KR20050028944A - 나노클레이 마스터배치를 포함한 난연성 폴리프로필렌수지 조성물 - Google Patents

나노클레이 마스터배치를 포함한 난연성 폴리프로필렌수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (A) 폴리프로필렌 수지 44 내지 78.89 중량%, (B) 할로겐계 난연제 18 내지 28 중량%, (C) 산화안티몬 3 내지 15 중량%, (D) Dripping 방지제 0.1 내지 3 중량%, (E) 나노클레이(Nanoclay) 마스터배치 0.01 내지 10 중량%, 및 필요에 따라 0.01 내지 5 중량%의 상용화제를 포함하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따를 경우, 종래기술 보다 적은 양의 할로겐계 난연제를 사용하고도 우수한 난연성을 보장할 수 있어, 수지 성형품의 기계적 물성이 향상되며, 사용된 수지 성형품의 소각시 발생하는 할로겐화물의 양도 적어져 환경적 측면에서 유리하며, 상기 조성물의 대량생산도 가능하다.

Description

나노클레이 마스터배치를 포함한 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물 {Flame Retardant Polypropylene Resin Composition comprising Nanoclay Masterbatch}
본 발명은 난연성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기본 수지인 폴리프로필렌에 난연화 성분인 할로겐계 난연제/산화안티몬/Dripping 방지제 등을 첨가하고 여기에 마스터배치화된 나노클레이를 부가하여 제조된, 환경 오염성이 적고 대량생산이 가능한 우수한 난연성 및 기계적 물성을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리프로필렌 수지는 가공특성, 내약품성, 기계적 강도 등이 우수하여 가정용 전기제품, 건축자재, 내부 장식재, 자동차 부품 등의 분야에서 폭넓게 사용되고 있으나, 난연특성이 부족하여 화재발생의 위험이 있는 자동차 및 전기ㆍ전자 부품에로의 적용은 제한되고 있는 바, 폴리프로필렌 수지에 난연성을 부여하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
예를 들어, 일본국 공개특허공보 제53-92855호, 제54-29350호, 제54-77658호, 제56-26954, 제57-87462호 및 제60-110738호는 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 또는 하이드로탈사이트 등의 무기계 난연제를 사용한 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 상기 기술에 의해 제조된 조성물의 경우, 난연등급 V-0를 얻기 위하여 50% 이상의 무기 충전제가 요구되는 바, 가공성이 현저하게 떨어지고 제품에 가스가 발생하며 충격강도도 급격하게 저하되는 문제점이 있다.
한편, 일본국 특허공보 제55-30739호는 유기계 난연제인 할로겐화합물로서 데카브로모디페닐 에테르 및 도데카클로로-도데카하이드로메타노디벤조사이클로옥텐 등을 사용한 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물이 개시하고 있고, 상기 화합물 외에도 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르), 비스-(트리브로모페녹시에틸)테트라브로모비스페놀 A 에테르, 헥사브로모 시클로도데칸, 테트라브로모비스페놀 A 등은 폴리프로필렌 수지에 난연성을 부여하는 것으로 공지되어 있다. 그러나, 상기 기술 모두 만족할 만한 난연특성을 얻기 위해서는 과량의 난연제가 필요한 바, 수지조성물에 과량의 할로겐계 난연제를 첨가할 경우, 수지의 기계적 특성이 저하되고, 수지의 소각공정에서 할로겐화물의 발생이 증가하여 환경적 측면에서 바람직하지 않다.
상기 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허공보 제2002-0079005호에는 친유기화 층상 실리케이트를 폴리올레핀계 수지에 적용하여 나노컴포지트화시킨 수지 조성물을 개시하고 있으나, 이는 제조기술이 복잡할 뿐만 아니라 현실적으로 대량생산이 불가능하여 그 적용에 있어 실현가치가 미비하다.
따라서, 종래의 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어 사용되는 난연제 양을 줄이며, 대량생산이 가능한 환경 친화적인 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하여, 적은 양의 할로겐계 난연제를 사용하면서도 우수한 난연성을 가지고, 수지의 기계적 특성이 우수하며 소각 시에 발생되는 유독가스의 양이 적어 친환경적인 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공함을 목적으로 한다.
이를 위한 본 발명의 한 측면은 (A) 폴리프로필렌 수지 44 내지 78.89 중량 %, (B) 할로겐계 난연제 18 내지 28 중량%, (C) 산화안티몬 3 내지 15 중량%, (D) Dripping 방지제 0.1 내지 3 중량%, (E) 나노클레이(Nanoclay) 마스터배치 0.01 내지 10 중량% 및, 선택에 따라 (F) 0.01 내지 5 중량% 이하의 상용화제를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 (A) 성분인 폴리프로필렌 수지는 결정성 폴리프로필렌 단독 중합체이거나, 혹은 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 및 1-데센으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 단량체와 주성분인 프로필렌과의 결정성 공중합체를 사용한다. 바람직하게는 결정성 폴리프로필렌 단독 중합체를 사용하며, 보다 바람직하게는 아이소택틱 펜타드 분율이 0.80~0.99인 결정성 호모폴리프로필렌을 사용한다. 본 발명에서 사용되는 (A) 성분인 폴리프로필렌 수지는 용융흐름지수가 4 내지 40g/10분, 바람직하게는 5 내지 30g/10분이다. 상기 폴리프로필렌 수지의 함량은 전체 수지 조성물을 기준으로 44 내지 78.89 중량%이며, 바람직하게는 55 내지 68.4 중량%이다.
본 발명의 (B) 성분인 할로겐계 난연제로는 데카브로모디페닐에테르, 에틸렌 -비스(테트라브로모 프탈이미드), 비스펜타브로모페녹시에탄, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 사용가능한 시판 할로겐계 난연제의 예를 들면, 데카브로모디페닐 에테르인 S-102E(상품명, Albemarle Corporation 제조), 에틸렌-비스(테트라브로모 프탈이미드)로서 BT-93 (상품명, Albemarle), 또는 비스펜타브로모페녹시에탄으로서 S-8010(상품명, Albemarle) 등이 있다. 할로겐 난연제의 함량은 18 내지 28 중량%가 바람직하다. 난연제의 함량이 18 중량% 미만인 경우 1/32인치 두께에서 V-0급의 난연성 등급을 수득할 수 없으며, 난연제의 함량이 28중량%를 초과하는 경우에는 기계적 물성 유지율이 낮아져 바람직하지 않다.
본 발명의 (C) 성분인 산화안티몬으로는 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 붕소화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. (C) 산화안티몬은 전체 수지 조성물에 대하여 3 내지 15 중량%, 바람직하게는 5 내지 12 중량%의 양으로 사용한다.
본 발명의 (D) 성분인 드리핑(Dripping) 방지제로는 입자화된 테트라플루오로에틸렌 중합체로, 70 내지 76 중량%의 불소함량을 갖는 중합체를 사용할 수 있다. 상기 이외에도, 다른 불소함유 단량체와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체 또는, 불소가 없는 공중합성 에틸렌계 불포화 단량체와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체도 드리핑 방지제로서 사용할 수 있다. 상기 성분을 첨가하면, 수지 조성물의 성형시 테트라플루오로에틸렌이 피브릴 형태로 존재하게 되어 성형물이 연소될 때에 용융물이 낙하하는 것을 방지하는 효과가 있다. 본 발명에 사용되는 테트라플루오로에틸렌은 분말 또는 고체 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하다. Dripping 방지제로는 입자화된 테트라플루오로에틸렌 중합체를 사용하며, 그 함량은 0.1~3 중량%가 바람직하다. 사용량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 V-0급 난연성에 필요한 Anti-drip성의 효과 발현이 불가능하며, 1/32"와 같은 얇은 두께에서는 연소시 용융수지의 dripping성으로 인해 V-0급의 난연성을 확보할 수가 없다. 3 중량%를 초과할 경우에는 수지의 흐름성이 극도로 열세해지게 되어 성형 및 가공에 용이하지 못하게 된다.
본 발명의 (E) 성분인 나노클레이 마스터배치는 10 중량% 이하, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%의 양으로 사용한다. 상기 (E) 나노클레이 마스터 배치의 사용량이 10 중량%를 초과하면 (B) 내충격성을 포함한 기타 기계적 물성의 발현효과가 저하되며, 난연제 감량에 대한 비용절감 효과 또한 상쇄되게 된다. 본 발명과 같이 상기 마스터 배치화된 나노클레이를 사용한 경우, 우수한 난연성을 유지하면서도 할로겐계 난연제의 사용량을 줄일 수 있어 친환경 특성을 구현함과 동시에 경량화를 바탕으로 내열성 및 내충격 특성을 향상시킬 수 있다. 이러한 효과는 나노클레이를 기계적 수단에 의한 단순혼입 방식을 적용한 것에 비해서도 뛰어나다. 본 발명의 수지 조성물에 도입되는 상기 나노클레이 마스터배치는, 종래의 용액법과 같은 복잡한 장치 및 단계를 거친 실험실 규모의 제조가 아닌, 용이한 작업으로의 제조할 수 있는 바, 난연성 폴리프로필렌 조성물의 대량생산이 가능해진다. 나노클레이 마스터 배치는 그라프트율이 0.2 내지 2.0의 범위에 있는 폴리프로필렌-말레산무수물 그라프트 공중합체 0 내지 30 중량%, 폴리프로필렌 수지 30 내지 90 중량% 및 나노클레이 10 내지 70중량%를 혼련압출하여 제조하는 것이 바람직하다. 본 발명의 한 바람직한 구현예에 따르면, 폴리프로필렌-말레산무수물 그라프트 공중합체는 용융흐름지수가 1 내지 10g/ 10분인 폴리프로필렌 수지 94.5 내지 99.6 중량%와 무수 말레인산 0.3 내지 3.0 중량%, 그라프트 개시제 및 기타 안정제 0.1 내지 2.5 중량%를 통상의 이축 압출기내에서 중합함으로써 제조할 수 있다. 상기 폴리프로필렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체 대신에, 말단 카르복실화 폴리에틸렌(COOH-PE), 말단 카르복실화 폴리프로필렌(COOH-PP), 말단 말레산 무수물화 폴리프로필렌(MAH-PP), 폴리(스티렌-아크릴산)(P(St-AA)), 폴리스티렌-폴리이미드 블록 공중합체(PS-PI), 폴리스티렌-폴리에틸렌 블록 공중합체(PS-PE), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 (SEBS), 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 블록 공중합체(PS-PMMA), 폴리스티렌-폴리부틸아디페이트 블록 공중합체(PS-PBA), 폴리스티렌-폴리카프로락톤 블록 공중합체(PS-PCL), 폴리프로필렌-폴리아미드 그라프트 공중합체(PP-g-PA), 폴리부틸렌테레프탈레이트-폴리아미드 그라프트 공중합체(PBT-g-PA), 폴리에틸렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체 (PE-g-MA), 에틸렌 프로필렌 러버-말레산 그라프트 공중합체 (EPR-g-MA), 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머-말레산 그라프트 공중합체 (EPDM-g-MA), 신디오탁틱 폴리스티렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체 (sPS-g-MA), 또는 스티렌 -에틸렌-부타디엔-스티렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체 (SEBS-g-MA) 등도 사용할 수 있다. 최종 수지 조성물의 용도에 부합하는 최대 물성발현을 위해 이에 적합한 폴리프로필렌 수지를 선정하여 마스터배치를 직접 제조함이 바람직하다. 본 발명의 한 바람직한 구현예에 따르면, 나노클레이는 탄소수 12 내지 36의 알킬기 또는 방향족기가 치환된 유기 인산염 또는 유기 암모늄염으로 유기화시킨 몬트모릴로나이트(Montmorillonite)를 사용할 수 있다. 이 경우, 친수성인 몬트모릴로나이트가 소수성으로 치환되기 때문에 소수성 폴리프로필렌과 친화성이 좋아 분산력이 우수함과 동시에 최대 물성을 발현 한다는 점에서 추가로 유리하다.
본 발명에 따른 수지조성물은 선택에 따라, 폴리프로필렌의 친수성을 좀 더 증대시키기 위해 (F) 0.01 내지 5 중량% 이하의 상용화제를 추가로 포함할 수 있다. 사용 가능한 상용화제의 종류는 폴리프로필렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체 (PP-g-MA), 폴리에틸렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체 (PE-g-MA), 에틸렌 프로필렌 러버-말레산 그라프트 공중합체 (EPR-g-MA), 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머-말레산 그라프트 공중합체 (EPDM-g-MA), 및 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체 (SEBS-g-MA) 를 포함한다.
본 발명의 수지 조성물은, 상기 (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, (D) 성분 (E) 성분, 및 선택에 따라 (F) 성분 이외에, 선택적으로 1차 및 2차 산화방지제, 활제, 슬립제 및 중화제로 구성된 군으로부터 선택된 1 또는 2종 이상의 첨가제를, 최종 수지 조성물 100 중량% 대비 0.05 내지 5.0중량%의 범위 내에서 추가로 포함할 수 있으며, 필요에 따라 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위내에서 가소제, 열안정제, 광안정제, 유기 또는 무기안료, 염료 등을 최종 수지 조성물 100 중량부 대비 0.05 내지 5.0 중량%의 범위 내에서 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은, 예를 들어, 이축 압출기를 사용하여 통상의 조건 하에서 용융혼합하여 제조된다. 이와 같이 제조된 폴리프로필렌 수지 조성물은, 충분히 건조된 후 통상의 사출성형법에 의해 난연성을 요구하는 여러가지 제품의 성형을 목적으로 가공될 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
물성평가 방법
아래의 방법에 따라, 본 발명의 수지 조성물의 기계적 물성 및 난연성을 평가하였다.
1) 용융흐름지수 : ASTM D1238 방법에 따라 230℃에서 2.16kg의 하중하에서 수지의 흐름성을 g/10min으로 측정하였다.
2) 비중 : ASTM D1505 방법에 따라 액체속에서의 부력을 이용하여 측정하였다.
3) 인장강도 : 미국 표준 시험 규격(ASTM D412)에 준하여 2±0.5mm 두께 의 시편을 사용하여 인장속도 50mm/min의 조건하에 인장 시험기로 측정하였다.
4) 굴곡탄성율 : ASTM D790 방법에 따라 5mm/min의 속도로 굴곡력 load 커브상에서 초기 직선구간의 기울기을 가지고 계산해낸 값을 표시하였다.
5) 아이조드(Izod) 충격강도 : 미국 표준 시험 규격(ASTM의 D256)에 준하여 3.2mm 두께로 사출 성형된 시편을 사용하여 측정하였다.
6) H.D.T.(Heat Deflection Temperature) : 길이가 127mm이고 폭이 12.7mm이고 두께가 6.4mm인 시험시편을 사출성형기를 사용하여 성형시키고, ASTM의 D648 시험규격 중 4.6kgf/cm2의 하중으로 수행하는 것을 기준으로 하였다.
7) 난연성 : UL(Underwriters Laboratories Incorpoartion) Subject 94내의 "기계부품용 플라스틱 물질의 연소성 시험"의 수직연소시험을 수직상(V0)에서 수행하는 것을 기준으로 하였다. 사용된 시험편의 두께는 1/16인치였다.
나노클레이 마스터배치의 제조
용융흐름지수가 10g/10분 인 폴리프로필렌 수지 95중량%와 무수 말레산 2.0 중량%, 개시제로 Dicumylpeoxide 2.0중량% 및 안정제로서 Calciumstearate 1.0중량%를 통상의 이축 압출기내에서 중합하여 폴리프로필렌-말레산 무수물 그라프트 공중합체를 제조하고, 상기 제조된 공중합체 25중량%, 폴리프로필렌 수지 25중량% 및 나노클레이 50 중량%를 혼련기(Kneader)로 혼련압출하여 마스터배치를 제조하였다.
실시예 1 내지 2
동일방향으로 회전하는 이축 압출기에, 상기 제조예에서 제조된 나노클레이 마스터 배치, 폴리프로필렌수지, 난연제, 난연보조제, 및 기타 첨가제를 투입한 후, 용융 혼합하여 압출하여 수지 팰렛을 제조하고 80℃에서 진공건조하였다. 건조된 수지조성물을 사출성형하여 전술한 방법에 따라 기계적 물성 및 난연성을 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1 내지 2
나노클레이 마스터배치를 사용하지 않고, 하기 표 1에 나타난 조성으로 폴리프로필렌, 난연제, 난연보조제, 드리핑 방지제, 및 선택적으로 무기충전제를 사용하여 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 사출성형하여 그 기계적 물성 및 난연성을 평가하여 표 1에 나타내었다.
성 분 종 류 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
폴리프로필렌수지(A) PP 1) 61.5 62.5 64.5 59.5
난연제(B) 할로겐계 2) 25.0 22.0 28.0 18.0
난연보조제(C) 삼산화안티몬 3) 6.0 5.0 7.0 7.0
Dripping 방지제(D) F계 중합체 4) 0.5 0.5 0.5 0.5
나노클레이 M/B(E) I.44PA M/B 5) 7.0 10.0 - -
무기충진재 탈크 6) - - - 15.0
기타 첨가제(상기 조성물 100중량부에 대한 중량부) 1차산화방지제 7) 0.1 0.1 0.1 0.1
2차산화방지제 8) 0.1 0.1 0.1 0.1
스테아릭산칼슘 9) 0.1 0.1 0.1 0.1
기계적 물성 용융흐름지수 10.5 10.1 11.7 11.2
비중 1.00 1.01 1.04 1.14
인장강도 365 395 345 390
굴곡탄성율 29,500 32,500 29,000 31,000
아이조드충격강도 3.8 3.5 3.1 2.5
H.D.T. 118 122 110 134
난연성 UL94 등급 V-0 V-0 V-0 V-0
총 연소시간 43 sec 49 sec 31 sec 18 sec
[주] ( 단위 : 중량% )
1) PP : 용융흐름지수가 10~15g/10min인 호모 폴리프로필렌 수지
( HJ500(상품명) ; 삼성종합화학(주) 제조 )
2) 난연제 : 고융점 할로겐계 난연제, 비스펜타브로모페녹시에탄
( S-8010(상품명) ; Albermalre 제조 )
3) 난연보조제 : 삼산화안티몬 ( SW(상품명) ; 일성안티몬 )
4) Dripping 방지제 : 입자화된 테트라플루오로에틸렌 중합체
( Teflon 800J(상품명) ; Dupont 제조 )
5) 나노클레이 마스터배치 : Nanocor사의 Nanomer I.44PA를 50% 포함하는 나노클레이 마스터배치 ( 삼성종합화학(주) 제조 )
6) 탈크 ( KCM-5200(상품명) ; 한중교역 )
7) 1차 산화방지제 : S-1010 ( 송원산업 )
8) 2차 산화방지제 : S-1200 ( 송원산업 )
9) 스테아르산 칼슘 : Ca-St ( 송원산업 )
상기 표 1의 결과를 통해 알 수 있듯이, 나노클레이 마스터배치를 적용한 수지 조성물은 비교예 1 대비하여 상대적으로 적은 양의 난연제를 사용하면서 UL94 V-0 등급을 만족시킬 수 있었다. 이러한 난연제 감량을 통해 상대적으로 고가인 난연제 사용량을 줄임으로써, 환경 친화적인 특성뿐만 아니라 원가절감 효과까지 추구할 수 있다. 또한, 실시예 1과 2는 기타 기계적 물성 측면에서도 우수한 특성을 보였다. 탈크를 무기 충진재로 적용한 비교예 2는 난연성 및 내열성 측면에서 우수한 특성을 보이나, 중량면에서 현격한 차이가 있으며 충격특성에서도 상대적으로 열세하였다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 나노클레이와 같은 층상 점토광물을 마스터배치화하여 사용함으로써 적은 양의 난연제를 사용하고도 우수한 난연특성을 확보할 수 있어, 수지 조성물과 그로부터 제조된 수지 성형품의 기계적 물성이 향상되고, 수지 성형품 소각시 할로겐화물의 발생의 줄여 환경적 측면에서도 바람직하다. 또한, 난연제 감량을 통한 경제성과 더불어, 복잡한 공정에 의한 실험실 규모의 나노클레이 적용이 아닌 대량생산이 가능하여 상업적으로 이용가능하다.

Claims (6)

  1. (A) 폴리프로필렌 수지 44 내지 78.89 중량%, (B) 할로겐계 난연제 18 내지 28 중량%, (C) 산화안티몬 3 내지 15 중량%, (D) Dripping 방지제 0.1 내지 3 중량%, (E) 나노클레이(Nanoclay) 마스터배치 0.01 내지 10 중량%를 포함하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, (F) 0.01 내지 5 중량% 이하의 상용화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 수지 조성물이 총 조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 5.0 중량부의 범위 내에서 추가적 성분으로서 1차 및 2차 산화방지제, 활제, 슬립제 및 중화제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지가 아이소택틱 펜타드 분율이 0.80 내지 0.99인 결정성 호모폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, (E) 나노클레이 마스터배치는, 그라프트율이 0.2 내지 2.0의 범위에 있는 폴리프로필렌-말레산무수물 그라프트 공중합체 0 내지 30 중량%, 폴리프로필렌 수지 30 내지 90 중량% 및 나노클레이 10 내지 70중량%를 혼련압출하여 제조되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 나노클레이가 탄소수 12 내지 36의 알킬기 또는 방향족기가 치환된 유기인산염 또는 유기암모늄염으로 유기화시킨 것임을 특징으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100860828B1 (ko) * 2007-02-20 2008-09-29 원광대학교산학협력단 난연성이 우수한 고분자 나노복합체
WO2010005147A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-14 Ls Cable Ltd. Halogen-free flame-retardant resin composition with nanoclay and zinc borate secondary flame-retardants
KR101143749B1 (ko) * 2007-12-05 2012-05-11 주식회사 엘지화학 장기 내열성이 뛰어난 난연 폴리프로필렌 수지 조성물
KR102423133B1 (ko) * 2022-01-19 2022-07-20 에이펙스인텍 주식회사 경량 내열성 실외용 난연소재
CN116288800A (zh) * 2023-04-07 2023-06-23 南通新帝克单丝科技股份有限公司 一种提高聚丙烯单丝耐磨性的方法
CN118290942A (zh) * 2024-05-10 2024-07-05 广东省恩齐尼迩特种塑料股份有限公司 一种特种工程塑料及其制备工艺

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100872859B1 (ko) 2007-11-29 2008-12-10 호남석유화학 주식회사 고함량 나노클레이 마스터배치 제조 및 이를 이용한 고강성폴리프로필렌/나노클레이 복합재 제조
KR100990127B1 (ko) * 2008-06-30 2010-10-29 주식회사 쓰리에스 케미칼 열안정성이 개선된 환경친화적 폴리올레핀/목분/점토나노복합체 제조방법
KR101005489B1 (ko) * 2008-12-08 2011-01-04 호남석유화학 주식회사 고무/나노클레이 마스터배치 제조 및 이를 이용한 고강성 고충격강도 폴리프로필렌/나노클레이/고무 복합재 제조

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100860828B1 (ko) * 2007-02-20 2008-09-29 원광대학교산학협력단 난연성이 우수한 고분자 나노복합체
KR101143749B1 (ko) * 2007-12-05 2012-05-11 주식회사 엘지화학 장기 내열성이 뛰어난 난연 폴리프로필렌 수지 조성물
WO2010005147A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-14 Ls Cable Ltd. Halogen-free flame-retardant resin composition with nanoclay and zinc borate secondary flame-retardants
KR101012908B1 (ko) * 2008-07-07 2011-02-08 엘에스전선 주식회사 나노점토와 붕산아연계 보조 난연제를 적용한 비할로겐난연 수지 조성물
KR102423133B1 (ko) * 2022-01-19 2022-07-20 에이펙스인텍 주식회사 경량 내열성 실외용 난연소재
CN116288800A (zh) * 2023-04-07 2023-06-23 南通新帝克单丝科技股份有限公司 一种提高聚丙烯单丝耐磨性的方法
CN118290942A (zh) * 2024-05-10 2024-07-05 广东省恩齐尼迩特种塑料股份有限公司 一种特种工程塑料及其制备工艺

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