KR20110112673A - 유동성 및 충격강도가 우수한 난연성 열가소성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (A) 고유동 폴리카보네이트 수지 0.1 내지 50 중량%; (B) 폴리카보네이트 수지 30 내지 90 중량%; (C) 고무변성 스티렌계 공중합체 5 내지 40 중량%; 및 (D) 플루오르계 수지 0.1 내지 5 중량%;로 이루어지는 기초수지 100 중량부에 (E) 방향족 인산에스테르계 화합물 5 내지 30 중량부;를 포함하고, 유동 지수가 60 g/10min(220℃/10kg) 이상인 것을 특징으로 하는 고유동 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물은 내충격성 및 유동성이 모두 우수하다.
Description
본 발명은 할로겐이 함유되어 있지 않은 난연성 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동성이 향상된 폴리카보네이트 수지를 함유하는 고무변성 스티렌계 공중합체 수지, 폴리카보네이트 수지로 이루어진 기초수지에 방향족 인산에스테르계 화합물을 첨가하여 얻어지는 난연성 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 고무변성 스티렌계 공중합체 수지를 함유하는 난연성 열가소성 수지는 가공성이 양호하고 충격강도가 우수하고 외관이 우수하기 때문에 전기 전자제품 등에 사용되며, 특히 열을 발산하는 기기에 대해서는 난연성 수지를 적용하여 제조되어 왔다. 그러나 최근에 전기 전자제품의 형태가 복잡해지고 박막화되어감에 따라 보다 높은 유동성을 가진 고무변성 스티렌계 공중합체 수지를 함유하는 난연성 열가소성 수지가 필요하게 되었다.
대한민국 등록 특허 1019940029757 및 1019940029757에서 공보된 바와 같이 고무변성 스티렌계 공중합체 수지를 함유하는 난연성 열가소성 수지에 유동성을 향상시키기 위해 가장 많이 적용되고 있는 공지된 방법으로는 난연제 함량을 증가시키는 방법과 고무변성 스티렌계 공중합체 수지의 함량을 감소시키는 방법이 적용되어 진다. 그러나 전술한 두가지 방법을 이용하여 유동성을 증가시키게 되면 충격강도가 저하되어 전기 전자제품이 쉽게 파손되는 문제점이 있다.
본 발명은 내충격성 및 유동성이 모두 우수한 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 박판사출 공정용으로 적합한 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 내충격성 및 유동성이 모두 우수한 박판사출 공정에 의한 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 일 태양에서, (A) 고유동 폴리카보네이트 수지 0.1 내지 50 중량%; (B) 폴리카보네이트 수지 30 내지 90 중량%; (C) 고무변성 스티렌계 공중합체 5 내지 40 중량%; 및 (D) 플루오르계 수지 0.1 내지 5 중량%;로 이루어지는 기초수지 100 중량부에 (E) 방향족 인산에스테르계 화합물 5 내지 30 중량부;를 포함하고, 유동 지수가 60 내지 100 g/10min(220℃/10kg)인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공한다..
본 발명의 다른 태양에서, (A) 고유동 폴리카보네이트 수지 0.1 내지 50 중량%; (B) 폴리카보네이트 수지 30 내지 90 중량%; (C) 고무변성 스티렌계 공중합체 5 내지 40 중량%; 및 (D) 플루오르계 수지 0.1 내지 5 중량%;로 이루어지는 기초수지 100 중량부에 (E) 방향족 인산에스테르계 화합물 5 내지 30 중량부;를 포함하고, 박판사출공정용 난연성 열가소성 수지 조성물를 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물로부터 두께 0.5 내지 3.5 mm의 박판사출 성형품을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서, 상기 (A) 고유동 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 17,000인 폴리카보네이트 수지이다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 (B) 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 20,000 내지 40,000이다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 (C) 고무변성 스티렌계 공중합체 수지는 고무의 함량이 30 내지 60 중량%인 고무변성 스티렌계 공중합체이다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 (C) 고무변성 스티렌계 공중합체는 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 공중합체 수지(ABS), 아크릴로니트릴/아크릴 고무/스티렌 공중합체 수지(AAS), 아크릴로니트릴/에틸렌프로필렌 고무/스티렌 공중합체 수지(AES), 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 (D) 플루오르계 수지는 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오르에틸렌과 비닐리덴플루오라이드의 공중합체, 트라플루오르에틸렌과 플루오르알킬비닐에테르의 공중합체, 테트라플루오르에틸렌과 헥사플루오르프로필렌의 공중합체 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 난연성 열가소성 수지 조성물은 ASTM D-256으로 측정한 1/8" Izod 충격강도가 30∼70 kgf·㎝/㎝ 인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물은 적하방지제, 충격보강제, 산화방지제, 가소제, 열안정제, 광안정제, 상용화제, 안료, 염료, 무기물 첨가제 또는 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 상기 본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 성형품의 두께 0.5 내지 3.5 mm이다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 성형품은 특히 전자기기 하우징용이다.
본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물은 내충격성 및 유동성이 모두 우수하다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 (A) 고유동 폴리카보네이트 수지 0.1 내지 50 중량%; (B) 폴리카보네이트 수지 30 내지 90 중량%; (C) 고무변성 스티렌계 공중합체 5 내지 40 중량%; 및 (D) 플루오르계 수지 0.1 내지 5 중량%;로 이루어지는 기초수지 100 중량부에 (E) 방향족 인산에스테르계 화합물 5 내지 30 중량부;를 포함하는 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 난연성 열가소성 수지 조성물은 유동 지수가 60 내지 100 g/10min(220℃/10kg), 바람직하게는 70 내지 90 g/10min(220℃/10kg)으로서, 박판사출 공정용으로 매우 적합하다. 특히, 두께 0.5 내지 3.5 mm, 바람직하게는 1.0 내지 3.0 mm의 사출품을 제조하기에 매우 적합하다.
본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물은 저분자량의 폴리카보네이트 수지를 포함함으로써 충격강도가 최종 전기 전자제품에 적용가능한 수준으로 유지되며 또한 복잡한 형태의 사출이 가능한 높은 유동 성능을 지닐 수 있게 된다. 또한, 고유동 폴리카보네이트 수지를 첨가함으로써 방향족 인산에스테르계 화합물의 함량을 최소화하여도 고유동 성질을 부여함과 동시에 우수한 충격강도를 갖도록 할 수 있다.
이하 본 발명의 수지 조성물의 각 성분들에 대하여 설명한다.
(A)
고유동
폴리카보네이트 수지
본 발명에 따른 고유동 방향족 폴리카보네이트 수지(A)는 하기 화학식 1로 표시되는 디페놀류를 포스겐, 할로겐 포르메이트 또는 탄산 디에스테르와 반응시킴으로서 제조될 수 있다.
(상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5의 알킬렌, C1-C5의 알킬리덴, C5-C6의 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2- 를 나타낸다)
상기 화학식 1의 디페놀의 구체예로서는 히드로퀴놀, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산, 2,2-비스-(3-클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판 등을 들 수 있다. 이들 중, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 등의 비스페놀류가 바람직하며, 그 중 비스페놀-A라고도 불리는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판이 특히 바람직하다. 본 발명의 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 17,000이며, 바람직하게는 15,000 내지 17,000이다.
본 발명에서 상기 폴리카보네이트 수지(A)는 0.1 내지 50 중량부의 범위로 사용된다. 바람직하게는 1 내지 30 중량부이다. 30 중량부 이상으로 적용시 기계적강도 저하가 발생한다.
(B) 폴리카보네이트 수지
본 발명에 따른 방향족 폴리카보네이트 수지(B)는 전술한 바와같이 디페놀류를 포스겐, 할로겐 포르메이트 또는 탄산 디에스테르와 반응시킴으로서 제조될 수 있다. 본 발명의 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 200,000 이며, 바람직하게는 20,000 내지 40,000 이다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지는 분지쇄가 있는 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 중합에 사용되는 디페놀 전량에 대하여 0.05~2 몰%의 트리- 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리카보네이트 수지(B)는 30 내지 90 중량부의 범위로 사용된다. 폴리카보네이트 수지는 난연성 부여를 용이하게 하는 역할을 하기 때문에 40 중량부 미만으로 적용시 난연성 및 기계적강도 저하가 발생한다.
(C) 고무변성
스티렌계
공중합체 수지
본 발명에 사용되는 고무변성 스티렌계 공중합체 수지는 비닐계 단량체들의 공중합체로 이루어진 매트릭스(연속상)중에 그라프트된 고무상 중합체가 입자 형태로 분산되어 존재하는 수지 중합체를 의미하는 것으로서, 이는 상기 고무상 중합체의 존재하에 방향족 비닐 단량체 및 이것과 공중합 가능한 비닐계 단량체를 첨가하고 이를 중합함으로써 제조되는 것이다. 이와 같은 고무변성 스티렌계 수지는 유화중합, 용액중합, 현탁중합, 괴상중합과 같은 알려진 중합방법에 의하여 제조가 가능하다.
통상적으로 고무함량이 높은 그라프트 공중합체 수지(c1)와 고무가 함유되지 않은 스티렌계 공중합체 수지(c2)를 별도 제조한 다음, 용도에 맞게 이 둘을 혼련하여 고무변성 스티렌계 공중합체 수지를 제조한다. 그러나 괴상중합의 경우는 그라프트 공중합체수지(c1)와 공중합체수지(c2)를 별도로 제조하지 않고, 일단계 반응공정만으로 고무변성 스티렌계 공중합체 수지를 제조한다.
상기의 어느 중합방법의 경우에도 최종 고무변성 스티렌계 공중합체 수지 성분 중에서 고무의 함량은 30 내지 60중량부의 것이 적합하다.
상기 고무변성 스티렌계 공중합체 수지의 예로는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체수지(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴고무 공중합체수지(ASA), 아크릴로니트릴-에틸렌프로필렌고무-스티렌 공중합체수지(AES), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체수지(MBS) 등이 있다.
상기 고무변성 스티렌계 공중합체 수지는 그라프트 수지 단독 또는 그라프트 공중합체 수지와 공중합체 수지의 병용으로 적용할 수 있으며 각각의 상용성을 고려하여 배합하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 고무변성 스티렌계 수지(C)중에서 상기 스티렌-아크릴로니트릴함유 그라프트 공중합체 수지(c1)는 20 내지 100중량부, 스티렌-아크릴로니트릴함유 공중합체 수지(c2)는 0 내지 80중량부로 배합하는 것이 적합하다.
본 발명에서 상기 고무변성 스티렌계 공중합체 수지(C)는 5 내지 40 중량부의 범위로 사용한다.
이하, 본 발명에 따른 고무변성 스티렌계 공중합체 수지(C)의 구성성분 인 (c1) 스티렌계 그라프트 공중합체 수지 및 (c2) 스티렌계 공중합체 수지에 대하여 상세히 설명한다.
( c1 ) 스티렌계 그라프트 공중합체 수지
본 발명에 사용되는 스티렌계 그라프트 공중합체 수지는 상기 고무상 중합체에 그라프트 공중합이 가능한 방향족 비닐계 단량체와 이 방향족 비닐계 단량체와 공중합체 가능한 단량체를 첨가하고 중합함으로써 제조 되는 것이다.
상기 스티렌계 그라프트공중합체 수지에 이용되는 고무의 예로 부타디엔, 스티렌-부타디엔, 아크릴로니트릴-부타디엔 등의 디엔계 고무 및 상기 디엔계고무를 수소첨가한 포화고무, 이소플렌 고무, 아크릴산부틸 등의 아크릴계 고무 및 에틸렌/프로필렌/디엔단량체 삼원공중합체(EPDM) 등이 있으며, 이 중 디엔계 고무인 부타디엔 고무가 가장 바람직하다. 상기 고무의 함량(고무상 중합체)은 스티렌계 그라프트 공중합체 수지(c1)에 대하여 10 내지 60중량부가 적당하다. 상기 그라프트 공중합체의 제조시에 충격강도 및 외관을 고려하여 고무입자의 평균 크기는 0.05 내지 4㎛의 범위가 적합하다.
상기 고무에 그라프트 공중합 가능한 방향족 비닐계 단량체로 스티렌, α-메틸스티렌, 핵치환 스티렌 등이 있고, 이 중 스티렌이 가장 바람직하며, 그 함량은 그라프트 공중합체 수지(c1)에 대하여 20 내지 80중량부가 적합하다.
상기 방향족 비닐계 단량체에 공중합 가능한 단량체로는 아크릴로니트릴, 메틸메타크릴로니트릴, 메틸메타크릴레이트, N-치환말레이미드, 무수말레인산 또는 이들의 2이상의 혼합물 등이 있고, 이 중 아크릴로니트릴이 가장 바람직하며, 그 함량은 그라프트 공중합체 수지(c1)에 대하여 5 내지 45중량부가 적합하다.
(
c2
)
스티렌계
공중합체 수지
본 발명에 사용되는 스티렌계 공중합체 수지는 상기의 그라프트 공중합체의 성분 중 고무를 제외한 단량체의 비율과 동등한 함량으로 상용성을 고려하여 중합된다.
상기 스티렌계 공중합체 수지에 사용되는 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, 핵치환 스티렌 등이 사용될 수 있고, 이 중 스티렌이 가장 바람직하며, 그 함량은 스티렌계 공중합체 수지(c2)에 대하여 50 내지 95중량부가 적합하다.
상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체로는 아크릴로니트릴, 메틸메타크릴로니트릴, 메틸메타크릴레이트, N-치환말레이미드, 무수말레인산 등이 있고, 이 중 아크릴로니트릴이 가장 바람직하며, 그 함량은 스티렌계 공중합체 수지(c2)에 대하여 5 내지 60 중량부가 적합하다.
(D) 플루오르계 수지
본 발명에 사용되는 플루오르계 수지는 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오르에틸렌과 비닐리덴플루오라이드의 공중합체, 트라플루오르에틸렌과 플루오르알킬비닐에테르의 공중합체 및 테트라플루오르에틸렌과 헥사플루오르프로필렌의 공중합체를 들 수 있는데, 이들은 서로 독립적으로 사용될 수 있고, 서로 다른 두가지 이상을 혼합한 혼합물이 사용될 수 있다. 플루오르계 수지는 연소시 적하방지(antidripping)를 위하여 수지와 함께 혼합하여 압출시킬 때 수지내에 섬유상의 그물(fibillar network)을 형성하여 연소시에 수지의 흐름점도를 저하 시키고 수축율을 증가시켜 수지의 적하현상을 방지한다. 본 발명에 사용될 수 있는 플루오르 수지로는 폴리테트라플루오르에틸렌이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 입자크기 20 내지 500㎛인 폴리테트라플루오르에틸렌이 혼합하기에 적합하다.
본 발명에서 플루오르 수지의 사용량은 기초수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5.0 중량부가 바람직하다.
(E) 방향족 인산에스테르계 화합물
본 발명에 사용되는 방향족 인산에스테르계 화합물은 화학식 2와 같은 구조를 갖고 있는 화합물이나, 하기에 명시된 화학식 2의 방향족 인산에스테르계 화합물의 구조식이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기 방향족 인산에스테르계 화합물은 본 발명에 의해 제조된 수지 조성물의 난연제로서 적용되는 것이며, 상기 기초수지 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 30 중량부로 적용할 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 20 중량부가 적합하다. 5 중량부 미만이면 난연성을 달성하기가 어려운 문제가 있고 30 중량부 초과이면 기계적강도 및 내열도가 저하되는 문제가 있을 수 있기 때문이다.
상기 구조식에서 R1 , R2 , R4 , R5는 C6 ~ C20 인 아릴기 또는 알킬치환 아릴기로서 서로 독립적으로 적용이 가능하고, R3는 레소시놀, 히드로퀴놀, 비스페놀-A, 비스페놀-S 등의 디알콜로부터 유도된 것 중의 하나이며, n의 범위는 0 내지 5의 값을 갖는다.
i) n이 0인 경우는 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 트리자이릴포스페이트, 트리(2,4,6-트리메틸페닐)포스페이트, 트리(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트, 트리(2,6-디터셔리부틸페닐)포스페이트 등이 있고,
ii) n이 1인 경우는 레소시놀비스(디페닐포스페이트), 히드로퀴놀비스(디페닐포스페이트), 비스페놀A-비스(디페닐포스페이트), 레소시놀비스(2,6-디터셔리부틸페닐포스페이트), 히드로퀴놀비스(2,6-디메틸페닐포스페이트)등이 있으며,
iii) n이 2이상인 경우는 올리고머 형태의 혼합물의 형태로 존재하며 상기 명시한 화합물의 단독 또는 혼합물로도 적용이 가능하다.
상기 방향족 인산 에스테르계 화합물은 적인, 포스포네이트, 포스피네이트, 포스파젠 등의 다른 인함유 난연제로 부분 또는 전체 대체 적용이 가능하다.
본 발명의 수지 조성물은 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 구성성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하고 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 조성물은 여러 가지 제품의 성형에 사용될 수 있으며, 특히 TV 및 사무자동화 기기의 하우징과 같은 전자 기기 하우징 용으로 특히 적합하다.
본 발명은 또한, 상기 본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
전술한 바와 같이 상기 본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물은 박판 성형 공정에 매우 적합하기 때문에 상기 성형품의 두께를 0.5 내지 3.5 mm, 바람직하게는 1.0 내지 3.0 mm의 사출품을 제조하기에 매우 적합하다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
하기의 실시예 및 비교 실시예에서 사용된 폴리카보네이트 수지, 고무변성 폴리스티렌수지, 인계 난연제, 플루오르계 수지는 다음과 같다.
(A) 고유동 폴리카보네이트수지는 제일모직주식회사의 중량평균분자량(Mw)이 17,000인 수지를 사용하였다.
(A') 고유동 폴리카보네이트수지는 제일모직주식회사의 중량평균분자량(Mw)이 16,000인 수지를 사용하였다.
(B) 폴리카보네이트수지는 제일모직주식회사의 중량평균분자량(Mw)이 약 21,000인 수지를 사용하였다.
(C) 고무변성 스티렌계 공중합체는 제일모직주식회사의 고무의 함량이 30 내지 60 중량%인 고무변성 스티렌계 공중합체 수지를 사용하였다.
본 발명의 실시예 및 비교예에서 고무변성 스티렌계 공중합체 수지(C)는 하기 스티렌계 그라프트 공중합체수지로 이루어진 수지이다.
본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 스티렌계 그라프트 공중합체 수지(ABS)는 부타디엔고무 라텍스를 고형분 기준으로 50 중량부를 반응기에 투입한 후, 스티렌 36 중량부, 아크릴로니트릴 14 중량부와 탈이온수 150 중량부를 첨가, 전체 고형분에 대하여 올레인산칼륨 1.0 중량부, 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.4 중량부, 머캅탄계 연쇄이동제0.2 중량부, 포도당 0.4 중량부, 황산철 수화물 0.01 중량부, 피로포스페이트나트륨염 0.3 중량부를 투입하고, 5 시간동안 75℃를 유지하고 반응을 완료하여, 그라프트 공중합체 수지 라텍스로 제조되고, 황산을 상기 수지의 고형분에 대해 0.4 중량부를 투입하여 응고시켜 분말로 제조되었다.
(D) 플루오르계 수지로는 일본 다이하찌(Daihachi)사의 레조시놀-디비스2,6디메틸페닐포스페이트를 사용하였다.
(E) 방향족 인산에스테르계 화합물은
인계난연제로는 일본 다이하찌(Daihachi)사의 비스 페놀 A-비스 디페닐포스페이트를 사용하였다.
[
실시예
1∼4,
비교실시예
1∼4]
상기에 표시된 (A)~(E)의 물질을 다음의 표 2과 같은 함량으로 투입하여 통상의 2축 압출기에서 220~250℃의 온도범위에서 압출하여 펠릿상으로 제조하였다.
제조된 펠렛은 80℃에서 3시간 건조 후 8Oz 사출기에서 성형온도 240℃, 금형온도 60℃ 조건으로 사출하여 난연평가 시편을 제조하였다. 제조된 시편은 UL 94 난연규정에 따라 난연성을 측정하였다. Izod 충격강도는 ASTM D-256 규격에 의거하여 측정되었으며, MI 값은 ISO 1133(ASTM D-1238) 규격에 의하여 측정되었다.
Spiral test는 Spiral 형태의 금형에 실제 수지가 흘러 들어간 길이를 측정하여 실제 사출 성형시에 흐름성을 판단하는 중요한 인자이다. 이는 제일모직 내부 측정법으로 측정하였으며, 사출조건은 하기 표1과 같다.
Spiral Test 사출 조건 |
사출온도(℃) | 250 |
계량양 (mm) | 40 | |
사출압력(%) | 70 | |
사출속도(mm/S) | 70 | |
배압(%) | 20 | |
금형온도(℃) | 60 |
항 목 | 실시예 | 비교실시예 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
고유동 PC(A) | 5 phr | 10 phr |
- | - | - | - | - | - | |
고유동 PC(A') | - | - | 5 phr | 10 phr |
- | - | - | - | |
PC (B) | 84 phr |
79 phr |
84 phr |
79 phr |
89 phr | 89 phr | 91.5 phr | 94 phr | |
고무변성 스티렌계 공중합체(C) (ABS 수지) | 10 phr |
10 phr |
10 phr |
10 phr |
10 phr |
10 phr |
7.5 phr |
5 phr |
|
플루오르계 수지(레조시놀-디비스2,6디메틸페닐포스페이트)(D) | 1 phr |
1 phr |
1 phr |
1 phr |
1 phr |
1 phr |
1 phr |
1 phr |
|
방향족 인산에스테르계 화합물 (비스 페놀 A-비스 디페닐포스페이트)(E) | 16 phr |
16 phr |
16 phr |
16 phr |
16 phr |
19 phr |
16 phr |
16 phr |
|
유동지수(g/10min, 220℃/10kg) | ISO 1133 | 55 | 63 | 69 | 78 | 38 | 50 | 48 | 51 |
충격강도 (kgf·cm/cm, 1/8") |
ASTM D256 | 49 | 46 | 45 | 40 | 52 | 14 | 12 | 5 |
난연도 (2.0mm두께) |
UL 94 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 |
Spiral Test (250℃, mm) |
Cheil Methold | 350 | 360 | 380 | 420 | 320 | 335 | 340 | 335 |
상기 표 2의 결과와 같이, 비교실시예 1의 경우는 전술한 바와 같이 높은 충격강도를 보여주고 있으나 낮은 유동지수로 인하여 복잡한 전기 전자 부품의 사출에 적합하지 않게된다. 본 발명에서는 이를 개선하기 위하여 실시예 1 ~ 4에 기술한 바와 같이 충격강도가 모두 우수하며 또한 높은 유동지수를 얻을 수 있었다. Spiral test는 제일모직 내에서 실제 사출을 통하여 수지의 흐름성을 가늠하는 평가로서 높은 유동지수를 보여주는 수지가 실제 사출시에도 높은 값을 나타냄을 확인하였다.
비교실시예 2의 경우는 방향족 인산에스테르계 화합물의 함량을 증가시켜 다소 높은 유동지수를 가지게 되나 가소제 역할을 하는 난연제의 영향으로 충격강도 값이 급격히 저하되어 전기 전자 부품에 적용하기 어렵게 된다. 또한 비교실시예 3, 4의 경우는 고무변성 스티렌계 수지의 함량을 감소시켜 다소 높은 유동지수를 부여하게 되나 역시 충격강도 값이 낮아지는 결과를 얻었다.
즉, 본 발명은 (A)고유동 폴리카보네이트 수지를 (B)폴리카보네이트 수지 (C)고무변성 스티렌계 공중합체 (D)플루오르계 수지 (E)방향족 인산에스테르계 화합물로 이루어지는 난연성 열가소성 수지 조성물에 첨가함으로써, 내충격성 및 유동성이 우수한 열가소성 난연수지 제조 방법을 제공하게 된다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는것으로 볼 수 있다.
Claims (13)
- (A) 고유동 폴리카보네이트 수지 0.1 내지 50 중량%;
(B) 폴리카보네이트 수지 30 내지 90 중량%;
(C) 고무변성 스티렌계 공중합체 5 내지 40 중량%; 및
(D) 플루오르계 수지 0.1 내지 5 중량%;로 이루어지는 기초수지 100 중량부에
(E) 방향족 인산에스테르계 화합물 5 내지 30 중량부;
를 포함하고, 유동 지수가 60 내지 100 g/10min(220℃/10kg)인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- (A) 고유동 폴리카보네이트 수지 0.1 내지 50 중량%;
(B) 폴리카보네이트 수지 30 내지 90 중량%;
(C) 고무변성 스티렌계 공중합체 5 내지 40 중량%; 및
(D) 플루오르계 수지 0.1 내지 5 중량%;로 이루어지는 기초수지 100 중량부에
(E) 방향족 인산에스테르계 화합물 5 내지 30 중량부;
를 포함하고, 박판사출공정용 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제2항에 있어서, 두께 0.5 내지 3.5 mm의 박판사출 성형품을 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (A) 고유동 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 17,000인 폴리카보네이트 수지인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (B) 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 20,000 내지 80,000인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (C) 고무변성 스티렌계 공중합체 수지는 고무의 함량이 30 내지 60 중량%인 고무변성 스티렌계 공중합체인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (C) 고무변성 스티렌계 공중합체는 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 공중합체 수지(ABS), 아크릴로니트릴/아크릴 고무/스티렌 공중합체 수지(AAS), 아크릴로니트릴/에틸렌프로필렌 고무/스티렌 공중합체 수지(AES), 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (D) 플루오르계 수지는 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오르에틸렌과 비닐리덴플루오라이드의 공중합체, 트라플루오르에틸렌과 플루오르알킬비닐에테르의 공중합체, 테트라플루오르에틸렌과 헥사플루오르프로필렌의 공중합체 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 난연성 열가소성 수지 조성물은 ASTM D-256으로 측정한 1/8" Izod 충격강도가 30∼70 kgf·㎝/㎝ 인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적하방지제, 충격보강제, 산화방지제, 가소제, 열안정제, 광안정제, 상용화제, 안료, 염료, 무기물 첨가제 또는 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
- 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 의한 난연성 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
- 제11항에 있어서, 두께 0.5 내지 3.5 mm인 것을 특징으로 하는 성형품.
- 제11항에 있어서, 전자기기 하우징용인 것을 특징으로 하는 성형품.
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