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KR20240029973A - 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 Download PDF

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KR20240029973A
KR20240029973A KR1020220108408A KR20220108408A KR20240029973A KR 20240029973 A KR20240029973 A KR 20240029973A KR 1020220108408 A KR1020220108408 A KR 1020220108408A KR 20220108408 A KR20220108408 A KR 20220108408A KR 20240029973 A KR20240029973 A KR 20240029973A
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KR
South Korea
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resin composition
thermoplastic resin
weight
mol
parts
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020220108408A
Other languages
English (en)
Inventor
박상기
이종원
장철훈
이봉재
Original Assignee
롯데케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 롯데케미칼 주식회사
Priority to KR1020220108408A priority Critical patent/KR20240029973A/ko
Priority to CN202380062579.1A priority patent/CN119790104A/zh
Priority to PCT/IB2023/060201 priority patent/WO2024047618A2/ko
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Abstract

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 디올 성분으로 에틸렌 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 및 이소소바이드(isosorbide)를 포함하는 폴리에스테르 수지 100 중량부; 디올 성분으로 3,3'-디메틸비스페놀 A를 포함하는 폴리카보네이트 수지 30 내지 100 중량부; 화학식 1로 표시되는 인계 난연제 20 내지 90 중량부; 및 유리 섬유 30 내지 90 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 수지 조성물은 친환경성, 난연성, 내열성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND ARTICLE PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 친환경성, 난연성, 내열성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 투명성, 내충격성, 내열성, 난연성 등이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로, 전기/전자 제품, OA 기기, 자동차용 소재, 건축자재 등의 다양한 분야에 적용되고 있다. 또한, 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지는 고강성 및 치수안정성이 요구되는 제품에서 널리 적용 되고 있으며, 난연성 등이 우수하므로, 전기/전자 제품의 외장 소재로 널리 사용 되고 있다.
최근, 환경적인 이슈와 함께 친환경 소재에 대한 요구가 급증하였고, 이에 따라, 발암 물질로 구분되고 있는 BPA(비스페놀 A)에 대한 규제가 강화되어, 일반적으로 BPA를 포함하는 폴리카보네이트 수지, 인계 난연제 등 대신에, 폴리에스테르 수지 등의 BPA free 소재가 적용되는 부품이 증가하고 있다.
그러나, 폴리카보네이트 수지를 대체하기 위해 사용되는 폴리에스테르 수지 등은 난연성, 내충격성 등이 크게 저하된다는 문제점이 있다.
따라서, 친환경성, 난연성, 내열성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2020-0137836호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 친환경성, 난연성, 내열성, 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 디올 성분으로 에틸렌 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 및 이소소바이드(isosorbide)를 포함하는 폴리에스테르 수지 100 중량부; 디올 성분으로 3,3'-디메틸비스페놀 A를 포함하는 폴리카보네이트 수지 30 내지 100 중량부; 하기 화학식 1로 표시되는 인계 난연제 20 내지 90 중량부; 및 유리 섬유 30 내지 90 중량부;를 포함한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, C6-C20의 아릴기, 또는 C1-C10의 알킬기가 치환된 C6-C20의 아릴기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 전체 디올 성분 100 몰% 중, 에틸렌 글리콜 5 내지 35 몰%, 1,4-시클로헥산디메탄올 35 내지 65 몰% 및 이소소바이드 15 내지 45 몰%를 포함하는 디올 성분을 중축합한 것일 수 있다.
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 디올 성분으로, 3,3'-디메틸비스페놀 A 70 내지 90 몰%, 비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 5 내지 15 몰%, 및 4,4'-비페놀 5 내지 15 몰%를 포함할 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 200,000 g/mol일 수 있다.
5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 유리 섬유는 직사각형 또는 타원형의 단면을 가지며, 단면의 종횡비(단면의 장경/단면의 단경)가 1.5 내지 10이고, 단경이 2 내지 10 ㎛일 수 있다.
6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지 및 상기 인계 난연제의 중량비는 1 : 0.3 내지 1 : 1.5일 수 있다.
7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 인계 난연제 및 상기 유리 섬유의 중량비는 1 : 0.5 내지 1 : 2일 수 있다.
8. 상기 1 내지 7 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 vertical test 방법으로 측정한 1.2 mm 두께 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있다.
9. 상기 1 내지 8 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D648에 의거하여, 하중 18.56 kgf/cm2, 승온 속도 120℃/hr의 조건에서 측정한 열변형 온도(HDT)가　110 내지 130℃일 수 있다.
10. 상기 1 내지 9 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 5 내지 20 kgf·cm/cm일 수 있다.
11. 본 발명의 다른 관점은 성형품에 관한 것이다. 상기 성형품은 상기 1 내지 10 중 어느 하나에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 친환경성, 난연성, 내열성, 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) 폴리에스테르 수지; (B) 폴리카보네이트 수지; (C) 인계 난연제; 및 (D) 유리 섬유;를 포함한다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
(A) 폴리에스테르 수지
본 발명의 폴리에스테르 수지는 친환경 폴리에스테르 수지로서, 디올 성분으로 에틸렌 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 및 이소소바이드(isosorbide)를 포함하는 폴리에스테르 수지이다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 성분으로서, 테레프탈산(terephthalic acid, TPA), 이소프탈산(isophthalic acid, IPA), 1,2-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산, 1,6-나프탈렌 디카르복실산, 1,7-나프탈렌 디카르복실산, 1,8-나프탈렌 디카르복실산, 2,3-나프탈렌 디카르복실산, 2,6-나프탈렌 디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산, 디메틸 테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, DMT), 디메틸 이소프탈레이트(dimethyl isophthalate), 디메틸-1,2-나프탈레이트, 디메틸-1,5-나프탈레이트, 디메틸-1,7-나프탈레이트, 디메틸-1,7-나프탈레이트, 디메틸-1,8-나프탈레이트, 디메틸-2,3-나프탈레이트, 디메틸-2,6-나프탈레이트, 디메틸-2,7-나프탈레이트 등의 방향족 디카르복실레이트(aromatic dicarboxylate) 등과 디올 성분으로서, 에틸렌 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 이소소바이드를 중축합하여 얻을 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지는 상기 디카르복실산 성분 및 상기 디올 성분을 적용하여 공지의 중축합 방법으로 제조하거나, 상기 디카르복실산 성분 및 상기 디올 성분을 포함하는 친환경 폴리에스테르 수지 제품을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 디올 성분은 전체 디올 성분 100 몰% 중, 에틸렌 글리콜 5 내지 35 몰%, 예를 들면 10 내지 30 몰%, 1,4-시클로헥산디메탄올 35 내지 65 몰%, 예를 들면 40 내지 60 몰%, 및 이소소바이드 15 내지 45 몰%, 예를 들면 20 내지 40 몰%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 친환경성, 내열성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 본 발명의 폴리에스테르 수지는 ASTM D2857에 따라 측정한 고유점도[η]가 0.5 내지 1.5 dl/g, 예를 들면, 0.7 내지 1.3 dl/g일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 기계적 물성 등이 우수할 수 있다.
(B) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리카보네이트 수지는 디올 성분으로 비스페놀 A를 포함하지 않는 것으로서, 상기 친환경 폴리에스테르 수지에 특정 인계 난연제 및 유리 섬유와 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 친환경성, 난연성, 내열성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것이다. 상기 폴리카보네이트 수지로는 3,3'-디메틸비스페놀 A(DMBPA)를 포함하는 디올 성분(디페놀류, 방향족 디올 화합물)을 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 디에스테르 등의 전구체와 반응시킴으로써 제조되는 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 디올 성분으로, 3,3'-디메틸비스페놀 A 외에도 비스페놀-A 라고 불리는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 제외한 다른 디올 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 3,3'-디메틸비스페놀 A 외에, 4,4'-비페놀(4,4'-biphenol), 비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane), 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 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 3,3'-디메틸비스페놀 A(DMBPA)와 함께, 4,4'-비페놀, 비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 디올 성분으로, 전체 디올 성분 100 몰% 중, 3,3'-디메틸비스페놀 A 70 내지 90 몰%, 예를 들면 75 내지 85 몰%, 비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 5 내지 15 몰%, 예를 들면 7.5 내지 12.5 몰%, 및 4,4'-비페놀 5 내지 15 몰%, 예를 들면 7.5 내지 12.5 몰%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 친환경성, 내열성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 200,000 g/mol, 예를 들면 20,000 내지 100,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 유동성(가공성) 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 30 내지 100 중량부, 예를 들면 40 내지 90 중량부로 포함될 수 있다. 상기 폴리카보네이트 수지의 함량이 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 30 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 100 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 인계 난연제
본 발명의 일 구체예에 따른 인계 난연제는 비스페놀 A로부터 유도된 단위를 포함하지 않는 것으로서, 상기 친환경 폴리에스테르 수지에 특정 폴리카보네이트 수지 및 유리 섬유와 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 친환경성, 난연성, 내열성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것이다. 상기 인계 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 포스포네이트(phosphonate) 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, C6-C20(탄소수 6 내지 20)의 아릴기, 또는 C1-C10의 알킬기가 치환된 C6-C20의 아릴기이고, n은 1 내지 10의 정수, 예를 들면 1 내지 5의 정수이다.
구체예에서, 상기 인계 난연제는 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 20 내지 90 중량부, 예를 들면 30 내지 80 중량부로 포함될 수 있다. 상기 인계 난연제의 함량이 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 20 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 90 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내열성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지 및 상기 인계 난연제의 중량비(B:C)는 1 : 0.3 내지 1 : 1.5, 예를 들면 1 : 0.4 내지 1 : 1.3일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 내충격성 등이 더 우수할 수 있다.
(D) 유리 섬유
본 발명의 일 구체예에 따른 유리 섬유는 상기 친환경 폴리에스테르 수지에 특정 폴리카보네이트 수지 및 특정 인계 난연제와 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 친환경성, 난연성, 내열성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것이다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 원형, 타원형, 직사각형 등의 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 직사각형 또는 타원형의 단면을 갖는 평판형 유리 섬유일 수 있다. 상기 평판형 유리 섬유는 SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 측정한 단면의 종횡비(단면의 장경/단면의 단경)가 1.5 내지 10, 예를 들면 2 내지 8일 수 있고, 단면의 단경이 2 내지 10 ㎛, 예를 들면 4 내지 8 ㎛일 수 있으며, 가공 전 길이가 1 내지 15 mm, 예를 들면 2 내지 8 mm일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 강성, 가공성, 외관 등이 향상될 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 통상의 표면 처리제로 처리된 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 30 내지 90 중량부, 예를 들면 40 내지 70 중량부로 포함될 수 있다. 상기 유리 섬유의 함량이 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 30 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 강성 등이 저하될 우려가 있고, 90 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 외관특성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 인계 난연제 및 상기 유리 섬유의 중량비(C:D)는 1 : 0.5 내지 1 : 2, 예를 들면 1 : 0.6 내지 1 : 1.9일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 외관 특성 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, 산화방지제, 적하방지제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 안료, 염료, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리에스테르 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, 240 내지 300℃, 예를 들면 260 내지 280℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 vertical test 방법으로 측정한 1.2 mm 두께 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D648에 의거하여, 하중 18.56 kgf/cm2, 승온 속도 120℃/hr의 조건에서 측정한 열변형 온도(HDT)가　110 내지 130℃, 예를 들면 115 내지 125℃일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 5 내지 20 kgf·cm/cm, 예를 들면 6 내지 15 kgf·cm/cm일 수 있다.
본 발명에 따른 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 상기 항균성 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 친환경성, 난연성, 내열성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하므로, 모바일 웨어러블 기기 소재를 비롯한 각종 전기전자 제품의 하우징 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) 폴리에스테르 수지
디올 성분으로 에틸렌 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 및 이소소바이드(isosorbide)를 포함하는 친환경 폴리에스테르 수지(제조사: SK Chemical, 제품명: Ecozen T-120)를 사용하였다.
(B) 폴리카보네이트 수지
(B1) 디페닐카보네이트와 디올 성분인 3,3'-디메틸비스페놀 A(DMBPA), 비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(TMC) 및 4,4'-비페놀(BP)을 각각 80 몰%, 10 몰% 및 10 몰%의 비율로 반응기에 넣고, 280℃ 온도 조건에서 에스테르 교환 반응을 시켜 제조한 폴리카보네이트 수지(중량평균분자량: 30,000 g/mol)를 사용하였다.
(B2) 비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지(제조사: 롯데케미칼, 중량평균분자량(Mw): 약 25,000 g/mol)를 사용하였다.
(C) 인계 난연제
(C1) 고분자형 인산 에스테르 화합물(제조사: Adeka, 제품명: FP-900L)를 사용하였다.
(C2) 올리고머형 비스페놀-A 디포스페이트(bisphenol-A diphosphate, 제조사: DAIHACHI, 제품명: CR-741)를 사용하였다.
(D) 유리 섬유
유리 섬유(제조사: Nittobo, 제품명: CSG 3PA-832)를 사용하였다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6
상기 각 구성 성분을 하기 표 1 및 2에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 270℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=44, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 100℃에서 4시간 이상 건조 후, 6 oz 사출기(성형 온도: 270℃, 금형 온도: 120℃)에서 사출성형하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 친환경성 평가: HPLC(고성능 액체크로마토그래피) 장비에 컬럼(PEAKMAN社, CALCELL PAK 5 um C18)을 사용하고, 컬럼 온도 40℃에서 0.7 mL/min 유속으로 이동상인 Acetonitrile:Water을 50:50 에서 100:0까지 변화시켜 가며 측정 후, phododiode array 검출기로 비스페놀 A(BPA) 검출 여부를 확인하였다. (×: BPA 미검출, ○: BPA 검출)
(2) 난연성 평가: UL-94 vertical test 방법으로 1.2 mm 두께 시편의 난연도를 측정하였다.
(3) 열변형 온도(HDT, 단위: ℃): ASTM D648에 의거하여, 하중 18.56 kgf/cm2, 승온 속도 120℃/hr의 조건에서 열변형 온도를 측정하였다.
(4) 노치 아이조드 충격강도(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 의거하여, 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도를 측정하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 44.4 57.1 85.7 57.1 57.1 57.1 57.1 44.4
(B2) (중량부) - - - - - - - -
(C1) (중량부) 42.9 42.9 42.9 33.3 71.4 42.9 42.9 33.3
(C2) (중량부) - - - - - - - -
(D) (중량부) 57.1 57.1 57.1 57.1 57.1 44.4 68.5 44.4
BPA 검출 여부 × × × × × × × ×
난연도 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
열변형 온도 (℃) 120 121 120 123 115 121 120 123
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 7.0 6.0 6.1 6.5 6.3 6.2 6.5 7.2
비교예
1 2 3 4 5 6
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 25 105 - 57.1 57.1 57.1
(B2) (중량부) - - 57.1 - - -
(C1) (중량부) 42.9 42.9 42.9 15 95 -
(C2) (중량부) - - - - - 42.9
(D) (중량부) 57.1 57.1 57.1 57.1 57.1 57.1
BPA 검출 여부 × × ○ × × ○
난연도 V-2 V-0 V-2 V-2 V-0 V-0
열변형 온도 (℃) 120 120 132 131 105 95
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 7.2 4.2 7.5 7.5 4.5 4.2
상기 결과로부터, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 친환경성(BPA 미검출), 난연성(난연도), 내열성(열변형 온도), 내충격성(노치 아이조드 충격강도), 이들의 물성 발란스 등이 모두 우수함을 알 수 있다.
반면, 폴리카보네이트 수지를 소량 적용한 비교예 1의 경우, 난연성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 폴리카보네이트 수지를 과량 적용한 비교예 2의 경우, 내충격성 등이 저하되었음을 알 수 있으며, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 대신에, 비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지 (B2)를 적용한 비교예 3의 경우, 친환경성, 난연성 등이 저하되었음을 알 수 있다. 인계 난연제를 소량 적용한 비교예 4의 경우, 난연성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 인계 난연제를 과량 적용한 비교예 5의 경우, 내열성, 내충격성 등이 저하되었음을 알 수 있으며, 본 발명의 인계 난연제 대신에, 올리고머형 비스페놀-A 디포스페이트 (C2)를 적용한 비교예 6의 경우, 친환경성, 내열성, 내충격성 등이 저하되었음을 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 (11)

  1. 디올 성분으로 에틸렌 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 이소소바이드를 포함하는 폴리에스테르 수지 100 중량부;
    디올 성분으로 3,3'-디메틸비스페놀 A를 포함하는 폴리카보네이트 수지 30 내지 100 중량부;
    하기 화학식 1로 표시되는 인계 난연제 20 내지 90 중량부; 및
    유리 섬유 30 내지 90 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물:
    [화학식 1]

    상기 화학식 1에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, C6-C20의 아릴기, 또는 C1-C10의 알킬기가 치환된 C6-C20의 아릴기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 전체 디올 성분 100 몰% 중, 에틸렌 글리콜 5 내지 35 몰%, 1,4-시클로헥산디메탄올 35 내지 65 몰% 및 이소소바이드 15 내지 45 몰%를 포함하는 디올 성분을 중축합한 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 디올 성분으로, 3,3'-디메틸비스페놀 A 70 내지 90 몰%, 비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 5 내지 15 몰%, 및 4,4'-비페놀 5 내지 15 몰%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 200,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유리 섬유는 직사각형 또는 타원형의 단면을 가지며, 단면의 종횡비(단면의 장경/단면의 단경)가 1.5 내지 10이고, 단경이 2 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지 및 상기 인계 난연제의 중량비는 1 : 0.3 내지 1 : 1.5인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인계 난연제 및 상기 유리 섬유의 중량비는 1 : 0.5 내지 1 : 2인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 vertical test 방법으로 측정한 1.2 mm 두께 시편의 난연도가 V-0 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D648에 의거하여, 하중 18.56 kgf/cm2, 승온 속도 120℃/hr의 조건에서 측정한 열변형 온도(HDT)가　110 내지 130℃인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 5 내지 20 kgf·cm/cm인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 성형품.
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