KR20120069821A - 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 - Google Patents

난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 폴리카보네이트 수지와 질산 금속염 및/또는 인산금속염을 포함하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물, 및 이를 이용한 성형품에 대한 것이다.

Description

난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품{FLAME RETARDANT POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND TRANSPARENT MOLDING ARTICLES USING THE SAME}
본 발명은 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물과 이를 이용한 투명 시트 성형품 및 투명 필름 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 할로겐계 난연제나 인산에스테르계 난연제를 함유하지 않으면서 난연성이 우수한 폴리 카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 투명 시트 성형품 및 투명 필름 성형품에 관한 것이다.
일반적으로 방향족 비스페놀 A 폴리카보네이트 수지는 우수한 내충격성, 내열성 및 전기 절연성과 높은 투명성으로 인해서 전기전자 제품의 내?외장재, 자동차 내?외장 부품뿐만 아니라, 고투명성을 요구하는 광학 제품, 전기전자 내?외장품 등에 널리 이용되고 있다. 다만, 최근 사출 및 압출 성형물에 대한 난연 등급을 필수적으로 요구하고 있어 이에 대한 대비가 필요하다.
폴리카보네이트 수지는 그 자체로도 UL94 기준의 V2 난연 등급을 갖고 있으나, 보다 더 높은 등급의 난연성을 갖거나 얇은 두께에서도 우수한 난연성을 갖기 위해서는 폴리카보네이트 수지에 난연제의 첨가가 필수적이다.
종래에는 할로겐계 난연제 및 안티몬 화합물을 폴리카보네이트 수지에 첨가한 경우가 있었다. 그러나, 할로겐 난연제에 의한 난연화는 유해 가스 발생에 의한 독성 및 환경 문제로 인해서 할로겐 난연제의 사용 제한 규정이 계속 강화되고 있다. 특히, 유럽의 경우, 수입품에 대해 상당한 규제가 있으며, 향후 소형 내?외장재 제품에도 전면적인 규제가 있을 것으로 예상되고 되고 있다.
이에, 할로겐계 난연제 대신에 인산 에스테르계 난연제를 사용하여 폴리카보네이트 수지 또는 이의 알로이 수지(alloy resin)를 난연화하는 경우가 있다. 인산 에스테르계 난연제로는 트리페놀 포스페이트(TPP), 리소시놀 비스 다이페닐 포스페이트(RDP), 비스페놀 A 비스 다이페놀 포스페이트(BDP) 등의 화합물 등이 있다. 다만, 인산 에스테르계 난연제를 사용하여 UL94 기준의 V0 난연 등급을 갖는 폴리카보네이트수지를 얻기 위해서는, 인산 에스테르계 난연제의 첨가량이 전체 수지 중량 대비 10 중량% 이상이어야 한다. 그러나, 과량의 인산 에스테르계 난연제를 첨가함으로써, 폴리카보네이트수지의 내열성, 투명성 등의 물성 저하가 초래되고, 압출 가공의 어려움이 있으며, 또한 인(P)에 의한 환경오염 문제가 발생한다.
최근 인산 에스테르계 난연제를 사용하지 않는 방법으로 활발히 개발되고 있는 기술은 술폰산계 금속염으로, 흔히 사용되고 있는 첨가제로는 칼륨 퍼플루오르부탄 술포네이트(KPFBS), 칼륨 디페닐 술포네이트(KSS) 등이다. 상기 금속염들을 0.5 중량부 이하의 적은 양을 사용하여 성형물의 두께가 3 mm 정도인 경우, V0 수준의 난연 등급을 낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 더 얇은 두께에서의 금속염의 추가 사용은 폴리 카보네이트 수지의 분해를 일으키며, 난연성 향상을 기할 수 없는 것으로 알려져 있다.
이러한 문제점들을 바탕으로, 투명성을 유지하면서 우수한 난연도와 내열성을 얻기 위한 방법으로 실리콘 화합물을 사용하는 기술이 알려져 있다. 그러나. 이 경우에도 2 mm 정도의 두께를 갖는 성형물에서 우수한 난연성을 나타내기는 어려우며, 과량 첨가시는 헤이즈(탁도)가 발생하여 우수한 투과성을 얻기 어려워 양호한 투명 난연 제품을 만들기는 어렵다.
또, 성형물의 두께가 2 mm 이하로 얇을 경우, 난연성과 함께 드립 방지제의 첨가가 중요하다. 일반적으로 고분자량 폴리 테트라 플루오르에틸렌(PTFE)을 0.5 중량부 이하로 소량 첨가함으로써 양호한 드립 방지성을 얻을 수 있다. 그러나, PTFE를 폴리카보네이트 수지에 첨가하는 경우, 폴리카보네이트 수지의 투명성을 심각하게 저하시키는 문제로 인해서 투명 제품에 PTFE의 적용은 거의 어렵다. 한편, 실리콘 화합물이 드립 방지제로 사용되는 경우도 있으나, 여전히 투명도를 해치고 드립방지성을 크게 향상시키지 못하는 문제를 지니고 있다.
또, 포스파젠계 고리 화합물을 난연제로 사용하여 별도의 드립 방지제 없이 V0 급의 난연성을 가진다고 알려져 있으나, 이 경용도 역시 2 mm 이하의 얇은 두께를 갖는 성형품 제조시 드립 방지성을 온전하게 재현할 수 없는 것으로 확인되었다.
본 발명은 난연제로서 할로겐화합물 및 인산 에스테르계 화합물을 사용하지 않고 난연성이 우수할 뿐만 아니라, 투명성, 내열성, 내충격성, 기계적 강도 및 연소시 수지의 드립(drip)방지성이 우수한 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물과, 이를 이용한 투명 시트 및 투명 필름을 제공하고자 한다.
본 발명은 (a) 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부; 및 (b) 질산 금속염 0.00001 내지 0.2 중량부 및/또는 인산 금속염 0.00001 내지 1 중량부를 포함하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또, 본 발명은 전술한 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 시트 형태로 성형한 투명 시트 성형품을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 필름 형태로 성형한 투명 필름 성형품을 제공한다.
본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물은 열가소성 폴리카보네이트 수지에 질산 금속염 및/또는 인산 금속염을 포함함으로써, 종래와 달리 난연제로서 할로겐화합물 및 인산 에스테르계 화합물을 함유하지 않고도 난연성 및 드립(drip)방지성이 우수할 뿐만 아니라, 투명성 및 내열성, 내충격성, 기계적 강도등이 저하되지 않은 우수한 시트나 필름 등의 성형품을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로서, (a) 열가소성 폴리카보네이트 수지에 (b) 질산 금속염 및/또는 인산금속염을 특정 함량으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물은 (a) 열가소성 폴리카보네이트 수지와 (b) 질산 금속염 및/또는 인산금속염과 함께, (c) 방향족 술폰산 금속염 및/또는 불소화 술폰산 금속염, 및 (d) 포스파젠계 화합물을 특정 함량으로 더 포함할 수 있다.
<열가소성 폴리카보네이트 수지>
본 발명에 사용되는 열가소성 폴리카보네이트 수지(a)는 디페놀류를 포스겐 또는 탄산디에스테르와 반응시켜 제조될 수도 있다.
상기 디페놀류의 예로는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 히드로퀴논, 레소시놀 등이 있는데, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 본 발명의 일례에 따르면, 일명 비스페놀 A라 불리우는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판을 사용하여 비스페놀 A형 폴리카보네이트를 제조하였다.
상기 열가소성 폴리카보네이트 수지의 분자량은 특정되지 않지만, 중량평균분자량이 약 10,000 내지 50,000 범위이고, 바람직하게는 약 15,000 내지 25,000 범위일 수 있다. 열가소성 폴리카보네이트 수지의 중량평균분자량이 전술한 범위인 경우, 내열성, 드립방지성 및 성형가공성 등이 양호하다.
<질산 금속염 및/또는 인산 금속염>
본 발명에서는 고투명성과 함께, 우수한 난연성 및 연소시 수지의 드립 방지성을 열가소성 폴리카보네이트에 부여하기 위해, 질산 금속염, 인산 금속염 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
상기 질산 금속염은 투명성의 저하없이 우수한 난연성 및 연소시 수지의 드립 방지성을 열가소성 폴리카보네이트에 부여할 수 있다.
상기 질산 금속염의 일례로는 하기 화학식 1로 표시되는 질산 금속염이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, n은 1 또는 2의 정수이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 M은 나트륨(Na), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 등에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 질산 금속염의 예로는 질산칼륨(KNO3), 질산나트륨(Na(NO3)), 질산칼슘(Ca(NO3)2), 질산마그네슘(Mg(NO3)2) 등이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
이러한 질산 금속염의 함량은 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.00001 내지 0.2 중량부 범위이고, 바람직하게는 약 0.0001 내지 0.02 범위일 수 있다.
상기 인산 금속염은 투명성, 난연성 및 드립 방지성을 열가소성 폴리카보네이트에 부여할 수 있다.
상기 인산 금속염의 일례로는 하기 화학식 2로 표시되는 인산 금속염이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, p는 1 또는 2의 정수이고, q는 0 내지 2의 소수이며, r은 1 또는 2의 정수이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 M은 나트륨(Na), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 등에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 인산 금속염의 비제한적인 예로는 나트륨 디하이드로겐 인산(NaH2PO4), 디나트륨하이드로겐 인산(Na2HPO4), 트리나트륨인산(Na3PO4) 등의 나트륨 인산염; 칼륨디하이드로겐 인산(NaH2PO4), 디칼륨하이드로겐 인산(Na2HPO4), 트리칼륨인산(Na3PO4) 등의 칼륨 인산염; 칼슘 디하이드로겐 인산(CaH2PO4), 디칼슘하이드로겐 인산(Ca2HPO4), 트리칼슘인산(Ca3PO4) 등의 칼슘 인산염; 마그네슘 디하이드로겐 인산(MgH2PO4), 디칼륨하이드로겐 인산(Mg2HPO4), 트리칼륨인산 (Mg3PO4)등의 마그네슘 인산염 등이 있다.
상기 인산 금속염의 함량은 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.00001 내지 1 중량부 범위이고, 바람직하게는 약 0.0001 내지 0.02 범위일 수 있다.
한편, 본 발명에서는 투명성의 저하없이 우수한 난연성 및 드립 방지성을 더욱 보강하기 위해서, 상기 열가소성 폴리카보네이트 수지에 상기 질산 금속염과 인산 금속염의 혼합물을 첨가할 수 있다.
이때, 상기 질산 금속염 의 함량은 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.00001 내지 0.2 중량부 범위이고, 바람직하게는 약 0.0001 내지 0.02 범위일 수 있고, 상기 인산 금속염의 함량은 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.00001 내지 1 중량부 범위이고, 바람직하게는 약 0.0001 내지 0.02 범위일 수 있다.
<방향족 술폰산 금속염>
본 발명의 수지 조성물은 상기 열가소성 폴리카보네이트 수지에 우수한 난연성, 내열성 및 내충격성을 부여하기 위해 방향족 술폰산 금속염을 더 포함할 수 있다.
상기 방향족 술폰산 금속염의 일례로는 하기 화학식 3로 표시되는 화합물이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00003
상기 화학식 3에서, n은 1 내지 3의 정수이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 페닐기 또는 C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐기이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 M은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 등에서 선택된 것일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 방향족 술폰산 금속염의 예로는 디페닐-3-술폰산의 칼륨염등이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
상기 방향족 술폰산 금속염의 함량은 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.1 ~ 5 중량부 범위이고, 바람직하게는 0.2 ~ 0.8 중량부 범위일 수 있다. 방향족 술폰산 금속염이 전술한 범위로 포함될 경우, VO 수준의 난연 등급을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 얇은 두께의 시트나 필름을 제조시우수한 난연성을 부여할 수 있다.
<불소화 술폰산 금속염>
본 발명에서는 상기 열가소성 폴리카보네이트 수지에 우수한 난연성, 내열성 및 내충격성을 부여하기 위해, 불소화 술폰산 금속염을 더 포함할 수 있다.
상기 불소화 술폰산 금속염의 일례로는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00004
상기 화학식 4에서, n은 1 내지 4의 정수이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 M은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg) 등에서 선택된 것일 수 있다.
상기 화학식 4로 표시되는 불소화 술폰산 금속염의 예로는 부탄플루오르 칼륨염 등이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
상기 불소화 술폰산 금속염의 함량은 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.001 내지 5 중량부 범위이고, 바람직하게는 0.01 ~ 0.5 중량부 범위일 수 있다. 불소화 술폰산 금속염이 전술한 범위로 포함될 경우, VO 수준의 난연 등급을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 얇은 두께의 시트나 필름을 제조시 우수한 난연성을 부여할 수 있다.
한편, 전술한 방향족 술폰산 금속염과 불소화 술폰산 금속염을 혼합하여 사용할 경우, 난연성, 내열성 및 내충격성이 더욱 향상될 수 있다. 이때, 방향족 술폰산 금속염 및 불소화 술폰산 금속염의 함량은 각각 단독으로 사용할 경우와 동일할 수 있다.
<포스파젠계 화합물>
본 발명의 수지 조성물은 포스파젠계 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 포스파젠계 화합물이 전술한 불소화 술폰산 금속염 및/또는 방향족 술폰산 금속염과 병용할 경우, 보다 우수한 난연성을 열가소성 폴리카보네이트 수지에 부여함과 동시에, 불소화 폴리에틸렌 화합물과 같은 별도의 드립 방지제를 사용하지 않더라도 연소시 수지의 드립 방지성을 부여할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 포스파젠계 화합물은 환형 올리고머 형태의 포스파젠계 화합물 또는 선형 올리고머 형태의 포스파젠계 화합물일 수 있다.
상기 포스파젠계 화합물의 일례로는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물일 수 있는데, 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00005
상기 화학식 5에서, n은 1 내지 10의 정수이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1~C10의 알킬기 또는 페닐기이다.
상기 화학식 5으로 표시되는 포스파젠계 화합물의 제품으로는 일본 오츠카사의 SPS-100 등이 있는데, 이에 제한되지 않는다.
이러한 포스파젠계 화합물의 함량은 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.01 ~ 7 중량부 범위이고, 바람직하게는 약 1 내지 5 범위일 수 있다.
한편, 본 발명의 수지 조성물은 연소시 수지의 드립방지성이 우수하지만, 이러한 성능을 더욱 보강하기 위해 통상적인 드립방지제를 추가적으로 포함할 수 있다. 다만, 본 발명에서는 드립방지제를 추가로 포함할 경우, 투명성의 저하가 초래되지 않도록 드립방지제의 함량을 열가소성 폴리 카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로 약 0.1 중량부 이하, 바람직하게는 0.05 중량부 이하, 보다 바람직하게는 약 0.01 중량부 이하로 조절할 수 있다.
이러한 드립방지제의 예로는 미세 분말상의 불소화 폴리에틸렌 수지 등이 있으며, 보다 구체적으로 폴리테트라플루오로에틸렌 등이 있다.
전술한 성분들 이외에, 본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물은 상기 수지 조성물의 난연성, 투명성, 드립 방지성 등의 특성을 해하지 않는 한, 필요에 따라 드립방지제, 활제, 산화방지제, 안료 및 염료, 자외선안정제 등의 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다. 이들 첨가제는 당해 기술분야에 공지된 양으로 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 난연성 수지 조성물은 당 업계에 알려진 일반적인 수지 조성물의 제조 방법에 따라 얻을 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 수지 조성물은 전술한 열가소성 폴리카보네이트, 방향족 술폰산 금속염, 불소화 술폰산 금속염, 포스파젠계 화합물 및 질산 금속염 등의 성분을 각각 V형 블렌더, 메카노케미컬장치, 압출혼합기 등의 예비혼합수단을 사용하여 충분히 혼합한 후, 피룡에 따라 압출조립기나 브리케팅머신 등에 의해 조립을 실시하고, 그 후 융융혼련기로 용융혼련한 다음 펠레타이저 등의 기기에 의해 펠렛 형태로 제조될 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 당 업계에 알려진 사출성형법이나 압출성형법을 통해 각종 투명 성형품을 제조할 수 있다.
예를 들어, 상기 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 인플레이션법, 캐스팅법 등의 압출성형에 의해 시트 형태로 성형하여 투명 시트 성형품을 제조할 수 있다. 이때, 상기 투명 시트 성형품의 두께가 약 5 ㎜ 이하로 얇더라도 난연성 레벨이 UL94 기준의 VO급 정도로 난연성이 우수하였으며, 투명성도 우수하였다.
또, 상기 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 인플레이션법, 캐스팅법 등의 압출성형에 의해 필름 형태로 성형하여 투명 필름 성형품을 제조할 수 있다. 이때, 상기 투명 필름 성형품의 두께가 약 1 ㎜ 이하로 얇더라도 난연성 레벨이 UL94 기준의 VO급 정도로 난연성이 우수하였으며, 투명성도 우수하였다.
이하, 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
<실시예 1 ~ 10>
하기에 기재된 성분들을 하기 표 1에 기재된 조성으로 통상의 혼합기에서 혼합한 후, 45 파이(L/D=35, Φ=45 ㎜)인 압출기로 압출하여 펠렛 형태의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하였다.
(A) 열가소성 폴리카보네이트 수지
중량 평균 분자량이 20,000 인 비스페놀 A형 폴리 카보네이트 수지를 사용하였다.
(B)질산 금속염
질산칼륨(KNO3)를 사용하였다.
(C) 금속인산염
나트륨 디하이드로겐 인산(NaH2PO4)를 사용하였다.
(D) 방향족 술폰산 금속염
디페닐 술폰산 칼륨(3-Phenylsulfonylbenzenesulfonic acid potassium salt, Potassium diphenyl sulfone sulfonate )을 사용하였다.
(E) 불소화 술폰산 금속염
불소화 부탄술폰산 칼륨(Potassium Perfluorobutanesulfonate)을 사용하였다.
(F) 포스파젠 화합물
일본 오츠카사의 SPS-100을 사용하였다.
폴리 카보네이트 수지
(중량부)		 질산 금속염
(중량부)		 인산 금속염
(중량부)		 방향족 술폰산 금속염
(중량부)		 불소화 술폰산
금속염
(중량부)		 포스파젠 화합물
(중량부)
실시예 1 100 0.002 - 0.7 0.03 3
실시예 2 100 0.002 0.002 0.7 0.03 3
실시예 3 100 0.0001 0.001 0.7 0.01 3
실시예 4 100 0.0001 - 0.7 0.01 3
실시예 5 100 0.002 0.02 0.7 0.3 3
실시예 6 100 0.002 0.2 0.7 0.3 3
<비교예 1 ~ 8>
하기 표 2 및 3에 기재된 성분 및 조성을 사용하여 상기 실시예와 동일하게 수행하여 비교예 1 ~ 8의 수지 조성물을 제조하였다.
폴리 카보네이트 수지
(중량부)		 질산 금속염
(중량부)		 인산 금속염
(중량부)		 방향족 술폰산 금속염
(중량부)		 불소화 술폰산
금속염
(중량부)		 포스파젠 화합물
(중량부)
비교예 1 100 - - 0.3 0.3 5
비교예 2 100 - - 0.3 0.3 3
비교예 3 100 - - 0.3 0.3 1.5
비교예 4 100 - - 0.3 0.03 3
실시예 7 100 0.002 - 0.7 - 3
실시예 8 100 0.002 - - 0.3 3
실시예 9 100 - 0.02 0.7 0.3 3
실시예 10 100 - 0.05 0.7 0.3 3
폴리 카보네이트 수지
(중량부)		 방향족 술폰산 금속염
(중량부)		 포스파젠 화합물
(중량부)		 리스시놀비스디페닐포스페이트(중량부) 불소화 폴리에틸렌 수지(중량부)
비교예 5 100 0.7 - 5 0.1
비교예 6 100 0.7 5 - 0.1
비교예 7 100 0.7 - 1.5 0.1
비교예 8 100 0.7 - 1.5 0.01
<시험예> - 물성 평가
상기 실시예 1 ~ 10 및 비교예 1 ~ 8의 수지 조성물을 이용하여 제조된 각 시편의 물성을 하기와 같이 측정하였다.
난연도
UL94 규격에 따라 두께가 1/16 인치인 시편의 난연 정도를 측정하였다.
노치 Izod 충격강도
ASTM D256에 따라 두께가 1/8"인 시편의 노치 Izod 충격 강도(kgf?㎝/㎝)를측정하였다.
전광선 투과율
두께가 1.5 ㎜인 시편의 광투과성(%)을 측정하였다.
헤이즈(Haze)
C-광원을 사용하여 두께가 1.5 ㎜인 시편의 표면에 광을 입사시킬 때, 입사광에 대한 산관랑의 비율(%)로 나타낸 헤이즈(Haze) 값을 측정하였다. 이때, 헤이지의 수치가 낮을수록 투명성이 우수하다는 것을 나타낸다.
난연도
(UL94)		 노치 Izod 충격강도
(kgf?cm/cm)		 전광성투과율 (%) 헤이즈
(%)
실시예 1 V0 70 86.4 1.27
실시예 2 V0 73 86.3 0.87
실시예 3 V0 75 86.4 1.1
실시예 4 V0 75 85.75 0.83
실시예 5 V0 70 85.5 0.9
실시예 6 V0 73 85 0.95
비교예 1 V2 70 79.5 3.8
비교예 2 V2 75 82.5 2.6
비교예 3 V2 80 83.5 2.5
비교예 4 V2 80 86.4 1.3
실시예 7 V2 66 87.4 0.75
실시예 8 V1 70 86.2 0.85
실시예 9 V2 82 86 0.95
실시예 10 V2 81 85.9 0.95
비교예 5 V2 65 74.5 7
비교예 6 V2 75 75.4 5
비교예 7 V2 80 80.2 3
비교예 8 V2 80 83.3 2.5
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지와 함께 질삼 금속염 및/또는 인산 금속염을 포함하고, 또는 추가적으로 방향족 술폰산 금속염, 불소화 술폰산 금속염 및 포스파젠계 화합물을 포함하되, 이들의 첨가량을 조절함으로써, 각 성분을 단독으로 과량 사용하는 경우에 비해 투명성의 저하없이 UL94 기준 VO 정도로 난연성이 우수할 뿐만 아니라, 연소시 수지의 드립 방지성도 우수하였으며, 또한 충격강도도 양호하였다.
반면, 질산 금속염을 포함하지 않는 비교예 1 ~ 8의 수지 조성물을 이용한 경우, 난연도가 V2로서 1.5 mm 정도의 얇은 두께에서 난연성이 충분하지 못하였다. 특히, 비교예 5 ~ 8의 수지 조성물을 이용한 경우, 1.5 mm 정도의 얇은 두께에서 난연제로서 사용된 리소시놀비스페닐포스페이트 등이 난연 테스트 도중 녹아 흘려내려 난연도가 좋지 못하였으며, 또한 투명도도 저하되었다.
이러한 결과로부터 본 발명의 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물이 투명성의 저하없이 우수한 난연성, 드립 방지성 및 내충격성을 가진다는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (19)

  1. (a) 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부; 및
    (b) 질산 금속염 0.00001 내지 0.2 중량부, 인산 금속염 0.00001 내지 1 중량부 또는 이들 모두
    를 포함하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리카보네이트 수지 100 중량부를 기준으로
    방향족 술폰산 금속염 0.1 내지 5 중량부, 불소화 술폰산 금속염 0.001 내지 5 중량부, 또는 이들 모두; 및
    포스파젠계 화합물 0.01 내지 7 중량부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 질산 금속염은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    (상기 화학식 1에서, n은 1 또는 2의 정수이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된 것임).
  4. 제1항에 있어서, 상기 인산금속염은 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00007

    (상기 화학식 2에서, p는 1 또는 2의 정수이고, q는 0 내지 2의 소수이며, r은 1 또는 2의 정수이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된 것임).
  5. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리카보네이트 수지는 디페놀류를 포스겐 또는 탄산디에스테르와 반응시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 상기 방향족 술폰산 금속염은 하기 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물:
    [화학식 3]
    Figure pat00008

    (상기 화학식 3에서, n은 1 내지 3의 정수이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 페닐기 또는 C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐기이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된 것임).
  7. 제6항에 있어서, 상기 M은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제2항에 있어서, 상기 불소화 술폰산 금속염은 하기 화학식 4로 표시되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물:
    [화학식 4]
    Figure pat00009

    (상기 화학식 4에서, n은 1 내지 4의 정수이고, M은 알칼리금속 및 알칼리토금속 중에서 선택된 것임).
  9. 제8항에 있어서, 상기 M은 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  10. 제2항에 있어서, 상기 포스파젠계 화합물은 환형 또는 선형 올리고머 포스파젠계 화합물인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 올리고머 포스파젠계 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물:
    [화학식 5]
    Figure pat00010

    (상기 화학식 5에서, n은 1 내지 10의 정수이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1~C10의 알킬기 또는 페닐기임).
  12. 제5항에 있어서, 상기 디페놀류는 비스페놀 A, 히드로퀴논 및 레소시놀로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  13. 제2항에 있어서, 상기 방향족 술폰산 금속염은 디페닐-3-술폰산의 칼륨염인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 시트 형태로 성형한 투명 시트 성형품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 투명 시트 성형품의 두께는 5 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 성형품.
  16. 제14항에 있어서, 난연성 레벨이 UL94 기준으로 V0급인 것을 특징으로 하는 성형품.
  17. 제1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물을 필름 형태로 성형한 투명 필름 성형품.
  18. 제17항에 있어서, 투명 필름 성형품의 두께는 1 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 성형품.
  19. 제17항에 있어서, 난연성 레벨이 UL94 기준으로 V0급인 것을 특징으로 하는 성형품.
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