KR102426463B1 - 내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제조방법 - Google Patents

내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제조방법 Download PDF

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Abstract

전기전자제품 및 부품에 사용되는 내충격성이 향상된 PET용 난연제 조성물 및 이를 이용한 제조방법이 개시된다. 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 난연제를 포함하고, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대한 난연제의 함량이 15 내지 45 중량부이며, 상기 난연제는 브롬화 폴리스티렌 100 중량%에 2 내지 10 중량%의 폴리에스테르를 미리 용융 혼합하여 제조하는 것인, 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 포함한다.

Description

내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제조방법{Flame-retardant polyethylene terephthalate resin composition with improved impact resistance and method of using the same}
본 발명은 내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기전자제품용 내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.
열가소성수지는 가볍고도 강도가 크고, 내수성, 내약품성, 전기절연성이 우수하고, 그 위에 성형가공이 용이하기 때문에, 다량으로 생산되고 있다. 폴리알킬렌 테레프탈레이트, 특히 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 전기전선 및 다른 전자 부품을 감싸는 절연체로 널리 사용되는, 우수한 전기적 특성을 갖는 열가소성 폴리에스테르수지이다.
그 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트는 뛰어난 역학 특성, 용이한 가공성으로 인해 의류, 인테리어, 패딩, 부직포, 산업용 자재 등의 여러 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 그렇지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 이연성(易燃性)이어서 위와 같은 다양한 용도에 적용하기 위해 종래부터 난연성을 부여하기 위한 다양한 첨가제나 그 방법이 검토되어 왔다.
일반적으로 스티렌계 수지를 사용한 난연제는 가공성과 기계적 강도가 양호하여 주로 전기·전자제품의 외장재로 사용되고 있다. 그러나 상기 스티렌계 수지는 그 자체로 불꽃에 대한 저항성이 없고 외부의 점화요인에 의해 불꽃이 점화되면 수지 자체가 연소를 도와주는 에너지로 작용하여 지속적으로 불을 확산시키게 된다.
대부분의 상품화된 난연 수지는 컴파운딩 시 비활성 원소인 할로겐 또는 인 등을 함유한 난연제를 첨가하는 첨가형 난연화법에 의해 제조되고 있으며, 스티렌계 수지에 난연성을 부여하기 위해 난연제를 첨가하는 첨가형 난연화법은 주로 할로겐 함유 유기화합물과 안티몬함유 무기화합물 중에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 성분을 수지에 첨가시켜 제조하게 된다. 그 중에서도 다양한 브롬화된 방향족 화합물이 열가소성 수지에 대한 공지된 난연제이다. 브롬화된 폴리스티렌은 다양한 열가소성 수지에 사용하기 위한 상업적으로 중요한 난연제로서 수용된다. 그런데, 난연성은 매우 우수한 반면 전반적인 물성에 심각한 저하를 일으키게 된다. 또한 열 안정성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 난연 수지를 제조하는데 있어서는 우수한 난연성을 유지하면서 물성 및 부수적인 영향을 최소화시키는 기술이 매우 중요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 기존의 보강 난연 폴리에스테르(Polyester) 조성물 대비 충격강도가 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 난연제를 포함하고, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대한 난연제의 함량이 15 내지 45 중량부이며, 상기 난연제는 브롬화 폴리스티렌 100 중량%에 2 내지 10 중량%의 폴리에스테르를 미리 용융 혼합하여 제조하는 것인, 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 브롬화 폴리스티렌에 폴리에스테르를 미리 용융 혼합하여 난연제를 제조하는 단계, 상기 난연제에 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 난연보조제, 충진제 및 첨가제를 압출기에 넣고 용융 혼합하는 단계를 포함하는 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 내충격성이 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 이용한 제조방법은 충격 강도가 향상된 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트용 수지를 제조할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 PET용 난연제 조성물로써, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 스티렌계 난연제, 난연보조제, 충진제 및 첨가제를 포함하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)용 난연 조성물에 관한 것이다.
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 결정성 열가소성 수지로서 섬유, 필름, 병 등에 널리 쓰이고 있으며, 유리 섬유에 따라 강화(GF-PET) 엔지니어링 플라스틱으로도 쓰이고 있다. 상기 강화 엔지니어링 플라스틱은 내열성, 내약품성, 전기적 특성 및 내후성을 가지고 전기·전자분야, 자동차·차량 분야 등에 쓰이고 있다. 내열성, 강도나 강성이 우수하며, 스트레스 크랙에 대한 걱정이 없다.
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 0.3 내지 0.9 cm3/g의 고유 점도, 바람직하게는 0.4 내지 0.8 cm3/g의 고유 점도를 갖는다. 상기 고유 점도가 0.3 cm3/g 이하이면, 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등의 기계적 강도가 낮아 제품 성형 후 파손의 우려가 높고, 고유 점도가 0.8 cm3/g이상이면 점도가 높아, 컴파운딩 압출 시 보강제, 난연제 등의 첨가제와의 혼련이 어렵고, 사출시 흐름성이 낮아서 미성형 등의 문제가 발생할 수 있다. 상기 고유점도는 UFIT사, UVS-basic 장비이며, 점도관은 우베로드(Ubbelohde), 1B type 점도계를 사용하였다. 측정시료는 용매 오쏘-클로로페놀(ortho-Chlorophenol)에 충분히 용해하여, ISO 1628 시험법에 따라 측정하였다.
상기 난연제는 할로겐화 스티렌계 난연제로써, 상기 할로겐에는 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl), 요오드(I)가 있다. 상기 불소(F)의 경우에는 결합력이 매우 강해 라디칼을 생성하지 못하며, 상기 요오드(I)는 결합력이 매우 약해 저온에서도 쉽게 분해되기 때문에 고온에서 사용되는 난연제로는 적합하지 않다. 따라서, 난연제로써는 상기 브롬(Br)과 염소(Cl)가 주로 사용되며, 그 중에서도 비용대비 효과가 뛰어난 브롬계 난연제가 주로 사용되고 있다. 이와 같은 브롬계 난연제는 무기계에 비하여 매우 적은 양을 첨가해도 충분한 난연 효과를 얻을 수 있는 장점이 있어 내충격 강도가 요구되는 전기·전자 제품에 많이 사용되고 있다.
상기 브롬계 난연제로는 브롬화 폴리스티렌, 브롬화 폴리카보네이트(brominated polycarbonate), 데카브로모다이페닐옥사이드(decabromodiphenyl oxide), 데카브로모다이페닐에탄(decabromodiphenyl ethane), 브롬화 에폭시(brominated epoxy) 및 이들의 화합물을 포함하는 것인 난연제이며, 바람직하게는 브롬화 폴리스티렌이다, 상기 브롬화 폴리스티렌(Brominated Polystyrene)은 폴리에스테르(Polyester)의 난연성을 향상시키는 목적으로 사용되는 고분자 수지 중 하나이다.
상기 난연제는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여, 15 내지 40 중량부, 바람직하게는 20 내지 35 중량부이며, 난연제의 함량이 15 중량부 이하이면, 난연성이 저하되어 UL94기준 V-0 등급 달성이 어려울 수 있고, 40 중량부 이상이면 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등 기계적물성이 낮아 질 수 있다. 또한, 상기 폴리 스티렌의 브롬 함량은 60 내지 75%, 바람직하게는 64 내지 70% 이다. 상기 브롬 함량이 60% 이하이면 난연성이 저하되어 UL94기준 V-0 등급 달성이 어려울 수 있고, 브롬함량이 높을수록 난연제 함량을 줄일 수 있어서 유리하지만, 제조상 75% 이상의 제품을 제조에 어려움이 있으며, 상기 브롬화 폴리 스티렌의 분자량은 10,000 내지 100,000인 것이 바람직하다.
.
또한, 본 발명에 사용되는 난연제는 브롬화 폴리스티렌에 폴리에스테르 (polyester)가 혼합된 난연제를 사용할 수 있다. 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 글리콜 개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Glycol modified polyethylene terephthalate, PETG), 글리콜 개질된 폴리싸이클로헥실렌다이메틸렌 테레프탈레이트(Glycol modified polycyclohexylenedimethylene terephthalate, PCTG) 및 이들의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)이다. 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)는 결정성 소재로써 녹는점이 각각 250, 225, 230 ℃ 이므로, 브롬화 폴리스티렌의 녹는점 240 ℃ 와 유사하고 혼합 공정의 가공온도가 유사하여 혼합이 유리하다. 다만, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)는 원료 수급에 어려움이 있고, 가격이 높아 혼합하여 사용하기에 어려움이 있다.
상기 난연제에 혼합되는 폴리에스테르는 난연제 100 중량부에 대하여, 2 내지 10 중량부, 바람직하게는 3 내지 7 중량부이다.
상기 난연보조제는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)용 난연 조성물에서 브롬계 난연제를 보조하여 난연성을 향상시키는 역할 및 기능을 한다. 상기 난연보조제로는 안티몬 화합물(Antimony Compound)가 사용되고, 삼산화안티몬(Antimony trioxide), 소디움 안티모네이트(Sodium antimonite) 및 이들의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 난연보조제의 함량은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여 3 내지 12 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부이다. 상기 난연보조제의 함량이 3 중량부 이하이면, 난연성이 저하되어 UL94기준 V-0 등급 달성이 어려울 수 있고, 12 중량부 이상이면 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등 기계적물성이 낮아 질 수 있다.
상기 충진제는 PET용 난연 조성물에서 인장탄성율, 굴곡탄성율 등 기계적 강도를 향상시키고, 열안정성을 향상시키는 역할 및 기능을 한다. 상기 충전제로는 유리섬유(Glass fiber), 울라스토나이트(Wollastonite, Calcium silicate), 몬모릴로나이트(Montmorillonite, Layered silicate nanoclay), 마이카(Mica), 탈크(Talc) 및 이들의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대한 충진제의 함량이 20 중량부 내지 150 중량부, 바람직하게는 15 내지 100 중량부이다. 상기 충전제의 함량이 20 중량부 이하이면, 기계적 강도 향상폭이 낮아 요구되는 물성에 부족할 수 있고, 150 중량부 이상이면 컴파운딩 가공 중 혼련성이 부족하거나, 사출가공 중 흐름성이 부족하여 미성형, 표면불량 등의 문제를 일으킬 수 있다.
상기 PET용 난연 조성물은 첨가제를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 첨가제는 체인증량제(Chain extender), 충격보강제(Impact modifier), 핵제(Nucleating agent), 결정화 가속제(Crystallization Promoter), 가수분해 억제제(Anti-hydrolysis additives), 산화방지제(Anti-oxidant), 카르복실산 흡수제(Carboxyl acid scavenger), 에스터교환반응 억제제(Transesterification inhibitor), 글로스 강화제(Gloss Enhancer), 상용화제(Alloying agent), 가공보조제(Processing stabilizer), 활제(Lubricant), 적하방지제(Anti-drip agent) 및 이들의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 첨가제의 함량은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 100 중량부에 대하여, 3 중량부 내지 20 중량부, 바람직하게 5 내지 15 중량부이다. 상기 첨가제의 함량이 3 중량부 이하이면, 가공 중 산화에 의한 분자량 감소 이에 따른 기계적 강도 하락 문제가 발생할 수 있고, 20 중량부 이상이면 가공 중 합침성이 부족하여 첨가제 자체가 결점으로 작용하여, 기계적 강도 하락, 특히 충격 강도가 하락할 수 있다.
본 발명에 따른 PET용 난연 조성물의 제조방법을 포함한다. 우선, 상기 난연제는 브롬화 폴리스티렌과 폴리에스테르를 미리 혼합한 제품의 난연제를 사용하거나, 브롬화 폴리스티렌과 폴리에스테르를 미리 혼합하여 사용한다. 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트이며, 난연제 100 중량부에 대하여, 2 내지 10 중량부, 바람직하게는 3 내지 7 중량부이다.
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 상기 브롬화 폴리스티렌과 폴리에스테르를 혼합한 난연제, 충진제, 난연보조제 및 첨가제를 포함한 3종 내지 15종의 원재료를 압출기에 넣고 용융 혼합하는 컴파운딩 공정으로 PET용 난연 조성물을 제조할 수 있다. 이로 인해, 폴리에스테르(Polyester)가 기본이 되는 수지(폴리에틸렌 테레프탈레이트, PET)와 난연제의 가공 중 분산성 상승에 의한 상용성이 좋아졌으며, ASTM D256에 의한 3.2mm 시험편에 대한 충격강도가 70 J/m이상으로 측정되었으며, 기존의 보강 난연 PET용 조성물 100 중량부에 대하여 충격강도가 약 15 내지 37 % 향상됨을 확인하였다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] PET용 난연 조성물 제조
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 52.5%, 유리섬유 30%, 난연제 A 10.0%, 난연 보조제 2.5%, 기타 첨가제 5.0%를 약 200 ~ 270℃로 가열된 이축 혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)에 연속적으로 투입, 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 이때, 난연제 A는 Albermale社의 SAYTEX-621이며, SAYTEX-621은 난연제 제조시 폴리에스테르(Polyester)를 약 2 내지 10% 용융 혼합하여 판매하는 제품이다. 하기 표 1에 실시예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[실시예 2 내지 5] PET용 난연 조성물 제조
하기 표 1의 조성의 조성물을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 약 200 ~ 270℃로 가열된 이축혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)를 사용하여 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 하기 표 1에 실시예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[실시예 6] PET용 난연 조성물 제조
하기 표 1을 참고하여 PBT * 5.0 %와 난연제 B 95.0 %를 약 240 ~ 350 ℃로 가열된 이축혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)에 연속적으로 투입, 용융 및 혼련시켜 난연제 그래뉼(Granule)을 제조하였다. 이후 폴리에틸렌 테레프탈레이트 48.8%, 미리 제조된 난연제 그래뉼 13.0%, 유리섬유 30%, 난연보조제 3.25%, 첨가제 5%를 실시예 1과 동일하게 약 200 ~ 270℃로 가열된 이축혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)를 사용하여 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 상기 제조된 난연제 그래뉼은 PBT 수지 0.65% 및 난연제 B 12.35%로 구성되어 있으며, 상기 난연제 B는 일반적인 브롬화 폴리스티렌계 난연제로 켐피아社의 FR-803P이다. 하기 표 1에 실시예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[실시예 7] PET용 난연 조성물 제조
하기 표 1을 참고하여 난연제의 조성을 제외하고는 상기 실시예 6과 동일한조건 및 방법으로 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 하기 표 1에 실시예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7
PET 수지
(단위: 중량%)		 52.5 48.75 45.00 63.75 33.75 48.8 48.8
PBT 수지*
(단위: 중량%)		 - - - - - 0.65 -
PET 수지*
(단위: 중량%)		 - - - - - - 0.65
유리섬유
(단위: 중량%)		 30 30 30 15 45 30 30
난연제 A 10.0 13.0 16.0 13.0 13.0 - -
난연제 B - - - - - 12.35 12.35
난연 보조제 2.5 3.25 4.0 3.25 3.25 3.25 3.25
기타 첨가제
(단위: 중량%)		 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
Br함량 % 6.46 8.40 10.34 8.40 8.40 8.46 8.46
충격강도
(J/m)		 3.2 mm 75.2 73.8 72.2 73.4 77.0 73.6 74.8
6.4 mm 56.5 54.9 53.6 53.9 57.7 55.4 56.3
인장강도 MPa 1420 1,390 1,380 1,120 1,716 1,380 1.407
굴곡강도 MPa 1,834 1,835 1,828 1,092 2,577 1,836 1,833
유동성 14.7 14.6 4.8 15.4 9.9 14.8 13.2
난연성 2.3 1.9 1.4 2.5 1.5 2.1 1.7
[비교예 1] PET용 난연 조성물 제조
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 52.5%, 유리섬유 30%, 난연제 B 10.0%, 난연 보조제 2.5%, 기타 첨가제 5.0%를 약 200 ~ 270℃로 가열된 이축 혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)에 연속적으로 투입, 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 하기 표 2에 비교예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[비교예 2 내지 3] PET용 난연 조성물 제조
하기 표 2의 조성의 조성물을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 약 200 내지 270℃로 가열된 이축혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)를 사용하여 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 하기 표 2에 비교예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[비교예 4] PET용 난연 조성물 제조
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 48.8%, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 0.65%, 유리섬유 30%, 난연제 B 12.35%, 난연 보조제 3.25%, 기타 첨가제 5.0%를 비교예 1과 동일하게 약 200 내지 270℃로 가열된 이축혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)를 사용하여 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 하기 표 2에 비교예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[비교예 5] PET용 난연 조성물 제조
하기 표 2를 참고하여 폴리사이클로헥실렌다이메틸렌 테레프탈레이트(PCT)* 5.0 %와 난연제 B 95.0 %를 약 240 ~ 350 ℃로 가열된 이축혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)에 연속적으로 투입, 용융 및 혼련시켜 난연제 그래뉼(Granule)을 제조하였다. 이후, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 48.8%, 미리 제조된 난연제 그래뉼 13.0%, 유리섬유 30%, 난연 보조제 3.25%, 기타 첨가제 5.0%를 비교예 1과 동일하게 약 200 내지 270℃로 가열된 이축혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)를 사용하여 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 하기 표 2에 비교예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[비교예 6] PET용 난연 조성물 제조
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 48.8%, 유리섬유 30%, 난연제 C 13.0%, 난연 보조제 3.25%, 기타 첨가제 5.0%를 약 200 ~ 270℃로 가열된 이축 혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)에 연속적으로 투입, 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 상기 난연제 C는 일반적인 브롬화 폴리스티렌계 난연제로 Albermale社의 SAYTEX3010이다. 하기 표 2에 비교예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
[비교예 7] PET용 난연 조성물 제조
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 43.8%, 유리섬유 30%, 난연제 C 13.0%, 난연 보조제 3.25%, 충격보강제 5.0%, 기타 첨가제 5.0%를 약 200 ~ 270℃로 가열된 이축 혼련 압출기(Φ: 40㎜, L/D = 44)에 연속적으로 투입, 용융 및 혼련시켜 펠렛을 제조하였다. 하기 표 2에 비교예에 따른 물성을 측정하여 기재하였다.
구분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7
PET 수지
(단위: 중량%)		 52.5 48.8 45.0 48.8 48.8 48.8 43.8
PBT 수지
(단위: 중량%)		 - - - 0.65 - - -
PCT 수지*
(단위: 중량%)		 - - - - 0.65 - -
유리섬유
(단위: 중량%)		 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0
난연제 A - - - - - - -
난연제 B 10.0 13.0 16.0 12.35 12.35 - -
난연제 C - - - - - 13.0 13.0
난연 보조제 2.50 3.25 4.00 3.25 3.25 3.25 3.25
충격 보강제 - - - - - - 5.0
기타 첨가제
(단위: 중량%)		 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
Br함량 % 6.85 8.91 10.96 8.46 8.46 8.91 8.91
충격강도
(J/m)		 3.2 mm 66.4 64.7 62.8 65.2 64.4 61.3 66.7
6.4 mm 55.7 53.4 47.8 53.7 53.0 52.1 57.1
인장강도 MPa 1,420 1,390 1,380 1,392 1,375 1,339 1,384
굴곡강도 MPa 1,835 1,830 1,828 1,838 1,793 1,772 1,821
유동성 14.7 13.0 10.8 16.1 15.7 11.3 10.5
난연성 (sec) 2.5 2.0 1.3 2.7 1.9 2.3 3.0
상기 비교예 1 내지 3은 실시예 1 내지 3과 동량의 난연제, 난연보조제를 사용하였으며, 이를 비교하였을 때, 난연제 A를 사용한 것이 충격강도가 향상됨을 알 수 있다. 또한, 실시예 4 내지 5는 유리섬유의 함량 범위를 확보하기 위한 실시예이며, 구체적으로 15 내지 45 중량%에서 유리섬유를 조정하였을 때, 충격강도가 70.0 J/m임을 보여주지만, 비교예 2를 참고하면 유리섬유의 함량과는 상관없이 난연제 A를 사용한 것이 충격강도가 향상됨을 알 수 있다.
비교예 4는 실시예 6과 비교하면, 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 난연제 B를 미리 혼합하여 사용했을 때와 한번에 투입되었을 때의 차이를 알 수 있다. 또한, 비교예 5와 실시예 6 내지 7을 비교하였을 때, 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 난연제와 미리 혼합하여 충격강도가 향상되는 효과를 얻을 수 있지만, 폴리사이클로헥실렌다이메틸렌 테레프탈레이트는 이와 같은 효과를 얻을 수 없다. 이는 폴리사이클로헥실렌다이메틸렌 테레프탈레이트의 용융온도가 높아서 난연제와 미리 혼합할 때, 충분한 혼합이 되지 않기 때문이다. 상기 실시예 6 내지 7은 비교예 2와 비교하면, 난연제 B의 절대 함량은 차이가 나지만, 동종의 난연제를 사용하였을 때, 폴리에스터로 일부 대체하여 미리 혼합한 실시예 6 내지 7의 충격강도가 더 우수한 것을 알 수 있다. 이는 난연제의 제품차이 보다는 난연제와 폴리에스터를 미리 혼합하여 사용하는 것이 충격강도 면에서 우수한 것을 보여준다.
또한, 비교예 7은 실시예 2 및 6 내지 7과 비교하여, 충격강도 향상을 위하여 충격보강제를 사용하는 것 보다는 난연제를 폴리에스터와 미리 혼합하여 사용하는 것이 좀 더 높은 효과를 나타내는 것을 보여준다.
따라서, 전체적으로 난연제 A를 사용하거나, 전체 컴파운딩 가공 전 미리 난연제와 폴리에스테르 일부를 혼합한 난연제를 사용한 경우에는 충격강도가 그렇지 않은 경우 대비 약 5 내지 25 % 향상된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지;
    난연제; 를 포함하고,
    상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대한 난연제의 함량이 15 내지 45 중량부이며,
    상기 난연제는 브롬화 폴리스티렌 100 중량부에 2 내지 10 중량부의 폴리부틸렌테레프탈레이트를 미리 용융 혼합하여 제조하고,
    상기 브롬화 폴리스티렌의 브롬 함량은 60 내지 75 중량%이며,
    ASTM D256에 의한 3.2mm 시험편에 대한 충격강도가 70 J/m이상인 것인, 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 0.3 내지 0.9 cm3/g의 고유 점도를 가지며, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 0.3 내지 1.2 cm3/g의 고유 점도인 것인, 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 안티몬 화합물, 삼산화안티몬, 소디움안티모네이트 및 이들의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 난연보조제 및 유리섬유(Glass fiber), 울라스토나이트(Wollastonite, Calcium silicate), 몬모릴로나이트(Montmorillonite, Layered silicate nanoclay), 마이카(Mica), 탈크(Talc) 및 이들의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 충진제를 더욱 포함하는 것인, 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여, 충진제의 함량이 20 내지 150 중량부, 난연제의 함량은 15 내지 40 중량부, 난연 보조제의 함량은 3 내지 12 중량부인 것인, 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  8. 브롬화 폴리스티렌에 폴리부틸렌테프탈레이트를 미리 용융 혼합하여 난연제를 제조하는 단계;
    상기 난연제에 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 난연보조제, 충진제 및 첨가제를 압출기에 넣고 용융 혼합하는 단계를 포함하며,
    상기 브롬화 폴리스티렌 100 중량부에 2 내지 10 중량부의 폴리부틸렌테레프탈레이트를 미리 용융 혼합하여 제조하고,
    상기 브롬화 폴리스티렌의 브롬 함량은 60 내지 75 중량%인 것인 난연 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 제조방법.



  9. 삭제
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