KR101772262B1 - 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 전기전자 제품용 커버 - Google Patents

폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 전기전자 제품용 커버 Download PDF

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Abstract

본 기재는 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 전기전자 제품용 커버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리아릴렌 에테르 수지 50 내지 80 중량%, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지 2 내지 30 중량%, 포스페이트계 난연제 3 내지 20 중량% 및 폴리스티렌계 수지 0 내지 30 중량%를 포함하는 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 전기전자 제품용 커버에 관한 것이다.
본 기재에 따르면, 내충격성 및 장기 내열 물성 유지율이 우수한 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 전기전자 제품용 커버를 제공하는 효과가 있다.

Description

폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 전기전자 제품용 커버{POLYARYLENE ETHER FLAME RETARDANT RESIN COMPOSITION AND COVER FOR ELECTRONIC APPLIANCE}
본 기재는 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 전기전자 제품용 커버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내충격성 및 장기 내열 물성 유지율이 우수한 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 상기 조성물로 제조되는 전기전자 제품용 커버에 관한 것이다.
폴리페닐렌 에테르 수지는 비결정성 수지로서 치수안정성, 절연성 및 내열도가 높고 기계적 강도가 우수한 장점이 있으나, 흐름성이 낮아 사출성형이 어렵고, 외부 충격에 취약한 문제가 있다.
특히, 폴리페닐렌 에테르 수지를 고온에 노출되는 전지전자 커버용도로 사용하기 위해서는 내열도가 높으면서 장기간 고온에 노출시에도 내충격성과 같은 물성이 유지되어야 하는데, 종래의 폴리페닐렌 에테르 수지는 내열도는 문제 없으나 고온에서 장시간 노출시 물성이 저하되는 문제가 있다.
한국 공개특허 제1990-0009866호 (1990.07.05. 공개)
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 내충격성 및 장기 내열 물성 유지율이 우수한 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 기재는 상기의 조성물로 성형되는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품용 커버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 폴리아릴렌 에테르 수지 50 내지 80 중량%, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지 2 내지 25 중량%, 포스페이트계 난연제 3 내지 20 중량% 및 폴리스티렌계 수지 0 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 기재는 상기 조성물로 성형되는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품용 커버를 제공한다.
본 기재에 따르면 충격강도 및 내열도가 우수하면서도 장시간 고온에 노출시에도 물성이 유지되는 장기내열 물성유지율이 우수한 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 및 상기 조성물로 제조되는 전기전자 제품용 커버를 제공하는 효과가 있다.
이하 본 기재를 상세하게 설명한다.
본 기재의 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물은 폴리아릴렌 에테르 수지 50 내지 80 중량%, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지 2 내지 30 중량%, 포스페이트계 난연제 3 내지 20 중량% 및 폴리스티렌계 수지 0 내지 30 중량%를 포함하고, 이 범위 내에서 내충격성 및 장기 내열 물성 유지율이 우수한 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물에 대하여 폴리아릴렌 에테르 수지의 함량은 60 내지 77 중량% 또는 65 내지 75 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 내열성 및 기계적 강도가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리아릴렌 에테르 수지는 일례로 25℃ 및 클로로포름 조건에서 측정한 고유 점도가 0.35 내지 0.50 dl/g 또는 0.40 내지 0.50 dl/g 일 수 있다.
상기 폴리아릴렌 에테르 수지는 일례로 중량평균 분자량이 30,000 내지 50,000 g/mol, 또는 40,000 내지 50,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 강도가 우수한 효과가 있다.
상기 폴리아릴렌 에테르 수지는 일례로 단일중합체, 공중합체, 그라프트 공중합체, 아이오노머 및 블록공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리아릴렌 에테르 수지는 일례로 폴리페닐렌 에테르 수지일 수 있고, 또 다른 예로 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디메톡시-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디(클로로메틸)-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-지(브로모메틸)-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디클로로-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디벤질-1,4-페닐렌에테르) 및 폴리(2,5-디메틸-1,4-페닐렌에테르)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물에 대하여 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지의 함량은 3 내지 25 중량% 또는 5 내지 20 중량%이고, 이 범위 내에서 충격강도가 향상되고 폴리아릴렌 에틸렌 수지와 상용성이 우수한 효과가 있다.
상기 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지는 일례로 스티렌 30 내지 75 중량%, 35 내지 70 중량%, 또는 37 내지 62 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 고온에서의 물성 유지율이 우수한 효과가 있다.
상기 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지는 일례로 SEBS 수지 중 소프트 미드 블럭(soft mid block)인 에틸렌과 부틸렌 블럭의 일부에 스티렌 또는 비닐기가 결합하여 개질된 것으로 이 경우, 폴리아릴렌 에테르 또는 폴리스티렌 등의 수지와의 상용성이 우수한 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물에 대하여 포스페이트계 난연제의 함량은 5 내지 17 중량% 또는 7 내지 13 중량%이고, 이 범위 내에서 난연성 및 충격강도가 모두 우수한 효과가 있다.
상기 포스페이트계 난연제는 친환경적이며, 할로겐계 난연제를 대체하고 폴리아릴렌 에테르 수지 및 폴리스티렌계 수지와의 상용성 및 유동성이 우수한 효과가 있다.
상기 포스페이트계 난연제는 일례로 트리메틸 포스페이트(Trimethyl phosphate), 트리에틸 포스페이트(Triethyl phosphate), 트리페닐 포스페이트(Triphenyl phosphate,TPP), 트리크레실 포스페이트(Tricresyl phosphate, TCP), 트리크실레닐 포스페이트(Trixylenyl phosphate, TXP), 레조시놀 비스(디페닐 포스페이트)[Resorcinolbis(diphenyl phosphate), RDP], 페닐 디레조시놀 포스페이트(Phenyl diresorcinolphosphate), 비스페놀 디페닐 포스페이트(Bisphenol diphenyl phosphate, BDP), 크레실 디페닐 포스페이트(Cresyl diphenyl phosphate), 크실레닐 디페닐 포스페이트(Xylenyl diphenyl phosphate), 페닐 디(이소프로필페닐)포스페이트[Phenyldi(isopropylphenyl) phosphate], 트리이소페닐 포스페이트(Triisophenylphosphate), 디페닐포스페이트(Diphenyl Phosphate), 레조시놀디포스페이트(Resorcinol di Phosphate), 및 방향족 폴리포스페이트(Aromatic Polyphosphate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물에 대하여 폴리스티렌계 수지의 함량은 5 내지 25 중량% 또는 10 내지 20 중량%이고, 이 범위 내에서 폴리아릴렌 에테르 수지와의 상용성이 우수하고 수지의 흐름성이 우수하여 사출 성형성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리스티렌 수지는 일례로 HIPS(High Impact Polystyrene), GPPS(General Purpose Polystyrene) 또는 이들의 혼합일 수 있고, 바람직하게는 GPPS이고 이 경우 다른 수지와의 상용성이 우수하고 장기 내열 물성 유지율이 더욱 상승되는 효과가 있다.
상기 폴리아릴렌 에테르 수지 조성물은 일례로 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 사슬연장제, 촉매, 이형제, 안료, 염료, 대전방지제, 항균제, 가공조제, 금속불활성화제, 발연억제제, 무기 충진제, 유리섬유, 내마찰제, 내마모제 및 커플링제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물은 일례로 상기 첨가제와 함께, 믹서 혹은 슈퍼믹서에서 일차 혼합한 후 이축 압출기 (twin-screw extruder), 일축 압출기(single-screw extruder), 롤밀 (roll-mills), 니더(kneader) 또는 반바리 믹서(banbury mixer) 등 다양한 배합 가공기기 중 하나를 이용하여 200 내지 300 ℃의 온도구간에서 용융 혼련한 후 압출 가공하여 펠렛(Pellet)을 얻고, 이 펠렛을 제습 건조기 또는 열풍 건조기를 이용하여 충분히 건조시킨 후 사출 가공하여 제조할 수 있다.
상기 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물은 일례로 인장충격강도(tensile impact) 대비 에이징(130℃, 2000시간) 후 인장충격강도로 나타내어지는 장기내열 물성 유지율이 65% 이상, 70 내지 97% 이상, 또는 75% 내지 95%이고, 이 범위 내에서 고온에서 장시간 노출시에도 물성이 유지되는 효과가 있다.
본 기재는 상기 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물로 성형된 전기전자 제품용 커버를 제공한다.
상기 전기전자 제품용 커버는 일례로, TV, 각종 가전제품 PCB 커버, 냉장고 또는 세탁기 내외장 부품, 산업용 전기부품 등일 수 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]
하기 표 1에서 사용한 화합물은 다음과 같다.
* PPE(폴리펠린렌 에테르) : PX100F
* HIPS(폴리스타이렌) : Alphalac HIPS SG910
* GPPS(폴리스타이렌) : LG GPPS 25SPI
* SBS-1(스티렌-부타디엔-스티렌) : LG501S(LG 화학)
* SBS-2(스티렌-부타디엔-스티렌) : Kraton G1657 (스티렌 함량 13%)
* SEBS-1(개질된 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌) : Kraton A1535(스티렌 함량 58%)
* SEBS-2(개질된 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌) : Kraton A1536(스티렌 함량 39%)
* SEBS-3(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌) : Kraton G1651(스티렌 함량 33%)
* BDP(포스페이트계 난연제) : Adeka FP-600
실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 3
하기 표 1의 성분과 함량으로 혼합한 후 슈퍼믹서(super mixer)로 잘 혼합한 후, 이축 압출기(twin-screw extruder)로 200 내지 290℃에서 용융 혼련하여 압출가공을 통해 펠렛으로 제조하였다. 이를 100℃에서 4시간 이상 건조한 후 사출 성형하였다.
[시험예]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
* 인장충격(Tensile Impact; TI) : ASTM D 1525에 의거하여 측정하였다.
* 고온환경 물성 유지율(%) : 130℃ 오븐에서 2000시간 동안 에이징(Aging)한 후의 TI 측정값을 Aging 전의 TI 측정값으로 나누어 산출하였다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
PPE 70 70 70 70 70 70
BDP 10 10 10 10 10 10
HIPS 15 15
GPPS 15 15 15 15
SBS-1 5
SBS-2 5 5
SEBS-1 5
SEBS-2 5
SEBS-3 5
인장충격강도
(kj/m)		 96 112 105 140 141 124
고온환경
물성유지율(%)		 79 92 66 17 27 42
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 기재의 폴리페닐렌 에테르 난연 수지 조성물(실시예 1 내지 3)는 종래기술이나, SEBS 대신 SBSS를 포함한 폴리페닐렌 에테르 난연 수지 조성물(비교예 1 내지 3)과 비교하여 고온환경 물성 유지율이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.

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  12. 폴리아릴렌 에테르 수지 50 내지 80 중량%, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지 2 내지 30 중량%, 포스페이트계 난연제 3 내지 20 중량% 및 폴리스티렌계 수지 15 내지 30 중량%를 포함하는 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물로서, 상기 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 수지는 스티렌 함량이 30 내지 75 중량%이고, 상기 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물은 인장충격강도(tensile impact) 대비 에이징(130℃, 2000시간) 후 인장충격강도가 65% 이상인 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물을 슈퍼믹서에서 일차 혼합한 후 이축 압출기로 200 내지 290℃에서 용융혼련한 다음 압출 가공하여 펠렛을 얻고, 상기 펠렛을 제습 건조기 또는 열풍 건조기를 이용하여 100℃에서 4시간 이상 건조한 후 사출성형하여 제조하는 것을 특징으로 하는 폴리아릴렌 에테르 난연 수지 조성물의 제조방법.
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