KR970005900B1 - 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

난연성 폴리프로필렌 수지 조성물
본 발명은 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 주로 폴리프로필렌 수지를 함유하며, 부식성 기체나 유독성 기체를 전혀 발생시키지 않고, 가공성이 우수하며, 기계적 강도가 안정되고, 난연성이 우수한 성형품을 제공해주는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
현재까지, 폴리프로필렌 수지는 이의 우수한 가공성, 내약품성, 내후성, 전기적 특성 및 기계적 강도때문에, 가전제품 분야 및 빌딩, 인테리어 장식, 자동차 부품 등의 분야에서 주로 사용되어 왔다.
본래, 폴리프로필렌 수지는 연소되기 쉬우나, 이의 사용분야가 확대됨에 따라, 폴리프로필렌 수지에 대해 난연제로서의 성능이 요구되고 있으며, 요구되는 성능 정도는 해마다 증가해왔다. 이러한 요구를 충족시키기 위해, 각종 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물이 제안되었다.
예를 들어, 일본국 공개특허공보 제92855/1978호, 제29350/1979호, 제77658/1979호, 제26956/1981호, 제87462/1982호 및 제110738/1985호에는 함수성 무기 화합물(예 : 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 황산바륨, 산화마그네슘, 안티몬의 산화물, 하이드로탈사이트 등)을 폴리프로필렌 수지에 가함으로써 제조된 조성물이 기재되어 있고; 일본국 특허 공보 제30739/1980호에는 용융 지수가 0.01 내지 2.0인 폴리에틸렌; 데카브로모디페닐 에테르(또는 도데카클로로 도데카하이드로메타노디벤조사이클로옥텐); 및 분말상탈크, 카올리나이트, 세리나이트, 실리카 및 규조토로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 무기 충진제를 프로필렌 수지에 가함으로써 제조된 조성물이 기재되어 있으며; 일본국 공개특허공보 제147050/1984호에는 암모늄 포스페이트(또는 인산 아민)와 1,3,5,-트리아진유도체의 올리고머(또는 중합체)를 폴리프로필렌 수지에 가함으로써 제조된 조성물이 기재되어 있다.
그러나, 함수성 무기 화합물(예 : 수산화 마그네슘)을 폴리프로필렌 수지에 가함으로써 제조되는 조성물에 있어서, 고난연성을 수득하기 위해서는 다량의 함수성 무기화합물을 폴리프로필렌 수지에 첨가해야 한다.
그 결과, 조성물의 성형성은 열화되고, 조성물을 성형시킴으로써 제조된 생성물은 기계적 강도가 약하다.
또한, 할로겐 화합물을 함유하는 조성물은 성형성이 그렇게 열악하지 않고 이러한 조성물의 성형품이 적합한 기계적 강도와 고수준의 난연성을 나타내기는 하지만, 이를 가공 및 연소시킬 경우, 부식성 기체와 유독성 기체가 발생된다는 단점이 있다.
위에서 언급한 일본국 공개특허공보 제147050/1984호에 기술된 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물은 성형성이 우수하고, 가공 및 연소시킬 경우, 부식성 기체와 유독성 기체가 소량으로 방출되며, 이러한 조성물의 성형품은 적합한 기계적 강도를 갖는다.
그러나, UL Subject 94(Underwriters Laboratories Incorportion)의 기기 부품용 플라스틱 물질의 가연도 시험에서 수직 연소시험에 상응하는 시험(이후에는 UL 94 수직 연소시험으로 명명된다)에 따라, 이러한 조성물의 난연성 등급은 고난연도가 요구되는 1/8in의 벽 두께에서는 V-O이고 1/32/in의 벽 두께에서는 V-2이다. 고난연도가 요구되는 UL 94 수직 연소시험중 5V 시험에 있어서, 위에서 언급된 조성물의 소적이 강하되며, 이러한 조성물의 용융되고 절단된 연소 조각이 강하된다[이후에는 이러한 소적 및 조각을 드립(drip)이라고 하며, 드립이 형성되는 특성을 드립 특성이라고 한다]. 따라서, 제시된 난연성 조성물로는 고난연도가 요구되는 UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/8in의 벽 두께에서 5V의 난연 수준을 거의 수득할 수 없다. 또한, 폴리프로필렌의 충격강도를 개선시키는데 통상적으로 사용될 수 있는 올레핀성 합성 고무 또는 탄성 중합체를 이러한 종류의 조성물에 가할지라도, 아이조드 충격강도 등의 충격 특성은 거의 개선되지 않는다.
본 발명의 목적은 고난연성, 즉 UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/32in의 벽 두께에서 난연도가 V-O이고, 가공 및 연소시 부식성 기체 또는 유독성 기체를 전혀 발생 시키지 않으며, 성형성이 우수하고, 기계적 강도가 우수한 성형품을 제공하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/8in의 벽 두께에서 난연도가 5V이고, 가공 및 연소시 부식성 기체 또는 유독성 기체를 발생시키지 않으며, 성형성이 우수하고, 기계적 강도가 큰 성형품을 제공하며, 충격강도가 우수한 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는것이다.
본 발명의 제1양태는
(a) 폴리에틸렌 수지 5 내지 25중량%,
(b) 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트 12 내지 25중량%,
(c) 하기 일반식(Ⅰ)의 1,3,5-트리아진 유도체 5 내지 10중량% 및
(d) 폴리프로필렌 수지 잔여량을 포함하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다[여기서, 성분(A) 내지 (D)의 총량은 100중량%이다] :
Figure kpo00001
상기식에서, X는 모폴리노 그룹 또는 피페리디노 그룹이고; Y는 피페라진의 2가 그룹이며; n은 2 내지 50의 정수이다.
본 발명의 제2양태는
(A) 폴리에틸렌 수지 5 내지 30중량%,
(B) 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트 12 내지 25중량%,
(C) 하기 일반식(Ⅰ)의 1,3,5-트리아진 유도체 5 내지 10중량%,
(E) 하기 일반식 (Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 및 (Ⅴ)의 화합물중에서 선택된 티오포스파이트 0.05 내지 중량 5중량%,
(F) 가교결합체 1 내지 15중량% 및
(D) 폴리프로필렌 수지 잔여량을 포함하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다[여기서, 성분(A) 내지 (F)의 총량은 100중량%이다] :
Figure kpo00002
상기 일반식(Ⅰ)에서, X는 모폴리노 그룹 또는 피페리디노 그룹이고; Y는 피페라진의 2가 그룹이며; n은 2 내지 50의 정수이고; 상기 일반식 (Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 및 (Ⅴ)에서, R1은 탄소수 6이상의 알킬 그룹, 사이클로 알킬 그룹 또는 아릴 그룹이며; R2는 -SR2' 또는 -R2'이고; R3는 -SR3' 또는 -R3'이며; R2' 및 R3'은 동일하거나 상이하고, 각각 알킬 그룹, 사이클로알킬 그룹 또는 아릴 그룹이며; X는 일반식 -(CH2)n-, -(CH2)n-O-(CH2)m- 또는
Figure kpo00003
의 그룹이고; n, m 및 ℓ은 동일하거나 상이한 정수이다.
본 발명의 제3양태는 위에서 언급한 성분(A), (B), (C), (D), (E) 및 (F)에 성분 (G)인 올레핀성 합성 고무 또는 탄성중합체를 추가로 5 내지 30중량% 포함하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다[여기서, 폴리프로필렌 수지의 양은 일북 성분 (G)의 양으로 대체된다].
본 발명에 사용되는 폴리프로필렌 수지의 예에는 결정성 프로필렌 단독중합체; 프로필렌이 70중량% 이상이고 나머지는 에틸렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 헵텐-1, 옥텐-1 및 데켄-1로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 화합물인 결정성 프로필렌 공중합체; 및 이들 각각의 둘 이상의 혼합물이 포함된다. 특히, 결정성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체가 바람직하다.
본 발명에 있어서, 고밀도, 중밀도 및 저밀도 폴리에틸렌이 모두 폴리에틸렌 수지로서 사용될 수 있으나, 강성이 우수한 성형품을 수득할 수 있도록 고밀도의 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1양태의 조성물에 있어서, 당해 조성물에 대한 폴리에틸렌 수지의 배합비는 5 내지 25중량%, 바람직하게는 7 내지 20중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 20중량%의 범위이다. 폴리에틸렌 수지의 배합비가 5중량% 미만일 경우, UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/32in의 벽 두께에서 V-O의 난연도가 달성될 수 없으며, 또한 폴리에틸렌 수지의 배합비가 25중량% 이상일 경우에도, 1/32in의 벽두께에서 V-O의 난연도가 수득될 수 없다.
본 발명의 제2 및 제3양태에 있어서, 당해 조성물에 대한 폴리에틸렌 수지의 배합비는 5내지 30중량%, 바람직하게는 7 내지 20중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 20중량%의 범위이다. 폴리에틸렌 수지의 배합비가 5중량% 미만일 경우, UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/8in의 벽 두께에서 5V의 난연도가 달성될 수 없으며, 또한 폴리에틸렌 수지의 배합비가 30중량% 이상일 경우에도, 1/8in의 벽 두께에서 5V의 난연도가 달성될 수 없다.
본 발명에서 사용되는 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트로서는 통상적인 시판품을 직접 사용할 수 있다. 이러한 시판용 폴리암모늄 포스페이트의 한 예로는 SUMISAFE P(Sumitomo Chemical Co., Ltd. 제조)이 있다.
본 발명의 제1양태에 있어서, 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트는 조성물에 대해 12 내지 25중량%의 배합비로 사용한다. 이 화합물의 배합비가 12중량% 미만일 경우, UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/32in의 벽 두께에서 난연도가 V-O인 조성물을 수득할 수 없고, 또한 배합비가 25중량% 이상일 경우에도, 난연도는 더 이상 개선되지 않으며 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트의 기능으로 인해 조성물의 흡습성이 바람직하지 않게 증가한다.
본 발명의 제2 및 제3양태에 있어서, 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트는 조성물에 대해 12 내지 25중량%의 배합비로 사용한다. 이 화합물의 배합비가 12중량% 미만일 경우, UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/8in의 벽 두께에서 난연도가 5V인 조성물을 수득할 수 없고, 또한 배합비가 25중량% 이상일 경우에도, 난연도는 더 이상 개선되지 않으며 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트의 가능으로 인해 조성물의 흡습성이 바람직하지 않게 증가한다.
본 발명에서 사용되는 1,3,5-트리아진 유도체의 예로는 2-피페라지닐렌-4-모폴리노-1,3,5-트리아진의 올리고머 또는 중합체와 2-피페라지닐렌-4-피페리디노-1,3,5-트리아진의 올리고머 또는 중합체가 있다.
본 발명의 제1양태의 조성물에 있어서, 1,3,5-트리아진 유도체의 배합비는 조성물에 대해 5 내지 10중량%의 범위이다. 이러한 유도체의 배합비가 5중량% 미만일 경우, UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/32in의 벽 두께에서 V-O의 고난연도가 달성될 수 없고, 또한 배합비가 10중량% 이상일 경우에도 난연도는 더이상 개선될 수 없다.
본 발명의 제2 및 제3양태의 조성물에 있어서, 1,3,5-트리아진 유도체의 배합비는 조성물에 대해 5 내지 10중량%의 범위이다. 배합비가 5중량% 미만일 경우, UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/8in의 벽 두께에서 5V의 고난연도가 달성될 수 없고, 또한 배합비가 10중량% 이상일 경우에도 난연도를 더 이상 개선시킬 수 없다.
1,3,5-트리아진 유도체 중의 하나인, 위에서 언급한 2-피페라지닐렌-4-모폴리노-1,3,5-트리아진의 올리고머 또는 중합체는, 예를 들어, 등몰량의 2,6-디할로-4모폴리노-1,3,5-트리아진(예 : 2,6-디클로로-4-모폴리노-1,3,5-트리아진 또는 2,6-디브로모-4-모폴리노-1,3,5-트리아진)과 피페라진을 유기 또는 무기 염기(예 : 트리에틸아민, 트리부틸아민, 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 탄산나트륨)의 존재하에 불활성 용매(예 : 크실렌)중에서 가열하면서, 또는 바람직하게는 불활성 용매의 비점에서 반응시킨 후, 반응 혼합물을 여과하여 분리시키고, 이로부터 부산물의 염을 제거한 다음, 반응 혼합물을 비등수로 세척하고, 이어서 건조시켜 목적하는 화합물을 수득하는 방법에 따라 제조할 수 있다.
또한, 위에서 언급한 2-피페라지닐렌-4-피페리디노-1,3,5-트리아진의 올리고머 또는 중합체는, 예를들어 등몰량의 2,6-디할로-4-피페리디노-1,3,5-트리아진(예 : 2,6-디클로로-4-피페리디노-1,3,5-트리아진 또는 2,6-디브로모-4-피페리디노-1,3,5-트리아진)과 피페라진을 유기 또는 무기 염기(예 : 트리에틸아민, 트리부틸아민, 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 탄산나트륨)의 존재하에 불활성 용매(예 : 트리이소프로필벤젠)중에서 가열하면서, 또는 바람직하게는 불활성 용매의 비점에서 반응시킨 후, 반응 혼합물을 여과하여 분리시키고, 이로부터 부산물의 염을 제거한 다음, 반응 혼합물을 비듐수로 세척하고, 이어서 건조시켜 목적하는 화합물을 수득하는 방법에 따라 제조할 수 있다.
본 발명의 제2 및 제3양태에 사용된 가교결합제의 예에는 다관능성 단량체, 옥시메니트로소 화합물 및 말레이미드 화합물이 포함된다. 가교결합체의 전형적인 예에는 트리알릴이소시아누레이트, (디)에틸렌 글로콜 디 (메트)아크렐레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올에틸렌 트리아크릴레이트, 팬타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디비닐벤젠, 디알릴 프탈레이트, 디비닐피리딘, 퀴논디옥심, 벤조퀴는 디옥심, p-니트로소페놀 및 N,N'-m-페닐렌 비스말레이미드가 포함된다. 이러한 화합물 중에서, 다관응성 (메트)아크릴레이트[예 : 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트]가 바람직하다.
가교결합제의 배합비는 1 내지 15중량%, 바람직하게는 1 내지 7중량%의 범위이다. 가교결합제의 배합비가 1중량% 미만일 경우, 연소시 드립 방지효과는 거의 수득될 수 없고, 또한 배합비가 15중량% 이상일 경우에도 드립 방지효과는 더 이상 개선될 수 없는데, 이는 무의미하고 비경제적이다.
본 발명의 제2 및 제3양태에서 사용되는 일반식 (Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 및 (Ⅴ)의 티오포스파이트의 예에는 트리라우릴 트리티오포스파이트, 트리데실 트리티오포스파이트, 트리벤질 트리티오포스파이트, 트리사이클로헥실 트리티오 포스파이트, 트리 (2-에틸헥실) 트리티오포스파이트, 트리나프틸 트리티오포스파이트, 디페닐데실 트리티오포스파이트, 디페닐라우릴 트리티오포스파이트, 테트라라우릴-4-옥사부틸렌-1,7-테트라티오포스파이트, 테트라키스(머캅토라우릴)-1,6-디머캅토헥실렌 디포스파이트, 펜타키스(머캅토라우릴)비스(1,6-헥실렌-디머캅토) 트리티오포스파이트, 테트라키스(머캅토라우릴)-2,9-디머캅토-p-메틸렌 디포스 파이트, 비스(머캅토라우릴)-1,6-디머캅토헥실렌-비스(벤젠 포스포나이트), 데트라키스(머캅토라우릴)-2,9-디머캅토-p-메틸렌 디포스파이트, 디옥틸디티오팬타에리트리톨 디포스파이트, 디라우릴 디티오펜타에리트리톨 디포스파이트, 페닐라우릴디티오펜타 에리트리톨 디포스파이트 및 이들의 둘 이상의 혼합물이 포함된다.
티오포스파이트 배합비는 0.05 내지 5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 2중량%의 범위이다. 티오포스파이트의 배합비가 0.05중량% 미만일 경우, 드립 방지효과는 충분하지 못하고, 또한 배합비가 5중량% 이상일 경우에도, 드립 방지효과는 더 이상 개선될 수 없는데, 이는 무의미하고 비경제적이다.
본 발명의 제3양태에서 사용된 올레핀성 합성고무 또는 탄성중합체의 예에는 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 에틸렌-1-부텐 고무, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 및 폴리올레핀 열가소성 탄성중합체가 포함된다. 이러한 화합물중에서, 에틸렌-프로필렌 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무가 충격강도의 증진 측면에서 바람직하다.
조성물에 대한 올레핀성 합성 고무 또는 탄성 중합체의 배합비는 5 내지 30중량%, 바람직하게는 7 내지 20중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 20중량%의 범위이다. 이러한 배합비가 5중량% 미만일 경우, 충격강도의 증진효과는 충분하지 못하고, 또한 배합비가 30중량% 이상일 경우에도, 폴리프로필렌 고유의 우수한 기계적 강도 및 내열성이 바람직하지 않게 손상된다.
폴리프로필렌 수지에 통상적으로 사용될 수 있는 각종 첨가제를 본 발명의 조성물에 가할 수 있다. 이러한 첨가제의 예에는 산화방지제, 대전 방지제, 윤활제 및 안료가 포함된다.
본 발명의 제1양태의 난연성 폴리프로필렌 수지의 조성물은, 예를 들어, 다음 방법에 따라서 제조할 수 있다 :
즉, 예정량의 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트, 일반식(Ⅰ)의 1,3,5-트리아진 유도체 및 각종 첨가제를 혼합기[예 : 휀쉘(Henschel) 혼합기(상표명), 혼합기 또는 팀블러 혼합기]에 넣은 후, 1 내지 10분 동안 교반 및 혼합하고, 생성된 혼합물을 170 내지 220℃의 용융 혼련온도에서 분쇄기 또는 압출기를 사용하여 용융 및 혼련시킨 다음, 펠릿화하여 목적하는 생성물을 수득한다.
본 발명의 제2 및 제3양태 각각의 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물은, 예를 들어, 다음 방법에 따라서 제조할 수 있다 :
즉, 예정량의 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 또는 폴리에틸렌 수지 및 올레핀성 합성 고무 또는 탄성중합체, 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트, 일반식(Ⅰ)의 1,3,5-트리아진 유도체, 가교 결합체, 일반식 (Ⅱ),(Ⅲ),(Ⅳ) 및 (Ⅴ)의 화합물 중에서 선택된 피오포스파이트 및 각종 첨가제를 혼합기[예 : 휀쉘 혼합기(상표명), 슈퍼 혼합기 또는 팀블러 혼합기]에 넣은 후, 1 내지 10분 동안 교반 및 혼합하고, 생성된 혼합물을 170 내지 220℃의 용융 혼련온도에서 분쇄기 또는 압출기를 사용하여 용융 및 혼련시킨 다음, 펠릿화하여 목적하는 생성물을 수득한다.
본 발명은 고난연성, 즉 UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/32in의 벽 두께에서 난연도가 V-O이고, 가공 및 연소시 부식성 기체 또는 유독성 기체를 발생시키지 않으며, 성형성이 우수하고, 기계적 강도가 우수한 성형품을 제공해 주는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 UL 94 수직 연소시험에 있어서 1/8in의 벽 두께에서 난연도가 5V이고, 가공 및 연소시부식성 기체 또는 유독성 기체를 발생시키지 않으며, 성형성이 우수하고, 기계적 강도가 큰 성형품을 제공하며 충격강도가 우수한 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
[실시예]
이제, 본 발명은 하기 실시예 및 비교 실시예를 참조로 하여 상세히 기술할 것이나, 이러한 실시예로 제한시키는 것은 아니다. 본 실시예 및 비교실시예에 있어서, 몇몇 성능은 다음의 방법으로 평가한다. :
(1) 난연도
UL Subject 94(Underwriters Laboratories Incorporation)의 기기 부품용 플라스틱 물질의 가연도 시험에서 수직 연소시험(여기서, 표본의 벽 두께는 1/32in이다)과 재료 94-5V 등급용 수직 연소시험의 A방법(여기서, 표본의 벽 두께는 1/8in 이다)에 따라 평가한다.
(2) 굽힘 탄성율
굽힘 탄성율은 JIS K 7203에 따라서 평가한다.
(3) 아이조드 충격강도
아이조드 충격강도는 JIS K 7110에 따라서 평가한다
실시예 1 및 비교 실시예 1
폴리프로필렌 수지로서 에틸렌 함량이 8.5중량%이고 용융유량(2.16㎏의 하중이 적용되었을 경우, 230℃의 온도에서 10분동안 용융된 수지의 방출량)이 20g/10분인 결정성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 6.3㎏, 폴리에틸렌 수지로서 용융유량(2.16㎏이 하중이 적용되었을 경우, 190℃의 온도에서 10분동안 용융된 수지의 방출량)가 6.5g/10분인 에틸렌 단독중합체[Chissopolyethy (상표명) M680; Chisso Co. Ltd 제조] 700g, 폴리암모늄 포스페이트[SUMISAFE P(상표명); Sumitomo Chemical Co., Ltd 제조] 2.1㎏, 1,3,5-트리아진 유도체로서 2-피페라지닐렌-4-모폴리노-1,3,5-트리아진 중합체(n은 11이고, 분자량은 약 2,770이다) 800g 및 첨가제로서 2,6-디-3급-부틸-p-크레졸 15g, 디-미리스틸-β, β-티오디프로피오네이트 20g 및 칼슘 스테아레이트 10g을 헨쉘 혼합기에 넣은 후, 3분 동안 교반 및 혼합시킨다. 그 후, 생성된 혼합물을 200℃의 용융 혼련온도에서 구경이 45mm인 압출기를 사용하여 용융, 혼련 및 압출시켜 펠릿을 형성한다.
또한, 비교 실시예 1에서는 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 성분을 실시예 1에서와 동일한 배합비로 휀셀 혼합기(상표명)에 넣은 후, 실시예 1에서와 같이 교반/혼합 및 용융/혼련/압출 공정을 수행하여 펠릿을 수득한다.
이어서, 본 실시예 및 비교 실시예에서 수득된 펠릿을 100℃의 온도에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대 온도가 220℃인 사출 성형기를 사용하여 펠릿으로부터 난연도 시험용, 굽힘 탄성율 시험용 및 아이조드 충격강도 시험용 표본을 성형시킨다. 그 후, 표본을 난면도, 굽힘 탄성율 및 아이조드 충격강도를 측정하는데 사용한다. 결과를 표1에 나타내었다.
[실시예 2 내지 4 및 비교실시예 2 내지 4]
폴리프로필렌 수지와 폴리에틸렌 수지를 표1에 나타낸 배합비로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 성분을 실시예 1에서와 동일한 비율로 휀쉘 혼합기(상표명)에 넣은 다음, 실시예 1에서와 같이 교반/혼합 및 용융/혼련/압출시켜 펠릿을 수득하다.
또한,비교 실시예 2 내지 4에 있어서, 폴리에틸렌 수지, 폴리암모늄 포스페이트, 1,3,5-트리아진 유도체 및 폴리프로필렌 수지를 표1에 나타낸 배합비로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 성분을 실시예 1에서와 같이 교반/혼합 및 용융/혼련/압출시켜 펠릿을 수득한다.
그 후, 이러한 실시예 및 비교 실시예에서 수득된 펠릿으로부터 난연도를 측정용 표본을 실시예 1에서 수득된 펠릿으로부터 난연도 측정용 표본을 실시예 1에서와 동일한 방법에 의해 제조한 다음, 난연도를 평가한다. 결과를 표1에 나타내었다.
[실시예 5]
1,3,5-트리아진 유도체로서 2-피레라지닐렌-4-피페리디노-1,3,5-트리아진 중합체(n은 11이고, 분자량은 약 2,800이다)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 성분을 실시예 1에서와 동일한 배합비로 휀쉘 혼합기(상표명)에 넣은 다음, 교반/혼합 및 용융/혼련/압출시켜 펠릿을 수득한다. 이렇게 수득된 펠릿으로부터 실시예 1에서와 동일한 방법으로 난연도 평가용 표본을 제조한 다음, 난연도를 평가한다. 결과를 표1에 나타내었다.
[실시예 6 및 비교 실시예 5 및 6]
폴리프로필렌 수지로서 에틸렌 함량이 8.5중량%이고 용융유량(2.16㎏의 하중이 적용되었을 경우, 230℃의 온도에서 10분동안 용융된 수지의 방출량)이 20g/10분인 결정성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 51중량%, 성분(A)의 폴리에틸렌 수지로서 용융유량(2.16㎏이 하중이 적용되었을 경우, 190℃의 온도에서 10분동안 용융된 수지의 방출량)가 6.5g/10분인 에틸렌 단독중합체[Chissopolyethy (상표명) M680; Chisso Co. Ltd 제조] 15중량%, 성분(B)로서 폴리암모늄 포스페이트[SUMISAFE P(상표명); Sumitomo Chemical Co., Ltd 제조] 21중량%, 성분(C)의 1,3,5-트리아진 유도체로서 2-피페라지닐렌-4-모폴리노-1,3,5-트리아진 중합체(n은 11이고, 분자량은 약 2,770이다) 8중량%, 성분(F)의 가교결합제로서 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 3중량%, 성분(E)의 티오포스파이트로서 트리라우릴 트리티오포스파이트 0.5중량% 및 첨가제로서 2,6-디-3급-부틸-p-크레졸 0.15중량%, 디-미리스틸-β, β-티오디프로피오네이트 0.2중량% 및 칼슘 스테아레이트 0.1중량%을 헨쉘 혼합기(상표명)에 넣은 다음, 3분 동안 교반 및 혼합시킨다. 그 후, 생성된 혼합물을 200℃의 용융 혼련온도에서 구경이 45mm인 압출기를 사용하여 용융, 혼련 및 압출시켜 펠릿을 형성한다.
또한, 비교 실시예 5에서는 폴리에틸렌 수지를 사용하지 않는다는 것과 비교실시예 6에서는 성분(F)의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트와 성분(E)의 트리라우릴티오포스파이트 모두를 사용하지 않는다는 것을 제외하고는 실시예 6에서와 동일한 성분을 실시예 6에서와 동일한 배합비로 휀쉘 혼합기에 넣은 다음, 실시예 6에서와 같이 교반/혼합 및 용융/혼련/압출시켜 펠릿을 수득한다.
그후, 이들 실시예 및 비교 실시예에서 수득된 펠릿을 100℃의 온도에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대 온도가 220℃인 사출 성형기를 사용하여 펠릿으로부터 난연도 시험용, 굽힘 탄성율 시험용 및 아이조드 충격강도 시험용 표본을 성형시킨다. 이어서, 이 표본을 사용하여 난면도, 굽힘 탄성율 및 아이조드 충격강도를 측정한다. 결과를 표2에 나타내었다.
[실시예 7 내지 10 및 비교실시예 7 내지 8]
폴리프로필렌 수지와 폴리에틸렌 수지, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 트리라우릴 트리티오포스파이트를 표2에 나타낸 배합비로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 6에서와 동일한 성분을 실시예 6에서와 동일한 비율로 휀쉘 혼합기(상표명)에 넣은 다음, 실시예 6에서와 같이 교반/혼합 및 용융/혼련/압출시켜 펠릿을 수득한다.
그 후, 이들 실시예 및 비교 실시예에서 수득된 펠릿으로부터 난연도 평가용 표본을 실시예 6에서와 동일한 방법으로 제조한 다음, 난연도를 평가한다. 결과를 표2에 나타내었다.
[실시예 11]
성분(C)의 1,3,5-트리아진 유도체로서 2-피페라지닐렌-4-피페리디노-1,3,5-트리아진 중합체(n은 11이고, 분자량은 약 2,800이다)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 6에서와 동일한 성분을 실시예 6에서와 동일한 배합비로 휄쉘 혼합기(상표명)에 넣은 다음, 실시예 6에서와 같이 교반/혼합 및 용융/혼련/압출시켜 펠릿을 수득한다. 이렇게 수득된 펠릿으로부터 실시예 6에서와 동일한 방법으로 난연도를 평가용 표본을 제조한 다음, 난연도를 평가한다. 결과를 표2에 나타내었다.
[실시예 12 내지 14 및 비교실시예 9 내지 17]
성분(D)의 폴리프로필렌 수지로서 에틸렌 함량이 8.5중량%이고 용융유량 20g/10분인 결정성 에틸렌-프로필렌 블럭 공중합체, 성분(A)의 폴리에틸렌 수지로서 용융유량이 6.5g/10분인 에틸렌 단독중합체[Chissopolyethy (상표명) M680; Chisso Co. Ltd 제조], 성분(G)의 올레판성 합성 고무 또는 탄성중합체로서 에틸렌-프로필렌 고무[JSR EP(상표명) 02P : Japan Synthetic Rubber Co., Ltd 제조], 성분(F)로서 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 성분(E)로서 트리라우릴 트리티오포스파이트를 표3에 나타낸 비율로 휀쉘 혼합기(상표명)에 넣는다. 또한 여기에 성분(B)로서 폴리암모늄 포스페이트[SUMISAFE P(상표명); Sumitomo Chemical Co., Ltd 제조] 21중량%, 성분(C)의 1,3,5-트리아진 유도체로서 2-피페라지닐렌-4-모폴리노-1,3,5-트리아진 중합체(n은 11이고, 분자량은 약 2,770이다) 8중량%, 및 첨가제로서 2,6-디-3급-부틸-p-크레졸 0.15중량%, 디-미리스틸-β, β-티오디프로피오네이트 0.2중량% 및 칼슘 스테아레이트 0.1중량%를 가한 후, 3분동안 교반 및 혼합시킨다. 그 후, 생성된 혼합물을 200℃의 용융 혼련온도에서 구경이 45mm인 압출기를 사용하여 용융, 혼련 및 압출시켜 펠릿을 형성한다.
각각의 실시예 및 비교 실시예에서 수득된 펠릿을 100℃의 온도에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대 온도가 220℃인 사출 성형기를 사용하여 펠릿으로부터 난연도 시험용 및 아이조드 충격강도 시험용 표본을 성형시킨다. 이 표본을 사용하여 난면도 및 아이조드 충격강도를 측정한다. 결과를 표3에 나타내었다.
Figure kpo00004
성분(A) : 폴리에틸렌 수지 (Chisso Co., Ltd.; M680; 용융지수=6.5g/10분)
성분(B) : 폴리암모늄 포스페이트
성분(C) : 1,3,5-트리아진 유도체
C1은 2-피페라지닐렌-4-모폴리노-1,3,5-트리아진의 중합체(n=11)이다.
C2은 2-피페라지닐렌-4-피페리디노-1,3,5-트리아진의 중합체(n=11)이다.
성분(D) : 폴리에틸렌 수지로서 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체(에틸렌 함량=8.5중량%; 용융유량=20g/10분)
* 1 : 표본을 연소시켜서 난연성을 평가하지 않음
Figure kpo00005
성분(A) : 폴리에틸렌 수지 (Chisso Co., Ltd.; M680; 용융지수=6.5g/10분)
성분(B) : 폴리암모늄 포스페이트
성분(C) : 1,3,5-트리아진 유도체
C1은 2-피페라지닐렌-4-모폴리노-1,3,5-트리아진의 중합체(n=11)이다.
C2은 2-피페라지닐렌-4-피페리디노-1,3,5-트리아진의 중합체(n=11)이다.
성분(F) : 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트
성분(E) : 트리라우릴트리티오포스파이트
성분(D) : 폴리에틸렌 수지로서 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체(에틸렌 함량=8.5중량%; 용융유량=20g/10분)
Figure kpo00006
* 1 : 난연도가 5V의 순위 아래로 떨어지지 않음.
Figure kpo00007
성분(G) : 에틸렌-프로필렌 고무(EP 02P; Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.)
* 1 : 난연도가 5V의 순위 아래로 떨어지지 않음.

Claims (6)

  1. (A) 폴리에틸렌 수지 5 내지 25중량%, (B) 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트 12 내지 25중량%, (C) 하기 일반식(Ⅰ)의 1,3,5-트리아진 유도체 5 내지 10중량% 및 (D) 폴리프로필렌 수지 잔여량을 포함하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물[여기서, 성분(A) 내지 (D)의 총량은 100중량%이다] :
    Figure kpo00008
    상기식에서, X는 모폴리노 그룹 또는 피페리디노 그룹이고; Y는 피페라진의 2가 그룹이며;n은 2 내지 50의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 폴리프로필렌 수지가, 결정성 프로필렌 단독중합체; 주성분이 프로필렌이고, 나머지는 에틸렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 헵텐-1, 옥텐-1 및 데켄-1로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 혼합물인 결정성 프로필렌 공중합체; 또는 이들 각각의 둘 이상의 혼합물인 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. (A) 폴리에틸렌 수시 5 내지 30중량%, (B) 폴리암모늄 포스페이트 또는 멜라민 수지에 의해 개질된 폴리암모늄 포스페이트 12 내지 25중량%, (C) 하기 일반식 (Ⅰ)의 1,3,5-트리아진 유도체 5 내지 10중량%, (E) 하기 일반식 (Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ) 및 (Ⅴ)의 화합물중에서 선택된 티오포스파이트 0.05 내지 5중량%, (F) 가교결합체 1 내지 15중량% 및 (D) 폴리프로필렌 수지 잔여량을 포함하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물[여기서, 성분(A) 내지 (F)의 총량은 100중량%이다].
    Figure kpo00009
    상기 일반식(Ⅰ)에서, X는 모폴리노 그룹 또는 피페리디노 그룹이고; Y는 피페라진의 2가 그룹이며; n은 2 내지 50의 정수이고; 상기 일반식 (Ⅱ),(Ⅲ),(Ⅳ) 및 (Ⅴ)에서, R1은 탄소수 6이상의 알킬 그룹, 사이클로알킬 그룹 또는 아릴 그룹이며; R2는 -SR2' 또는 -R2'이고; R3는 -SR3' 또는 -R3'이며; R2' 및 R3'은 동일하거나 상이하고, 각각 알킬 그룹, 사이클로알킬 그룹 또는 아릴 그룹이며; X는 일반식 -(CH2)n-, -(CH2)n-O-(CH2)m- 또는
    Figure kpo00010
    의 그룹이고; n,m 및 ℓ은 동일하거나 상이하며 2 내지 6의 정수이다.
  4. 제3항에 따르는 성분(A),(B),(C),(D),(E) 및 (F)에 성분 (G)인 올레핀성 합성 고무 또는 탄성중합체 추가로 5 내지 30중량% 포함[여기서, 당해 폴리프로필렌 수지의 양은 일부가 성분(G)의 양으로 대체된다]하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 폴리프로필렌 수지가 결정성 프로필렌 단독중합체; 프로필렌이 70중량% 이상이고 나머지는 에틸렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 헵텐-1, 옥텐-1 및 데켄-1로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 화합물인 결정성 프로필렌 공중합체; 또는 이들 각각의 둘 이상의 혼합물인 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 폴리프로필렌 수지가 결정성 프로필렌 단독중합체;프로필렌이 70중량% 이상이고 나머지는 에틸렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1. 4-메틸펜텐-1, 헵텐-1, 옥텐-1 및 데켄-1로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 화합물인 결정성 프로필렌 공중합체; 또는 이들 각각의 둘 이상의 혼합물인 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물.
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