KR20230032027A - Thermoplastic resin composition and article produced therefrom - Google Patents
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Abstract
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 a thermoplastic resin composition and a molded article made therefrom. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties thereof, and a molded article 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-based resins (rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resins) such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resins have excellent mechanical properties and moldability, and are widely used in various fields. However, the aromatic vinyl-based resin has a problem in that it has no flame resistance, and when a flame is ignited by an external ignition factor, the resin itself decomposes to provide 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.As a method for imparting flame retardancy to an aromatic vinyl resin, there is an addition-type flame retardation method in which a flame retardant and a flame retardant auxiliary are added. Typically, flame retardation is achieved by adding a flame retardant containing an inactive element such as halogen or phosphorus. However, in the case of halogen-based flame retardants, their use is gradually limited due to emission of harmful gases 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 flame retardant, is applied to an aromatic vinyl-based resin, the flame retardance is V-2 level, and there is a problem in that flame retardancy performance is greatly reduced compared to halogen-based additives. In addition, when the phosphorus-nitrogen-based flame retardant is applied to an aromatic vinyl-based resin, impact resistance is greatly reduced, making it difficult to apply it 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, even when a non-halogen flame retardant is applied to an aromatic vinyl resin composition, it is necessary to develop a thermoplastic resin composition having excellent flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties thereof.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0068954호 등에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2010-0068954 and the like.
본 발명의 목적은 난연성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition excellent in flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties thereof, and the like.
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 a 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 embodiment 1 or 2, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer may be obtained by graft-polymerizing a rubbery polymer with a monomer mixture including an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyanide-based monomer.
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 the embodiments 1 to 3, the polyester resin may be a glycol-modified polyester resin having a content of 20 to 100 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol in 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 the above 1 to 4 embodiments, the phosphorus-nitrogen-based 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 the embodiments 1 to 5, the aliphatic sulfonic acid metal salt may be represented by Formula 1 below:
[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 having 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-based 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 the embodiments 1 to 7, the weight ratio of the phosphorus-nitrogen-based 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 the 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 the embodiments 1 to 9, the thermoplastic resin composition may have a flame retardancy of V-0 or more in a 1.5 mm thick injection-molded specimen measured by the UL94 vertical test method, and a 1.5 mm thick injection molding material measured by the UL94 5V burning test method The flame retardance of the specimen may be 5VB or more.
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 the embodiments 1 to 10, the thermoplastic resin composition may have a notched Izod impact strength of 6 to 10 kgf·cm/cm of 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 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 the above 1 to 11.
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 excellent in flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties thereof, and molded articles 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) a polyester resin; (C) a phosphorus-nitrogen based flame retardant; (D) titanium dioxide; and (E) an aliphatic sulfonic acid metal salt.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.In this specification, "a to b" representing 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, appearance characteristics, etc. of a thermoplastic resin composition, and includes (A1) a rubber-modified vinyl-based graft copolymer and (A2) An aromatic vinyl-based copolymer resin may be included.
(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 polymerization of a rubbery polymer with a monomer mixture including an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyanide-based monomer. For example, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer can be obtained by graft polymerization of a monomer mixture containing an aromatic vinyl-based monomer and a cyanide-based vinyl monomer on a rubbery polymer, and, if necessary, processability and Graft polymerization may be performed by further including a monomer imparting heat resistance. The polymerization may be performed by a known polymerization method such as emulsion polymerization or 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 embodiments, the rubbery polymer includes diene-based rubber such as polybutadiene, poly(styrene-butadiene), and poly(acrylonitrile-butadiene), and saturated rubber obtained by adding hydrogen to the diene-based rubber, isoprene rubber, and having 2 to 2 carbon atoms. An alkyl (meth)acrylate rubber of 10, a copolymer of an alkyl (meth)acrylate of 2 to 10 carbon atoms and styrene, an ethylene-propylene-diene monomer terpolymer (EPDM), and the like can be exemplified. These may be applied alone or in combination of two or more. For example, diene-based rubber, (meth)acrylate rubber, and the like can be used, and specifically, butadiene-based rubber, butyl acrylate rubber, and the like 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 embodiments, the rubbery polymer (rubber particle) may have an average particle size of 0.05 to 6 μm, for example, 0.15 to 4 μm, specifically 0.25 to 3.5 μm. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance and appearance characteristics. Here, the average particle size (z-average) of the rubbery polymer (rubber particle) can be measured using a light scattering method in a latex state. Specifically, the rubbery polymer latex is filtered through a mesh to remove the coagulum generated during polymerization of the rubbery polymer, and a solution obtained by mixing 0.5 g of latex and 30 ml of distilled water is poured into a 1,000 ml flask and filled with distilled water to prepare a sample. , 10 ml of the sample is transferred to a quartz cell, and the average particle size of the rubbery polymer can be measured with 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 embodiments, 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 rubber-modified vinyl-based graft copolymer, and the monomer mixture (aromatic vinylic monomer and including the vinyl cyanide-based monomer) may be 30 to 80% by weight, for example, 40 to 75% by weight, based on 100% by weight of the entire rubber-modified vinyl-based graft copolymer. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance and appearance characteristics.
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 embodiments, the aromatic vinyl-based monomer may be graft-copolymerized with the rubbery polymer, and may include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, p-methylstyrene, p-t-butylstyrene, ethylstyrene, vinylxylene, Monochloro styrene, dichloro styrene, dibromo styrene, vinyl naphthalene, etc. can be illustrated. These may be used alone or in combination of two or more. The content of the aromatic vinyl-based 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 and impact resistance 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 specific embodiments, the vinyl cyanide-based monomer is copolymerizable with the aromatic vinyl-based monomer, such as acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, fumaronitrile, and the like. can be exemplified. These may be used alone or in combination of two or more. For example, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. can be used. The content of the vinyl cyanide-based 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 and mechanical properties.
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 for imparting processability and heat resistance, the content thereof 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 may 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 embodiment, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer is a copolymer (g-ABS) in which a styrene monomer, which is an aromatic vinyl compound, and an acrylonitrile monomer, which is a vinyl cyanide compound, are grafted onto a butadiene-based rubbery polymer (g-ABS), butyl acryl An acrylate-styrene-acrylonitrile graft copolymer (g-ASA), which is a copolymer in which a styrene monomer, which is an aromatic vinyl compound, and an acrylonitrile monomer, which is a vinyl cyanide compound, are grafted onto a rubbery latex polymer, can be exemplified. 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 embodiments, the rubber-modified vinyl-based graft copolymer (A1) may be included in an amount of 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 and molding processability.
(A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지(A2) Aromatic vinyl 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 embodiments, the aromatic vinyl-based copolymer resin may be obtained by mixing an aromatic vinyl-based monomer, a vinyl cyanide-based monomer, and the like, and then polymerizing them, and the polymerization is known polymerization such as emulsion polymerization, suspension polymerization, and bulk polymerization. method can be performed.
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 embodiments, the aromatic vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, p-methylstyrene, p-t-butylstyrene, ethylstyrene, vinylxylene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, and dibromostyrene. , vinyl naphthalene, etc. can be used. These may be applied alone or in combination of two or more. 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 entire aromatic vinyl-based copolymer resin. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, fluidity, appearance characteristics, and the like.
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-based monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, and fumaronitrile. These may be used alone or in combination of two or more. For example, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. can be used. The content of the vinyl cyanide-based monomer may be 10 to 80% by weight, for example, 20 to 70% by weight, based on 100% by weight of the entire aromatic vinyl-based copolymer resin. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance, fluidity, heat resistance, appearance, and the like.
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 embodiments, the aromatic vinyl-based copolymer resin may be polymerized by further including a monomer for imparting processability and heat resistance to the monomer mixture. Examples of the monomer for imparting processability and heat resistance include (meth)acrylic acid and N-substituted maleimide, but are not limited thereto. When using a monomer for imparting processability and heat resistance, the content thereof 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 may 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 embodiments, 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 thermoplastic resin composition may have excellent mechanical strength and molding processability.
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 embodiments, 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, appearance characteristics, and the like.
(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 is capable of improving the self-extinguishing properties of the thermoplastic resin composition, improving flame retardancy, etc., and the 1,4-cyclohexanedimethanol content of the total diol component is 20 to 100 mol% A 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 embodiments, the glycol-modified polyester resin is a dicarboxylic acid component including terephthalic acid and 20 to 100 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), for example, 35 to 100 mol% and 2 to 10 carbon atoms It can be prepared by polycondensation of a diol component containing 80 mol% or less of the alkylene glycol of 6, for example, 65 mol% or less. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy and impact resistance.
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 embodiments, 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-chlorophenol 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 embodiments, 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 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, flame retardancy of the thermoplastic resin composition may deteriorate, and if it exceeds 60 parts by weight, the thermoplastic resin There is a possibility that the impact resistance of the composition and the like may decrease.
(C) 인-질소계 난연제(C) phosphorus-nitrogen flame retardant
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-based flame retardant according to one embodiment of the present invention is applied to a rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin and a polyester resin together with titanium dioxide and an aliphatic sulfonic acid metal salt to facilitate char formation of the thermoplastic resin composition. And, as capable of greatly improving the flame retardancy of the thermoplastic resin composition to the level of 5VB, it 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 embodiments, the phosphorus-nitrogen-based 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 embodiments, the piperazine pyrophosphate, melamine pyrophosphate and melamine phosphate may be used without limitation piperazine pyrophosphate, melamine pyrophosphate and melamine phosphate 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 embodiments, 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; eg 30 to 40% by weight, and 3 to 15% by weight of the melamine phosphate; For example, it may include 5 to 10% by weight. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties thereof, and the like.
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 embodiments, the phosphorus-nitrogen-based 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-based flame retardant is less than 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl copolymer resin, there is a concern that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may be reduced, and if it exceeds 100 parts by weight, There is a possibility that the impact resistance and the like 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 a rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin and a polyester resin together with a phosphorus-nitrogen-based flame retardant and an aliphatic sulfonic acid metal salt, thereby improving mechanical properties such as impact resistance of the thermoplastic resin composition. It is possible to minimize the deterioration of physical properties and greatly improve the flame retardancy of the thermoplastic resin composition to the level of 5VB.
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 embodiments, the average particle diameter (D50) of the titanium dioxide may be 0.01 to 2 μm, for example, 0.05 to 0.7 μm. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance and flame retardancy. Here, the average particle diameter (D50) is a number average particle diameter measured by a particle size analyzer (Beckman Coulter Co., LS 13 320), and is a specific value as D50 (particle diameter 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 embodiments, 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. When the content of the titanium dioxide is less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the rubber-modified aromatic vinyl copolymer resin, there is a concern that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition may decrease, and when it exceeds 10 parts by weight, the thermoplastic resin composition There is a risk that the impact resistance of the
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 embodiments, the weight ratio (C:D) of the phosphorus-nitrogen-based 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 thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties thereof, and the like.
(E) 지방족 술폰산 금속염(E) aliphatic sulfonic acid metal salt
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 a rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin and a polyester resin together with a phosphorus-nitrogen-based flame retardant and titanium dioxide to reduce mechanical properties such as impact resistance of a thermoplastic resin composition. It can be minimized and greatly improve the flame retardancy of the thermoplastic resin composition to the level of 5VB, and can be represented by Formula 1 below.
[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 having 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 embodiments, the aliphatic sulfonic acid metal salt is 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, A metal salt of perfluorohexanesulfonic acid, a metal salt of perfluoroheptanesulfonic acid, and the like can be exemplified. You may use these in combination of 1 type or more. 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, etc. are especially 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 embodiments, the aliphatic sulfonic acid metal salt may have an average particle diameter of 100 to 400 μm, for example, 150 to 350 μm. Within the above range, the thermoplastic resin composition may have excellent impact resistance and flame retardancy.
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 embodiments, 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 of deterioration in flame retardancy of the thermoplastic resin composition, and if it exceeds 0.3 parts by weight, the thermoplastic resin There is a possibility that the impact resistance of the composition and the like 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 embodiments, the weight ratio (C:E) of the phosphorus-nitrogen-based 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 thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties thereof, and the like.
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 embodiments, 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 thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy, impact resistance, balance of physical properties thereof, and the like.
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 additive include impact modifiers, antioxidants, anti-drip agents, lubricants, release agents, nucleating agents, antistatic agents, stabilizers, pigments, dyes, mixtures thereof, and the like, but are not limited thereto. When using the additive, the content thereof 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 pellets obtained by mixing the components and melt-extruding them 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 retardance of V-0 or higher in a 1.5 mm thick injection-molded 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 one embodiment, the thermoplastic resin composition may have a flame retardance of 5VB or more in a 1.5 mm thick injection-molded 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 embodiments, the thermoplastic resin composition has a notched Izod impact strength of a 1/4 "thick specimen measured in accordance with ASTM D256 of 6 to 10 kgf cm / cm, for example 6.3 to 8 kgf cm / cm 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.A molded article according to the present invention is formed from the thermoplastic resin composition. The thermoplastic resin composition may be manufactured in the form of pellets, and the manufactured pellets may be manufactured into various molded articles (products) through various molding methods such as injection molding, extrusion molding, vacuum molding, and casting molding. Such a molding method is well known to those skilled in the art to which the present invention belongs. The molded article is eco-friendly because it does not use a halogen-based flame retardant, and is useful as an interior and exterior material for electrical and electronic products because it has excellent flame retardancy, impact resistance, and balance of physical properties thereof.
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 only for the purpose of explanation and should not be construed as limiting the present invention.
실시예Example
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.Hereinafter, specifications of each component used in 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 a rubber-modified vinyl-based graft copolymer and (A2) 55% by weight of an 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 type graft copolymer (g-ABS) prepared by graft copolymerizing styrene and acrylonitrile (weight ratio: 75/25) with 55 wt% of butadiene rubber having an average particle size of 0.3 μm was used.
(A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지(A2) Aromatic vinyl copolymer resin
스티렌 78 중량% 및 아크릴로니트릴 22 중량%가 중합된 SAN 수지(중량평균분자량: 125,000 g/mol)를 사용하였다.A SAN resin (weight average molecular weight: 125,000 g/mol) in which 78% by weight of styrene and 22% by weight of acrylonitrile were polymerized was used.
(B) 폴리에스테르 수지(B) polyester resin
1,4-시클로헥산디메탄올 변성 폴리에스테르 수지(제조사: SK Chemicals, 제품명: S2008)를 사용하였다.A 1,4-cyclohexanedimethanol-modified polyester resin (manufacturer: SK Chemicals, product name: S2008) was used.
(C) 인-질소계 난연제(C) phosphorus-nitrogen flame retardant
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); And 8% by weight of melamine phosphate (manufacturer: BASF, product name: Melapur® MP); a phosphorus-nitrogen-based flame retardant containing 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 salt
(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.After adding each of the above constituents in an amount as shown in Tables 1 and 2 below, pellets were prepared by extrusion at 210 °C. For extrusion, a twin-screw extruder with L/D = 44 and a diameter of 45 mm was used. After drying the pellets at 80 ° C for more than 4 hours, injection molding was performed in a 6 oz injection machine (molding temperature: 210 ° C, mold temperature: 60 ° C). Thus, specimens were prepared. The physical properties of the prepared 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 retardancy: The flame retardancy of the 1.5 mm thick injected specimen measured by the UL94 vertical test method was measured, and the 5VB flame retardancy of the 1.5 mm thick injected specimen measured by the UL94 5V burning test method was measured.
(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): In accordance with ASTM D256, the notched Izod impact strength of a 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, balance of physical properties thereof, and the like.
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 below the content range of the present invention (Comparative Example 1), it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition is lowered, and when applied in excess of the content range of the present invention (Comparative Example 2 ), it can be seen that the impact resistance of the thermoplastic resin composition is lowered. When the phosphorus-nitrogen-based 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 is lowered, and when applied in excess of the content range of the present invention ( In Comparative Example 4), it can be seen that the impact resistance of the thermoplastic resin composition is lowered. When titanium dioxide is applied below the content range of the present invention (Comparative Example 5), it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition is lowered, and when applied in excess of the content range of the present invention (Comparative Example 6), thermoplastic It can be seen that the impact resistance of the resin composition is lowered. In addition, when the aliphatic sulfonic acid metal salt is applied below the content range of the present invention (Comparative Example 7), it can be seen that the flame retardancy of the thermoplastic resin composition is lowered, and when applied in excess of the content range of the present invention (Comparative Example 8 ), it can be seen that the impact resistance of the thermoplastic resin composition is reduced, and when potassium salt (E2) of diphenyl sulfone-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 is lowered.
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 looked at mainly through embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a limiting sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will 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 a rubber-modified aromatic vinyl-based copolymer resin;
30 to 60 parts by weight of a 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 comprises a rubber-modified vinyl-based graft copolymer.
The thermoplastic resin composition according to claim 2, wherein the rubber-modified vinyl-based graft copolymer is obtained by graft polymerization of a rubbery polymer with 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 20 to 100 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol in the total diol component.
The thermoplastic according to claim 1, wherein the phosphorus-nitrogen-based 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 Formula 1 below:
[Formula 1]
In Formula 1, M is lithium (Li), sodium (Na) or potassium (K), and n is an integer having 1 to 10 carbon atoms.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the weight ratio of the phosphorus-nitrogen-based flame retardant and the titanium dioxide ranges from 1:0.02 to 1:0.1.
The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the phosphorus-nitrogen flame retardant and the aliphatic sulfonic acid metal salt have a weight ratio of 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 retardance of V-0 or more of a 1.5 mm thick injection-molded specimen measured by the UL94 vertical test method, and a flame retardance of a 1.5 mm thick injection-molded specimen measured by the UL94 5V burning test method A thermoplastic resin composition, characterized in that 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 of a 1/4″ thick specimen measured according to ASTM D256.
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