KR20190079519A - 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트, 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 난연제를 특정 함량 범위 내로 포함하여 코어-쉘 구조의 충격보강제를 포함하지 않으면서도 내충격성을 확보할 수 있으며, 이에 더하여 고난연(UL94 V-0), 고내열(BPT 125℃) 및 내화학특성을 개선시킬 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.

Description

폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품{POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND MOLDING PRODUCTS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 포함하여 내충격, 고난연, 고내열 및 내화학 특성을 구현할 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 등에 관한 것이다.
폴리카보네이트(PC)는 투명하면서도 난연성, 내열성 및 충격강도가 우수하여 전기 및 전자 부품을 비롯한 각종 산업용 수지로서 광범위하게 활용되고 있다.
최근에는 스마트홈 시장 성장에 따른 전자기기 사용이 늘어남에 따라 고내열 난연 폴리카보네이트의 용도가 충전용 부품, 어댑터와 같은 부품 이외에 가정용 전자기기의 하우징으로 확대되고 있다. 이에 따라 생활속에서 사용 중에 여러 화학 물질에 노출되기 쉬우므로 이에 따른 내화학성 및 낙하 시 깨지지 않는 내충격성에 대한 요구가 증가하고 있다.
종래에는 이런 문제를 해결하기 위해 폴리카보네이트에 i) 금속계 난연제를 배합하거나, ii) 아크릴계 또는 스티렌계 등의 충격보강제와 금속염계 난연제를 함께 배합하거나, 또는 iii) 충격보강제 및 인계 난연제 등을 배합하는 방법이 공지되어 있다.
그러나, 금속계 난연제를 배합하는 것만으로는 요구되는 물성을 동시에 충분히 확보하기에는 어려움이 있었으며, 충격보강제와 금속염계 난연제를 배합하는 경우, 난연성 및 내화학성을 확보하기 어렵고, 충격보강제와 인산염계 난연제를 배합하는 경우 충분한 난연성 확보를 위해 난연제를 과량 배합하여야 하는 문제점이 있으며, 이에 따라 내열성이나 기계적 강도가 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 고내열(BPT 125℃), 내화학성, 내충격 특성이 강화된 난연 폴리카보네이트 수지 개발이 요구되고 있다.
한국 등록특허 제1378865호 B1 한국 등록특허 제0838451호 B1
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 고내열(BPT 125℃), 내화학성, 내충격 특성을 모두 만족하여 종래 전기 및 전자 부품이나 산업용도 이외에 가정용 전자기기의 하우징 등 다양한 용도로 활용할 수 있는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법 및 상기 조성물을 포함하여 난연성이 우수하면서도 고내열(BPT 125℃), 내화학성, 내충격 특성이 강화된 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리카보네이트, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 난연제를 포함하되, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 폴리카보네이트 74 내지 94 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 25 중량% 및 난연제 0.01 내지 3 중량%를 포함하되, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 폴리카보네이트, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 난연제를 포함하되, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, 할로겐 중에서 선택되고, Z는 비치환되거나 또는 C1-6 알킬이나 C6-20 아릴로 치환된 C1-10 알킬렌; 비치환되거나 또는 C1-10 알킬로 치환된 C3-15 사이클로알킬렌; 산소; 황; SO, SO2 또는 CO 중에서 선택된다.)로 표시되는 방향족 폴리카보네이트계 제1 반복 단위; 및 하기 화학식 2
[화학식 2]
Figure pat00002
(상기 화학식 2에서, X2는 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌이고, Y1은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, 할로겐, 히드록시기, C1-6 알콕시기 또는 C6-20 아릴기 중에서 선택되고, R6은 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 또는 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 C1-10 알콕시기, C6-20 아릴로 치환된 C1-15 알킬; 할로겐; C1-10 알콕시; 알릴; C1-10 할로알킬; 또는 C6-20 아릴 중에서 선택되고, n2는 30 내지 120의 정수이다.)로 표시되는, 하나 이상의 실록산 결합을 갖는 방향족 폴리카보네이트계 제2 반복 단위;를 포함하고, 코어-쉘 구조의 충격보강제-프리인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 폴리카보네이트 74 내지 94 중량%; 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 25 중량%; 및 난연제 0.01 내지 3 중량%를 포함하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면 실록산 도메인의 평균 크기가 큰(일례로, 20nm 이상) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 배합하여 종래 공지된 수지 조성물과 동등 혹은 더욱 우수한 수준의 내열성, 내충격성 및 난연성을 가지면서도, 내화학성이 크게 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
나아가, 본 발명에 따른 수지 조성물은 고내열(BPT 125℃), 난연성, 내화학성 및 내충격 특성을 모두 만족함에 따라 전기 및 전자제품의 부품이나 산업용도 이외에 가정용 전자기기의 하우징 등 다양한 용도로 활용이 가능한 이점을 제공한다.
이하 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물에 관하여 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 고내열 특성(BPT 125℃)을 만족하기 위해서 폴리카보네이트 수지에 금속염계 난연제를 배합하고, 이에 더하여 내충격성, 내화학성, 고난연 특성 구현 및 안정성 확보를 위해 종래 코어-쉘 구조의 충격보강제를 배제함과 동시에 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상으로 큰 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 배합하였다. 이와 같은 조성의 폴리카보네이트 수지 조성물은 난연성이 우수하면서도 고내열(BPT 125℃), 내화학성, 내충격 특성이 강화된 것을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로 폴리카보네이트, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 난연제를 포함하되, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 일례로, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리카보네이트 74 내지 94 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 25 중량% 및 난연제 0.01 내지 3 중량%를 포함하되, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 다른 일례로 폴리카보네이트, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 난연제를 포함하되, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위 및 화학식 2로 표시되는 제2 반복 단위를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이에 더하여 상기 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 코어-쉘 구조의 충격보강제-프리인 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 일례로 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 아크릴계 고무, 공액 디엔계 고무 또는 이들 모두를 포함하는 충격보강제를 배제하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우 난연 폴리카보네이트 수지 조성물의 내열성(BPT 125℃), 내화학성 및 내충격성이 모두 우수한 이점을 제공한다.
본 발명에서 사용된 용어 '배제한다' 또는 '포함하지 않는'은 특정 성분을 의도적으로 첨가하지 않은 것을 의미한다.
구체적인 일례로 코어-쉘 구조의 충격보강제는 알킬 (메트)아크릴레이트-비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체(ASA계 수지), 비닐시안 화합물-공액 디엔계 화합물-비닐 방향족 화합물 공중합체(ABS계 수지), 메틸 메타크릴레이트-공액 디엔계 화합물-비닐 방향족 화합물 공중합체(MBS계 수지), 아크릴계 충격개질제 등을 포함하며, 본 발명의 조성물은 이와 같은 성분을 포함하지 않는 코어-쉘 구조의 충격보강제-프리 수지 조성물인 것을 특징으로 할수 있다. 이 경우 난연 폴리카보네이트 수지 조성물의 내열성(BPT 125℃), 내화학성 및 내충격성이 모두 우수한 이점을 제공한다.
바람직한 일례로 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리카보네이트 74 내지 94 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 25 중량% 및 난연제 0.01 내지 3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 경우 최종품의 난연성 및 내충격성이 우수하면서도, 내열성, 내화학성이 개선되는 효과를 제공한다.
다른 일례로, 본 발명의 수지 조성물은 폴리카보네이트 79 내지 89.8 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 10 내지 20 중량% 및 난연제 0.1 내지 2.5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 경우 폴리카보네이트 수지 조성물의 난연성 및 내충격성이 높게 유지되면서도, 내화학성, 내열성 등이 개선되는 이점을 제공한다.
보다 구체적인 일례로 난연제로서 금속염계 난연제를 사용하는 경우, 본 발명의 조성물은 폴리카보네이트 79 내지 89.5 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 10 내지 20 중량% 및 금속염계 난연제 0.05 내지 1 중량%를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 경우 조성물의 충격강도 및 난연성이 우수하면서도, 내열도 및 내화학성이 크게 개선되는 이점이 있다.
다른 일례로 본 발명의 조성물은 폴리카보네이트 79 내지 84.5 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 15 내지 20 중량% 및 금속염계 난연제 0.05 내지 1 중량%를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 범위 내에서 조성물의 충격강도가 더욱 우수하면서도, 난연성, 내열성 및 내화학성이 개선되는 효과가 있다.
다른 일례로, 난연제로서 인계 난연제를 사용하는 경우, 본 발명의 조성물은 폴리카보네이트 80 내지 87 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 10 내지 19 중량% 및 인계 난연제 1 내지 3 중량%를 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 경우 조성물의 내충격성 및 난연성이 우수하면서도 내화학성 및 내열성이 개선되는 이점이 있다.
또 다른 일례로, 본 발명의 조성물은 폴리카보네이트 80 내지 86 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 12 내지 18 중량% 및 인계 난연제 2 내지 3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 경우 조성물의 내충격성, 난연성, 내열성 및 내화학성을 동시에 만족할 수 있다.
이하, 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 각 성분별로 설명하기로 한다.
a) 폴리카보네이트
폴리카보네이트는 일례로 방향족 디올 화합물 및 카보네이트 전구체의 중합에 의해 수득된 수지일 수 있다.
상기 방향족 디올 화합물은 일례로 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, 비스페놀 A, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 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, α,ω-비스[3-(ο-히드록시페닐)프로필]폴리디메틸실록산 등으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 비스페놀 A를 사용할 수 있다.
상기 카보네이트 전구체는 일례로 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디시클로헥실 카보네트, 디페닐 카보네이트, 디토릴 카보네이트, 비스(클로로페닐) 카보네이트, 디-m-크레실 카보네이트, 디나프틸 카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트, 포스겐, 트리포스겐, 디포스겐, 브로모포스겐, 비스할로포르메이트 등으로부터 선택될 수 있으며, 제조효율 및 물성 측면에서 트리포스겐 또는 포스겐을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
구체적인 일례로 상기 방향족 디올 화합물 및 카보네이트 전구체의 중합으로 형성된 폴리카보네이트는 하기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함한다.
[화학식 4]
Figure pat00003
(상기 화학식 4에서, R'1 내지 R'4는 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, 또는 할로겐이고, Z'는 비치환되거나 또는 C1-6 알킬이나 C6-20 아릴로 치환된 C1-10 알킬렌, 비치환되거나 또는 C1-10 알킬로 치환된 C3-15 사이클로알킬렌, O, S, SO, SO2, 또는 CO이다.)
바람직한 일례로, 상기 화학식 4에서 R'1 내지 R'4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-3 알킬이고, Z'는 비치환되거나 또는 메틸이나 페닐로 치환된 C1-6 알킬렌일 수 있다.
상기 폴리카보네이트는 일례로 용융지수(300℃, 하중 1.2kg)가 10 내지 30g/10min, 10 내지 25g/10min, 10 내지 22g/10min, 10 내지 20g/10min 또는 20 내지 25g/10min일 수 있으며, 이 범위 내에서 조성물의 성형 및 가공이 용이하면서도 내충격성, 내화학성 등의 물성이 개선되는 이점이 있다.
다른 일례로, 상기 폴리카보네이트는 용융지수가 상이한 2종 이상의 폴리카보네이트 수지의 혼합물일 수 있으며, 구체적으로 용융지수가 10 내지 15g/10min인 폴리카보네이트 및 용융지수가 20 내지 25g/10min인 폴리카보네이트 수지의 혼합물일 수 있다.
상기 폴리카보네이트의 중량평균분자량은 일례로 1,000 내지 100,000 g/mol, 5,000 내지 50,000 g/mol, 20,000 내지 40,000 g/mol, 20,000 내지 35,000 g/mol, 또는 22,000 내지 31,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 조성물의 가공 및 성형성이 우수하면서도 내화학성, 내충격성, 내열성 등의 물성 밸런스가 우수한 이점이 있다.
본 발명에서 중량평균분자량은 특별한 언급이 없는 한, 폴리카보네이트 수지를 표준물질로 사용하여 캘리브레이션 한 후, 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 방법으로 측정된 것이다.
b) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체
본 발명에서 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 폴리카보네이트 주쇄에 폴리실록산이 도입된 점에서 상기 폴리카보네이트와 구별된다.
상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상, 바람직하게는 20 내지 60nm 인 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 범위 내에서 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체의 실록산 도메인이 고무(rubber)와 같은 충격보강제로서의 역할을 수행할 수 있으며, 이에 더하여 내화학성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 '도메인'은 매트릭스 쇄 중에 분산되어있는 다른 단위 쇄를 의미한다. 또한, 본 발명에서 '실록산 도메인의 평균 크기'라 함은 폴리카보네이트 쇄 중에 분산된 폴리실록산 쇄의 평균 크기를 의미하며, 구체적으로는 폴리카보네이트 쇄를 매트릭스로하여 분산 형성된 폴리실록산 쇄, 더욱 구체적으로는 폴리실록산 집합체 또는 응집체의 평균 크기를 의미할 수 있다.
본 발명에서 실록산 도메인의 평균 크기는 일례로 현미경을 통한 형상 분석을 통해 측정할 수 있으며, 구체적인 일례로 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM) 또는 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)을 사용하여 상온에서 측정한 것이다. 바람직하게 상기 실록산 도메인의 평균 크기는 현미경으로 촬영한 사진에서 일례로 10개의 실록산 도메인을 무작위로 선택하여 그 크기를 측정한 뒤, 산출한 평균값이다.
본 발명에서 실록산 도메인의 평균 크기는 또 다른 예로, 본 발명에 따른 조성물의 사출 성형 후 1일 이내 UL94에 의거하여 측정한 난연도가 V-0 이상이고, 사출 성형 5일 후 UL94에 의거하여 측정한 난연도가 V-0 이상이며, 구슬 압력 시험 시 BPT(Ball Pressure Temperature)가 125℃ 초과이고, 내화학성(25vol% N,N-디에틸-메타-톨루아미드)이 1시간 초과인 것으로 대변될 수 있다.
상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 일례로 방향족 디올 화합물과 카보네이트 전구체의 중합에 의해 형성된 폴리카보네이트 주쇄에 폴리실록산이 도입된 수지일 수 있다.
상기 방향족 디올 화합물 및 카보네이트 전구체는 일례로 상술한 폴리카보네이트 제조시에 사용되는 것과 동일한 것일 수 있다.
상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 일례로 폴리카보네이트와 폴리실록산의 축합 중합에 의해 제조되거나, 또는 방향족 디올 화합물, 카보네이트 전구체 및 폴리실록산을 계면중합하여 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다.
일례로 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 폴리카보네이트계 제1 반복 단위; 및 하기 화학식 2로 표시되는, 하나 이상의 실록산 결합을 갖는 방향족 폴리카보네이트계 제2 반복 단위;를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00004
(상기 화학식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, 할로겐 중에서 선택되고, Z는 비치환되거나 또는 C1-6 알킬이나 C6-20 아릴로 치환된 C1-10 알킬렌; 비치환되거나 또는 C1-10 알킬로 치환된 C3-15 사이클로알킬렌; 산소; 황; SO, SO2 또는 CO 중에서 선택된다.)
바람직한 일례로, 상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-3 알킬이고, Z는 비치환되거나 또는 메틸이나 페닐로 치환된 C1-6 알킬렌일 수 있다.
다른 일례로, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위는, 방향족 디올 화합물인 비스페놀 A와 카보네이트 전구체인 트리포스겐이 중합된 경우, 하기 화학식 1-1로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure pat00005
[화학식 2]
Figure pat00006
(상기 화학식 2에서, X2는 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌이고, Y1은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, 할로겐, 히드록시기, C1-6 알콕시기 또는 C6-20 아릴기 중에서 선택되고, R6은 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 또는 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 C1-10 알콕시기, C6-20 아릴로 치환된 C1-15 알킬; 할로겐; C1-10 알콕시; 알릴; C1-10 할로알킬; 또는 C6-20 아릴 중에서 선택되고, n2는 30 내지 120의 정수이다.)
바람직한 일례로, 상기 화학식 2에서 X2는 각각 독립적으로 C2-10 알킬렌이고, 보다 바람직하게는 C2-6 알킬렌이고, 가장 바람직하게는 이소부틸렌일 수 있으며, 상기 Y1은 수소일 수 있다.
바람직하게 상기 화학식 2에서 R6은 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐, 또는 나프틸일 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 R6은 각각 독립적으로 C1-10 알킬 또는 C1-6 알킬이고, 더 바람직하게는 C1-3 알킬이며, 가장 바람직하게는 메틸일 수 있다.
또한 상기 화학식 2에서 n2는 30 내지 120의 정수일 수 있고, 바람직하게는 34 내지 110의 정수일 수 있다.
바람직한 일례로, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 2-1로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure pat00007
(상기 화학식 2-1에서, R6 및 n2는 상기에서 정의한 바와 동일하다.)
다른 일례로, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는, 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00008
상기 화학식 3에서, X1은 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌이고, R5는 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 또는 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 C1-10 알콕시, 또는 C6-20 아릴로 치환된 C1-15 알킬; 할로겐; C1-10 알콕시; 알릴; C1-10 할로알킬; 또는 C6-20 아릴이고, n1은 30 내지 120의 정수이다.
바람직한 일례로, 상기 화학식 3에서 X1은 각각 독립적으로 C2-10 알킬렌일 수 있고, 바람직하게는 C2-4 알킬렌, 보다 바람직하게는 프로판-1,3-디일일 수 있다.
상기 화학식 3에서 R5는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 3-페닐프로필, 2-페닐프로필, 3-(옥시라닐메톡시)프로필, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 알릴, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필, 페닐, 또는 나프틸일 수 있다.
바람직하게, 상기 R5는 각각 독립적으로 C1-10 알킬 또는 C1-6 알킬이고, 보다 바람직하게는 C1-3 알킬이고, 가장 바람직하게는 메틸이다.
또한, 상기 화학식 3에서 n1은 30 내지 120의 정수일 수 있고, 바람직하게는 34 내지 110의 정수일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 경우 조성물의 내열성 및 내충격성이 보다 향상되는 이점을 제공할 수 있다.
바람직한 일례로, 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 3-1로 표시된다.
[화학식 3-1]
Figure pat00009
(상기 화학식 3-1에서, R5 및 n1은 상기에서 정의한 바와 동일하다.)
상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 중량평균분자량이 1,000 내지 100,000 g/mol, 바람직하게는 5,000 내지 70,000 g/mol 또는 5,000 내지 50,000 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 조성물의 가공 및 성형이 용이하면서도 내충격성, 내열성 및 내화학성을 동시에 만족하는 이점을 제공한다.
c) 난연제
상기 난연제는 금속염계 난연제, 인계 난연제 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.
상기 금속염계 난연제는 일례로 퍼플루오로알칸 설포네이트염, 디페닐 설폰 설포네이트염, 알킬 설포네이트염, 벤젠 설포네이트염, 설퍼 설포네이트염 및 알킬 벤젠 설포네이트염 중에서 선택된 1종 이상 수 있으며, 바람직하게는 퍼플로오로알칸 설포네이트염 또는 설퍼 설포네이트염 을 포함하는 것이다.
상기 염의 금속 이온은 일례로 리튬, 소듐 또는 칼륨일 수 있다.
일례로 상기 퍼플로오로알칼 설포네이트염은 소듐 퍼플루오로부탄 설포네이트, 칼륨 퍼플로오로부탄 설포네이트 등이 가능할 수 있으며, 이 경우 조성물의 내충격성이나 내열성 등을 높게 유지하면서도 목적하는 수준의 난연성을 확보할 수 있다.
상기 인계 난연제는 일례로 트리페닐포스페이트, 비스페놀 A 비스(디페닐포스페이트) 및 레조르시놀 비스(디페닐포스페이트) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀 A 비스(디페닐포스페이트)를 포함하는 것이며, 이 경우 내충격성, 내열성, 내화학성 등이 개선된 난연 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있다.
바람직한 일례로, 상기 난연제는 금속염계 난연제일 수 있으며, 이 경우 조성물의 난연성 확보는 물론 조성물의 내열성이 더욱 우수한 이점이 있다.
상기 난연제가 금속염계 난연제인 경우에 바람직하게 상기 조성물 총 100 중량%에 대하여 0.05 내지 1 중량% 또는 0.08 내지 0.5 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.2 중량%이며, 이 범위 내에서 조성물의 난연성 확보는 물론 조성물의 내열성이 더욱 우수한 이점이 있다.
상기 난연제가 인계 난연제인 경우에 바람직하게 상기 조성물 총 100 중량%에 대하여 1 내지 3 중량% 또는 2 내지 3 중량%이고, 보다 바람직하게는 2 내지 2.5 중량%이며, 이 범위 내에서 조성물의 난연성 확보는 물론 조성물의 내열성이 더욱 우수한 이점이 있다.
d) 첨가제
상기 조성물은 필요에 따라 선택적으로 열안정제, 난연 보조제, 활제, 가공조제, 가소제, 커플링제, 광안정제, 이형제, 분산제, 적하 방지제, 내후안정제, 산화방지제, 상용화제, 안료, 염료, 대전방지제, 내마모제, 충전재 및 항균제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 일례로, 상기 조성물은 적하 방지제를 더 포함할 수 있으며, 이는 0.01 내지 2 중량%, 0.05 내지 1.5 중량% 또는 0.5 내지 0.8 중량%로 포함될 수 있다. 이 범위 내에서 조성물의 내열성, 내충격성, 내화학성 등의 물성이 높게 유지되면서 난연성이 더욱 개선되는 이점을 제공한다.
상기 적하 방지제는 일례로 폴리테트라 플로오로에틸렌와 같은 함불소 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다.
바람직한 일례로 상기 적하 방지제는 특정 화합물로 캡슐화 혹은 특정 화합물과 하이브리드된 것을 사용할 수 있으며, 이 경우 적하 방지제의 분산성이 개선되어 난연성이 더욱 개선될 수 있다.
일례로 상기 적하 방지제는 메틸메타크릴레이트, 스티렌, 아크릴로니트릴과 같은 비닐계 화합물과 하이브리드되거나, 상기 비닐계 화합물 중 1종 이상을 포함하는 중합체로 캡슐화될 수 있으며, 이 경우 적하 방지제의 분산성이 향상되어 난연 상승 효과가 더욱 극대화될 수 있다.
본 발명에 다른 조성물은 사출 성형 후 1일 이내 UL94에 의거하여 측정한 난연도가 일례로 V-0 이상이고, 바람직한 일례로 사출 성형 5일 후 UL94에 의거하여 측정한 난연도가 V-0 이상으로, 난연성 및 안정성이 우수한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 조성물은 일례로 구슬 압력 시험 시, BPT(Ball Pressure Temperature)가 125℃ 초과로 내열성이 우수한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 조성물은 일례로 내화학성(25vol% N,N-디에틸-메타-톨루아미드)이 1시간 초과로, 내화학성이 우수한 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물 제조방법을 설명하기로한다. 본 발명의 제조방법은 상술한 폴리카보네이트 수지 조성물의 기술적 특징을 모두 포함하며, 이와 중첩되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 일례로, 폴리카보네이트 74 내지 94 중량%; 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 25 중량%; 및 난연제 0.01 내지 3 중량%를 포함하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 혼련 및 압출은 일례로 220 내지 300 ℃ 및 200 내지 400rpm; 또는 260 내지 300 ℃ 및 200 내지 300rpm;인 조건하에 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 당업계에서 통상적으로 실시되는 범위 내에서 적절히 선택하여 실시할 수 있다.
상기 혼련 및 압출은 일례로 반바리 믹서, 일축 압출기, 이축 압출기, 니더 반응기 등을 사용하여 수행할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다.
본 발명은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하여 수득된 것을 특징으로 하는 성형품을 제공한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은 종래 충격보강제를 포함하지 않고, 실록산 도메인의 평균 크기가 특정 범위 내인 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 및 난연제를 배합하여 내열성, 내화학성, 내충격성, 난연성을 동시에 만족하는 것을 특징으로 할 수 있다.
나아가, 본 발명의 성형품은 전기 및 전자 부품이나 산업용도 뿐만 아니라 가정용 전자기기의 하우징 등 다양한 용도로 활용될 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 성형품을 설명함에 있어서, 명시적으로 기재하지 않은 다른 조건들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 실시되는 범위 내인 경우 특별히 제한되지 않고 적절히 선택하여 실시할 수 있음을 명시한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예에서 사용된 재료는 다음과 같다.
A) 폴리카보네이트
a-1) ASTM D1238에 따른 용융지수(300℃, 1.2kg 하중)가 10g/10min인 엘지화학의 비스페놀 A 폴리카보네이트 수지를 사용하였다.
a-2) ASTM D1238에 따른 용융지수(300℃, 1.2kg 하중)가 22g/10min인 엘지화학의 비스페놀 A 폴리카보네이트 수지를 사용하였다.
B) 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체
b-1)폴리카보네이트와 폴리오르가노실록산의 중합체로서 폴리오르가노실록산 도메인의 평균크기가 50nm 이상인 엘지화학의 SPC 8010-10 또는 SPC8100-02를 사용하였다.
b-2) 폴리카보네이트와 폴리오르가노실록산의 중합체로서 폴리오르가노실록산 도메인의 평균크기가 10 nm 내외인 엘지화학의 SPC 8000-05를 사용하였다.
C) 코어-쉘 구조의 충격보강제
c-1) 메틸메타크릴레이트-부타디엔계 고무를 포함하는 코어-쉘 구조의 충격보강제로, MRC사의 C223A를 사용하였다.
c-2) 실리콘-아크릴계 고무를 포함하는 코어-쉘 구조의 충격보강제로, MRC사의 S2001을 사용하였다.
D) 난연제
d-1) 금속염계 난연제인 칼륨 퍼플로오로부탄 설포네이트로서, Arichem사의 HES2-FR을 사용하였다.
d-2) 금속염계 난연제로 Potassium sulfur sulfonate를 사용하였다.
d-3) 인계 난연제인 비스페놀 A 비스(디페닐포스페이트)로서, ADEKA사의 FP600을 사용하였다.
E) 첨가제
적하방지제로 메틸메타크릴레이트와 하이브리드된 POCERA사의 Xflon-ACL 제품의 폴리테트라 플로오로에틸렌(PTFE)을 사용하였다.
[실시예]
하기 표 1 및 3에 기재된 조성 및 함량으로 배합하고, 이를 이축 압출기에서 280℃ 조건 하에 용융 및 혼련한 뒤, 압출하여 폴리카보네이트 수지 조성물 펠렛을 제조하였다. 이를 건조한 뒤, 사출 성형기로 사출하여 물성 측정용 시편을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 2 및 4에 나타내었다.
*충격강도[kg·cm/cm]: ASTM D256에 의거하여, 두께 1/8 인치 및 1/4 인치인 시편 각각에 노치를 내어 상온(23℃)에서 충격강도를 측정하였다.
*난연성: UL 94 측정법에 의거하여 두께 1/16 인치 시편에 대해 하기와 같이 난연성을 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. 동일 규격의 시편을 사용하여 5회 수행한 뒤, 하기 표 5와 같은 기준으로 평가하였다.
구분 V-0 V-1 V-2
개별 연소 시간(개별시편의 t1 또는 t2) 10초 이하 30초 이하 30초 이하
5개 시편의 총 연소 시간(5개 시편의 t1 및 t2의 총합) 50초 이하 250초 이하 250초 이하
2차 접염 후의 연소 및 불똥이 맺힌 시간(개별 시편의 t2 및 t3의 합) 30초 이하 60초 이하 60초 이하
불꽃을 내는 입자를 떨어뜨리는지 여부 없음 없음 있음
*내열도: 구슬 압력 시험을 수행하여 BPT가 125℃를 초과하는지 여부를 판단하였다. (125℃를 초과하면 P, 그렇지 않으면 F로 표기함)
*내화학성(1.0% 스트레인): ASTM D638에 의거하여 인장 시편을 제조한 뒤, 이를 ESCR (Environmental Stress-Cracking Resistance) 지그에 고정시킨 후, 시판되고 있는 모기기피제(Deep Woods®, 25vol%의 N,N-디에틸-메타-톨루아미드 함유)를 적하한 뒤, 1시간 후 표면 크랙 발생 여부를 육안으로 확인하였다. (1시간 후 시편 표면에 크랙이 관찰되면 O, 그렇지 않으면 X로 표기함)
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7
A a-1 89.2 79.2 40 82.3 99.2 80 80 91.3 94.2 69.2 79.2
a-2 - - 49.2 - - 17.2 17.2 - - - -
B b-1 10 20 10 15 - - - - 5 30 -
b-2 - - - - - - - - - - 20
C c-1 - - - - - 2 - 3 - - -
c-2 - - - - - - 2 - - - -
D d-1 0.1 0.1 0.1 - 0.1 0.1 0.1 - 0.1 0.1 0.1
d-2 - - - - - - - - - - -
d-3 - - - 2 - - - 5 - - -
E 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
(상기 표 1에서 각 성분의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 한 중량%이다.)
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7
충격강도[kgcm/cm, 1/8"] 76 73 76 74 80 75 75 73 76 71 73
충격강도[kgcm/cm, 1/4"] 15 25 14 15 10 15 15 18 10 35 15
UL94 난연 (사출 후 1일) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
UL94 난연 (사출 후 5일) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-2 V-2 V-0 V-0 V-1 V-0
내열도(BPT 125℃) P P P P P P P F P P P
내화학성(크랙 유무) X X X X O O O O O X O
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 종래 코어-쉘 구조의 충격보강제를 배제하고 실록산 도메인 크기가 큰 특정 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 적용한 실시예 1 내지 4의 폴리카보네이트 수지 조성물은 충격강도가 우수하면서도 난연제의 종류에 관계없이 난연성을 높게 유지하면서도 내열도가 개선된 것을 확인할 수 있으며, 내화학성 또한 우수한 것을 확인할 수 있다.
이는 실록산 도메인의 크기가 큰 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체가 고무(rubber)와 같은 충격보강제로서의 역할을 수행하면서도 내화학성 및 내열성 향상에 기여한 것으로 판단할 수 있다.
이와 달리, 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 대신 코어-쉘 구조의 충격보강제를 적용한 비교예 2 내지 4의 경우, 두께 1/8" 시편에 대한 충격강도는 양호한 편이나, 두께 1/4" 시편에 대한 충격강도가 다소 떨어는 것을 확인할 수 있다. 또한, 금속염계 난연제를 배합한 비교예 2 및 3의 경우, 난연성이 다소 떨어지는 경향을 보이며, 인계 난연제를 배합한 비교예 4의 경우 내열도가 떨어지는 것을 확인할 수 있으며, 내화학성이 열악한 것을 확인할 수 있다.
또한, 충격보강제를 전혀 배합하지 않은 비교예 1의 경우 두께 1/4" 시편에 대한 충격강도가 상당히 떨어지며, 내화학성이 확보되지 않은 것을 확인할 수 있다.
한편, 비교예 5 및 6을 참조하면, 실록산 도메인 크기가 큰 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 배합하더라도, 이의 함량이 소량인 경우 충격강도가 떨어지며 내화학성이 확보되지 않은 것을 확인할 수 있고, 과량인 경우에는 난연성이 떨어지고, 내화학성이 확보되지 않는 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 7을 참조하면, 실록산 도메인 크기가 20nm 미만인 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 배합하는 경우에는 내화학성이 확보되지 않는 것을 확인할 수 있다.
구분 실시예 비교예
5 6 8
A a-1 89.2 89.2 89.2
a-2 - - -
B b-1 10 10 -
b-2 - - 10
C c-1 - - -
c-2 - - -
D d-1 - 1.2 0.1
d-2 0.1 - -
d-3 - - -
E 0.7 0.7 0.7
(상기 표 3에서 각 성분의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 한 중량%이다.)
구분 실시예 비교예
5 6 8
충격강도 [kgcm/cm, 1/8"] 76 50 76
충격강도 [kgcm/cm, 1/4"] 15 10 15
UL94 난연 (사출 후 1일) V-1 V-0 V-0
UL94 난연 (사출 후 5일) V-2 V-1 V-0
내열도 (BPT 125℃) Pass Pass Pass
내화학성 (크랙 유무) X X ?
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 실록산 도메인 크기가 큰 특정 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체를 적용한 실시예 5 및 6의 폴리카보네이트 수지 조성물은 그렇지 않은 비교예 8 대비 충격강도, 난연성, 내열도 등은 동등하면서도, 내화학성은 훨씬 뛰어난 것을 확인할 수 있다. 다만, 실시예 1의 폴리카보네이트 수지 조성물과 비교하여 난연성 또는 충격강도가 다소 떨어졌는데, 이는 금속염계 난연제의 종류를 달리하거나(실시예 5 참조) 과량 사용함(실시예 6 참조)에 따른 것으로 보인다.

Claims (17)

  1. 폴리카보네이트 74 내지 94 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 25 중량% 및 난연제 0.01 내지 3 중량%를 포함하되,
    상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 코어-쉘 구조의 충격보강제-프리인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 실록산 도메인의 평균 크기가 20 내지 60nm인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 방향족 디올 화합물과 카보네이트 전구체의 중합에 의해 형성된 폴리카보네이트 주쇄에 폴리실록산이 도입된 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 하기 화학식 1
    [화학식 1]
    Figure pat00010

    (상기 화학식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C1-10 알콕시, 할로겐 중에서 선택되고, Z는 비치환되거나 또는 C1-6 알킬이나 C6-20 아릴로 치환된 C1-10 알킬렌; 비치환되거나 또는 C1-10 알킬로 치환된 C3-15 사이클로알킬렌; 산소; 황; SO, SO2 또는 CO 중에서 선택된다.)로 표시되는 방향족 폴리카보네이트계 제1 반복 단위; 및 하기 화학식 2
    [화학식 2]
    Figure pat00011

    (상기 화학식 2에서, X2는 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌이고, Y1은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, 할로겐, 히드록시기, C1-6 알콕시기 또는 C6-20 아릴기 중에서 선택되고, R6은 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 또는 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 C1-10 알콕시기, C6-20 아릴로 치환된 C1-15 알킬; 할로겐; C1-10 알콕시; 알릴; C1-10 할로알킬; 또는 C6-20 아릴 중에서 선택되고, n2는 30 내지 120의 정수이다.)로 표시되는, 하나 이상의 실록산 결합을 갖는 방향족 폴리카보네이트계 제2 반복 단위;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는, 하기 화학식 3
    [화학식 3]
    Figure pat00012

    (상기 화학식 3에서, X1은 각각 독립적으로 C1-10 알킬렌이고, R5는 각각 독립적으로 수소; 비치환되거나 또는 옥시라닐, 옥시라닐로 치환된 C1-10 알콕시, 또는 C6-20 아릴로 치환된 C1-15 알킬; 할로겐; C1-10 알콕시; 알릴; C1-10 할로알킬; 또는 C6-20 아릴이고, n1은 30 내지 120의 정수이다.)으로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체는 중량평균분자량이 1,000 내지 100,000 g/mol인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 용융지수(300℃, 하중 1.2kg)가 10 내지 30g/10min인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 난연제는 금속염계 난연제 또는 인계 난연제를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 금속염계 난연제는 퍼플루오로알칸 설포네이트, 디페닐 설폰 설포네이트, 알킬 설포네이트, 벤젠 설포네이트 및 알킬 벤젠 설포네이트 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 트리페닐포스페이트, 비스페놀 A 비스(디페닐포스페이트) 및 레조르시놀 비스(디페닐포스페이트) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 열안정제, 난연 보조제, 활제, 가공조제, 가소제, 커플링제, 광안정제, 이형제, 분산제, 적하 방지제, 내후안정제, 산화방지제, 상용화제, 안료, 염료, 대전방지제, 내마모제, 충전재 및 항균제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 사출 성형 후 1일 이내 UL94에 의거하여 측정한 난연도가 V-0 이상이고, 사출 성형 5일 후 UL94에 의거하여 측정한 난연도가 V-0 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 BPT(Ball Pressure Temperature)가 125℃ 초과인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 내화학성(25vol% N,N-디에틸-메타-톨루아미드)이 1시간 초과인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물.
  16. 폴리카보네이트 74 내지 94 중량%; 실록산 도메인의 평균 크기가 20nm 이상인 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 5 내지 25 중량%; 및 난연제 0.01 내지 3 중량%를 포함하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법.
  17. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는
    성형품.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111333914A (zh) * 2020-04-29 2020-06-26 江西宝弘纳米科技有限公司 一种缓释型防老剂及其制备方法和应用
KR20220027442A (ko) * 2020-08-27 2022-03-08 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
WO2023158135A1 (ko) * 2022-02-16 2023-08-24 롯데케미칼 주식회사 전도성 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
KR102591983B1 (ko) * 2023-04-14 2023-10-23 주식회사 에스폴리텍 비할로겐 첨가제를 사용한 난연성이 우수하고 투명한 폴리카보네이트 수지 조성물

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230070864A (ko) * 2021-11-15 2023-05-23 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070037718A (ko) * 2004-06-30 2007-04-06 제너럴 일렉트릭 캄파니 열가소성 조성물
KR100838451B1 (ko) 2005-12-30 2008-06-16 제일모직주식회사 내열도가 높고, 내충격성이 우수한 난연성 폴리카보네이트수지 조성물
KR20090080057A (ko) * 2006-10-31 2009-07-23 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이. 적외선 투과성 열가소성 조성물
KR101378865B1 (ko) 2010-12-13 2014-03-28 주식회사 삼양사 난연성 및 내충격성이 모두 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품
KR20160067786A (ko) * 2014-12-04 2016-06-14 주식회사 엘지화학 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 이의 성형품
KR20160113615A (ko) * 2014-01-30 2016-09-30 코베스트로 도이칠란트 아게 개선된 레올로지 특성을 갖는 폴리실록산-폴리카르보네이트 블록 공축합물

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070037718A (ko) * 2004-06-30 2007-04-06 제너럴 일렉트릭 캄파니 열가소성 조성물
KR100838451B1 (ko) 2005-12-30 2008-06-16 제일모직주식회사 내열도가 높고, 내충격성이 우수한 난연성 폴리카보네이트수지 조성물
KR20090080057A (ko) * 2006-10-31 2009-07-23 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이. 적외선 투과성 열가소성 조성물
KR101378865B1 (ko) 2010-12-13 2014-03-28 주식회사 삼양사 난연성 및 내충격성이 모두 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이의 성형품
KR20160113615A (ko) * 2014-01-30 2016-09-30 코베스트로 도이칠란트 아게 개선된 레올로지 특성을 갖는 폴리실록산-폴리카르보네이트 블록 공축합물
KR20160067786A (ko) * 2014-12-04 2016-06-14 주식회사 엘지화학 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 이의 성형품

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111333914A (zh) * 2020-04-29 2020-06-26 江西宝弘纳米科技有限公司 一种缓释型防老剂及其制备方法和应用
KR20220027442A (ko) * 2020-08-27 2022-03-08 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
WO2023158135A1 (ko) * 2022-02-16 2023-08-24 롯데케미칼 주식회사 전도성 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
KR102591983B1 (ko) * 2023-04-14 2023-10-23 주식회사 에스폴리텍 비할로겐 첨가제를 사용한 난연성이 우수하고 투명한 폴리카보네이트 수지 조성물

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