KR19990037159A - 수산화 마그네슘을 함유한 내산성, 열가소성 수지 조성물 및 그용도 - Google Patents

수산화 마그네슘을 함유한 내산성, 열가소성 수지 조성물 및 그용도 Download PDF

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Abstract

무독성이며 할로겐이 없으며 장시간동안 내-산성을 갖는 내산성, 열가소성 수지 조성물로서, 상기 내산성, 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지, 비표면적이 20m2/g 이하이며, 평균 2차 입자 지름이 0.2 ~ 5.0μm이며 수용성 실란 결합제, 인산 에스테르, 고급 지방산 또는 그 알칼리 금속염으로부터 선택되는 최소 하나의 표면-처리제로 표면-처리된 수산화 마그네슘 30 ~ 70중량% 및 반응형 혼화제 1 ~ 20 중량%를 함유한다.

Description

수산화 마그네슘을 함유한 내산성, 열가소성 수지 조성물 및 그 용도
본 발명은 수산화 마그네슘을 함유하는 내산성, 열가소성 수지 조성물 및 그 성형된 물품에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 수용성 실란 결합제, 인산 에스테르, 고급 지방산 및 고급 지방산의 알칼리 금속염으로부터 선택된 최소 하나의 화합물로 표면 처리된 수산화 마그네슘과 반응형 혼화제(compatiblizing agent)를 함유한 내산성, 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
합성 수지용 할로겐-함유 방염제(이 방염제는 유기 할로겐 화합물 또는 유기 할로겐 화합물과 삼산화 안티몬의 혼합물로부터 얻어진다)는 사회적으로 문제를 일으켰는데, 이는 화재시 다량의 연기와 유독성 가스를 발생하기 때문이다. 따라서,할로겐을 함유하지 않는 무독성 방염제에 대한 개발 작업이 활발하게 이루어졌으며, 수산화 마그네슘을 효과적으로 사용하게 되었다. 수산화 마그네슘은 유기 할로겐-함유 방염제에 비해 어느정도 고농도로 혼합되어야 하는데, 고농도로의 혼합은 수지의 물리적 특성을 저하시킨다. JP-A-54-83952에는 수지의 물리적 특성을 크게 저하시키지 않는 수산화 마그네슘으로서 BET 비표면적이 20m2/g 이하이며 BET 비표면적 대 Blaine 투과법 비표면적의 비가 약 1 ~ 3의 범위인 수산화 마그네슘이 개시되어 있다. 나아가, 수산화 마그네슘은 수산화 알루미늄보다 높은 분해 온도를 가져 성형/가공시 수지 성형된 물품에서 기포를 발생시킬 위험이 없다. 수산화 마그네슘을 고농로도 함유하는 수지로부터 얻어진 수지 성형된 물픔들은 핵 시설, 해운, 해저 유전, 지하철, 전기 케이블 설비, 통신 케이블, 피복재, 가정용 전기 제품, 사무기기, 자동차 등에서 널리 사용된다,
그러나, 방염제로서 수산화 마그네슘을 사용하는 이들 제품들에 탄산-함유수 또는 산성비가 장시간 가해질 경우, 열가소성 수지내의 수산화 마그네슘이 산성수로 용해되므로 공기 구멍이 발생된다. 나아가, 공기내의 이산화탄소로 인해 탄산염, 염기성 탄산염 등과 같은 것들이 발생되고, 수지 성형된 물품의 표면이 백색화되어 성형 물품의 외관을 더 나쁘게 한다. 이와같이 발생된 수산화 마그네슘 농도의 감소는 원래 존재하는 방염성이 감소되는 문제점을 야기한다. 더욱이, 수지-성형된 물품이 염산 또는 황산과 같은 산성 시약과 접촉하게 될 경우, 상기한 부식 현상이 눈에 띄게 일어나서, 예를들어, 화학 공장용 케이블에서의 사용은 제한된다.
이와같은 문제점들을 극복하기 위해, 예를들어 JP-A-1-245039에는 고급 지방산의 알칼리 금속염으로 수산화 마그네슘의 표면을 처리한 다음 붕산 또는 규산의 나트륨염으로 처리함으로써 얻어지고 내습성, 내산성 및 수지에서의 분산성이 우수한 방염제가 개시되어 있다. 나아가, JP-A-2-55746에는 수산화 마그네슘을 알코올 인산 에스테르의 디알코올 아민염 또는 알칼리 금속염으로 표면-처리함으로써 얻어진 방염제가 개시되어 있다.
그러나, 상기 방염제는 어느 정도 향상되었다 하더라도 탄산-함유수 또는 산성비에 대한 내산성이 충분하지 못하다. 예를들어 36% 염산과 같이 고농도를 갖는 산에 대한 내산성은 거의 향상되지 않는다.
방염제로서 수산화 마그네슘을 고농도로 혼합하여 얻어진 종래의 수지 조성물들은 내산성과 탄산가스에 대한 내성이 불량하다. 나아가, 화학약품이 취급되는 공장에서는 강산에 견디는 수지 조성물을 필요로 하나, 종래의 수지 조성물들은 이 요건을 만족시키지 못한다. 그러나, 화재시 연기 발생을 억제하며 무독성이며 할로겐이 없는 열가소성 수지 조성물에 대한 강한 요구가 있는 것이다. 그리고, 나아가 장시간동안 내산성을 유지할 수 있는 열가소성 수지 조성물에 대한 강한 요구도 있는 것이다.
본 발명의 목적은 상기 요건을 만족시키는 내-산성, 열가소성 수지 조성물 및 그 성형된 물품을 제공하는 것이다.
본 발명은 열가소성 수지, 수지 조성물을 기준으로, 비표면적이 20m2/g 이하이며, 평균 2차 입자 지름이 0.2 ~ 5.0μm이며 다음의 a,b 및 c로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 최소 하나의 표면-처리제로 표면-처리된 수산화 마그네슘 30 ~ 60중량%, 수지 조성물을 기준으로 반응형 혼화제 1 ~ 20 중량% 함유하는 내-산성, 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
a. 수용성 실란-결합제
b. 하기식 2의 인산 에스테르
〔단, 상기식에서, R은 1 ~ 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 알케닐기이며, A는 2 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며, M은 알칼리 금속, 1 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 아민의 양이온 또는 하기식 3을 갖는 알칸올아민의 양이온이며,
(단, 상기식에서 R'는 수소 원자 또는 1 ~ 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이며, B는 2 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며 r은 1 ~ 3의 정수이다), n은 0 ~ 6의 정수이며 m은 1 또는 2이다〕
c. 고급 지방산 및/또는 이들의 알칼리 금속염.
나아가, 본 발명은 상기 비표면적 및 평균 2차 입자 직경을 갖는 수산화 마그네슘 입자 표면의 약 10 ~ 80%, 바람직하게는 15 ~ 50%를 인산 에스테르, 고급 지방산 또는 고급 지방산 금속염으로부터 선택된 최소 하나로 표면처리하며 얻어진 수산화 마그네슘을 반응형 혼화제와 함께 예정된 양으로 열가소성 수지내에 혼합함으로써 얻어진 내-산성, 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 상기 문제점들을 극복하기 위하여 여러 가지 연구를 하여 특정 수산화 마그네슘과 예정된 양의 반응형 혼화제를 예측된 양으로 열가소성 수지로 혼합할 경우 열가소성 수지의 내-산성이 크게 향상된다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 본 발명에서 사용된 수산화 마그네슘은 그 결정이 잘 성장하며 응집되지 않는 수산화 마그네슘이다. 수산화 마그네슘의 상기 특징들로 인하여, 우수한 성형성, 기계적 강도 및 방염성이 발현된다. 즉, 본 발명에서 사용된 수산화 마그네슘은 BET 비표면적이 20m2/g 이하, 바람직하게는 3 ~ 10m2/g 이하이며, 평균 2차 입자 지름이 0.2 ~ 5.0μm, 바람직하게는 0.5 ~3μm인 수산화 마그네슘이다. 수산화 마그네슘은 이것이 상기 특징들을 갖는 한 합성 제품 또는 천연 제품일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 실란-결합제는 하기식 1의 화합물이다.
(단, 상기식에서, X는 비닐기, 아미노기, 에폭시기 등이며, R은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 Υ-메톡시에틸기이며, n은 0 ~ 3의 정수이며 X는 특히 아미노기가 바람직하다.)
수산화 마그네슘을 기준으로 실란 결합제의 표면처리량은 0.1 ~ 3 중량%, 바람직하게는 0.3 ~ 1 중량%이다. 표면처리량이 상기 범위의 하한치 미만일 경우, 수산화 마그네슘은 강한 응집을 나타내어 수지내의 분산성이 불량하게 되기 쉽다. 상기 범위의 상한치 이상일 경우, 분산도는 더 이상 향상되지 않으므로 비용면에서 바람직하지 못하다.
수산화 마그네슘은 알려진 방법, 즉, 건식 방법 또는 습식 슬러리 방법에 의해 실란 결합제로 표면-처리된다. 균일 처리의 견지에서는, 습식 슬러리 방법이 보다 바람직하다. 나아가, 실란 결합제는 그 수용액내에서 가수분해되고 이 기수분해된 실란 결합제가 수산화 마그네슘을 표면-처리하는데 사용된다. 따라서 실란 결합제는 일반적인 물에서 용해될 수 있는 실란 결합제가 바람직하다. 몇몇 실란-결합제들은 아세트산 등으로 pH가 약 4까지 감소하지 않으면 가수분해되지 않는다. 이들 실란-결합제가 사용될 경우, 바람직하게 않게, 수산화 마그네슘의 표면이 표면-처리 공정에서 산으로 부식되어 불량한 내-산성을 갖는 제품을 생성하거나 전기 케이블로 사용될 경우 케이블의 체적 비저항을 감소시키는 수산화 마그네슘을 발생시킨다.
습식 슬러리 방법에서는, 수산화 마그네슘을 물에 분산시키고, 이온-교환수에 용해되어 있으며 5중량% 이하의 농도를 갖는 실란-결합제를 고속으로 교반하면서 필요한 양만큼 서서히 첨가시킨다. 첨가 완료후, 약 15 ~ 30분동안 고속-교반을 계속한다. 처리후 얻어진 슬러리는 여과로 회수하여 약 120℃에서 건조시킨다. 아니면 처리후 얻어진 슬러리를 직접 분사-건조시킬 수 있다.
인산 에스테르는 하기식 2로 나타내어진다.
〔화학식 2〕
〔단,상기식에서 R은 1 ~ 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 아케닐기이며, A는 2 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며, M은 알칼리 금속, 1 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬아민의 양이온, 또는 하기식 3의 알칸올아민의 양이온이며,
〔화학식 3〕
(단, 상기식에서, R'는 수소 원자 또는 1 ~ 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이며, B는 2 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며 r은 1 ~ 3의 정수이다),
n은 0 ~ 6의 정수이며 m은 1 또는 2이다.〕
수산화 마그네슘을 기준으로한 인산 에스테르의 양은 BET법에 의한 수산화 마그네슘의 비표면적의 약 10 ~ 80%, 바람직하게는 약 15 ~ 50%를 피복하는데 충분한 양이다. 비표면적의 100%를 피복하기 위한 인산 에스테르의 양은 오토뷰렛(autoburet)으로 pH4를 유지하기 위한 염산의 소모 속도를 측정함으로써 계산할 수 있다. 즉, 수산화 마그네슘 표면의 100%가 인산 에스테르로 피복될 경우, 수산화 마그네슘 자체가 내-산성이 향상되어 불완전하게 피복된 수산화 마그네슘과 구별될 수 있다. 상기 사항을 기초로, 표면 처리량을 결정할 수 있다. 예를들어, BET 비표면적이 7m2/g인 수산화 마그네슘을 사용할 경우, 표면 처리는 평균 분자량이 약 450인 인산 에스테르의 양을 수산화 마그네슘을 기준으로 약 0.5 ~ 2중량%가 되도록 수행할 수 있다.
표면-처리에서, 물에서의 수산화 마그네슘 분산물은 인산 에스테르의 표면처리제가 용해될 수 있는 온도 또는 그 이상의 온도로 유지되며 표면처리제 수용액을 교반하면서 서서히 첨가한다. 첨가 완료후, 교반을 15 ~ 30분간 계속한다. 이렇게 얻은 표면-처리된 수산화 마그네슘 슬러리는 일반적인 방법에 의해 탈수시켜, 물로 세척하고 건조시킨다.
고급 지방산 또는 그 알칼리 금속염을 표면처리에 사용할 경우, 표면 처리는 열 또는 용매로 용해된 고급 지방산을 수산화 마그네슘에 분사하고 Henschel 혼합기 등으로 건조 공정을 수행함으로써 행할 수 있다. 그러나, 균일 처리를 위해서는, 물에서의 수산화 마그네슘의 분산물이 고급 지방산 또는 그 알칼리 금속염의 표면 처리제가 용해될 수 있는 온도 또는 그 이상의 온도로 유지되며, 이 표면 처리제 수용액을 교반하면서 서서히 첨가하고, 첨가 완료후 교반을 15 ~ 30분간 계속한 다음 이렇게 얻어진 표면-처리된 수산화 마그네슘의 슬러리를 일반적인 방법에 따라 탈수하고, 물로 세척하며 건조시키는 습식 방법이 바람직하다. 고급 지방산의 표면 처리량은 일본의 화학 협회(Chemical Society)에서 편집된 "Chemical Handbook)"에 기술되어 있는, 고급 지방산의 분자 점유 영역을 사용하여 결정 할 수 있다. 수산화 마그네슘을 기준으로 한 고급 지방산의 양은 BET 방법에 의한 비표면적의 10 ~ 80%, 바람직하게는 15 ~ 50%을 피복하는데 충분한 양이며, 인산 에스테르에서와 동일하다. 고급 지방산 및 그 알칼리 금속염의 예로는 스테아르산, 올레산, 팔미트산, 라우르산, 아라크산, 이들의 나트륨염 및 이들의 칼륨염을 포함한다. 나아가, 피복을 위한 고급 지방산을 아래에 설명한다. 스테아르산을 예로든다. 스테아르산의 분자 점유 영역은 20.5Å2/분자 이다. BET 비표면적이 7.0m2/g 인 수산화 마그네슘의 입자 표면의 100%를 피복하기 위해서는, 수산화 마그네슘을 기준으로 스테아르산을 1.6중량%의 양으로 첨가하면 충분하다. 본 발명에서는, 예를들어, 수산화 마그네슘의 입자 표면적의 40%를 피복하기 위해서는, 처리를 위해 수산화 마그네슘을 기준으로 스테아르산을 0.64중량%의 양으로 첨가하면 충분하다.
표면-처리된 수산화 마그네슘은 수지 조성물내에 30 ~ 70 중량%의 양으로 함유되어야 한다. 수산화 마그네슘의 함량이 상기 범위의 하한치 미만일 경우, 바람직하지 않게, 방염성이 불량하다. 상기 범위의 상한치 이상일 경우, 바람직하제 않게, 수지 조성물의 성형성 및 기계적 강도가 충분하지 않다.
본 발명에서 사용된 반응형 혼화제는 개질제로서 그 분자내에 최소 하나의 불포화된 결합을 가지며 카복실기를 갖는 불포화된 카복실 화합물을 개질되지 않은 열가소성 중합체에 부착시킴으로써 얻는 반응형 혼화제이다. 개질된 열가소성 중합체내의 부착된 카르복실기의 함량은 0.1 ~ 10 중량%, 바람직하게는 0.1 ~ 4중량%이다. 함량이 상기 범위를 벗어날 경우, 바람직하지 않게, 성형된 물품의 물리적 특성 및 성형된 물품의 외관이 저하된다. 개질 방법의 예로는 열가소성 중합체가 유기 과산화물 존재하에 불포화 카복실 화합물과 가열하에 반죽-처리되는 방법을 포함한다. 가열 온도는 사용될 수지와 유기 과산화물에 따라 다르나, 통상적으로 100 ~ 300℃이다. 불포화 카복실 화합물의 예로는 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산 및 무수 퓨마르산을 포함한다. 무수 말레산이 특히 바람직하다.
상기 개질에 사용되는 열가소성 중합체로는 호모중합체, 공중합체 및 그라프트 중합체와 같은 다양한 중합체들이다. 이들의 예로는 프로필렌 중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 및 EPDM을 포함한다. 이들 중합체들을 사용하여 얻어진 개질된 열가소성 중합체, 즉, 반응형 혼화제는 "KRATONG G", "Tuftec", "Umex", "RESEDA", "MODIFIER" 등의 제품명하에 상업용으로 시판되며, 쉽게 구입가능하다. 이들 반응형 혼화제는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 수지 조성물내의 이들의 함량은 1 ~ 20중량%, 바람직하게는 2 ~ 10중량%이다. 이들의 함량이 상기 범위의 하한치 미만일 경우, 내산성이 불량하다. 이들의 함량이 상한치보다 클 경우, 성형성 및 기계적 강도가 충분하지 않다.
본 발명의 내산성, 열가소성 수지 조성물에 사용되는 열가소성 수지로서는, 폴리올레핀 수지가 가장 바람직하다. 바람직한 폴리올레핀 수지의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-에틸 아세테이트 공중합체 및 에틸렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체와 같은 여러 가지 폴리에틸렌 공중합체들을 포함한다. 이들 수지들은 단독으로 또는 최소 2종류의 혼합물로 사용할 수 있다. 기타 수지들로는 폴리비닐 클로라이드, 폴리아미드, 폴리스티렌, ABS와 같은 스티렌 중합체, 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 EPDM과 같은 여러가지 고무들을 포함한다.
본 발명의 내산성, 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지, 수산화 마그네슘 및 반응형 혼화제를 동시에 반죽하는 방법, 수산화 마그네슘을 열가소성 수지와 반응형 혼화제와의 수지 조성물에 첨가하여 반죽하는 방법, 열가소성 수지와 수산화 마그네슘을 반죽한 다음, 반응형 혼화제를 첨가하여 반죽하는 방법 또는 미리 반응형 혼화제와 수산화 마그네슘으로부터 얻은 혼합물을 반죽되고 있는 열가소성 수지에 첨가하고 결과 혼합물을 반죽하는 방법과 같은 여러 가지 방법으로 생성할 수 있다.
반응형 혼화제는 그 분자내에 무수 디카복시산과 같은 기능기를 가지며, 이 기능기는 수지로 코팅된 수산화 마그네슘과 표면 처리제로 표면-처리된 수산화 마그네슘을 포함하여 수산화 마그네슘의 OH, COOH 또는 NH2기와 같은 기능기들에 반응-결합될 수 있다. 수지와 반응형 혼화제로된 두께운층으로 강하게 피복된 수산화 마그네슘 입자들은 수지내에 분산되고 매립되어 내-산성이 향상된다고 생각된다. 그러나, 수산화 마그네슘 입자의 전체 표면이 인산 에스테르, 고급 지방산 또는 그 알칼리 금속염으로 표면 처리될 경우, 반응형 혼화제를 첨가함으로써 내산성이 약간 개선될 뿐이다, 수산화 마그네슘 표면의 100%가 인산 에스테르, 고급 지방산 또는 그 염으로 피복될 경우 내-산성이 약간만 개선되는 까닭은 반응형 혼화제가 수산화 마그네슘의 OH기와 결합할 수 없기 때문이라고 생각된다.
나아가, 전혀 표면-처리되지 않은 수산화 마그네슘에 있어서, 수산화 마그네슘은 수지로의 분산성이 불량하다. 표면-처리되지 않은 상기 수산화 마그네슘을 함유하는 조성물은 표면-처리된 수산화 마그네슘을 함유하는 조성물에 비해 성형된 물품의 방염성, 내-산성 및 외관이 떨어진다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 성분들외에도, 방염성, 물리적 특성 등이 실제로 저하되지 않는 범위내에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 함유한다. 첨가제의 예로는 자외선 흡수제, 산화방지제, 정전기 방지제, 윤활제, 안료, 착색제, 발포제, 가소제, 적색 인과 같은 방염 보조제 및 분산제를 포함한다.
상기 첨가제들의 열가소성 수지로의 혼합은 Banbury 혼합기, 반죽기, 롤밀 및 단일나사 또는 이중나사 압출기와 같은 알려진 반죽 기계를 사용하여 수행된다. 성형된 물품은 사출 성형법, 압출 성형법, 캘린더(calender) 성형법 및 압착 성형법과 같은 알려진 방법으로 얻을 수 있다.
실시예
하기 실시예를 참고로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 비표면적, 평균 2차 입자 지름 등과 같은 여러 특성들의 측정 방법은 다음과 같다.
<비표면적>
비표면적은 BET방법에 따라 측정되었다.
<평균 2차 입자지름>
수산화 마그네슘 1중량%수성 슬러리를 초음파기로 3분간 분산-처리한 다음 마이크로트랙(레이저 회절 분산법, Nikkiso K.K에 의해 공급됨)으로 측정하였다.
<내-산성>
열가소성 수지를 함유하는 조성물을 200℃에서 기름-가열된 Brabender Plastograph로 5분간 반죽한 다음, 2mm 두께로 압착-성형하였다. 압착-성형된 물질을 4cm x 5cm의 크기를 갖는 시험편으로 절단하였다. 이 시험편을 약 10L 부피의 데시케이터에 넣고, 35중량%의 염산 1ml를 시험편에 떨어뜨렸다. 24시간후에 시험편을 꺼냈다. 시혐편의 표면 상태를 관찰하였다. 내-산성이 작을수록, 보다 많은 수산화 마그네슘이 용출되어, 보다 많은 공기 구멍이 나타나며 표면이 보다 백색화되었다. 이러한 색변화는 색차 측정기("ZE-2000", Nippon Denshoku Kogyo K.K에서 공급됨)로 측정되며 ΔE값으로 나타낸다. 나아가, 내-산성 시험에서, 백색도를 쉽게 평가하기 위해서 열가소성 수지를 함유하는 조성물에 안료로서 군청색 0.08중량%를 혼합시켰다.
<방염성>
상기 시험에서와 동일한 방법으로, 열가소성 수지를 함유하는 조성물을 Brabender Plastograph로 반죽하고 압착-성형하여 UL 방염성 시험 게이지에 적합한 94HB 시험편을 생성하였다. 방염성 시험dmf HB 방법에 따라 수행하였다.
<수지로의 분산도>
열가소성 수지와 반응형 혼화제를 Brabender Plastograph로 용융-반죽한 다음 수산화 마그네슘을 첨가하여 추가로 5분간 반죽하였다. 다음으로, 이 반죽된 혼합물을 1mm 두께로 압착-성형하였다. 다음으로, 표면중 전체 백색화된 부분을 관찰하여 외관 평가하였다. 나아가, 폴리프로필렌을 열가소성 수지로 사용한 경우, 압착-성형은 230℃에서 수행하였다. 다른 수지를 열가소성 수지로서 사용한 경우, 압착-성형은 200℃에서 수행하였다.
실시예 1 ~ 9, 비교예 1 ~ 5
BET법 비표면적이 6 ~ 7m2/g을 가지며 평균 2차 입자 지름이 0.8 ~ 1.2μm인 합성 수산화 마그네슘을 습식 방법에 의해 표 1에 나타낸 각 표면-처리제로 표면-처리하였다. 표 1에 나타난 성분들을 표 1에 나타난 양으로 반죽하여 시험편을 만들었다. 여러 가지 특성에 대해 시험편들을 측정하였다. 표 1에 혼합량 등을 나타내었다. 표 2에는 측정 결과를 나타내었다.
표면처리제 수산화마그네슘의 양 열가소성 수지 반응형 화합제
종류 표면 처리제 종류 양
(중량%) (중량%) (중량%)
실시예1 A 0.3 50 PP E 5.0
실시예2 A 1.0 50 PP E 5.0
실시예3 A 1.0 50 PP E 2.5
실시예4 A 1.0 50 PP F 5.0
실시예5 B 1.0 50 PP F 5.0
실시예6 C 0.6 50 PP E 5.0
실시예7 D 0.6 50 HDPE E 5.0
실시예8 D 0.6 60 LLDPE E 10.0
실시예9 A 1.0 50 EEA F 5.0
비교예1 없음 - 50 PP 없음 -
비교예2 없음 - 50 PP E 5.0
비교예3 A 1.0 50 PP 없음 -
비교예4 C 4.0 50 PP E 5.0
비교예5 D 3.0 50 HDPE E 5.0
주 : 수산화 마그네슘용 표면처리제
A : γ-아미노프로필 트리메톡시 실란
B : γ-(2-아미노에틸)아미노프로필 트리메톡시 실란
C : 스테아르산 나트륨
D : 스테아릴 알코올 인산 에스테르의 나트륨염
반응형 혼화제
E : "Umex 1010"(Sanyo Chemical Industry사에서 공급)
F : "Tuftec M-1943"(Asahi Chemical Industrie 사에서 공급)
열가소성 수지
PP : 폴리프로필렌("BC6", Nihon Porikemu K.K.에서 공급)
HDPE : 고밀도 폴리에틸렌("M850", Chisso Corporation에서 공급)
LLDPE : 선형 저밀도 폴리에틸렌("UF240", Nihon Porikemu K.K에서 공급)
EEA : 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체("NUC830", Nihon Yumika K.K에서 공급)
내-산성(ΔE) 방염성94HB 방법 분산도
실시예 1 2.1 통과 양호
실시예 2 1.2 통과 양호
실시예 3 4.7 통과 양호
실시예 4 2.9 통과 양호
실시예 5 1.6 통과 양호
실시예 6 6.8 통과 양호
실시예 7 6.5 통과 양호
실시예 8 5.2 통과 양호
실시예 9 4.6 통과 양호
비교예 1 16.5 통과 불량
비교예 2 10.5 통과 불량
비교예 3 14.9 통과 양호
비교예 4 12.3 통과 양호
비교예 5 11.5 통과 양호
본 발명에 의하면, 표면-처리된 수산화 마그네슘과 반응형 혼화제가 열가소성 수지에 함유되며, 이로인해 장시간동안 고농도의 산에 견딜 수 있는 성형된 물품이 제공된다.

Claims (5)

  1. 열가소성 수지, 수지 조성물을 기준으로, 비표면적이 20m2/g 이하이며, 평균 2차 입자 지름이 0.2 ~ 5.0μm이며 다음의 a,b 및 c로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 최소 하나의 표면-처리제로 표면-처리된 수산화 마그네슘 30 ~ 70중량%, 수지 조성물을 기준으로 반응형 혼화제 1 ~ 20 중량%를 함유하는 내-산성, 열가소성 수지 조성물.
    a. 수용성 실란-결합제
    b. 하기식 2를 갖는 인산 에스테르
    〔화학식 2〕
    〔단, 상기식에서, R은 1 ~ 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 알케닐기이며, A는 2 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며, M은 알칼리 금속, 1 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 아민의 양이온 또는 하기식 3을 갖는 알칸올아민의 양이온이며,
    〔화학식 3〕
    (단, 상기식에서 R'는 수소 원자 또는 1 ~ 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이며, B는 2 ~ 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며 r은 1 ~ 3의 정수이다),
    n은 0 ~ 6의 정수이며 m은 1 또는 2이다〕
    c. 고급 지방산 및/또는 이들의 알칼리 금속염.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응형 혼화제는 그 분자가 최소 하나의 불포화된 결합을 가지며 카르복시기를 갖는 화합물로 개질된 열가소성 중합체임을 특징으로 하는 내-산성, 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수산화 마그네슘은 수용성 실란결합제로 표면-처리된 수산화 마그네슘임을 특징으로 하는 내-산성, 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수산화 마그네슘은 입자 표면의 약 10 ~ 80%가 화학식 2의 인산 에스테르, 고급 지방산 및 고급 지방산의 알칼리 금속염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 최소 하나로 표면-처리된 수산화 마그네슘임을 특징으로 하는 내-산성, 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 나타난 내-산성, 열가소성 수지 조성물로부터 성형된 성형 물품.
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