : 4 내지 20인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 광선 반사판 및 그의 주변 부재를 제공한다. 이 성형품은 할로젠이나 인을 함유하는 난연제를 사용하지 않아, 고도의 광반사성과 난연성을 갖고, 양호한 외관과 광선 반사율, 차광성, 열전도성(방열성), 기계 특성(강성) 및 치수 안정성을 갖는다.

Description

난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광반사 부재{FIRE-RETARDED POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND LIGHT REFLECTION MEMBER}
본 발명은, 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광반사 부재에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 우수한 내열성, 난연성을 갖고, 성형품의 광선 반사율, 차광성, 방열성, 기계 특성(강성), 치수 안정성, 성형성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 상기 조성물을 성형하여 이루어지는 광선 반사판 및 그의 주변 부재에 관한 것이다.
최근 액정 디스플레이(LCD)의 용도는, 노트북 컴퓨터, 모니터, 텔레비전으로 확대되고 있고, 특히, 최근에는 액정 텔레비젼에 있어서, 대형화, 경량화, 박형화의 개발 경쟁이 현저하다. 그와 더불어 고화질화가 진행되어, LCD 조명 장치인 백라이트도, 보다 대형화, 박형화, 경량화 뿐만 아니라, 광원에 대해서도 LED화가 진행되고, 또한 기계 특성(강성), 치수 안정성, 방열성에 대한 요구, 즉, 내열 치수 안정성에의 요구가 높아지고 있다.
우수한 기계적 성질을 갖고 있는 폴리카보네이트 수지는, 산화타이타늄 등의 백색 안료를 배합함으로써 반사 성능, 차광 성능을 높여서, 널리 이들 분야에서 사용되고 있다.
한편, 이들 기기에 사용되는 수지 재료에는 난연성이 필요하여 다수의 난연 처방이 개발되어 있는데, 특히 성형용 금형의 부식이나 환경에의 부하를 저감시킬 목적으로, 할로젠계, 인계 난연제를 포함하지 않을 것이 요구되고 있다.
또한, 대형화, 박형화, 경량화의 개발 동향에 부응하기 위해, 광선 반사성, 차광성, 기계 특성(강성), 치수 안정성, 방열성(열전도성) 등의 요구를 동시에 만족시킬 것이 폴리카보네이트 수지에 요구되고 있다.
고도의 광반사성과 난연성을 갖고, 양호한 외관과 치수 정밀도를 갖는 성형품을 얻을 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물 및 상기 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물를 성형하여 이루어지는 광선 반사판 및 그의 주변 부재에 관한 수지 재료로서, 예컨대, 특허문헌 1에는, (a) 방향족 폴리카보네이트 수지 100중량부에 대하여, (b) 산화타이타늄 3 내지 30중량부, (c) 실리콘계 화합물 0.1 내지 10중량부, (d) 폴리테트라플루오로에틸렌 O.1 내지 1중량부, (e) 판상 무기 충전제 0.5 내지 15중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물이 제안되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에서는, (c)성분으로, 실리카를 기재로 한 실리콘계 화합물을 사용하고 있기 때문에, 할로젠계 화합물을 함유하지 않고도 난연성을 확보할 수 있지만, (e) 판상 무기 충전제에 사용되고 있는 탈크는, 알칼리성을 나타내기 때문에 폴리카보네이트계 수지는 가수분해하므로, 분자량 열화에 수반하는 기계 특 성의 저하를 가져와, 탈크를 고농도로 배합할 수 없다는 문제가 있다.
이 때문에, 특허문헌 1에 있어서는, (a) 방향족 폴리카보네이트 수지 1OO중량부에 대하여, (b) 산화타이타늄이 3 내지 30중량부, (e) 판상 무기 충전제가 0.5 내지 15중량부로 한정됨으로써, 광선 반사율, 차광성, 방열성, 기계 특성(강성) 및 치수 안정성이 충분히 만족할만한 것은 아니다.
[선행기술문헌]
특허문헌 1: 일본 특허공개 제2005-15659호 공보
본 발명은, 이러한 상황하에서 이루어진 것으로서, 할로젠이나 인을 함유하는 난연제를 사용함이 없이, 고도의 광반사성과 난연성를 갖고, 양호한 외관과 광선 반사율, 차광성, 열전도성(방열성), 기계 특성(강성), 치수 안정성을 갖는 성형품을 얻을 수 있는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 광선 반사판 및 그의 주변 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 방향족 폴리카보네이트 수지에, 특정한 처리를 한 탈크를 사용하고, 백색 안료로서 산화타이타늄을 사용하여, 특정 비율로 함유시킨 폴리카보네이트 수지 조성물이 상기 의 목적에 부합하는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 이하의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광선 반사 부재를 제공하는 것이다.
1. (a) 방향족 폴리카보네이트 수지, (b) 백색 안료 및 (c) 알칼리 중화 처리 및 실레인 커플링 표면 처리된 탈크를 함유하고, (a) 내지 (c)성분 합계량 100질량부에 있어서 (a)성분 : (b)성분 : (c)성분의 질량비가 91 내지 40 : 4 내지 40 : 4 내지 20인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
2. (a)성분의 방향족 폴리카보네이트 수지가 고유동 폴리카보네이트 공중합체 및/또는 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체를 함유하는 상기 1의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
3. (a)성분의 방향족 폴리카보네이트 수지가 폴리카보네이트-폴리다이메틸실록세인 공중합체를 함유하는 상기 2의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
4. (c)성분의 탈크의 실레인 커플링 표면 처리가, 아미노 변성 실레인, 카복시 변성 실레인, 아크릴 변성 실레인, 에폭시 변성 실레인으로부터 선택되는 적어도 1종의 실레인 커플링 표면 처리인 상기 1 또는 2의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
5. (a) 내지 (c)성분 100질량부에 대하여, (d) 오가노폴리실록세인 0.1 내지 3 질량부 및 (e) 폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체 0.1 내지 5질량부를 함유하는 상기 1 내지 4 중 어느 하나의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
6. (d) 오가노폴리실록세인이 알킬 수소 실리콘 또는 알콕시 실리콘인 상기 5의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
7. 알콕시 실리콘이, 실리콘 주쇄에 대하여 메틸렌기를 통하여 알콕시기와 결합하는 분자 구조를 갖는 오가노폴리실록세인인 상기 6의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
8. (e) 폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체가, (X) 폴리오가노실록세인 입자 40 내지 90질량부의 존재하에, (Y) 다기능성 단량체 (y-1) 100 내지 50질량% 및 그 밖의 공중합 가능한 단량체 (y-2) 0 내지 50질량%로 이루어지는 바이닐계 단량체 0.5 내지 10질량부를 중합하고, 추가로 (Z) 그 밖의 바이닐계 단량체 5 내지 50질량부를 중합하여 얻어진 것인[단, (X), (Y) 및 (Z)의 합계량을 100질량부로 함] 상기 5의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
9. 상기 1 내지 8 중 어느 하나의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형 가공하여 얻어지는 광반사 부재.
본 발명에서는, 독자적인 산화타이타늄의 안정화 기술에 기초한 특정 탈크를 사용함으로써, 종래의 탈크에 의한 폴리카보네이트계 수지의 가수분해 열화가 억제되기 때문에, 탈크 및 산화타이타늄의 고농도의 배합이 가능해진다.
그 결과, 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 할로젠계 난연제, 금속염계 난연 촉진제를 함유시키지 않고도 난연성을 확보하고, 추가로, 높은 수준의 광선 반사율, 차광성, 열전도성(방열성), 기계 특성(강성), 치수 안정성을 발현할 수 있 기때문에, 높은 광선 반사 성능과 강성을 요구하는 구조 부품이나, 발열이 큰 LED를 광원으로 하는 반사 기재, 반사 부재 등의 내열 치수 안정성을 요구하는 분야에서 널리 사용 가능하다.
[(a) 방향족 폴리카보네이트 수지]
본 발명의 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서의 (a) 방향족 폴리카보네이트 수지는, 고유동 폴리카보네이트 공중합체(a-1: 고유동 공중합 PC라고도 함), 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체(a-2: 폴리오가노실록세인 공중합 PC라고도 함) 및 일반 방향족 폴리카보네이트 수지(a-3: 일반 PC라고도 함)의 폴리카보네이트계 수지를 임의로 조합하여 혼합하는 것으로서, 성형품의 형상, 성형 방법에 맞춰 임의의 성형 유동성, 기계 물성, 내열성으로 조정할 수 있다.
본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서의 (a) 방향족 폴리카보네이트 수지로서, 고유동 공중합 PC(a-1) 및/또는 폴리오가노실록세인 공중합 PC(a-2)를 함유시킴으로써, (b)성분의 탈크 배합에 의한 기계 특성(내충격성) 저하의 영향을 적게 하므로, 적합하게 이용할 수 있다.
그 중에서도, 폴리오가노실록세인 공중합 PC(a-2)로서 폴리다이메틸실록세인 공중합 폴리카보네이트 수지(PC-PDMS라고도 함)가, (b)성분의 탈크 배합에 의한 기계 특성(내충격성)의 저하를 개선하는데 적합하게 이용할 수 있다.
(a) 방향족 폴리카보네이트 수지에 사용되는 고유동 공중합 PC(a-1)는, 페놀 변성 다이올 공중합 폴리카보네이트로서, 계면 중합법이라고 불리는 관용의 제조방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 2가 페놀, 페놀 변성 다이올 및 포스젠 등의 카보네이트 전구체를 반응시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 염화메틸렌 등의 불활성 용매 중에서, 공지된 산 수용체나 분자량 조절제의 존재하에, 또한 필요에 따라 촉매나 분기제를 첨가하여, 2가 페놀, 페놀 변성 다이올 및포스젠 등의 카보네이트 전구체를 반응시킨다.
고유동 공중합 PC(a-1)는, 하기 화학식 I 및 II로 표시되는 반복 단위를 갖는다.
[화학식 I]
Figure 112009030881733-PAT00001
[화학식 II]
Figure 112009030881733-PAT00002
화학식 I 중, R1, R2, a, b 및 X에 대해서는, 하기 화학식 Ia와 더불어 설명한다. 또한, 화학식 II 중, R3, R4, c, d, n 및 Y에 대해서는, 후술하는 화학식 IIa와 더불어 설명한다.
고유동 공중합 PC의 제조에 사용하는 2가 페놀로서는, 하기 화학식 Ia로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 Ia]
Figure 112009030881733-PAT00003
화학식 Ia에 있어서, R1 및 R2는, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, 알킬기는 직쇄상, 분기상 및 환상 중 어느 것이어도 된다. 알킬기로서 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, tert-뷰틸기, n-펜틸기, 아이소펜틸기, n-헥실기, 아이소헥실기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다. a 및 b는, 각각 R1 및 R2의 치환수를 나타내고, 0 내지 4의 정수이다. 한편, R1이 복수인 경우 서로 같거나 다를 수 있고, R2가 복수인 경우 서로 같거나 다를 수 있다.
X는 단일 결합, 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기(예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등), 탄소수 2 내지 8의 알킬리덴기(예컨대, 에틸리덴기, 아이소프로필리덴기 등), 탄소수 5 내지 15의 사이클로알킬렌기(예컨대, 사이클로펜틸렌기, 사이클로헥실렌기 등), 탄소수 5 내지 15의 사이클로알킬리덴기(예컨대, 사이클로펜틸리덴기, 사이클로헥실리덴기 등), -S-, -SO-, -SO2-, -O-, -CO-결합 또는 하기 화학식 III 또는 하기 화학식 IV로 표시되는 기를 나타낸다.
[화학식 III]
Figure 112009030881733-PAT00004
[화학식 IV]
Figure 112009030881733-PAT00005
상기 화학식 Ia로 표시되는 2가 페놀로서는 다양한 것이 있지만, 특히, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인[통칭: 비스페놀 A]이 적합하다. 비스페놀 A 이외의 비스페놀로서는, 예컨대, 비스(4-하이드록시페닐)메테인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)뷰테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)페닐메테인; 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로페인; 비스(4-하이드록시페닐)나프틸메테인; 1,1-비스(4-하이드록시-t-뷰틸페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-테트라메틸페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3-클로로페닐)프로페인; 2.2-비스(4-하이드록시-3,5-테트라클로로페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-테트라브로모페닐)프로페인 등의 비스(하이드록시아릴)알케인류, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜테인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥세인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,5,5-트라이메틸사이클로헥세인 등의 비스(하이드록시아릴)사이클로알케인류, 4,4'-다이하이드록시페닐에터; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸페닐에터 등의 다이하이드록시아릴에터류, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설파 이드; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설파이드 등의 다이하이드록시다이아릴설파이드류, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폭사이드; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폭사이드 등의 다이하이드록시다이아릴설폭사이드류, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폰; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폰 등의 다이하이드록시다이아릴설폰류, 4,4'-다이하이드록시다이페닐 등의 다이하이드록시다이페닐류, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌; 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌 등의 다이하이드록시다이아릴플루오렌류, 1,3-비스(4-하이드록시페닐)아다만테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)아다만테인; 1,3-비스(4-하이드록시페닐)-5,7-다이메틸아다만테인 등의 다이하이드록시다이아릴아다만테인류, 비스(4-하이드록시페닐)다이페닐메테인, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스페놀, 10,10-비스(4-하이드록시페닐)-9-안트론, 1,5-비스(4-하이드록시페닐싸이오)-2,3-다이옥사펜타엔 등을 들 수 있다. 이들 2가 페놀은, 각각 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
분자량 조절제로서는 보통, 폴리카보네이트 수지의 중합에 사용되는 것이면 각종의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 1가 페놀로서, 예컨대, 페놀, o-n-뷰틸페놀, m-n-뷰틸페놀, p-n-뷰틸페놀, o-아이소뷰틸페놀, m-아이소뷰틸페놀, p-아이소뷰틸페놀, o-t-뷰틸페놀, m-t-뷰틸페놀, p-t-뷰틸페놀, o-n-펜틸페놀, m-n-펜틸페놀, p-n-펜틸페놀, o-n-헥실페놀, m-n-헥실페놀, p-n-헥실페놀, p-t-옥틸페놀, o-사이클로헥실페놀, m-사이클로헥실페놀, p-사이클로헥실페놀, o-페닐페놀, m-페닐페놀, p-페닐페놀, o-n-노닐페놀, m-노닐페놀, p-n-노닐페놀, o-큐밀페놀, m-큐 밀페놀, p-큐밀페놀, o-나프틸페놀, m-나프틸페놀, p-나프틸페놀; 2,5-다이-t-뷰틸페놀; 2,4-다이-t-뷰틸페놀; 3,5-다이-t-뷰틸페놀; 2,5-다이큐밀페놀; 3,5-다이큐밀페놀; p-크레졸, 브로모페놀, 트라이브로모페놀, 평균 탄소수 12 내지 35의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기를 오쏘 위치, 메타 위치 또는 파라 위치에 갖는 모노알킬페놀; 9-(4-하이드록시페닐)-9-(4-메톡시페닐)플루오렌; 9-(4-하이드록시-3-메틸페닐)-9-(4-메톡시-3-메틸페닐)플루오렌; 4-(1-아다만틸)페놀 등을 들 수 있다. 이들 1가 페놀 중에서는, p-t-뷰틸페놀, p-큐밀페놀, p-페닐페놀 등이 바람직하게 사용된다.
촉매로서는, 상간 이동 촉매, 예컨대, 3급 아민 또는 그의 염, 4급 암모늄염, 4급 포스포늄염 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 3급 아민으로서는, 예컨대, 트라이에틸아민, 트라이뷰틸아민, N,N-다이메틸사이클로헥실아민, 피리딘, 다이메틸아닐린 등을 들 수 있다. 또한, 3급 아민염으로서는, 예컨대, 이들 3급 아민의 염산염, 브롬산염 등을 들 수 있다. 4급 암모늄염으로서는, 예컨대, 트라이메틸벤질암모늄클로라이드, 트라이에틸벤질암모늄클로라이드, 트라이뷰틸벤질암모늄클로라이드, 트라이옥틸메틸암모늄클로라이드, 테트라뷰틸암모늄클로라이드, 테트라뷰틸암모늄브로마이드 등을, 4급 포스포늄염으로서는, 예컨대, 테트라뷰틸포스포늄클로라이드, 테트라뷰틸포스포늄브로마이드 등을 들 수 있다. 이들 촉매는, 각각 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 상기 촉매 중에서는 3급 아민이 바람직하고, 특히 트라이에틸아민이 적합하다.
불활성 유기 용제로서는 각종의 것이 있다. 예컨대, 다이클로로메테인(염화 메틸렌); 트라이클로로메테인; 사염화탄소; 1,1-다이클로로에테인; 1,2-다이클로로에테인; 1,1,1-트라이클로로에테인; 1,1,2-트라이클로로에테인; 1,1,1,2-테트라클로로에테인; 1,1,2,2-테트라클로로에테인; 펜타클로로에테인; 클로로벤젠 등의 염소화 탄화수소나, 톨루엔, 아세토페논 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는 각각 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 이들 중에서는 특히 염화메틸렌이 적합하다.
분기제로서, 예컨대, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에테인; α,α',α"-트리스(4-하이드록시페닐)-1,3.5-트라이아이소프로필벤젠; 1-[α-메틸-α-(4'-하이드록시페닐)에틸]-4-[α',α'-비스(4"-하이드록시페닐)에틸〕벤젠; 4,4'-[1-[4-[1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]비스페놀; 플루오로글라이신, 트라이멜리트산, 이사틴비스(o-크레졸) 등의 작용기를 3개 이상 갖는 화합물을 사용할 수도 있다.
고유동 공중합 PC의 제조에 사용하는 페놀 변성 다이올은, 하기 화학식 IIa로 표시되는 페놀 변성 다이올이다.
[화학식 IIa]
Figure 112009030881733-PAT00006
화학식 IIa에 있어서, R3 및 R4는, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 나타내고, 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기 및 아이소프로필기를 들 수 있다. R3이 복수인 경우 서로 같거나 다를 수 있고, R4가 복수인 경우 서로 같거나 다를 수 있다. Y는, 탄소수 2 내지 15의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬렌기를 나타내고, 알킬렌기로서는, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 아이소뷰틸렌기, 펜틸렌기 및 아이소펜틸렌기 등의 알킬렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 아이소프로필리덴기, 뷰틸리덴기, 아이소뷰틸리덴기, 펜틸리덴기 및 아이소펜틸리덴기 등의 알킬리덴기를 들 수 있다. c 및 d는 0 내지 4의 정수이고, n은 2 내지 200의 정수이다. n은 바람직하게는 6 내지 70이다.
상기 화학식 IIa로 표시되는 페놀 변성 다이올은, 예컨대, 하이드록시벤조산또는 그의 알킬에스터, 산염화물과 폴리에터다이올로부터 유도되는 화합물이다. 이 페놀 변성 다이올은, 일본 특허공개 제1987-79222호 공보, 일본 특허공개 제 1985-79072호 공보, 일본 특허공개 제2002-173465호 공보 등에서 제안되어 있는 방법에 의해 합성할 수 있지만, 이들 방법에 의해 얻어지는 페놀 변성 다이올에 대하여 적절히 정제를 가하는 것이 바람직하다. 정제 방법으로서는, 예컨대, 반응 후단에서 계내를 감압하여 과잉의 원료(예컨대, 파라하이드록시벤조산)을 증류 제거하는 방법, 페놀 변성 다이올을 물 또는 알칼리 수용액(예컨대, 탄산수소나트륨 수용액) 등으로 세정하는 방법 등이 바람직하다.
하이드록시벤조산 알킬에스터로서는, 하이드록시벤조산 메틸에스터, 하이드록시벤조산 에틸에스터 등이 대표예이다. 폴리에터다이올은, HO-(Y-O)n-H(Y 및 n은 상기와 동일함)로 표시되고, 탄소수 2 내지 15의 직쇄상 또는 분기상의 옥시알킬렌 기로 이루어지는 반복 단위를 갖는 것이다. 구체적으로는, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리프로필렌글라이콜, 폴리테트라메틸렌글라이콜 등을 들 수 있다. 입수성(入手性) 및 소수성(疏水性)의 관점에서 폴리테트라메틸렌글라이콜이 특히 바람직하다. 폴리에터다이올의 옥시알킬렌기의 반복수 n은 2 내지 200, 바람직하게는 6 내지 70이다. n이 2이상이면, 페놀 변성 다이올을 공중합할 때의 효율이 높고, n이 200이하이면, (a-1) 폴리카보네이트 공중합체의 내열성의 저하가 작다는 이점이 있다.
산염화물로서는, 하이드록시벤조산과 포스젠으로부터 얻어지는 것이 대표예이다. 보다 구체적으로는, 일본 특허 2652707호 공보 등에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다. 하이드록시벤조산 또는 그의 알킬에스터는 파라체, 메타체, 오쏘체 중 어느 것이어도 되지만, 공중합 반응의 면에서는 파라체가 바람직하다. 오쏘체는 하이드록실기에 대한 입체 장해 때문에 공중합 반응성이 뒤떨어질 우려가 있다.
고유동 공중합 PC의 제조 공정에 있어서, 페놀 변성 다이올은, 그의 변질 등을 막기 위해, 가능한 한 염화메틸렌 용액으로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 염화메틸렌 용액으로 하여 사용할 수 없는 경우, 수산화 나트륨 등의 알칼리 수용액으로 하여 사용할 수 있다.
고유동 공중합 PC의 제조 공정에 있어서, 페놀 변성 다이올의 공중합량을 늘리면 유동성은 개선되지만 내열성이 저하된다. 따라서, 페놀 변성 다이올의 공중합량은 원하는 유동성과 내열성의 밸런스에 따라 선택하는 것이 바람직하다. 페놀 변성 다이올 공중합량이 너무 많으면, 일본 특허공개 제1987-79222호 공보에 나타나 있는 것처럼 엘라스토머상으로 되어, 일반 폴리카보네이트 수지와 같은 용도에 의 적용를 할 수 없게 될 우려가 있다. 100℃ 이상의 내열성을 유지하기 위해, 고유동 공중합 PC(a-1) 폴리카보네이트 공중합체 중에 포함되는 페놀 변성 다이올 잔기의 양은 1 내지 30질량%이고, 바람직하게는 1 내지 20질량%, 보다 바람직하게는 1 내지 15질량%이다.
고유동 공중합 PC는, 점도수가 30 내지 71[Mv(점도 평균 분자량)=10,000 내지 28,100에 상당]이고, 바람직하게는 34 내지 62(Mv=12,000 내지 24,100에 상당)이다. 점도수가 30이상이면 기계 물성이 양호하고, 점도수가 71 이하이면 페놀 변성 다이올(코모노머)의 공중합 효과가 양호하게 발휘된다.
또한, 고유동성을 발현시키려면 다량의 코모노머가 필요해지지만, 점도수가 71 이하이면, 코모노머의 사용량에 대하여 내열성이 크게 저하되는 일이 없다. 한편, 점도수는 ISO 1628-4(1999)에 준거하여 측정한 값이다.
(a) 방향족 폴리카보네이트 수지에 사용되는 폴리오가노실록세인 공중합 PC(a-2)로서는 다양한 것이 있지만, 바람직하게는 하기 화학식 V로 표시되는 구조를 갖는 반복 단위를 갖는 폴리카보네이트부와 하기 화학식 VII로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리오가노실록세인부로 이루어진 것이다.
[화학식 V]
Figure 112009030881733-PAT00007
[상기 식에서, R5및 R6은, 각각 할로젠 원자(예컨대, 염소, 브롬, 플루오르, 요오드) 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이며, e 및 f는, 각각 0 내지 4의 정수이다. R5가 복수인 경우 서로 같거나 다를 수 있고, R6이 복수인 경우 서로 같거나 다를 수 있다. 그리고, Z는, 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기, 탄소수 2 내지 8의 알킬리덴기, 탄소수 5 내지 15의 사이클로알킬렌기, 탄소수 5 내지 15의 사이클로알킬리덴기 또는 -SO2-, -SO-, -S-, -O-, -CO-결합, 단일 결합 또는 하기 화학식 VI으로 표시되는 기를 나타낸다.
[화학식 VI]
Figure 112009030881733-PAT00008
]
[화학식 VII]
Figure 112009030881733-PAT00009
[상기 식에서, R7, R8 및 R9는, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 페닐기로서, 각각 같거나 다를 수 있다. 또한, g 및 h는, 각각 O 또는 1 이상의 정수이다.]
이 폴리오가노실록세인부의 중합도는 5 내지 1000이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 300인 것이 난연성, 성형품 외관의 점에서 바람직하다. 폴리오가노실록세인 공중합 PC는, 상기 화학식 V로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리카보 네이트부와, 상기 화학식 VII로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리오가노실록세인부로 이루어지는 블록 공중합체로서, 점도 평균 분자량 10,000 내지 50,000, 바람직하게는 15,000 내지 35,000인 것이다. 또한, 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체의 n-헥세인 가용분이 1.0질량% 이하인 것이 바람직하다.
이 폴리오가노실록세인 공중합 PC는, 난연성의 관점에서 폴리오가노실록세인부의 함유량이 바람직하게는 0.1 내지 10질량%이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5질량%이다.
이 폴리오가노실록세인 공중합 PC는, 예컨대, 미리 제조된 폴리카보네이트부를 구성하는 폴리카보네이트 올리고머(PC 올리고머)와, 폴리오가노실록세인부를 구성하는, 말단에 반응성기를 갖는 폴리오가노실록세인[예컨대, 폴리다이메틸실록세인(PDMS), 폴리다이에틸실록세인 등의 폴리다이알킬실록세인 또는 폴리메틸페닐실록세인 등]을, 염화메틸렌, 클로로벤젠, 클로로폼 등의 용매에 용해시키고, 비스페놀의 수산화 나트륨 수용액을 가하고, 촉매로서 트라이에틸아민이나 트라이메틸벤질암모늄클로라이드 등을 사용하여 계면 반응함으로써 제조할 수 있다. 또한, 일본 특허공고 제1969-30108호 공보나 일본 특허공고 제1970-20510호 공보에 기재된 방법에 의해 제조된 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체를 사용할 수도 있다.
폴리오가노실록세인 공중합 PC로서 사용되는 화학식 V로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리카보네이트 올리고머는, 용제법, 즉, 염화메틸렌 등의 용제 중에서 공지된 산 수용체, 분자량 조절제의 존재하에, 화학식 VIII로 표시되는 2가 페놀과 포스젠과 같은 카보네이트 전구체와의 반응 또는 2가 페놀과 다이페닐카보네이트와 같은 카보네이트 전구체와의 에스터 교환 반응에 의해 제조할 수 있다.
[화학식 VIII]
Figure 112009030881733-PAT00010
[상기 식에서, R5, R6, Z, e 및 f는 상기와 같다.]
상기 화학식 VIII로 표시되는 2가 페놀로서는 다양한 것이 있지만, 특히 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인[이른바, 비스페놀 A]이 바람직하다. 또한, 비스페놀 A의 일부 또는 전부를 다른 2가 페놀로 치환한 것이어도 된다. 비스페놀 A 이외의 2가 페놀로서는, 비스(4-하이드록시페닐)알케인, 하이드로퀴논; 4,4'-다이하이드록시다이페닐; 비스(4-하이드록시페닐)사이클로알케인; 비스(4-하이드록시페닐)설파이드; 비스(4-하이드록시페닐)설폰; 비스(4-하이드록시페닐)설폭사이드; 비스(4-하이드록시페닐)에터; 비스(4-하이드록시페닐)케톤과 같은 화합물 또는 비스(3,5-다이브로모-4-하이드록시페닐)프로페인; 비스(3,5-다이클로로-4-하이드록시페닐)프로페인과 같은 할로젠화 비스페놀류 등을 들 수 있다.
폴리오가노실록세인 공중합 PC의 제조에 제공되는 폴리카보네이트 올리고머는, 이들의 2가 페놀 1종을 사용한 호모폴리머여도 되고, 또한 2종 이상을 사용한 코폴리머여도 된다. 또한, 다작용성 방향족 화합물을 상기 2가 페놀과 병용하여 얻을 수 있는 열가소성 랜덤 분기 폴리카보네이트여도 된다. 한편, n-헥세인 가용 분이 1.0질량% 이하인 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체를 제조하려면, 예컨대, 공중합체 중의 폴리오가노실록세인 함유율을 10질량% 이하로 함과 동시에, 상기 화학식 VII로 표시되는 반복 단위의 수가 5이상인 것을 사용하고, 또한 제 3급 아민 등의 촉매를 5.3×10-3몰/(kg·올리고머) 이상 사용하여 상기 공중합을 하는 것이 바람직하다.
(a) 방향족 폴리카보네이트 수지에 사용되는 일반 PC(a-3)는, 관용되는 제조방법, 즉, 보통 2가 페놀과 포스젠 또는 탄산에스터 화합물 등의 폴리카보네이트 전구체를 반응시켜서 제조한 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 염화메틸렌 등의 용매 중에서, 공지된 산 수용체나 분자량 조절제의 존재하에, 추가로 필요에 따라 분기제를 첨가하고, 2가 페놀과 포스젠과 같은 카보네이트 전구체의 반응에 의해, 또는 2가 페놀과 다이페닐카보네이트와 같은 카보네이트 전구체의 에스터 교환 반응 등에 의해 제조된 것이다.
일반 PC의 제조에 사용되는 2가 페놀로서는 다양한 것이 있지만, 특히, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인[통칭: 비스페놀 A]이 적합하다. 비스페놀 A 이외의 비스페놀로서는, 예컨대, 전술한 폴리카보네이트 공중합체에서 예시한 것을 사용할 수 있다.
또, 탄산에스터 화합물로서는, 다이페닐카보네이트 등의 다이아릴카보네이트나 다이메틸카보네이트, 다이에틸카보네이트 등의 다이알킬카보네이트 등을 들 수 있다. 분자량 조절제로서는, 보통, 폴리카보네이트의 중합에 사용되는 것이라면 각종의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 1가 페놀로서, 예컨대, 페놀, o-n-뷰틸페놀, m-n-뷰틸페놀, p-n-뷰틸페놀 등, 전술한 폴리카보네이트 공중합체에서 예시한 것이 사용된다. 1가 페놀 중에서는, p-t-뷰틸페놀, p-큐밀페놀, p-페닐페놀 등이 바람직하게 사용된다.
그 밖에, 분기제로서, 전술한 폴리카보네이트 공중합체 같은, 예컨대, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에테인; α,α',α''-트리스(4-하이드록시페닐)-1,3,5-트라이아이소프로필벤젠; 1-[α-메틸-α-(4'-하이드록시페닐)에틸〕-4-[α',α'-비스(4"-하이드록시페닐)에틸]벤젠; 플루오로글라이신, 트라이멜리트산, 이사틴비스(o-크레졸) 등의 작용기를 3개 이상 갖는 화합물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 일반 PC는, 보통, 점도 평균 분자량이 10,000 내지 100,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 13,000 내지 40,000이다. 일반 PC로서는, 상기에서 설명한 것 또는 시판품을 사용할 수 있다.
(a) 방향족 폴리카보네이트 수지에 함유되는 고유동 PC(a-1), 폴리오가노실록세인 공중합 PC(a-2) 및 일반 PC(a-3)의 혼합 비율 (a-1) : (a-2) : (a-3)은, 질량비로 바람직하게는 1 내지 100 : 99 내지 0 : 99 내지 0이고, 보다 바람직하게는 10 내지 90 : 90 내지 10 : 80 내지 0, 보다 더 바람직하게는 20 내지 60 : 80 내지 1O : 7O 내지 1O이다.
[(b) 백색 안료]
(b) 백색 안료에는 다양한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 산화타이타늄, 산화아연, 리토폰(lithopone), 황화아연, 연백(鉛白) 등을 들 수 있 다. 이들 중에서는, 착색력이 우수한 산화타이타늄이 바람직하다. 산화타이타늄으로서는, 루틸형 및 아나타제형 중 어느 것이어도 되지만, 열안정성, 내후성이 우수한 루틸형을 사용하는 것이 바람직하다. 산화타이타늄은, 각종 표면 처리제로 처리하여, 그 표면을 피복하면 효과적이다. 그 처리제로서는, 수화알루미늄, 실리카, 아연 등이 보통 사용된다. 그 밖에, 산화타이타늄의 수지 중에서의 분산성을 향상시키기 위해, 실리콘 오일이나 폴리올 등을 사용할 수도 있다.
[(c) 탈크]
본 발명에서 무기 충전제로서는, 알칼리 중화 처리 및 실레인 커플링 표면 처리된 탈크를 사용한다.
전술한 것처럼, 보통의 탈크는 알칼리성이어서 폴리카보네이트계 수지를 가수분해시킨다. 이 때문에, 폴리카보네이트계 수지의 분자량 열화에 수반하는 기계 특성의 저하를 가져온다. 본 발명에서는, 탈크를 사전에 산으로 알칼리 중화 처리한 것을 적용함으로써 이 문제가 해결된다. 또한, 이 중화 처리에 의한 분자량 열화의 억제에 의해, 본 발명에 있어서 (b) 백색 안료와 (c) 탈크의 무기 입자를 고농도로 배합할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 탈크는, 알칼리 중화 처리후에 실레인 커플링 표면 처리를 행한 것을 사용한다. 이 실레인 커플링 표면 처리를 함으로써, 수지 계면과의 밀착 강도의 향상에 의한 기계 특성의 향상, 미량으로 잔류하는 알칼리 금속 이온의 용출분의 억제에 효과적이다.
실레인 커플링 표면 처리에 사용되는 커플링제로서는, 아미노 변성 실레인, 카복시 변성 실레인, 아크릴 변성 실레인, 에폭시 변성 실레인 등을 들 수 있고, 어느 것이라도 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에서, (a) 내지 (c)성분 합계량 100질량부에 있어서의 (a)성분 : (b)성분 : (c)성분의 질량비는, 91 내지 40 : 4 내지 40 : 4 내지 20이며, 바람직하게는 80 내지 50 : 10 내지 30 : 10 내지 20이다.
(a)성분의 질량비를 91 이하로 함으로써 산화타이타늄이나 탈크의 함유량이 확보되어, 충분한 광선 반사율, 차광성, 열전도성(방열성), 기계 특성(강성), 치수 안정성을 발현할 수 있고, 또한 40 이상으로 함으로써 충분한 성형 유동성을 확보할 수 있다.
(b)성분의 질량비를 4 이상으로 함으로써 광선 반사율, 차광성이 향상되고, 40 이하로 함으로써 용융 혼련시에서의 배합의 곤란이나, 기계 특성(내충격성)의 저하가 작아진다.
(c)성분의 질량비를 4 이상으로 함으로써 기계 특성(강성)이나 치수 안정성이 향상되고, 40 이하로 함으로써 기계 특성(내충격성)의 저하가 작아진다.
[(d) 오가노폴리실록세인]
본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에는 (d) 오가노폴리실록세인을 배합할 수 있다.
(d) 오가노폴리실록세인으로서는, 알킬수소실리콘 및 알콕시실리콘이 적합하게 사용되고, 예컨대, 도레이·다우코닝사 제품인 SH 1107, SR 2402, BY 16-160, BY 16-161, BY 16-160E, BY 16-161E를 들 수 있다.
(d) 오가노폴리실록세인으로서, 알콕시실리콘이 실리콘 주쇄에 대하여 메틸렌기를 통하여 알콕시기와 결합하는 분자 구조를 갖는 오가노폴리실록세인인 것(BY 16-161)이 특히 적합하게 사용된다.
(d)성분의 함유량은, (a) 내지 (c)성분의 합계량 1OO질량부에 대하여, O.O1 내지 3질량부 배합하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 3질량부, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 2질량부, 특히 바람직하게는 0.4 내지 2질량부이다.
(d) 오가노폴리실록세인을 O.O1질량부 이상 배합함으로써 (a) 폴리카보네이트 수지가 열화하여 분자량이 저하되는 것을 억제할 수 있고, 3질량부 이하로 함으로써 성형체 표면에 은색이 발생하여 제품 외관을 저하시킬 우려가 없다.
[(e) 난연제]
본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에는, (e) 난연제를 배합할 수 있다. (e)성분에는 특별히 제한은 없고, 인계, 금속염계, 실리콘계 등의 난연제를 사용할 수 있지만, 폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체가 적합하게 사용된다.
폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체의 바람직한 구체예로서는, (X) 폴리오가노실록세인 입자 40 내지 90질량부의 존재하에, (Y) 다작용성 단량체(y-1) 100 내지 50질량% 및 그 밖의 공중합 가능한 단량체(y-2) 0 내지 50질량%로 이루어지는 바이닐계 단량체 0.5 내지 10질량부를 중합하고, 추가로 (Z) 그 밖의 바이닐 계 단량체 5 내지 50질량부를 중합하여 얻어진 것을 들 수 있다[단, (X), (Y) 및 (Z)의 합계량을 100질량부로 함].
(X) 폴리오가노실록세인 입자는, 광산란법 또는 전자현미경 관찰로부터 구해지는 수평균 입자 직경이, 바람직하게는 0.008 내지 0.6μm, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.2μm, 특히 바람직히는 0.01 내지 0.15μm이다. 상기 수평균 입자 직경이 0.008μm 미만인 것은 얻기가 어려운 경향이 있고, 0.6μm를 넘는 경우에는 난연성이 나빠지는 경향이 있다.
또한, (X) 폴리오가노실록세인 입자의 톨루엔 불용분량(상기 입자 0.5g을 톨루엔 80㎖에 실온에서 24시간 침지한 경우의 톨루엔 불용분량)이 95% 이하, 더욱이는 50% 이하, 특별히는 20% 이하인 것이 난연성, 내충격성의 점에서 바람직하다.
다작용성 단량체(y-1)는, 분자내에 중합성 불포화 결합을 2개 이상 포함하는 화합물로서, 구체예로서, 메타크릴산알릴, 시아눌산트라이알릴, 아이소시아눌산트라이알릴, 프탈산다이알릴, 다이메타크릴산에틸렌글라이콜, 다이메타크릴산1,3-뷰틸렌글라이콜, 다이바이닐벤젠 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이들 중에서는, 경제성 및 효과 면에서, 메타크릴산알릴을 사용하는 것이 바람직하다.
그 밖의 공중합 가능한 단량체(y-2)의 구체예로서는, 예컨대, 스타이렌, α-메틸스타이렌, 파라메틸스타이렌, 파라뷰틸스타이렌 등의 방향족 바이닐계 단량체, 아크릴로나이트릴, 메타크릴로나이트릴 등의 시안화 바이닐계 단량체, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산뷰틸, 아크릴산-2-에틸헥실, 아크릴산 글라이시딜, 아크릴산하이드록시에틸, 아크릴산하이드록시뷰틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산뷰틸, 메타크릴산라우릴, 메타크릴산글라이시딜, 메타크릴산하이드록시에틸 등의 (메트)아크릴산에스터계 단량체, 이타콘산, (메트)아크릴산, 푸마르산, 말레산 등의 카복실기 함유 바이닐계 단량체 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상을 병용할 수도 있다.
(Z) 그 밖의 바이닐계 단량체는, 폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체를 얻기 위해 사용되는 성분으로서, 추가로 상기 그래프트 공중합체를 방향족 폴리카보네이트 수지에 배합하여 난연성 및 내충격성을 개량하는 경우에, 그래프트 공중합체와 방향족 폴리카보네이트 수지와의 상용성을 확보하여 방향족 폴리카보네이트 수지에 그래프트 공중합체를 균일히 분산시키기 위해 사용되는 성분이기도 하다.
이 때문에, (Z) 그 밖의 바이닐계 단량체로서는, 상기 바이닐계 단량체의 중합체의 용해도 파라미터가, 바람직하게는 9.15 내지 10.15[(cal/㎤)1/2]이고, 보다 바람직하게는 9.17 내지 1O.1O[(cal/㎤)1/2], 특히 바람직하게는 9.2O 내지 1O.O5[(cal/㎤)1/2]이다. 용해도 파라미터가 상기 범위에 있으면 난연성이 향상된다. 이러한 용해도 파라미터에 대해서는, 일본 특허공개 제2003-238639호 공보에 상세하게 기재되어 있다.
(e)성분의 평균 입자 직경은 전자 현미경 관찰로 구한 값으로 O.1 내지 1μm이고 분산 가능한 것이 바람직하다. 이 평균 입자 직경이 1μm보다 크면, 충분한 난연성, 강성 및 충격 강도를 얻을 수 없고, O.1μm보다 작으면, 충격 강도의 향상이 불충분해진다.
(e)성분의 배합량은, (a) 내지 (c)성분의 합계량 1OO 질량부에 대하여, 보통 O.1 내지 5질량부 정도, 바람직하게는 0.2 내지 4질량부, 보다 바람직하게는 0.4 내지 3질량부이다. 0.1질량부 이상으로 함으로써 난연성이나 충격 강도를 얻을 수 있고, 5질량부 이하로 함으로써 난연성이나 강성이 저하되지 않는다.
단, (e)성분은 난연성 수준의 요구에 따라 무배합으로 할 수 있다.
(e)성분이 무배합되더라도, (c)탈크의 배합량이 1O질량부 정도를 초과하면, 시험편의 두께에도 의하지만, UL 규격에 정해진 난연성을 확보할 수 있다.
[기타]
또한, 본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에는, 필요에 따라, 인계 안정제, 폴리테트라플루오로 에틸렌 및 각종 첨가제를 배합할 수 있다.
인계 안정제는, 제조시 또는 성형 가공시의 열안정성을 향상시켜, 기계적 특성, 색상 및 성형 안정성을 향상시킨다. 이러한 인계 안정제로서는, 인산계 화합물 및/또는 방향족 포스핀 화합물을 들 수 있다.
인산계 화합물로서는, 아인산, 인산, 아포스폰산, 포스폰산 및 이들의 에스터 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 트라이페닐포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트, 트라이데실포스파이트, 트라이옥틸포스파이트, 트라이옥타데실포스파이트, 다이데실모노페닐포스파이트, 다이옥틸모노페닐포스파이트, 다이아이소프로필모노페닐포스파이트, 모노뷰틸다이페닐 포스파이트, 모노데실다이페닐포스파이트, 모노옥틸다이페닐포스파이트, 비스(2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-다이-tert-뷰틸페닐)옥틸포스파이트, 비스(노닐페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 다이스테아릴펜타에리트리톨다이포스파이트, 트라이뷰틸포스페이트, 트라이에틸포스페이트, 트라이메틸포스페이트, 트라이페닐포스페이트, 다이페닐모노오쏘자일레닐포스페이트, 다이뷰틸포스페이트, 다이옥틸포스페이트, 다이아이소프로필포스페이트, 4,4'-바이페닐렌다이포스포스핀산테트라키스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐), 벤젠포스폰산다이메틸, 벤젠포스폰산다이에틸, 벤젠포스폰산다이프로필, 하기의 화합물 1 내지 1O 등을 들 수 있다.
[화합물 1]
Figure 112009030881733-PAT00011
[화합물 2]
Figure 112009030881733-PAT00012
[화합물 3]
Figure 112009030881733-PAT00013
[화합물 4]
Figure 112009030881733-PAT00014
[화합물 5]
Figure 112009030881733-PAT00015
[화합물 6]
Figure 112009030881733-PAT00016
[화합물 7]
Figure 112009030881733-PAT00017
[화합물 8]
Figure 112009030881733-PAT00018
[화합물 9]
Figure 112009030881733-PAT00019
[화합물 10]
Figure 112009030881733-PAT00020
이들 중에서, 상기 화합물 1, 비스(2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트(ADEKA사 제품, 상품명: PEP-36) 및 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트(치바·스페셜티·케미컬사 제품, 상품명: Irg 168)가 바람직하다.
방향족 포스핀 화합물로서는, 예컨대, 하기 화학식 IX로 표시되는 아릴포스핀 화합물을 들 수 있다.
[화학식 IX]
P-(W)3
[상기 식에서, W는 탄화수소기로서, 적어도 그 중 하나는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 내지 18의 아릴기이다.]
상기 화학식 IX의 아릴포스핀 화합물로서는, 예컨대, 트라이페닐포스핀, 다이페닐뷰틸포스핀, 다이페닐옥타데실포스핀, 트리스-(p-톨릴)포스핀, 트리스-(p-노닐페닐)포스핀, 트리스-(나프틸)포스핀, 다이페닐-(하이드록시메틸)-포스핀, 다이페닐-(아세톡시메틸)-포스핀, 다이페닐-(β-에틸카복시에틸)-포스핀, 트리스-(p-클로로페닐)포스핀, 트리스-(p-플루오로페닐)포스핀, 다이페닐벤질포스핀, 다이페닐-β-사이아노에틸포스핀, 다이페닐-(p-하이드록시페닐)-포스핀, 다이페닐-1,4-다이하이드록시페닐-2-포스핀, 페닐나프틸벤질포스핀 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 특히 트라이페닐포스핀을 적합하게 사용할 수 있다.
인계 안정제는 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 인계 안정제의 배합량은, (a)성분의 방향족 폴리카보네이트 수지 100질량부에 대하여, 보통 0.001 내지 1질량부, 바람직하게는 0.005 내지 0.5질량부, 보다 바람직하게는 O.01 내지 O.1질량부이다. 인계 안정제의 배합량이 상기 범위내이면 성형시의 열안정성이 향상된다.
난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에 배합되는 폴리테트라플루오로에틸렌은, 피브릴 형성능을 갖는 것이면 특별히 제한은 없다. 여기서, 피브릴 형성능이란, 전단력 등의 외적 작용에 의해, 수지끼리 결합하여 섬유상이 되는 경향을 나타내는 것을 말한다.
피브릴 형성능을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌은, 본 발명의 수지 조성물에 용융 적하 방지 효과를 부여하여 우수한 난연성을 발현시킨다. 구체예로서는, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌계 공중합체(예컨대, 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체 등) 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, 「PTFE」라고 하는 경우가 있음)이 바람직하다.
피브릴 형성능을 갖는 PTFE는, 매우 높은 분자량을 가져, 표준 비중으로부터 구해지는 수평균 분자량으로 보통 50만 이상, 바람직하게는 50만 내지 1500만, 보다 바람직하게 100만 내지 1000만이다. 이러한 PTFE는, 예컨대, 테트라플루오로에틸렌을 수성 용매 중에서, 나트륨, 칼륨 또는 암모늄퍼옥시다이설파이드의 존재하에, 7 내지 700kPa의 압력하, 온도 0 내지 200℃, 바람직하게는 20 내지 100℃에서 중합함으로써 얻을 수 있다. 이러한 PTFE는, 고체 형상 이외에, 수성 분산액 형태의 것도 사용가능하다.
이러한 피브릴 형성능을 갖는 PTFE로서는, 예컨대, ASTM 규격에 의해 타입 3으로 분류되는 것을 사용할 수 있다. 이 타입 3으로 분류되는 시판품으로서는, 예컨대, 테플론 6-J(상품명, 미쓰이·듀폰플루오로케미컬주식회사 제품), 폴리플론 D-1 및 폴리플론 F-103(상품명, 다이킨공업주식회사 제품) 등을 들 수 있다. 또한, 타입 3 이외로서는, 아르고플론 F5(상품명, 몬테플루오스사 제품) 및 폴리플론 MPA FA-100(상품명, 다이킨공업주식회사 제품) 등을 들 수 있다.
폴리테트라플루오로에틸렌은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
폴리테트라플루오로에틸렌의 배합량은, (a)성분과 (b)성분의 합계 1OO질량부에 대하여, 0.1 내지 0.5질량부 정도이며, 바람직하게는 0.2 내지 0.4질량부이다.
난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에 배합되는 각종 첨가제로서는, 예컨대, 힌더드 페놀계, 에스터계 등의 산화 방지제, 힌더드 아민계 등의 광안정제, 보통 사용되는 이형제, 대전 방지제, 형광 증백제 등을 들 수 있고, 이들을 적절히 함유시킬 수 있다.
[난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광반사 부재]
본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물은, 이미 알려진 여러가지의 성형 방법, 예컨대, 사출 성형, 중공 성형, 압출 성형, 압축 성형, 캘린더 성형, 회전 성형 등을 적용하여 여러가지의 형상의 성형체로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 사용하여 압출 성형하고, 가열 성형 또는 프레스 성형하여, 양호한 성형체를 얻을 수 있다.
가열 성형의 방법으로서는, 구체적으로는 예비 성형체를 가열하여, 진공 및/또는 압축 공기의 압력으로 성형하는 방법을 들 수 있다. 여기서 가열시에는, 예비 성형체의 한 쪽 또는 양쪽 중 어디부터라도 되고, 열원에 직접 접촉시켜 가열할 수도 있다. 이 때, 가열 온도가 150℃ 미만이면 균일하게 성형할 수 없는 경우가 있고, 200℃를 초과하면 발포가 생기기 쉬워 바람직하지 못하다.
열 성형의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 단순한 진공 성형법, 드레이프 포밍법, 매치드 다이법, 프레셔 버블 플러그 어시스트 진공 성형법, 플러그 어시스트법, 진공 스냅백법, 프레셔 버블 진공 스냅백법, 에어슬립 포밍법, 트랩드 시트 접촉가열-프레셔 포밍, 단순 압공 성형법 등을 들 수 있다.
이 성형시의 압력은, 진공 성형법의 경우는 0.1MPa 이하, 압공 성형법의 경우는 0.3 내지 0.8MPa가 바람직하고, 진공 성형법과 압공 성형법은 조합시켜서 할 수 있다. 이 열성형에 의해 광원의 타입, 개수에 따른 형상, 균질한 면반사가 가능한 형상으로 할 수 있다.
이 성형체는, 기계 특성(강성), 방열성(열전도성), 내열성(치수 안정성)이나, 난연성이 우수함과 동시에, 높은 광선 반사성 및 차광성을 갖는 것으로서, 액정 디스플레이의 광반사판 등의 성형품, 또는 광학 소자 등의 분야의 성형품이나 부품을 제조하는데 적합하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 이형 압출 성형함으로써 반사판과 섀시 기능을 겸비한 성형체의 제조도 가능하다.
나아가, 이렇게 하여 얻어진 본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을, 보통의 성형 방법, 예컨대, 사출 성형법이나 압축 성형법 등을 사용하여 평면판 또는 곡면판으로 성형함으로써 본 발명의 광반사 부재를 얻을 수 있다.
이 광반사 부재는, 예컨대, 조명 장치용이나 액정 디스플레이 백라이트용 등에 바람직하게 사용되지만, 특히 액정 디스플레이 백라이트용 반사판으로서 적합하다. 본 발명의 광반사 부재는, 재료에 브롬 화합물을 함유하지 않기 때문에, 내광성이 우수하고, 장기간 사용하더라도 반사율의 저하가 적고, 양호한 특성을 나타내는 등, 종래에 없는 우수한 특성을 갖춘 것이다.
다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 보다 자세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
한편, 각 실시예 및 비교예에 있어서의 성능 평가는 하기의 측정 방법에 따라 실시했다.
(1) 기계 특성
굴곡 탄성율(강성): ASTM D790(측정조건 23℃)에 준거했다.
Izod 충격강도(내충격성): ASTM D790(측정조건 23℃)에 준거했다.
(2) 광선 반사율 Y
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 펠렛을, 각각 120℃에서 5시간 열풍 건조한 후, 성형기[스미토모중기계주식회사 제품, 스미토모 네스탈 N515/150]를 사용하고, 300℃의 성형 온도, 80℃의 금형 온도에서, 140mm×140mm×3.2mm의 반사율 측정용 평판을 제작했다.
광선 반사율은, LCM 분광 광도계 MS2020 플러스(Macbeth사 제품)에 의한 Y값으로 평가했다.
(3) 차광성: 전체 광선 투과율(%)
성형기[스미토모중기계주식회사 제품, 스미토모 네스탈 N515/150]를 사용하고, 300℃의 성형 온도, 80℃의 금형 온도에서, 80mm×80mm×1.0mm의 전체 광선 투과율 측정용 평판을 제작했다. JISK 7105에 준거하여, 일본 전색 공업사 제품의 시험기에 의해 평행 광선 투과율을 측정했다.
(4) 방열성(열전도성)
IS80 EPN(80t) 사출 성형기를 사용하여, 표에 나타내는 수지 온도 및 금형 온도에서, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 펠렛으로 이루어지는 60mm×60mm×두께 2mm의 각판 성형품을 성형하고, 열 전도율 측정 장치 TPA-501(쿄오토전자공업주식회사 제품)을 사용하여 핫디스크법 슬래이브 모드로 열전도 계수를 측정했다.
(5) 내열성(내열 치수 안정성)
1.6mm 두께의 UL 규격의 시험편을 사용하여, 90℃에서 480시간 유지 후의 시험편의 길이 방향의 치수 변화를 측정하여, 초기 치수에 대한 변화율(%)을 산출했다.
(6) 난연성 평가 시험
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 펠렛을, 각각 120℃에서 5시간 열풍 건조한 후, 스미토모중기계주식회사 제품, 네스탈 N515/150을 사용하여, 성형 온도 300℃, 금형 온도 80℃에서, 127mm×12mm×1mm 두께의 연소 시험용 시험편을 제작했다. 제작한 시험편은 UL94 준거의 난연성 시험[난연성: UL94 V-0(두께 1.6mmt) 준거 시험]에 의해 평가했다.
한편, UL94란, 연직(鉛直)으로 유지한 소정의 크기의 시험편에 버너의 불꽃을 10초간 접염(接炎)한 후의 잔염 시간으로부터 난연성을 평가하는 방법으로서, V-0 시험 합격의 경우를 0, V-0 시험 불합격의 경우를 ×로 했다.
<제조예>
(공중합 코모노머의 제조예 1)
[폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)의 합성: PTMG 쇄의 평균 분자량=2000]
질소 하에서 폴리테트라메틸렌글라이콜(PTMG, Mn=2000) 100질량부와 p-하이드록시벤조산메틸 16.7질량부를 다이뷰틸주석옥사이드 0.05질량부의 존재하, 210℃에서 가열하여, 메탄올을 증류 제거하였다.
반응계 내를 감압으로 하여, 과잉의 p-하이드록시벤조산메틸을 증류 제거했다. 반응 생성물을 염화메틸렌에 용해한 후, 이 염화메틸렌 용액에 8질량% 탄산수소나트륨 수용액을 가하여 2O분간 심하게 혼합한 후, 원심분리에 의해 염화메틸렌상을 채취했다. 염화메틸렌상을 감압하에서 농축하여, 폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)를 얻었다. 고속액체크로마토그래피(HPLC)에 의해 p-하이드록시벤조산, p-하이드록시벤조산메틸을 정량한 결과, p-하이드록시벤조산은 1O질량ppm 미만, p-하이드록시벤조산메틸은 0.2질량%였다.
한편, HPLC 측정 방법은, GL 사이언스사 제품 ODS-3컬럼을 사용하고, 컬럼 온도 40℃, O.5% 인산 수용액과 아세토나이트릴의 1:2 혼합 용매, 유속 1.0㎖/분의 조건으로 측정했다. 정량은 표준품에 의한 검량선을 바탕으로 산출했다.
(공중합 코모노머의 제조예 2)
[폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)의 합성: PTMG 쇄의 평균 분자량=1000]
폴리테트라메틸렌글라이콜(PTMG, Mn=1000) 100질량부, p-하이드록시벤조산메틸 33.4질량부로 한 것을 제외하고는 제조예 1과 같이 실시했다.
p-하이드록시벤조산은 1O질량ppm 미만, p-하이드록시벤조산메틸은 O.3질량%였다.
(공중합 코모노머의 제조예 3)
[폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)의 합성: PTMG 쇄의 평균 분자량=600]
폴리테트라메틸렌글라이콜(PTMG, Mn=600) 100질량부, p-하이드록시벤조산메틸 50질량부로 한 것을 제외하고는 제조예 1과 같이 실시했다.
p-하이드록시벤조산은 1O질량ppm 미만, p-하이드록시벤조산메틸은 O.2질량%였다.
(공중합 코모노머의 제조예 4)
[폴리테트라에틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)의 합성: PTEG 쇄의 평균 분자량=1000]
폴리테트라에틸렌글라이콜(PTEG, Mn=1000) 100질량부, p-하이드록시벤조산메틸 33.4질량부로 한 것을 제외하고는 제조예 1과 같이 실시했다.
p-하이드록시벤조산은 1O질량ppm 미만, p-하이드록시벤조산메틸은 O.3질량%였다.
<폴리카보네이트 올리고머 용액의 제조>
5.6질량% 수산화나트륨 수용액에, 나중에 용해하는 비스페놀 A(BPA)에 대하 여 2000ppm의 아디티온산나트륨(Sodium Dithionite)을 가하고, 이것에 BPA 농도가 13.5질량%가 되도록 BPA를 용해하여, BPA의 수산화나트륨 수용액을 조제했다. 이 BPA의 수산화나트륨 수용액 40ℓ/hr, 염화메틸렌 15ℓ/hr의 유량으로, 포스젠을 4.0kg/hr의 유량으로 내경 6mm, 관 길이 30m의 관형 반응기에 연속적으로 통과시켰다. 관형 반응기는 재킷 부분을 갖고 있어, 재킷에 냉각수를 통과시켜 반응액의 온도를 40℃ 이하로 유지했다. 관형 반응기를 나간 반응액은 후퇴 날개를 구비한 내용적 40ℓ의 배플(baffle) 부착 조형 반응기로 연속적으로 도입되고, 여기에 추가로 BPA의 수산화나트륨 수용액 2.8ℓ/hr, 25질량% 수산화나트륨 수용액 0.07ℓ/hr, 물 17ℓ/hr, 1질량% 트라이에틸아민 수용액을 O.64ℓ/hr로 첨가하여 반응을 실시했다. 조형 반응기로부터 넘쳐나는 반응액을 연속적으로 빼내고, 정치시킴으로서 수상(水相)을 분리 제거하여, 염화메틸렌상을 채취했다.
이렇게 해서 얻어진 폴리카보네이트 올리고머는, 농도 329g/ℓ, 클로로포메이트기 농도 0.74몰/ℓ였다.
(고유동 공중합 PC: PCC 1의 제조)
방해판(baffle plate), 패들형 교반 날개 및 냉각용 재킷을 구비한 50ℓ 조형 반응기에 상기에서 제조한 폴리카보네이트 올리고머 용액 15ℓ, 염화메틸렌 8.9ℓ, 상기에서 제조한 폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트) 325g(PTMG 쇄의 평균 분자량=2000) 및 트라이에틸아민 8.7㎖을 투입하고, 교반하에서 여기에 6.4질량% 수산화나트륨 수용액 1710g을 가하고, 10분간 폴리카보네이트 올리고머와 폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)의 반응을 행 했다.
이 중합액에, p-t-뷰틸페놀(PTBP)의 염화메틸렌 용액(PTBP 225g을 염화메틸렌 2.0ℓ에 용해한 것), BPA의 수산화나트륨 수용액(NaOH 617g과 아디티온산나트륨 1.9g을 물 9.0ℓ에 용해한 수용액에 BPA 930g을 용해시킨 것)을 첨가하여 50분간 중합 반응을 실시했다.
희석을 위해 염화메틸렌 15ℓ을 가하고 10분간 교반한 후, 폴리카보네이트를 포함하는 유기상과 과잉의 BPA 및 NaOH를 포함하는 수상으로 분리하여, 유기상을 단리했다.
이렇게 해서 얻어진 폴리카보네이트의 염화메틸렌 용액을, 그 용액에 대하여 순차적으로, 15용적%의 0.03몰/ℓ NaOH 수용액, 0.2몰/ℓ 염산으로 세정하고, 이어서 세정 후의 수상 중의 전기 전도도가 O.O1μS/m 이하가 될 때까지 순수로 세정을 반복했다.
세정에 의해 얻어진 폴리카보네이트의 염화메틸렌 용액을 농축·분쇄하여, 얻어진 플레이크를 감압하 100℃에서 건조했다.
NMR에 의해 구한 폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트) 잔기의 양은 4.0질량%였다.
ISO 1628-4(1999)에 준거하여 측정한(이하, 마찬가지로 점도수를 측정) 점도수는 38.1(Mv= 13500)이었다.
<고유동 공중합 PC: PCC 2의 제조>
폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트) 325g(PTMG 쇄의 평 균 분자량=2000)을 폴리테트라에틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트) 163g(PTEG 쇄의 평균 분자량=1000)으로 변경한 것을 제외하고는 PCC 1의 제조와 같이 실시했다.
NMR에 의해 구한 폴리테트라에틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트) 잔기의 양은 2.0질량%였다.
점도수는 38.0(Mv=13500)이었다.
<고유동 공중합 PC: PCC 3의 제조>
폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)(PTMG 쇄의 평균 분자량=2000)의 첨가량을 813g으로, PTBP의 사용량을 246g으로, 건조 온도를 100℃에서 80℃로 변경한 것을 제외하고는 PCC 1의 제조와 같이 실시했다.
NMR에 의해 구한 폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트) 잔기의 양은 10.7질량%였다.
점도수는 35.6(Mv= 12400)이었다.
<고유동 공중합 PC: PCC 4의 제조>
폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)(PTMG 쇄의 평균 분자량=2000) 325g을, 폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트)(PTMG 쇄의 평균 분자량=600) 813g으로, PTBP의 사용량을 213g으로, 건조 온도를 80℃로 변경한 것을 제외하고는 PCC 1의 제조와 같이 실시했다.
NMR에 의해 구한 폴리테트라메틸렌글라이콜-비스(4-하이드록시벤조에이트) 잔기의 양은 9.9질량%였다.
점도수는 39.6(Mv=14200)이었다.
<폴리오가노실록세인 공중합 PC(PC-PDMS): PCC 5의 제조>
방해판, 패들형 교반 날개 및 냉각용 재킷을 구비한 50ℓ 조형 반응기에 상기에서 제조한 폴리카보네이트 올리고머 용액 15ℓ, 염화메틸렌 8.9ℓ, 다이메틸실레이노옥시 단위의 반복수가 90인 알릴페놀 말단 변성 PDMS 625g 및 트라이에틸아민 8.7㎖를 투입하고, 교반하에서 여기에 6.4질량% 수산화나트륨 수용액 1390g을 가하여, 10분간 폴리카보네이트 올리고머와 알릴페놀 말단 변성 PDMS의 반응을 행했다.
이 중합액에, PTBP의 염화메틸렌 용액(PTBP 172g을 염화메틸렌 2.0ℓ에 용해한 것), BPA의 수산화나트륨 수용액(NaOH 566g과 아디티온산나트륨 2.2g을 물 8.3ℓ에 용해한 수용액에 BPA 1116g을 용해시킨 것)을 첨가하여 50분간 중합 반응을 실시했다.
희석을 위해 염화메틸렌 15ℓ을 가하고 10분간 교반한 후, 폴리카보네이트를 포함하는 유기상과 과잉의 BPA 및 NaOH를 포함하는 수상으로 분리하여, 유기상을 단리했다.
이렇게 해서 얻어진 폴리카보네이트의 염화메틸렌 용액을, 그 용액에 대하여 순차적으로, 15용적%의 0.03몰/ℓ NaOH 수용액, 0.2몰/ℓ 염산으로 세정하고, 이어서 세정후의 수상 중의 전기 전도도가 O.O1μS/m 이하가 될 때까지 순수로 세정을 반복했다.
세정에 의해 얻어진 폴리카보네이트의 염화메틸렌 용액을 농축·분쇄하여, 얻어진 플레이크를 감압하 120℃에서 건조했다.
NMR에 의해 구한 PDMS 잔기의 양은 10.0질량%였다.
점도수는 41.5(Mv=15000)였다.
[실시예 1 내지 16 및 비교예 1 내지 6]
하기의 원료를 표 1 내지 표 3에 나타낸 질량부로 배합하여, 벤트 부착 2축 압출 성형기(도시바기계주식회사 제품, 기종명: TEM 35)에 의해, 온도 280℃에서 혼련하여 펠렛화했다. 얻어진 펠렛을 상기 방법에 따라 성능 평가하여, 그 결과를 표 1 내지 표 3에 나타낸다. 한편, 비교예 6은 혼련 불능이어서, 성능 평가를 할 수 없었다.
(a)성분: 방향족 폴리카보네이트 수지
(a-1)성분: 고유동 공중합 PC, PCC 1 내지 4(제조예에 의해 제조한 것)
(a-2)성분: 폴리오가노실록세인 공중합 PC(PC-PDMS)
타플론 FC 1700
(이데미쓰고산주식회사 제품, Mv=17500, PDMS 함유량 3.5질량%)
PCC 5(제조예에 의해 제조한 것)
(a-3)성분: 폴리카보네이트 수지(일반 PC)
타플론 FN 1700(이데미쓰고산주식회사 제품, Mv= 17500)
(b)성분: 산화타이타늄 분말
PF 726(이시하라산업주식회사 제품, 상품명: PF 726, 평균 입경 O.21 μm)
PC 3(이시하라산업주식회사 제품, 상품명: PC 3, 평균 입경 0.21μm)
(c)성분: 탈크
13T(B): 아미노 변성 실레인 커플링제 표면 처리품
13T(C): 바이닐 변성 실레인 커플링제 표면 처리품
13T(D): 에폭시 변성 실레인 커플링제 표면 처리품
(상기, 모두 아사다제분(주) 제품: 알칼리 중화 처리품)
TP-A25[후지탈크(주) 제품, 비교용]
(d)성분: 오가노폴리실록세인
BY-16-161(도레이·다우코닝(주) 제품, 상품명)
(e)성분: 난연제: 폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체
MR-01(주식회사가네카 제품, 상품명)
KFBS(유기 금속계 난연제)
난연화조제: 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)
PTFE(아사히가라스주식회사 제품, 상품명: CD076)
Figure 112009030881733-PAT00021
Figure 112009030881733-PAT00022
Figure 112009030881733-PAT00023
상기 표 1 내지 표 3으로부터 이하의 것이 밝혀졌다.
(1) 각 실시예에 나타난 것처럼, 본 발명에 의해, 폴리카보네이트 수지에 특정한 탈크와 산화타이타늄을 배합함으로써, 우수한 광반사율, 차광성, 방열성, 내열 치수 안정성을 갖고, 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻을 수 있다.
(2) 본 발명에 있어서는, 특정한 탈크를 사용함으로써, 종래의 탈크에 의한 폴리카보네이트계 수지의 가수분해 열화가 억제되기 때문에, 탈크 및 산화타이타늄의 고농도 배합이 가능해지고, 예컨대, 실시예 6 내지 8에 나타난 것처럼, 더욱 우수한 광선 반사율 및 차광성을 갖고, 또한 내열 치수 안정성도 우수한 광반사 부재를 얻을 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은, 우수한 내열성, 난연성을 갖고, 성형품의 광선 반사율, 차광성, 방열성, 기계 특성(강성), 치수 안정성도 우수하기 때문에, 액정 디스플레이 백라이트 등의 부품(반사판·프레임·램프 지지체 등, 섀시체화 반사판), 일반 조명 장치용 부품(하우징, 반사판, 프레임 등), LED 반사 케이스, 자동차 등의 조작 패널 등, 광원으로부터 발하는 빛의 반사, 차광과 난연성이 동시에 요구되는 제품에 적합하게 사용된다.

Claims (9)

  1. (a) 방향족 폴리카보네이트 수지, (b) 백색 안료 및 (c) 알칼리 중화 처리 및 실레인 커플링 표면 처리된 탈크를 함유하고, (a) 내지 (c)성분 합계량 100질량부에 있어서 (a)성분 : (b)성분 : (c)성분의 질량비가 91 내지 40 : 4 내지 40 : 4 내지 20인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (a)성분의 방향족 폴리카보네이트 수지가 고유동 폴리카보네이트 공중합체 및/또는 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체를 함유하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    (a)성분의 방향족 폴리카보네이트 수지가 폴리카보네이트-폴리다이메틸실록세인 공중합체를 함유하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    (c)성분의 탈크의 실레인 커플링 표면 처리가, 아미노 변성 실레인, 카복시 변성 실레인, 아크릴 변성 실레인, 에폭시 변성 실레인으로부터 선택되는 적어도 1종의 실레인 커플링 표면 처리인 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    (a) 내지 (c)성분 100질량부에 대하여, (d) 오가노폴리실록세인 0.1 내지 3 질량부 및 (e) 폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체 0.1 내지 5질량부를 함유하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    (d) 오가노폴리실록세인이 알킬 수소 실리콘 또는 알콕시 실리콘인 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    알콕시 실리콘이, 실리콘 주쇄에 대하여 메틸렌기를 통하여 알콕시기와 결합하는 분자 구조를 갖는 오가노폴리실록세인인 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제 5 항에 있어서,
    (e) 폴리오가노실록세인 함유 그래프트 공중합체가, (X) 폴리오가노실록세인 입자 40 내지 90질량부의 존재하에, (Y) 다기능성 단량체 (y-1) 100 내지 50질량% 및 그 밖의 공중합 가능한 단량체 (y-2) 0 내지 50질량%로 이루어지는 바이닐계 단량체 0.5 내지 10질량부를 중합하고, 추가로 (Z) 그 밖의 바이닐계 단량체 5 내지 50질량부를 중합하여 얻어진 것인[단, (X), (Y) 및 (Z)의 합계량을 100질량부로 함] 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형 가공하여 얻어지는 광반사 부재.
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