KR100478438B1 - Flame Retardant Thermoplastic Resin Composition Having Excellent Flowability - Google Patents
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Abstract
본 발명의 유동성이 우수한 난연성 열가소성 수지 조성물은 (A) 스티렌 70∼80 중량% 및 아크릴로니트릴 20∼30 중량%로 구성되고 중량평균분자량이 80,000∼120,000인 SAN 수지를 포함하며, 아크릴로니트릴 5 내지 30 중량%, 부타디엔 고무 5 내지 30 중량% 및 스티렌 40 내지 90 중량%로 이루어진 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지 100 중량부; (B) 중량평균분자량이 500∼2,000 범위인 할로겐계 화합물 5 내지 30 중량부; (C) 산화안티몬 1 내지 15 중량부; 및 (D) 알루미노실리케이트계 무기 화합물 0.05 내지 10 중량부로 이루어진다. The flame-retardant thermoplastic resin composition excellent in fluidity of the present invention comprises (A) a SAN resin composed of 70 to 80% by weight of styrene and 20 to 30% by weight of acrylonitrile and having a weight average molecular weight of 80,000 to 120,000, and acrylonitrile 5 100 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin consisting of 30 to 30% by weight, 5 to 30% by weight of butadiene rubber and 40 to 90% by weight of styrene; (B) 5 to 30 parts by weight of a halogen compound having a weight average molecular weight in the range of 500 to 2,000; (C) 1 to 15 parts by weight of antimony oxide; And (D) 0.05 to 10 parts by weight of the aluminosilicate inorganic compound.
Description
발명의 분야Field of invention
본 발명은 유동성이 우수한 난연성 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지, 저분자량의 할로겐계 화합물, 산화 안티몬계 화합물 및 알루미노 실리케이트계의 무기 화합물로 이루어지고, 우수한 유동성을 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a flame retardant thermoplastic resin composition excellent in fluidity. More specifically, the present invention is composed of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, a low molecular weight halogen compound, an antimony oxide compound, and an aluminosilicate inorganic compound, and a flame retardant thermoplastic resin composition having excellent fluidity. It is about.
발명의 배경Background of the Invention
일반적으로 열가소성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체(ABS) 수지는 가공성과 기계적 강도가 양호하여 주로 전기·전자제품 및 사무자동화기기 등의 내외장 부품의 제조에 널리 사용되고 있다. 그러나, ABS 공중합체 수지는 그 자체로는 연소에 대한 저항성이 없고, 외부의 점화인자에 의해 불꽃이 점화되면 수지 자체가 연소를 도와주는 에너지로 작용하여 지속적으로 불을 확산시키게 되는 문제점이 있다. 이러한 이유로 인하여 미국, 유럽 등의 국가에서는 전기·전자제품 등의 화재에 대한 안정성을 확보하기 위하여 난연성을 갖는 수지만을 전기·전자제품 내외장 부품의 성형품 제조에 사용하도록 법제화하고 있다. In general, the thermoplastic acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin has good processability and mechanical strength, and thus is widely used for the manufacture of interior and exterior parts such as electrical / electronic products and office automation equipment. However, the ABS copolymer resin itself is not resistant to combustion, and when the spark is ignited by an external ignition factor, there is a problem in that the resin itself acts as an energy to help the combustion to continuously spread the fire. For this reason, in order to secure stability against fires in electric and electronic products, the United States, Europe, and other countries have legalized to use only flame-retardant resins for the production of molded parts of internal and external parts of electrical and electronic products.
ABS 공중합체 수지에 난연성을 부여하는 방법으로는 여러 가지가 있으며, 난연제와 난연보조제를 첨가하는 첨가형 난연화법이 주로 사용되는 상품화된 방법이다. 다시 말하면, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지에 브롬과 같은 할로겐을 함유한 유기화합물과 산화안티몬 함유 무기화합물을 수지에 첨가시켜 제조하는 것이다. There are various methods for imparting flame retardancy to the ABS copolymer resin, and an additive flame retardant method of adding a flame retardant and a flame retardant aid is a commercialized method. In other words, an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin is prepared by adding an organic compound containing halogen such as bromine and an inorganic compound containing antimony oxide to the resin.
그러나, 할로겐 함유 유기화합물을 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지에 첨가할 경우, 난연성은 매우 우수하지만 수지자체의 충격강도, 내후안정성, 내열성, 가공성 등의 전반적인 물성이 심각한 저하를 일으키는 단점이 있다. However, when the halogen-containing organic compound is added to the acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, the flame retardancy is very good, but the overall physical properties such as impact strength, weather resistance, heat resistance, and workability of the resin itself are seriously deteriorated. There is this.
뿐만 아니라, 난연성 ABS 수지는 가공성과 물성이 우수하여 여러 응용분야에 광범위하게 사용되고 있으나, 폴리스티렌계 수지에 비해서는 수지 자체의 유동성이 부족하므로 TV, AUDIO 외장재등 구조가 복잡하고 크기가 대형인 부품 등에는 그 사용이 제한적이라는 문제점도 있다. In addition, the flame retardant ABS resin is widely used in various applications because of its excellent workability and physical properties, but the resin itself has a lack of fluidity compared to polystyrene resins, so the structure is complicated and large in size such as TV and audio enclosures. Another problem is that its use is limited.
따라서, 우수한 난연성을 유지하면서 물성 및 가공성 저하, 내후안정성 저하 특히 내열성과 열안정성 저하 등의 부수적인 영향을 최소화할 뿐만 아니라, 우수한 유동성을 갖는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지의 개발이 중요한 과제로 떠오르고 있다. Therefore, the development of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resins having excellent fluidity, while minimizing side effects such as lowering of physical properties and workability, lowering of weather stability, particularly lowering of heat resistance and thermal stability while maintaining excellent flame retardancy, It is emerging as an important task.
본 발명자는 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 매트릭스로 분자량이 작고 아크릴로니트릴의 함량이 낮은 SAN 수지를 사용하고, 여기에 난연제로 비교적 분자량이 낮은 할로겐계 화합물을 사용하여 유동성을 향상시키고, 또한 알루미늄(Al), 규소(Si) 및 나트륨(Na) 또는 칼슘(Ca)으로 구성되는 알루미노실리케이트계의 무기 화합물 즉, 제올라이트계 무기물을 사용함으로써 양호한 난연성과 기계적 물성을 보유함과 동시에 우수한 유동성을 갖는 열가소성 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다. In order to solve the above problems, the present inventors use a SAN resin having a low molecular weight and a low acrylonitrile content as a matrix, and using a halogen compound having a relatively low molecular weight as a flame retardant to improve fluidity, and By using an aluminosilicate inorganic compound composed of (Al), silicon (Si) and sodium (Na) or calcium (Ca), that is, a zeolite inorganic material, it has good flame retardancy and mechanical properties and has excellent fluidity. It is early to develop a thermoplastic resin composition.
본 발명의 목적은 난연성 및 열안정성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition excellent in flame retardancy and thermal stability.
본 발명의 다른 목적은 기계적 물성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition having excellent mechanical properties.
본 발명의 또 다른 목적은 유동성이 탁월하여 각종 전기·전자제품 및 사무자동화기기 등의 내외장 부품의 제조에 매우 유용한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a thermoplastic resin composition having excellent fluidity, which is very useful for manufacturing interior and exterior parts such as various electric and electronic products and office automation equipment.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다. The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
본 발명의 수지 조성물은 (A) 스티렌 70∼80 중량% 및 아크릴로니트릴 20∼30 중량%로 구성되고 중량평균분자량이 80,000∼120,000인 SAN 수지를 포함하며, 아크릴로니트릴 5 내지 30 중량%, 부타디엔 고무 5 내지 30 중량% 및 스티렌 40 내지 90 중량%로 이루어진 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, (B) 중량평균분자량이 500∼2,000 범위인 할로겐계 화합물 5 내지 30 중량부, (C) 산화안티몬 1 내지 15 중량부 및 (D) 알루미노실리케이트계 무기 화합물 0.05 내지 10 중량부로 이루어지며, 선택적으로 (E) 틴말레이트계 화합물 0.05 내지 5 중량부 또는 (F) 염소계 화합물 1 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있다. 이들 각각의 성분에 대한 상세한 설명은 다음과 같다. The resin composition of the present invention comprises (A) SAN resin having 70 to 80% by weight of styrene and 20 to 30% by weight of acrylonitrile and having a weight average molecular weight of 80,000 to 120,000, 5 to 30% by weight of acrylonitrile, (B) Halogenated compounds having a weight average molecular weight in the range of 500 to 2,000 with respect to 100 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin composed of 5 to 30% by weight of butadiene rubber and 40 to 90% by weight of styrene. 30 parts by weight, (C) 1 to 15 parts by weight of antimony oxide and (D) 0.05 to 10 parts by weight of the aluminosilicate inorganic compound, optionally (E) 0.05 to 5 parts by weight of the tin maleate compound or (F) It may further comprise 1 to 10 parts by weight of the chlorine compound. Detailed description of each of these components is as follows.
(A) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지(A) Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin
본 발명에 사용되는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지(A)는 아크릴로니트릴 5 내지 30 중량%, 부타디엔 고무 5 내지 30 중량% 및 스티렌 40 내지 90 중량% 범위로 구성된다. The acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (A) used in the present invention is composed of 5 to 30% by weight of acrylonitrile, 5 to 30% by weight of butadiene rubber and 40 to 90% by weight of styrene.
상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지에는 분자량 및 아크릴로니트릴 함량이 낮은 SAN 수지가 전체 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지(A)의 50 내지 80 중량%로 포함된다. The acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin includes a SAN resin having a low molecular weight and acrylonitrile content as 50 to 80% by weight of the total acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (A).
상기 분자량 및 아크릴로니트릴 함량이 낮은 SAN 수지는 스티렌 70∼80 중량% 및 아크릴로니트릴 20∼30 중량%로 이루어지며, 중량평균분자량은 80,000∼120,000의 범위가 바람직하다. 중량평균분자량이 80,000 이하이면 내열성 및 내충격성이 현저히 저하되는 문제점이 있으며, 중량평균분자량이 120,000 이상에서는 본 발명의 목적인 고유동성 발현이 저하되어 대형의 복잡한 구조의 사출성형 시에 미성형, GAS 발생불량 등을 야기할 수 있다.The SAN resin having a low molecular weight and acrylonitrile content is composed of 70 to 80% by weight of styrene and 20 to 30% by weight of acrylonitrile, and the weight average molecular weight is preferably in the range of 80,000 to 120,000. If the weight average molecular weight is 80,000 or less, there is a problem that the heat resistance and impact resistance is significantly lowered, and if the weight average molecular weight is 120,000 or more, the high-fluidity expression, which is the object of the present invention, is lowered, so that unmolded and GAS are generated during the injection molding of a large complex structure. It may cause a defect or the like.
본 발명의 분자량 및 아크릴로니트릴 함량이 낮은 SAN 수지는 본 발명이 속하는 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 이미 잘 알려져 있는 것으로 현탁중합 또는 괴상중합법으로 중합이 가능하다. 이 중 중합 제조공정에 첨가되는 첨가제 함량이 적고 겔 발생이 적은 괴상중합법으로 제조된 SAN 수지를 사용하는 것이 더 바람직하다. 이는 중합 제조공정 중에 첨가되는 첨가제 함량이 많을 경우에는 사출성형시 성형품에 GAS 불량과 같은 외관 불량을 발생하기 쉽고, SAN 수지에 겔이 포함되어 있을 시에는 최종 성형품의 표면에 돌출 되어 성형품의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.SAN resins having a low molecular weight and acrylonitrile content of the present invention are well known to those skilled in the art to which the present invention belongs, and may be polymerized by suspension polymerization or bulk polymerization. It is more preferable to use SAN resin manufactured by the bulk polymerization method with little additive content added to a polymerization manufacturing process, and few gel generation. If the additive content is high during the polymerization manufacturing process, it is easy to cause appearance defects such as GAS defects in the molded products during injection molding, and when gel is included in the SAN resin, it protrudes on the surface of the final molded product to improve the quality of the molded products. There is a problem of deterioration.
(B) 중량평균분자량이 500 내지 2,000인 할로겐계 화합물(B) a halogen compound having a weight average molecular weight of 500 to 2,000
본 발명에서 할로겐계 화합물은 난연제로 사용되며, 현재 상업화되어 일반적으로 사용되고 있는 제품이다. 본 발명에 사용 가능한 할로겐계 화합물의 예는 테트라브로모비스페놀에이(tetra-bromobisphenol-A), 비스(트리브로모 페녹시)에탄(bis(tribromophenoxy)ethane), 브로미네이티드 에폭시 수지(brominated epoxy resin) 또는 에폭시말단이 트리브로모페놀로 치환된 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin terminated with tribromophenol) 등을 포함한다. In the present invention, the halogen-based compound is used as a flame retardant, and is a product currently commercialized and commonly used. Examples of the halogen-based compound usable in the present invention include tetra-bromobisphenol-A, bis (tribromophenoxy) ethane, and brominated epoxy resins. Or a brominated epoxy resin terminated with tribromophenol having an epoxy terminal substituted with tribromophenol.
상기 할로겐계 화합물은 본 발명의 기초 수지(A) 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부를 사용한다. 5 중량부 이하를 첨가하였을 경우에는 난연효과가 부족하며, 30 중량부 이상을 사용하였을 경우에는 가공성 및 기계적 강도의 저하가 발생하여 물성상의 균형을 잃게되므로 바람직하지 않다.The halogen-based compound is used 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin (A) of the present invention. When 5 parts by weight or less is added, the flame retardant effect is insufficient, and when 30 parts by weight or more is used, deterioration of workability and mechanical strength occurs, which is not preferable because the balance of physical properties is lost.
또한, 상기 할로겐계 화합물은 중량평균분자량의 범위가 500 내지 2,000인 것을 사용한다. 중량평균분자량이 500 이하이면 내열성이 현저히 저하되는 문제점이 있으며, 중량평균분자량이 2,000 이상에서는 유동성이 저하되어 복잡한 구조의 사출성형시에 미성형, GAS 발생불량 등을 야기할 수 있을 뿐만 아니라 내충격성 역시 현저히 저하된다.In addition, the halogen-based compound is used in the weight average molecular weight range of 500 to 2,000. If the weight average molecular weight is 500 or less, there is a problem that the heat resistance is significantly lowered. If the weight average molecular weight is 2,000 or more, the fluidity is lowered, which may cause unmolding, poor GAS generation, etc. during injection molding of a complicated structure, as well as impact resistance. It is also significantly reduced.
(C) 산화안티몬 (C) antimony oxide
본 발명의 산화안티몬은 난연제로 사용되는 할로겐계 화합물과 상승작용을 일으켜 열가소성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지에 적정한 난연성을 부여하는 작용을 하는 난연보조제로서의 역할을 한다.The antimony oxide of the present invention acts as a flame retardant adjuvant that synergizes with the halogen-based compound used as the flame retardant and imparts proper flame retardancy to the thermoplastic acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin.
본 발명에서는 상기 산화안티몬을 기초 수지(A) 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부, 바람직하게는 2 내지 10 중량부를 사용하는 것이 좋다.In the present invention, 1 to 15 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight, of the antimony oxide is used based on 100 parts by weight of the base resin (A).
본 발명에서 사용될 수 있는 산화안티몬으로는 삼산화안티몬 또는 오산화안티몬이 있다. 여기서 산화안티몬을 1 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 충분한 난연효과를 얻을 수 없으며, 15 중량부를 초과하여 과량 사용하였을 경우에는 수지 조성물의 물성상의 균형이 좋지 못하다.Antimony oxide which may be used in the present invention includes antimony trioxide or antimony pentoxide. In the case where antimony oxide is used in an amount less than 1 part by weight, sufficient flame retardant effect may not be obtained, and when an excess amount is used in excess of 15 parts by weight, the balance of physical properties of the resin composition is not good.
(D) 알루미노실리케이트계 무기 화합물(D) Aluminosilicate Inorganic Compound
알루미늄(Al), 규소(Si) 및 나트륨(Na) 또는 칼슘(Ca)으로 구성되는 알루미노실리케이트계 무기 화합물은 흔히 제올라이트(zeolite)로 불리며 본 발명에서 열안정제로 사용된다. Aluminosilicate inorganic compounds composed of aluminum (Al), silicon (Si) and sodium (Na) or calcium (Ca) are commonly referred to as zeolites and are used as thermal stabilizers in the present invention.
상기 알루미노실리케이트(Aluminosilicate)계 무기 화합물은 산화알루미늄(Al2O3)과 산화규소(SiO2)가 3차원적인 기본골격을 이루고, 산화나트륨(Na2O) 혹은 산화칼슘(CaO)이 전자적으로 중성을 이루기 위해 첨가된 형태이다. 상기 알루미노실리케이트(Aluminosilicate)계 무기 화합물은 Al2O3가 10 내지 60 %, SiO2가 10 내지 60 % 그리고 Na2O 또는 CaO가 5 내지 30 %의 조성으로 이루어져 있으며, 평균입도는 0.5 내지 5 ㎛이다.In the aluminosilicate inorganic compound, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ) form a three-dimensional basic skeleton, and sodium oxide (Na 2 O) or calcium oxide (CaO) is electronically It is added to achieve neutrality. The aluminosilicate inorganic compound is composed of 10 to 60% Al 2 O 3 , 10 to 60% SiO 2 and 5 to 30% Na 2 O or CaO, the average particle size of 0.5 to 5 μm.
본 발명에서는 상기 알루미노실리케이트계 무기 화합물을 할로겐계 화합물을 난연제로 사용하는 난연성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지의 열안정성을 향상시키기 위해서 첨가된다. 상기 알루미노실리케이트계 무기 화합물은 기초 수지(A) 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부의 양으로 단독 사용되거나, 하기 틴말레이트계 화합물(E)과 병용하여 사용함으로써 상승효과를 얻을 수도 있다. 알루미노실리케이트계 무기화합물(D)을 0.05 중량부 이하로 첨가시 열안정성 향상 효과가 적고, 10 중량부 이상 사용시 수지의 물성균형을 해치므로 바람직하지 못하다. In the present invention, the aluminosilicate inorganic compound is added to improve the thermal stability of the flame retardant acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin using a halogen-based compound as a flame retardant. The aluminosilicate inorganic compound may be used alone in an amount of 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin (A), or synergistic effect may be obtained by using in combination with the following tin maleate compound (E). When the aluminosilicate inorganic compound (D) is added in an amount of 0.05 parts by weight or less, the effect of improving thermal stability is small, and when used in an amount of 10 parts by weight or more, it is not preferable because it impairs the physical properties of the resin.
따라서, 상기 알루미노실리케이트계 무기 화합물의 첨가로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지의 열안정성이 향상되므로, 수지의 압출가공 및 사출성형시 열이나 수지에 가해지는 높은 전단응력에 의해 발생되는 마찰열에 의한 난연제의 분해를 억제할 수 있으며, 또한 분해 가스를 포집하여 수지의 변색과 흑줄발생이 최소화함으로써 가스실버를 억제하는 효과가 증대될 수 있는 것이다. Therefore, the thermal stability of the acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin is improved by the addition of the aluminosilicate inorganic compound, which is generated by heat or high shear stress applied to the resin during extrusion and injection molding of the resin. Decomposition of the flame retardant due to the frictional heat can be suppressed, and the effect of suppressing the gas silver can be increased by collecting decomposition gas to minimize discoloration and black streaks of the resin.
(E) 틴말레이트계 화합물 (E) Tin Maleate Compound
상기 틴말레이트계 화합물은 본 발명에서 보조 열안정제로 사용된다. 본 발명에서는 통상적으로 주석계 화합물인 틴말레이트계 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 단독으로 사용하는 것보다 상기에서 언급된 알루미노실리케이트계 무기 화합물(D)과 병용하여 사용하는 것이 더욱 상승효과를 발휘한다. 따라서, 틴말레이트계와 하이드로탈사이트계 화합물을 열안정제로 사용한 수지 조성물에 비하여 사출성형시, 특히 장시간 사출기에 체류하여도 수지의 변색, 흑줄 및 가스실버를 억제하는 효과가 크게 증가되는 것이다. The tin maleate compound is used as an auxiliary heat stabilizer in the present invention. In this invention, it is preferable to use the tin maleate type compound which is a tin compound normally. It is more synergistic to use in combination with the above-mentioned aluminosilicate inorganic compound (D) than to use it alone. Therefore, the effect of suppressing discoloration of the resin, black streaks and gas silver is greatly increased during injection molding, in particular, even in the injection molding machine, compared to the resin composition using the tinmalate-based and hydrotalcite-based compounds as heat stabilizers.
본 발명에서 상기 틴말레이트계 화합물은 본 발명의 기초 수지(A) 100 중량부에 대하여 0.05 내지 5 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 0.05 중량부 이하 사용시 열안정성 향상 효과가 작고, 5 중량부 이상 투입시 뚜렷한 계속적인 열안정성 향상효과가 없으며 난연 수지의 물성 균형의 저하, 특히 유동성 저하가 나타나기도 한다. In the present invention, the tin maleate compound is preferably used in an amount of 0.05 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin (A) of the present invention. When it is used at 0.05 parts by weight or less, the effect of improving the thermal stability is small, and when it is added at 5 parts by weight or more, there is no obvious improvement of the thermal stability, and the physical property balance of the flame retardant resin may be lowered, in particular, the fluidity decrease.
(F) 염소계 화합물(F) chlorine compound
상기 염소계 화합물은 본 발명에서 난연성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 수지의 충격강도를 향상시키기 위해 첨가된다. 본 발명에서는 상기 염소계 화합물로 클로리네이트드폴리에틸렌(CPE) 등이 사용된다.The chlorine compound is added to improve the impact strength of the flame retardant acrylonitrile-butadiene-styrene resin in the present invention. In the present invention, chlorinated polyethylene (CPE) and the like are used as the chlorine compound.
본 발명의 염소계 화합물의 바람직한 첨가량은 기초 수지(A) 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부이다. A preferred amount of the chlorine compound of the present invention is 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin (A).
본 발명의 난연성 열가소성 수지조성물은 상기의 구성성분 외에도 각각의 용도에 따라 무기 첨가제, 산화방지제, 기타 광안정제, 금속 활제, 왁스 안료 및/또는 염료를 필요한 양으로 더 첨가할 수 있다.In addition to the above components, the flame retardant thermoplastic resin composition of the present invention may further add inorganic additives, antioxidants, other light stabilizers, metal lubricants, wax pigments, and / or dyes in required amounts according to their respective uses.
본 발명의 난연성 열가소성 수지조성물의 제조 방법은 상기의 각 구성성분에 산화방지제, 금속활제, 왁스, 이산화티타늄, 벤조트리아졸 및 힌더드 아민계 광안정제를 첨가한 후, 통상의 혼합기에서 혼합하고 이 혼합물을 압출기를 통하여 펠렛 형태의 수지 조성물로 제조될 수 있다.In the method for producing a flame retardant thermoplastic resin composition of the present invention, an antioxidant, a metal lubricant, a wax, titanium dioxide, benzotriazole, and a hindered amine light stabilizer are added to each of the above components, followed by mixing in a conventional mixer. The mixture may be prepared into a resin composition in pellet form through an extruder.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. The invention can be better understood by the following examples, which are intended for the purpose of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.
실시예Example
하기의 실시예 및 비교실시예에서 사용된 (A) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지, (B) 할로겐계 화합물, (C) 산화 안티몬, (D) 알루미노실리케이트계 무기화합물, (E) 틴말레이트계 화합물 및 (F) 염소계 화합물의 사양은 다음과 같다.(A) Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, (B) Halogen type compound, (C) Antimony oxide, (D) Aluminosilicate type inorganic compound used in the following Example and the comparative example, ( The specifications of E) tin maleate compound and (F) chlorine compound are as follows.
(A1) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지(A 1 ) Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin
중량평균 분자량이 88,000이고, 아크릴로니트릴 24 중량% 및 스티렌 76 중량%로 구성된 SAN 수지를 혼합 가공하여 제조된 ABS 수지(제일모직(주) 제조)를 사용하였다. An ABS resin (manufactured by Cheil Industries Co., Ltd.) having a weight average molecular weight of 88,000 and manufactured by mixing and processing a SAN resin composed of 24% by weight of acrylonitrile and 76% by weight of styrene was used.
(A2) ABS 수지(A 2 ) ABS resin
중량평균 분자량이 180,000이고, 아크릴로니트릴 32 중량% 및 스티렌 68 중량%로 구성된 SAN 수지를 혼합 가공하여 제조된 ABS 수지(제일모직(주) 제조)를 사용하였다. An ABS resin (manufactured by Cheil Industries Co., Ltd.) manufactured by mixing and processing a SAN resin composed of 32% by weight of acrylonitrile and 68% by weight of styrene with a weight average molecular weight of 180,000 was used.
(B1) 할로겐계 화합물(B 1 ) halogen-based compound
중량평균 분자량이 550인 미국 ALBERMALE社 제조 TBBA계통의 난연제인 SAYTEX RB 100을 사용하였다.SAYTEX RB 100, a flame retardant of the TBBA system manufactured by ALBERMALE, USA having a weight average molecular weight of 550 was used.
(B2) 할로겐계 화합물(B 2 ) halogen-based compound
중량평균 분자량이 3,000인 일본 DIC社 제조 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin) ECX-30을 사용하였다.A brominated epoxy resin ECX-30 manufactured by Japan DIC Corporation having a weight average molecular weight of 3,000 was used.
(C) 산화 안티몬(C) antimony oxide
삼산화안티몬(한국 일성안티몬社 제조)을 사용하였다. Antimony trioxide (manufactured by Ilsung Antimony Co., Ltd., Korea) was used.
(D) 알루미노 실리케이트계 무기 화합물(D) Aluminosilicate Inorganic Compound
제올라이트(한국 애경소재社 제조 APS30)를 사용하였다. Zeolite (APS30, manufactured by Aekyung Materials, Korea) was used.
(E) 틴말레이트계 화합물(E) Tin Maleate Compound
한국 송원산업社에서 제조된 Dibutyl tin Maleate Polymer인 TM-600P를 사용하였다. TM-600P, a dibutyl tin maleate polymer manufactured by Songwon Industrial Co., Ltd., was used.
(F) 염소계 화합물(F) chlorine compound
DDE社 제조 클로리네이티드 폴리에틸렌(CPE) 3611P을 사용하였다. DDE's cloned polyethylene (CPE) 3611P was used.
실시예 1-3Example 1-3
상기 각 구성성분을 하기 표 1과 같은 함량으로 첨가하였으며, 기타 산화방지제로서 한국 송원산업社 제조 hindered phenol계 산화방지제인 Irganox1076 0.5 중량부, 스테아린산계 금속활제인 송원산업社 제조 SONGSTAB Ca-ST 0.5 중량부 및 왁스 1 중량부 등을 첨가하여 믹서로 균일하게 혼합한 후, 이축압출기로 압출하여 펠렛의 형태로 제조하였다. The components were added in the amounts shown in Table 1 below, 0.5 parts by weight of Irganox1076, a hindered phenol-based antioxidant manufactured by Korea Songwon Industries, and 0.5% by weight of SONGSTAB Ca-ST, a stearic acid-based metal lubricant, as other antioxidants. Part and 1 part by weight of wax were added and mixed uniformly with a mixer, and then extruded with a twin screw extruder to prepare pellets.
비교실시예 1-4Comparative Example 1-4
비교실시예 1에서는 본 발명의 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지(A) 대신 중량평균 분자량이 180,000인 ABS(A2) 수지를 사용하고, 할로겐계 화합물(B)로서 중량평균분자량이 3,000인 할로겐계 화합물(B2)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.In Comparative Example 1, instead of the acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (A) of the present invention, an ABS (A 2 ) resin having a weight average molecular weight of 180,000 was used, and the weight average molecular weight was used as the halogen-based compound (B). The same procedure as in Example 1 was performed except that 3,000 halogen-based compound (B 2 ) was used.
비교실시예 2에서는 할로겐계 화합물(B)로서 중량평균분자량이 3,000인 할로겐계 화합물(B2)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.Comparative Example 2 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the halogen-based compound (B 2 ) having a weight average molecular weight of 3,000 was used as the halogen-based compound (B).
비교실시예 3에서는 본 발명의 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지(A) 대신 중량평균 분자량이 180,000인 ABS(A2) 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.Comparative Example 3 was carried out in the same manner as in Example 1, except that ABS (A 2 ) resin having a weight average molecular weight of 180,000 was used instead of the acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (A) of the present invention. .
비교실시예 4에서는 본 발명의 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합체 수지(A) 대신 중량평균 분자량이 180,000인 ABS(A2) 수지를 사용하였으며, 알루미노 실리케이트 화합물(D)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.In Comparative Example 4, instead of the acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (A) of the present invention, an ABS (A 2 ) resin having a weight average molecular weight of 180,000 was used, and the aluminosilicate compound (D) was not used. Except that was carried out in the same manner as in Example 1.
상기로부터 제조된 펠렛으로부터 사출성형에 의해 물성 및 난연 시험용 시편 등을 제작하였으며, 각 물성항목에 대한 측정 방법은 하기의 시험 분석 기준에 의거하여 실험 평가하였다.From the pellets prepared above, test specimens for physical properties and flame retardancy were prepared by injection molding, and the measurement method for each property item was experimentally evaluated based on the following test analysis criteria.
(1) 충격강도 측정 : ASTM D-256 시험 방법에 의해 1/4 인치 두께에 대해 평가하였으며, 단위는 kgf·cm/cm 이다.(1) Impact strength measurement: The 1/4 inch thickness was evaluated by the ASTM D-256 test method, the unit is kgf · cm / cm.
(2) 유동성 : ASTM D-1238 시험 방법에 의해 200 ℃, 5 ㎏ 하중의 조건에서 평가하였으며, 단위는 g/10min 이다. (2) Fluidity: It was evaluated under the condition of 200 ℃ and 5 kg load by ASTM D-1238 test method, the unit is g / 10min.
(3) 열연화점온도 : ASTM D1525의 시험 방법에 의해 5 ㎏ 하중에서 50 ℃/hr의 조건에서 평가하였으며, 단위는 ℃ 이다. (3) Thermal softening point temperature: The temperature was evaluated by the test method of ASTM D1525 under the condition of 50 ℃ / hr at 5 kg load, the unit is ℃.
(4) 난연성 측정 : UL-94 난연도 판정시험 방법에 따라 1/12 인치 두께에 대해서 시험하여 판정하였다.(4) Flame retardancy measurement: According to the UL-94 flame retardancy determination test method, it was determined by testing about 1/12 inch thickness.
실시예 1-3 및 비교실시예 1-4에서 제조된 수지의 물성을 하기의 표 2에 나타내었다. Physical properties of the resins prepared in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4 are shown in Table 2 below.
상기 표 2의 결과로부터, 분자량이 낮고 아크릴로니트릴의 함량이 낮은 SAN 수지를 포함하는 ABS 수지와 저분자량의 할로겐계 화합물을 병용하여 사용한 실시예의 경우가 비교실시예에 비해 유동지수가 대폭적으로 상승하는 것으로 나타났다. 따라서, 분자량이 낮고 아크릴로니트릴의 함량이 낮은 SAN 수지를 포함하는 ABS 수지와 분자량이 낮은 할로겐계 화합물을 병용하여 사용함으로써, 우수한 난연성 및 열안정성을 확보할 뿐만 아니라, 월등한 유동성을 갖는다는 것을 알 수 있었다. From the results in Table 2, the flow index is significantly increased in the case of using an ABS resin containing a low molecular weight and a low content of acrylonitrile in combination with a low molecular weight halogen-based compound compared to the comparative example Appeared to be. Therefore, by using the ABS resin including the SAN resin having a low molecular weight and low acrylonitrile content in combination with the halogen compound having a low molecular weight, not only does it ensure excellent flame retardancy and thermal stability, but also has excellent fluidity. Could know.
본 발명은 분자량이 낮고 아크릴로니트릴의 함량이 낮은 SAN 수지를 포함하는 ABS 수지와 분자량이 낮은 할로겐계 화합물을 병용하여 사용함으로써, 양호한 난연성과 기계적 물성을 보유함과 동시에 우수한 유동성을 갖는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과를 갖는다. The present invention uses a ABS resin containing a SAN resin having a low molecular weight and a low acrylonitrile content and a halogen compound having a low molecular weight, so that a thermoplastic resin composition having good flame retardancy and mechanical properties and excellent fluidity can be obtained. Has the effect of providing.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
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