KR101004668B1

KR101004668B1 - 난연성 열가소성 수지 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101004668B1
Application number: KR1020080091047A
Authority: KR
Inventors: 이선애; 홍상현; 신경훈
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2011-01-04
Also published as: KR20090072936A

Abstract

본 발명에 따른 난연성 열가소성 수지 조성물은 (A) 열가소성 수지 100 중량부; (B) 승화성 충진제(Sublimational Filler) 1∼40 중량부; 및 (C) 인계 난연제 1∼30 중량부를 포함하여 이루어진다. 상기 열가소성 수지 조성물은 종래 충진제 투입에 따른 고비중화와 난연성 저하문제를 해소할 수 있다.

승화성 충진제, 승화열, 스티렌 수지, 폴리페닐렌에테르, 인계 화합물

Description

난연성 열가소성 수지 조성물 및 그 제조방법{Flameproof Thermoplastic Resin Composition and Method for Preparing the Same}

발명의 분야

본 발명은 난연성 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 열가소성 수지에 고온에서 승화하는 승화성 물질을 충진제로 적용함으로써 종래 충진제 투입에 따른 고비중화와 난연성 저하문제를 해소할 수 있는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

발명의 배경

일반적으로 열가소성 수지는 가공성 및 기계적 성질이 우수하여 전자제품을 비롯한 여러 가지 제품에 적용되고 있다. 이러한 열가소성 수지중 일부는 사용중 발생가능한 화재의 위험성을 감소시키기 위하여 난연제를 첨가하여 난연수지로 사용하기도 한다. 가장 많이 적용되고 있는 일반적인 난연화 방법으로는 열가소성 수지에 난연제로 할로겐계 화합물 또는 인계 화합물을 적용하는 것이다. 그러나 난연 제 자체만으로는 충분한 난연성을 얻지 못하기 때문에 난연제와 난연 보조제를 첨가하는 첨가형 난연화법을 사용한다. 예컨대 브롬계 화합물을 안티몬계 화합물과 혼합 적용하거나, 인계 화합물과 함께 폴리카보네이트 수지 또는 폴리페닐렌 에테르 수지와 같은 차르 형성제를 사용하여 난연성을 부여하기도 한다.

한편, 열가소성 수지 혹은 열경화성 수지의 원료비를 절감하고 가공성을 향상시키기 위해 통상 일정량의 충진제가 첨가되기도 한다. 일반적으로 열가소성 수지의 충진제로는 탄산칼슘, 탈크(Talc), 실리카(Silica), 마이카(Mica), 황산바륨 등이 사용되고 있다. 하지만 이와 같이 고비중의 충진제를 투입할 경우, 조성물 자체의 비중을 높아져서 부피 대비 중량비가 증가하게 되고, 성형물 자체의 중량 이 증가하게 된다. 이에 따라 충진제 투입에 따른 원재료비 감소효과가 현저히 저하되는 문제가 있다.

또한, 난연성 수지의 경우도 충진제를 적용하는 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 충진제를 수지에 투입할 경우 난연도가 현저히 감소되어 원래의 난연 수지의 목적인 난연성 확보가 어려운 문제점을 가지고 있다.

이에 본 발명자들은 난연성 수지의 충진제 투입에 따른 고비중화와 난연성 저하 문제를 해결하기 위하여, 고온에서 승화성을 지니는 저비중의 승화성 충진제를 적용하여 저비중 및 난연성이 우수한 난연성 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 화재에 대하여 안정성이 있고 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고온에서 승화하는 충진제를 사용함으로써, 종래 충진제 투입에 따른 고비중화와 난연성 저하 문제를 해소할 수 있는 저비중 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원료비 절감 및 가공성을 향상시킬 수 있는 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 난연성 열가소성 수지 조성물을 이용하여 우수한 난연성 및 저비중을 갖는 성형품을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 고온에서 승화하는 충진제를 적용하여 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 승화성 충진제를 사용하여 난연성을 개선하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명은 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공한다. 상기 수지 조성물은 (A) 열가소성 수지 100 중량부; (B) 승화성 충진제 1∼40 중량부; 및 (C) 인계 난 연제 1∼30 중량부를 포함하여 이루어진다.

구체예에서 상기 열가소성 수지(A)는 방향족 비닐계 수지, 고무변성 방향족 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 메타크릴레이트계 수지, 폴리아릴렌설파이드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리올리핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 하나의 구체예에서는 상기 열가소성 수지(A)는 방향족 비닐계 수지 50∼90 중량% 및 폴리페닐렌 에테르 수지 10∼50 중량%로 이루어질 수 있다.

상기 승화성 충진제(B)는 승화 온도가 200∼500 ℃인 것이 사용될 수 있다. 또한 상기 승화성 충진제(B)는 평균입경이 1∼150 ㎛ 이며, 부피분율 90%가 1∼20 ㎛인 것이 사용될 수 있다.

상기 승화성 충진제(B)는 테레프탈산, 이소프탈산 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.

상기 인계 난연제(C)는 적인, 포스페이트(Phosphate), 포스포네이트(Phosphonate), 포스피네이트(Phosphinate), 포스핀옥사이드(Phosphine Oxide), 포스파젠(Phosphazene), 이들의 금속염 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 가소제, 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 상용화제, 광안정제, 이형제, 활제, 충격보강제, 대전방지제, 내후안정제, 안료, 염료 및 무기물 첨가제로 이루어진 첨가제를 하나 이상 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점은 상기 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품을 제공 한다. 상기 성형품은 본 발명의 난연성 열가소성 수지 조성물을 압출하여 제조되며, ASTM D792 기준으로 측정한 비중이 1.1 내지 1.5이고, UL94 VB 에 따라 1/12" 두께의 난연도가 V-0일 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점은 난연성 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 열가소성 수지 100 중량부, 승화성 충진제 1-40 중량부 및 인계 난연제 1-30 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 120 내지 280 ℃ 온도에서 압출하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 관점은 승화성 충진제를 부가하여 난연성을 개선하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 열가소성 수지 및 인계 난연제를 포함하는 난연성 수지에 승화 온도가 200∼500 ℃인 승화성 충진제를 부가하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

(A) 열가소성 수지

본 발명에서 사용될 수 있는 열가소성 수지는 열가소성을 갖는 모든 수지가 사용될 수 있으며, 특별한 제한이 없다. 예컨대 방향족 비닐계 수지, 고무변성 방향족 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 메타크릴레이트계 수지, 폴리아릴렌설파이드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리올리핀계 수지 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 열가소성 수지는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.

한 구체예에서는 상기 열가소성 수지는 중량평균분자량(M_w)이 10,000 이상의 고분자를 포함할 수 있다.

상기 방향족 비닐계 수지는 방향족 비닐계 모노머를 단독 중합한 호모 폴리머 또는 방향족 비닐계 모노머와 고무질 중합체를 중합한 고무 변성 방향족 비닐계 수지를 포함할 수 있다. 상기 고무 변성 방향족 비닐계 수지는 고무질 중합체와 방향족 비닐 단량체를 중합시켜 제조될 수 있다. 상기 고무질 중합체는 부타디엔 고무류, 이소프렌 고무류, 부타디엔과 스티렌의 공중합체, 알킬아크릴레이트 등 아크릴계 고무류, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체 고무(EPDM), 에틸렌-프로필렌 고무, 실리콘계 고무 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고무질 중합체는 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 또한 상기 고무질 중합체는 입자크기가 0.1∼4.0 ㎛인 것이 사용될 수 있다. 상기 고무질 중합체는 방향족 비닐계 수지 중 3∼30 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%로 사용될 수 있다. 상기 방향족 비닐 단량체는 70 내지 97 중량%, 바람직하게는 85 내지 95 중량%로 사용될 수 있다. 상기 방향족 비닐 단량체로는 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔 등이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 또한 상기 방향족 비닐 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체도 함께 적용될 수 있다. 공중합 가능한 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 알킬(메타)아크 릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, N-치환말레이미드, 에폭시기 함유 단량체 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 공중합 가능한 단량체의 첨가되는 양은 방향족 비닐계 수지 전체에 대해 40중량% 이하, 바람직하게는 0.01∼40 중량%이며 보다 바람직하게는 0.1∼25 중량%이다.

구체예에서는 상기 방향족 비닐계 수지의 예로 GPPS, sPS, HIPS, ABS, ASA, SAN, MSAN, MABS 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 적용할 수 있다.

상기 폴리페닐렌 에테르 수지는 난연성 및 내열성을 더욱 향상시키기 위하여 첨가될 수 있다. 상기 폴리페닐렌 에테르 수지로는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌)에테르의 공중합체, 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리(2,3,5-트리에틸-1,4-페닐렌)에테르의 공중합체가 있다. 상기 폴리페닐렌 에테르의 중합도는 특별히 제한되지는 않지만, 수지 조성물의 열안정성이나 작업성을 고려하여 25 ℃의 클로로포름 용매에서 측정된 고유점도가 0.2∼0.8 인 것이 바람직하다.

상기 열가소성 수지로는 중량평균분자량(M_w)이 10,000 내지 200,000 인 폴리 카보네이트 수지가 사용될 수 있다. 상기 폴리카보네이트 수지로는 한 종류의 디히드릭 페놀계 화합물을 사용한 단일 중합체이거나, 두 종류 이상의 디히드릭 페놀계 화합물을 사용한 공중합체 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 또한 선형 폴리카보네이트 수지, 분지형 폴리카보네이트 수지 또는 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지 등의 형태를 모두 사용할 수 있다.

또한 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 등과 같은 테레프탈산에스테르 수지도 사용될 수 있다.

본 발명의 열가소성 수지는 메타크릴레이트계 수지가 사용될 수 있다. 상기 메타크릴레이트계 수지는 메틸메타크릴레이트(MMA) 50 내지 100중량% 및 단관능성 불포화 단량체 0 내지 50 중량%의 공중합체이다. 상기 단관능성 불포화 단량체로는 공중합 가능한 단량체로서 특별한 제한은 없으며, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 및 벤질 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트와 같은 메타크릴레이트류; 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트와 같은 아크릴레이트류 ; 아크릴산, 메타크릴산과 같은 불포화 카르복실산, 무수말레산 등과 같은 산 무수물 ; 및 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴과 같은 일관능성 비닐기 함유 단량체 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.

다른 구체예에서는 상기 열가소성 수지는 폴리올레핀 수지가 사용될 수 있다. 상기 폴리올레핀 수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 사용될 수 있으며, 글리시딜기나 (메타)아크릴레이트기로 변성된 변성폴리올레핀도 가능하다. 상기 폴리에틸렌은 HDPE, LDPE, LLDPE 등의 어느 형태도 가능하며, 어택틱, 신디오탁틱, 이소탁틱 등의 어느 구조도 사용될 수 있다. 또한 폴리올레핀과 다른 에틸렌성 불포화기를 갖는 모노머와의 공중합 형태로도 사용될 수 있다.

본 발명의 열가소성 수지는 상기 예시된 수지에 한정되지 않으며, 단독 또는 2종 이상 블렌드하여 얼로이 형태로도 적용될 수 있다. 구체예에서는 상기 열가소성 수지는 방향족 비닐계 수지 50∼90 중량% 및 폴리페닐렌 에테르 수지 10∼50 중량%로 이루어질 수 있다. 다른 구체예에서는 상기 열가소성 수지는 고무변성 방향족 비닐계 수지 50∼90 중량% 및 폴리페닐렌 에테르 수지 10∼50 중량%로 이루어질 수 있다. 또 다른 구체예에서는 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트계 수지 60∼90 중량% 및 고무변성 방향족 비닐계 수지 10∼40 중량%로 이루어질 수 있다. 또 다른 구체예에서는 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트계 수지 55∼90 중량% 및 메타크릴레이트계 수지 10∼45 중량%로 이루어질 수 있다.

(B) 승화성 충진제

상기 승화성 충진제는 고온에서 승화하며 연소시 발생하는 연소열에 의해 승화되고, 승화하면서 공급되는 연소열을 흡수함으로써 연소열에 의한 수지의 분해 후 분해물의 연소를 막아 난연성을 증대시킬 수 있다. 승화성 충진제는 온도 증가에 따라 고체, 액체 그리고 기체로 상변화 하는 일반적인 물질들과 달리 고체에서 기체로 바로 상변화 하는 특성을 지니고 있으며 고체에서 기체로 상변화시 많은 양 의 열을 흡수하는 특징을 지닌다.

일반적으로 승화성을 가지는 물질은 드라이아이스, 요오드(Iodine), 나프탈렌(Naphthalene), 벤조산(benzoic acid), 이소프탈산(Isophthalic acid), 테레프탈산(Terephthalic acid) 등이 있다. 이중 승화온도가 낮은 물질은 상온 및 고분자 가공 중에 승화되어 실제 난연 수지에 적용하기는 어려우므로 본 발명에서는 승화온도 200 ℃ 이상인 물질을 적용한다. 바람직하게는 승화온도가 약 210∼500℃, 더 바람직하게는 250∼500 ℃, 가장 바람직하게는 290∼500 ℃의 승화온도를 갖는 물질을 사용한다. 구체예에서는 승화성 충진제로서 테레프탈산, 이소프탈산 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 구체예에서는 승화온도 300℃, 승화열 139 kJ/mol, 용융온도 450℃를 가지는 테레프탈산을 사용할 수 있다. 상기 테레프탈산은 승화온도가 300℃로, 수지에 첨가하여 압출·사출하는 가공 중에 승화되지 않고 안정한 고체 상태로 수지에 첨가될 수 있다. 또한 연소 시에는 300℃ 이상의 온도에서 139 kJ/mol의 열을 흡수하게 된다. 일반적인 연소 거동시 연소열은 고분자 수지를 분해하는 연료 가스를 공급하는 역할을 하는데 테레프탈산은 이 연소열을 흡수함으로써 결과적으로 연소할 수 있는 연료를 차단하는 역할을 하게 되는 것이다. 테레프탈산의 승화열은 폴리올레핀계 난연제로 주로 사용되는 알루미늄 하이드록사이드(Aluminum Hydroxide)의 흡수열 298 kJ/mol의 1/2 수준이며 승화온도는 알루미늄 하이드록사이드의 분해 온도인 180∼200℃ 보다 높아 압출·사출 가공에서 가스에 의한 외관품질이 우수하고 가공온도가 높은 제품에도 적용 가능하다.

본 발명에서 사용하는 승화성 충진제는 평균입경이 1∼150 ㎛, 바람직하게는 1∼50 ㎛이며, 더 바람직하게는 1∼20 ㎛, 가장 바람직하게는 1∼10 ㎛이다. 구체예에서는 상기 승화성 충진제는 부피분율 90%가 1∼20 ㎛, 바람직하게는 1∼15 ㎛의 입경을 갖는다.

본 발명에서 승화성 충진제(B)는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 1∼40 중량부, 바람직하게는 3∼30 중량부, 더 바람직하게는 3∼15 중량부이다. 승화성 충진제를 1 중량부 미만으로 사용하는 경우 연소열 흡수 효과가 떨어지며, 40 중량부를 초과하여 사용하는 경우 기계적 물성 등이 저하될 수 있다.

(C) 인계 난연제

본 발명에서 사용되는 인계 난연제는 적인, 포스페이트(Phosphate), 포스포네이트(Phosphonate), 포스피네이트(Phosphinate), 포스핀옥사이드(Phosphine Oxide), 포스파젠(Phosphazene), 이들의 금속염 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.

구체예에서는 상기 인계 난연제로 포스페이트를 사용할 수 있다. 상기 포스페이트는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 인산 에스테르 화합물이다.

[화학식 1]

상기에서 R₃, R₄ 및 R₅는 서로 독립적으로 수소 또는 C₁-C₄의 알킬기이고, X는 C₆-C₂₀의 아릴기 또는 C₁-C₄의 알킬기가 치환된 C₆-C₂₀의 아릴기로서 레소시놀, 히드로퀴놀, 비스페놀-A로부터 유도된 것이며, n은 0 내지 4임.

상기 화학식 1에 해당되는 화합물의 예로 n이 0인 경우 트리페닐 포스페이트, 트리(2,6-디메틸)포스페이트 등이 있으며, n이 1인 경우 레소시놀 비스(디페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,4-디터셔리부틸페닐)포스페이트 등을 들 수 있다. 이들 방향족 인산 에스테르 화합물은 단독으로 적용될 수 있으며 또는 각각의 혼합물로도 적용이 가능하다.

본 발명의 인계 난연제는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 30 중량부, 바람직하게는 5 내지 27 중량부, 더 바람직하게는 10 내지 25 중량부를 사용한다. 30 중량부를 초과할 경우, 충격강도가 떨어질 수 있다.

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 필요에 따라 가소제, 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 상용화제, 광안정제, 이형제, 활제, 충격보강제, 대전방지제, 내후안정제, 안료, 염료 및 무기물 첨가제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 30 중량부로 사용할 수 있다. 상기 무기물 첨가제의 예로는 유리섬유, 탈크, 세라믹 및 황산염 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 또 다른 관점에서는 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은 열가소성 수지 100 중량부, 승화성 충진제 1-40 중량부 및 인계 난연제 1-30 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 120 내지 280 ℃ 온도에서 압출하는 단계를 포함하여 이루어진다. 구체예에서는 상기 압출온도는 150 내지 280 ℃에서 수행한다. 다른 구체예에서는 180 내지 250 ℃에서 압출할 수 있다. 바람직하게는 상기 승화성 충진제의 승화온도보다 낮은 온도에서 압출할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 수지 조성물은 상기 구성성분과 선택적으로 첨가제들을 동시에 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조될 수 있다. 상기 제조된 펠렛은 사출성형, 압출성형, 진공성형, 캐스팅성형 등의 다양한 성형방법을 통해 다양한 성형품으로 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 관점은 상기 수지 조성물을 성형한 성형품을 제공한다. 구체예에서는 상기 성형품은 ASTM D792 기준으로 측정한 비중이 1.1 내지 1.5이고, UL94 VB 에 따라 1/12" 두께의 난연도가 V-1 또는 V-0이다. 다른 구체예에서는 ASTM D792 기준으로 측정한 비중이 1.1 내지 1.3이고, UL94 VB 에 따라 1/12" 두께의 난연도가 V-0이다. 본 발명에 따른 성형품은 난연성이 우수할 뿐만 아니라, 비중이 낮고, 가공성이 뛰어나므로 일용 잡화뿐만 아니라, 자동차 부품, 정밀기계 부품, 구조재, 각종 인테리어 소품, TV, 컴퓨터, 오디오, 에어컨 등과 같은 전기 전자 제품의 외장재, 컴퓨터 하우징 또는 기타 사무용 기기 하우징 등에 광범위하게 적용 가능하다.

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.

실시예

본 발명의 실시예 및 비교 실시예에서 사용한 성분들의 사양은 다음과 같다.

(A) 열가소성 수지

(a1) HIPS : (주)제일모직 고광택 HIPS 수지 (HG-1760S)를 사용하였다.

(a2)ABS : (주)제일모직 g-Aa2S을 사용하였다.

(a3) 폴리페닐렌 에테르(PPE) 수지: 미쯔비시 엔지니어링 플라스틱의 폴리(2,6-디메틸-페닐에테르)(상품명: PX-100F)를 사용하였다.

(a4) 폴리 카보네이트(PC) 수지 : 중량 평균 분자량이 25,000 g/mol이고, 비 스페놀-A 형 선형 폴리카보네이트 수지인 일본 TEIJIN사의 PANLITE L-1250WP를 사용하였다.

(a5) 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 : LG사의 PMMA(IH830)를 사용하였다.

(B) 승화성 충진제

SK Chemical사의 평균입경 50 ㎛ 테레프탈산 (Purified Terephthalic Acid)을 분쇄한 평균입도 3 ㎛의 제품을 사용하였다.

(C) 인계 화합물

일본 대팔화학의 비스페놀A 비스(디페닐)포스페이트 (상품명: CR741S)을 사용하였다.

실시예 1∼9

상기와 같은 성분을 하기 표 1에 기재된 함량에 따라 통상의 이축 압출기에서 200∼280 ℃의 온도범위에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 제조된 펠렛은 80 ℃에서 2시간 건조 후 10 Oz 사출기에서 성형온도 180∼260℃, 금형온도 40∼80℃의 조건으로 사출하여 물성시편 및 난연시편을 제조하였다. 제조된 시편은 UL 94 VB 난연규정에 따라 1/12"의 두께에서 난연도를 측정하였고, 비중은 ASTM D792 기준으로 측정하였다.

비교실시예 1∼3

비교실시예 1은 승화성 충진제를 투입하지 않을 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행한 것이고, 비교실시예 2는 승화성 충진제를 투입하지 않을 것을 제외하고는 실시예4와 동일하게 수행한 것이고, 비교실시예 3은 승화성 충진제를 투입하지 않을 것을 제외하고는 실시예7과 동일하게 수행한 것이다. 측정결과는 각각 표 2, 3 및 4에 나타내었다.

상기 표 1∼4의 결과로부터, 승화성 충진제를 투입한 경우 저비중이면서 난연성이 우수한 것을 알 수 있다.

실시예 10∼12

열가소성 수지로 폴리프로필렌, 폴리아미드 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 각각 100 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, V-1 이상의 난연도 및 비중이 1.1 내지 1.5 범위에 있음을 확인하였다.

본 발명은 저비중의 승화성 충진제를 사용하여 비중이 높지 않으면서 화재에 대해 안정성이 있는 난연성 열가소성 수지 조성물을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

(A) 열가소성 수지 100 중량부;

(B) 승화성 충진제 1∼40 중량부; 및

(C) 인계 난연제 1∼30 중량부;

를 포함하고, 상기 승화성 충진제(B)는 승화 온도가 200∼500 ℃인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지(A)는 방향족 비닐계 수지, 고무변성 방향족 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 메타크릴레이트계 수지, 폴리아릴렌설파이드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리올리핀계 수지 및 이들의 2종 이상 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 승화성 충진제(B)는 평균입경이 1∼150 ㎛ 이며, 부피 분율 90%가 1∼20 ㎛인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 승화성 충진제(B)는 테레프탈산, 이소프탈산 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 인계 난연제(C)는 적인, 포스페이트(Phosphate), 포스포네이트(Phosphonate), 포스피네이트(Phosphinate), 포스핀옥사이드(Phosphine Oxide), 포스파젠(Phosphazene), 이들의 금속염 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내스크래치 난연성 열가소성 수지 조성물.
제6항에 있어서, 상기 포스페이트는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물:

[화학식 1]

상기에서 R₃, R₄ 및 R₅는 서로 독립적으로 수소 또는 C₁-C₄의 알킬기이고, X는 C₆-C₂₀의 아릴기 또는 C₁-C₄의 알킬기가 치환된 C₆-C₂₀의 아릴기로서 레소시놀, 히드로퀴놀, 비스페놀-A로부터 유도된 것이며, n은 0 내지 4임.
제1항에 있어서, 상기 수지 조성물은 가소제, 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 상용화제, 광안정제, 이형제, 활제, 충격보강제, 대전방지제, 내후안정제, 안료, 염료 및 무기물 첨가제로 이루어진 첨가제를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물.
제1항 내지 제8항중 어느 한 항의 난연성 열가소성 수지 조성물을 압출하여 제조되며, ASTM D792 기준으로 측정한 비중이 1.1 내지 1.5이고, UL94 VB 에 따라 1/12" 두께의 난연도가 V-0인 성형품.
열가소성 수지 100 중량부, 승화 온도가 200∼500 ℃인 승화성 충진제 1-40 중량부 및 인계 난연제 1-30 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 120 내지 280 ℃ 온도에서 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 열가소성 수지 조성물의 제조방법.
열가소성 수지 및 인계 난연제를 포함하는 난연성 수지에 승화 온도가 200∼500 ℃인 승화성 충진제를 부가하여 난연성을 개선하는 방법.