KR100740473B1 - Flame retardant compositions for flammable plastics and flame retarded plastic compositions containing the same - Google Patents

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Abstract

가연성 플라스틱 난연제가 되는 난연 조성물이 제공된다. 이 조성물은 브롬화 난연제, 2,3-디메틸-2,3-디페닐-부탄 또는 그 동족체중에서 선택된 자유-라디칼 생성 인자, 및 IUPAC 주기율표의 7 내지 10족에서 선택된 금속을 갖는 프탈로시아닌 또는 나프탈로시아닌 착물을 포함한다. 가연성 플라스틱 재료에 자유-라디칼 발생기 및 상기 종류의 프탈로시아닌 또는 나프탈로시아닌 착물을 혼입함으로써 브롬화 난연제의 사용량을 줄일 수 있다.A flame retardant composition is provided that is a flammable plastic flame retardant. This composition comprises a phthalocyanine or naphthalocyanine complex having a brominated flame retardant, a free-radical generating factor selected from 2,3-dimethyl-2,3-diphenyl-butane or its analogs, and a metal selected from groups 7 to 10 of the IUPAC Periodic Table. Include. The use of brominated flame retardants can be reduced by incorporating free-radical generators and phthalocyanine or naphthalocyanine complexes of this kind into combustible plastic materials.

Description

가연성 플라스틱용 난연 조성물 및 이를 함유하는 난연성 플라스틱 조성물{FLAME RETARDANT COMPOSITIONS FOR FLAMMABLE PLASTICS AND FLAME RETARDED PLASTIC COMPOSITIONS CONTAINING THE SAME}     Flame retardant compositions for flammable plastics and flame retardant plastic compositions containing the same

본 발명은 가연성 플라스틱을 위한 난연 조성물에 관한 것이다. 또한, 상기 난연 조성물을 함유한 난연성 플라스틱 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to flame retardant compositions for flammable plastics. The present invention also relates to a flame retardant plastic composition containing the flame retardant composition.

우수한 절연성, 우수한 방수성, 우수한 성형성, 적당한 기계적 강도 등의 이유로 다양한 플라스틱 또는 합성 수지가 다수의 전기 및 전자 장치 및 기구의 부품 또는 성분으로 사용된다. 또한 이것은 포장 및 건설 재료로도 사용된다. 그러나, 대부분의 플라스틱은 가연성이기 때문에 안전의 이유로 많은 경우 난연제가 사용된다. 여러 경우에 대해 플라스틱 물품에 요구되는 난연성 수준은 표준화되어 있고, 최근에 점차적으로 엄격해지고 있다.Various plastics or synthetic resins are used as parts or components of many electrical and electronic devices and appliances for reasons of good insulation, good water resistance, good moldability, and moderate mechanical strength. It is also used as a packaging and construction material. However, because most plastics are flammable, in many cases flame retardants are used for safety reasons. In many cases the level of flame retardancy required for plastic articles is standardized and has become increasingly stringent in recent years.

통상적으로 플라스틱은 브롬화 난연제 및 안티몬 트리옥시드를 플라스틱에 혼입함으로써 난연성을 지니게 된다. 그러나 브롬화 난연제를 함유하는 폐 플라스틱 물품의 연소시 발생하는 다이옥신과 같은 발암 물질에 대한 우려가 증가하고 있다. 이러한 브롬화 난연제를 인산염 에스테르 또는 암모늄 다인산염과 같은 할로겐 불포함 난연제로 대체하려는 시도가 있어왔다. 그러나,할로겐 불포함 난연제는 브롬화 난연제보다 훨씬 덜 효과적이기 때문에, 목적하는 난연성 수준을 달성하기에 충분한 양의 할로겐 불포함 난연제의 사용은 다른 필수적 특성, 예컨대 성형성 및 강도 특성을 필연적으로 약화시킨다. 결과적으로, 플라스틱 물품 내에서 브롬화 난연제가 단독으로 사용될 때보다, 목적하는 플라스틱 물품의 난연성 수준을 충족시키는데 필요한 브롬화 난연제 사용량의 획기적인 감소를 가능하게 하는 난연 조성물에 대한 요구가 존재한다. 이러한 조성물은 브롬화 난연제의 낮은 함량 때문에 환경적으로 유리한 것 외에도 난연성 플라스틱 폐성형물의 재활용을 가능하게 하기 때문에 유리하다.Plastics are typically flame retardant by incorporating brominated flame retardants and antimony trioxide into the plastic. However, there is a growing concern about carcinogens, such as dioxins, which occur when burning waste plastic articles containing brominated flame retardants. Attempts have been made to replace such brominated flame retardants with halogen-free flame retardants such as phosphate esters or ammonium polyphosphates. However, since halogen-free flame retardants are much less effective than brominated flame retardants, the use of halogen-free flame retardants in an amount sufficient to achieve the desired level of flame retardant inevitably weakens other essential properties such as formability and strength properties. As a result, there is a need for flame retardant compositions that allow for a drastic reduction in the amount of brominated flame retardant required to meet the flame retardant level of the desired plastic article, rather than when brominated flame retardants are used alone in plastic articles. Such compositions are advantageous because they enable the recycling of flame retardant plastic waste moldings in addition to being environmentally advantageous due to the low content of brominated flame retardants.

열가소성 중합체는 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 또는 디쿠밀퍼옥사이드와 같은 자유-라디칼 발생기를 혼입함으로써 난연성을 갖게 된다고 공지되어 있다. 자유-라디칼 발생기는 중합체의 주쇄를 선택적으로 절단하여 용융된 중합체의 유동성을 높여서 중합체의 자기-소화(消火)능을 돕는다. 이러한 원리에 의해, 난연성의 증강 또는 필요한 브롬화 난연제의 양을 감소시키기 위해 자유-라디칼 발생기를 브롬화 난연제 및/또는 인산염 에스테르 난연제와 함께 가연성 플라스틱에 혼입하는 것이 공지되어 있다. JP-A-11/199784, JP-A-2001/181433, JP-A-2002/322323, JP-A-2003/160705, JP-A-2003/321584 및 WO 00/12593을 참조한다. 그러나, 이러한 종래의 기술들은, 사용가능한 중합체 및/또는 브롬화 난연제면에서 융통성이 없고, 목적하는 난연성 수준을 달성하기 위해서는 상대적으로 다량의 라디칼 발생기가 필요하다. Thermoplastic polymers are known to be flame retardant by incorporating free-radical generators such as 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane or dicumylperoxide. Free-radical generators selectively cleave the polymer's backbone to increase the flowability of the molten polymer, thereby helping the polymer to self-extinguish. By this principle, it is known to incorporate free-radical generators into combustible plastics together with brominated flame retardants and / or phosphate ester flame retardants to enhance flame retardancy or to reduce the amount of brominated flame retardant required. See JP-A-11 / 199784, JP-A-2001 / 181433, JP-A-2002 / 322323, JP-A-2003 / 160705, JP-A-2003 / 321584 and WO 00/12593. However, these conventional techniques are inflexible in terms of usable polymers and / or brominated flame retardants and require relatively large amounts of radical generators to achieve the desired level of flame retardancy.

따라서, 다양한 난연성 시험을 통과하기에 충분한 난연성 수준을 보유하면서 브롬화 난연제 사용량을 줄일 수 있는 난연 조성물 및 난연성 플라스틱 조성물에 대한 요구는 여전히 존재한다.Accordingly, there is still a need for flame retardant compositions and flame retardant plastic compositions that can reduce the amount of brominated flame retardants used while retaining sufficient flame retardant levels to pass various flame retardant tests.

본 발명은 가연성 플라스틱 재료 및 상기 가연성 플라스틱 재료 100 중량부 당 하기 브롬화 난연제 0.5 내지 25 중량부에 해당하는 양의 본 발명의 난연 조성물을 포함하는 난연성 플라스틱 조성물을 제공한다.The present invention provides a flame retardant plastic composition comprising a flammable plastic material and the flame retardant composition of the present invention in an amount corresponding to 0.5 to 25 parts by weight of the brominated flame retardant per 100 parts by weight of the combustible plastic material.

본 발명에 따르면, 목적하는 난연성 수준을 달성하기 위한 브롬화 난연제의 양은 브롬화 난연제를 단독 사용할 경우에 비해 상당량 감소될 수 있다. 브롬화 난연제 양의 감소 덕분에, 플라스틱 재료의 여러 이로운 특성, 예컨대 성형 및 기계적 특성이 덜 손상되고, 환경적인 문제도 개선될 수 있다. 또한, 제조과정 중 생성된 폐기물도 재활용 가능하다.According to the invention, the amount of brominated flame retardant to achieve the desired flame retardant level can be significantly reduced compared to the case of using the brominated flame retardant alone. Thanks to the reduction in the amount of brominated flame retardants, many beneficial properties of the plastic material, such as molding and mechanical properties, are less damaged and environmental problems can be improved. In addition, waste generated during the manufacturing process can be recycled.

발명의 개요Summary of the Invention

상기 요구는, 본 발명에 따라 하기 물질을 포함하는 가연성 플라스틱용 난연 조성물을 제공함으로써 만족시킬 수 있다:This need can be met by providing a flame retardant composition for combustible plastics comprising the following materials according to the invention:

(a) 50 중량% 초과의 브롬 함량을 갖는 브롬화 난연제;(a) brominated flame retardants having a bromine content of greater than 50% by weight;

(b) 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 및 그 동족체로 이루어진 군에서 선택된 자유-라디칼 발생기;(b) a free-radical generator selected from the group consisting of 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane and its homologues;

(c) IUPAC 주기율표의 7 내지 10족에서 선택된 금속을 갖는 프탈로시아닌 착물 또 는 나프탈로시아닌 착물; (c) phthalocyanine complexes or naphthalocyanine complexes with metals selected from groups 7 to 10 of the IUPAC Periodic Table;

(여기서, (b):(c)의 중량비는 99:1 내지 1:99 이고, (a) 100 중량부 당 (b)+(c)의 합은 0.01 내지 50 중량부이다.)(Wherein, the weight ratio of (b) :( c) is 99: 1 to 1:99, and the sum of (b) + (c) per 100 parts by weight of (a) is 0.01 to 50 parts by weight.)

바람직한 구현예에서, 상기 자유-라디칼 발생기는 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 (DMDPB), 3,4-디메틸-3,4-디페닐헥산, 4,5-디메틸-4,5-디페닐옥탄, 3,4-디에틸-3,4-디페닐헥산, 4,5-디에틸-4,5-디페닐옥탄, 2,3-디메틸-2,3-디-p-톨릴부탄 또는 3,4-디메틸-3,4-디-p-톨릴헥산이고; 이 때, 상기 금속은 Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd 또는 Pt이다.In a preferred embodiment, the free-radical generator is 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane (DMDPB), 3,4-dimethyl-3,4-diphenylhexane, 4,5-dimethyl-4, 5-diphenyloctane, 3,4-diethyl-3,4-diphenylhexane, 4,5-diethyl-4,5-diphenyloctane, 2,3-dimethyl-2,3-di-p- Tolylbutane or 3,4-dimethyl-3,4-di-p-tolylhexane; At this time, the metal is Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd or Pt.

다른 바람직한 구현예에서, 난연 조성물은 다음을 포함한다:In another preferred embodiment, the flame retardant composition comprises:

(a) 50 중량% 초과의 브롬 함량을 갖는 브롬화 난연제;(a) brominated flame retardants having a bromine content of greater than 50% by weight;

(b) 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄; 및(b) 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane; And

(c) 철 프탈로시아닌; (c) iron phthalocyanine;

(여기서, (b):(c)의 중량비는 95:5 내지 5:95이고, (a) 100 중량부 당 (b)+(c)의 합은 0.05 내지 15 중량부이다.)(Wherein, the weight ratio of (b) :( c) is 95: 5 to 5:95, and the sum of (b) + (c) per 100 parts by weight of (a) is 0.05 to 15 parts by weight.)

다른 측면에서, 본 발명은 가연성 플라스틱 재료 및 상기 가연성 플라스틱 재료 100 중량부 당 상기 브롬화 난연제 0.5 내지 25 중량부에 해당하는 양의 본 발명의 난연 조성물을 포함하는 난연성 플라스틱 조성물을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a flame retardant plastic composition comprising a flammable plastic material and the flame retardant composition of the present invention in an amount corresponding to 0.5 to 25 parts by weight of the brominated flame retardant per 100 parts by weight of the combustible plastic material.

본 발명에 따르면, 목적하는 난연성 수준을 달성하기 위한 브롬화 난연제의 양은 브롬화 난연제를 단독 사용할 경우에 비해 상당량 감소될 수 있다. 브롬화 난연제 양의 감소 덕분에, 플라스틱 재료의 여러 이로운 특성, 예컨대 성형 및 기계적 특성이 덜 손상되고, 환경적인 문제도 개선될 수 있다. 또한, 제조과정 중 생성된 폐기물도 재활용 가능하다.According to the invention, the amount of brominated flame retardant to achieve the desired flame retardant level can be significantly reduced compared to the case of using the brominated flame retardant alone. Thanks to the reduction in the amount of brominated flame retardants, many beneficial properties of the plastic material, such as molding and mechanical properties, are less damaged and environmental problems can be improved. In addition, waste generated during the manufacturing process can be recycled.

상세한 설명details

본 발명은, 브롬화 난연제의 사용량을 줄이기 위하여 자유-라디칼 발생기와 프탈로시아닌 또는 나프탈로시아닌 착물 모두의 상승 효과를 이용한다.The present invention utilizes the synergistic effect of both free-radical generators and phthalocyanine or naphthalocyanine complexes to reduce the amount of brominated flame retardant used.

여기서 "2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 또는 그 동족체"라는 용어는 1,2-디페닐-1,1,2,2-테트라알킬에탄 및 하나 이상의 벤젠 고리에 각 알킬 그룹이 1 내지 6 개의 탄소를 포함하는 하나 이상의 알킬 치환기가 있는 그 유도체를 지칭한다. 다르게는 자유-라디칼 발생기라고 불리는 이 화합물은, 대부분의 플라스틱 재료의 가공 온도보다 높게 가열할 때 자유 라디칼을 생성하는 것으로 공지되어 있다. 그러므로, 이 화합물은 압출 성형, 사출 성형, 압축 성형, 열 가압 적층 성형 등의 가공 중에 온전히 남아 있다.The term "2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane or its analogs" herein refers to 1,2-diphenyl-1,1,2,2-tetraalkylethane and each alkyl group in one or more benzene rings. It refers to derivatives thereof having one or more alkyl substituents containing 1 to 6 carbons. This compound, otherwise called a free-radical generator, is known to produce free radicals when heated above the processing temperature of most plastic materials. Therefore, this compound remains intact during processing such as extrusion molding, injection molding, compression molding, hot press lamination, and the like.

구리 프탈로시아닌 착물, 예컨대 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린은 열에 안정적인 안료로 알려져 있으며, 유색 플라스틱 물품 제조에 사용된다. 미국 특허 제 3,825,520호는, Fe, Cu, Mn, V 및 Co 프탈로시아닌을 옥타브로모비페닐 난연제와 함께 스티렌 중합체에 혼입할 경우 연기를 감소시킬 수도 있음을 개시하고 있다. Copper phthalocyanine complexes such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green are known as heat stable pigments and are used for the production of colored plastic articles. U. S. Patent No. 3,825, 520 discloses that incorporation of Fe, Cu, Mn, V and Co phthalocyanine into the styrene polymer together with octabromobiphenyl flame retardants may reduce smoke.

그러나, 우리가 아는 바로는, 금속 프탈로시아닌 또는 나프탈로시아닌이 자유-라디칼 발생기와 함께 가연성 플라스틱 재료에 혼입될 경우 브롬화 난연제의 양을 감소시키는 데 효과적이라는 것은 알려져 있지 않다.However, to the best of our knowledge, it is not known that metal phthalocyanine or naphthalocyanine is effective in reducing the amount of brominated flame retardants when incorporated into combustible plastic materials with free-radical generators.

(a) 50 중량% 초과의 브롬 함량을 갖는 브롬화 난연제 (a) brominated flame retardants having a bromine content of greater than 50% by weight;

브롬화 난연제는 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 비-제한적인 예는 다음과 같다. Brominated flame retardants are well known in the art. Non-limiting examples are as follows.

브롬화 지환족 탄화수소:Brominated alicyclic hydrocarbons:

헥사브로모시클로도데칸 (HBCD), 테트라브로모시클로옥탄 (TBCO), 모노클로로펜타브로모시클로헥산 등,Hexabromocyclododecane (HBCD), tetrabromocyclooctane (TBCO), monochloropentabromocyclohexane, and the like,

브롬화 방향족 탄화수소:Brominated aromatic hydrocarbons:

펜타브로모톨루엔, 헥사브로모벤젠, 데카브로모디페닐에탄, 브롬화 폴리스티렌, 옥타브로모트리메틸린단 등,Pentabromotoluene, hexabromobenzene, decabromodiphenylethane, brominated polystyrene, octabromotrimethylene group,

브롬화 페닐 에테르:Brominated Phenyl Ether:

데카브로모디페닐 에테르, 옥타브로모디페닐 에테르, 헥사브로모디페닐 에테르, 비스(트리브로모페녹시)에탄, 비스(펜타브로모페녹시)에탄, 폴리(2,6-디브로모페닐렌옥시드) 등,Decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, hexabromodiphenyl ether, bis (tribromophenoxy) ethane, bis (pentabromophenoxy) ethane, poly (2,6-dibromophenylene oxide ) Etc,

브롬화 비스페놀 및 그 유도체:Brominated bisphenols and derivatives thereof:

테트라브로모비스페놀 A, 테트라브로모비스페놀 S, 테트라브로모비스페놀 F, 테트라브로모비스페놀 A 비스(2,3-디브로모프로필) 에테르, 테트라브로모비스페놀 S 비스(2,3-디브로모프로필) 에테르, 테트라브로모비스페놀 F 비스(2,3-디브로모프로필) 에테르, 테트라브로모비스페놀 A 비스(2,3-디브로모이소부틸) 에테르, 테트라브로모비스페놀 S 비스(2,3-디브로모이소부틸) 에테르, 테트라브로모비스페놀 F 비스(2,3-디브로모이소부틸) 에테르, 테트라브로모비스페놀 A 디알릴 에테르, 테트라브로모비스페놀 S 디알릴 에테르, 테트라브로모비스페놀 F 디알릴 에테르, 테트라 브로모비스페놀 A 디메트알릴 에테르, 테트라브로모비스페놀 S 디메트알릴 에테르, 테트라브로모비스페놀 F 디메트알릴 에테르 등,Tetrabromobisphenol A, Tetrabromobisphenol S, Tetrabromobisphenol F, Tetrabromobisphenol A Bis (2,3-dibromopropyl) ether, Tetrabromobisphenol S Bis (2,3-dibromo Propyl) ether, tetrabromobisphenol F bis (2,3-dibromopropyl) ether, tetrabromobisphenol A bis (2,3-dibromoisobutyl) ether, tetrabromobisphenol S bis (2, 3-dibromoisobutyl) ether, tetrabromobisphenol F bis (2,3-dibromoisobutyl) ether, tetrabromobisphenol A diallyl ether, tetrabromobisphenol S diallyl ether, tetrabromobis Phenol F diallyl ether, tetra bromobisphenol A dimethallyl ether, tetrabromobisphenol S dimethallyl ether, tetrabromobisphenol F dimethallyl ether, and the like,

브롬화 이소시아누레이트:Brominated Isocyanurate:

트리(2,3-디브로모프로필)이소시아누레이트, 트리(2,3-디브로모이소부틸)이소시아누레이트 등,Tri (2,3-dibromopropyl) isocyanurate, tri (2,3-dibromoisobutyl) isocyanurate,

기타 브롬화 난연제:Other Brominated Flame Retardants:

테트라브로모프탈산 무수물, 브롬화 폴리카보네이트, 브롬화 에폭시 수지, 폴리(펜타브로모벤질 아크릴레이트), 에틸렌비스(테트라브로모프탈이미드), 2,4,6-트리스(2,4,6-트리브로모페녹시)-1,3,5-트리아진, 트리스(트리브로모네오펜틸)인산염 등,Tetrabromophthalic anhydride, brominated polycarbonate, brominated epoxy resin, poly (pentabromobenzyl acrylate), ethylenebis (tetrabromophthalimide), 2,4,6-tris (2,4,6-t Libromophenoxy) -1,3,5-triazine, tris (tribromoneopentyl) phosphate,

(b) 자유- 라디칼 발생기 (b) free- radical generators

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에서 사용된 자유-라디칼 발생기는As described above, the free-radical generator used in the present invention

2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 또는 그 동족체이다. 동족체의 예는 3,4-디메틸-3,4-디페닐헥산, 4,5-디메틸-4,5-디페닐옥탄, 2,3-디메틸-2,3-디-p-톨릴부탄 및 3,4-디메틸-3,4-디-p-톨릴헥산을 포함한다. 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄(디큐멘)이 바람직하다.2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane or its analogs. Examples of homologues are 3,4-dimethyl-3,4-diphenylhexane, 4,5-dimethyl-4,5-diphenyloctane, 2,3-dimethyl-2,3-di-p-tolylbutane and 3 , 4-dimethyl-3,4-di-p-tolylhexane. Preference is given to 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane (dicumene).

(c) 프탈로시아닌 착물 나프탈로시아닌 착물 (c) phthalocyanine Complexes and Naphthalocyanines Complex

본 발명에서 사용된 금속 프탈로시아닌 착물 및 나프탈로시아닌 착물은 구리 프탈로시아닌 안료와 동일한 또는 유사한 리간드 구조를 지닌다. 그러나, 그것의 중심 원자는 구리 대신 IUPAC 주기율표의 7 내지 10족 금속 원소에서 선택된다. 통상적으로 중심 원자는 Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni 또는 Pt이다. Co 또는 Fe가 특히 바람직하다. 그 중심 원자는 할로겐 이온, 전형적으로 염소 이온과 배위 결합할 수도 있다. 이 프탈로시아닌 또는 나프탈로시아닌 리간드는 벤젠고리 상에 치환기, 예컨대 Cl, Br, 알킬, 알콕시, 카르복실 또는 아미노를 가질 수 있다. 상술한 금속 종 외의 중심 금속, 예컨대 Cu, Ti, Zn, V 또는 Cr을 지닌 프탈로시아닌 착물 및 나프탈로시아닌 착물은 단독 또는 자유-라디칼 발생기와 함께 사용되어도 브롬화 난연제의 사용량을 줄이는 효과가 없거나 또는 매우 작다. The metal phthalocyanine complexes and naphthalocyanine complexes used in the present invention have the same or similar ligand structure as the copper phthalocyanine pigments. However, its central atom is selected from the Group 7-10 metal elements of the IUPAC periodic table instead of copper. Typically the central atom is Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni or Pt. Co or Fe is particularly preferred. The central atom may also coordinate with halogen ions, typically chlorine ions. This phthalocyanine or naphthalocyanine ligand may have a substituent on the benzene ring, such as Cl, Br, alkyl, alkoxy, carboxyl or amino. Central metals other than the metal species described above, such as phthalocyanine complexes with Cu, Ti, Zn, V or Cr and naphthalocyanine complexes, when used alone or in combination with free-radical generators, have no or very small effect of reducing the amount of brominated flame retardants used.

난연 조성물 내의 (b):(c)의 중량비는 99:1 내지 1:99, 바람직하게는 90:10 내지 10:90, 더 바람직하게는 75:25 내지 25:75 이다. (b)+(c) 합의 비율은 (a)의 100 중량부 당 0.01 내지 50, 바람직하게는 0.1 내지 30, 가장 바람직하게는 0.2 내지 20 중량부이다.The weight ratio of (b) :( c) in the flame retardant composition is 99: 1 to 1:99, preferably 90:10 to 10:90, more preferably 75:25 to 25:75. The ratio of (b) + (c) sum is 0.01 to 50, preferably 0.1 to 30, most preferably 0.2 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of (a).

본 발명의 난연 조성물은 가연성 플라스틱 재료에 혼입된다. 혼입되는 조성물의 양은 목적하는 난연성 수준, 특정 성분 (a), (b) 및 (c)의 성질 및 안티몬 트리옥시드 및/또는 할로겐-불포함 난연제 예컨대, 에스테르 인산염과 같은 보조 난연제의 존재 여부에 따라 다양할 수 있다. 이 혼입량의 범위는 가연성 플라스틱 재료 100 중량부 당 (a)에 있어서, 일반적으로는 0.5 내지 25 중량부, 바람직하게는 1.0 내지 15중량부이다. 전술한 바와 같이, 목적하는 난연성 수준이 달성된다면 이 양은 초과되지 않아야 한다. Flame retardant compositions of the invention are incorporated into combustible plastic materials. The amount of composition incorporated depends on the level of flame retardancy desired, the nature of the particular components (a), (b) and (c) and the presence or absence of auxiliary flame retardants such as antimony trioxide and / or halogen-free flame retardants such as ester phosphates. It can vary. The range of this mixing amount is generally 0.5 to 25 parts by weight, preferably 1.0 to 15 parts by weight per (a) per 100 parts by weight of the combustible plastic material. As mentioned above, this amount should not be exceeded if the desired level of flame retardancy is achieved.

난연성을 지니게 될 가연성 플라스틱의 재료는 대부분 열가소성 플라스틱이다. 그 비제한적인 예에는 폴리스티렌, 고충격 폴리스티렌(HI-PS), 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 액정 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리페닐렌옥시드, 변형된 폴리페닐렌옥시드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 공중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메트아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트-글리시딜메트아크릴레이트 공중합체, 말레 무수물-변형 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리에스테르-폴리에테르 엘라스토머, 폴리에스테르-폴리에스테르 엘라스토머, 폴리아미드-폴리에테르-엘라스토머, 폴리아미드-폴리에스테르 엘라스토머, 및 중합체 혼합물 및 이의 중합체 합금이 포함된다. 폴리스티렌, HI-PS, 프로필렌, ABS, 폴리카보네이트 및 폴리아미드가 플라스틱 물품의 대량 제조에 사용되는 플라스틱의 전형적인 예이다. 본 발명의 난연 조성물은 열경화성 플라스틱 또는 수지에 사용될 수 있다. 예컨대, 본 조성물은 페놀, 에폭시 또는 종이 또는 유리 섬유 기판을 갖는 불포화 폴리에스테르 수지의 적층물에 혼입될 수 있다.The material of combustible plastics which will be flame retardant is mostly thermoplastics. Non-limiting examples include polystyrene, high impact polystyrene (HI-PS), styrene-butadiene copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyethylene tetraphthalate (PET) , Polybutylene terephthalate, liquid crystalline polyester, polycarbonate, polyamide, polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyacetal, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene -Propylene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-propylene-non-conjugated diene copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, ethylene-vinylacetate-glycidyl Methacrylate copolymers, maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymers, polyester-polyether elastomers Include polyester elastomer, and polymer blends thereof and polymer alloys, polyester-polyester elastomer, polyamide-polyether-elastomer, polyamide. Polystyrene, HI-PS, propylene, ABS, polycarbonates and polyamides are typical examples of plastics used in the mass production of plastic articles. The flame retardant composition of the present invention can be used in thermosetting plastics or resins. For example, the composition may be incorporated into a stack of unsaturated phenolic resins having a phenol, epoxy or paper or glass fiber substrate.

이 난연 조성물내의 브롬화 난연제 (a)의 부분을 할로겐 불포함 인계 난연제로 대체하여, 목적하는 난연성 수준을 만족시키는 한 브롬화 난연제 (a)의 사용량을 더욱 줄일 수 있다. 인계의 난연제의 비-제한적인 예는 트리페닐 인산염, 트리크레일 인산염, 트릭실레닐 인산염, 디페닐크레실 인산염, 트릭실레닐 인산염, 레소르시놀-비스(디페닐)인산염, 비스페놀 A-비스(디페닐)인산염, 레소르시놀-비스 (디크레실)인산염, 비스페놀 A-비스(디크레실)인산염, 레소르시놀-비스(디-2,6-크실레닐)인산염, 비스페놀 A-비스(2,6-크실레닐)인산염, 페녹시포스파젠, 메틸페녹시포스파젠, 크실렌옥시포스파젠, 메톡시포스파젠, 에톡시포스파젠, 프록시포스파젠, 멜라민 다인산염, 및 암모늄 다인산염이 포함된다. 보통 약 50%까지는 이러한 인계의 난연제가 브롬화 난연제를 대체할 수 있다.A portion of the brominated flame retardant (a) in this flame retardant composition can be replaced with a halogen-free phosphorus-based flame retardant to further reduce the amount of brominated flame retardant (a) used as long as the desired flame retardant level is met. Non-limiting examples of phosphorus flame retardants include triphenyl phosphate, tricrayl phosphate, trixylenyl phosphate, diphenylcresyl phosphate, trixylenyl phosphate, resorcinol-bis (diphenyl) phosphate, bisphenol A- Bis (diphenyl) phosphate, resorcinol-bis (dicresyl) phosphate, bisphenol A-bis (dicresyl) phosphate, resorcinol-bis (di-2,6-xylenyl) phosphate, Bisphenol A-bis (2,6-xylenyl) phosphate, phenoxyphosphazene, methylphenoxyphosphazene, xyleneoxyphosphazene, methoxyphosphazene, ethoxyphosphazene, proxyphosphazene, melamine polyphosphate, and Ammonium polyphosphate. Up to about 50% of these phosphorus-based flame retardants can replace brominated flame retardants.

난연성 플라스틱 조성물은 기타의 통상적인 첨가제를 임의로 포함할 수 있다. 이러한 선택적인 첨가제의 하나는 항산화제, 예컨대 안티몬 트리옥시드, 안티몬 펜타옥시드, 주석 산화물, 아연 주석산염, 아연 주석산염 수산화물, 몰리브데넘 산화물, 암모늄 몰리브데이트, 지르코늄 산화물, 지르코늄 수산화물, 아연 붕산염, 아연 메타보레이트 또는 바륨 메타보레이트이다. 안티몬 트리옥시드가 가장 바람직하다. 보조 난연제의 양은, 만약 혼입된다면, 가연성 플라스틱 재료 100 중량부 당 0.1 내지 10 중량부 범위일 수 있다. 기타의 통상적인 첨가제의 예는 열 안정화제, 항산화제, UV 흡수제, UV 안정화제, 충격 강도 증강제, 안료, 충전제, 윤활제, 드립 억제제, 결정 핵 제제(crystallne nuclei agent), 이형제, 항산화제 및 융화제가 있다. 이러한 통상적인 첨가제들은 플라스틱 공정 기술 분야에서 많이 알려져 있고, 세부 사항들은 플라스틱 공정 기술에 관련된 다양한 책자에서 찾을 수 있다.The flame retardant plastic composition may optionally include other conventional additives. One such optional additive is an antioxidant such as antimony trioxide, antimony pentaoxide, tin oxide, zinc stannate, zinc stannate hydroxide, molybdenum oxide, ammonium molybdate, zirconium oxide, zirconium hydroxide, zinc Borate, zinc metaborate or barium metaborate. Most preferred is antimony trioxide. The amount of auxiliary flame retardant, if incorporated, may range from 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of combustible plastic material. Examples of other conventional additives include heat stabilizers, antioxidants, UV absorbers, UV stabilizers, impact strength enhancers, pigments, fillers, lubricants, drip inhibitors, crystallne nuclei agents, release agents, antioxidants and compatibles. I am. Such conventional additives are well known in the plastics processing arts, and details can be found in various books related to plastics processing technology.

발포 플라스틱 물품이 계획되면, 발포제가 선택적으로 포말 핵 제제(foam nuclei agent) 또는 거품 컨디셔닝 제제와 함께 난연제 플라스틱 조성물에 혼입된다. 발포제의 예는 휘발성 유기 발포제, 예컨대 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 1-클로로-1,1-디플루오로에탄, 모노클로로디플루오로메탄, 모노클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄, 1,1-디플루오로에탄, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 또는 1,1,3,3,3-펜타플루오로프로판; 무기 발포제, 예컨대 물, 질소 또는 이산화탄소; 및 화학 발포제, 예컨대 아조 화합물을 포함한다. 포말 핵 제제 또는 거품 컨디셔닝 제제의 전형적인 예는 탈크 및 벤토나이트이다. 목적하는 거품의 특성에 따라 발포제의 양은 다양할 수 있고, 일반적으로 플라스틱 재료 100g 당 0.005 내지 0.7 몰 범위 내이다.Once the foamed plastic article is envisioned, the blowing agent is optionally incorporated into the flame retardant plastic composition together with a foam nuclei agent or foam conditioning agent. Examples of blowing agents include volatile organic blowing agents such as propane, butane, pentane, hexane, 1-chloro-1,1-difluoroethane, monochlorodifluoromethane, monochloro-1,2,2,2-tetrafluoro Roethane, 1,1-difluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane or 1,1,3,3,3-pentafluoropropane; Inorganic blowing agents such as water, nitrogen or carbon dioxide; And chemical blowing agents such as azo compounds. Typical examples of foam nucleating agents or foam conditioning agents are talc and bentonite. Depending on the nature of the foam desired, the amount of blowing agent may vary and is generally in the range of 0.005 to 0.7 moles per 100 g of plastic material.

본 발명의 난연성 플라스틱 조성물은 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 열가소성 중합체의 경우, 난연 조성물 및 임의의 첨가제들을 알려진 기구 예컨대, 이축 압출기, 반버리(Barnbury) 혼합기, 라보플라스토밀 또는 고온 롤 밀을 사용하여 용융-혼합한 후, 압출, 사출 성형 또는 압축 성형으로 목적하는 모양으로 성형된다. 난연 조성물 및 임의의 첨가제는 함께 또는 개별적으로 혼합될 수 있다. 거품의 경우, 발포제가 압출기내의 용융된 플라스틱 조성물에 직접 주입될 수 있다. 다르게는, 난연제 및 임의의 첨가제를 함유하는 플라스틱 비드를 펜탄과 같은 액체 발포제와 함께 함침시킨 후 주형내에서 증기로 가열할 수 있다.The flame retardant plastic composition of the present invention can be produced by known methods. In the case of thermoplastic polymers, the flame retardant composition and any additives are melt-mixed using known instruments such as twin screw extruders, Barnbury mixers, laboplastomills or hot roll mills, followed by extrusion, injection molding or compression molding. Molded into the desired shape. The flame retardant composition and optional additives may be mixed together or separately. In the case of foam, the blowing agent can be injected directly into the molten plastic composition in the extruder. Alternatively, plastic beads containing a flame retardant and optional additives can be impregnated with a liquid blowing agent such as pentane and then heated with steam in the mold.

페놀 수지와 같은 열경화성 플라스틱의 경우, 난연제 및 임의의 첨가제를 경화 촉매와 함께 올리고-응축물 또는 유약에 혼입할 수 있고, 필요할 경우, 혼합물은 주조 또는 적층 성형 될 수 있다. In the case of thermosetting plastics such as phenolic resins, flame retardants and optional additives may be incorporated with the curing catalyst into oligo-condensates or glazes and, if necessary, the mixture may be cast or laminate molded.

실시예Example

본 발명의 하기 실시예는 제한적으로 해석되어서는 안된다. 다른 지시가 없는 한, 모든 퍼센트 및 부(part)는 중량을 기준으로 한다.The following examples of the invention should not be construed as limiting. All percentages and parts are by weight unless otherwise indicated.

실시예 및 비교예에서 사용된 재료는 다음과 같다.The material used in the Example and the comparative example is as follows.

A. 플라스틱 재료A. Plastic Material

A-1: TOYO STYROL H450라는 상표로 Toyo Styrene Co., Ltd.에서 생산된 고충격 폴리스티렌A-1: High impact polystyrene produced by Toyo Styrene Co., Ltd. under the trademark TOYO STYROL H450

A-2: TOYO STYROL H650라는 상표로 Toyo Styrene Co., Ltd.에서 생산된 고충격 폴리스티렌A-2: High impact polystyrene produced by Toyo Styrene Co., Ltd. under the trademark TOYO STYROL H650

A-3: SUMITOMO NOBLEN Y101S라는 상표로 Sumitomo Chemical Co., Ltd.에서 생산된 폴리프로필렌A-3: Polypropylene produced by Sumitomo Chemical Co., Ltd. under the trademark SUMITOMO NOBLEN Y101S

A-4: TARFLON A 2000라는 상표로 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.에서 생산된 폴리카보네이트 및 TOYOLAC라는 상표로 Toray Industires, Inc.에서 생산된 ABS의 70:30 혼합물.A-4: A 70:30 mixture of polycarbonate produced by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. under the trademark TARFLON A 2000 and ABS produced by Toray Industires, Inc. under the trademark TOYOLAC.

A-5: REONA 1300S라는 상표로 Asahi Kasei Corporation에서 생산된 폴리아미드A-5: Polyamide produced by Asahi Kasei Corporation under the trademark REONA 1300S

A-6: IDEMITSU HD130J라는 상표로 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd에서 생산된 고밀도 폴리에틸렌A-6: High density polyethylene produced by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd under the trademark IDEMITSU HD130J

A-7: TOYO STYROL G220라는 상표로 Toyo Styrene Co., Ltd.에서 시판중인 폴리스티렌A-7: Polystyrene sold by Toyo Styrene Co., Ltd. under the trademark TOYO STYROL G220

A-8: 페놀 수지 유약A-8: Phenolic Resin Glaze

B. 브롬화 난연제B. Brominated Flame Retardants

B-1: 테트라브로모비스페놀 A-비스(2,3-디브로모프로필)에테르B-1: Tetrabromobisphenol A-bis (2,3-dibromopropyl) ether

B-2: 테트라브로모비스페놀 A-비스(2,3-디브로모이소부틸)에테르B-2: tetrabromobisphenol A-bis (2,3-dibromoisobutyl) ether

B-3: 트리스(2,3-디브로모프로필)이소시아누레이트B-3: tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate

B-4: 트리스(트리브로모네오펜틸)포스페이트B-4: tris (tribromoneopentyl) phosphate

B-5: 2,4,6-트리스(2,4,6-트리브로모페녹시)-1,3,5-트리아진B-5: 2,4,6-tris (2,4,6-tribromophenoxy) -1,3,5-triazine

B-6: 데카브로모디페닐에탄B-6: decabromodiphenylethane

B-7: 데카브로모디페닐 에테르B-7: decabromodiphenyl ether

B-8: 폴리(2,6-디브로모페닐렌 옥시드)B-8: poly (2,6-dibromophenylene oxide)

B-9: 헥사브로모시클로도데칸(HBCD)B-9: hexabromocyclododecane (HBCD)

B-10: 테트라브로모비스페놀 A 에폭시 올리고머B-10: tetrabromobisphenol A epoxy oligomer

C. 라디칼 발생기C. radical generator

2,3-디메틸-2,3-디페닐레부탄2,3-dimethyl-2,3-diphenyllebutane

D. 프탈로시아닌/나프탈로시아닌 착물D. Phthalocyanine / Naphthalocyanine Complexes

D-1: 철 프탈로시아닌D-1: iron phthalocyanine

D-2: 철 프탈로시아닌 클로라이드D-2: iron phthalocyanine chloride

D-3: 코발트 프탈로시아닌D-3: Cobalt Phthalocyanine

D-4: 철 나프탈로시아닌D-4: Iron Naphthalocyanine

D-5: 구리 프탈로시아닌 (비교용)D-5: Copper Phthalocyanine (Comparative)

D-6: 티타늄 프탈로시아닌 (비교용)D-6: titanium phthalocyanine (comparative)

E. 열 안정화제/항산화제E. Heat Stabilizers / Antioxidants

E-1: 디옥틸틴 말리에이트 중합체E-1: Dioctyl Maleate Polymer

E-2: 펜타에리트리톨 테트라비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트E-2: pentaerythritol tetrabis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate

E-3: 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트E-3: bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite

F. 보조 난연제F. Secondary Flame Retardants

안티몬 트리옥시드Antimony trioxide

G. 발포제G. Foaming Agent

펜탄Pentane

H. 포말 핵 제제 (거품 컨디셔닝 제제)H. Foam Nuclear Agents (Foam Conditioning Agents)

Nippon Talc Kogyo Co., Ltd에서 시판중인 탈크Talc commercially available from Nippon Talc Kogyo Co., Ltd

I. 인 난연제I. Phosphorus Flame Retardant

트리페닐 포스페이트Triphenyl phosphate

실시예 1-20 및 비교예 1-19Example 1-20 and Comparative Example 1-19

1. 시험편의 제조1. Preparation of Test Piece

표 1-5 에 나타낸 조성에 따라, 다양한 재료들을 혼합하고, 이축 압출기를 사용하여 압출시켜, 펠릿(pellet)을 제조하였다. 그 후 펠릿을 정해진 크기의 시험편으로 사출 성형하였다. 압출기 및 사출 성형기의 열 실린더의 온도는 다음과 같이 맞추었다.According to the composition shown in Table 1-5, various materials were mixed and extruded using a twin screw extruder to prepare pellets. The pellet was then injection molded into test pieces of defined size. The temperatures of the heat cylinders of the extruder and the injection molding machine were adjusted as follows.

열 실린더 온도, ℃Thermal cylinder temperature, ℃

플라스틱 재료Plastic material 압출기Extruder 사출 성형기Injection molding machine 주입구Inlet 방출구Outlet 주입구Inlet 방출구Outlet 주형template A-1, A-3, A-6A-1, A-3, A-6 8080 200200 180180 200200 4040 A-4A-4 8080 260260 240240 260260 8080 A-5A-5 8080 300300 280280 300300 8080

2. 난연성 시험2. Flame retardant test

실시예 1-16 및 비교예 1-15에서는 UL-94 표준에 의한 수직 연소 방법을 따랐다. 시험편의 크기는 길이 125㎜, 너비 12.5㎜ 및 두께 3.2㎜이었다. NR은 미평가를 나타낸다.Examples 1-16 and Comparative Examples 1-15 followed the vertical combustion method according to the UL-94 standard. The size of the test piece was 125 mm in length, 12.5 mm in width, and 3.2 mm in thickness. NR represents unevaluated.

실시예 17-20 및 비교예 16-18에서, 산소 지수(LOI)는 JIS K 7201 표준 시험에 따라 측정되었다.In Examples 17-20 and Comparative Examples 16-18, the oxygen index (LOI) was measured according to the JIS K 7201 standard test.

3. 굴곡 강도3. Flexural Strength

ASTM-D790에 따라 굴곡 응력이 측정되었다.Flexural stress was measured according to ASTM-D790.

4. 재활용 후 평가4. Evaluation after recycling

펠릿을 일주일 간 80℃ 및 상대습도 95 %로 일정하게 유지되는 오븐에서 숙성시켜, 시험편을 제조하였다. 숙성된 펠릿을 위와 동일한 조건에서 다시 펠릿으로 압출하고, 시험편으로 사출 성형하였다.The pellets were aged in an oven kept constant at 80 ° C. and 95% relative humidity for one week to prepare test pieces. The aged pellets were extruded again into pellets under the same conditions as above and injection molded into test pieces.

재활용된 시험편의 흑화(darkening)는 초기 실험에서 사용된 것에 상응하는 시험편의 색차 △E로 평가하였다. 상술한 난연성 시험 및 굴곡 강도 시험을 재활용 견본에 대해서 되풀이 하였다. 굴곡 강도는 초기 실험에서 사용된 것에 상응하는 시험편에 대해 상대적인 %보유율로 나타내었다.Darkening of the recycled test pieces was evaluated by the color difference ΔE of the test pieces corresponding to those used in the initial experiment. The flame retardancy test and flexural strength test described above were repeated for recycled specimens. Flexural strength is expressed as% retention relative to the specimens corresponding to those used in the initial experiment.

비교예의 시험편에는 재활용 실험을 실행하지 않았다.The recycling experiment was not performed on the test piece of the comparative example.

그 결과는 하기 표 1-6에 나타내었다.The results are shown in Table 1-6 below.

Figure 112005048790120-pat00001
Figure 112005048790120-pat00001

Figure 112005048790120-pat00002
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Figure 112005048790120-pat00003
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Figure 112005048790120-pat00004
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Figure 112005048790120-pat00005
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Figure 112005048790120-pat00006
Figure 112005048790120-pat00006

표 1-6에 나타난 바와 같이, 브롬화 난연제를 라디칼 발생기 및 주기율표의 7-10족의 금속을 함유한 프탈로시아닌/나프탈로시아닌 착물과 함께 플라스틱 재료에 혼입함으로써, 실시예 1-20의 제형의 난연성은 비교예 1-19에 비해 증강되었다. As shown in Table 1-6, the flame retardancy of the formulations of Examples 1-20 was compared by incorporating the brominated flame retardant into the plastic material with a radical generator and a phthalocyanine / naphthalocyanine complex containing metals of groups 7-10 of the periodic table. Enhanced compared to Examples 1-19.

실시예 21-26 및 비교예 20-23Examples 21-26 and Comparative Examples 20-23

1. 발포 플라스틱 시험편의 제조1. Preparation of foam plastic test specimen

표 7-8에 나타낸 조성에 따라, 발포제를 제외한 다양한 재료를 이단 탠덤 압출기에 공급하였다. 내부 직경이 65㎜인 제 1단계의 압출기에서 재료들은 열 혼합되고, 내부 직경이 90㎜인 제 2단계 압출기로 압출되었다. 정해진 양만큼의 발포제를 가압조건에서 제 1단계 압출기의 앞쪽 말단에 있는 개별 라인을 통해서 압출물에 주입했다. 제 1단계 압출기에서 나온 압출물을 제 2단계 압출기 내에서 120℃로 냉각시키고 다이(die)를 통해 45㎜의 너비 및 2.5㎜의 두께를 갖는 리본 형태로 압출했다.According to the composition shown in Table 7-8, various materials were fed to the two-stage tandem extruder except the blowing agent. In the first stage extruder having an internal diameter of 65 mm, the materials were heat mixed and extruded into a second stage extruder having an internal diameter of 90 mm. A predetermined amount of blowing agent was injected into the extrudate through a separate line at the front end of the first stage extruder under pressurized conditions. The extrudate from the first stage extruder was cooled to 120 ° C. in the second stage extruder and extruded through a die in the form of a ribbon having a width of 45 mm and a thickness of 2.5 mm.

2. 발포 압출물의 시각적 평가2. Visual Evaluation of Foam Extruder

하기 기준에 따라 생성된 압출물의 상태를 시각적으로 평가하였다.The condition of the resulting extrudate was visually evaluated according to the following criteria.

양호 : 크랙 또는 빈공간(void)이 없는 발포 압출물이 안정적으로 수득된다.Good: A foamed extrudate without cracks or voids is obtained stably.

불량 : 발포 압출물이 크랙 또는 빈공간(void)을 포함하거나, 또는 다이로부터의 가스 분출 때문에 안정적인 압출이 불가능하다.Poor: Stable extrusion is not possible because the foamed extrudate contains cracks or voids, or because of gas ejection from the die.

3. 난연성 시험3. Flame retardant test

JIS K 7201 표준 시험에 따라 산소 지수 (LOI)를 측정하였다.Oxygen index (LOI) was measured according to JIS K 7201 standard test.

4. 자기-소화능4. Self-extinguishing

있음 = LOI가 26 이상Yes = LOI greater than 26

없음 = LOI가 26 미만None = LOI less than 26

5. 재활용 후 평가5. Evaluation after recycling

초기 압출에서 생성된 발포 압출물은 파괴된 후 일주일 간 80℃ 및 상대습도 95 %로 일정하게 유지되는 오븐에서 숙성되었다. 숙성된 물품은 상기와 동일한 조건하에서 블로우(blow) 압출되었다. 재활용된 압출물은 상태, 산소 지수 및 자기-소화능 실험을 거쳤다. 이 재활용 실험은 비교예의 압출물에 대해서는 실행되지 않았다. 그 결과는 하기 표 7-8에 나타내었다. The foamed extrudate produced in the initial extrusion was aged in an oven kept constant at 80 ° C. and 95% relative humidity for one week after breaking. The aged articles were blow extruded under the same conditions as above. The recycled extrudate was tested for state, oxygen index and self-extinguishing capacity. This recycling experiment was not performed for the extrudate of the comparative example. The results are shown in Table 7-8 below.

Figure 112005048790120-pat00007
Figure 112005048790120-pat00007

Figure 112006008517797-pat00008

표 7-8에 나타난 바와 같이, 실시예 21-26의 발포 압출물은 난연성 및 거품 상태면에서 만족스러운 결과를 보였다. 비교예 20-23의 발포 압출물은 거품 상태가 양호했음에도 불구하고 자기-소화능을 지니지 않았다. 비교예 23의 발포 압출물은 인산염 에스테르와 함께 양을 증가시킨 브롬화 난연제 때문에 자기-소화능을 지니지만 다수의 크랙과 그을음이 관찰되었다.
Figure 112006008517797-pat00008

As shown in Table 7-8, the foamed extrudate of Examples 21-26 showed satisfactory results in terms of flame retardancy and foam condition. The foamed extrudate of Comparative Examples 20-23 did not have self-extinguishing ability despite the good foaming condition. The foamed extrudate of Comparative Example 23 had self-extinguishing capacity due to the increased brominated flame retardant with phosphate esters, but numerous cracks and soots were observed.

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실시예 및 비교예 24-26Examples and Comparative Examples 24-26

1. 시험편의 제조1. Preparation of Test Piece

표 9의 조성에 따라, 모든 첨가제를 페놀 수지 바니시과 혼합하였다. 그 혼합물을 크래프트 종이에 스며들게 하고 건조시켜 프리프레그를 제조하였다. 프리프레그 8장을 150℃에서 150kgf/cm2 압력 열 가압기 내에서 한 시간 동안 적층하여 1.6㎜의 두께를 갖는 종이-페놀 수지 적층물을 제조하였다.According to the composition of Table 9, all additives were mixed with phenolic resin varnishes. The mixture was soaked in kraft paper and dried to prepare a prepreg. Eight prepregs were laminated at 150 ° C. in a 150 kgf / cm 2 pressure heat presser for one hour to prepare a paper-phenolic resin laminate having a thickness of 1.6 mm.

2. 난연성 시험2. Flame retardant test

길이 125㎜, 너비 12.5㎜ 및 두께 3.2㎜ 의 시험편을 사용하여 UL-95 표준에 따른 수직 연소 방법을 수행하였다. 그 결과는 하기 표 9에 나타내었다.The vertical combustion method according to the UL-95 standard was carried out using test pieces 125 mm long, 12.5 mm wide and 3.2 mm thick. The results are shown in Table 9 below.

Figure 112005048790120-pat00009
Figure 112005048790120-pat00009

표 9에 나타난 바와 같이, 시험예 27-30의 적층물은 비교예 24-26의 적층물에 비해 난연성이 증강되었다.As shown in Table 9, the laminate of Test Example 27-30 was enhanced flame retardancy compared to the laminate of Comparative Example 24-26.

본 발명에 따르면, 목적하는 난연성 수준을 달성하기 위한 브롬화 난연제의 양이 브롬화 난연제를 단독 사용할 경우에 비해 상당량 감소될 수 있다. 브롬화 난연제 양의 감소 덕분에, 플라스틱 재료의 여러 이로운 특성, 예컨대 성형 및 기계적 특성이 덜 손상되고, 환경적인 문제도 개선될 수 있다. 또한, 제조과정 중 생성된 폐기물도 재활용 가능하다.According to the present invention, the amount of brominated flame retardant to achieve the desired level of flame retardant can be significantly reduced compared to the case of using the brominated flame retardant alone. Thanks to the reduction in the amount of brominated flame retardants, many beneficial properties of the plastic material, such as molding and mechanical properties, are less damaged and environmental problems can be improved. In addition, waste generated during the manufacturing process can be recycled.

Claims (15)

다음을 포함하는 난연 조성물:Flame retardant composition comprising: (a) 50 중량% 초과의 브롬 함량을 갖는 브롬화 난연제;(a) brominated flame retardants having a bromine content of greater than 50% by weight; (b) 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 및 그 동족체로 이루어진 군에서 선택된 자유-라디칼 발생기; 및(b) a free-radical generator selected from the group consisting of 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane and its homologues; And (c) IUPAC 주기율표의 7 내지 10족에서 선택된 금속을 갖는 프탈로시아닌 착물 또는 나프탈로시아닌 착물; (c) phthalocyanine complexes or naphthalocyanine complexes with metals selected from groups 7 to 10 of the IUPAC Periodic Table; (여기서, (b):(c)의 중량비는 99:1 내지 1:99 이고, (a) 100 중량부 당 (b)+(c)의 합은 0.01 내지 50 중량부이다).(Wherein the weight ratio of (b) :( c) is 99: 1 to 1:99, and the sum of (b) + (c) per 100 parts by weight of (a) is 0.01 to 50 parts by weight). 제 1 항에 있어서, 상기 자유-라디칼 발생기가 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄, 3,4-디메틸-3,4-디페닐헥산, 4,5-디메틸-4,5-디페닐옥탄, 3,4-디에틸-3,4-디페닐헥산, 4,5-디에틸-4,5-디페닐옥탄, 2,3-디메틸-2,3-디-p-톨릴부탄 또는 3,4-디메틸-3,4-디-p-톨릴헥산인 난연 조성물. The method of claim 1, wherein the free-radical generator is 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane, 3,4-dimethyl-3,4-diphenylhexane, 4,5-dimethyl-4,5- Diphenyloctane, 3,4-diethyl-3,4-diphenylhexane, 4,5-diethyl-4,5-diphenyloctane, 2,3-dimethyl-2,3-di-p-tolylbutane Or 3,4-dimethyl-3,4-di-p-tolylhexane. 제 1 항에 있어서, 상기 금속이 Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd 또는 Pt인 난연 조성물.The flame retardant composition of claim 1 wherein the metal is Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd or Pt. 제 1 항에 있어서, 상기 (b):(c)의 비가 90:10 내지 10:90인 난연 조성물.The flame retardant composition of claim 1, wherein the ratio of (b) :( c) is 90:10 to 10:90. 제 4 항에 있어서, 상기 (b):(c)의 비가 75:25 내지 25:75인 난연 조성물. The flame retardant composition of claim 4, wherein the ratio of (b) :( c) is from 75:25 to 25:75. 제 1 항에 있어서, 상기 (b)+(c)의 합이 (a) 100 중량부 당 0.1 내지 30 중량부인 난연 조성물.The flame retardant composition of claim 1, wherein the sum of (b) + (c) is 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of (a). 제 1 항에 있어서, 상기 자유-라디칼 발생기가 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 이고, 상기 착물의 상기 금속이 철 또는 코발트인 난연 조성물.The flame retardant composition of claim 1 wherein the free-radical generator is 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane and the metal of the complex is iron or cobalt. 다음을 포함하는 난연성 플라스틱 조성물:Flame retardant plastic composition comprising: (a) 가연성 플라스틱 재료;(a) flammable plastic material; (b) 상기 플라스틱 재료 100중량부 당 0.5 내지 25 중량부의, 브롬 함량이 50 중량% 초과인 브롬화 난연제;(b) 0.5 to 25 parts by weight of brominated flame retardant with a bromine content of more than 50% by weight per 100 parts by weight of the plastic material; (c) 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 및 그 동족체로 이루어진 군에서 선택된 자유-라디칼 발생기; 및(c) a free-radical generator selected from the group consisting of 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane and its homologues; And (d) IUPAC 주기율표의 7 내지 10족에서 선택된 금속을 갖는 프탈로시아닌 또는 나프탈로시아닌 착물: (d) Phthalocyanine or naphthalocyanine complexes with metals selected from Groups 7 to 10 of the IUPAC Periodic Table: (상기 성분 (c) 및 (d)는, (c)+(d)의 합이 (b) 100 중량부 당 0.01 내지 50 중량부이고 (c):(d)의 비가 99:1 내지 1:99 가 되도록 존재함).(The components (c) and (d) have a sum of (c) + (d) of 0.01 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of (b) and a ratio of (c) :( d) of 99: 1 to 1: Present to be 99). 제 8 항에 있어서, 상기 자유-라디칼 발생기 (c)가 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄이고, 상기 착물 (d)의 상기 금속이 철 또는 코발트인 난연성 플라스틱 조성물.9. A flame retardant plastic composition according to claim 8, wherein the free-radical generator (c) is 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane and the metal of the complex (d) is iron or cobalt. 제 8 항에 있어서, 상기 가연성 플라스틱 재료가 열가소성 중합체인 난연성 플라스틱 조성물.The flame retardant plastic composition of claim 8, wherein the combustible plastic material is a thermoplastic polymer. 제 10 항에 있어서, 상기 열가소성 중합체가 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 이들의 공중합체 또는 혼합물인 난연성 플라스틱 조성물.The flame retardant plastic composition of claim 10, wherein the thermoplastic polymer is polystyrene, polyolefin, polyamide, polycarbonate, copolymers or mixtures thereof. 제 8 항에 따른 난연성 플라스틱 조성물로부터 제조된 성형 플라스틱 물품.Molded plastic article made from a flame retardant plastic composition according to claim 8. 제 9 항에 따른 난연성 플라스틱 조성물로부터 제조된 성형 플라스틱 물품. Molded plastic article made from a flame retardant plastic composition according to claim 9. 제 10 항에 따른 난연성 플라스틱 조성물로부터 제조된 성형 플라스틱 물품.Molded plastic article made from a flame retardant plastic composition according to claim 10. 제 11 항에 따른 난연성 플라스틱 조성물로부터 제조된 성형 플라스틱 물품.Molded plastic article made from the flame retardant plastic composition according to claim 11.
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