KR100557772B1 - Flame Retardant Syndiotactic Polystyrene Composition having Improved Impact Strength - Google Patents

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Abstract

본 발명의 난연성 및 기계적 물성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 (A) 신디오탁틱 폴리스티렌(syndiotactic polystyrene: sPS) 46∼94 중량부; (B) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(hydrogenated styrene/butadiene/styrene block copolymer: SEBS) 1∼20 중량부; (C) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산 공중합체 (hydrogenated styrene/butadiene/styrene-maleic anhydride copolymer: SEBS-MA) 1∼10 중량부; (D) 폴리페닐렌옥시드(polyphenylene oxide: PPO) 20∼48 중량부; (E) 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA) 1∼10 중량부; (F) 디아민 화합물(diamine compound) 0.5∼10 중량부; (G) 인산에스테르계난연제(phosphate flame retardant) 5∼30중량부; 및 선택적으로 (H) 유리섬유(glass fiber) 5∼40 중량부로 이루어진다. Syndiotactic polystyrene resin composition having excellent flame retardancy and mechanical properties of the present invention comprises (A) 46 to 94 parts by weight of syndiotactic polystyrene (sPS); (B) 1 to 20 parts by weight of hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer (hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer: SEBS); (C) 1 to 10 parts by weight of hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride copolymer (hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride copolymer: SEBS-MA); (D) 20 to 48 parts by weight of polyphenylene oxide (PPO); (E) 1 to 10 parts by weight of syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA); (F) 0.5 to 10 parts by weight of a diamine compound; (G) 5 to 30 parts by weight of a phosphate flame retardant; And optionally (H) 5 to 40 parts by weight of glass fiber.

Description

난연성 및 기계적 물성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물{Flame Retardant Syndiotactic Polystyrene Composition having Improved Impact Strength}Flame Retardant Syndiotactic Polystyrene Composition having Improved Impact Strength

발명의 분야Field of invention

본 발명은 난연성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 내충격성이 강화된 신디오탁틱 폴리스티렌을 포함하는 조성물에 비-할로겐계 난연제 및 폴리페닐렌옥시드(PPO)를 적용함으로써 기계적 물성이 우수하고 특히 충격 강도가 크게 저하되지 않으면서 난연성이 우수한 내충격성 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a syndiotactic polystyrene resin composition excellent in flame retardancy. More specifically, the present invention is excellent in mechanical properties by applying a non-halogen-based flame retardant and polyphenylene oxide (PPO) to a composition comprising a syndiotactic polystyrene with enhanced impact resistance, particularly without significantly lowering the impact strength It relates to an impact-resistant syndiotactic polystyrene resin composition excellent in flame retardancy.

발명의 배경Background of the Invention

결정성 구조를 갖는 고분자인 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)은 녹는점(Tm)이 270℃ 정도로 높고, 열안정성 및 강성(rigid)을 비롯한 기계적 성질이 우수하여 관심의 대상이 되고 있다. 그러나 내충격성이 낮기 때문에 사용 용도가 극히 제한되 어 왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고무성분의 충격보강제 및 각종 상용화제를 도입함으로써 충격강도의 향상 기술에 대한 많은 연구가 행해졌다(미국특허: 제5,777,028, 제5,760,105호, 제5,654,365호, 제5,543,462호, 제5,270,353호 제5,391,603호 및 제5,352,727호).Syndiotactic polystyrene (sPS), a polymer having a crystalline structure, has a high melting point (Tm) of about 270 ° C., and is of interest because of its excellent mechanical properties including thermal stability and rigidity. However, their use has been extremely limited due to their low impact resistance. In order to solve this problem, many studies have been conducted on the technology of improving the impact strength by introducing a rubber-based impact modifier and various compatibilizers (US Pat. Nos. 5,777,028, 5,760,105, 5,654,365, 5,543,462 and 5). 5,270,353 5,391,603 and 5,352,727).

상기 종래의 기술들은 신디오탁틱 폴리스티렌과 고무성분과의 단순 혼련을 통해 탄성을 보강하는 방법과 상용화제로서 고무성분을 사용하여 강성(rigid) 신디오탁틱 폴리스티렌과 고무성분간의 계면 성질을 향상시켜 상분리가 일어나지 않도록 하는 두 가지 방법으로 분류할 수 있다. 이중에서 가공성이나 물성 재현성을 위해서는 후자의 방법이 더 바람직하다. 그러나 후자의 경우 상용화제를 적용하는 메카니즘이 고무성분의 극성 향상에만 국한되었기 때문에 충격 강도의 향상에는 제한을 가져왔다. The conventional techniques are phase separation by improving the interfacial properties between rigid syndiotactic polystyrene and rubber components by using a rubber component as a compatibilizer and a method of reinforcing elasticity through simple kneading of syndiotactic polystyrene and rubber components. Can be categorized in two ways to prevent it from happening. Of these, the latter method is more preferable for workability and reproducibility of physical properties. However, in the latter case, since the mechanism of applying the compatibilizer is limited to improving the polarity of the rubber component, the impact strength has been limited.

이에 본 발명자들은 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)과 고무성분간의 상용화제로서 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA)과 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산(SEBS-MA)을 적용하고 디아민 화합물을 부가함으로써, 신디오탁틱 폴리스티렌 및 고무성분 모두에 극성을 부여하고 계면성질을 향상시켜 내충격성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 개발하여 국내특허출원 제99-26623호 (1999. 7. 2)로서 특허출원한 바 있다. The present inventors apply syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA) and hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride (SEBS-MA) as a compatibilizer between syndiotactic polystyrene (sPS) and rubber components and diamine By adding a compound, it is possible to impart polarity to both syndiotactic polystyrene and rubber components, improve interfacial properties, and develop a syndiotactic polystyrene resin composition having excellent impact resistance. Has been applied for a patent.

한편 일본의 이데미쯔사는 충격특성이 보강된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물에 유리섬유(glass fiber)를 충진한 난연컴파운드의 상용 제품을 출시하였으며, 이때 사용한 난연제품은 할로겐 형태로서 연소시 연소가스에 의한 인체 유해성 및 환경오염 문제로 인해 제품 특성의 보완이 요구되어 왔다. On the other hand, Idemitsu Co., Ltd. has launched a commercially available flame retardant compound filled with glass fiber in a syndiotactic polystyrene resin composition with reinforced impact properties. Due to human hazards and environmental pollution, it has been required to supplement product characteristics.

수지 조성물에 주로 사용되는 난연제로는 브롬과 염소화합물로 대표되는 할로겐계 난연제와 비할로겐계 난연제로 인산에스테르계 화합물이 있다. 할로겐계 난연제는 난연성이 우수하고 내약품성은 강하지만 내후성이 취약하고 고온성형시 열안정성의 저하로 할로겐화 수소가 발생함으로 인해 금형 부식문제가 발생할 수 있고, 특히 신디오탁틱 폴리스티렌과 같이 융점이 높은 수지의 경우는 성형가공시 부작용의 우려가 크며 강제 연소시 유해가스가 다량 발생하여 환경문제를 일으키는 단점이 있다. 반면 비-할로겐의 인산에스테르계 난연제는 가소화가 부가적으로 일어나며 탈수반응을 촉진하고 탄화촉진으로 챠르(char) 발생량이 많기 때문에 연소 가스의 발생이 적어 환경측면에서 유리하다.Flame retardants mainly used in resin compositions include halogenated flame retardants and non-halogen flame retardants represented by bromine and chlorine compounds. Halogen-based flame retardants have excellent flame retardancy and strong chemical resistance, but have poor weather resistance and can cause mold corrosion problems due to the generation of hydrogen halide due to the deterioration of thermal stability during high temperature molding. Especially, high melting point resin such as syndiotactic polystyrene In the case of molding process, there is a high risk of side effects, and there is a disadvantage that causes a large amount of harmful gas generated by forced combustion. On the other hand, non-halogen phosphate ester flame retardant is advantageous in terms of environment because it generates little combustion gas because plasticization occurs additionally, dehydration reaction is promoted, and char is generated by char.

이에 본 발명자들은 상기와 같이 할로겐 화합물을 적용할 경우의 제반 문제점을 해결하고자 내충격성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌을 포함하는 수지 조성물에 비-할로겐 형태의 인산에스테르계 난연제를 적용하고, 폴리페닐렌옥시드(PPO)의 함량을 수지 조성물의 용도에 맞게 조절하여 적용함으로써, 기계적 물성은 향상되고 내충격성은 종래의 수지 조성물들과 동등하면서 난연성을 유지할 수 있는 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다. Accordingly, the present inventors apply a non-halogen phosphate ester flame retardant to a resin composition containing syndiotactic polystyrene having improved impact resistance to solve various problems when applying a halogen compound as described above, and polyphenylene oxide. By adjusting and applying the content of (PPO) according to the use of the resin composition, the mechanical properties are improved and the impact resistance is equivalent to the conventional resin compositions to develop a syndiotactic polystyrene resin composition that can maintain flame retardancy.

본 발명의 목적은 내충격성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌을 함유하는 수지 조성물에 비-할로겐 형태의 인산에스테르계 난연제를 적용함으로써 환경친화적 이며 난연성도 충분하게 유지되는 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a syndiotactic polystyrene resin composition that is environmentally friendly and sufficiently flame retardant by applying a non-halogen phosphate-based flame retardant to a resin composition containing a syndiotactic polystyrene excellent in impact resistance will be.

본 발명의 다른 목적은 신디오탁틱 폴리스티렌을 함유하는 조성물에 인산에스테르계 난연제 및 폴리페닐렌옥시드(PPO)의 함량을 조절하여 적용함으로써, 기계적 물성 및 내충격성은 종래의 수지 조성물과 동등하면서 난연성도 충분하게 유지되는 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to adjust the content of the phosphate ester flame retardant and polyphenylene oxide (PPO) to the composition containing syndiotactic polystyrene, mechanical properties and impact resistance is equivalent to the conventional resin composition and sufficient flame resistance It is to provide a syndiotactic polystyrene resin composition that is maintained.

본 발명의 또 다른 목적은 난연성, 기계적 강도, 충격강도 등의 물성을 조화시켜 다양한 분야에 사용할 수 있는 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a syndiotactic polystyrene resin composition which can be used in various fields in combination with physical properties such as flame retardancy, mechanical strength, impact strength, and the like.

본 발명의 상기 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의해 모두 달성될 수 있다. 이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below. Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail.

본 발명의 난연성이 우수한 내충격성 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 (A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS) 46∼94 중량부; (B) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS) 1∼20 중량부; (C) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산 공중합체(SEBS-MA) 1∼10 중량부; (D) 폴리페닐렌옥시드(PPO) 20∼48 중량부; (E) 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA) 1∼10 중량부; (F) 디아민 화합물 0.5∼10 중량부; (G) 인산에스테르계 난연제 5∼30 중량부; 및 선택적으로 (H) 유리섬유 5∼40 중량부로 이루어진다. Impact resistant syndiotactic polystyrene resin composition excellent in flame retardancy of the present invention comprises (A) 46 to 94 parts by weight of syndiotactic polystyrene (sPS); (B) 1 to 20 parts by weight of hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer (SEBS); (C) 1 to 10 parts by weight of hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride copolymer (SEBS-MA); (D) 20 to 48 parts by weight of polyphenylene oxide (PPO); (E) 1 to 10 parts by weight of syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA); (F) 0.5 to 10 parts by weight of the diamine compound; (G) 5 to 30 parts by weight of a phosphate ester flame retardant; And optionally (H) 5 to 40 parts by weight of glass fibers.

본 발명의 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 주성분인 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)에 충격보강을 위한 상용화제로서 고무성분인 신디오탁틱 폴리스티렌 무수말레인산(sPS-MA)과 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 무수말레인산(SEBS-MA)이 적용되고, 상기 고무성분과 신디오탁틱 폴리스티렌과의 상용성을 증가시키기 위해 폴리페닐렌옥시드(PPO)가 부가된다.Syndiotactic polystyrene resin composition of the present invention is syndiotactic polystyrene maleic anhydride (sPS-MA) and hydrogenated styrene / butadiene / styrene anhydride as a compatibilizer for impact reinforcement in syndiotactic polystyrene (sPS) as a main component. Maleic acid (SEBS-MA) is applied and polyphenylene oxide (PPO) is added to increase the compatibility of the rubber component with syndiotactic polystyrene.

또한 무수말레인산으로 처리한 상용화제인 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA)과 극성을 갖는 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산(SEBS-MA) 사이에 커플링(coupling) 반응을 통한 화학적 결합이 이루어지고, 여기에 디아민 화합물을 부가함으로써 서로의 혼용성이 증대되어 내충격성이 우수하고 계면성질이 향상된 특성을 갖게 된다. 이러한 상용화 시스템은 하기 반응식(1)으로 표시된다:In addition, a chemical reaction through coupling reaction between syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA), a compatibilizer treated with maleic anhydride, and hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride (SEBS-MA) having polarity A bond is made and by adding a diamine compound to this, mutual compatibility increases, and it has the outstanding impact resistance and the interface property improved. This commercialization system is represented by the following scheme (1):

Figure 111999011450258-pat00001
Figure 111999011450258-pat00001

상기식(1)에서 R은

Figure 111999011450258-pat00002
이다.In formula (1), R is
Figure 111999011450258-pat00002
to be.

본 발명의 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 상기와 같이 내충격성이 보강된 sPS 수지 조성물에 할로겐계 난연제의 단점을 보완하는 비-할로겐 형태의 인산에스테르계 난연제를 도입함으로써 인체에 유해한 가스의 발생이 없고 환경친화 적인 난연 특성을 갖는다.Syndiotactic polystyrene resin composition of the present invention is a non-halogen-type phosphate ester flame retardant to compensate for the disadvantages of halogen-based flame retardant to the sPS resin composition reinforced with impact resistance as described above, there is no generation of harmful gases to the human body It has environmentally friendly flame retardant properties.

이하 본 발명의 수지 조성물의 각 성분들에 대하여 구체적으로 살펴본다. Hereinafter, each component of the resin composition of the present invention will be described in detail.

(A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)(A) Syndiotactic Polystyrene (sPS)

sPS은 신규의 메탈로센 촉매와 조촉매로 이루어지는 촉매계에서 중합된다. 상기 메탈로센 촉매는 전이금속 화합물의 보조 리간드와 화합물의 작용기가 서로 결합하여 연결된 구조를 가지며, 전이금속 화합물의 종류 또는 2개 이상의 작용기를 갖는 화합물의 종류 및 각각의 반응물의 몰비에 따라 매우 다양한 형태로 존재할 수 있다. sPS is polymerized in the catalyst system which consists of a novel metallocene catalyst and a promoter. The metallocene catalyst has a structure in which an auxiliary ligand of a transition metal compound and a functional group of the compound are linked to each other, and vary greatly depending on the kind of the transition metal compound or the kind of the compound having two or more functional groups and the molar ratio of each reactant. May exist in the form.

(B) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS)(B) hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer (SEBS)

SEBS는 고무성분으로서 신디오탁틱 폴리스티렌의 충격 강도를 증가시키기 위해 부가되는 충격보강제이다. SEBS is a shock modifier added as a rubber component to increase the impact strength of syndiotactic polystyrene.

(C) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산(SEBS-MA)(C) hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride (SEBS-MA)

SEBS-MA는 신디오탁틱 폴리스티렌과 고무성분과의 상용성을 증가시키기 위해서 부가되는 상용화제로서, 스티렌/부타디엔/스티렌을 무수말레인산으로 처리함으로써 제조된다. SEBS-MA is a compatibilizer added to increase the compatibility of syndiotactic polystyrene with rubber components and is prepared by treating styrene / butadiene / styrene with maleic anhydride.

(D) 폴리페닐렌옥시드(PPO)(D) polyphenylene oxide (PPO)

PPO는 신디오탁틱 폴리스티렌과 고무성분과의 상용성을 증가시키기 위하여 부가된다.PPO is added to increase the compatibility of syndiotactic polystyrene with the rubber component.

(E) 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA)(E) syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA)

sPS-MA은 고무성분과 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)과의 상용성을 증대시켜 계면의 상용성을 높이기 위해 부가된다.sPS-MA is added to increase the compatibility of the rubber component and syndiotactic polystyrene (sPS) to increase the compatibility of the interface.

(F) 디아민 화합물(F) diamine compounds

디아민 화합물은 극성기를 갖는 상용화제간의 커플링(coupling) 반응을 유도하는 매개체 역할을 한다. The diamine compound serves as a medium for inducing a coupling reaction between compatibilizers having polar groups.

(G) 인산에스테르계 난연제(G) Phosphate Ester Flame Retardant

비-할로겐 형태의 인산에스테르계 난연제는 환경친화적인 난연성을 부여한다.Non-halogen form phosphate ester flame retardants impart environmentally friendly flame retardancy.

(H) 유리섬유(glass fiber: GF)(H) glass fiber (GF)

무기 충진제로서 유리섬유를 적용하였다. 유리섬유는 폴리스티렌 수지 조성물 100 중량부에 대하여 5∼40 중량부의 양으로 부가된다.Glass fiber was applied as an inorganic filler. Glass fiber is added in the quantity of 5-40 weight part with respect to 100 weight part of polystyrene resin compositions.

본 발명의 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 필요에 따라 적하방지제, 충격보강제, 가공조제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제 등이 첨가될 수 있으며, 안료, 염료 및 황산염, 석면, 탈크, 실리카, 세라믹과 같은 무기 충진제 등도 첨가될 수 있다. Syndiotactic polystyrene resin composition of the present invention may be added dropping inhibitors, impact modifiers, processing aids, thermal stabilizers, antioxidants, light stabilizers and the like, pigments, dyes and sulfates, asbestos, talc, silica, ceramics Inorganic fillers such as these may also be added.

본 발명의 신디오탁틱 폴리스티렌 조성물은 하기의 실시예에 의하여 보다 명확히 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적에 불과하며 발명의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다.Syndiotactic polystyrene composition of the present invention can be more clearly understood by the following examples, the following examples are merely illustrative purposes of the present invention and are not intended to limit the scope of the invention.

실시예 Example

하기의 실시예 및 비교실시예의 수지 조성물에 사용된 (A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS), (B) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS), (C) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산(SEBS-MA), (D) 폴리페닐렌옥시드 (PPO), (E) 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA), (F) 디아민 화합물, (G) 인산에스테르계 난연제 및 기타 첨가제의 제조 및 사양은 다음과 같다.(A) syndiotactic polystyrene (sPS), (B) hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer (SEBS), (C) hydrogenated styrene / butadiene / used in the resin compositions of the following Examples and Comparative Examples Styrene-maleic anhydride (SEBS-MA), (D) polyphenylene oxide (PPO), (E) syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA), (F) diamine compound, (G) phosphate ester flame retardant Preparation and specifications of the and other additives are as follows.

(A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)(A) Syndiotactic Polystyrene (sPS)

생성되는 폴리머의 형태(morphology)를 조절하기 위하여 실험실 Scale의 유리반응기에서 중합하여 신디오탁티시티(Syndiotacticity)가 97%이상인 폴리스티렌을 얻었다.In order to control the morphology of the polymer produced, polymerization was carried out in a glass scale reactor to obtain polystyrene having a syndiotacticity of 97% or more.

(B) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS)(B) hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer (SEBS)

SEBS로는 쉘(Shell)사의 상용제품인 Kraton G-1651을 사용하였다. SEBS was used as Kraton G-1651, a commercial product from Shell.

(C) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산(SEBS-MA)(C) hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride (SEBS-MA)

SEBS-MA로는 일본 아사히사의 상용제품인 M-1913을 사용하였다.As SEBS-MA, M-1913, a commercial product of Asahi Japan, was used.

(D) 폴리페닐렌옥시드(PPO)(D) polyphenylene oxide (PPO)

PPO로는 일본 아사히사의 상용제품인 P401을 사용하였다.As the PPO, P401, a commercial product of Asahi Corp., was used.

(E) 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA)(E) syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA)

sPS-MA는 자체적으로 중합한 신디오탁틱 폴리스티렌으로부터 디큐밀 퍼옥시드(DCP) 및 말레익 안하이드라이드를 회분반응기에서 교반시켜 얻은 제품을 사용하였다. 이때 함유된 말레익 안하이드라이드는 1.05%이다. sPS-MA used a product obtained by stirring dicumyl peroxide (DCP) and maleic anhydride from a self-polymerized syndiotactic polystyrene in a batch reactor. At this time, the maleic anhydride contained was 1.05%.

(F) 디아민 화합물(F) diamine compounds

하기 구조식으로 표시되는 디아민 화합물을 사용하였다.The diamine compound represented by the following structural formula was used.

Figure 111999011450258-pat00003
Figure 111999011450258-pat00003

(G) 인산에스테르계 난연제(G) Phosphate Ester Flame Retardant

인산에스테르계 난연제로는 일본 다이하찌 케미컬사의 상용화제품인 PX-200 을 사용하였으며 화학명은 레소시놀비스(디2,6크실레닐포스페이트)이다.As a phosphate ester flame retardant, PX-200, a commercial product of Daihachi Chemical Co., Ltd., was used. The chemical name is Resorcinolbis (di2,6 xylenyl phosphate).

상기 각 성분들을 하기 표 1에 기재된 조성으로 실시예 1∼2 및 비교실시예의 수지 조성물을 제조하였다.Each of the components was prepared in the resin compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples in the composition shown in Table 1.

Figure 112006001615306-pat00004
Figure 112006001615306-pat00004

난연성 평가는 1/8", 1/10", 1/12", 1/16" 두께별로 UL94 규격시험방법에 의하여 실시하였다. Flame retardancy was evaluated by UL94 standard test method for 1/8 ", 1/10", 1/12 ", 1/16" thickness.

실시예 1에서는 모든 두께에서 연소하였으며, 실시예 2에서도 모든 두께에서 연소하였으나 자소성을 가짐을 확인하였다. 실시예 3에서는 1/10"에서 V-2, 1/8"에서 V-1의 난연성을 보였으며 특징으로는 연소시간이 길거나 또는 연소시 dripping이 발생하였다. 실시예 4에서는 모든 두께에서 V-1의 난연성을 보였다. 실시예 1∼4에 대한 난연성 실험 결과로부터 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS), 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산(SEBS-MA), 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA) 및 디아민 화합물의 함량이 적을수록 난연성이 우수함을 알 수 있었다. 비교실시예 2에서와 같이 SEBS, SEBS-MA, sPS- MA 및 디아민 화합물을 함유하지 않는 sPS 수지 조성물의 경우에 V-0의 난연성을 보였다. 즉 난연성만을 극대화하기 위해서는 sPS과 PPO만으로 이루어지는 혼합물 구조에서 가능함을 알 수 있었다.In Example 1, it was burned at all thicknesses, and in Example 2, it was burned at all thicknesses, but it was confirmed that it had self-plasticity. In Example 3, flame retardancy of V-2 at 1/10 "and V-1 at 1/8" was shown. Characteristically, the combustion time was long or dripping occurred during combustion. Example 4 showed the flame retardancy of V-1 at all thicknesses. Hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer (SEBS), hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride (SEBS-MA), syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS) from the flame retardant test results for Examples 1-4 It was found that the smaller the content of -MA) and the diamine compound, the better the flame retardancy. As in Comparative Example 2, the flame retardancy of V-0 was shown for the sPS resin composition containing no SEBS, SEBS-MA, sPS-MA and diamine compound. In other words, in order to maximize the flame retardancy only it can be seen that the mixture structure consisting of sPS and PPO only.

실시예 4 및 비교실시예 1의 조성물에 대하여 기계적 물성 및 배합의 연속공정 적용 가능성을 평가하기 위하여 통상의 이축압출기에서 280℃의 가공온도에서 압출하여 펠렛(pellet)상으로 제조하였다. 제조된 펠렛은 80℃의 온도에서 3시간 건조 후 6 Oz 사출기에서 성형온도 300℃의 조건으로 사출하여 물성시편을 제조하였으며, 기계적 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.The compositions of Example 4 and Comparative Example 1 were extruded at a processing temperature of 280 ° C. in a conventional twin screw extruder in order to evaluate the mechanical properties and the applicability of the blending process to prepare pellets. The prepared pellets were dried for 3 hours at a temperature of 80 ° C., and then injected in a 6 Oz injection molding machine under conditions of a molding temperature of 300 ° C. to prepare physical specimens. The mechanical properties were measured and the results are shown in Table 2.

성 분ingredient 실시예 4Example 4 비교실시예 1Comparative Example 1 항복강도 (kgf/cm2)(1) Yield strength (kgf / cm 2 ) (1) 608608 439439 파단강도 (kgf/cm2)(1) Breaking Strength (kgf / cm 2 ) (1) 460460 427427 신 율 (%)(2) Elongation (%) (2) 1010 44 굴곡강성 (kgf/cm2)(2) Flexural Rigidity (kgf / cm 2 ) (2) 1,0171,017 711711 굴곡강도 (kgf/cm2)(2) Flexural Strength (kgf / cm 2 ) (2) 28,02028,020 24,41024,410 Izod 충격강도 (kgf·cm/cm)(2) Izod impact strength (kgfcm / cm) (2) 37.137.1 40.040.0

(1) ASTM D638, (2) ASTM D790에 의거하여 측정하였음. (1) Measured according to ASTM D638, (2) ASTM D790.

표 2의 결과에서 보듯이 난연특성이 향상됨에 따라 기계적 강도는 증가하였으며, 충격강도는 다소 저하되었다. 이는 혼합되는 폴리페닐렌옥시드(PPO)에 의해 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)의 결정성을 저해하기 때문이다. 그러나 디아민 화합물의 커플링 반응에 의한 반응 상용화 시스템이 상기 충격강도의 저하를 보전할 수 있을 정도로 상용성이 우수하므로 큰 차이는 나타나지 않음을 알 수 있다. 그러므 로 원하는 수지의 난연 특성에 맞춰 기계적 강도가 향상된 수지 조성물을 제조할 수 있으며, 또한 난연 특성만이 요구되는 경우에는 반응상용화 시스템을 사용하지 않은 sPS, PPO 및 인산에스테르계 난연제로 이루어지는 단순 블렌드 수지 조성물을 적용할 수 있다. 즉 용도에 따라 다양하게 제공되는 비-할로겐 형태의 난연성 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 얻을 수 있었다.As shown in the results of Table 2, the mechanical strength increased and the impact strength decreased somewhat as the flame retardant properties were improved. This is because the crystallinity of syndiotactic polystyrene (sPS) is inhibited by the mixed polyphenylene oxide (PPO). However, it can be seen that the reaction compatibilization system by the coupling reaction of the diamine compound is excellent in compatibility enough to compensate for the decrease in the impact strength, so that no significant difference appears. Therefore, it is possible to prepare a resin composition with improved mechanical strength according to the flame retardant properties of the desired resin, and when only flame retardant properties are required, a simple blended resin composed of sPS, PPO, and phosphate ester flame retardant without using a reaction commercialization system The composition can be applied. In other words, it was possible to obtain a non-halogen flame-retardant syndiotactic polystyrene resin composition provided in a variety of applications.

본 발명은 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)에 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌을 고무성분으로 하고 스티렌/부타디엔/스티렌 무수말레인산(SEBS-MA)과 신디오탁틱 폴리스티렌 무수말레인산(sPS-MA), 디아민 화합물을 상용화제로 적용하여 충격강도가 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물에 인산에스테르계 난연제와 폴리페닐렌옥시드(PPO)를 최적의 함량으로 적용함으로써 환경친화적이며 난연성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 제공하는 효과를 갖는다.
The present invention is syndiotactic polystyrene (sPS) hydrogenated styrene / butadiene / styrene as a rubber component, styrene / butadiene / styrene maleic anhydride (SEBS-MA) and syndiotactic polystyrene maleic anhydride (sPS-MA), diamine compounds By applying phosphate ester flame retardant and polyphenylene oxide (PPO) in the optimal content to the syndiotactic polystyrene resin composition with improved impact strength by providing a compatibilizing agent to provide an environmentally friendly and flame retardant syndiotactic polystyrene resin composition Has an effect.

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.                     

Claims (3)

(A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS) 46∼94 중량부; (A) 46-94 parts by weight of syndiotactic polystyrene (sPS); (B) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS) 1∼20 중량부; (B) 1 to 20 parts by weight of hydrogenated styrene / butadiene / styrene block copolymer (SEBS); (C) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-무수말레인산(SEBS-MA) 1∼10 중량부; (C) 1 to 10 parts by weight of hydrogenated styrene / butadiene / styrene-maleic anhydride (SEBS-MA); (D) 폴리페닐렌옥시드(PPO) 20∼48 중량부; (D) 20 to 48 parts by weight of polyphenylene oxide (PPO); (E) 신디오탁틱 폴리스티렌-무수말레인산(sPS-MA) 1∼10 중량부; (E) 1 to 10 parts by weight of syndiotactic polystyrene-maleic anhydride (sPS-MA); (F) 디아민 화합물 0.5∼10 중량부; 및(F) 0.5 to 10 parts by weight of the diamine compound; And (G) 인산에스테르계 난연제 5∼30 중량부; (G) 5 to 30 parts by weight of a phosphate ester flame retardant; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 및 기계적 물성이 우수한 내충격성 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물.Impact resistant syndiotactic polystyrene resin composition excellent in flame retardancy and mechanical properties, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 유리섬유(GF)가 5∼40 중량부의 양으로 더 부가되는 것을 특징으로 하는 난연성 및 기계적 물성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물.The syndiotactic polystyrene resin composition having excellent flame retardancy and mechanical properties according to claim 1, wherein the glass fiber (GF) is further added in an amount of 5 to 40 parts by weight. 제1항에 있어서, 난연조제, 적하방지제, 충격보강제, 가공조제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 안료, 염료 및 황산염, 석면, 탈크, 실리카 및/또는 세라믹 과 같은 무기 충진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 기계적 물성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물.The method of claim 1, further comprising an inorganic filler such as flame retardant, anti-dropping agent, impact modifier, processing aid, heat stabilizer, antioxidant, light stabilizer, pigment, dye and sulfate, asbestos, talc, silica and / or ceramic. Syndiotactic polystyrene resin composition having excellent flame retardancy and mechanical properties.
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