KR20110076272A - A flame-retardant polyethyleneterephthalate composition - Google Patents

A flame-retardant polyethyleneterephthalate composition Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A flame-retardant polyethyleneterephthalate composition is provided to maintain excellent properties and processability compared with existing non-halogen-based flame resistant polyethylene terephthalate products and to replace halogen-based flame resistant polyethylene terephthalate resins. CONSTITUTION: A flame-retardant polyethyleneterephthalate composition includes 40-73 weight% of polyethylene terephthalate resins, 8-12 weight% of phosphate flame retardants, 3-5 weight% of nitrogen-based flame retardant aids, 1-5 weight% of thermoplastic polyester-based elastomers, and 15-45 weight% of glass fibers. A chain extender is included in the amount of 0.1~0.5 weight%. The thermoplastic polyester-based elastomer is prepared by polymerizing aromatic dicarboxylic acids with lower diols. The inherent viscosity of the polyethylene terephthalate resin is 0.6~0.8 dl/g.

Description

난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물{A flame-retardant polyethyleneterephthalate composition}A flame-retardant polyethyleneterephthalate composition

본 발명은 할로겐 및 적인계 난연제가 사용되지 않은 친환경적인 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 대한 것이다. 보다 상세하게는 할로겐 및 적인계 난연제가 사용되지 않으면서도 기계적 물성과 가공성이 우수한 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly flame retardant polyethylene terephthalate resin composition in which no halogen and flame retardant are used. More specifically, the present invention relates to a flame retardant polyethylene terephthalate resin composition having excellent mechanical properties and processability without using halogen and flame retardant.

일반적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 불에 잘 타는 성질을 갖고 있기 때문에 가정용 기기 등 난연성을 필요로 하는 것에 사용하기 위해서는 이 수지에 난연성을 부여할 필요가 있다. 이를 위해서 가장 일반적으로 사용되는 기술은 할로겐계 난연제와 산화안티몬과 같은 무기 난연 보조제를 첨가하여 난연성을 부여하는 것이다. 하지만 이 경우 화재시에 할로겐 화합물에 의한 유독가스 발생의 우려가 있으며 환경에도 매우 안 좋은 영향을 미치는 것으로 평가되어 EU 등에서는 사용을 규제하려는 움직임을 보이고 있다. In general, polyethylene terephthalate resins have a property of burning well, and therefore, it is necessary to impart flame retardance to these resins in order to be used for those requiring flame retardancy such as household appliances. The most commonly used technique for this purpose is to add a flame retardant by adding a halogen flame retardant and inorganic flame retardant auxiliary such as antimony oxide. However, in this case, there is a risk of toxic gas generated by halogen compounds in the case of fire, and it is evaluated to have a very bad effect on the environment.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 인산에스테르, 멜라민 파이로포스페이트, 멜라민 시아누레이트, 적인 등의 비할로겐 계열의 난연제를 사용하여 폴리에틸렌테 레프탈레이트 수지에 난연성을 부여하는 방법이 연구되어 왔다.In order to solve this problem, a method of imparting flame retardancy to polyethylene terephthalate resin using non-halogen flame retardants such as phosphate ester, melamine pyrophosphate, melamine cyanurate, and red has been studied.

하지만 상기 방법 중 적인을 난연제로 사용하는 경우 적인 고유의 붉은 색 때문에 조색이 곤란하며, 가공 공정 중 고온에서 수분과 접촉시 유독성의 포스핀 가스를 발생시키는 문제점이 있다. 그리고 위에 언급된 기타 난연제들도 난연성을 얻기 위해선 다량으로 사용되는 것이 필수적이기 때문에 수지 조성물의 물성 저하, 가공성 저하 및 비용 상승 등의 문제점을 가지고 있다.However, in the case of using the above method as a flame retardant, it is difficult to color due to the inherent red color, and there is a problem of generating toxic phosphine gas when contacted with moisture at a high temperature during the processing process. In addition, the other flame retardants mentioned above also have problems such as deterioration of physical properties of the resin composition, lowering of workability, and cost increase because it is essential to use a large amount in order to obtain flame retardancy.

본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 물성 및 가공성이 우수한 친환경적인 비할로겐계 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an environmentally friendly non-halogen flame retardant polyethylene terephthalate resin composition excellent in physical properties and processability in order to solve the problems of the prior art described above.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 사용하여 제조되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 성형품을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a polyethylene terephthalate resin molded article manufactured using the polyethylene terephthalate resin composition.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

40 내지 73중량%의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지; 40 to 73 wt% polyethylene terephthalate resin;

8 내지 12 중량%의 인계 난연제; 8-12 wt.% Phosphorus-based flame retardant;

3 내지 5중량%의 질소계 보조난연제; 3 to 5 weight percent nitrogen based auxiliary flame retardant;

1 내지 5중량%의 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머; 및 1 to 5% by weight of thermoplastic polyester elastomer; And

15 내지 45중량%의 유리섬유 15 to 45 wt% glass fiber

를 포함하는 비할로겐계 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 제공한다.It provides a non-halogen flame retardant polyethylene terephthalate resin composition comprising a.

이하에서 본 발명은 더 구체적으로 설명된다.In the following the invention is explained in more detail.

(a) (a) 폴리에틸렌테레프탈레이트Polyethylene terephthalate 수지 Suzy

본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 하기 화학식 1로 표시될 수 있 다: Polyethylene terephthalate resin of the present invention may be represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009081265049-PAT00001
Figure 112009081265049-PAT00001

본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 고유점도는 0.6~0.8dl/g 인 것을 사용할 수 있으며, 고유점도가 0.6dl/g 미만인 경우에는 충격강도가 저하되는 문제가 있으며, 고유점도가 0.8dl/g 을 초과하는 경우에는 압출가공시 수지의 점도가 높아 유리섬유의 함침이 제대로 이루어지지 않아 유리섬유의 분산성이 좋지 않으며, 물성이 저하되는 문제가 있다.Polyethylene terephthalate resin of the present invention can be used that the intrinsic viscosity is 0.6 ~ 0.8dl / g, when the intrinsic viscosity is less than 0.6dl / g there is a problem that the impact strength is lowered, the intrinsic viscosity is 0.8dl / g When it exceeds the viscosity of the resin during the extrusion process is not high impregnation of the glass fiber is not good dispersibility of the glass fiber, there is a problem that the physical properties are lowered.

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 하기 화학식 2의 테레프탈산과 하기 화학식 3의 에틸렌글리콜을 중합시킴에 의해 제조될 수 있다: Polyethylene terephthalate resin may be prepared by polymerizing terephthalic acid of Formula 2 and ethylene glycol of Formula 3:

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112009081265049-PAT00002
Figure 112009081265049-PAT00002

[화학식 3](3)

Figure 112009081265049-PAT00003
Figure 112009081265049-PAT00003

본 발명의 수지 조성물에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 함량은 40 내지 73중량%인 것이 바람직하며, 40중량% 미만인 경우 압출/사출시 가공성이 심하게 저하될 뿐 아니라 물성이 저하되는 문제가 생길 수 있으며, 73중량% 초과인 경우 난연화가 어렵다.In the resin composition of the present invention, the content of polyethylene terephthalate resin is preferably 40 to 73% by weight, and when the content is less than 40% by weight, not only the workability may be severely degraded during extrusion / injection, but also the properties may be degraded. If the content is more than% by weight, flame retardancy is difficult.

(b) 인계 (b) take over 난연제Flame retardant

본 발명의 수지 조성물에서 인계 난연제는 인산에스테르, 포스페이트, 파이로포스페이트, 포스포네이트, 메탈 포스피네이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있으며, 가공안정성 및 물성 등을 고려할 때 메탈 포스피네이트를 사용하는 것이 바람직하다. Phosphorus flame retardant in the resin composition of the present invention may be at least one compound selected from the group consisting of phosphate ester, phosphate, pyrophosphate, phosphonate, metal phosphinate, and the like, in consideration of processing stability and physical properties, etc. Preference is given to using pinates.

본 발명의 수지 조성물에서 인계 난연제의 함량은 8 내지 12중량%인 것이 바람직하며, 8중량% 미만인 경우 난연화가 이루어지지 않고, 12중량% 초과인 경우 난연성은 우수하나 가공성 및 물성이 크게 저하된다.In the resin composition of the present invention, the content of the phosphorus-based flame retardant is preferably 8 to 12% by weight. If it is less than 8% by weight, flame retardation is not achieved. When the content is more than 12% by weight, the flame retardancy is excellent, but the workability and physical properties are greatly reduced.

(c) 질소계 난연보조제(c) nitrogen-based flame retardant aids

본 발명의 수지 조성물에서 질소계 난연보조제는 멜라민 시아누레이트, 멜라민 포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 파이로포스페이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있으며, 멜라민 폴리포스페이트의 사용이 가장 바람직하다.The nitrogen-based flame retardant adjuvant in the resin composition of the present invention may be at least one compound selected from the group consisting of melamine cyanurate, melamine phosphate, melamine polyphosphate, melamine pyrophosphate, and the like, and the use of melamine polyphosphate is most preferred. Do.

본 발명의 수지 조성물에서 질소계 난연보조제의 함량은 3 내지 5중량%인 것이 바람직하며, 3중량% 미만의 경우 난연화가 이루어지지 않고, 5중량% 초과일 때는 가공성 및 물성이 크게 저하된다.In the resin composition of the present invention, the content of the nitrogen-based flame retardant aid is preferably 3 to 5% by weight. If the content is less than 3% by weight, flame retardation is not achieved, and when it is more than 5% by weight, processability and physical properties are greatly reduced.

(d) 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(d) thermoplastic polyester elastomers

본 발명의 수지 조성물에서 가공성 향상제로는 열가소성 폴리에스테르계 엘 라스토머(TPEE) 중에서 1종 이상이 사용될 수 있다. In the resin composition of the present invention, at least one of thermoplastic polyester-based elastomers (TPEE) may be used as the processability improving agent.

열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머는 구조적으로 고결정성의 도메인을 형성하는 에스테르 형태의 주쇄 구조를 갖는 경질 세그먼트 부분과 매트릭스로서 알코올들의 중합체로 구성된 고분자 폴리올의 연질 세그먼트 부분으로 이루어진 구조를 취하고 있으며, 반복되는 하중에 대한 저항성, 즉 충격강도, 적절한 내마모성, 인장신율, 인장 강도 등을 수지 조성물에 부여한다. Thermoplastic polyester-based elastomers have a structure consisting of a hard segment portion having a main chain structure in the form of an ester forming a structurally highly crystalline domain and a soft segment portion of a polymer polyol composed of a polymer of alcohols as a matrix, and is subjected to repeated loads. Resistance to the resin composition, that is, impact strength, appropriate wear resistance, tensile elongation, tensile strength, and the like is imparted to the resin composition.

상기 경질 세그먼트는 통상적인 중합 방법을 이용하여 방향족 디카르복실산과 저급 디올을 중합시켜 제조될 수 있다. 경질 세그먼트 중합에서 사용되는 방향족 디카르복실산은 이에 제한되지는 않지만, 테레프탈산(TPA), 아이소프탈산(IPA), 1,5-나프탈렌 디카르복실산(1,5-NDCA), 2,6-나프탈렌 디카르복실산(2,6-NDCA), 방향족 디카르복실레이트, 예컨대 디메틸 아이소프탈레이트(Dimethyl Isophthalate) 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 특히, 디메틸 아이소프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다.The hard segments can be prepared by polymerizing aromatic dicarboxylic acids and lower diols using conventional polymerization methods. Aromatic dicarboxylic acids used in hard segment polymerizations include, but are not limited to, terephthalic acid (TPA), isophthalic acid (IPA), 1,5-naphthalene dicarboxylic acid (1,5-NDCA), 2,6-naphthalene Dicarboxylic acids (2,6-NDCA), aromatic dicarboxylates such as dimethyl isophthalate or mixtures thereof. In particular, it is preferable to use dimethyl isophthalate.

경질 세그먼트 중합에서 사용되는 저급 디올의 예로서는 이에 제한되지는 않지만, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올 또는 1,4-사이클로헥산디메탄올을 포함한다. 특히, 1,4-부탄디올을 사용하는 것이 바람직하다.Examples of lower diols used in hard segment polymerizations include, but are not limited to, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol or 1,4-cyclohexanedimethanol It includes. In particular, it is preferable to use 1,4-butanediol.

상기 연질 세그먼트로서는 폴리알킬렌 옥사이드, 예를 들어 이에 제한되지는 않지만, 폴리옥시에틸렌 글리옥시프로필렌 글리콜 또는 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜을 사용할 수 있다. 특히, 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜을 사용하는 것이 바람직 하다.As the soft segment, polyalkylene oxide such as, but not limited to, polyoxyethylene glyoxypropylene glycol or polyoxytetramethylene glycol may be used. In particular, it is preferable to use polyoxytetramethylene glycol.

열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머는 상기 경질 세그먼트와 상기 연질 세그먼트를 통상적인 중합 방법에 의해 용융 중합함에 의해 제조될 수 있다. 구체적으로는 경질 세그먼트와 연질 세그먼트를 올리고머화 반응시키고 중축합 반응시키는 두 단계로 이루어지는데, 올리고머화 반응은 180 ~ 210 ℃에서 경질 세그먼트와 연질 세그먼트와 함께 분지제와 촉매를 넣고 3 ~ 4시간 동안 반응시켜 올리고머를 만들며, 중축합 반응의 단계에서는 210 ~ 250 ℃에서 4 ~ 5시간 동안 고 진공하에서 반응시키면 분지형 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머가 형성된다. Thermoplastic polyester-based elastomers may be prepared by melt polymerizing the hard segment and the soft segment by conventional polymerization methods. Specifically, oligomerization and polycondensation of the hard and soft segments are performed in two stages. The oligomerization reaction is carried out at 180 to 210 ° C. with a branching agent and a catalyst together with the hard and soft segments for 3 to 4 hours. The oligomer is made to react, and in the step of polycondensation reaction, a branched thermoplastic polyester-based elastomer is formed by reacting at 210 to 250 ° C. for 4 to 5 hours under high vacuum.

본 발명의 조성물에서 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머는 고유점도(Intrinsic Viscosity)가 페놀/테트라클로로에탄(TCE)=50/50인 용매 하에서 측정될 때 1.3~2.2 dl/g이다.The thermoplastic polyester-based elastomer in the composition of the present invention is 1.3-2.2 dl / g when measured under a solvent having an Intrinsic Viscosity of phenol / tetrachloroethane (TCE) = 50/50.

본 발명의 수지 조성물에서 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머의 함량은 1 내지 5중량%인 것이 바람직한데, 1중량% 미만인 경우 압출시 용융 스트랜드의 강력을 증가시키는 효과가 미미하며, 5중량% 초과인 경우 가공성은 향상되나 열변형온도가 급격히 저하되는 문제가 있다.The content of the thermoplastic polyester-based elastomer in the resin composition of the present invention is preferably 1 to 5% by weight. If it is less than 1% by weight, the effect of increasing the strength of the molten strand during extrusion is insignificant. Is improved but there is a problem that the thermal deformation temperature is sharply lowered.

(e) (e) 쇄안정제Chain stabilizer

본 발명의 조성물은 가공성 향상제의 일종으로 쇄안정제를 추가로 포함할 수있다. The composition of the present invention may further include a chain stabilizer as a kind of processability improving agent.

쇄안정제는 에폭시 반응기를 갖는 아크릴계 중합체로서, 예를 들면 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등이 있다. 또한 에폭시 반응기를 갖는 단 량체와 에폭시 반응기를 갖지 않은 다른 아크릴계 단량체, 예를 들면 알킬 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 스티렌 유도체 등의 단량체와의 공중합체 일 수도 있다. 구체적으로는 3~9개의 글리시딜 반응기를 갖는 저분자량의 스티렌-아크릴레이트 공중합체의 사용이 바람직하다. The chain stabilizer is an acrylic polymer having an epoxy reactor, for example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and the like. It may also be a copolymer of a monomer having an epoxy reactor with other acrylic monomers having no epoxy reactor, such as monomers such as alkyl methacrylates, alkyl acrylates, styrene derivatives, and the like. Specifically, the use of a low molecular weight styrene-acrylate copolymer having 3 to 9 glycidyl reactors is preferable.

압출 가공시 적절한 용융장력을 유지할 수 있는 쇄연장제의 함량은 전체 수지 조성물 중 0.1 ~ 0.5 중량%으로 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 0.3 중량%이다. 0.5 중량%를 초과하여 쇄연장제가 첨가된 경우는 용융 스트랜드의 강력이 과다하게 증가하여 압출가공성이 저하되었으며 0.1 중량% 미만의 함량에서는 용융 스트랜드의 강력을 증가시키는 효과가 미미하다.The content of the chain extender that can maintain a proper melt tension during extrusion may be included in 0.1 to 0.5% by weight of the total resin composition, and most preferably 0.3% by weight. When the chain extender is added in excess of 0.5% by weight, the strength of the molten strand is excessively increased, so that extrudability is lowered, and at a content of less than 0.1% by weight, the effect of increasing the strength of the molten strand is insignificant.

(f) 유리섬유(f) glass fiber

본 발명의 수지 조성물은 기계적 강도와 내열도를 다양하게 조절하기 위해 유리섬유를 포함한다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 가공성 및 기계적 물성을 고려할 때, 유리섬유는 직경 8㎛ 내지 18㎛, 길이 2㎜ 내지 7㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하다. The resin composition of the present invention includes glass fibers to variously control the mechanical strength and heat resistance. In consideration of the processability and mechanical properties of the polyethylene terephthalate resin, it is preferable to use a glass fiber having a diameter of 8 μm to 18 μm and a length of 2 mm to 7 mm.

유리섬유는 전체 수지 조성물 중 15 내지 45 중량%으로 포함된다. 유리섬유의 함량이 15 중량% 미만일 경우는 기계적 강성과 내열성이 저하되며, 45 중량%를 초과하는 경우는 압출 가공이 어려우며 사출시 성형성이 매우 저하된다. Glass fiber is included in 15 to 45% by weight of the total resin composition. If the glass fiber content is less than 15% by weight, the mechanical stiffness and heat resistance is lowered. If the glass fiber content is more than 45% by weight, extrusion is difficult and the moldability during injection is very low.

(g) 기타 첨가제(g) other additives

본 발명의 목적을 실질적으로 저해하지 않는 범위 내에서, 본 발명의 수지 조성물은, 전술한 성분 (a) ~ (e) 이외에도, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 윤활 제, 안료, 광안정제, 블랙 마스터 배치 등, 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제 성분을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 일예로는 포스파이트 계열, 티오에스테르 계열의 산화방지제와 스테아레이트계 또는 지방산계의 윤활제 또는 폴리에스테르 난연화에 사용되는 알루미늄 하이드레이트, 마그네슘 하이드레이트, 징크 보레이트, 징크 보레이트 하이드레이트, 황산마그네슘 하이드레이트 등의 무기 활성화제를 사용할 수 있다. Within the range that does not substantially impair the object of the present invention, the resin composition of the present invention, in addition to the above components (a) to (e), a release agent, a heat stabilizer, an antioxidant, a lubricant, a pigment, a light stabilizer, black Additive components commonly used in the art, such as master batches, may be included alone or in combination. For example, inorganic activation such as aluminum hydrate, magnesium hydrate, zinc borate, zinc borate hydrate and magnesium sulfate hydrate used for phosphite and thioester antioxidants and stearates or fatty acid lubricants or polyester flame retardant. Can be used.

상기 기타 첨가제 성분은 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.05 내지 1 중량부로 사용할 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것이 아님은 자명하다. The other additive components may be used in 0.05 to 1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin composition, it is obvious that the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 사용하여 제조되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 성형품을 제공하는 것이다. 본 발명의 수지 조성물은 특히 보빈류, 레이져프린터 부품 등의 내열성과 난연성이 필요한 성형품으로 사용될 수 있다. According to still another object of the present invention, there is provided a polyethylene terephthalate resin molded article produced using the polyethylene terephthalate resin composition of the present invention. In particular, the resin composition of the present invention can be used as a molded article requiring heat resistance and flame retardancy of bobbins, laser printer parts and the like.

본 발명에 따른 비할로겐계 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물은 조색이 자유로우며, 물성이 우수한 친환경적인 수지 조성물로 기존의 비할로겐 난연 폴리에틸렌테레프탈레이트 제품에 비해 우수한 물성 및 가공성을 보유하고 있으므로 환경에 유해한 할로겐계 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 대체하여 사용될 수 있다.The non-halogen flame-retardant polyethylene terephthalate resin composition according to the present invention is free of coloration and is an environmentally friendly resin composition having excellent physical properties, and thus possesses excellent physical properties and processability compared to conventional non-halogen flame-retardant polyethylene terephthalate products. It can be used in place of the flame retardant polyethylene terephthalate resin.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

하기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하겠지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to preferred embodiments, but those skilled in the art can variously change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations can be made.

실시예Example 1 내지 3 및  1 to 3 and 비교예Comparative example 1 내지 6 1 to 6

하기 표 1과 같은 조성과 함량으로 원료 물질을 혼합하여, 240~270℃의 온도에서 이축 용융 혼련 압출기로 혼련 압출하여 성형용 팰렛을 제조하였다. 이후, 120℃에서 6시간 열풍 건조한 후, 250~270℃의 온도로 사출 성형하여 시편을 제조하였다.To prepare a molding pallet by mixing the raw materials in the composition and content as shown in Table 1, by kneading and extruding with a twin screw melt kneading extruder at a temperature of 240 ~ 270 ℃. Then, after hot air drying at 120 ℃ for 6 hours, the specimen was prepared by injection molding at a temperature of 250 ~ 270 ℃.

(a) 폴리에틸렌테레프탈레이트(TRIPET SB chip, 휴비스)(a) Polyethylene terephthalate (TRIPET SB chip, Huvis)

(b) 알루미늄 포스피네이트(Exolit OP1240, 클라이언트)(b) Aluminum phosphinate (Exolit OP1240, client)

(c) 멜라민 폴리포스페이트(Melapur 200P, 시바스페셜티)(c) Melamine polyphosphate (Melapur 200P, Chivas Specialty)

(d) 열가소성 폴리에스테르 탄성체(TRIEL 5720, 삼양사)(d) Thermoplastic polyester elastomer (TRIEL 5720, Samyang)

(e) 쇄연장제(Joncryl ADR-4370S, BASF)(e) Chain Extenders (Joncryl ADR-4370S, BASF)

(f) 유리섬유(CS321, KCC)(f) Glass fiber (CS321, KCC)

표 1TABLE 1

구분division 실시예(단위: 중량% )Example (Unit: wt%) 비교예(단위: 중량%)Comparative Example (Unit: wt%) 1One 22 33 1One 22 33 44 55 66 (a)(a) 54.654.6 53.253.2 54.954.9 57.257.2 57.457.4 48.248.2 53.253.2 52.252.2 53.653.6 (b)(b) 8.88.8 1010 8.88.8 7.57.5 8.88.8 1313 66 1515 8.88.8 (c)(c) 3.83.8 44 3.83.8 2.52.5 3.83.8 66 88 -- 3.83.8 (d)(d) 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 -- 2.52.5 2.52.5 2.52.5 66 (e)(e) 0.30.3 0.30.3 -- 1One 22 33 44 55 66 (f)(f) 3030 3030 3030 3030 3030 3030 3030 3030 3030

실험예Experimental Example

상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 6의 각 시편의 물성은 하기의 방법에 의해 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다:The physical properties of the specimens of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 were measured by the following method, and the results are shown in Table 2:

인장강도는 ASTM D638에 의하여 측정하였다.Tensile strength was measured according to ASTM D638.

열변형온도는 18.6kgf/cm2의 하중에서 ASTM D648에 의하여 측정하였다.The heat deflection temperature was measured by ASTM D648 at a load of 18.6 kgf / cm 2 .

Izod 충격강도는 ASTM D256에 의하여 측정하였다. Izod impact strength was measured according to ASTM D256.

난연성은 UL94 V test 방법에 의하여 측정하였다. 단, 실시예 2는 0.8mm 두께의 시편을 이용하여 난연성을 측정하였다.Flame retardancy was measured by the UL94 V test method. However, in Example 2, flame retardancy was measured using a 0.8 mm thick specimen.

압출시 용융 스트랜드(strand)의 절단속도는 펠렛화기(pelletizer)의 속도를 서서히 올리며 스트랜드의 절단이 시작되는 속도를 측정하였다 (15kg/hr의 토출량에서 펠렛화 가능한 최저 속도는 실험 결과 250mm/sec 였음). The cutting speed of the molten strand during extrusion increased the pelletizer speed gradually and measured the speed at which the cutting of the strand started. (The minimum speed that can be pelletized at the discharge amount of 15 kg / hr was 250 mm / sec. ).

표 2Table 2

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 33 44 55 66 인장강도 (kgf/cm2)Tensile Strength (kg f / cm 2 ) 12501250 12001200 12701270 13001300 10701070 980980 10301030 10801080 13601360 Izod 충격강도 (kgfcm/cm)Izod impact strength (kg f cm / cm) 66 5.55.5 6.26.2 6.26.2 4.54.5 3.53.5 44 4.24.2 99 열변형온도
(18.6kgf/cm2)
Heat deflection temperature
(18.6kgf / cm 2 )
218218 215215 215215 221221 223223 205205 197197 183183 178178
난연성
(UL 94, 1.5mm)
Flame retardant
(UL 94, 1.5mm)
V-0V-0 V-0
(0.8mm)
V-0
(0.8mm)
V-0V-0 HBHB V-0V-0 V-0V-0 HBHB HBHB V-1V-1
용융 스트랜드
절단속도(mm/sec)
Molten strand
Cutting speed (mm / sec)
330330 290290 290290 370370 250
이하
250
Below
250
이하
250
Below
250250 260260 420420

상기 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 ~ 3의 경우는 V-0의 난연성을 보이면서 우수한 물성 및 가공성을 나타냈다.As can be seen in Table 2, Examples 1 to 3 according to the present invention showed excellent physical properties and processability while showing the flame retardancy of V-0.

난연제의 함량이 본 발명의 조성물의 범위를 벗어나는 비교예 1의 경우는 물 성 및 가공성은 양호하였으나 난연등급이 HB로써 난연성이 부족하였으며, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 쇄연장제의 가공성 향상제가 첨가되지 않은 비교예 2의 경우는 압출가공시 용융스트랜드의 강도가 매우 약하여 정상적인 압출 가공이 불가능하였다. 비교예 3은 난연제의 함량이 본 발명의 조성물에서의 상한범위를 넘는 경우로써 비교예 2와 마찬가지로 압출 가공시 용융스트랜드의 강도가 매우 약하여 압출 가공이 불가능하였다. 비교예 4는 인계난연제의 함량은 본 발명의 조성물에서의 하한범위에 미치지 못하고 질소계 난연보조제의 함량을 본 발명의 조성물에서의 상한범위를 넘는 경우로써 물성 및 가공성이 저하되고 난연성도 나오지 않았다. 비교예 5는 질소계 난연보조제 없이 인계 난연제만 포함한 경우로 물성 저하 및 가공성 저하가 수반되었으며 역시 난연성이 나오지 않았다. 비교예 4 및 5의 결과를 볼 때 난연제/난연보조제의 총량이 많더라도 비율이 적절치 못 할 경우(본 발명의 조성물에서의 비율과 같지 않을 경우) 물성 저하뿐만 아니라 난연성도 얻을 수 없었다. 비교예 6은 가공성 향상제 중에서 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 함량이 본 발명의 조성물에서의 상한범위를 초과한 경우인데 가공성 및 물성은 매우 우수하였으나 난연성이 V-1으로 저하되었으며 HDT가 심하게 저하되는 문제가 발생하였다.In Comparative Example 1 in which the content of the flame retardant is out of the range of the composition of the present invention, the physical properties and processability were good, but the flame retardant grade was HB, and the flame retardancy was insufficient. In the case of Comparative Example 2, the strength of the molten strand during the extrusion process was very weak so that the normal extrusion process was impossible. Comparative Example 3 is a case where the content of the flame retardant exceeds the upper limit in the composition of the present invention, as in Comparative Example 2, the strength of the molten strand during extrusion processing was very weak and extrusion processing was impossible. In Comparative Example 4, the content of the phosphorus-based flame retardant did not fall below the lower limit in the composition of the present invention, and the content of the nitrogen-based flame retardant aid exceeded the upper limit in the composition of the present invention. In Comparative Example 5, only the phosphorus-based flame retardant was included without the nitrogen-based flame retardant adjuvant, and the physical properties and the processability were lowered. In the results of Comparative Examples 4 and 5, even if the total amount of the flame retardant / flame retardant was not appropriate (when not equal to the ratio in the composition of the present invention), not only the physical properties but also the flame retardancy could not be obtained. Comparative Example 6 is a case where the content of the thermoplastic polyester elastomer in the workability enhancer exceeds the upper limit in the composition of the present invention, but the workability and physical properties are very good, but the flame retardancy is reduced to V-1 and the HDT is severely lowered. It was.

이상의 실시예와 비교예의 결과를 볼 때, 난연성, 물성 및 가공성 (원활한 압출 가공)이 모두 우수하려면 난연제/난연보조제의 함량 및 비율과 가공성 향상제가 본 발명의 조성물에서와 같이 조성되어야 한다는 것을 알 수 있었다.In view of the results of the above examples and comparative examples, it can be seen that the content and ratio of the flame retardant / flame retardant aid and the processability enhancer should be formulated as in the composition of the present invention in order to have excellent flame retardancy, physical properties and processability (smooth extrusion). there was.

Claims (9)

40 내지 73 중량%의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지; 40 to 73 wt% polyethylene terephthalate resin; 8 내지 12 중량%의 인계 난연제; 8-12 wt.% Phosphorus-based flame retardant; 3 내지 5 중량%의 질소계 보조난연제; 3 to 5 weight percent nitrogen based auxiliary flame retardant; 1 내지 5 중량%의 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머; 및 1 to 5% by weight of thermoplastic polyester elastomer; And 15 내지 45중량%의 유리섬유를 포함하는 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.Flame retardant polyethylene terephthalate resin composition comprising 15 to 45% by weight of glass fibers. 제 1항에 있어서, 상기 수지 조성물은 쇄연장제를 0.1~0.5중량%를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물The polyethylene terephthalate resin composition according to claim 1, wherein the resin composition further comprises 0.1 to 0.5% by weight of a chain extender. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머는 방향족 디카르복실산과 저급 디올을 중합시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.The polyethylene terephthalate resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic polyester-based elastomer is prepared by polymerizing an aromatic dicarboxylic acid and a lower diol. 제1항에 있어서, 쇄연장제는 에폭시 반응기를 갖는 아크릴계 중합체인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.The polyethylene terephthalate resin composition according to claim 1, wherein the chain extender is an acrylic polymer having an epoxy reactor. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 고유점도가 0.6~0.8 dl/g인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물. The polyethylene terephthalate resin composition according to claim 1, wherein the polyethylene terephthalate resin has an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.8 dl / g. 제1항에 있어서, 상기 인계 난연제는 인산에스테르, 포스페이트, 파이로포스페이트, 포스포네이트 및 메탈 포스피네이트으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.The polyethylene terephthalate resin composition according to claim 1, wherein the phosphorus flame retardant is at least one selected from the group consisting of phosphate esters, phosphates, pyrophosphates, phosphonates and metal phosphinates. 제1항에 있어서, 상기 질소계 난연보조제는 멜라민 시아누레이트, 멜라민 포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트 및 멜라민 파이로포스페이트으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.The polyethylene terephthalate resin composition according to claim 1, wherein the nitrogen-based flame retardant adjuvant is at least one selected from the group consisting of melamine cyanurate, melamine phosphate, melamine polyphosphate and melamine pyrophosphate. 제1항에 있어서, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 윤활제, 안료, 광안정제 및 블랙 마스터 배치로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 수지 조성물의 100 중량부에 대하여 약 0.05 내지 1 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.The method of claim 1, wherein at least one additive selected from the group consisting of a release agent, a heat stabilizer, an antioxidant, a lubricant, a pigment, a light stabilizer, and a black master batch is added in an amount of about 0.05 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the resin composition. Polyethylene terephthalate resin composition comprising a. 제 1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 난연성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 이용하여 제조되는 성형품.The molded article manufactured using the flame-retardant polyethylene terephthalate resin composition of any one of Claims 1-8.
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