KR20140146772A - Retardant polycarbonate resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 난연 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단면의 종횡비(aspect ratio)가 큰 플랫(flat) 타입의 유리섬유와 비중이 낮으면서 강도가 강한 탄소섬유를 하이브리드(hybrid)로 폴리카보네이트 수지를 강화하여 기존의 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지보다 강성 및 유동성을 향상시키고 동시에 인계 난연제와 무기물을 동시에 적용함으로써 우수한 충격강도, 내열성, 전기적 특성 및 난연성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a flame retardant polycarbonate resin composition, and more particularly to a flame retardant polycarbonate resin composition comprising a flat type glass fiber having a high aspect ratio in cross section and a carbon fiber having a low specific gravity and having high strength, The present invention relates to a polycarbonate resin composition having an excellent impact strength, heat resistance, electrical characteristics and flame retardancy by enhancing rigidity and fluidity and simultaneously applying a phosphorus flame retardant and an inorganic material to a glass fiber reinforced polycarbonate resin by reinforcing a carbonate resin.
열가소성 수지 중 비스페놀 에이(Bisphenol A)의 폴리탄산에스테르 중합체인 폴리카보네이트는 뛰어난 기계적 특성, 내충격성, 치수안정성, 전기적 성질, 성형성을 가지며 넓은 온도 범위에서 그 물성을 유지할 수 있고 자기 소화성을 지닌 엔지니어링 플라스틱 소재로 다방면에 걸쳐 사용되고 있다.Polycarbonate, a polycarbonate polymer of bisphenol A in thermoplastic resins, has excellent mechanical properties, impact resistance, dimensional stability, electrical properties and moldability. It is capable of maintaining its physical properties over a wide temperature range, It has been used in various fields in plastic materials.
최근에는 전기전자 제품의 박막화와 경량화 추세가 진행되고 상대적으로 비용이 많이 드는 금속을 플라스틱으로 대체하려는 요구가 증가하면서 유리섬유가 보강된 폴리카보네이트 수지의 적용이 확대되고 있다.
Recently, as the trend of thinning and lightening of electric and electronic products is progressing and the demand for replacing relatively expensive metal with plastic is increasing, the application of glass fiber reinforced polycarbonate resin is expanding.
일반적으로 폴리카보네이트 수지에 유리섬유가 보강된 경우 인장/굴곡 강도, 인장/굴곡 탄성률, 내열도가 증가되어 높은 온도에서 지속적인 하중을 받는 제품에는 적당할지 모르나 다량의 유리섬유를 포함한 경우 유동성이 급격히 감소하므로 일반적인 성형시 유리 섬유의 표면 돌출에 의해 표면이 거칠어지고, 금속을 대체하기 위한 박막의 두께에서는 기계적 강도가 많이 부족하여 휴대용 전기 전자제품의 하우징 용도로 사용되기에는 여러 가지 제약이 따르게 된다.
In general, when glass fiber is reinforced with polycarbonate resin, tensile / flexural strength, tensile / flexural modulus, and heat resistance are increased, which may be suitable for products that are subjected to a continuous load at a high temperature. However, The surface of the glass fiber is roughly roughened by the surface protrusion of the glass fiber during general molding and the thickness of the thin film for replacing the metal is insufficient in mechanical strength to be used for the housing of the portable electric and electronic product.
또한, 제품이 점점 더 얇아지고 복잡한 구조로 변화함에 따라 유리섬유 보강 때문에 흐름방향과 흐름 직각방향의 수축 차이가 발생하게 되고 이로 인해 제품 성형시 변형이 발생하는 문제가 일어난다.
In addition, as the product becomes thinner and more complicated, the shrinkage difference occurs in the flow direction and in the direction perpendicular to the flow due to the glass fiber reinforcement, which causes deformation during product molding.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 단면의 종횡비(aspect ratio)가 큰 유리섬유를 첨가함으로써 유동성 감소폭이 현저히 작아지고, 수지의 흐름에 따른 유리섬유의 배향 효과가 적어 성형품이 휘거나 뒤틀어지는 문제점이 현저히 줄어들었고 외관품질 및 기계적 물성이 향상되었다.
In order to solve these problems, the addition of glass fibers having a large aspect ratio of the cross section remarkably reduces the fluidity reduction width, and the effect of the orientation of the glass fiber due to the flow of the resin is small, Appearance quality and mechanical properties were improved.
그러나 금속을 대체하기 위해서 필요한 박막의 높은 기계적 물성을 만족 시키기 위해서는 다량의 유리섬유가 필요하며 유리섬유 태생의 한계에 의해서 추가적인 개선은 불가능하다.
However, in order to satisfy the high mechanical properties of the thin film required to replace the metal, a large amount of glass fiber is required, and further improvement is not possible due to the limitation of glass fiber production.
다량의 유리섬유로 보강된 폴리카보네이트 수지는 유리섬유의 높은 비중에 의해서 휴대용 전기전자 제품의 무게를 증가시킨다. 따라서, 기존의 유리섬유 보강 폴리카보네이트 수지 조성물보다 우수한 인장/굴곡 강도, 인장/굴곡 탄성률, 유동성 및 비중을 낮추기 위한 추가적인 개선이 과제로 남아 있다.
The polycarbonate resin reinforced with a large amount of glass fiber increases the weight of the portable electric / electronic product due to the high specific gravity of the glass fiber. Therefore, further improvement for lowering tensile / flexural strength, tensile / flexural modulus, flowability and specific gravity than conventional glass fiber reinforced polycarbonate resin compositions remains a challenge.
또한 광범위한 용도 및 발열량이 많은 전자 제품에 사용되기 때문에, 폴리카보네이트에 난연제를 사용하여 난연성을 부여하는 것이 바람직하다. 그러나 제품이 얇아지고 경량화되는 추세에 있어, 현재 구현된 유리섬유 보강 폴리카보네이트 수지의 난연성이 전기, 전자 제품 용도에 부족한 경우가 발생하고 있어 그 적용에 제약이 따르고 있다.
In addition, since it is used for electronic products having a wide range of applications and a large amount of heat, it is preferable to impart flame retardancy to the polycarbonate by using a flame retardant. However, as the product becomes thinner and lighter, the flame retardancy of the currently implemented glass fiber reinforced polycarbonate resin is insufficient for use in electric and electronic products, and its application is restricted.
이러한 문제를 해결하기 위해 사용되고 있는 브롬화 및 염소화 난연제는 연소시에 발생하는 가스가 인체에 유해하며, 이러한 인체 유해성으로 인해 법률적인 제약이 증가하고 있고, 브롬화 및 염소화 난연제로부터 발생하는 불순물 또는 부산물이 폴리카보네이트의 제조 및 용도 관련 장비를 부식시킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
Brominated and chlorinated flame retardants used to solve these problems are harmful to the human body due to the harmful gas generated during the combustion, and legal restrictions are increasing due to human harm, and impurities or byproducts generated from the brominated and chlorinated flame retardants are poly It is undesirable because it can corrode the equipment and related equipment of the carbonate.
따라서, 인계 난연제를 사용하게 되는데 난연성을 높이기 위해 증량할 경우 난연성은 개선되나 충격, 내화학성, 내열성 등의 급격한 감소가 일어나고, 또 다른 난연제의 일종인 금속염계 난연제 사용시 난연제의 난연 메커니즘의 태생적 한계에 의해 난연성의 향상에 한계가 있다.
Therefore, when phosphorus flame retardant is used to increase the flame retardancy, the flame retardancy is improved but the impact, chemical resistance, heat resistance and the like are drastically reduced, and when the metal flame retardant, which is one kind of flame retardant, is used, The improvement of the flame retardancy is limited.
그러므로 기존의 유리 섬유 보강 난연 폴리카보네이트 수지 조성물에서 난연성의 향상을 위한 수지 조성물에 대한 발명이 아직 과제로 남아 있다.
Therefore, an invention for a resin composition for improving flame retardancy in a conventional glass fiber reinforced flame retardant polycarbonate resin composition still remains as a problem.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 제품의 경량화 추세에 발맞추기 위해 일반적인 유리섬유 대신에 유리섬유 단면의 종횡비(aspect ratio)가 큰 특별한 유리섬유를 사용하고, 거기에 유리섬유보다 비중이 낮으면서 강도가 강한 탄소섬유를 하이브리드로 강화함으로써, 기존 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지보다 강성 및 유동성 향상과 비중을 감소시키며, 비할로겐계 난연제로서 방향족 포스페이트와 무기물을 동시에 적용하여 1.2mm 이하에서 V-0의 우수한 난연성을 갖는 난연 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the problems of the prior art as described above, in order to keep pace with the tendency of the product to be lightweight, special glass fibers having a large aspect ratio of glass fiber cross-section are used in place of general glass fibers, By strengthening the carbon fibers with low specific gravity and high strength by hybrid, it improves rigidity and fluidity and specific gravity more than conventional glass fiber reinforced polycarbonate resin. It also applies aromatic phosphate and inorganic material as non-halogen flame retardant, V-0 < / RTI > of the flame retardant polycarbonate resin composition.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 플랫(flat) 타입의 유리섬유, (C) 탄소섬유, (D) 방향족 포스페이트, 및 (E) 무기물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
In order to attain the above object, the present invention provides a method for producing an optical fiber comprising (A) a polycarbonate resin, (B) flat type glass fiber, (C) carbon fiber, (D) aromatic phosphate, and (E) And a flame retardant polycarbonate resin composition.
이하 본 기재의 유리섬유와 탄소섬유를 하이브리드로 강화된 난연 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the flame retardant polycarbonate resin composition reinforced with the glass fiber and the carbon fiber of the present invention will be described in detail.
난연 폴리카보네이트 수지 조성물은 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 플랫(flat) 타입의 유리섬유, (C) 탄소섬유, (D) 방향족 포스페이트, 및 (E) 무기물을 포함하여 이루어지는 것일 수 있다.
The flame-retardant polycarbonate resin composition may be one comprising (A) a polycarbonate resin, (B) a flat type glass fiber, (C) a carbon fiber, (D) an aromatic phosphate, and (E) an inorganic material.
구체적인 예로, 상기 난연 폴리카보네이트 수지 조성물은 (A) 폴리카보네이트 수지 35~80중량%; (B) 플랫(flat) 타입의 유리섬유 5~40 중량%; (C) 탄소섬유 5~40중량%; (D) 방향족 포스페이트 5~20중량%; 및 (E) 무기물 2~5중량%;를 포함하여 이루어지는 것일 수 있다.
As a specific example, the flame-retardant polycarbonate resin composition comprises (A) 35 to 80% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 40% by weight of a flat type glass fiber; (C) 5 to 40% by weight of carbon fibers; (D) 5 to 20% by weight of aromatic phosphate; And (E) 2 to 5% by weight of an inorganic material.
(A) 폴리카보네이트 수지(A) Polycarbonate resin
본 기재의 폴리카보네이트 수지는 2가 페놀 화합물과 포스겐 또는 탄산 디에스테르의 중합체일 수 있다. 일례로 2가 페놀 화합물과 포스겐 또는 탄산 디에스테르의 할로겐-프리(halogen-free) 방향족 중합체일 수 있다.The polycarbonate resin of the present invention may be a polymer of a divalent phenol compound and a phosgene or carbonic acid diester. For example, a bivalent phenolic compound and a halogen-free aromatic polymer of a phosgene or carbonic acid diester.
용융지수가 일례로 3 내지 30g/10분(300℃, 1.2kg), 5 내지 25g/10분(300℃, 1.2kg) 또는 10 내지 22g/10분(300℃, 1.2kg)인 것을 사용하는 것이 좋다. 이 때 용융지수가 상기 범위 내일 경우에 충격성, 인성, 내화학성의 향상 효과가 있다.(300 DEG C, 1.2 kg), 5 to 25 g / 10 minutes (300 DEG C, 1.2 kg) or 10 to 22 g / 10 minutes (300 DEG C, 1.2 kg) It is good. When the melt index falls within the above range, impact resistance, toughness and chemical resistance are improved.
상기 폴리카보네이트 수지는 일례로 전체 난연 폴리카보네이트 수지 조성물 중에 35~80중량%, 35~75중량% 또는 30~75중량% 사용되며, 35중량% 미만이면 수지와의 결합력이 나빠져 내충격성 및 미려한 외관을 얻는데 어려움이 있고, 80중량%를 초과하면 요구되는 강성을 얻는데 어려움이 있다.
The polycarbonate resin is used in an amount of 35 to 80% by weight, 35 to 75% by weight or 30 to 75% by weight in the entire flame retardant polycarbonate resin composition. If it is less than 35% by weight, , And when it exceeds 80% by weight, it is difficult to obtain required rigidity.
(B) (B) 플랫flat (( flatflat ) 타입의 유리섬유) Type of glass fiber
본 기재의 플랫(flat) 타입의 편평 유리섬유는 폴리카보네이트 수지 조성물의 강성을 보완하고 휨 특성과 표면 평활성을 향상시키기 위해 첨가된 것으로, 고분자 사이에서는 매우 강한 결합력을 유지하여 강성을 향상시키고 단면의 종횡비((평균 너비/두께 비, aspect ratio)가 큰 비율로 인해 휨특성, 표면 평활성을 증대시켜 박막 제품의 플라스틱 가공시 단단한 틀이 제작될 수 있도록 한다.The flat flat glass fiber of the present invention is added to improve the rigidity of the polycarbonate resin composition and to improve the flexural characteristics and the surface smoothness. The flat glass fiber of the present invention maintains a very strong bonding force between the polymers, As the ratio of aspect ratio (average width / thickness ratio, aspect ratio) is increased, the bending property and the surface smoothness are increased, so that a rigid frame can be produced in the plastic processing of thin film products.
또한 기존의 원통형 일반 유리섬유 대비 표면적이 넓고 에폭시 실란계 물질로 표면 처리함으로써 폴리카보네이트와의 결합력이 우수한 유리섬유를 사용한다.In addition, glass fiber is used which has a large surface area compared to the conventional cylindrical general glass fiber and has excellent bonding strength with polycarbonate by surface treatment with an epoxy silane-based material.
본 기재에 의한 유리섬유는 일례로 길이가 2 내지 5mm이고, 단면의 종횡비(aspect ratio)가 2 내지 10이고, 에폭시 실란으로 표면 처리된 것을 사용한다.The glass fiber according to the present invention is, for example, one having a length of 2 to 5 mm, an aspect ratio of 2 to 10, and a surface treated with an epoxy silane.
본 기재의 유리섬유는 일례로 전체 난연 폴리카보네이트 수지 조성물 중에 5~40중량%, 5~35중량% 또는 7~35중량%로 사용되며, 5중량% 미만이면 요구되는 강성이 나타나지 않고, 40중량%를 초과하면 흐름성 및 PC와의 결합력이 나빠져 가공온도가 높아지고 원하는 내충격성 및 미려한 외관을 얻는데 어려움이 있다.
The glass fiber of the present invention is used in an amount of 5 to 40 wt%, 5 to 35 wt%, or 7 to 35 wt% in the entire flame retardant polycarbonate resin composition. When the glass fiber is less than 5 wt%, the required stiffness is not exhibited. %, The flowability and the bonding force with the PC deteriorate, resulting in a high processing temperature and difficulty in obtaining a desired impact resistance and a beautiful appearance.
(C) (C) 탄소섬유Carbon fiber
본 기재의 탄소섬유는 유리섬유로 보강된 폴리카보네이트 수지 조성물의 강성을 보완하고 유동성과 외관 표면 품질을 향상시키며 비중을 감소 시키기 위해 첨가된 것으로, 고분자 사이에서는 매우 강한 결합력을 유지하여 강성을 향상시켜 박막 제품의 플라스틱 가공시 단단한 틀이 제작될 수 있도록 한다. 또한 우레탄 물질로 표면 처리함으로써 폴리카보네이트와의 결합력이 우수한 탄소섬유를 사용한다.The carbon fiber of the present invention is added to complement the rigidity of the polycarbonate resin composition reinforced with glass fiber and to improve the fluidity and appearance surface quality and to reduce the specific gravity. Allows the production of rigid molds for plastic processing of thin film products. Further, carbon fibers having excellent bonding strength with polycarbonate are used by surface treatment with a urethane material.
본 기재에 의한 탄소섬유는 일례로 길이가 2 내지 10mm이고 우레탄으로 처리된 ? 탄소섬유를 사용한다.
The carbon fiber according to the present invention is, for example, a carbon fiber having a length of 2 to 10 mm and treated with urethane. Carbon fiber is used.
본 기재의 탄소섬유는 일례로 전체 난연 폴리카보네이트 수지 조성물 중에 5~40중량%, 5~37중량% 또는 7~37중량%로 사용되며, 5중량% 미만이면 요구되는 강성이 나타나지 않고, 40중량%를 초과하면 흐름성 및 폴리카보네이트와의 결합력이 나빠져 가공온도가 높아지고 충격 및 인성의 저하를 일으킨다.
The carbon fiber of the present invention is used in an amount of 5 to 40% by weight, 5 to 37% by weight or 7 to 37% by weight in the entire flame retardant polycarbonate resin composition. When the amount is less than 5% by weight, %, The flowability and the bonding force with polycarbonate are deteriorated, and the processing temperature is increased, and the impact and toughness are lowered.
(D) 방향족 (D) aromatic 포스페이트Phosphate
본 기재는 폴리카보네이트 수지 조성물에 난연성을 부여하기 위해 방향족 포스페이트를 포함할 수 있다.The present base material may contain an aromatic phosphate to impart flame retardancy to the polycarbonate resin composition.
상기 방향족 포스페이트는 방향족 모노포스페이트, 방향족 디포스페이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 1종일 수 있다.The aromatic phosphate may be one selected from an aromatic monophosphate, an aromatic diphosphate or a mixture thereof.
방향족 모노포스페이트는 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리자이레일포스페이트, 크레실디페닐포스페이트 등의 트리아릴포스페이트; 및 옥틸디페닐포스페이트와 같은 트리알킬 아릴포스페이트 등으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 그 중에서 할로겐이 치환되지 않은 트리아릴포스페이트가 바람직하며, 특히 트리페닐포스페이트, 트리(4-메틸페닐)포스페이트, 트리(6-디메틸페닐)포스페이트가 더욱 바람직하다.
The aromatic monophosphate includes triaryl phosphate such as triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, triazylyl phosphate, and cresyldiphenyl phosphate; And trialkylaryl phosphate such as octyldiphenyl phosphate. Among them, triarylphosphate in which halogen is not substituted is preferable, and triphenylphosphate, tri (4-methylphenyl) Phosphate, tri (6-dimethylphenyl) phosphate are more preferable.
방향족 디포스페이트는 하기 화학식 1로 표현되는 화합물 또는 하기 화학식 2로 표현되는 펜타에리쓰리틸 디포스페이트(pentaerythrityl diphosphate) 등이 바람직하며, 상기 화합물에서 선택되는 화합물을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.The aromatic diphosphate is preferably a compound represented by the following formula (1) or pentaerythrityl diphosphate represented by the following formula (2), and the compounds selected from the above compounds may be used singly or in combination.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 식에서 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 페닐기 또는 1 내지 3개의 C1-C4알킬기로 치환된 아릴기이고, R은 페닐 또는 비스페놀 A이고, n은 1 내지 5의 정수이다.Wherein Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are each independently a phenyl group or an aryl group substituted with 1 to 3 C 1 -C 4 alkyl groups, R is phenyl or bisphenol A, and n is 1 to 5 It is an integer.
[화학식 2](2)
상기 방향족 모노포스페이트 또는 방향족 디포스페이트는 일례로 단독으로 또는 혼합하여 전체 난연 폴리카보네이트 수지 조성물 중에서 5~20중량%, 5~18중량% 또는 7~18중량%로 사용되며, 난연제인 방향족 포스페이트의 사용량이 5중량% 미만이면 난연성이 저하되는 문제점이 있고, 20중량%를 초과하면 난연성은 우수하나 가공성이 떨어지고 그리고 충격강도 등의 다른 물성이 저하되는 문제점이 있다.
The aromatic monophosphate or aromatic diphosphate is used in an amount of 5 to 20% by weight, 5 to 18% by weight, or 7 to 18% by weight in the entire flame retardant polycarbonate resin composition, alone or in combination. The amount of the aromatic phosphate If the amount is less than 5% by weight, the flame retardancy is deteriorated. If it is more than 20% by weight, the flame retardancy is excellent, but the workability is deteriorated and other properties such as impact strength are deteriorated.
(E) 무기물(E) Minerals
일반적으로 무기물은 폴리카보네이트의 강성을 높이고 플라스틱의 압축 및 휨에 대한 저항력을 증진시켜 치수 안정성을 높이는 첨가제로 사용되나, 본 기재에서는 난연성을 강화시키는 첨가물로 사용한다.
In general, the inorganic material is used as an additive to enhance the rigidity of the polycarbonate and increase the dimensional stability by improving resistance to compression and bending of the plastic. In the present invention, the inorganic material is used as an additive for enhancing the flame retardancy.
본 기재의 무기물은 일례로 전체 난연 폴리카보네이트 수지 조성물 중에 2~5중량%, 2~4중량% 또는 3~5중량%로 사용되며, 2중량% 미만이면 난연성 강화 특성 효과가 없고, 5중량%를 초과하면 유동성 및 충격강도 저하를 일으키고, 난연성 향상에도 크게 도움을 주지 못한다.
For example, the inorganic material may be used in an amount of 2 to 5 wt%, 2 to 4 wt%, or 3 to 5 wt% in the entire flame retardant polycarbonate resin composition. If less than 2 wt% , The flowability and the impact strength are lowered and the flame retardancy is not greatly improved.
이에 부합하는 무기물로는 탈크(talc), 마이카(mica), 규회석(vollastonite), 이산화티탄(TiO2), 황산바륨(BaSO4) 및 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되어 사용될 수 있다.
At least one selected from the group consisting of talc, mica, vollastonite, titanium dioxide (TiO 2 ), barium sulfate (BaSO 4 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ) Can be used.
이 외에도 본 기재의 폴리카보네이트 수지 조성물에는 적하방지제, 조색제, 윤활제, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링 강화제 등을 추가로 첨가하여 다양한 용도로 응용할 수 있다.
In addition, the polycarbonate resin composition of the present invention can be added to various applications by additionally adding a dripping inhibitor, a coloring agent, a lubricant, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant, and a coupling enhancer.
본 기재에 의한 난연 폴리카보네이트 수지 조성물은 휴대전화, 스마트 패드, 노트북 등과 같은 휴대용 개인 디지털 보조장치 또는 박막의 소형 전자전기 제품의 하우징에 적용될 수 있다.
The flame retardant polycarbonate resin composition according to the present invention can be applied to a portable personal digital assistant such as a mobile phone, a smart pad, a notebook or the like, or a housing of a thin electronic electronic product.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 기재에 따르면 플랫 타입의 유리섬유에 탄소섬유가 하이브리드로 강화된 폴리카보네이트 수지 조성물의 경우 유리섬유로만 강화된 수지 조성물과 비교해 보았을 때, 흐름성이 우수하면서 기계적 강도와 탄성율이 강화되고 표면의 외관 상태가 뛰어날 뿐만 아니라, 동시에 방향족 포스페이트와 무기물을 적용함으로써 우수한 난연성을 갖는 열가소성 수지를 제공할 수 있으므로 휴대전화, 스마트패드, 노트북 등과 같은 개인 디지털 보조장치 또는 박막의 소형 전자전기 제품의 하우징으로 사용 가능하다.
As described above, according to the present invention, in the case of a polycarbonate resin composition in which carbon fibers are hybrid-reinforced with glass fibers of a flat type, compared with a resin composition reinforced only with glass fibers, the flowability is excellent and the mechanical strength and elastic modulus A thermoplastic resin having excellent flame retardancy can be provided by simultaneously applying an aromatic phosphate and an inorganic material. Therefore, it is possible to provide a thermoplastic resin having excellent properties such as a personal digital assistant such as a mobile phone, a smart pad, a notebook or the like, It can be used as a housing of the product.
이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention within the scope and spirit of the following claims, Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.
[실시예][Example]
아래의 실시예 및 비교예에 있어서 약호는 다음의 내용을 의미한다.In the following Examples and Comparative Examples, the abbreviations mean the following.
(A)-1 ~ 3: 비스페놀 에이 폴리카보네이트((A) -1 to 3: Bisphenol A polycarbonate ( PCPC ))
용융지수가 10g, 22g 및 30g/10분의 방향족 폴리카보네이트를 사용하였다.An aromatic polycarbonate having a melt index of 10 g, 22 g and 30 g / 10 minutes was used.
(B) 유리섬유(B) glass fiber
Nittobo사의 촙(chop) 길이 3mm이고 단면의 종횡비(평균 너비/두께 비)가 4이며, 에폭시 실란으로 함침에 의해 표면 처리한 플랫 타입의 유리섬유를 사용하였다.Nittobo's chop length was 3 mm and the aspect ratio (average width / thickness ratio) of the cross section was 4, and a flat type glass fiber surface-treated by impregnation with epoxy silane was used.
(C) (C) 탄소섬유Carbon fiber
Zoltek사의 ? 길이 6mm이고, 우레탄으로 표면 처리된 탄소섬유를 사용하였다.Zoltek's? Length of 6 mm, and carbon fiber surface-treated with urethane.
(D) 방향족 (D) aromatic 포스페이트Phosphate
ADEKA사의 비스페놀-A 디포스페이트(bisphenol-A diphosphate)를 사용하였다.A bisphenol-A diphosphate of ADEKA Co. was used.
(E) 무기물(E) Minerals
Luzenac사의 95%가 3.3㎛이하의 입자 크기를 갖고 밀도가 2.78g/cm3이며, SiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3, CaO의 성분을 가진 탈크(Talc)를 사용하였다.
95% of Luzenac Co. used talc having a particle size of 3.3 μm or less and a density of 2.78 g / cm 3 and having components of SiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 and CaO.
실시예Example 1~6 1 to 6
각 성분들을 하기 표 1의 함량에 따라 280℃, 이축 압출기에서 용융/훈련하고 펠렛을 제조한 후, 사출기를 이용하여 물성 측정을 위한 시편을 제작하였고, 각 시편을 상기 시험방법에 의해 시험한 후 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Each component was melted / trained in a twin-screw extruder at 280 ° C. according to the contents in the following Table 1 to prepare pellets, and then specimens for the measurement of physical properties were prepared using an injection machine. Each specimen was tested by the above test method The results are shown in Table 1 below.
비교예Comparative Example 1~3 1-3
각 성분들을 하기 표 1의 함량에 따라 280℃, 이축 압출기에서 용융/훈련하고 펠렛을 제조한 후, 사출기를 이용하여 물성 측정을 위한 시편을 제작하였고, 각 시편을 상기 시험방법에 의해 시험한 후 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Each component was melted / trained in a twin-screw extruder at 280 ° C. according to the contents in the following Table 1 to prepare pellets, and then specimens for the measurement of physical properties were prepared using an injection machine. Each specimen was tested by the above test method The results are shown in Table 1 below.
[시험예][Test Example]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 시편의 물성 평가 방법은 다음 시험법에 의거하여 수행하였다.The properties of the specimens prepared in the above Examples and Comparative Examples were evaluated according to the following test methods.
* 인장강도: 실온에서 5mm/sec 의 속도를 갖는 Zwick UTM을 사용하여 ASTM D638에 의거하여 측정하였다.Tensile strength: Measured according to ASTM D638 using Zwick UTM at a rate of 5 mm / sec at room temperature.
* 굴곡강도 및 굴곡탄성률: ASTM D790에 의거하여 측정하였다.Flexural Strength and Flexural Modulus: Measured according to ASTM D790.
* 유동성(용융지수): 용융지수는 ASTM D1238에 의거하여 300℃에서 하중이 2.16kg 일 때 10분간 측정되는 무게를 g으로 측정하였다.* Flowability (melt index): The melt index was measured in grams for 10 minutes at a load of 2.16 kg at 300 ° C in accordance with ASTM D1238.
* 난연도: Underwriters Laboratories의 UL94 vertical 방법으로 1.2mm의 두께에서 측정하였다.* Flame retardancy: measured by Underwriters Laboratories' UL94 vertical method at a thickness of 1.2 mm.
* 표면품질: 성형품의 외관 표면품질은 1등급(양호)에서 5등급(불량)까지 시각적, 촉각적 그리고 전자현미경을 이용하여 종합적으로 평가하였다. 등급의 기준은 유리섬유를 사용하지 않은 소재의 외관을 1등급으로 삼았다.* Surface quality: The exterior surface quality of the molded parts was evaluated comprehensively using visual, tactile and electron microscope from grade 1 (good) to grade 5 (bad). The standard of the grade is the appearance of the material which does not use glass fiber as the first grade.
상기 표 1을 통하여, 본 기재의 실시예 1 내지 6에 따른 난연 폴리카보네이트 수지 조성물은 흐름성이 우수하면서, 기계적 강도와 탄성율이 강화되고, 표면의 외관 상태가 뛰어날 뿐 아니라 난연성 또한 우수함을 확인할 수 있었다.It can be seen from Table 1 that the flame-retardant polycarbonate resin compositions according to Examples 1 to 6 of the present invention have excellent flow properties, enhanced mechanical strength and elasticity, excellent surface appearance, and excellent flame retardancy there was.
유리섬유와 탄소섬유를 하이브리드로 보강함으로써 동일함량 유리섬유로만 보강된 비교예 1 및 2 대비 향상된 인장강도, 굴곡강도, 굴곡 탄성율을 보였고 흐름성 및 표면 외관에 있어서 우수한 특성을 보였으며 유리섬유를 탄소섬유로 대체한 만큼 비중이 감소됨을 확인할 수 있었다.Reinforced with glass fiber and carbon fiber, showed improved tensile strength, flexural strength and flexural modulus compared to Comparative Examples 1 and 2 reinforced with the same amount of glass fiber, and showed excellent properties in flowability and surface appearance. It was confirmed that the specific gravity was reduced by replacing with fiber.
또한, 무기물이 포함된 실시예가 무기물만 첨가되지 않은 비교예 3 대비 우수한 난연성을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the embodiment containing the inorganic substance had excellent flame retardancy as compared with Comparative Example 3 in which only the inorganic substance was not added.
Claims (14)
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
(A) a polycarbonate resin, (B) a flat type glass fiber, (C) a carbon fiber, (D) an aromatic phosphate, and (E)
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 난연 폴리카보네이트 수지 조성물은 (A) 폴리카보네이트 수지 35 내지 80중량%; (B) 플랫(flat) 타입의 유리섬유 5 내지 40중량%; (C) 탄소섬유 5 내지 40중량%; (D) 방향족 포스페이트 5 내지 20중량%; 및 (E) 무기물 2 내지 5중량%;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the flame retardant polycarbonate resin composition comprises (A) 35 to 80% by weight of a polycarbonate resin; (B) 5 to 40% by weight of a flat type glass fiber; (C) 5 to 40% by weight of carbon fibers; (D) 5 to 20% by weight of aromatic phosphate; And (E) 2 to 5% by weight of an inorganic substance.
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 (A) 폴리카보네이트 수지는 2가 페놀 화합물과 포스겐 또는 탄산 디에스테르의 할로겐-프리(halogen-free) 방향족 중합체인 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The polycarbonate resin (A) is characterized by being a halogen-free aromatic polymer of a divalent phenol compound and a phosgene or carbonic acid diester
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 (A) 폴리카보네이트 수지는 용융지수가 3 내지 30g/10분(300℃, 1.2kg)인 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The polycarbonate resin (A) has a melt index of 3 to 30 g / 10 min (300 DEG C, 1.2 kg)
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 (B) 유리섬유는 길이가 2 내지 5mm이고, 단면의 종횡비(aspect ratio)가 2 내지 10이고, 에폭시 실란으로 표면 처리된 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the (B) glass fiber has a length of 2 to 5 mm and an aspect ratio of 2 to 10 in cross section and is surface-treated with an epoxy silane
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 (C) 탄소섬유는 길이가 2 내지 10mm이고 우레탄으로 처리된 ? 탄소섬유인 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The (C) carbon fiber has a length of 2 to 10 mm and is treated with urethane. Carbon fiber.
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 (D) 방향족 포스페이트는 방향족 모노포스페이트 및 방향족 디포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The aromatic phosphate (D) is at least one selected from the group consisting of aromatic monophosphate and aromatic diphosphate.
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 방향족 모노포스페이트는 할로겐이 치환되지 않은 트리아릴포스페이트 및 트리알킬-아릴포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
8. The method of claim 7,
Wherein said aromatic monophosphate is at least one member selected from the group consisting of triaryl phosphate and trialkyl-aryl phosphate in which halogen is not substituted.
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 트리아릴포스페이트는 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리자이레일포스페이트 및 트레실디페닐포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
9. The method of claim 8,
Wherein the triaryl phosphate is at least one member selected from the group consisting of triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, triazylyl phosphate and tresyldiphenyl phosphate.
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 트리알킬-아릴포스페이트는 옥틸디페닐포스페이트인 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
9. The method of claim 8,
Characterized in that the trialkyl-aryl phosphate is octyldiphenylphosphate
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 방향족 디포스페이트가 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
[화학식 1]
상기 식에서 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 페닐기 또는 1 내지 3개의 C1-C4알킬기로 치환된 아릴기, R은 페닐 또는 비스페놀 A이고, n은 1 내지 5의 정수이다.
[화학식 2]
8. The method of claim 7,
Wherein the aromatic diphosphate is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (1) or (2)
Flame retardant polycarbonate resin composition.
[Chemical Formula 1]
Wherein Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are each independently a phenyl group or an aryl group substituted with 1 to 3 C 1 -C 4 alkyl groups, R is phenyl or bisphenol A, and n is an integer of 1 to 5 to be.
(2)
상기 (E) 무기물은 탈크(talc), 마이카(mica), 규회석(vollastonite), 이산화티탄(TiO2), 황산바륨(BaSO4) 및 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The inorganic material (E) is at least one selected from the group consisting of talc, mica, vollastonite, titanium dioxide (TiO 2 ), barium sulfate (BaSO 4 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ) Characterized by
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 수지 조성물은 휴대용 개인 디지털 보조장치 또는 박막의 소형 전자전기 제품의 하우징에 적용되는 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Characterized in that the resin composition is applied to a housing of a portable personal digital assistant or a thin electronic appliance of a thin film
Flame retardant polycarbonate resin composition.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 압출기를 사용하여 230 내지 300 ℃ 온도로 압출시, 압출기의 사이드 피더 1(side feeder 1)과 사이드 피더 2(side feeder 2)에 탄소섬유와 유리섬유를 각각 분리해서 투입하는 것을 특징으로 하는
난연 폴리카보네이트 수지 조성물.The method according to claim 1,
When the polycarbonate resin composition is extruded at a temperature of 230 to 300 ° C. by using an extruder, the carbon fiber and the glass fiber are separately fed into the side feeder 1 and the side feeder 2 of the extruder, respectively Characterized by
Flame retardant polycarbonate resin composition.
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| WO2020048750A1 (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | Covestro Deutschland Ag | Method for producing a molding compound having improved properties |
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