JP5893722B2 - 非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物 Download PDF

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Description

本発明は、非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物に係り、ガラス繊維で補強されて、曲げ性及び表面平滑性などの剛性が改善されたポリカーボネート樹脂組成物に、難燃性を高める目的で難燃剤を配合する場合、剛性が悪くなるという従来の問題点を克服して、難燃性と共に高剛性を備えた非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物に関する。
熱可塑性樹脂のうちポリカーボネートは、優れた耐衝撃性、電気的性質及び成形性を有し、広い温度範囲でその物性を維持することができ、自己消火性を有するエンジニアリングプラスチック素材として多方面にわたって使用されている。
また、広範囲な用途、及び発熱量の多い電子製品に使用されるので、ポリカーボネートに難燃剤を使用して難燃性を付与することが好ましい。
公知の多くの臭素化及び塩素化難燃剤は、燃焼時に発生するガスが人体に有害であり、このような人体有害性のため、法律的な制約が増加しており、臭素化及び塩素化難燃剤から発生する不純物または副産物が、ポリカーボネートの製造及び用途関連装備を腐食させることがあるため、好ましくない。
最近には、電気電子製品の薄膜化が進行するにつれて、ガラス繊維が補強されたポリカーボネート樹脂が適用されているが、一般に、ポリカーボネート樹脂にガラス繊維が補強された場合、引張/曲げ強度、引張/曲げ弾性率、耐熱度が増加して、高い温度で持続的な荷重を受ける製品には適しているかも知れないが、流動性が急激に減少するため、一般的な成形時、ガラス繊維の表面突出によって表面が粗くなり、衝撃強度及び引張伸率のような剛性(toughness)が大きく低下して外部衝撃に対して弱いため、電気電子製品のハウジング用途に使用するには、様々な制約がある。
このような問題点を解決するために、低分子量のポリカーボネートを使用した場合、成形性は改善されるが、衝撃及び耐化学性の急激な減少が発生し、これに、一般的なコア−シェル構造の衝撃補強剤を加えた場合、流動性が低下し、加工の途中、過度のせん断(shear)によるガラス繊維の破壊及び樹脂の劣化によって所望の耐衝撃性を得ることができず、ガラス繊維の表面突出による表面粗さがよくないという問題点があった。
特許文献1は、ポリカーボネート50〜90重量%、ガラス繊維10〜40%、熱可塑性エラストマー重合体1〜10%、コア−シェル構造の衝撃補強剤1〜10%、及びエチレンアクリレート樹脂1〜10%を含むガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物に関して開示しているが、この場合、薄くて複雑な構造の製品成形時に、ガラス繊維の補強のため、流れ方向と流れ直角方向の収縮の差が発生することになり、これによって、製品の変形が発生するという問題が生じた。
成形時に発生する変形の問題を解決するために、タルク(talc)、マイカ(mica)、ガラスフレーク(glass flake)のような板状の補強剤を添加することができるが、この場合、投入量に比べて効果的な剛性を得ることが難しく、ウェルドライン(weld line)において物性の低下が急激に起こるため、ウェルド(weld)が多く生じる製品に適用するには無理がある。
したがって、難燃性に優れ、且つ成形後に製品の歪み(warpage)及び表面のガラス繊維の突出がなく、耐衝撃性に優れたガラス繊維補強難燃性ポリカーボネート樹脂組成物の開発が必要な実情である。
大韓民国特許公開番号第10−2009−0052447号
そこで、本発明者らは、上記のような従来技術の問題点を解決するために鋭意研究を続けた結果、ガラス繊維で補強されて曲げ性及び表面平滑性などの剛性が改善されたポリカーボネート樹脂組成物に、難燃性を高める目的で所定の難燃剤を配合した場合、剛性が悪くなるという従来の問題点を克服できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明では、所定の非ハロゲン難燃剤を使用することで、難燃性と共に高剛性を備えた非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物、及びこれから収得した成形品を提供する。
本発明は、上記の目的を達成するためのもので、a)ポリカーボネート樹脂、b)リン化合物、c)ガラス繊維、d)エチレン含有アクリル系樹脂、ならびにe)コア−シェルタイプのアクリル系及びブタジエン系樹脂のうち1種以上の樹脂、を含み、前記a)ポリカーボネート樹脂とb)リン化合物は芳香族タイプであることを特徴とする非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物を提供する。
また、本発明によれば、前記ポリカーボネート樹脂組成物で製造された成形品を提供する。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明では、ガラス繊維で補強されて、曲げ性及び表面平滑性などの剛性が改善されたポリカーボネート樹脂組成物に、難燃性を高める目的で難燃剤を配合する場合、剛性が悪くなるという従来の問題点を克服するように、特定の難燃剤と併用して適用することを技術的特徴とする。
具体的に、本発明では、a)ポリカーボネート樹脂、b)リン化合物、c)ガラス繊維、d)エチレン含有アクリル系樹脂、ならびにe)コア−シェルタイプのアクリル系及びブタジエン系樹脂のうち1種以上の樹脂を含み、前記a)ポリカーボネート樹脂とb)リン化合物は芳香族タイプであることを特徴とする。
本発明によって提示される前記b)リン化合物は、一例として、下記の実施例で記載されたように、ハロゲン−非置換され、炭素原子数が1〜8であるアルキル、炭素原子数が6〜20であるアリール、炭素原子数が7〜12であるアラルキル基を有する芳香族ホスフェートであって、前記組成物の総重量を基準に5〜20重量%の範囲内で含むことができる。
前記芳香族ホスフェートは、一例として、芳香族モノホスフェートまたは芳香族ジホスフェートであってもよい。
このとき、前記芳香族モノホスフェートは、これに限定するものではいが、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレシルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、ジフェニルクレシルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェート、ジフェニル−2−エチルクレシルホスフェート、及びトリ−(イソプロピルフェニル)−ホスフェートを含む群から選択された1種以上であることを特徴とする。
特に、前記芳香族モノホスフェートは、トリフェニルホスフェート、トリクレシルホスフェート、及びジフェニルクレシルホスフェートの中から選択された1種以上であることが、物性改善の面においてより好ましい。
また、前記芳香族ジホスフェートは、これに限定するものではないが、下記化学式1または2で表記される化合物の中から選択される1種以上であることを特徴とする。
Figure 0005893722
(上記式において、Ar1〜Ar4は、互いに独立して、フェニル基、または炭素原子数1〜4であるアルキル基が1〜3個置換されたアリール基であり、Rは、フェニルまたはビスフェノールAであり、nは、1〜5の整数である。)
Figure 0005893722
これら芳香族モノホスフェート系と芳香族ジホスフェート系は、それぞれ、または配合して使用することができる。
前記リン化合物は、全体樹脂組成物において5〜20重量%で使用され、5重量%未満であると、難燃性が低下するという問題があり、20重量%を超えると、優れた難燃性を有するが、加工性が低下し、衝撃強度などの他の物性が低下するという問題が発生するため好ましくない。具体的な例として、5〜15重量%の範囲であるとよい。
また、前記d)エチレン含有アクリル系樹脂は、プラスチックの靱性を強化させ、付加的に流動性向上の特性を有するもので、前記組成物の総重量を基準に0.5〜10重量%の範囲内で含むことができる。
前記d)エチレン含有アクリル系樹脂は、エチレンの含量が過度に高いと、ポリカーボネート樹脂との相溶性に問題があり、エチレンの含量が過度に低いと、衝撃補強効果が低下するため、エチレンを、樹脂総重量%を基準に20〜60重量%、または15〜50重量%の範囲内で含むことができる。
前記d)エチレン含有アクリル系樹脂としては、例えば、エチレン−メチルアクリレート共重合体を使用することができる。また、前記エチレン含有アクリル系樹脂の使用量が、前記組成物の総重量を基準に0.5重量%未満であると、靱性強化の効果がなく、10重量%を超えると、全体的な剛性の低下を起こすため、0.5〜10重量%、または0.5〜5重量%の範囲であるとよい。
さらに、前記e)コア−シェルタイプのアクリル系またはブタジエン系樹脂は、ガラス繊維強化されたポリカーボネート樹脂の衝撃強度を強化させ、プラスチックの圧縮及び曲げに対する抵抗力を増進させて、寸法安定性を高めるためのものである。一例として、コア−シェル構造を有するシリコン−アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、およびアクリル系ゴムからなる群から選択された1種以上を、前記組成物の総重量を基準に1重量%未満であると、衝撃強化の効果がなく、10重量%を超えると、組成物全体に剛性の低下を起こすため、1〜10重量%、または1〜5重量%の範囲内で含むことができる。
本発明で使用される前記a)ポリカーボネート樹脂は、これに限定するものではないが、二価フェノール化合物とホスゲンまたは炭酸ジエステルとの非ハロゲン芳香族重合体であって、溶融指数(300℃、1.2kg)が3〜30g/10分以下、または10〜22g/10分であるものを使用することが良い。このとき、溶融指数が30g/10分を超える場合、衝撃性、靱性、耐化学性が低下する。
前記a)ポリカーボネート樹脂は、全体樹脂組成物において30重量%未満であると、樹脂との結合力が悪くなるため、耐衝撃性及び美麗な外観を得るのに困難があり、80重量%を超えると、要求される剛性を得るのに困難があるため、30〜80重量%、または39〜69重量%の範囲で使用することができる。
これらa)ポリカーボネート樹脂を補強するc)ガラス繊維としては、これに限定するものではないが、長さが2〜5mmで、断面の縦横比(aspect ratio)が2〜10であり、エポキシシランで表面処理された繭(cocoon)またはフラット(flat)タイプであることが、曲げ特性及び表面平滑性の改善の面を考慮する時に、より好ましい。前記断面の縦横比は、ガラス繊維の断面の平均幅をガラス繊維の断面の厚さで割って算定されたことを定義する。
上述したように、ポリカーボネート樹脂との結合力が向上した繭(cocoon)またはフラット(flat)タイプの扁平ガラス繊維を使用することによって、高分子間において非常に強い結合力を維持して、ポリカーボネート樹脂組成物の剛性を補完し、曲げ特性と表面平滑性を向上させることができる。
このとき、ガラス繊維の長さを2〜5mmに限定した理由は、ガラス繊維の長さが過度に短いと、外観が秀麗で変形は少ないが、剛性及び衝撃特性が顕著に低下し、ガラス繊維の長さが長いと、剛性と衝撃特性は良くなるが、外観にガラス繊維の突出及び変形が激しくなるため、具体的な例として、2〜4mmの範囲内であるとよい。
また、断面の縦横比(aspect ratio)に該当する平均幅に対する厚さの比を2〜10に限定した理由は、断面の高い幅/厚さの割合によって曲げ特性、表面平滑性を増大させて、薄膜製品のプラスティック加工時に、堅固な枠を作製可能にするためであり、具体的な例として、2〜4の範囲内であるとよい。
実際に、従来の円筒状の一般ガラス繊維を使用した場合(比較例1〜2、追加実験例1〜2など参照)に比べて、表面積が広く、エポキシシラン系物質で含浸するなどの方式により表面処理を行うことによって、ポリカーボネート樹脂との結合力に優れる効果まで共に提供することができる。
さらに、ガラス繊維の比重は、2〜3であることが好ましい。
特に、本発明においてガラス繊維の表面処理は、エポキシシランを使用することが好ましい。下記実施例で確かめたように、アミノシランで処理された比較例1〜2に比べて、エポキシシランで処理された実施例1〜6の場合に、衝撃強度及び引張強度の改善効果を確認することができた。
このようなガラス繊維は、二軸押出機のサイドフィーダー(side feeder)に、組成物を構成する全体単量体総重量を基準に, 10重量%未満であると、要求される剛性を得ることができず、50重量%を超えると、流れ性及びポリカーボネート樹脂との結合力が悪くなって加工温度が高くなるため、所望の耐衝撃性及び美麗な外観を得るのに困難があるので, 10〜50重量%、または25〜50重量%の範囲で投入することができる。
さらに、本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、樹脂組成物の流れ性の向上及び衝撃の低下を防止するためのものとして、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、及びポリウレタン系エラストマーの中から選択された1種以上のエラストマー樹脂(f)を、組成物を構成する全体単量体総重量を基準に、1重量%未満であると、流れ性向上の効果がなく、10重量%を超えると、耐熱性の低下が発生し、ポリカーボネートと熱可塑性エラストマー重合体の固化速度の違いによって製品の取り出しに問題が発生し、ウェルドライン(weld line)での機械的特性が低下するため、1〜10重量%、または1〜5重量%の範囲内でさらに含むことで、流動性を補強することができる。
一例として、前記ポリカーボネート樹脂組成物は、a)ポリカーボネート樹脂30〜80重量%、b)リン化合物5〜20重量%、c)エポキシシラン処理されたガラス繊維10〜50重量%、d)エチレン含有アクリル系樹脂0.5〜10重量%、及びe)コア−シェルタイプのアクリル系またはブタジエン系樹脂のうち1種以上の樹脂1〜10重量%で構成され、総100重量%を満足するものであるとよい。
他の一例として、前記ポリカーボネート樹脂組成物は、a)ポリカーボネート樹脂30〜80重量%、b)リン化合物5〜20重量%、c)エポキシシラン処理されたガラス繊維10〜50重量%、d)エチレン含有アクリル系樹脂0.5〜10重量%、e)コア−シェルタイプのアクリル系またはブタジエン系樹脂のうち1種以上の樹脂1〜10重量%、及びf)エラストマー樹脂1〜10重量%で構成され、総100重量%を満足するものであるとよい。
本発明に係るポリカーボネート樹脂組成物には、滴下防止剤、着色剤、潤滑剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、及びカップリング促進剤などから選択された1種以上を、全体樹脂組成物の総重量を基準に0.01〜10重量部、または0.05〜5重量部の範囲内で含めて、様々な用途に応用することができる。
本発明に係る前記樹脂組成物は、流動性に優れ、外観の表面品質と曲げに対して優れ、高衝撃、強靱性と共に難燃性を有するポリカーボネート樹脂組成物を提供できるので、スマートフォン、タブレットPC、ノートパソコンPC 、TVなどの外装部品のように、難燃性及び高剛性を必要とする製品に適用することができる。
このように収得された本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、これに限定するものではないが、230〜300℃、または250〜290℃の温度条件で押出して、ペレットに製造することができる。
本発明によれば、流動性、外観の表面品質、及び曲げ性に優れ、また、高衝撃、強靱性と共に難燃性を有するポリカーボネート樹脂組成物を提供する効果がある。
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明が実施例により限定されるものではない。
[実施例]
本発明の実施例及び比較例での各成分に対して含量及び物性を共に整理した表1,2などで使用した略号は、それぞれ次のことを意味する。
(A):ポリカーボネート樹脂であって、(A)1は、溶融指数が10g/10分のビスフェノールAポリカーボネート樹脂で、(A)2は、溶融指数が22g/10分のビスフェノールAポリカーボネート樹脂で、そして、(A)3は、溶融指数が30g/10分のビスフェノールAポリカーボネート樹脂である。
(B):リン化合物であって、ADEKA社のビスフェノールAジホスフェート(Bis−phenol A diphosphate)を使用した。
(C):ガラス繊維であって、(C)1は、チョップ(chop)長さ3mmで、断面の縦横比(平均幅/厚さの比)が4であり、エポキシシランで含浸によって表面処理したフラットタイプのガラス繊維であり、(C)2は、チョップ長さ3mmで、断面の縦横比が2であり、エポキシシランで表面処理した繭タイプのガラス繊維であり、(C)3は、チョップ長さ3mmで、アミノシランで表面処理された一般の円筒状のガラス繊維である。
(D):エチレンメチルアクリレート共重合体であって、デュポン(DuPont)社のElvaloy 1330ACを使用した。
(E):コア−シェル構造の衝撃補強剤であって、シリコン−ビニル系がコア−シェル構造をなしているシリコン−アクリル系衝撃補強剤(製品名:LG化学 SIM 100)を使用した。
(F)熱可塑性エラストマー重合体であって、LG化学のKeyflex BT 1155Dを使用した。
[実施例1〜6及び比較例1と2]
上述した成分を下記表1に開示された含量比によって二軸押出機に投入し、サイドフィーダーに(C)成分を投入した後に、270℃で溶融及び混練し、ペレットを製造した。
ペレットを、射出機を用いて射出させて、物性試片のための1/8"の厚さの試片を作製し、各試片を、以下の試験方法によって試験した後、その結果を次の表1に共に整理した。
<測定項目>
引張強度:室温で5mm/secの速度を有するUTMを使用して、ASTM D638に準拠して測定した。
曲げ強度及び曲げ弾性率:ASTM D790に準拠して測定した。
衝撃強度:1/8”の厚さの試片を、23℃、ASTM D256に準拠して測定した。
流動性(流動指数、Spiral):MIとスパイラルフロー(spiral flow)の二つの方法により測定した。
このうち、MIは、ASTM D1238に準拠して、300℃で、荷重が2.16kgである時に、10分間測定される重さをgで測定した。スパイラル(Spiral)は、280℃で、2mmの厚さに射出して、射出長さを測定した。
難燃度:UL94バーチカル(vertical)方法により、1.0mmの厚さで測定した。
表面品質及び曲げ特性:成形品の外観表面は、一等級(良好)から5等級(不良)まで、視覚的、触覚的、そして電子顕微鏡を用いて総合的に評価した。等級の基準は、ガラス繊維を使用していない素材の外観を1等級とした。
Figure 0005893722
上記表1を通じて、本発明に係る熱可塑性樹脂に該当する実施例1〜6は、流れ性に優れ、且つ耐衝撃性と靱性が強化され、優れた表面の外観状態だけでなく、優れた難燃性を有することを確認できた。
特に、実施例1〜6は、繭(cocoon)タイプ、またはフラット(flat)タイプのガラス繊維を使用することによって、アミノシランで表面処理された一般のガラス繊維(C3に相当)を使用した表1内の比較例1及び2に比べて、同一含量を補強する時、高い引張強度、曲げ弾性率を示し、流動性、表面平滑性、曲げ特性において優れた特性を示した。これは、本発明で使用した扁平ガラス繊維が、同一含量において、一般の円筒状のガラス繊維に比べて投入されるガラス繊維の個数が少なく、マトリックス樹脂との接触面積が高いので現れる現象と見られる。
[追加実験例1〜6]
本発明の追加実験例において、各成分に対して含量及び物性を共に整理した表2で追加使用した略号は、それぞれ次のことを意味する。
(G)は、本記載において適用されたリン化合物以外の難燃剤であって、
(G)1は、ホスファゼン(Phosphazene)難燃剤、
(G)2は、金属塩系難燃剤として、ジフェニルスルホンスルホン酸カリウム(Potassium di−phenyl Sulfone sulfonate)、そして、
(G)3は、ハロゲン系難燃剤として、トリブロモフェニル−末端テトラブロモビスフェノールAカーボネートオリゴマ(Tribromophenyl−terminated tetrabromobisphenol−A carbonate oligomer)をそれぞれ使用した。
また、下記表2に提示した組成及び成分を使用して、追加実験例1〜6を作製し、測定した物性値を下記表2に整理した。
Figure 0005893722
前記表1で提示した比較例2において、(f)成分の追加による補強効果の改善を立証できなかった。しかし、前記表2で分かるように、適正ガラス繊維と共に(f)成分を投入した追加実験例1の場合、(f)成分を追加することによって補強効果を極大化した特性を立証した。
また、表2で、追加実験例2及び3において、一般の円筒状のガラス繊維を適用する場合、同一含量を補強する時、実施例2〜6より低い引張強度、曲げ弾性率を示し、流動性、表面平滑性、曲げ特性が低下する特性を示した。これは、本発明で使用した扁平ガラス繊維が、同一含量において、一般の円筒状のガラス繊維に比べて投入されるガラス繊維の個数が少なく、マトリックス樹脂との接触面積が高いので現れる現象と見られる。
また、実施例2のリン化合物であるビスフェノールAジホスフェートを使用する代わりに、ホスファゼン難燃剤、金属塩系難燃剤、ハロゲン系難燃剤を使用して特性を比較した追加実験例4,5,6の場合、優れた難燃性を有するが、樹脂の流れ性及び流動性が減少し、且つ、引張/曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度が低下する特性を示し、外観及び表面平滑性もまた低下する特性を示した。

Claims (18)

  1. a)ポリカーボネート樹脂、b)リン化合物、c)ガラス繊維、d)エチレン含有アクリル系樹脂、ならびにe)コア−シェルタイプのアクリル系及びブタジエン系樹脂のうち1種以上の樹脂を含み、
    前記a)ポリカーボネート樹脂は芳香族樹脂であり、前記b)リン化合物は芳香族化合物であり、前記d)エチレン含有アクリル系樹脂は、エチレンを20〜60重量%の範囲内で含むアクリル系樹脂であることを特徴とする、非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  2. 前記b)リン化合物は、ハロゲンで置換されず、かつ、炭素原子数が1〜8であるアルキル基、炭素原子数が6〜20であるアリール基、および炭素原子数が7〜12であるアラルキル基からなる群から選択される1以上を有する芳香族ホスフェートであることを特徴とする、請求項1に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  3. 前記b)リン化合物は、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレシルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、ジフェニルクレシルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェート、ジフェニル−2−エチルクレシルホスフェート、及びトリ−(イソプロピルフェニル)−ホスフェートを含む群から選択された1以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  4. 前記b)リン化合物は、トリフェニルホスフェート、トリクレシルホスフェート、及びジフェニルクレシルホスフェートの中から選択された1種以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  5. 前記b)リン化合物は、下記化学式1または2で表記される化合物の中から選択される1種以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
    Figure 0005893722
    (上記式1において、Ar1〜Ar4は、互いに独立して、フェニル基、または炭素原子数1〜4であるアルキル基が1〜3個置換されたアリール基であり、Rは、フェニレンまたは4,4’−(プロパン−2,2−ジイル)ジフェニルであり、nは、1〜5の整数である。)
    Figure 0005893722
  6. 前記b)リン化合物は、前記組成物の総重量を基準に5〜20重量%の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  7. 前記d)エチレン含有アクリル系樹脂は、前記組成物の総重量を基準に0.5〜10重量%の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  8. 前記e)コア−シェルタイプのアクリル系またはブタジエン系樹脂は、コア−シェル構造を有する、シリコン−アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、およびアクリル系ゴムからなる群から選択された1種以上であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  9. 前記e)コア−シェルタイプのアクリル系またはブタジエン系樹脂は、前記組成物の総重量を基準に1〜10重量%の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  10. 前記a)ポリカーボネート樹脂は、二価フェノール化合物とホスゲンまたは炭酸ジエステルとの非ハロゲン芳香族重合体であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  11. 前記a)ポリカーボネート樹脂は、溶融指数(300℃、1.2kg)が3〜30g/10分以下であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  12. 前記a)ポリカーボネート樹脂は、前記組成物の総重量を基準に30〜80重量%の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  13. 前記c)ガラス繊維は、長さが2〜5mmで、断面の縦横比(aspect ratio)が2〜10であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  14. 前記c)ガラス繊維は、繭(cocoon)またはフラット(flat)タイプであることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  15. 前記c)ガラス繊維は、前記組成物の総重量を基準に10〜50重量%の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  16. 前記ポリカーボネート樹脂組成物は、f)エラストマー樹脂をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  17. 前記組成物は、滴下防止剤、着色剤、潤滑剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、及びカップリング促進剤から選択された1種以上を、前記組成物の総100重量部を基準に0.01〜10重量部の範囲内で更に含むことを特徴とする、請求項1〜16のいずれか1項に記載の非ハロゲン難燃性高剛性ポリカーボネート樹脂組成物。
  18. 請求項1〜17のいずれか1項のポリカーボネート樹脂組成物で製造された成形品。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014065519A1 (ko) * 2012-10-24 2014-05-01 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 수지 조성물
US10017640B2 (en) * 2013-03-08 2018-07-10 Covestro Llc Halogen free flame retarded polycarbonate
WO2015074233A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Bayer Material Science (China) Co., Ltd. Glass-fibre reinforced polycarbonate composition
US9617457B2 (en) * 2014-03-14 2017-04-11 Covestro Deutschland Ag Thermally conductive thermoplastic compositions featuring balanced processability
US10731290B2 (en) 2014-06-13 2020-08-04 Csir Liquid flame retardant composition
KR101779188B1 (ko) 2014-09-05 2017-09-15 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물
WO2016089139A1 (ko) * 2014-12-04 2016-06-09 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 이의 성형품
KR20160067714A (ko) 2014-12-04 2016-06-14 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 물품
WO2016089138A1 (ko) * 2014-12-04 2016-06-09 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 이의 성형품
WO2016089140A1 (ko) * 2014-12-04 2016-06-09 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 이의 성형품
KR101685665B1 (ko) 2014-12-04 2016-12-12 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물
WO2016108539A1 (ko) * 2014-12-31 2016-07-07 삼성에스디아이 주식회사 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101935087B1 (ko) 2014-12-31 2019-01-03 롯데첨단소재(주) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
CN104804397B (zh) * 2015-04-28 2016-11-30 上海锦湖日丽塑料有限公司 具有低翘曲度的增强聚碳酸酯树脂及其制备方法
CN106467661A (zh) * 2015-08-21 2017-03-01 汉达精密电子(昆山)有限公司 聚碳酸酯树脂组合物及其产品
CN106566220A (zh) * 2015-10-13 2017-04-19 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种高耐侯玻璃纤维增强pc材料及其制备方法
CN106566218A (zh) * 2015-10-13 2017-04-19 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种无卤阻燃抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法
CN105295344A (zh) * 2015-12-04 2016-02-03 五行材料科技(江苏)有限公司 一种阻燃性的聚碳酸酯增强高模量模塑组合物
FR3053044B1 (fr) * 2016-06-23 2019-11-01 Arkema France Composition comprenant un materiau fibreux, un polymere a etages et un polymere (meth)acrylique, son procede de preparation, son utilisation et composite comprenant celle-ci
FR3053045B1 (fr) 2016-06-23 2020-06-19 Arkema France Preforme, son procede de preparation, son utilisation et composite comprenant celle-ci
KR102005156B1 (ko) * 2016-12-30 2019-08-01 롯데첨단소재(주) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
CN108624006B (zh) * 2017-03-26 2022-03-11 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种高流动玻纤增强阻燃pc/pbt合金材料及其制备方法
US11505696B2 (en) 2017-04-25 2022-11-22 Sabic Global Technologies B.V. Non-bromine, non-chlorine flame retardant, glass filled polycarbonate with improved multi-axial impact strength
JP7363042B2 (ja) * 2019-02-12 2023-10-18 コニカミノルタ株式会社 樹脂組成物、その製造方法及び成形品
CN112745658B (zh) * 2019-10-30 2022-12-13 中国石油化工股份有限公司 一种玻纤增强tpu材料及其制备方法
KR102347830B1 (ko) * 2019-10-31 2022-01-05 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
CN111823675B (zh) * 2020-07-29 2022-02-15 西南科技大学 一种基于pmma/pc的复合板及其制备方法、应用
CN112876830A (zh) * 2021-01-20 2021-06-01 金旸(厦门)新材料科技有限公司 一种透明玻纤增强阻燃pc材料及其制备方法
KR20230070864A (ko) 2021-11-15 2023-05-23 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010009104A (ko) * 1998-07-10 2001-02-05 유현식 난연성 열가소성 수지조성물
JP4384330B2 (ja) * 2000-04-11 2009-12-16 出光興産株式会社 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物
US7799855B2 (en) * 2001-11-12 2010-09-21 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant thermoplastic polycarbonate compositions, use and method thereof
JP2003155416A (ja) 2001-11-22 2003-05-30 Teijin Chem Ltd 難燃性熱可塑性樹脂組成物およびその射出成形品
JP4378130B2 (ja) * 2003-07-29 2009-12-02 帝人化成株式会社 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物
JP4664001B2 (ja) 2004-04-07 2011-04-06 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物およびその成形体
DE102006006167A1 (de) * 2005-04-06 2006-10-12 Lanxess Deutschland Gmbh Formmassen auf Basis eines thermoplastischen Polycarbonats
JP5085862B2 (ja) * 2005-12-07 2012-11-28 帝人化成株式会社 フラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物およびフラットパネルディスプレイ固定枠
KR100838451B1 (ko) * 2005-12-30 2008-06-16 제일모직주식회사 내열도가 높고, 내충격성이 우수한 난연성 폴리카보네이트수지 조성물
KR101154467B1 (ko) * 2007-11-21 2012-06-13 주식회사 엘지화학 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물
WO2014065519A1 (ko) * 2012-10-24 2014-05-01 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 수지 조성물

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