KR20210133498A - 열가소성 수지 조성물 및 그를 이용한 열가소성 수지 부품 - Google Patents

열가소성 수지 조성물 및 그를 이용한 열가소성 수지 부품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 그를 이용한 열가소성 수지 부품에 관한 것으로, 구체적으로 부타디엔계 고무 및 상용화제를 포함하여 충격강도 및 신율을 향상시킨 열가소성 수지 조성물 및 그를 이용한 열가소성 수지 부품에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 그를 이용한 열가소성 수지 부품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND PARTS USING THE SAME}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 그를 이용한 열가소성 수지 부품에 관한 것으로, 구체적으로 부타디엔계 고무 및 상용화제를 포함하여 충격강도 및 신율을 향상시킨 열가소성 수지 조성물 및 그를 이용한 열가소성 수지 부품에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지와 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 포함하는 복합 수지는 대표적인 복합 수지 소재에 해당하며, 각 소재의 단점을 보완하는 용도로 혼합하여 사용하고 있다.
다만, 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate) 수지는 비결정성 수지에 해당하여 복합 수지를 이용한 제품에서 폴리카보네이트 수지의 함량이 증가함에 따라 유동성이 저하되어 성형성 및 가공성이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 복합 수지 소재를 사용하는 경우 복잡한 구조의 제품을 형성하기 위해서는 사출 압력을 높게 설정하여야 하지만, 그로 인하여 사출기에 손상이 발생하며, 특정한 형태로 제조하기 못하거나 사출품의 표면에 광택이 저하되는 문제점이 있다.
한편, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, Poly(butylene terephthalate)) 수지는 충격강도가 낮은 특성이 있으며, 이러한 특성으로 인해 상기 수지로 제조된 제품은 충격에 취약하고, 제품이 깨지는 문제점이 있다. 따라서, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 충격보강제를 첨가하는 경우 상술한 문제를 해결할 수 있으며, 이러한 효과는 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리카보네이트 수지 조성물에서 급격히 향상되는 경향이 있다.
다만, 상기 충격보강제를 첨가하는 경우, 난연성이 저하되는 문제점이 있으며, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리카보네이트 수지 조성물이 전기제품 및/또는 전자기기에 적용되는 경우 상기 취약한 난연성으로 인하여 화재발생시 큰 피해를 발생시키므로 유용한 물성에도 전기 관련 제품에 이용할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 난연성을 유지하는 동시에 내충격성을 향상시키는 기술에 대한 연구가 시급한 실정이었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열가소성 수지에 충격 특성을 향상시키는 동시에 상기 열가소성 수지에 포함되는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리카보네이트계 수지의 함량을 조절하여 성형성을 향상시키고 난연성을 유지하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 열가소성 수지 부품을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지; 유동지수(MI, 300℃, 1.2kg)가 1 g/10min 이상 5 g/10min 이하인 폴리카보네이트계 수지; 부타디엔계 고무; 할로겐화 에폭시계 수지; 및 안티몬계 화합물;을 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 일 실시상태는 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물인 열가소성 수지 부품을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 열가소성 수지 조성물은 충격강도를 향상시키고 난연성을 유지하는 동시에 가공성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 열가소성 수지 부품은 전자기기 및 전기제품의 부품에 사용하는 경우 우수한 난연성으로 인하여 열과 화염에 대한 안전성을 향상시킬 수 있으며, 충격강도가 향상됨으로 인하여 외부 충격에 의한 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지; 300 ℃의 온도 및 1.2 kg의 하중에서 측정된 유동지수(MI)가 1 g/10min 이상 5 g/10min 이하인 폴리카보네이트계 수지; 부타디엔계 고무; 할로겐화 에폭시계 수지; 및 안티몬계 화합물;을 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 열가소성 수지 조성물은 충격강도를 향상시키고 난연성을 유지하는 동시에 가공성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 포함한다. 구체적으로 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 1,4-부탄디올과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 사용하여 직접 에스테르화 반응 또는 에스터 교환반응을 통하여 축중합한 중합체이다. 상술한 것과 같은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 포함함으로써, 내화학성, 내열노화성(고온에서도 양호한 기계적 성질을 유지), 기계적 물성, 전기절연성 등을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 일반적으로 잘 알려진 합성 방법에 따라 직접 합성하거나, 상업적으로 시판되고 있는 제품을 입수하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물은 300 ℃의 온도 및 1.2 kg의 하중에서 측정된 유동지수(MI)가 1 g/10min 이상 5 g/10min 이하인 폴리카보네이트계 수지를 포함한다. 구체적으로 상기 열가소성 수지 조성물은 300 ℃의 온도 및 1.2 kg의 하중에서 측정된 유동지수(MI)가 1.5 g/10min 이상 4.5 g/10min 이하, 2 g/10min 이상 4 g/10min 이하 또는 2.5 g/10min 이상 3.5 g/10min 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 폴리카보네이트계 수지의 유동지수를 조절함으로써, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형성을 향상시킬 수 있으며, 상기 열가소성 수지 조성물로 제조된 부품의 기계적 물성을 향상시키고 복잡한 형태의 부품 형태를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리카보네이트계 수지는 방향족 디올계 화합물과 카보네이트 전구체의 중합 반응에 의해 제조된 방향족 폴리카보네이트일 수 있다. 구체적으로 상기 폴리카보네이트 제조를 위한 방향족 디올계 화합물은 비스페놀계 화합물일 수 있으며, 보다 구체적으로는 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, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(비스페놀 A; BPA), 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산(비스페놀 Z; BPZ), 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 또는 α,ω-비스[3-(ο-히드록시페닐)프로필]폴리디메틸실록산 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 카보네이트 전구체로는 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 디시클로헥실 카보네이트, 디페닐 카보네이트, 디토릴 카보네이트, 비스(클로로페닐) 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸 카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트, 카보닐 클로라이드(포스겐), 트리포스겐, 디포스겐, 카보닐 브로마이드 또는 비스할로포르메이트 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있으며, 이들 중에서도 트리포스겐 또는 포스겐이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리카보네이트계 수지는 방향족 디올계 화합물의 히드록시기와 카보네이트 전구체가 반응하여 형성된, 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 것일 수 있다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 개 이상 10 개 이하인 알킬, 탄소수 1 개 이상 10 개 이하인 알콕시, 또는 할로겐이고, Z는 비치환되거나 또는 페닐로 치환된 탄소수 1 개 이상 10 개 이하인 알킬렌, 비치환되거나 또는 탄소수 1 개 이상 10개 이하인 알킬로 치환된 탄소수 3 개 이상 15 개 이하인 사이클로알킬렌, O, S, SO, SO2, 및 CO로 이루어진 군에서 선택된다.
구체적으로, 상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 클로로, 또는 브로모이고, Z는 메틸렌, 에탄-1,1-디일, 사이클로헥산-1,1-디일, 프로판-2,2-디일, 부탄-2,2-디일, 1-페닐에탄-1,1-디일, 또는 디페닐메틸렌과 같이, 비치환되거나 또는 페닐로 치환된 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 개 이상 10개 이하인 알킬렌이거나, O, S, SO, SO2, 또는 CO일 수 있다.
더 구체적으로, 상기 화학식 1에서 Z는 사이클로헥산-1,1-디일, O, S, SO, SO2, 또는 CO일 수 있다.
일례로, 비스페놀 A와 카보네이트 전구체로서 트리포스겐이 중합될 경우, 상기 폴리카보네이트는 하기 화학식 1-1로 표시되는 반복단위를 포함하는 것일 수 있다:
[화학식 1-1]
Figure pat00002
또한, 상기 폴리카보네이트는 중량 평균 분자량(Mw)이 15,000 내지 70,000 g/mol일 수 있으며, 상기 범위 내에서 충격강도가 우수하고 유동성이 양호하여 우수한 가공성을 얻을 수 있다.
상술한 폴리카보네이트는 일반적인 방향족 폴리카보네이트의 잘 알려진 합성 방법에 따라 직접 합성하거나, 상업적으로 시판되고 있는 방향족 폴리카보네이트를 입수하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물은 부타디엔계 고무를 포함한다. 구체적으로 상기 부타디엔계 고무는 폴리부타디엔(Polybutadiene) 수지, 폴리스티렌-부타디엔(Polystyrene-butadiene) 수지, 폴리아크릴로니트릴-부타디엔(Polyacrylonitrile-butadiene) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-butadiene-styrene) 공중합체 수지, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(methylmethacrylate-butadiene-styrene) 코어-셀 형태의 고무 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나인 것일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 부타디엔계 고무는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(methylmethacrylate-butadiene-styrene) 코어-셀 형태의 고무인 것이 바람직하다. 상술한 것으로부터 상기 부타디엔계 고무를 선택함으로써, 상기 열가소성 수지 조성물의 충격 강도를 향상시키며, 상기 열가소성 수지 부품의 외부 충격에 대한 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물은 할로겐화 에폭시계 수지를 포함한다. 구체적으로 상기 할로겐화 에폭시계 수지는 플루오르화 에폭시계 수지, 염화 에폭시계 수지, 브롬화 에폭시계 수지, 요오드화 에폭시계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 할로겐화 에폭시계 수지를 선택하여 상기 열가소성 수지 조성물에 더 포함함으로써, 상기 열가소성 수지의 난연성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물은 안티몬계 화합물을 포함한다. 상술한 것과 같이 상기 열가소성 수지 조성물이 안티몬계 화합물을 포함함으로써, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물의 난연성을 향상시킬 수 있으며, 상기 조성물에 의하여 형성된 부품의 화염 및 열에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리카보네이트계 수지의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 30 중량부 이상 70 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 폴리카보네이트계 수지의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 35 중량부 이상 65 중량부 이하, 40 중량부 이상 60 중량부 이하 또는 45 중량부 이상 55 중량부 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 폴리카보네이트계 수지의 함량을 조절함으로써, 상기 열가소성 수지 성형품의 내화학성, 내열노화성(고온에서도 양호한 기계적 성질을 유지), 기계적 물성, 전기절연성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 부타디엔계 고무의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 5 중량부 이상 20 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 부타디엔계 고무의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 5 중량부 이상 20 중량부 이하, 7.5 중량부 이상 17.5 중량부 이하 또는 10 중량부 이상 15 중량부 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 부타디엔계 고무의 함량을 조절함으로써, 상기 열가소성 수지 성형품의 충격 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 할로겐화 에폭시계 수지의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 10 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 할로겐화 에폭시계 수지의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 12 중량부 이상 28 중량부 이하, 14 중량부 이상 26 중량부 이하, 16 중량부 이상 24 중량부 이하 또는 18 중량부 이상 22 중량부 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 할로겐화 에폭시계 수지의 함량을 조절함으로써, 상기 열가소성 수지 성형품의 내연성을 향상시킬 수 있으며, 상기 성형품이 전자기기 등의 부품에 사용되는 경우 열 및 화염에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 할로겐화 에폭시계 수지는 브롬화 에폭시계 수지인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 할로겐화 에폭시계 수지를 브롬화 에폭시계 수지로 선택함으로써, 상기 열가소성 수지 성형품의 난연도를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 안티몬계 화합물의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 1 중량부 이상 15 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 안티몬계 화합물의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 2 중량부 이상 14 중량부 이하, 3 중량부 이상 13 중량부 이하, 4 중량부 이상 12 중량부 이하, 5 중량부 이상 11 중량부 이하, 6 중량부 이상 10 중량부 이하 또는 7 중량부 이상 9 중량부 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 안티몬계 화합물의 함량을 조절함으로써, 열가소성 수지 조성물의 다른 물성은 저하시키지 않으면서, 우수한 난연성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 안티몬계 화합물은 삼산화 안티몬, 오산화 안티몬, 금속 안티몬, 삼염화 안티몬 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것일 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 안티몬계 화합물을 선택함으로써, 상기 열가소성 수지 성형품의 내연성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물은 탄소수 2 이상 10 이하의 α-알켄 반복 단위 및 에폭시기를 포함한 아크릴계 단량체 반복 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체를 더 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 열가소성 수지 조성물은 탄소수 2 이상 10 이하의 α-알켄, 탄소수 2 이상 8 이하의 α-알켄, 탄소수 2 이상 6 이하의 α-알켄 또는 탄소수 2 이상 4 이하의 α-알켄과 에폭시기를 포함한 아크릴계 단량체를 포함하는 혼합물의 중합반응에 의하여 형성된 공중합체를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트(Ethylene-glycidyl methacryatlate) 공중합체, 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트-메틸아크릴레이트(Ethylene-glycidyl methacrylate-methylacrylate) 공중합체, 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트-비닐아세테이트(Ethylene-glycidyl methacrylate vinyl acetate) 공중합체, 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트-부틸아크릴레이트(Ethylene-glycidyl methacrylate butylacrylate) 공중합체, 글리시딜 메타크릴레이트가 그래프트된 폴리에틸렌옥텐(Glycidyl methacrylate-g-Polyethylene octen) 공중합체, 기타 에폭시 반응기를 포함한 아크릴레이트계 공중합체인 것일 수 있다. 바람직하게는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체인 것일 수 있다. 상술한 것으로 아크릴계 공중합체를 더 포함함으로써, 상기 열가소성 수지에 포함된 성분 간의 상용성을 향상시킬 수 있으며, 굴곡강도와 충격강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 1 중량부 이상 5 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 1 중량부 이상 5 중량부이하, 1.5 중량부 이상 4.5 중량부 이하, 2.0 중량부 이상 4.0 중량부 이하 또는 2.5 중량부 이상 3.5 중량부 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체의 함량을 조절함으로써, 상기 열가소성 수지에 포함된 성분 간 상용성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물은 드립 방지제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 드립 방지제는 불소계 드립 방지제인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 폴리헥사플루오로프로필렌 등의 불소계 수지나 퍼플루오로메탄술폰산나트륨염, 퍼플루오로-n-부탄술폰산칼륨염, 퍼플루오로-t-부탄술폰산칼륨염, 퍼플루오로옥탄술폰산나트륨염, 퍼플루오로-2-에틸헥산술폰산칼슘염 등의 퍼플루오로알칸술폰산알칼리금속염 화합물 또는 퍼플루오로알칸술폰산 알칼리 토류 금속염 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로 상기 불소계의 드립방지제 중에서도, 드립방지성의 면에서 폴리테트라플루오로에틸렌이 가장 바람직하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 드립 방지제의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 상기 폴리카보네이트계 수지, 상기 부타디엔계 고무, 상기 할로겐화 에폭시계 수지 및 상기 안티몬계 화합물을 포함하는 혼합물 100 중량부 대비 0.01 중량부 이상 5 중량부 이하인 것이 바람직하다. 상술한 범위 내에서 상기 드립 방지제의 함량을 조절함으로써, 드립 방지효과를 극대화하며, 열가소성 수지의 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는 열가소성 수지 조성물의 성형물인 열가소성 수지 부품을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 열가소성 수지 부품은 전자기기 및 전기제품의 부품에 사용하는 경우 우수한 난연성으로 인하여 열과 화염에 대한 안전성을 향상시킬 수 있으며, 충격강도가 향상됨으로 인하여 외부 충격에 의한 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 성형품을 상술한 열가소성 수지 조성물을 원료로 사용하여 압출, 사출 또는 캐스팅 등의 방법으로 성형하여 얻어지는 물품일 수 있다. 상기 성형 방법 및 조건은 성형품의 종류에 따라 적절히 선택 및 조절될 수 있다. 일례로 상기 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물을 혼합 및 압출 성형하여 펠릿으로 제조한 후, 상기 펠릿을 건조하여 사출하는 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 부품은 전자기기의 부품인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 열가소성 수지 부품이 전자기기의 부품으로 사용됨으로써, 상기 전자기기가 외부충격에 의하여 파손되는 것을 방지하는 동시에 열 및 화염에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 ISO 1183조건에 따라 측정된 비중이 1.25 이상 1.35 이하일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물의 비중을 상술한 범위 내에서 조절함으로써, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물로 제조되는 부품을 경량화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 ISO 527-1,2 조건에 따라 측정된 인장강도가 49 MPa 이상일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 성형물의 인장강도를 조절함으로써, 상기 성형물의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 ISO 527-1,2 조건에 따라 측정된 신율이 85% 이상일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 성형물의 신율을 구현함으로써, 상기 성형물의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 ISO 178 조건에 따라 측정된 굴곡탄성율이 75 MPa 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 ISO 178 조건에 따라 측정된 굴곡강도가 1800 MPa 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 ISO 179/1eA 조건에 따라 측정된 충격강도가 20 kJ/m2이상일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 성형물의 충격강도를 구현함으로써, 외부 충격에 대한 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 ISO 1133 조건에 따라 측정된 유동지수(250 ℃, 5 kg)가 19 g/10min이상일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물의 유동지수를 구현함으로써, 상기 열가소성 수지 조성물의 가공성을 향상시켜 복잡한 형상의 부품을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형물은 UL 94 조건에 따라 측정된 난연도는 V-0 등급일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 성형물의 난연 등급을 조절함으로써, 상기 성형품의 내연성을 향상시키고, 열과 화염에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 및 비교예
A: 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(Changchun 社, 1100-211S)
B1: 300 ℃의 온도 및 1.2 kg의 하중에서 측정된 유동지수(MI)가 3 g/10min인 폴리카보네이트계 수지(LG Chem 社, PC1300-03)
B2: 300 ℃의 온도 및 1.2 kg의 하중에서 측정된 유동지수(MI)가 10 g/10min인 폴리카보네이트계 수지(LG Chem 社, PC1300-10)
C: 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 코어-셀 형태인 부타디엔계 고무(LG Chem 社, EM500)
D1: 브롬화 에폭시 수지(우진고분자 社, CXB-2200H)
D2: 브롬화 방향족 카보네이트 올리고머(LANXESS 社, BC-58)
E: 삼산화 안티몬(일양화학 社, 삼산화 안티몬)
F: 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체
G: 드립 방지제(Halo polymer 社, Teflon)
실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 7을 하기 표 1에 기재된 함량으로 슈퍼 믹서(super mixer)로 혼합한 혼합물에 추가로 상기 혼합물 100 중량부 대비 0.05 중량부로 드립 방지제를 첨가한 후, 이축 압출기 (twin-screw extruder)를 이용하여 220 내지 280℃ 온도 구간에서 용융 혼련하였다. 이후 압출가공을 통해 펠렛화한 후, 100 ℃에서 2시간 이상 건조하고, 사출 성형하여 시편을 제조하였다. 제조한 시편은 상온에서 1일 방치한 후 이하 실험예에서의 물성 평가에 사용하였다. 표 1에서 함량 단위는 중량%이다.
A
(중량%)		 B1
(중량%)		 B2
(중량%)		 C
(중량%)		 D1
(중량%)		 D2
(중량%)		 E
(중량%)		 F
(중량%)
실시예1 54 25 5 11 3 2
실시예2 56 25 5 11 3
비교예1 81 5 11 3
비교예2 56 25 5 11 3
비교예3 56 25 5 11 3
비교예4 54 25 5 11 3 2
비교예5 59 25 11 3 2
비교예6 55 25 5 11 2 2
비교예7 57 25 5 8 3 2
실험예 (물성 평가)
실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 7에서 제조된 열가소성 수지 조성물로 성형품의 시편을 제조하고, 하기와 같은 방법으로 물성 평가를 수행하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 비중: ISO 1183조건에 의거하여 비중을 측정하였다.
(2) 인장강도 및 신율: 상기 시편의 두께를 4 mm로 제조하고, 50 mm/min의 속도로 ISO 527 조건에 의거하여 인장강도 및 신율을 측정하였다.
(3) 굴곡탄성율 및 굴곡강도: 상기 시편의 두께를 4 mm로 제조하고, 2 mm/min의 속도로 ISO 178 조건에 의거하여 굴곡탄성율 및 굴곡강도를 측정하였다.
(4) 충격강도: 상기 시편의 두께를 4 mm로 제조하고 아이조드 노치를 형성한 후 ISO 179 조건에 의거하여 충격강도를 측정하였다.
(5) 유동지수: ISO 1133 조건에 의거하여 유동지수(250 ℃, 5 kg)를 측정하였다.
(6) 난연 등급: UL 94 조건에 의거하여 난연 등급을 측정하였다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7
비중 1.31 1.32 1.35 1.32 1.33 1.34 1.35 1.30 1.28
인장강도
(MPa)		 50 49 50 55 50 53 57 51 53
신율
(%)		 89 88 60 50 50 35 40 62 50
굴곡탄성율(MPa) 75 75 75 75 75 75 85 75 75
굴곡강도(MPa) 1,900 1,840 1,850 1,900 1,900 1,900 2,100 1,900 2,000
충격강도(kJ/m2) 44 20 8 9 9 17 9 29 30
유동지수(g/10min) 19 20 35 23 15 15 23 17 23
난연 등급(Class) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-2
상기 표 2를 참고하면, 실시예 1 및 2는 난연 등급이 V-O 등급을 유지하는 동시에 신율 및 충격강도가 비교예에 비하여 급격히 증가하는 것을 확인하였다.
이에 비하여 비교예 1 내지 7은 신율 및 충격강도가 저하됨을 확인하였다. 나아가, 실시예 1은 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체를 더 포함함으로써 실시예 1에 비하여 기계적 물성인 인장강도, 신율, 굴곡강도 및 충격강도 모두 가 향상되는 것을 확인하였다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (13)

  1. 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지;
    300 ℃의 온도 및 1.2 kg의 하중에서 측정된 유동지수(MI)가 1 g/10min 이상 5 g/10min 이하인 폴리카보네이트계 수지;
    부타디엔계 고무;
    할로겐화 에폭시계 수지; 및
    안티몬계 화합물;를 포함하는,
    열가소성 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리카보네이트계 수지의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 30 중량부 이상 70 중량부 이하인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 부타디엔계 고무의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 5 중량부 이상 20 중량부 이하인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 부타디엔계 고무는 폴리부타디엔(Polybutadiene) 수지, 폴리스티렌-부타디엔(Polystyrene-butadiene) 수지, 폴리아크릴로니트릴-부타디엔(Polyacrylonitrile-butadiene) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-butadiene-styrene) 공중합체 수지, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(methylmethacrylate-butadiene-styrene) 코어-셀 형태의 고무 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 할로겐화 에폭시계 수지의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 10 중량부 이상 30 중량부 이하인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 할로겐화 에폭시계 수지는 브롬화 에폭시계 수지인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 안티몬계 화합물의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 1 중량부 이상 15 중량부 이하인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 안티몬계 화합물은 삼산화 안티몬, 오산화 안티몬, 금속 안티몬, 삼염화 안티몬 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 탄소수 2 이상 10 이하의 α-알켄 반복 단위 및 에폭시기를 포함한 아크릴계 단량체 반복 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체를 더 포함하는 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체의 함량은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부 대비 1 중량부 이상 5 중량부 이하인 것인,
    열가소성 수지 조성물.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 열가소성 수지 조성물의 성형물인 열가소성 수지 부품.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 열가소성 수지 부품은 전자기기의 부품인 것인,
    열가소성 수지 부품.
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