KR101769185B1 - 열가소성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 기재는 열가소성 난연 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 10 내지 90 중량% 및 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 90 내지 10 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부; (B) 우레탄 변성 에폭시계 수지 1 내지 30 중량부; (C) 인계 난연제 1 내지 30 중량부; 및 (D) 붕소 화합물 1 내지 10 중량부;를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조되는 성형품에 관한 것이다.
본 기재에 따르면, 연소시 차르 생성이 촉진되어 난연성이 뛰어난 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
본 기재에 따르면, 연소시 차르 생성이 촉진되어 난연성이 뛰어난 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
Description
본 기재는 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소시 차르 생성이 촉진되어 난연성이 뛰어난 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 성형품의 제공에 관한 것이다.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(이하 ABS라 칭함) 수지는 아크릴로니트릴의 강성과 내화학성, 부타디엔과 스티렌의 가공성과 기계적 강도로 인하여 전기·전자 제품과 사무용 기기 등의 외장재로 널리 사용되고 있다. 그러나 ABS 수지는 그 자체가 쉽게 연소가 일어날 수 있는 특성을 가지고 있으며, 화재에 대한 저항성이 거의 없으므로 전기·전자 제품과 사무용 기기 등에 사용되기 위해서는 ABS 수지는 화재에 대한 안정성을 보장하기 위하여 난연 규격을 만족하여야 한다.
상기 난연성을 부여하는 방법으로 고무변성 스티렌계 수지 제조시 난연성 단량체를 포함시켜 중합하는 방법과 제조된 고무변성 스티렌계 수지에 난연제 및 난연조제를 혼합하는 방법 등이 있으며 난연제로는 할로겐계 난연제와 인계·질소계 및 수산화계 등의 비할로겐계 난연제가 있으며, 난연조제로는 안티몬계 화합물, 실리콘계 화합물 및 아연계 화합물 등이 있다.
이중 할로겐계 난연제는 비할로겐계 난연제에 비해 난연 효율이 높고 고무변성 스티렌계 수지의 기계적 물성을 유지시킬 수 있으므로, 현재 ABS 수지에 난연성을 부여하는 방법으로 주로 사용되며, 이중 브롬계 난연제가 특히 효과적이다. 그러나 브롬계 난연제를 투입하여 ABS 수지를 가공할 경우, 가공 중 발생하는 높은 온도와 압력으로 인하여 난연제의 열안정성이 저하되어 분해됨에 따라 부식성 유독 가스가 발생하여 작업 환경 및 인체에도 악영향을 끼치는 문제점이 있다. 이는 브롬계 난연제를 사용한 ABS 수지가 연소될 때에도 발생하는 문제점이다.
상기 문제점을 회피하는 방법으로 비할로겐계 난연제 중 인계 난연제를 사용하였지만 인계 난연제는 할로겐계 난연제에 비해 난연 효율이 낮기 때문에 과량을 투입해야 하고, 인계 난연 시스템의 원리상 차르(char)를 생성하지 못하는 열가소성 수지 조성물의 경우 난연성을 충분히 발휘하기 어렵다는 문제점이 있다.
한편, 난연 규격 및 난연성 판별 시험법으로 UL94의 수직 연소 시험법이 있으며, 이는 전자제품 완성품의 내부에 있는 회로 기판의 누전, 단락, 쇼트 등에 의한 내부 발화로부터의 화염 저항성을 판정하는 규정으로 미주에 유통되는 전자제품에 사용되는 플라스틱 제품은 상기 규격을 만족해야만 한다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 연소시 차르 생성이 촉진되어 난연성이 뛰어난 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 기재는 상기의 열가소성 수지 조성물을 포함하여 제조된 성형품을 제공한다.
본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 (A) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 10 내지 90 중량% 및 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 90 내지 10 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부; (B) 우레탄 변성 에폭시계 수지 1 내지 30 중량부; (C) 인계 난연제 1 내지 30 중량부; 및 (D) 붕소 화합물 1 내지 10 중량부;를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 기재는 상기의 열가소성 수지 조성물을 포함하여 제조된 성형품을 제공한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 기재에 따르면 연소시 차르 생성이 촉진되어 난연성이 뛰어난 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 성형품을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 기재를 상세하게 설명한다.
본 기재의 열가소성 수지 조성물은 (A) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 10 내지 90 중량% 및 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 90 내지 10 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부; (B) 우레탄 변성 에폭시계 수지 1 내지 30 중량부; (C) 인계 난연제 1 내지 30 중량부; 및 (D) 붕소 화합물 1 내지 10 중량부;를 포함하고, 이 범위 내에서 연소시 차르 생성이 촉진되어 난연성이 뛰어난 효과가 있다.
(A) 베이스 수지
또 다른 예로, 상기 (A) 베이스 수지는 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 20 내지 50중량% 및 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 50 내지 80 중량%, 또는 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 20 내지 40중량% 및 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 60 내지 80 중량%일 수 있으며, 상기 범위 내에서 기계적 물성이 우수한 효과가 있다.
상기 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체에서 공액디엔 화합물의 함량은 일례로 30 내지 70 중량%, 40 내지 65 중량%, 또는 50 내지 60 중량%이고, 평균입경은 일례로 0.1 내지 0.5 ㎛ 또는 0.2 내지 0.4 ㎛이며, 상기 범위 내에서 충격강도와 가공성이 우수한 효과가 있다.
상기 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체에서 비닐시안 화합물은 일례로 5 내지 40 중량%, 10 내지 35 중량% 또는 15 내지 30 중량% 일 수 있으며 상기 범위 내에서 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체에서 비닐방향족 화합물은 일례로 20 내지 65 중량%, 25 내지 55 중량% 또는 30 내지 50 중량% 일 수 있으며 상기 범위 내에서 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체와의 상용성이 우수한 효과가 있다.
상기 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는 일례로 ABS 공중합체일 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는 일례로 공액디엔 화합물, 비닐시안 화합물 및 비닐방향족 화합물을 포함하는 100 중량부를 기준으로 공액디엔 화합물 30 내지 70 중량%, 유화제 0.1 내지 5 중량부, 분자량 조절제 0.1 내지 3 중량부 및 중합개시제 0.05 내지 1 중량부로 이루어지는 혼합용액에 비닐시안 화합물 5 내지 40 중량% 및 방향족 비닐 화합물 20 내지 65 중량%로 이루어지는 혼합물을 연속 또는 일괄 투입하여 유화 그라프트 중합시켜 제조할 수 있다. 상기 중합 후 라텍스 상태의 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는 응집, 탈수 및 건조하여 분말상태로 제조할 수 있으며, 상기 응집은 일례로 1 내지 10% 또는 1 내지 5%의 황산 또는 황산염 수용액에 의하여 실시되는 것이 바람직하다.
상기 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 중량평균분자량이 일례로 10,000 내지 300,000 g/mol, 50,000 내지 280,000 g/mol, 또는 100,000 내지 250,000 g/mol일 수 있으며 상기 범위 내에서 기계적 물성이 우수한 효과가 있다.
상기 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 비닐시안 화합물의 함량이 일례로 5 내지 50 중량%, 10 내지 45 중량%, 또는 20 내지 40 중량%일 수 있으며, 상기 범위 내에서 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 공중합체일 수 있으며, 이때 중량평균분자량은 일례로 30,000 내지 200,000g/mol 또는 50,000 내지 150,000g/mol이고, 아크릴로니트릴 함량은 일례로 10 내지 40 중량% 또는 20 내지 40 중량%인 것이 바람직하다.
상기 베이스 수지에 사용되는 공액디엔 화합물은 일례로 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔 및 이소프렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다.
상기 베이스 수지에 사용되는 비닐방향족 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌 및 비닐톨루엔으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다.
상기 베이스 수지에 사용되는 시안화 비닐 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다.
(B) 우레탄 변성 에폭시계 수지
또 다른 예로, 상기 우레탄 변성 에폭시는 5 내지 25 중량부, 또는 10 내지 20 중량부일 수 있으며, 상기 범위 내에서 난연성이 우수하면서도 기계적 강도가 우수한 효과가 있다.
상기 우레탄 변성 에폭시 수지는 우레탄 작용기를 가진 화합물이 에폭시 수지의 에폭시 고리에 부가 반응을 한 것으로, 한 분자 내에 우레탄 변성이 일어난 부분과 일어나지 않은 에폭시 작용기가 혼재되어 있으며, 일례로 하기 화학식 1로 표시되는 중합체일 수 있다.
[화학식 1]
상기 식에서 R1은 구조를 갖는 에폭시 기이며, R3 및 R4는 독립적으로 수소 원자 혹은 아릴기이고, n1, n2는 자연수 1 내지 100이고, R2는 말단부가 이소시아네이트기로 치환된 하기 화학식 2의 기이다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서 X 및 Y는 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌 혹은 아릴렌 기이며, 상기 알킬렌 혹은 아릴렌 기는 산소, 질소 또는 이들 모두를 임의로 포함할 수 있다.
(C) 인계 난연제
또 다른 예로, 상기 (C) 인계 난연제는 5 내지 25 중량부 또는 10 내지 20 중량부이며, 상기 범위 내에서 기계적 강도 및 열안정성이 저하되지 않으면서 유동성과 광택이 우수한 효과가 있다.
상기 (C) 인계 난연제는 일례로 포스페이트계 화합물, 디포스페이트계 화합물, 3개 이상의 포스페이트 기를 갖는 폴리포스페이트계 화합물, 포스포네이트계 화합물, 포스피네이트계 화합물 및 디에틸포스핀산 금속 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 포스페이트계 화합물은 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 트리(2,4,6-트리메틸페닐)포스페이트 등을 포함하고, 디포스페이트계 화합물은 테트라페닐레소시놀디포스페이트, 테트라크레실레소시놀디포스페이트, 테트라(2,6-디메틸페닐)레소시놀디포스페이트, 테트라페닐비스페놀A 디포스페이트 등을 포함한다.
(D) 붕소 화합물
또 다른 예로, 상기 (D) 붕소 화합물은 2 내지 8 중량부 또는 2 내지 6 중량부일 수 있으며, 상기 범위 내에서 기계적 강도 및 열안정성이 우수한 효과가 있다.
상기 (D) 붕소화합물은 일례로 징크 보레이트(zinc borate), 보릭 산(boric acid), 보론 트리옥사이드(boron trioxide), 칼슘 보레이트(calcium borate), 보락스(borax) 및 보론 카바이드(boron carbide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 붕소화합물은 평균 입경이 일례로 0.1 내지 50 ㎛, 1 내지 45 ㎛, 또는 10 내지 35 ㎛이며, 상기 범위 내에서 차르 생성 효과가 우수하다.
상기 열가소성 수지 조성물은 충격보강제, 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 광안정제, 자외선차단제, 안료 및 무기충진제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 난연성이 일례로 UL-94 V-1 이상이다.
본 기재는 상기의 열가소성 수지 조성물을 포함하여 만들어지는 성형품인 것을 특징으로 한다.
본 기재의 열가소성 수지 조성물은 (A) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 10 내지 90 중량% 및 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 90 내지 10 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부; (B) 우레탄 변성 에폭시계 수지 1 내지 30 중량부; (C) 인계 난연제 1 내지 30 중량부; 및 (D) 붕소 화합물 1 내지 10 중량부;를 압출기에 투입하고 배럴온도 210 내지 240 ℃에서 혼합 및 압출하여 제조될 수 있으며, 상기 압출기는 일례로 이축 압출기일 수 있으며, 이 경우 혼련성이 우수한 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
평균입경 0.3 ㎛인 부타디엔 고무 라텍스를 포함하여 유화 그라프트 중합으로 제조된 ABS 공중합체(LG화학 제품; 부타디엔 고무 함량 55 중량%, 스티렌 함량 20 중량% 및 아크릴로니트릴 함량 25 중량%) 30중량%, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(아크릴로니트릴 함량 25 중량%, 중량평균 분자량 120,000 g/mol) 70중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부에, 우레탄 변성 에폭시계 수지(국도화학 주식회사의 KD-1090) 15 중량부, 인계 난연제로 테트라(2,6-디메틸페닐)레소시놀디포스페이트(일본 DAIHACHI KAGAKU KOHGYO사의 PX-200) 15 중량부, 붕소화합물로 Sigma Aldrich사의 징크 보레이트(4ZnO·6B2O3·7H2O) 4 중량부를 투입하고, 헨셀 믹서를 이용하여 균일하게 혼합한 후 이축 압출기를 통하여 펠렛 형태로 제조하였다. 이 펠렛으로 사출 성형하여 시편을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 붕소화합물로 OCI company사의 보릭 산(Boric acid)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 붕소화합물로 Sigma Aldrich사의 보론 트리옥사이드(Boron trioxide)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로 하기 화학식 3의 다관능성 에폭시 수지 20 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서 n은 1 내지 100의 자연수이다.)
비교예 2
상기 비교예 1에서 붕소화합물로 보릭 산(Boric acid)를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 3
상기 비교예 1에서 붕소화합물로 보론 트리옥사이드(Boron trioxide)를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로 하기 화학식 4의 4관능성 에폭시 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하여 실시하여 시편을 제조하였다.
[화학식 4]
(상기 화학식 4에서 X는 탄소수 1 내지 30의 알킬 또는 아릴기이며, 산소, 질소 등을 임의로 포함할 수 있다)
비교예 5
상기 비교예 4에서 붕소화합물로 보릭 산(Boric acid)를 사용한 것을 제외하고는 비교예 4와 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 6
상기 비교예 4에서 붕소화합물로 보론 트리옥사이드(Boron trioxide)를 사용한 것을 제외하고는 비교예 4와 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 7
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로서 우레탄 변성 에폭시 수지 20 중량부 및 인계 난연제 20 중량부를 사용하고, 붕소화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 8
상기 실시예 1에서 붕소화합물 대신 산화알루미늄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 9
상기 실시예 1에서 붕소화합물 대신 탄산나트륨을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 10
상기 실시예 1에서 붕소화합물 대신 황산칼슘을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 11
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로 상기 화학식 3의 다관성능성 에폭시 수지를 사용하고, 붕소화합물 대신 산화알루미늄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 12
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로 상기 화학식 3의 다관성능성 에폭시 수지를 사용하고, 붕소화합물 대신 탄산나트륨을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 13
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로 상기 화학식 3의 다관성능성 에폭시 수지를 사용하고, 붕소화합물 대신 황산칼슘을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 14
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로서 상기 화학식 4의 4-관능성 에폭시 수지를 사용하고, 붕소화합물 대신 산화알루미늄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 15
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로서 상기 화학식 4의 4-관능성 에폭시 수지를 사용하고, 붕소화합물 대신 탄산나트륨을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
비교예 16
상기 실시예 1에서 에폭시계 수지로 상기 화학식 4의 4-관능성 에폭시 수지를 사용하고, 붕소화합물 대신 황산칼슘을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 시편을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 16으로 제조된 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1 내지 2에 나타내었다.
* 아이조드 충격강도(kgf·cm/cm) : ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
* 난연성 : 수직 연소 시험법에 의해 V-0, V-1 및 V-2 등급으로 나누는 난연성 평가 표준 방법인 UL94 실험법을 수행하여 측정하였다. 상기 등급을 통과하지 못한 경우, Fail로 표시하였다.
* 중량평균분자량(g/mol) : 샘플을 THF(테트라하이드로퓨란)에 녹여 GPC를 이용하여 측정하였다.
실시예 | 비교예 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
기본수지 | ABS | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
SAN | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | |
우레탄변성 에폭시 수지 |
20 | 20 | 20 | |||||||
다관능성 에폭시수지 |
20 | 20 | 20 | |||||||
4-관능성 에폭시수지 |
20 | 20 | 20 | |||||||
인계난연제 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
Zinc Borate | 4 | 4 | 4 | |||||||
Boric acid | 4 | 4 | 4 | |||||||
Boron trioxide | 4 | 4 | 4 | |||||||
UL 94 | V-1 | V-1 | V-1 | V-1 | V-2 | V-1 | V-1 | V-1 | V-1 | |
Izod충격강도(3.0mm) | 18.2 | 17.6 | 17.4 | 12.1 | 11.1 | 10.2 | 11.5 | 10.9 | 9.2 |
비교예 | |||||||||||
7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||
기본수지 | ABS | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
SAN | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | |
우레탄변성 에폭시 수지 |
20 | 20 | 20 | 20 | |||||||
다관능성 에폭시 수지 |
20 | 20 | 20 | ||||||||
4-관능성 에폭시수지 |
20 | 20 | 20 | ||||||||
인계난연제 | 20 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
산화 알루미늄 | 4 | 4 | 4 | ||||||||
탄산나트륨 | 4 | 4 | 4 | ||||||||
황산칼슘 | 4 | 4 | 4 | ||||||||
UL 94 | Fail | Fail | Fail | Fail | Fail | Fail | Fail | Fail | Fail | Fail | |
Izod충격강도(3.0mm) | 20.5 | 17.5 | 16.5 | 17.4 | 9.2 | 8.6 | 8.2 | 9.6 | 7.3 | 8.2 |
상기 표 1 내지 2에 나타낸 바와 같이, 본 기재의 실시예 1 내지 3은 우레탄 변성 에폭시계 수지를 사용하지 않은 비교예 1 내지 6에 비하여 충격강도가 현저히 향상되었고, UL-94 V-1 등급의 난연성을 나타내는 효과가 있었다.
또한, 붕소화합물이 사용되지 않은 비교예 7은 난연제의 함량이 높으나 차르 생성을 증가시키는 역할을 하는 붕소화합물이 없으므로 시편이 전소하여 UL-94 등급을 획득하지 못하여 난연 규격을 통과하지 못하였다.
붕소화합물 대신 난연성을 갖는 무기물인 산화알루미늄, 탄산나트륨 또는 황산칼슘을 투입한 비교예 8 내지 16은 차르 생성이 지연됨에 따라 잔류불꽃의 잔류시간이 오래 유지되어 UL-94 등급을 획득하지 못하였다.
특히, 우레탄 변성 에폭시 수지가 포함되지 않은 비교예 11 내지 16은 충격강도가 실시예 1 내지 3에 비하여 많이 저하되었다. 이는 4-관능성 에폭시와 다관능성 에폭시가 수지와의 상용성이 나쁘기 때문에 기계적인 강도가 저하되었다.
Claims (10)
- (A) 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체 10 내지 90 중량% 및 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 90 내지 10 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부;
(B) 우레탄 변성 에폭시계 수지 10 내지 20 중량부;
(C) 인계 난연제 1 내지 30 중량부; 및
(D) 붕소 화합물 2 내지 4 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 우레탄 변성 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 중합체인 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
[화학식 1]
상기 식에서 R1은 구조를 갖는 에폭시 기이며, R3 및 R4는 독립적으로 수소 원자 혹은 아릴기이고, n1, n2는 자연수 1 내지 100이고, R2는 말단부가 이소시아네이트기로 치환된 하기 화학식 2의 기이다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서 X 및 Y는 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌 혹은 아릴렌 기이며, 상기 알킬렌 혹은 아릴렌 기는 산소, 질소 또는 이들 모두를 임의로 포함할 수 있다.
- 제1항에 있어서,
상기 비닐시안 화합물-공액디엔 화합물-비닐방향족 화합물 공중합체는, 공액디엔 화합물이 30 내지 70 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는, 중량평균 분자량이 50,000 내지 150,000 g/mol이고, 비닐시안 화합물이 5 내지 50 중량%로 포함된 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 (C) 인계 난연제는, 포스페이트계 화합물, 디포스페이트계 화합물, 3개 이상의 포스페이트 기를 갖는 폴리포스페이트계 화합물, 포스포네이트계 화합물, 포스피네이트계 화합물 및 디에틸포스핀산 금속 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 (D) 붕소 화합물은, 징크 보레이트(zinc borate), 보릭 산(boric acid), 보론 트리옥사이드(boron trioxide), 칼슘 보레이트(calcium borate), 보락스(borax) 및 보론 카바이드(boron carbide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 (D) 붕소 화합물은, 평균입경이 0.1 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지 조성물은, 충격보강제, 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 광안정제, 자외선차단제, 안료 및 무기충진제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지 조성물은, 난연성이 UL-94 V-1 이상인 것을 특징으로 하는
열가소성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 열가소성 수지 조성물을 포함하여 만들어지는 것을 특징으로 하는
성형품.
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