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KR20230070864A - 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품 - Google Patents

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품 Download PDF

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KR20230070864A
KR20230070864A KR1020210156878A KR20210156878A KR20230070864A KR 20230070864 A KR20230070864 A KR 20230070864A KR 1020210156878 A KR1020210156878 A KR 1020210156878A KR 20210156878 A KR20210156878 A KR 20210156878A KR 20230070864 A KR20230070864 A KR 20230070864A
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Abstract

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 선형 폴리카보네이트 수지 70 내지 95 중량% 및 분지형 폴리카보네이트 수지 5 내지 30 중량%를 포함하는 폴리카보네이트 수지 100 중량부; 인계 난연제 10 내지 30 중량부; 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체 0.01 내지 0.5 중량부; 및 알콕시 실란계 화합물 0.01 내지 0.5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 수지 조성물은 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND ARTICLE PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다.
엔지니어링 플라스틱으로서, 폴리카보네이트 수지는 내충격성, 내열성, 치수 안정성, 내후성, 난연성, 전기 특성 등이 우수하며, 투명하다는 장점을 가지고 있어, 빛의 투과가 필요한 렌즈 또는 IR 통신의 송수신부, 전기/전자 제품의 하우징, 기타 사무용 기기의 내/외장재 등으로 유용하다.
폴리카보네이트 수지를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 높은 수준의 투과율과 난연도를 부여하기 위해서는 분지형 폴리카보네이트 수지를 적용하여야 한다. 그러나, 분지형 폴리카보네이트 수지가 일정 함량 이상 사용될 경우, 수지 조성물의 내충격성 등을 급격히 저하시킬 우려가 있다.
따라서, 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2013-0090337호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
1. 본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 열가소성 수지 조성물은 선형 폴리카보네이트 수지 70 내지 95 중량% 및 분지형 폴리카보네이트 수지 5 내지 30 중량%를 포함하는 폴리카보네이트 수지 100 중량부; 인계 난연제 10 내지 30 중량부; 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체 0.01 내지 0.5 중량부; 및 알콕시 실란계 화합물 0.01 내지 0.5 중량부;를 포함한다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 선형 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 5 내지 20 g/10분일 수 있다.
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 분지형 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 1 내지 10 g/10분일 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 분지형 폴리카보네이트 수지는 중합에 사용되는 디페놀류 전체 100 몰부에 대하여, 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물의 함량이 0.05 내지 2 몰부일 수 있다.
5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체는 30 내지 70 중량%의 불소 중합체 및 30 내지 70 중량%의 메틸메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 알콕시 실란계 화합물은 글리시독시프로필트리메톡시실란, 3,4-에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시실란, 글리시독시프로필다이에톡시실란 및 글리시독시프로필트리에톡시실란 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 인계 난연제 및 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체의 중량비는 1 : 0.001 내지 1 : 0.03일 수 있다.
8. 상기 1 내지 7 구체예에서, 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체 및 상기 알콕시 실란계 화합물의 중량비는 1 : 0.1 내지 1 : 5일 수 있다.
9. 상기 1 내지 8 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1003에 의거하여 측정한 2.5 mm 두께 시편의 광 투과율이 93% 이상일 수 있다.
10. 상기 1 내지 9 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 기준에 따라 측정한 2 mm 두께 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있다.
11. 상기 1 내지 10 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 5 내지 15 kgf·cm/cm일 수 있다.
12. 본 발명의 다른 관점은 성형품에 관한 것이다. 상기 성형품은 상기 1 내지 11 중 어느 하나에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 (A) 폴리카보네이트 수지; (B) 인계 난연제; (C) 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체; 및 (D) 알콕시 실란계 화합물;을 포함한다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리카보네이트 수지는 열가소성 수지 조성물에 투명성 및 난연성을 부여할 수 있는 것으로서, (A-1) 선형 폴리카보네이트 수지 및 (A-2) 분지형 폴리카보네이트 수지를 포함한다.
(A-1) 선형 폴리카보네이트 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 선형 폴리카보네이트 수지는 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 선형 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 디페놀류(방향족 디올 화합물)를 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 디에스테르 등의 전구체와 반응시킴으로써 제조되는 선형 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 디페놀류로는 4,4'-비페놀, 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 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산을 사용할 수 있고, 구체적으로, 비스페놀-A 라고 불리는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 선형 폴리카보네이트 수지는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 50,000 g/mol, 예를 들면 15,000 내지 40,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물(성형품)의 유동성(가공성) 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 선형 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 5 내지 20 g/10분, 예를 들면 8 내지 18 g/10분일 수 있다. 또한, 상기 선형 폴리카보네이트 수지는 용융흐름지수가 다른 2종 이상의 선형 폴리카보네이트 수지 혼합물일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성, 유동성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 선형 폴리카보네이트 수지는 전체 폴리카보네이트 수지 100 중량% 중, 70 내지 95 중량%, 예를 들면 75 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 선형 폴리카보네이트 수지의 함량이 70 중량% 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성 등이 저하될 우려가 있고, 95 중량%를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 난연성 등이 저하될 우려가 있다.
(A-2) 분지형 폴리카보네이트 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 분지형 폴리카보네이트 수지는 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 분지형 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 디페놀류(방향족 디올 화합물) 및 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물을 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 디에스테르 등의 전구체와 반응시킴으로써 제조되는 분지형 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 디페놀류로는 4,4'-비페놀, 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 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산을 사용할 수 있고, 구체적으로, 비스페놀-A 라고 불리는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물은 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물일 수 있으며, 예를 들면 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물의 함량은 상기 디페놀류 100 몰부에 대하여, 0.05 내지 2 몰부, 예를 들면 0.06 내지 1.8 몰부일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 난연성, 유동성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 분지형 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 1 내지 10 g/10분, 예를 들면 1.5 내지 6 g/10분일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성, 난연성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 분지형 폴리카보네이트 수지는 전체 폴리카보네이트 수지 100 중량% 중, 5 내지 30 중량%, 예를 들면 10 내지 25 중량%로 포함될 수 있다. 상기 분지형 폴리카보네이트 수지의 함량이 5 중량% 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 30 중량%를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성, 유동성 등이 저하될 우려가 있다.
(B) 인계 난연제
본 발명의 일 구체예에 따른 인계 난연제는 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 인계 난연제일 수 있다. 예를 들면, 포스페이트(phosphate) 화합물, 포스포네이트(phosphonate) 화합물, 포스피네이트(phosphinate) 화합물, 포스핀옥사이드(phosphine oxide) 화합물, 포스파젠(phosphazene) 화합물, 이들의 금속염 등의 인계 난연제가 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 인계 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 인산에스테르계 화합물(포스페이트 화합물)을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1, R2, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, C6-C20(탄소수 6 내지 20)의 아릴기, 또는 C1-C10의 알킬기가 치환된 C6-C20의 아릴기이고, R3는 C6-C20의 아릴렌기 또는 C1-C10의 알킬기가 치환된 C6-C20의 아릴렌기, 예를 들면, 레조시놀, 하이드로퀴논, 비스페놀-A, 비스페놀-S 등의 디알콜로부터 유도된 것이며, n은 0 내지 10, 예를 들면 0 내지 4의 정수이다.
상기 화학식 1로 표시되는 방향족 인산에스테르계 화합물로는, n이 0인 경우, 디페닐포스페이트 등의 디아릴포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리자이레닐포스페이트, 트리(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 트리(2,4,6-트리메틸페닐)포스페이트, 트리(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트, 트리(2,6-디메틸페닐)포스페이트 등을 예시할 수 있고, n이 1인 경우, 비스페놀-A 비스(디페닐포스페이트), 레조시놀 비스(디페닐포스페이트), 레조시놀 비스[비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트], 레조시놀 비스[비스(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트], 하이드로퀴논 비스[비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트], 히드로퀴논 비스(디페닐포스페이트), 하이드로퀴논 비스[비스(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트] 등을 예시할 수 있고, n이 2 이상인 올리고머형 인산 에스테르계 화합물 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상의 혼합물의 형태로 적용될 수 있다.
구체예에서, 상기 인계 난연제는 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부, 예를 들면 12 내지 25 중량부로 포함될 수 있다. 상기 인계 난연제의 함량이 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 난연성, 유동성 등이 저하될 우려가 있고, 30 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체
본 발명의 일 구체예에 따른 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체는 상기 폴리카보네이트 수지에 인계 화합물, 알콕시 실란계 화합물 등과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것이다. 예를 들면, 통상의 난연 조제로 사용되는 폴리테트라플로오로에틸렌(PTFE) 등의 불소 중합체를 메틸메타크릴레이트(MMA)로 캡슐화하여 제조한 것을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체는 30 내지 70 중량%, 예를 들면 40 내지 60 중량%의 불소 중합체 및 30 내지 70 중량%, 예를 들면 40 내지 60 중량%의 메틸메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 투명성, 난연성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체는 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 0.5 중량부, 예를 들면 0.05 내지 0.4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체의 함량이 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 0.5 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 투명성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 인계 난연제(B) 및 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체(C)의 중량비(B:C)는 1 : 0.001 내지 1 : 0.03, 예를 들면 1 : 0.002 내지 1 : 0.025일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물(성형품)의 투명성, 난연성, 유동성 등이 더 우수할 수 있다.
(D) 알콕시 실란계 화합물
본 발명의 일 구체예에 따른 알콕시 실란계 화합물은 상기 폴리카보네이트 수지에 인계 화합물, 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체 등과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것이다.
구체예에서, 상기 알콕시 실란계 화합물로는 글리시독시프로필트리메톡시실란, 3,4-에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시실란, 글리시독시프로필다이에톡시실란, 글리시독시프로필트리에톡시실란, 이들의 조합 등을 예시할 수 있다. 바람직하게는 글리시독시프로필트리메톡시실란 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 알콕시 실란계 화합물은 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 0.5 중량부, 예를 들면 0.05 내지 0.4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 알콕시 실란계 화합물의 함량이 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 0.5 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체(C) 및 상기 알콕시 실란계 화합물(D)의 중량비(C:D)는 1 : 0.1 내지 1 : 5, 예를 들면 1 : 0.2 내지 1 : 4일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물(성형품)의 난연성, 내충격성 등이 더 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 통상의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 충격보강제, 활제, 핵제, 안정제, 이형제, 안료, 염료, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 200 내지 280℃, 예를 들면 220 내지 260℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1003에 의거하여 측정한 2.5 mm 두께 시편의 광 투과율이 93% 이상, 예를 들면 94 내지 99%일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 기준에 따라 측정한 2 mm 두께 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 5 내지 15 kgf·cm/cm, 예를 들면 5.3 내지 10 kgf·cm/cm일 수 있다.
본 발명에 따른 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 상기 열가소성 수지 조성물은 펠렛 형태로 제조될 수 있으며, 제조된 펠렛은 사출성형, 압출성형, 진공성형, 캐스팅성형 등의 다양한 성형방법을 통해 다양한 성형품(제품)으로 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다. 상기 성형품은 투명성, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 것으로서, 빛의 투과가 필요한 렌즈 또는 IR 통신의 송수신부, 전기/전자 제품의 하우징, 기타 사무용 기기의 내외장재 등으로 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
(A1) 선형 폴리카보네이트 수지
ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 15 g/10분인 비스페놀-A형 폴리카보네이트 수지를 사용하였다.
(A2) 분지형 폴리카보네이트 수지
ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 2.5 g/10분인 분지형 폴리카보네이트 수지(제조사: Sabic, 제품명: PK-2870)를 사용하였다.
(B) 인계 난연제
올리고머형 비스페놀-A 디포스페이트(bisphenol-A diphosphate, 제조사: Yoke Chemical, 제품명: YOKE BDP)를 사용하였다.
(C) 캡슐화된 불소 중합체
(C1) 메틸메타크릴레이트(MMA)로 캡슐화된 폴리테트라플로오로에틸렌(PTFE)(MMA-PTFE, 제조사: 포세라, 제품명: Xflon-ACL)를 사용하였다.
(C2) 스티렌 및 아크릴로니트릴의 중합체(SAN)로 캡슐화된 폴리테트라플로오로에틸렌(PTFE)(SAN-PTFE, 제조사: Hannanotech, 제품명: FS-200)을 사용하였다.
(D) 알콕시 실란계 화합물
글리시독시프로필트리메톡시실란(glycidoxy propyl trimethoxy silane, 제조사: Crompton specialties, 제품명: silquest A-187)을 사용하였다.
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 9
상기 각 구성 성분을 하기 표 1, 2, 3 및 4에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 250℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 100℃에서 4시간 이상 건조 후, 10 Oz 사출기(성형 온도: 230℃, 금형 온도: 60℃)에서 사출하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1, 2, 3 및 4에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 투명성 평가: ASTM D1003에 의거하여, 2.5 mm 두께 시편의 광 투과율(단위: %)을 측정하였다.
(2) 난연성 평가: UL-94 vertical test 방법으로 2 mm 두께 시편의 난연도를 측정하였다.
(3) 내충격성 평가: ASTM D256에 의거하여, 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도(단위: kgf·cm/cm)를 측정하였다.
실시예
1 2 3 4
(A)
(중량%)		 (A1) 75 90 75 75
(A2) 25 10 25 25
(B) (중량부) 17 17 12 25
(C1) (중량부) 0.1 0.1 0.1 0.1
(C2) (중량부) - - - -
(D) (중량부) 0.1 0.1 0.1 0.1
광 투과율 (%) 95 95 95 97
난연도 V-0 V-0 V-0 V-0
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 6.1 8.5 8.3 5.5
* 중량부: 폴리카보네이트 수지(A) 100 중량부에 대한 중량부
실시예
5 6 7 8 9
(A)
(중량%)		 (A1) 75 75 75 75 75
(A2) 25 25 25 25 25
(B) (중량부) 17 17 17 17 17
(C1) (중량부) 0.05 0.4 0.1 0.1 0.1
(C2) (중량부) - - - - -
(D) (중량부) 0.1 0.1 0.05 0.2 0.4
광 투과율 (%) 97 94 95 94 94
난연도 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 6.0 5.3 6.3 6.1 5.7
* 중량부: 폴리카보네이트 수지(A) 100 중량부에 대한 중량부
비교예
1 2 3 4
(A)
(중량%)		 (A1) 65 99 75 75
(A2) 35 1 25 25
(B) (중량부) 17 17 5 35
(C1) (중량부) 0.1 0.1 0.1 0.1
(C2) (중량부) - - - -
(D) (중량부) 0.1 0.1 0.1 0.1
광 투과율 (%) 94 95 95 96
난연도 V-0 V-2 V-2 V-0
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 4.9 10.2 14.2 2.8
* 중량부: 폴리카보네이트 수지(A) 100 중량부에 대한 중량부
비교예
5 6 7 8 9
(A)
(중량%)		 (A1) 75 75 75 75 75
(A2) 25 25 25 25 25
(B) (중량부) 17 17 17 17 17
(C1) (중량부) 0.005 0.6 - 0.1 0.1
(C2) (중량부) - - 0.1 - -
(D) (중량부) 0.1 0.1 0.1 0.005 0.6
광 투과율 (%) 95 83 89 95 94
난연도 V-2 V-0 V-0 V-2 V-0
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 6.1 4.7 6.0 6.2 3.1
* 중량부: 폴리카보네이트 수지(A) 100 중량부에 대한 중량부
상기 결과로부터, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 투명성(광 투과율), 난연성(난연도), 내충격성(노치 아이조드 충격강도), 이들의 물성 발란스 등이 우수함을 알 수 있다.
반면, 선형 폴리카보네이트 수지를 소량 적용하고, 분지형 폴리카보네이트 수지를 과량 적용한 비교예 1의 경우, 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있고, 선형 폴리카보네이트 수지를 과량 적용하고, 분지형 폴리카보네이트 수지를 소량 적용한 비교예 2의 경우, 난연성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 인계 난연제를 소량 적용한 비교예 3의 경우, 난연성 등이 저하됨을 알 수 있고, 인계 난연제를 과량 적용한 비교예 4의 경우, 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있다. 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체를 소량 적용한 비교예 5의 경우, 난연성 등이 저하됨을 알 수 있고, 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체를 과량 적용한 비교예 6의 경우, 투명성, 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 본 발명의 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체 대신에, SAN-PTFE (C2)를 적용한 비교예 7의 경우, 투명성 등이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 알콕시 실란계 화합물을 소량 적용한 비교예 8의 경우, 난연성 등이 저하됨을 알 수 있고, 알콕시 실란계 화합물을 과량 적용한 비교예 9의 경우, 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 선형 폴리카보네이트 수지 70 내지 95 중량% 및 분지형 폴리카보네이트 수지 5 내지 30 중량%를 포함하는 폴리카보네이트 수지 100 중량부;
    인계 난연제 10 내지 30 중량부;
    메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체 0.01 내지 0.5 중량부; 및
    알콕시 실란계 화합물 0.01 내지 0.5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선형 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 5 내지 20 g/10분인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분지형 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 1 내지 10 g/10분인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분지형 폴리카보네이트 수지는 중합에 사용되는 디페놀류 전체 100 몰부에 대하여, 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물의 함량이 0.05 내지 2 몰부인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체는 30 내지 70 중량%의 불소 중합체 및 30 내지 70 중량%의 메틸메타크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 알콕시 실란계 화합물은 글리시독시프로필트리메톡시실란, 3,4-에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시실란, 글리시독시프로필다이에톡시 실란 및 글리시독시프로필트리에톡시실란 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인계 난연제 및 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체의 중량비는 1 : 0.001 내지 1 : 0.03인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 메틸메타크릴레이트로 캡슐화된 불소 중합체 및 상기 알콕시 실란계 화합물의 중량비는 1 : 0.1 내지 1 : 5인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1003에 의거하여 측정한 2.5 mm 두께 시편의 광 투과율이 93% 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 기준에 따라 측정한 1 mm 두께 시편의 난연도가 V-0 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 5 내지 15 kgf·cm/cm인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 성형품.
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