KR20150012662A - 전도성 난연수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전도성 난연수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트수지, 탄소나노튜브, 인계 난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 포함하여 전도성 및 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 난연성도 향상된 전도성 난연수지 조성물에 관한 것이다.

Description

전도성 난연수지 조성물{FLAME-RETARDANT RESIN COMPOSITION WITH CONDUCTIVITY}
본 발명은 전도성 난연수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트수지, 탄소나노튜브, 인계난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 포함하여 전도성 및 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 난연성도 향상된 전도성 난연수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 가공성 및 성형성이 우수하여 각종 생활용품, 사무자동화 기기, 전기·전자제품 등에 광범위하게 적용되고 있다. 이러한 폴리카보네이트 수지가 사용되는 제품의 종류 및 특성에 따라, 전기 전도성을 부여하여 전자파 차폐 성능 등을 가지게 함으로써, 자동차나 각종 전기 장치, 전자 조립체 또는 케이블 등에 사용하기 위한 많은 시도가 이루어지고 있다.
통상적으로, 폴리카보네이트 수지에 전기 전도성을 부여하기 위하여 카본블랙, 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 금속 분말, 금속 코팅 무기 분말 또는 금속 섬유 등의 전도성 필러를 혼합할 수 있다.
그러나, 전도성 필러로 카본블랙이나 탄소섬유를 사용할 경우, 전도성 향상을 위하여 다량으로 첨가하여야 한다. 그 결과, 얻어지는 성형품의 충격강도 및 신율 저하로 기계적 물성이 저하되고, 파티클 발생 및 분진 발생으로 제품에 손상을 줄 수 있는 문제점이 있다.
또한, 전도성 필러로 탄소나노튜브를 사용할 경우, 소량 첨가로 전도성이 향상될 수 있으나, 폴리카보네이트 수지의 난연성이 현저히 감소되는 문제가 있다.
이처럼, 상기의 첨가제들은 폴리카보네이트 수지의 전기 전도성을 향상시키는 데는 효과적이나, 충분한 기계적 강도와 난연성을 제공하지 못하는 단점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 전도성 열가소성 수지에 난연성을 부여하는 기술은 이제까지 많은 연구가 진행되었다. 일반적으로, 난연성을 부여하기 위해 안티몬계, 할로겐계, 인계 또는 질소를 포함한 화합물을 도입하는 방법이 공지의 기술로 알려져 있다. 이중에서도 종래에는, 난연제로서 할로겐계 화합물과, 난연보조제로서 안티몬 화합물이 주로 사용되었다. 이 경우, 난연성 확보가 용이하고 물성　저하도 거의 발생하지 않는 장점이 있다. 그러나, 할로겐계 화합물과 안티몬 화합물은 가공 또는 연소시 다이옥신이나 퓨란과 같은 매우 유독한 가스를 발생할 가능성이 높기 때문에, 이를 적용하지 않는 난연화 방법에 관심이 모아지고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2004-0059618호(특허문헌 1)에서는 폴리카보네이트 수지에 카본블랙 및 인계 난연제를 사용하여 난연성 및 대전방지성을 갖는 열가소성 수지조성물에 관하여 개시하고 있다. 그러나, 카본블랙의 함량이 증가함에 따라 전도도 변화가 급격하게 발생하며 난연성이 저하되고, 이로 인해 인계 난연제의 함량을 증가시킬 경우, 수지조성물의 물성이 저하됨으로써 난연성과 대전방지성을 동시에 만족시키기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2004-0059618호
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 우수한 전도성 및 난연성을 가지는 전도성 난연수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로, 전도성 발현을 위하여 탄소나노튜브를 첨가한 폴리카보네이트 수지에 인계 난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 혼합함으로써, 기계적 물성 및 전기 전도성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성도 현저히 향상된 전도성 난연수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전도성 난연수지 조성물로 제조된 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 (A) 폴리카보네이트 수지 100중량부에 대하여, (B) 탄소나노튜브 0.5 내지 5중량부; (C) 인계난연제 3 내지 30중량부; 및 (D) 불소화 폴리올레핀 수지 0.1 내지 5중량부;를 포함하는 전도성 난연수지조성물에 관한 것이다.
상기 탄소나노튜브는 평균직경이 5 내지 30nm이고, 평균길이가 1 내지 30㎛일 수 있으며, 상기 인계 난연제는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 방향족 인산 에스테르 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C4)알킬이고, X는 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴이며, n은 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.)
또한, 상기 화학식 1의 인계 난연제는 보다 구체적으로 하기 구조를 갖는 화합물 중에서 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다.
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 불소화 폴리올레핀 수지는 평균입경이 300 내지 600㎛일 수 있으며, 폴리테트라플루오로에틸렌일 수 있다.
상기 인계난연제와 상기 불소화 폴리올레핀 수지는 하기 식 1을 만족할 수 있으며, 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 100,000g/mol일 수 있다.
Figure pat00007
[식 1]
(상기 식 1에서, WF는 불소화 폴리올레핀 수지의 중량(g)이고, WP는 인계난연제의 중량(g)이다.)
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상술한 전도성 난연수지 조성물로 제조된 성형품에 관한 것이다. 상기 성형품은 하기 식 2 내지 식 4를 만족하며, 동시에 UL 94 규격에 따른 난연도가 V-1 이상인 것이 바람직하다.
4 ≤ IZOD ≤ 10 [식 2]
30 ≤ MI ≤ 50 [식 3]
5 ≤ SR ≤ 15 [식 4]
(상기 식 2에서, IZOD는 IZOD 충격강도(kgf·cm/cm)이고, 상기 식 3에서 MI는 250℃에서 10Kg으로 측정한 용융흐름지수(Melting Index)이며, 식 4에서 SR은 ASTM D257규격으로 측정된 표면저항(Ω/sq)이다.)
본 발명에 따른 전도성 난연수지 조성물은 전기 전도성이 우수하고, 충격강도 등의 기계적 물성이 향상될 뿐만 아니라, 인계 난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 소정의 비율로 포함함으로써, 난연성이 보다 향상되어 UL 규격 V-1이상을 달성할 수 있다.
또한, 상기 전도성 난연수지 조성물로 성형품 제조시 전기전도성 및 난연성이 요구되는 각종 전기전자 부품에 유용하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명의 전도성 난연수지 조성물에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 발명자들은 우수한 전도성 및 기계적 물성을 가지면서도 난연성이 우수한 전도성 난연수지 조성물을 개발하기 위하여 연구한 결과, 폴리카보네이트 수지, 탄소나노튜브, 인계 난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 포함함으로써, 탄소나노튜브의 적은 함량에도 기계적 물성의 저하 없이 전도성을 향상시킬 수 있으면서 동시에 난연성도 함께 향상시킬 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이하, 각 구성성분에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 일실시예에 따른 폴리카보네이트 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 디페놀계 화합물을 포스겐, 할로겐 포르메이트 또는 탄산 디에스테르와 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00008
(상기 화학식 2식에서, A는 단일결합, (C2-C5)알킬렌, (C1-C5)알케닐렌, (C5-C6)시클로알케닐렌, -S- 또는 -SO2-에서 선택될 수 있다.)
상기 화학식 2로 표시되는 디페놀계 화합물의 구체적인 예로는 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 있으며, 반드시 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 디페놀 화합물로 하이드로퀴논, 레조시놀과 같은 화합물을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 등의 비스페놀계 화합물을 사용할 수 있으며,비스페놀-A라고도 불리는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리카보네이트 수지는 구조에 있어서 선형 폴리카보네이트 수지, 분지형 폴리카보네이트 수지 또는 선형과 분지형의 폴리카보네이트 수지를 혼합한 것을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
일 예로, 상기 선형 폴리카보네이트 수지는 비스페놀 A계 폴리카보네이트 수지가 사용될 수 있으며, 분지형 폴리카보네이트 수지는 디페놀 화합물의 전량에 대하여 0.05~2몰%의 트리- 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000~100,000 g/mol 범위일 수 있으며, 보다 바람직하게 15,000~80,000 g/mol 일 수 있다. 이 경우, 가공성이 향상될 수 있다.
(B) 탄소나노튜브
본 발명의 일실시예에 따른 탄소나노튜브는 조성물의 다른 성분과의 조합으로 기계적 물성 저하 없이 적은 양으로도 전도성을 효과적으로 향상시키기 위하여 첨가될 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 당해 기술분야에서 자명하게 공지된 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube) 및 다발형 탄소나노튜브(rope carbon nanotube) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 특히, 이들 중 비교적 저렴하면서 순도가 높은 다중벽 탄소나노튜브를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 탄소나노튜브는 평균직경이 5 내지 30 nm이고, 평균길이가 1 내지 30㎛의 범위를 가질 수 있다. 이 경우, 전도성 난연수지 조성물 내에서 분산이 용이하게 이루어져 탄소나노튜브 간의 네트워크에 의하여 적은 함량에도 전기 전도성을 향상시킬 수 있으며, 다른 성분과의 조합에 의한 기계적 물성 및 난연성의 상승효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에서 탄소나노튜브는 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 3 중량부 포함될 수 있다. 탄소나노튜브의 함량이 0.5 중량부 미만일 경우에는 전도성 난연수지 조성물에서 전기전도성이 나타나지 않으며, 5 중량부 초과일 경우에는 가공성, 충격강도 및 난연성이 저하될 수 있다.
(C) 인계 난연제
본 발명의 일실시예에 따른 인계 난연제는 불소화 폴리올레핀 수지와 함께 전도성 난연수지 조성물에 난연성을 부여하기 위하여 첨가될 수 있다.
예를 들면, 상기 인계 난연제는 포스페이트(Phosphate), 포스포네이트(Phosphonate), 포스피네이트(Phosphinate), 포스핀옥사이드(Phosphine Oxide), 포스파젠 (Phosphazene) 및 이들의 금속염 등 일 수 있다. 바람직하게는 포스페이트계 화합물일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 포스페이트 화합물의 일종인 방향족 인산에스테르 화합물일 수 있다.
상기 방향족 인산에스테르 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00009
(상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C4)알킬이고, X는 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴이며, n은 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.)
상기 화학식 1에 해당되는 화합물을 예를 들면, n이 0인 경우에는 트리페닐 포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리자이레닐포스페이트, 트리(2,6-디메틸)포스페이트, 트리(2,4,6-디메틸)포스페이트, 트리(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트, 트리(2,6-디터셔리부틸페닐)포스페이트 등이 있으며, n이 1인 경우 레소시놀 비스(디페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트 등을 들 수 있다. 이들 방향족 인산 에스테르 화합물은 단독으로 적용될 수 있으며 또는 각각의 혼합물로도 사용할 수 있다.
특히, 상기 화학식 1의 인계 난연제는 하기 구조를 갖는 화합물 중에서 1종 또는 2종 이상이 선택되는 것이 바람직하다.
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
본 발명에서 인계 난연제는 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 3 내지 30 중량부 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 4 내지 20 중량부 포함될 수 있다. 인계 난연제가 상술한 범위로 포함됨으로써, 불소화 폴리올레핀 수지와의 조합에 의하여 난연성이 현저히 향상될 수 있다.
인계 난연제의 함량이 3 중량부 미만일 경우에는 전도성 난연수지 조성물의 난연성이 현저히 감소되며, 30 중량부 초과일 경우에는 가공성, HDT 및 충격강도가 저하될 수 있다.
(D) 불소화 폴리올레핀 수지
본 발명의 일실시예에 따른 불소화 폴리올레핀 수지는 인계 난연제와 함께 전도성 난연수지 조성물에 난연성을 부여하기 위하여 첨가될 수 있다.
불소화 폴리올레핀 수지는 수지 조성물 내에서 섬유상 그물 구조를 형성하여 연소시에 폴리카보네이트 수지의 흐름을 억제하고 수축율을 증가시켜 조성물의 적하현상(Dripping)을 방지하는 역할을 한다.
본 발명의 불소화 폴리올레핀 수지는 당해 기술분야에서 자명하게 공지된 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌/비닐리덴플루오로라이드 공중합체, 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체 및 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체 등을 서로 독립적으로 사용하거나 서로 다른 2종을 혼합한 혼합물을 사용할 수 있다. 특히, 폴리테트라플루오로에틸렌을 사용하는 것이 인계 난연제와 함께 난연성 향상에 바람직하다.
또한, 불소화 폴리올레핀계 수지는 전체 전도성 난연수지 조성물 내에서 적절히 분산되어 섬유상 망상구조를 형성할 수 있는 분말(powder)상태로 사용할 수 있다. 상기 분말의 평균입경은 300 내지 600㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 400 내지 500㎛일 수 있다. 이 경우, 전도성 난연수지 조성물 내에 균일하게 분산되는 이점이 있다.
본 발명에서 불소화 폴리올레핀 수지는 폴리카보네이트 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3 중량부 포함되는 것이 효과적이다. 불소화 폴리올레핀 수지가 상술한 범위로 포함됨으로써, 인계 난연제와의 조합에 의하여 난연성이 현저히 향상될 수 있다.
불소화 폴리올레핀 수지의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 인계 난연제와 조합에 따른 난연성 상승효과가 없으며, 5 중량부 초과일 경우에는 전체 전도성 난연수지 조성물과의 상용성이 저하되어 가공성이 감소할 수 있다.
또한, 상기 인계난연제와 상기 불소화 폴리올레핀 수지는 하기 식 1을 만족하는 것이 바람직하다.
Figure pat00015
[식 1]
(상기 식 1에서, WF는 불소화 폴리올레핀 수지의 중량(g)이고, WP는 인계난연제의 중량(g)이다.)
인계난연제와 불소화 폴리올레핀 수지의 함량비가 상기 범위일 때, 이들의 조합에 의하여 난연성이 현저히 향상되며, 전체 전도성 난연수지 조성물과의 상용성이 우수하여 가공성이 향상될 수 있다. 상기 범위를 벗어날 경우, 인계난연제와 불소화 폴리올레핀 수지의 조합에 의한 상승효과를 나타내기 어려우며, 충격강도 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 전도성 난연수지 조성물은 필요에 따라 충격보강제, 무기물 첨가제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 활제, 광안정제, 안료, 염료 및 가소제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제의 함량은 당업자에 의하여 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 전도성 난연수지 조성물은 상기 구성성분을 혼합한 후 압출 성형하여 제조될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 상기 전도성 난연수지 조성물로 제조된 성형품을 제공한다. 상기 성형품은 전기 전도성이 매우 우수하며, 충격강도 등의 기계적 물성이 뛰어나다. 특히, 이러한 전기전도성 및 기계적 물성을 저해하지 않으면서 난연성을 현저히 향상시켜 UL94규격에 따른 난연도를 V-1이상 달성할 수 있다.
또한, 상기 성형품은 하기 식 2 내지 식 4를 만족함으로써, 전도성 및 난연성이 요구되는 각종 전기 전자기기에 적용될 수 있다.
4 ≤ IZOD ≤ 10 [식 2]
30 ≤ MI ≤ 50 [식 3]
5 ≤ SR ≤ 15 [식 4]
(상기 식 2에서, IZOD는 IZOD 충격강도(kgf·cm/cm)이고, 상기 식 3에서 MI는 250℃에서 10Kg으로 측정한 용융흐름지수(Melting Index)이며, 식 4에서 SR은 ASTM D257규격으로 측정된 표면저항(Ω/sq)이다.)
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태 및 물성측정 방법을 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
물성측정방법
1) Notched Izod 충격강도(kgfㆍcm/cm)
1/8" 두께의 시편에 대하여 ASTM D-256 규격에 의거하여 측정하였다.
2) 표면저항(Ω/sq)
Wolfgang Warmbler사의 SRM-100을 사용하였으며 ASTM D257 규격에 의거하여 측정하였다.
3) 난연성
UL 94 난연규정에 따라 3mm의 두께에서 난연도를 측정하였다.
4) 용융지수(Melting Index)
ASTM D 1238규격에 따라 250℃에서 10kg의 부하를 가하여 10분 동안의 통과량을 측정하였다.
5) 열변형온도(HDT)
ASTM D 648규격에 따라 18.6kgf/cm2의 하중을 시편에 가하여 오일에 침적한다. 이를 3~5분간 예열하고, 120℃/hr의 속도로 승온시킨다. 상기 시편이 침적된 오일의 온도가 상승함에 따라 시편이 쳐지게 되는데, 쳐진 길이가 0.254mm일 때의 온도를 측정하였다.
[실시예 1]
하기 표 1에 나타난 바와 같이, (A)폴리카보네이트 수지(SC-1190, 제일모직) 100중량부, (B)탄소나노튜브(HANOS CM-150, 한화케미컬) 1중량부, (C)인계난연제(PX-200, DAIHACHI) 5중량부 및 (D)불소화 폴리올레핀 수지(Teflon CFP, Dupont) 0.2중량부를 텀블러밀에서 5분간 혼합한 후, 2축 압출기에서 280~300℃의 온도범위에서 압출하였다. 상기 압출된 레진을 100~120℃에서 4시간 동안 건조한 다음, 280~310℃에서 사출하여 시편을 제조하였으며, 물성을 측정하여 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 2~8]
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 각각의 성분의 함량을 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였으며, 물성을 측정하여 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[비교예 1]
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 인계난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였으며, 물성을 측정하여 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[비교예 2-7]
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 각각의 성분의 함량을 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였으며, 물성을 측정하여 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00016
[표 2]
Figure pat00017
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 8로부터 폴리카보네이트 수지, 탄소나노튜브, 인계난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 포함함으로써, 전기전도성 및 난연성이 현저히 개선되는 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 1의 경우, 전도성은 우수하나 MI가 낮아 가공이 어렵고, 난연성이 나타나지 않으며, 비교예 2 내지 4의 경우, 인계난연제 단독 또는 불소화 폴리올레핀 수지 단독으로는 난연성을 나타낼 수 없음을 알 수 있었다.
또한, 비교예 5에 나타난 바와 같이, 인계 난연제가 과량 포함될 경우, 충격강도 및 열변형 온도가 현저히 감소하며, 가공성도 함께 감소하는 것을 알 수 있었다.
또한, 비교예 6에 나타난 바와 같이, 불소화 폴리올레핀 수지가 5 중량부 초과할 경우, 가공이 되지 않아 성형품 제조 자체가 불가능한 것을 알 수 있었다.
또한, 비교예 7에 나타난 바와 같이, 인계 난연제가 소량 포함될 경우, 충격강도, 가공성 및 열변형온도가 불소화 폴리올레핀 수지와 인계 난연제를 포함하지 않은 비교예 1과 유사한 거동을 나타내는 것을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명은 폴리카보네이트 수지, 탄소나노튜브, 인계 난연제 및 불소화 폴리올레핀 수지를 최적의 범위로 포함함으로써, 전기전도성 및 난연성이 현저히 개선될 뿐 아니라, 기계적 물성 및 가공성도 우수한 전도성 난연수지를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (10)

  1. (A) 폴리카보네이트 수지 100중량부에 대하여,
    (B) 탄소나노튜브 0.5 내지 5중량부;
    (C) 인계난연제 3 내지 30중량부; 및
    (D) 불소화 폴리올레핀 수지 0.1 내지 5중량부;를 포함하는 전도성 난연수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 평균직경이 5 내지 30nm이고, 평균길이가 1 내지 30㎛인 전도성 난연수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 방향족 인산 에스테르 화합물인 전도성 난연수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00018

    (상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 (C1-C4)알킬이고, X는 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴이며, n은 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.)
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 화학식 1의 인계난연제는 하기 구조를 갖는 화합물 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 전도성 난연수지 조성물.
    Figure pat00019

    Figure pat00020

    Figure pat00021

    Figure pat00022

    Figure pat00023
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 불소화 폴리올레핀 수지는 평균입경이 300 내지 600㎛인 전도성 난연수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 불소화 폴리올레핀 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌인 전도성 난연수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 인계난연제와 상기 불소화 폴리올레핀 수지는 하기 식 1을 만족하는 전도성 난연수지 조성물.
    Figure pat00024
    [식 1]
    (상기 식 1에서, WF는 불소화 폴리올레핀 수지의 중량(g)이고, WP는 인계난연제의 중량(g)이다.)
  8. 제 1항에 있어서
    상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 100,000g/mol인 전도성 난연수지 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중에서 선택되는 어느 한 항의 전도성 난연수지 조성물로 제조된 성형품
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은 하기 식 2 내지 식 4를 만족하며, 동시에 UL94 규격에 따른 난연도가 V-1 이상인 것을 특징으로 하는 성형품.
    4 ≤ IZOD ≤ 10 [식 2]
    30 ≤ MI ≤ 50 [식 3]
    5 ≤ SR ≤ 15 [식 4]
    (상기 식 2에서, IZOD는 IZOD 충격강도(kgf·cm/cm)이고, 상기 식 3에서 MI는 250℃에서 10Kg으로 측정한 용융흐름지수(Melting Index)이며, 식 4에서 SR은 ASTM D257규격으로 측정된 표면저항(Ω/sq)이다.)
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