KR100204263B1 - 난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지에 환경친화적인 비할로겐계 난연제와 신규 난연 상승작용제를 적용함으로써 적은 양의 난연제로도 우수한 난연성을 보이는 가격대비 성능(cost/performance)이 뛰어난 난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물
본 발명은 난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난연제로 인산에스테르, 적인, 수화금속산화물 및 또는 질소계 난연제를 복합적으로 함유하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 난연 상승작용제(synergist)를 적용하여 우수한 물성을 갖는 동시에 경제성 및 난연성을 크게 향상시킨 신규 비할로겐계 난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리부틸렌테레프탈레이트(poly(butylene terephthalate), PBT)는 내화학성, 외관, 기계적물성(특히 보강시) 등이 뛰어난 수지로 전기, 자동차 가전 및 사무기기의 프래임, 하우징, 소켓 및 커넥터 등에 적용되어 사용되고 있다. 그러나 폴리부틸렌테레프탈레이트는 한계산소지수(Limited Oxygen Index)가 24로 공기중에서 잘 타는 특성을 가지고 있기 때문에 난연성이 나쁜 편에 속한다.
이러한 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물의 단점을 개선하기위한 종래의 난연화 기술로는 할로겐계 난연제, 산화 안티몬 상승화제(Synergist), 인계 난연제 및/또는 수화 금속산화물을 단독 또는 2종이상 병행하여 이용하는 것이었다.
그러나, 브롬 또는 염소를 함유하는 할로겐계 난연제는 가공시 할로겐하 수소를 발생시켜 가공기기를 부식시키고 금형 부식, 수지분해, 착색 등의 원인을 제공한다. 할로겐계 난연제를 함유한 수지조성물은 내광변색성(또는 내후성)이 나빠서 가전, 사무기기 및 컴퓨터의 하우징 부품 사용시 일부 제약이 되고 있다. 또한, 화재발생시에도 다량의 할로겐화 화합물을 발생시켜 인명 및 재산 피해가 증가할 수 있다. 이중에서도 최근 논란이 되고 있는 화재 및 소각시 발생하는 할로겐화 다이옥신 및 퓨란이 주민의 생명을 해질 우려가 있으며 독일과 네델란드의 경우에는 할로겐계 난연제 중 폴리브로미네이티드바이페닐(polybrominated biphenyls) 및 데카, 옥타, 펜타 등의 사용을 법적으로 제한한 바 있다.
따라서, 현재 전세계적으로 할로겐 난연제 대신 비할로겐계 난연제를 사용한 난연화 기술이 개발되고 있는 추세이다.
현재까지 알려진 비할로겐 난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 제조 방법에는 난연제로 적인(독인 특허(Deutsches Patentamt) 2,346,056 및 미합중국 특허(US Patent) 3,951,908), 멜라민 파이로포스페이트(melamine pyrophosphate) 및 포스포네이트(phosphonates) 화합물(미합중국 특허(US P) 4,278,591)등이 사용된 바 있고 필러(유리섬유, 활석, 운모 등 충진제)와 적인을 사용한 예(유럽 특허(EP) 83768 A1)가 나와 있다. 또한 여러 난연제를 2종이상 복합하여 사용하는 경우도 많이 보고되었는데 인산에스테르와 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate)를 폴리알킬렌테레프탈레이트에 적용한 일본 공개 특허(JP) 평3-281652와 적인과 질소함유 화합물(예를 들면 멜라민)을 사용한 경우(Guether Lens, Wiss. Tag.-Tech. Hosch. Karl-Marx-Stadt, 43(1986), 적인과 인산에스테르(phosphates)를 병용한 미합중국 특허(USP) 3,878,162, 인산에스테르와 수산화마그네슘을 PBT에 함유시킨 일본 공개 특허(JP) 평2-91245 및 적인, 수산화마그네슘 및 질소화합물을 스티렌계 수지, 나일론 및 PBT에 사용한 문헌(Gerd Blinne, Plastverarbeiter, 44(12), 78(1993)) 등이 보고되었다.
또한 본 특허에서와 같이 난연 상승작용제(synergist) 또는 난연 보조제(assistant)에 대한 특허 및 문헌보고가 많이 나와 있다. 할로겐계 난연제에서 산화안티몬(antimony oxides: antimony trioxide, antimony pentoxide, etc.)의 난연 상승작용은 이미 널리 알려져 있다. 비할로겐계 난연제에 대한 난연 상승 효과는 유리섬유(glass fiber) 보강 폴리에틸렌 테레프탈레이트(poly(ethylene terephthalate))에서 적인 난연제 사용시 금속산화물(metal oxides:MgO, TiO2, ZnO등)이 현저한 난연 상승효과를 보인 바 있고(미합중국 특허(USP) 3,847,861), PBT에서는 적인 사용시 아스베토스(asbestos 또는 석면으로 화학식은 3MgO. 2SiO2. 2H2O)가 우수한 난연상승효과가 있음(독일 특허)Deutsches Patentamt) 2,249,910 및 2,346,056)이 알려진 바 있다. 상기 문헌으로부터 마그네슘 옥사이드(MgO)를 함유하는 화합물이 적인에 난연 보조역할을 갖고 있음을 알 수 있다.
그러나, 종래의 기술로는 다량의 난연제를 필요로 하므로 물성 저하와 가격 상승이 수반되는 문제가 있다. 따라서 보다 효율적인 신규 난연 상승 작용제를 찾는 것이 물성 유지와 비용 절감에 필수적이다.
본 발명의 목적은 할로겐을 포함하지 않고 경제적이며 환경친화적인 비할로겐계 난연제를 적용하면서 또한 난연상승작용제를 적용하여 적은 양의 난연제로도 보다 우수한 난연성을 보이며 가격대비 성능(cost/performance)이 현저히 개선된 신규 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 노력한 결과, 본 발명자들은 인산에스테르, 적인, 수화금속산화물 및/또는 질소계 난연제를 복합적으로 함유하는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 통상 필러로 사용되고 있는 실리카를 신규 난연 상승작용제로 적용함으로써 난연제의 사용량을 감소시키고, 우수한 물성을 갖는 동시에 경제성 및 난연성을 크게 향상시킨 신규 비할로겐계 난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 얻을 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 구체적으로
(A) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(PBT) 30 내지 90 중량%;
(B) 인산에스테르, 적인, 질소계 난연제, 및 수화금속산화물로 구성되는 군으로부터 선택된 일종 이상의 성분을 포함하는 비할로겐계 복합 난연제 5 내지 70중량%;
(C) 실리카 0.5 내지 40 중량%; 그리고
(D) 테프론 수지 0.05 내지 3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이로부터 제조된 난연 제품을 제공한다.
상기 (A) 성분인 폴리부틸렌테레프탈레이트는 부탄-1, 4-디올과 테레프탈레이트 또는 디메틸 테레프탈레이트를 단량체로 직접 에스테르화 반응 또는 에스터 교환반응을 통하여 축중합한 중합체가 사용된다. 또한 충격강도를 높이기 위해 변성을 시킨 변성 폴리부틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있다. 화학적 변성 방법에는 중합시에 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG), 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 저분자량 지방족 폴리에스테르, 저분자량 지방족 폴리아미드를 공중합하는 것 등이 있고 물리적 변성 방법으로 충격 보강제(impact modifier)를 블렌딩하는 방법이 사용된다. 충격 보강제로는 core(고무)-shell(플리스틱) 구조를 갖는 메타아크릴레이트-부타이엔-스티렌(MBS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-디엔삼원공중합체-스티렌(AES), 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌(ASA), 전 아크릴계 고무와 에틸렌-프로필렌-디엔단량체 삼원공중합체(EPDM), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 스티렌-부타디엔(SB), 스티렌-이소프렌 고무, 에틸렌-비닐아세테이트(EVA), 에틸렌-에틸 아크릴레이트(EEA), 에틸렌-비닐알콜(EVOH) 공중합체, PBT계 탄성체, PET계 탄성체 및/또는 Nylon계 탄성체 등이 사용된다. 상기 언급된 수지외에 충격상승이 되는 어떤 수지도 사용가능하다. 또한 충격 보강제로 변성시 상용화제 또는 분산제로 말레인산 무수물, 옥사졸린 및/또는 에폭시 그룹을 말단기 또는 측쇄에 갖는 올리고머 또는 고분자를 첨가할 수 있다. 이밖에 강인화 혹은 외관 개선의 목적으로 폴리카보네이트(polycarbonate) 혹은 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly(ethylene terephthalate)) 등을 블렌드할 수 있다. 또한 중량 등의 목적으로 다른 수지와 블렌드하여 사용할 수 있다. 미리 변성된 폴리부틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있고 용융혼련전에 순수 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 다른 수지와 함께 첨가하여 혼합후 사용할 수 있다. 상기 성분(A)는 전체 수지 조성물의 30 내지 90 중량%의 양으로 사용할 수 있으나 더욱 바람직하게는 40 내지 80 중량%가 사용된다.
상기 복합 비할로겐계 난연계 (B)의 구성 성분의 하나인 인산에스테르로는 지방족 및/또는 방향족 인산 에스테르가 사용되며 화학적으로 유사한 파이로포스페이트(pyrophosphate), 포스포네이트(phosphonate), 포스핀옥사이드(phosphine oxide), 포스파이트(phosphite) 화합물들도 사용가능하다. 인산에스테르화합물로는 단량체로 3개의 동일한 방향족기를 갖는 트리페닐 포스페이트(TPP), 트리크실레닐 포스페이트(TXP), 트리크레실 포스페이트(TCP), 트리나프틸 포스페이트가 선호되며 트리스(이소프로필 페닐)포스페이트, 트리스(o-페닐 페닐)포스페이트, 또는 트리스(p-페닐 페닐)포스페이트 등이 사용될 수 있고 2종이상의 방향족기를 갖는 것으로 레소르시닐 디페닐 포스페이트, 하이드로퀴노닐 디페닐 포스페이트, 페닐 디레소르시닐 포스페이트, 크레실 디페닐 포스페이트, 크실레닐 디페닐 포스페이트, 페닐 디노닐페닐 포스페이트, 페닐 디(이소프로필페닐) 포스페이트, o-페닐페닐 디크레실 포스페이트 등이 사용될 수 있다. 이량체(dimer) 이상인 폴리포스페이트가 내열성면에서 유리하며 여기에는 폴리(아릴-아릴렌 포스페이트), 폴리(알킬-아릴렌 포스페이트), 또는 폴리(아릴-사이클릭알킬렌 포스페이트) 등이 있다.
구체적으로는 레소르시놀 비스(디페닐 포스페이트), 히드로퀴논 비스(디페닐 포스페이트), 펜타에리트리톨 비스(디페놀 포스페이트) 등이 있으며 실제 상업적으로 유용한 제품들은 상기 성분이 주성분이고 단량체, 삼량체, 사량체 등 다양한 반응 생성물의 혼합물로 사용된다. 본 발명에서 상기 언급된 것 외에 모든 인계 난연제가 사용될 수 있으며 1종 또는 2종 이상을 복합하여 사용할 수 있다. 부연하여 설명하면 폴리인산 에스테르는 하기 화학식 1로 표시되고 옥시염화인가 2가 방향족 알콜(또는 페놀) 또는 지방족 고리 2가 알콜과 방향족 1가 페놀을 반응시켜 생성된 화합물이다.
상기 식에서 R1, R2는 알킬기, 아릴기, 알킬아릴기 또는 사이클릭알킬아릴기이고, A는 방향족 2가페놀 또는 지방족고리 2가 알콜화합물의 잔기이며 n는 1 내지 20 사이의 정수이고 상업용 제품인 혼합물은 전체의 평균값을 나타낸다. 방향족 2가 페놀로는 하이드로퀴논, 레조르시놀, 비스페놀-A, 비스페놀-S, 비스페놀-F, 디히드록시 스틸벤, 디히드록시 아조벤젠, 디히드록시 메티오닌기 등이 쉽게 쓰이고 방향족 1가 페놀로는 페놀, 크레졸, 크실레놀(xylenol), 이소프로필 페놀, o-페닐페놀 또는 나프톨 등이 가능하다. 방향족 2가 페놀, 지방족 고리 2가 알콜 및 방향족 1가페놀은 위에서 언급된 화학물질에 제한 되는 것이 아니다. 최근에 고체형태의 폴리인산에스테르 화합물이 개발되어 상품화되었는데 이 또한 사용가능하다.
상기 (B)의 구성 성분의 하나인 인산 에스테르는 전체 수지 조성물에 대해 0 내지 15 중량%의 양으로 사용할 수 있다.
상기 복합 비할로겐계 난연제 (B)의 구성 성분의 하나인 적인으로는 분말을 바로 사용하거나 수화금속산화물과 블렌드하여 사용하거나 열가소성수지에 고농도로 혼합된 마스터 뱃치를 사용할 수 있으며, 수지와의 분산성 및 포스핀가스 발생을 억제하기 위하여 적인을 다양한 방법으로 피복처리한 것이 보다 안전하게 사용된다. 적인 분말의 피복 방법으로는 산화티탄과 합성수지, 수산화 알루미늄 또는 수산화 마그네슘과 합성수지, 열경화성 수지(멜라민 수지 또는 아미노 레진, 우레아 수지, 페놀 수지, 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 및/또는 에폭시 수지) 단독 및 Zn 또는 Ni 화합물 및 열경화성 수지 등으로 단층 또는 다층으로 코팅하는 것이 알려져 있다(일본 특허 소61-11132 및 소62-21704 참조). 이밖에 포스핀 발생을 억제하기위해 탄산나트륨 등을 사용할 수 있고 포스핀 가스 포착제로 MoS2, PbO2, AgNO3, 활성탄, 파라핀 오일, 실리콘 오일 등이 사용될 수 있다. 적인의 입자 평균 크기는 작을수록 유리하고 통상 30㎛ 이내가 적당하고 바람직하게는 20㎛ 이하가 더욱 바람직하게는 5㎛이하가 사용된다.
상기 (B) 의 구성 성분의 하나인 적인 함량은 전체 수지 조성물의 0 내지 15 중량%의 양, 바람직하게는 2 내지 10 중량%, 가장 바람직하게는 3 내지 8 중량%의 양으로 사용할 수 있다.
상기 복합 비할로겐계 난연제 (B)의 구성 성분의 하나인 질소계 난연제로는 질소 함유 난연제 또는 질소-인 함유 난연제가 있다. 질소 함유 난연제로는 트리아진 구조를 갖는 화합물로 멜라민(melamine) 및 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate)와 트리페닐아이소시아누레이트 등이 있고 질소-인 함유 난연제로는 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 멜라민 파이로포스페이트(melamine pyrophosphate), 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphophate), 알킬 아민 포스페이트(alkyl amine phosphate), 피퍼라진 산 폴리포스페이트(piperazine acid polyphosphate) 등이 있으며 단독 또는 병행하여 사용할 수 있다. 이외에도 다양한 질소계 난연제 및/또는 인튜메슨트(intumescent) 첨가제(예를 들면 디펜타에리트리톨, 전분, 덱스트린 등의 폴리하이드릭 화합물(polyhydric compounds), 무기산 등)를 1종 또는 2종 이상 병행하여 사용할 수 있다.
상기 (B)의 구성 성분의 하나인 질소계 난연제 함량은 전체 수지 조성물의 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 3 내지 20 중량%가 사용된다.
상기 복합 비할로겐계 난연제 (B)의 구성 성분의 하나인 수화금속산화물은 무기계 난연제로 적인 분말과 블렌드하여 사용되거나 마스터 뱃치의 한 성분으로 또는 혼합물에 직접 첨가할 수 이다. 수화금속산화물로는 수산화마그네슘(Mg(OH)2)이 적합하고 최근 탈수(dehydration) 온도를 250℃ 이상으로 증가시킨 수산화알루미늄(Al(OH)3)도 사용가능하다. 수화금속산화물과 수지와의 접착력을 증대시켜서 제반 물성을 향상시키는 방법으로 다양한 커플링제를 수화금속산화물 표면에 처리하는데 각종 실란, 티타네이트, 지르코네이트, 지르코알루미네이트 및/또는 유기실리콘 화합물(organosilicone chemicals), 스테아린 산 등으로 처리된 것이 적합하다. 또한 표면처리가 되어 있지 않는 수화금속산화물의 경우 커플링제를 직접 조성물에 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 (B)의 구성 성분의 하나인 수화금속산화물은 전체 수지조성물이 0 내지 10 중량%으로 사용할 수 있다.
상기 (C) 성분인 실리카는 필수 성분으로 SiO2가 주성분이고, 무정형인 합성 실리카(pyrogenic of fumed silica), 무정형 수화실리카, 실리카 겔(silica gel), 자연산 미세결정 실리카 광석으로부터 분쇄한 실리카 분체, 규조토 실리카, 용융 실리카(fused silica) 등 다양한 종류가 사용되고 자연산 광석을 미세하게 분쇄한 후 표면처리한 실리카가 가장 적합하다. 자연산 실리카는 생산지에 따라 약간씩 다른 조성을 갖는다. 평균 입자 크기는 50㎛ 이상도 때도 사용가능하나 50㎛ 이하가 바람직하고 10㎛보다 작을수록 더욱 바람직하다. 실리카 분말은 이온 등의 불순물이 적은 것일수록 유리한데 세척 건조, 소성 혹은 반소성 가공한 것을 사용할 수도 있다. 수지와의 접착력을 증대시켜 제반 물성을 향상시키기 위해 다양한 커플링제를 실리카 표면에 처리하는데 각종 실란, 티타네이트, 지르코네이트, 지르코알루미네이트, 유기실리콘 화합물, 스테아린 산 등이 처리된 것이 적합하다. 커플링제로 표면처리가 되어 있지 않은 경우라도 사용가능하며 이 경우 따로 커플링제를 용융 혼련전에 수지 혼합물에 첨가하여 혼합 사용할 수도 있다.
상기 (C) 성분의 실리카는 전체 수리 조성물의 0.5 내지 40 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 12 중량%가 사용된다.
상기 (D) 성분의 테프론은 적하방지제로 첨가되는 것으로 그 분자량 및 공중합체 조성 등 제반 특성이 수지에 적합한 것을 선택하여 사용한다.
테프론은 전체 수지 조성물의 0.01 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%, 가장 바람직하게는 0.08 내지 0.5 중량%가 사용된다.
또한 상기 난연 수지 조성물은 기계적 성질, 내열성 및 수치 안정성을 증가시키기위해 섬유, 판상 및/또는 입자 형태 등 다양한 무기 및/또는 유기 필러를 추가로 함유할 수 있다. 사용될 수 있는 필러의 예로는 탄소 섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 광물 섬유, 티탄산 칼륨 휘스커(potassium titanate whiskers), 실리콘 카바이드 섬유, 보론 카바이드 섬유, 아라미드 펄프, 유리 플래이크(glass flake), 마이카, 카올린 클래이, 바륨 설페이트(BaSO4), 탄산칼슘, 몰리브데늄 디설파이드, 카본 블랙, 전도성 카본 블랙, 금속 산화물, wollastonite, 석면(asbestos), 장석(feldspar), 하석(nephelline) 등을 들 수 있다. 특허 및 문헌에 알려진 것과 같이 필러는 난연 상승효과를 보이거나 무영향 또는 길항 효과를 갖는다.
상기 필러는 상기 (A) 내지 (D) 성분을 난연 수지 조성물 100 중량부에 대해 5 내지 60 중량부, 바람직하게는 10 내지 40 중량부가 사용된다.
또한 본 발명의 난연 수지 조성물은 물성이 손상되지 않는 범위에서 할로겐계 난연제, 실리콘계 난연계, 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 이형제, 안료, 대전방지제, 전도성부여제 또는 EMI차폐제, 자성부여제, 항균제, 항미제, 가공조제, 금속불활성화제, 억연제 등의 첨가제를 함유할 수 이다.
본 발명의 난연 수지조성물은 상기 첨가제와 믹서에서 일차 혼합하여 통상의 방법에 따라 이축 압출기(twin-screw extruder), 일축 압출기(single-screw extruder), 롤밀(roll-mills), 니더(kneader) 또는 밤바리 믹서(banbury mixer) 등 다양한 가공기기중 하나를 사용 용융 혼련한 후 사출하여 다양한 형태의 제품을 제조할 수 있다.
하기 실시예들은 본 발명을 자세히 기술하고 설명하는 것으로 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 각 성분의 함량은 특별한 언급이 없다면 중량%로 나타냈다. 다음 예들에서 사출 성형 시편의 물리적 성질은 다음과 같은 방법으로 측정 되었다.
인장강도 및 신율 : ASTM D638
열변형온도 : ASTM D648(18.6 kgf/㎠의 하중 사용)
난연성 : UL(Underwriter's Laboratory) 94의 막대 수직 연소시험 방법
충격강도 : ASTM D256(1/8 인치 두께, 상온, 아이조드 놋치드)
산소지수(Oxygen index) : ASTM D2863
[실시예 1 ∼ 5]
폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)는 LG화학 제품으로 중점도인 Lupox GP-2000을, PBT 탄성체(elastomer)는 LG화학 제품인 Keyflex 1040D를, 적인은 일본화학공업사 제품인 히시가드(Hishgard) CPA-15(적인 함량 85%)를, 인산에스테르로는 일본 대팔화학사의 트리페닐 포스페이트(TPP)를, 수산화마그네슘은 일본 교와케미칼사의 제품을, 질소 함유 난연제로는 국내산의 멜라민을, 그리고 질소-인 함유 난연제로는 Albright Wilson사의 멜라민 포스페이트를 사용하였다. 실리카는 자연산 분말을 잘게 분쇄한 후 실란으로 처리한 것을 사용하였다. 테프론은 미국 듀폰사의 제품을 사용하였다.
표1에 제시한 각기 성분의 함량과 안정제 및 활제 등의 첨가제(1.6 중량%)를 수퍼 믹스(super mixer)로 잘 혼합한후 이축압축기(twin extruder)에서 용융혼련하여 펠릿으로 만든 다음 건조한 후 사출 성형하여 상온에서 충분히 안정화시킨 다음 각종 물성을 측정하였다.
[실시예 6 ∼ 10]
각기 성분들은 앞 실시예와 동일하고, 인사 에스테르로는 일본 대팔화학사의 CR-733S(포스페이트 올리고머, 이량체인 레소시놀 비스(디페닐 포스페이트) (RDP) 및 단량체인 TPP의 혼합물)를, 유리 섬유는 오웬스코닝 화이버글라스사의 3 ㎜ 길이를 갖는 찹드 스트랜드(chopped strand) 제품을 사용하였다.
표 2에 제시된 함량의 각 성분들과 안정제 및 활제 등의 첨가제 (1.6 중량%)를 수퍼 믹스에서 잘 혼합한 후, 이축 압출기에서 용융 혼련하여 펠렛으로 만든 다음 건조후 사출 성형하여 상온에서 충분히 안정화한 각종 물성을 평가하였다.
[비교예 1 ∼ 8]
순서대로 각각 실시예 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10의 상승 작용제인 실리카를 카올린 클래이(미국제품, 상품명 Translink)로 교체한 것을 제외하고는 모든 함량이 동일하다.
물성 측정 결과는 표1과 2에 나타냈고 실리카의 난연 상승작용효과를 뚜렷이 알 수 있으며 카올린 클래이보다 월등히 우수함을 알 수 있다. 또한 상대적으로 적은 양의 난연제를 사용하므로 기계적 물성이 약간 우수하면서 경제성 또는 가격 대비 성능이 월등히 뛰어나다고 할 수 있다. 끝으로, 본 발명은 폴리부틸렌테레프탈레이트와 비슷한 수지인 다른 폴리에스테르계 수지 및 축합 반응으로 제조되는 수지들, 예컨대 폴리카보네이트, 나일론에도 적용가능하다.
표1과 2에 나타낸바와 같이 실리카의 난연 상승작용효과를 뚜렷이 알 수 있으며 카올린 클래이보다 월등히 우수함을 알 수 있다.

Claims (17)

  1. (A) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 30 내지 90 중량%;
    (B) 인산에스테르, 적인, 질소계 난연제, 및 수화금속산화물로 구성되는 군으로부터 선택된 일종 이상의 성분을 포함하는 비할로겐계 복합 난연제 5 내지 70 중량%;
    (C) 난연상승제로서 실리카 0.5 내지 40 중량%; 그리고
    (D) 테프론 수지 0.05 내지 3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 성분 (A)가 변성 폴리부틸렌테레프탈레이트임을 특징으로 하는 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 성분 (A)가 전체 수지 조성물에 대해 40 내지 80 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 성분 (B)의 인산 에스테르가 트리페닐 포스페이트인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 성분 (B)의 인산 에스테르가 전체 수지 조성물에 대해 0 내지 15 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 성분 (B)의 적인이 전체 수지 조성물에 대해 1 내지 15 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 성분 (B)의 적인이 전체 수지 조성물에 대해 2 내지 10 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 성분 (B)의 적인이 전체 수지 조성물에 대해 3 내지 8 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 성분 (B)의 질소계 난연제가 멜라민, 멜라민시아누레이트, 멜라민 포스페이트, 멜라민 파이로포스페이트, 암모니움 폴리포스페이트, 알킬아민 포스페이트, 멜라민 수지, 또는 우레아 수지임로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 성분 (B)의 질소계 난연제가 전체 수지 조성물에 대해 0 내지 30 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 성분 (B)의 질소계 난연제가 전체 수지 조성물에 대해 3 내지 20 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 성분 (B)의 수화 금속산화물이 전체 수지 조성물에 대해 0 내지 10 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 성분 (C)가 전체 수지 조성물에 대해 1 내지 20 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 성분 (C)가 전체 수지 조성물에 대해 2 내지 12 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 수지 조성물이 전체 수지 조성물 100 중량부에 대해 5 내지 60 중량부의 필러를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 필러가 전도성 카본 블랙, 유리섬유, 탄소섬유, 카올린 또는 마이카인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  17. 제1항에 청구된 수지 조성물로부터 제조된, 전기, 자동차, 가전 및 사무기기의 프레임, 하우징, 소켓 또는 커넥터로부터 선택되는 난연 제품.
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