KR102639840B1 - Thermoplastic resin composition and article produced therefrom - Google Patents
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Abstract
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부; 폴리에스테르 수지 30 내지 60 중량부; 피페라진 피로포스페이트 및 멜라민 피로포스페이트를 포함하는 인-질소계 난연제 혼합물 70 내지 100 중량부; 이산화티타늄 1 내지 10 중량부; 및 지방족 술폰산 금속염 0.03 내지 0.3 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 수지 조성물은 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하다.The thermoplastic resin composition of the present invention includes 100 parts by weight of a rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin; 30 to 60 parts by weight of polyester resin; 70 to 100 parts by weight of a phosphorus-nitrogen flame retardant mixture containing piperazine pyrophosphate and melamine pyrophosphate; 1 to 10 parts by weight of titanium dioxide; and 0.03 to 0.3 parts by weight of an aliphatic sulfonic acid metal salt. The thermoplastic resin composition is excellent in flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties.
Description
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to thermoplastic resin compositions and molded articles made therefrom. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties, and molded articles manufactured therefrom.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지 등의 방향족 비닐계 수지(고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지)는 기계적 특성, 성형성 등이 우수하여, 다양한 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 방향족 비닐계 수지는 불꽃에 대한 저항성이 없고, 외부의 점화 요인에 의해 불꽃이 점화되면 수지 자체가 분해하면서 원료를 제공하여 연소를 확대 지속시키는 역할을 하게 되는 문제점이 있다.Aromatic vinyl resins (rubber-modified aromatic vinyl copolymer resins) such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin have excellent mechanical properties, moldability, etc., and are widely used in various fields. However, aromatic vinyl resin has no resistance to flame, and when a flame is ignited by an external ignition factor, the resin itself decomposes and provides raw materials to expand and sustain combustion.
방향족 비닐계 수지에 난연성을 부여하는 방법으로는 난연제와 난연 보조제를 첨가하는 첨가형 난연화법이 있으며, 통상적으로, 비활성 원소인 할로겐 또는 인 등을 함유한 난연제를 첨가하여 난연화를 달성한다. 다만, 할로겐계 난연제의 경우, 유해성 가스 방출 및 환경적인 이슈로 점차 사용이 제한되고 있다.A method of imparting flame retardancy to an aromatic vinyl resin includes an additive flame retardant method that adds a flame retardant and a flame retardant auxiliary. Typically, flame retardancy is achieved by adding a flame retardant containing an inert element such as halogen or phosphorus. However, in the case of halogen-based flame retardants, the use is gradually being restricted due to harmful gas emissions and environmental issues.
그러나, 비할로겐계 난연제인 인계 난연제를 방향족 비닐계 수지에 적용할 경우, 난연도가 V-2 수준으로, 할로겐계 첨가물 대비 난연 성능이 크게 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 인-질소계 난연제를 방향족 비닐계 수지에 적용할 경우, 내충격성 등이 크게 저하되어, 실제 제품에 적용하는데 어려움이 있다.However, when a phosphorus-based flame retardant, which is a non-halogen-based flame retardant, is applied to an aromatic vinyl-based resin, the flame retardancy is at the V-2 level, and there is a problem in that the flame retardant performance is greatly reduced compared to halogen-based additives. In addition, when phosphorus-nitrogen flame retardants are applied to aromatic vinyl resins, impact resistance, etc. are greatly reduced, making it difficult to apply them to actual products.
따라서, 방향족 비닐계 수지 조성물에 비할로겐계 난연제 적용 시에도 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a thermoplastic resin composition that has excellent flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties even when applying a non-halogen-based flame retardant to an aromatic vinyl resin composition.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0068954호 등에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2010-0068954, etc.
본 발명의 목적은 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.The purpose of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition with excellent flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a molded article formed from the thermoplastic resin composition.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.
1. 본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 열가소성 수지 조성물은 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부; 폴리에스테르 수지 30 내지 60 중량부; 피페라진 피로포스페이트 및 멜라민 피로포스페이트를 포함하는 인-질소계 난연제 혼합물 70 내지 100 중량부; 이산화티타늄 1 내지 10 중량부; 및 지방족 술폰산 금속염 0.03 내지 0.3 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.1. One aspect of the present invention relates to a thermoplastic resin composition. The thermoplastic resin composition includes 100 parts by weight of a rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin; 30 to 60 parts by weight of polyester resin; 70 to 100 parts by weight of a phosphorus-nitrogen flame retardant mixture containing piperazine pyrophosphate and melamine pyrophosphate; 1 to 10 parts by weight of titanium dioxide; and 0.03 to 0.3 parts by weight of an aliphatic sulfonic acid metal salt.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지는 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 방향족 비닐계 공중합체 수지를 포함할 수 있다.2. In the first embodiment, the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin may include a rubber-modified vinyl-based graft copolymer and an aromatic vinyl-based copolymer resin.
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 중합된 것일 수 있다.3. In the first or second embodiment, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer may be a product obtained by graft polymerizing a monomer mixture including an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyanide-based monomer to a rubbery polymer.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 전체 디올 성분 중 1,4-시클로헥산디메탄올 함량이 20 내지 100 몰%인 글리콜 변성 폴리에스테르 수지일 수 있다.4. In embodiments 1 to 3, the polyester resin may be a glycol-modified polyester resin having a 1,4-cyclohexanedimethanol content of 20 to 100 mol% of the total diol component.
5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 인-질소계 난연제는 상기 피페라진 피로포스페이트 45 내지 70 중량%, 상기 멜라민 피로포스페이트 25 내지 50 중량%, 및 멜라민 포스페이트 3 내지 15 중량%를 포함할 수 있다.5. In embodiments 1 to 4, the phosphorus-nitrogen flame retardant may include 45 to 70% by weight of the piperazine pyrophosphate, 25 to 50% by weight of the melamine pyrophosphate, and 3 to 15% by weight of melamine phosphate. there is.
6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 지방족 술폰산 금속염은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:6. In embodiments 1 to 5 above, the aliphatic sulfonic acid metal salt may be represented by the following formula (1):
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, M은 리튬(Li), 나트륨(Na) 또는 칼륨(K)이고, n은 탄소수 1 내지 10의 정수이다.In Formula 1, M is lithium (Li), sodium (Na), or potassium (K), and n is an integer of 1 to 10 carbon atoms.
7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 인-질소계 난연제 및 상기 이산화티타늄의 중량비는 1 : 0.02 내지 1 : 0.1일 수 있다.7. In embodiments 1 to 6, the weight ratio of the phosphorus-nitrogen flame retardant and the titanium dioxide may be 1:0.02 to 1:0.1.
8. 상기 1 내지 7 구체예에서, 상기 인-질소계 난연제 및 상기 지방족 술폰산 금속염의 중량비는 1 : 0.001 내지 1 : 0.006일 수 있다.8. In embodiments 1 to 7, the weight ratio of the phosphorus-nitrogen flame retardant and the aliphatic sulfonic acid metal salt may be 1:0.001 to 1:0.006.
9. 상기 1 내지 8 구체예에서, 상기 이산화티타늄 및 상기 지방족 술폰산 금속염의 중량비는 1 : 0.01 내지 1 : 0.08일 수 있다.9. In embodiments 1 to 8, the weight ratio of the titanium dioxide and the aliphatic sulfonic acid metal salt may be 1:0.01 to 1:0.08.
10. 상기 1 내지 9 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL94 vertical test 방법으로 측정한 1.5 mm 두께 사출 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있고, UL94 5V burning test 방법으로 측정한 1.5 mm 두께 사출 시편의 난연도가 5VB 이상일 수 있다.10. In embodiments 1 to 9, the thermoplastic resin composition may have a flame resistance of V-0 or higher for a 1.5 mm thick injection molded specimen measured by the UL94 vertical test method, and a 1.5 mm thick injection molded specimen measured by the UL94 5V burning test method. The flame resistance of the specimen may be 5VB or higher.
11. 상기 1 내지 10 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/4" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 6 내지 10 kgf·cm/cm일 수 있다.11. In embodiments 1 to 10, the thermoplastic resin composition may have a notched Izod impact strength of 6 to 10 kgf·cm/cm for a 1/4" thick specimen measured according to ASTM D256.
12. 본 발명의 다른 관점은 성형품에 관한 것이다. 상기 성형품은 상기 1 내지 11 중 어느 하나에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.12. Another aspect of the present invention relates to molded articles. The molded article is characterized in that it is formed from the thermoplastic resin composition according to any one of items 1 to 11 above.
본 발명은 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.The present invention has the effect of providing a thermoplastic resin composition with excellent flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties, etc., and a molded article formed therefrom.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail as follows.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 (A) 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지; (B) 폴리에스테르 수지; (C) 인-질소계 난연제; (D) 이산화티타늄; 및 (E) 지방족 술폰산 금속염;을 포함한다.The thermoplastic resin composition according to the present invention includes (A) a rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin; (B) polyester resin; (C) phosphorus-nitrogen flame retardant; (D) titanium dioxide; and (E) aliphatic sulfonic acid metal salts.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.In this specification, “a to b” indicating a numerical range is defined as “≥a and ≤b”.
(A) 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(A) Rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin
본 발명의 일 구체예 따른 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지는 열가소성 수지 조성물의 기계적 물성, 가공성, 외관 특성 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, (A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 (A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지를 포함할 수 있다.The rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin according to one embodiment of the present invention can improve the mechanical properties, processability, and appearance properties of a thermoplastic resin composition, and includes (A1) a rubber-modified vinyl-based graft copolymer and (A2) It may include an aromatic vinyl-based copolymer resin.
(A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체(A1) Rubber-modified vinyl-based graft copolymer
본 발명의 일 구체예에 따른 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 중합된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 그라프트 중합하여 얻을 수 있으며, 필요에 따라, 상기 단량체 혼합물에 가공성 및 내열성을 부여하는 단량체를 더욱 포함시켜 그라프트 중합할 수 있다. 상기 중합은 유화중합, 현탁중합 등의 공지의 중합방법에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 코어(고무질 중합체)-쉘(단량체 혼합물의 공중합체) 구조를 형성할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The rubber-modified vinyl-based graft copolymer according to one embodiment of the present invention may be obtained by graft polymerizing a monomer mixture containing an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyanide-based monomer to a rubbery polymer. For example, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer can be obtained by graft polymerizing a monomer mixture containing an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyanide-based monomer to a rubbery polymer. If necessary, the monomer mixture may be provided with processability and Graft polymerization can be performed by further including a monomer that provides heat resistance. The polymerization may be performed by known polymerization methods such as emulsion polymerization and suspension polymerization. In addition, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer may form a core (rubber polymer)-shell (copolymer of monomer mixture) structure, but is not limited thereto.
구체예에서, 상기 고무질 중합체로는 폴리부타디엔, 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔) 등의 디엔계 고무 및 상기 디엔계 고무에 수소 첨가한 포화고무, 이소프렌고무, 탄소수 2 내지 10의 알킬 (메타)아크릴레이트 고무, 탄소수 2 내지 10의 알킬 (메타)아크릴레이트 및 스티렌의 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔단량체 삼원공중합체(EPDM) 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 예를 들면, 디엔계 고무, (메타)아크릴레이트 고무 등을 사용할 수 있고, 구체적으로, 부타디엔계 고무, 부틸아크릴레이트 고무 등을 사용할 수 있다.In a specific example, the rubbery polymer includes diene-based rubbers such as polybutadiene, poly(styrene-butadiene), and poly(acrylonitrile-butadiene), saturated rubber obtained by adding hydrogen to the diene-based rubber, isoprene rubber, and carbon atoms of 2 to 2. Examples include a 10 alkyl (meth)acrylate rubber, a copolymer of an alkyl (meth)acrylate with 2 to 10 carbon atoms and styrene, and ethylene-propylene-diene monomer terpolymer (EPDM). These can be applied alone or in combination of two or more types. For example, diene-based rubber, (meth)acrylate rubber, etc. can be used, and specifically, butadiene-based rubber, butylacrylate rubber, etc. can be used.
구체예에서, 상기 고무질 중합체(고무 입자)는 평균 입자 크기가 0.05 내지 6 ㎛, 예를 들면 0.15 내지 4 ㎛, 구체적으로 0.25 내지 3.5 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다. 여기서, 상기 고무질 중합체(고무 입자)의 평균 입자 크기(z-평균)는 라텍스(latex) 상태에서 광 산란(light scattering) 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 고무질 중합체 라텍스를 메쉬(mesh)에 걸러서, 고무질 중합체 중합 중 발생하는 응고물 제거하고, 라텍스 0.5 g 및 증류수 30 ml를 혼합한 용액을 1,000 ml 플라스크에 따르고 증류수를 채워 시료를 제조한 다음, 시료 10 ml를 석영 셀(cell)로 옮기고, 이에 대하여, 광 산란 입도 측정기(malvern社, nano-zs)로 고무질 중합체의 평균 입자 크기를 측정할 수 있다.In a specific example, the rubbery polymer (rubber particles) may have an average particle size of 0.05 to 6 ㎛, for example, 0.15 to 4 ㎛, specifically 0.25 to 3.5 ㎛. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, appearance characteristics, etc. Here, the average particle size (z-average) of the rubbery polymer (rubber particles) can be measured using a light scattering method in a latex state. Specifically, the rubbery polymer latex was filtered through a mesh to remove coagulum generated during polymerization of the rubbery polymer, and a solution of 0.5 g of latex and 30 ml of distilled water was poured into a 1,000 ml flask and filled with distilled water to prepare a sample. , 10 ml of sample is transferred to a quartz cell, and the average particle size of the rubbery polymer can be measured using a light scattering particle size meter (Malvern, nano-zs).
구체예에서, 상기 고무질 중합체의 함량은 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 전체 100 중량% 중 20 내지 70 중량%, 예를 들면 25 내지 60 중량%일 수 있고, 상기 단량체 혼합물(방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체 포함)의 함량은 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 전체 100 중량% 중 30 내지 80 중량%, 예를 들면 40 내지 75 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the content of the rubbery polymer may be 20 to 70% by weight, for example, 25 to 60% by weight, based on 100% by weight of the total rubber-modified vinyl graft copolymer, and the monomer mixture (aromatic vinyl monomer and The content of vinyl cyanide-based monomer (including vinyl cyanide monomer) may be 30 to 80% by weight, for example, 40 to 75% by weight, based on 100% by weight of the total rubber-modified vinyl-based graft copolymer. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, appearance characteristics, etc.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 단량체는 상기 고무질 중합체에 그라프트 공중합될 수 있는 것으로서, 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐나프탈렌 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 비닐계 단량체의 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량% 중 10 내지 90 중량%, 예를 들면 40 내지 90 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 가공성, 내충격성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the aromatic vinyl monomer can be graft-copolymerized to the rubbery polymer, and includes styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, p-methylstyrene, p-t-butylstyrene, ethylstyrene, vinylxylene, Examples include monochlorostyrene, dichlorostyrene, dibromostyrene, and vinylnaphthalene. These can be used individually or in combination of two or more types. The content of the aromatic vinyl monomer may be 10 to 90% by weight, for example, 40 to 90% by weight, based on 100% by weight of the monomer mixture. Within the above range, the processability, impact resistance, etc. of the thermoplastic resin composition may be excellent.
구체예에서, 상기 시안화 비닐계 단량체는 상기 방향족 비닐계와 공중합 가능한 것으로서, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 푸마로니트릴 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등을 사용할 수 있다. 상기 시안화 비닐계 단량체의 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량% 중 10 내지 90 중량%, 예를 들면 10 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내화학성, 기계적 특성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the vinyl cyanide monomer is copolymerizable with the aromatic vinyl monomer, and includes acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, fumaronitrile, etc. It can be exemplified. These can be used individually or in combination of two or more types. For example, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. can be used. The content of the vinyl cyanide monomer may be 10 to 90% by weight, for example, 10 to 60% by weight, based on 100% by weight of the monomer mixture. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent chemical resistance, mechanical properties, etc.
구체예에서, 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체로는 (메타)아크릴산, 말레산 무수물, N-치환말레이미드 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체 사용 시, 그 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량% 중 15 중량% 이하, 예를 들면 0.1 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 다른 물성의 저하 없이, 열가소성 수지 조성물에 가공성 및 내열성을 부여할 수 있다.In specific examples, monomers for imparting processability and heat resistance may include (meth)acrylic acid, maleic anhydride, and N-substituted maleimide, but are not limited thereto. When using a monomer to provide the processability and heat resistance, its content may be 15% by weight or less, for example, 0.1 to 10% by weight, based on 100% by weight of the monomer mixture. Within the above range, processability and heat resistance can be imparted to the thermoplastic resin composition without deterioration of other physical properties.
구체예에서, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체로는 부타디엔계 고무질 중합체에 방향족 비닐계 화합물인 스티렌 단량체와 시안화 비닐계 화합물인 아크릴로니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체(g-ABS), 부틸 아크릴레이트계 고무질 중합체에 방향족 비닐계 화합물인 스티렌 단량체와 시안화 비닐계 화합물인 아크릴로니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체인 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴 그라프트 공중합체(g-ASA) 등을 예시할 수 있다.In a specific example, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer includes a copolymer (g-ABS) in which styrene monomer, an aromatic vinyl-based compound, and acrylonitrile monomer, a vinyl cyanide-based compound, are grafted onto a butadiene-based rubber polymer (g-ABS), butyl acrylic. Examples include acrylate-styrene-acrylonitrile graft copolymer (g-ASA), which is a copolymer in which styrene monomer, an aromatic vinyl compound, and acrylonitrile monomer, a vinyl cyanide compound, are grafted onto a latex-based rubbery polymer. there is.
구체예에서, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체(A1)는 전체 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량% 중 10 내지 65 중량%, 예를 들면 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 성형 가공성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer (A1) may be included in 10 to 65% by weight, for example, 20 to 60% by weight, based on 100% by weight of the total rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, molding processability, etc.
(A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지(A2) Aromatic vinyl-based copolymer resin
본 발명의 일 구체예에 따른 방향족 비닐계 공중합체 수지는 통상의 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지에 사용되는 방향족 비닐계 공중합체 수지일 수 있다. 예를 들면, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체일 수 있다.The aromatic vinyl-based copolymer resin according to one embodiment of the present invention may be an aromatic vinyl-based copolymer resin used in conventional rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resins. For example, the aromatic vinyl-based copolymer resin may be a polymer of a monomer mixture including an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyanide-based monomer.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 방향족 비닐계 단량체, 시안화 비닐계 단량체 등을 혼합한 후, 이를 중합하여 얻을 수 있으며, 상기 중합은 유화중합, 현탁중합, 괴상중합 등의 공지의 중합방법에 의하여 수행될 수 있다.In a specific example, the aromatic vinyl-based copolymer resin can be obtained by mixing aromatic vinyl-based monomers, vinyl cyanide-based monomers, etc., and then polymerizing them, and the polymerization may be performed through known polymerization such as emulsion polymerization, suspension polymerization, and bulk polymerization. It can be performed by this method.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐나프탈렌 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 상기 방향족 비닐계 단량체의 함량은 방향족 비닐계 공중합체 수지 전체 100 중량% 중, 20 내지 90 중량%, 예를 들면 30 내지 80 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 유동성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.In specific examples, the aromatic vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, p-methylstyrene, p-t-butylstyrene, ethylstyrene, vinylxylene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, and dibromostyrene. , vinylnaphthalene, etc. can be used. These can be applied alone or in combination of two or more types. The content of the aromatic vinyl-based monomer may be 20 to 90% by weight, for example, 30 to 80% by weight, based on 100% by weight of the aromatic vinyl-based copolymer resin. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, fluidity, and appearance characteristics.
구체예에서, 상기 시안화 비닐계 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 푸마로니트릴 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등을 사용할 수 있다. 상기 시안화 비닐계 단량체의 함량은 방향족 비닐계 공중합체 수지 전체 100 중량% 중, 10 내지 80 중량%, 예를 들면 20 내지 70 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 유동성, 내열성, 외관 등이 우수할 수 있다.In specific examples, examples of the vinyl cyanide monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, and fumaronitrile. These can be used individually or in combination of two or more types. For example, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. can be used. The content of the vinyl cyanide monomer may be 10 to 80% by weight, for example, 20 to 70% by weight, based on 100% by weight of the aromatic vinyl copolymer resin. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, fluidity, heat resistance, appearance, etc.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 상기 단량체 혼합물에 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체를 더 포함하여 중합한 것일 수 있다. 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체로는 (메타)아크릴산, N-치환말레이미드 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체 사용 시, 그 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량% 중 15 중량% 이하, 예를 들면 0.1 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 다른 물성의 저하 없이, 열가소성 수지 조성물에 가공성 및 내열성을 부여할 수 있다.In a specific example, the aromatic vinyl-based copolymer resin may be polymerized by further including a monomer for providing processability and heat resistance to the monomer mixture. Monomers for providing the processability and heat resistance include (meth)acrylic acid and N-substituted maleimide, but are not limited thereto. When using a monomer to provide the processability and heat resistance, its content may be 15% by weight or less, for example, 0.1 to 10% by weight, based on 100% by weight of the monomer mixture. Within the above range, processability and heat resistance can be imparted to the thermoplastic resin composition without deterioration of other physical properties.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 300,000 g/mol, 예를 들면, 20,000 내지 200,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 기계적 강도, 성형 가공성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the aromatic vinyl-based copolymer resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 300,000 g/mol, for example, 20,000 to 200,000 g/mol, as measured by gel permeation chromatography (GPC). Within the above range, the mechanical strength, molding processability, etc. of the thermoplastic resin composition may be excellent.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지(A2)는 전체 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(A) 100 중량% 중 35 내지 90 중량%, 예를 들면 40 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 성형 가공성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the aromatic vinyl-based copolymer resin (A2) may be included in 35 to 90% by weight, for example, 40 to 80% by weight, based on 100% by weight of the total rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin (A). Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, molding processability, and appearance characteristics.
(B) 폴리에스테르 수지(B) Polyester resin
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리에스테르 수지는 열가소성 수지 조성물의 자기 소화성을 향상시켜, 난연성 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 전체 디올 성분 중 1,4-시클로헥산디메탄올 함량이 20 내지 100 몰%인 글리콜 변성 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다.The polyester resin according to one embodiment of the present invention can improve self-extinguishing properties of thermoplastic resin compositions and improve flame retardancy, etc., and the 1,4-cyclohexanedimethanol content of the total diol components is 20 to 100 mol%. Phosphorus glycol-modified polyester resin can be used.
구체예에서, 상기 글리콜 변성 폴리에스테르 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 20 내지 100 몰%, 예를 들면 35 내지 100 몰% 및 탄소수 2 내지 6의 알킬렌 글리콜 80 몰% 이하, 예를 들면 65 몰% 이하를 포함하는 디올 성분을 중축합하여 제조할 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 내충격성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the glycol-modified polyester resin contains a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid, 20 to 100 mol%, for example, 35 to 100 mol%, and 2 to 100 carbon atoms of 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM). It can be produced by polycondensation of a diol component containing 80 mol% or less, for example, 65 mol% or less of the alkylene glycol of 6. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy, impact resistance, etc.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 25℃에서 o-클로로 페놀 용매를 이용하여 측정한 고유점도[η]가 0.5 내지 1.5 dl/g, 예를 들면, 0.6 내지 1.3 dl/g일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 기계적 물성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the polyester resin may have an intrinsic viscosity [η] of 0.5 to 1.5 dl/g, for example, 0.6 to 1.3 dl/g, as measured using an o-chloro phenol solvent at 25°C. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy and mechanical properties.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 30 내지 60 중량부, 예를 들면 35 내지 55 중량부로 포함될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 함량이 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 30 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 60 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.In a specific example, the polyester resin may be included in an amount of 30 to 60 parts by weight, for example, 35 to 55 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin. If the content of the polyester resin is less than 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl copolymer resin, there is a risk that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may decrease, and if it exceeds 60 parts by weight, the thermoplastic resin There is a risk that the impact resistance, etc. of the composition may decrease.
(C) 인-질소계 난연제(C) Phosphorus-nitrogen flame retardants
본 발명의 일 구체예에 따른 인-질소계 난연제는 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 및 폴리에스테르 수지에 이산화티타늄 및 지방족 술폰산 금속염과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 차르(char) 형성을 용이하게 하고, 열가소성 수지 조성물의 난연성을 5VB 수준으로 크게 향상시킬 수 있는 것으로서, 피페라진 피로포스페이트(piperazine pyrophosphate) 및 멜라민 피로포스페이트(melamine pyrophosphate)를 포함한다.The phosphorus-nitrogen flame retardant according to one embodiment of the present invention is applied to rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin and polyester resin together with titanium dioxide and aliphatic sulfonic acid metal salt to facilitate the formation of char in the thermoplastic resin composition. And, it can greatly improve the flame retardancy of the thermoplastic resin composition to the 5VB level, and includes piperazine pyrophosphate and melamine pyrophosphate.
구체예에서, 상기 인-질소계 난연제는 피페라진 피로포스페이트 멜라민, 피로포스페이트 및 멜라민 포스페이트(melamine phosphate)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the phosphorus-nitrogen flame retardant may include piperazine pyrophosphate melamine, pyrophosphate, and melamine phosphate.
구체예에서, 상기 피페라진 피로포스페이트, 멜라민 피로포스페이트 및 멜라민 포스페이트는 통상의 난연성 열가소성 수지 조성물에 사용되는 피페라진 피로포스페이트, 멜라민 피로포스페이트 및 멜라민 포스페이트를 제한 없이 사용할 수 있다.In a specific example, the piperazine pyrophosphate, melamine pyrophosphate, and melamine phosphate may be used without limitation, including those used in conventional flame-retardant thermoplastic resin compositions.
구체예에서, 상기 인-질소계 난연제는 상기 피페라진 피로포스페이트 45 내지 70 중량%; 예를 들면 50 내지 60 중량%, 상기 멜라민 피로포스페이트 25 내지 50 중량%; 예를 들면 30 내지 40 중량%, 및 상기 멜라민 포스페이트 3 내지 15 중량%; 예를 들면 5 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수할 수 있다.In an embodiment, the phosphorus-nitrogen-based flame retardant is 45 to 70% by weight of the piperazine pyrophosphate; For example, 50 to 60% by weight, 25 to 50% by weight of the melamine pyrophosphate; for example 30 to 40% by weight, and 3 to 15% by weight of the melamine phosphate; For example, it may contain 5 to 10% by weight. Within the above range, the flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties of the thermoplastic resin composition may be excellent.
구체예에서, 상기 인-질소계 난연제는 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 70 내지 100 중량부, 예를 들면 75 내지 95 중량부로 포함될 수 있다. 상기 인-질소계 난연제의 함량이 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 70 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 100 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.In an embodiment, the phosphorus-nitrogen flame retardant may be included in an amount of 70 to 100 parts by weight, for example, 75 to 95 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin. If the content of the phosphorus-nitrogen flame retardant is less than 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin, there is a risk that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may be reduced, and if it exceeds 100 parts by weight, There is a risk that the impact resistance, etc. of the thermoplastic resin composition may decrease.
(D) 이산화티타늄(D) Titanium dioxide
본 발명의 구체예에 따른 이산화티타늄(TiO2)은 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 및 폴리에스테르 수지에 인-질소계 난연제 및 지방족 술폰산 금속염과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등의 기계적 물성의 저하를 최소화하며, 열가소성 수지 조성물의 난연성을 5VB 수준으로 크게 향상시킬 수 있는 것이다.Titanium dioxide (TiO 2 ) according to an embodiment of the present invention is applied to rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resins and polyester resins along with phosphorus-nitrogen-based flame retardants and aliphatic sulfonic acid metal salts to improve mechanical properties such as impact resistance of thermoplastic resin compositions. Deterioration of physical properties can be minimized and the flame retardancy of thermoplastic resin compositions can be greatly improved to the 5VB level.
구체예에서, 상기 이산화티타늄의 평균 입경(D50)은 0.01 내지 2 ㎛, 예를 들면 0.05 내지 0.7 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 난연성 등이 우수할 수 있다. 여기서, 평균 입경(D50)은 입도 분석기(Beckman coulter社, LS 13 320)로 측정한 수평균 입경이고, D50(분포율이 50% 되는 지점의 입경)으로 특정한 값이다.In a specific example, the average particle diameter (D50) of the titanium dioxide may be 0.01 to 2 ㎛, for example, 0.05 to 0.7 ㎛. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, flame retardancy, etc. Here, the average particle size (D50) is the number average particle size measured with a particle size analyzer (Beckman coulter, LS 13 320), and is a value specified as D50 (particle size at the point where the distribution rate is 50%).
구체예에서, 상기 이산화티타늄은 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부, 예를 들면 2 내지 9 중량부로 포함될 수 있다. 상기 이산화티타늄의 함량이 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 1 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 충격성 등이 저하될 우려가 있다.In a specific example, the titanium dioxide may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight, for example, 2 to 9 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin. If the content of titanium dioxide is less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin, there is a risk that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may decrease, and if it exceeds 10 parts by weight, the thermoplastic resin composition may There is a risk that impact properties, etc., may decrease.
구체예에서, 상기 인-질소계 난연제(C) 및 상기 이산화티타늄(D)의 중량비(C:D)는 1 : 0.02 내지 1 : 0.1, 예를 들면 1 : 0.022 내지 1 : 0.093일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the weight ratio (C:D) of the phosphorus-nitrogen flame retardant (C) and the titanium dioxide (D) may be 1:0.02 to 1:0.1, for example, 1:0.022 to 1:0.093. Within the above range, the flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties of the thermoplastic resin composition may be excellent.
(E) 지방족 술폰산 금속염(E) Aliphatic sulfonic acid metal salts
본 발명의 구체예에 따른 지방족 술폰산 금속염은 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 및 폴리에스테르 수지에 인-질소계 난연제 및 이산화티타늄과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등의 기계적 물성의 저하를 최소화하며, 열가소성 수지 조성물의 난연성을 5VB 수준으로 크게 향상시킬 수 있는 것으로서, 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The aliphatic sulfonic acid metal salt according to an embodiment of the present invention is applied to rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin and polyester resin along with a phosphorus-nitrogen-based flame retardant and titanium dioxide to reduce mechanical properties such as impact resistance of the thermoplastic resin composition. It can be minimized and the flame retardancy of the thermoplastic resin composition can be greatly improved to the 5VB level, and can be represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, M은 리튬(Li), 나트륨(Na) 또는 칼륨(K)이고, n은 탄소수 1 내지 10의 정수이다.In Formula 1, M is lithium (Li), sodium (Na), or potassium (K), and n is an integer of 1 to 10 carbon atoms.
구체예에서, 상기 지방족 술폰산 금속염으로는 퍼플루오로메탄술폰산의 금속염, 퍼플루오로에탄술폰산의 금속염, 퍼플루오로프로판술폰산의 금속염, 퍼플루오로부탄술폰산의 금속염, 퍼플루오로펜탄술폰산의 금속염, 퍼플루오로헥산술폰산의 금속염, 퍼플루오로헵탄술폰산의 금속염 등을 예시할 수 있다. 이들은 1종 또는 그 이상을 병용하여 사용하여도 좋다. 또한, 상기 퍼플루오로알칸술폰산의 금속염에 사용되는 적당한 금속으로서는 나트륨, 칼륨 등의 I족의 금속(알칼리 금속)을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 퍼플루오로부탄술폰산의 칼륨염 등이 바람직하다.In a specific example, the aliphatic sulfonic acid metal salt includes a metal salt of perfluoromethanesulfonic acid, a metal salt of perfluoroethanesulfonic acid, a metal salt of perfluoropropanesulfonic acid, a metal salt of perfluorobutanesulfonic acid, a metal salt of perfluoropentanesulfonic acid, Examples include metal salts of perfluorohexanesulfonic acid and metal salts of perfluoroheptanesulfonic acid. These may be used in combination of one or more types. In addition, suitable metals used in the metal salt of the perfluoroalkanesulfonic acid include group I metals (alkali metals) such as sodium and potassium. Among these, the potassium salt of perfluorobutanesulfonic acid and the like are particularly preferable.
구체예에서, 상기 지방족 술폰산 금속염은 평균 입경이 100 내지 400 ㎛, 예를 들면 150 내지 350 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 난연성 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the aliphatic sulfonic acid metal salt may have an average particle diameter of 100 to 400 ㎛, for example, 150 to 350 ㎛. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, flame retardancy, etc.
구체예에서, 상기 지방족 술폰산 금속염은 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 0.03 내지 0.3 중량부, 예를 들면 0.05 내지 0.25 중량부로 포함될 수 있다. 상기 지방족 술폰산 금속염의 함량이 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 0.03 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하될 우려가 있고, 0.3 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.In a specific example, the aliphatic sulfonic acid metal salt may be included in an amount of 0.03 to 0.3 parts by weight, for example, 0.05 to 0.25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin. If the content of the aliphatic sulfonic acid metal salt is less than 0.03 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl copolymer resin, there is a risk that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may decrease, and if it exceeds 0.3 parts by weight, the thermoplastic resin may There is a risk that the impact resistance, etc. of the composition may decrease.
구체예에서, 상기 인-질소계 난연제(C) 및 상기 지방족 술폰산 금속염(E)의 중량비(C:E)는 1 : 0.001 내지 1 : 0.006, 예를 들면 1 : 0.0015 내지 1 : 0.0059일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the weight ratio (C:E) of the phosphorus-nitrogen flame retardant (C) and the aliphatic sulfonic acid metal salt (E) may be 1:0.001 to 1:0.006, for example, 1:0.0015 to 1:0.0059. . Within the above range, the flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties of the thermoplastic resin composition may be excellent.
구체예에서, 상기 이산화티타늄(D) 및 상기 지방족 술폰산 금속염(E)의 중량비(D:E)는 1 : 0.01 내지 1 : 0.08, 예를 들면 1 : 0.01 내지 1 : 0.075일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수할 수 있다.In a specific example, the weight ratio (D:E) of the titanium dioxide (D) and the aliphatic sulfonic acid metal salt (E) may be 1:0.01 to 1:0.08, for example, 1:0.01 to 1:0.075. Within the above range, the flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties of the thermoplastic resin composition may be excellent.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 통상의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 충격보강제, 산화방지제, 적하방지제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 안료, 염료, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.The thermoplastic resin composition according to one embodiment of the present invention may further include additives included in conventional thermoplastic resin compositions. Examples of the additives include, but are not limited to, impact modifiers, antioxidants, anti-dripping agents, lubricants, mold release agents, nucleating agents, antistatic agents, stabilizers, pigments, dyes, and mixtures thereof. When using the additive, its content may be 0.001 to 40 parts by weight, for example, 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 180 내지 230℃, 예를 들면 200 내지 260℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.The thermoplastic resin composition according to one embodiment of the present invention may be in the form of a pellet obtained by mixing the above components and melt-extruding the mixture at 180 to 230°C, for example, 200 to 260°C using a conventional twin-screw extruder.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL94 vertical test 방법으로 측정한 1.5 mm 두께 사출 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있다.In a specific example, the thermoplastic resin composition may have a flame resistance of V-0 or higher for a 1.5 mm thick injection specimen measured by the UL94 vertical test method.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL94 5V burning test 방법으로 측정한 1.5 mm 두께 사출 시편의 난연도가 5VB 이상일 수 있다.In a specific example, the thermoplastic resin composition may have a flame resistance of 5VB or more for a 1.5 mm thick injection specimen measured by the UL94 5V burning test method.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여, 측정한 1/4" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 6 내지 10 kgf·cm/cm, 예를 들면 6.3 내지 8 kgf·cm/cm일 수 있다.In an embodiment, the thermoplastic resin composition has a notched Izod impact strength of a 1/4" thick specimen measured according to ASTM D256 of 6 to 10 kgf·cm/cm, for example, 6.3 to 8 kgf·cm/cm. You can.
본 발명에 따른 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 상기 열가소성 수지 조성물은 펠렛 형태로 제조될 수 있으며, 제조된 펠렛은 사출성형, 압출성형, 진공성형, 캐스팅성형 등의 다양한 성형방법을 통해 다양한 성형품(제품)으로 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다. 상기 성형품은 할로겐계 난연제를 적용하지 않아 친환경적이며, 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하므로, 전기 전자 제품의 내외장재 등으로 유용하다.The molded article according to the present invention is formed from the thermoplastic resin composition. The thermoplastic resin composition can be manufactured in the form of pellets, and the manufactured pellets can be manufactured into various molded articles (products) through various molding methods such as injection molding, extrusion molding, vacuum molding, and casting molding. This forming method is well known to those skilled in the art. The molded product is environmentally friendly as it does not use halogen-based flame retardants, and has excellent flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties, so it is useful as interior and exterior materials for electrical and electronic products.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.
실시예Example
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.Hereinafter, the specifications of each component used in the examples and comparative examples are as follows.
(A) 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(A) Rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin
(A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 45 중량% 및 (A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지 55 중량%를 혼합하여 사용하였다.(A1) 45% by weight of rubber-modified vinyl-based graft copolymer and (A2) 55% by weight of aromatic vinyl-based copolymer resin were mixed and used.
(A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체(A1) Rubber-modified vinyl-based graft copolymer
평균 입자 크기가 0.3 ㎛인 부타디엔 고무 55 중량%에 스티렌 및 아크릴로니트릴(중량비: 75/25)가 그라프트 공중합하여 제조된 코어-쉘 형태의 그라프트 공중합체(g-ABS) 를 사용하였다.A core-shell graft copolymer (g-ABS) prepared by graft copolymerizing 55% by weight of butadiene rubber with an average particle size of 0.3 ㎛ and styrene and acrylonitrile (weight ratio: 75/25) was used.
(A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지(A2) Aromatic vinyl-based copolymer resin
스티렌 78 중량% 및 아크릴로니트릴 22 중량%가 중합된 SAN 수지(중량평균분자량: 125,000 g/mol)를 사용하였다.SAN resin (weight average molecular weight: 125,000 g/mol) polymerized with 78% by weight of styrene and 22% by weight of acrylonitrile was used.
(B) 폴리에스테르 수지(B) Polyester resin
1,4-시클로헥산디메탄올 변성 폴리에스테르 수지(제조사: SK Chemicals, 제품명: S2008)를 사용하였다.1,4-cyclohexanedimethanol modified polyester resin (manufacturer: SK Chemicals, product name: S2008) was used.
(C) 인-질소계 난연제(C) Phosphorus-nitrogen flame retardants
피페라진 피로포스페이트(제조사: Hainan Zhongxin Chemical, Cas No.: 66034-17-1) 56 중량%; 멜라민 피로포스페이트(제조사: Budenheim, 제품명: Budit 311MPP) 36 중량%; 및 멜라민 포스페이트(제조사: BASF, 제품명: Melapur®MP) 8 중량%;를 포함하는 인-질소계 난연제를 사용하였다.Piperazine pyrophosphate (manufacturer: Hainan Zhongxin Chemical, Cas No.: 66034-17-1) 56% by weight; 36% by weight of melamine pyrophosphate (manufacturer: Budenheim, product name: Budit 311MPP); A phosphorus-nitrogen flame retardant containing 8% by weight of melamine phosphate (manufacturer: BASF, product name: Melapur®MP) was used.
(D) 이산화티타늄(TiO2, 제조사: Cristal, 제품명: Tiona RCL 288)을 사용하였다.(D) Titanium dioxide (TiO 2 , manufacturer: Cristal, product name: Tiona RCL 288) was used.
(E) 술폰산 금속염(E) Sulfonic acid metal salts
(E1) 퍼플루오로부탄술폰산의 칼륨염(potassium perfluorobutane sulfonate, 제조사: Wuhan chemical industry, 제품명: BU-C4K)을 사용하였다.(E1) Potassium perfluorobutane sulfonate (manufacturer: Wuhan chemical industry, product name: BU-C4K) was used.
(E2) 디페닐 술폰-3-술폰산의 칼륨염(potassium diphenyl sulfone-3-sulfonate, 제조사: SEAL SANDS CHEMICALS, 제품명: KSS)를 사용 하였다.(E2) Potassium diphenyl sulfone-3-sulfonate (manufacturer: SEAL SANDS CHEMICALS, product name: KSS) was used.
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 9Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 9
상기 각 구성 성분을 하기 표 1 및 2에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 210℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=44, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 80℃에서 4시간 이상 건조 후, 6 oz 사출기(성형 온도: 210℃, 금형 온도: 60℃)에서 사출 성형하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.Each of the above components was added in the amounts shown in Tables 1 and 2 below, and then extruded at 210°C to prepare pellets. For extrusion, a twin-screw extruder with L/D = 44 and a diameter of 45 mm was used, and the manufactured pellets were dried at 80℃ for more than 4 hours and then injection molded in a 6 oz injection machine (molding temperature: 210℃, mold temperature: 60℃). A specimen was prepared. The physical properties of the manufactured specimens were evaluated by the following method, and the results are shown in Tables 1 and 2 below.
물성 측정 방법How to measure physical properties
(1) 난연도: UL94 vertical test 방법으로 측정한 1.5 mm 두께 사출 시편의 난연도를 측정하였고, UL94 5V burning test 방법으로 측정한 1.5 mm 두께 사출 시편의 5VB 난연도를 측정하였다.(1) Flame resistance: The flame resistance of a 1.5 mm thick injection sample was measured using the UL94 vertical test method, and the 5VB flame resistance of a 1.5 mm thick injection sample was measured using the UL94 5V burning test method.
(2) 노치 아이조드 충격강도(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 의거하여, 1/4" 두께 시편의 노치 아이조드 충격 강도를 측정하였다.(2) Notched Izod impact strength (unit: kgf·cm/cm): Based on ASTM D256, the notched Izod impact strength of the 1/4" thick specimen was measured.
상기 결과로부터, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 모두 우수함을 알 수 있다.From the above results, it can be seen that the thermoplastic resin composition of the present invention is excellent in flame retardancy, impact resistance, and the balance of these physical properties.
반면, 폴리에스테르 수지를 본 발명의 함량 범위 미만으로 적용할 경우(비교예 1), 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하됨을 알 수 있고, 본 발명의 함량 범위보다 초과하여 적용할 경우(비교예 2), 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있다. 본 발명의 인-질소계 난연제를 본 발명의 함량 범위 미만으로 적용할 경우(비교예 3), 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하됨을 알 수 있고, 본 발명의 함량 범위보다 초과하여 적용할 경우(비교예 4), 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있다. 이산화티타늄을 본 발명의 함량 범위 미만으로 적용할 경우(비교예 5), 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하됨을 알 수 있고, 본 발명의 함량 범위보다 초과하여 적용할 경우(비교예 6), 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 지방족 술폰산 금속염을 본 발명의 함량 범위 미만으로 적용할 경우(비교예 7), 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하됨을 알 수 있고, 본 발명의 함량 범위보다 초과하여 적용할 경우(비교예 8), 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 본 발명의 지방족 술폰산 금속염 대신에 방향족 술폰산 금속염인 디페닐 술폰-3-술폰산의 칼륨염 (E2)를 적용할 경우(비교예 9), 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 저하됨을 알 수 있다.On the other hand, when the polyester resin is applied in an amount less than the content range of the present invention (Comparative Example 1), it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition decreases, and when the polyester resin is applied in an amount exceeding the content range of the present invention (Comparative Example 2 ), it can be seen that the impact resistance of the thermoplastic resin composition decreases. When the phosphorus-nitrogen flame retardant of the present invention is applied below the content range of the present invention (Comparative Example 3), it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition decreases, and when applied exceeding the content range of the present invention ( In Comparative Example 4), it can be seen that the impact resistance, etc. of the thermoplastic resin composition decreases. When titanium dioxide is applied in an amount less than the content range of the present invention (Comparative Example 5), it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition decreases, and when it is applied in an amount exceeding the content range of the present invention (Comparative Example 6), the thermoplastic resin composition decreases. It can be seen that the impact resistance of the resin composition decreases. In addition, when the aliphatic sulfonic acid metal salt is applied in an amount less than the content range of the present invention (Comparative Example 7), it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition decreases, and when it is applied in an amount exceeding the content range of the present invention (Comparative Example 8) ), it can be seen that the impact resistance of the thermoplastic resin composition decreases, and when potassium salt (E2) of diphenyl sulfonic acid-3-sulfonic acid, which is an aromatic sulfonic acid metal salt, is applied instead of the aliphatic sulfonic acid metal salt of the present invention (Comparative Example 9) , it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition decreases.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been examined focusing on the embodiments. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.
Claims (12)
폴리에스테르 수지 30 내지 60 중량부;
피페라진 피로포스페이트 및 멜라민 피로포스페이트를 포함하는 인-질소계 난연제 혼합물 70 내지 100 중량부;
이산화티타늄 1 내지 10 중량부; 및
지방족 술폰산 금속염 0.03 내지 0.3 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
100 parts by weight of rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin;
30 to 60 parts by weight of polyester resin;
70 to 100 parts by weight of a phosphorus-nitrogen flame retardant mixture containing piperazine pyrophosphate and melamine pyrophosphate;
1 to 10 parts by weight of titanium dioxide; and
A thermoplastic resin composition comprising 0.03 to 0.3 parts by weight of an aliphatic sulfonic acid metal salt.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin includes a rubber-modified vinyl-based graft copolymer.
The thermoplastic resin composition according to claim 2, wherein the rubber-modified vinyl-based graft copolymer is graft-polymerized with a rubbery polymer and a monomer mixture including an aromatic vinyl-based monomer and a monomer copolymerizable with the aromatic vinyl-based monomer. .
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the polyester resin is a glycol-modified polyester resin having a 1,4-cyclohexanedimethanol content of 20 to 100 mol% of the total diol components.
The thermoplastic material according to claim 1, wherein the phosphorus-nitrogen flame retardant comprises 45 to 70% by weight of the piperazine pyrophosphate, 25 to 50% by weight of the melamine pyrophosphate, and 3 to 15% by weight of melamine phosphate. Resin composition.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, M은 리튬(Li), 나트륨(Na) 또는 칼륨(K)이고, n은 탄소수 1 내지 10의 정수이다.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the aliphatic sulfonic acid metal salt is represented by the following formula (1):
[Formula 1]
In Formula 1, M is lithium (Li), sodium (Na), or potassium (K), and n is an integer of 1 to 10 carbon atoms.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the weight ratio of the phosphorus-nitrogen flame retardant and the titanium dioxide is 1:0.02 to 1:0.1.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the weight ratio of the phosphorus-nitrogen flame retardant and the aliphatic sulfonic acid metal salt is 1:0.001 to 1:0.006.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the weight ratio of the titanium dioxide and the aliphatic sulfonic acid metal salt is 1:0.01 to 1:0.08.
The method of claim 1, wherein the thermoplastic resin composition has a flame retardancy of V-0 or higher for a 1.5 mm thick injection sample measured by the UL94 vertical test method, and a flame retardancy of a 1.5 mm thick injection sample measured by the UL94 5V burning test method. A thermoplastic resin composition characterized in that it is 5VB or more.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic resin composition has a notched Izod impact strength of 6 to 10 kgf·cm/cm for a 1/4" thick specimen measured according to ASTM D256.
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