KR102342103B1 - Flame retardant resin composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공액 디엔계 중합체, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 그라프트 공중합체; 할로겐계 유기 화합물; 및 할로겐계 금속 화합물을 포함하는 난연 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a graft copolymer comprising a conjugated diene-based polymer, an aromatic vinyl-based monomer-derived unit and a vinyl cyan-based monomer-derived unit; halogen-based organic compounds; And it relates to a flame-retardant resin composition comprising a halogen-based metal compound.
Description
본 발명은 난연 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 할로겐계 금속 화합물을 포함하는 난연 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a flame-retardant resin composition, and more particularly, to a flame-retardant resin composition comprising a halogen-based metal compound.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(이하, ‘ABS 공중합체’라 함)는 가공성이 양호하고 물성, 특히 충격강도가 뛰어나며 외관이 우수하여 일상 생활용품으로부터 자동차 내장재, 사무기기, 디스플레이와 같은 전기전자 제품 등 다양한 용도로 많이 사용되고 있다. 그러나 ABS 공중합체가 컴퓨터, 팩스 등과 같이 열을 발산하거나 고전압 제품에 사용될 때에는 연소될 수 있다는 단점을 갖고 있다. 따라서 ABS 공중합체에 난연성을 부여하는 방법들이 개발되어 왔다.The acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (hereinafter referred to as 'ABS copolymer') has good processability, excellent physical properties, especially impact strength, and excellent appearance. It is widely used for various purposes such as electronic products. However, the ABS copolymer has a disadvantage in that it can be burned when heat is generated or used in high-voltage products such as computers and fax machines. Therefore, methods for imparting flame retardancy to the ABS copolymer have been developed.
ABS 공중합체에 난연성을 부여하기 위해 난연제를 투입하는 방법이 있다. 난연제로는 통상 할로겐계와 비할로겐계로 나누어지며 할로겐계를 대표하는 난연제로 브롬계가 있다. 브롬계 난연제는 박막에서도 난연성이 우수하며 난연 보조제인 삼산화 안티몬과 혼합 사용시, 소량 투입하여도 난연 효과가 우수한 장점이 있다. There is a method of injecting a flame retardant in order to impart flame retardancy to the ABS copolymer. Flame retardants are usually divided into halogen-based and non-halogen-based, and bromine-based flame retardants are representative of halogen-based flame retardants. Bromine-based flame retardants have excellent flame retardancy even in thin films, and when mixed with antimony trioxide, a flame retardant auxiliary, have excellent flame retardant effects even when a small amount is added.
하지만, 삼산화 안티몬의 높은 성능에도 불구하고, 발암의심 물질이므로 대체해야만 하고, 삼산화 안티몬을 사용하지 않을 경우, 브롬계 난연제를 과량 투입해야 하므로, 난연성 외에 ABS 공중합체의 다른 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.However, despite the high performance of antimony trioxide, it must be replaced as it is a suspected carcinogen, and if antimony trioxide is not used, an excessive amount of brominated flame retardant must be added. can
본 발명의 목적은 인체에 무해하면서 우수한 난연성을 구현할 수 있는 난연 수지 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a flame-retardant resin composition that is harmless to the human body and can implement excellent flame retardancy.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 공액 디엔계 중합체, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 그라프트 공중합체; 할로겐계 유기 화합물; 및 할로겐계 금속 화합물을 포함하는 난연 수지 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a graft copolymer comprising a conjugated diene-based polymer, an aromatic vinyl-based monomer-derived unit and a vinyl cyan-based monomer-derived unit; halogen-based organic compounds; And it provides a flame-retardant resin composition comprising a halogen-based metal compound.
본 발명에 따른 난연 수지 조성물은 할로겐화 금속을 포함함으로써, 인체에 무해하고, 삼산화 안티몬을 포함하는 난연 수지 조성물과 동등 수준인 우수한 난연성을 구현할 수 있다. Since the flame-retardant resin composition according to the present invention contains a metal halide, it is harmless to the human body and can achieve excellent flame retardancy equivalent to that of the flame-retardant resin composition containing antimony trioxide.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to help the understanding of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명에서 평균입경은 입자의 입경 분포 곡선에 있어서, 체적 누적량의 50% 이상에 해당하는 입경으로 정의할 수 있다.In the present invention, the average particle size may be defined as a particle size corresponding to 50% or more of the cumulative volume in the particle size distribution curve of the particles.
본 발명에서 공액 디엔계 중합체의 평균 입경은 그라프트 공중합체 일정량을 용매에 용해시킨 후, 측정할 수 있다. 구체적으로는 그라프트 공중합체 0.5g을 메틸에틸케톤 100㎖에 용해시킨 후, 쿨터 카운터(상품명: LS230, 제조사: 벡크만 쿨터사)를 이용하여 측정할 수 있다.In the present invention, the average particle diameter of the conjugated diene-based polymer can be measured after dissolving a certain amount of the graft copolymer in a solvent. Specifically, after dissolving 0.5 g of the graft copolymer in 100 ml of methyl ethyl ketone, it can be measured using a Coulter counter (trade name: LS230, manufacturer: Beckman Coulter).
본 발명에서 중량평균분자량은 용출액으로 THF(테트라하이드로퓨란)을 이용하여 GPC(Gel Permeation Chromatography, waters breeze)를 통해 표준 PS(standard polystyrene) 시료에 대한 상대 값으로 측정할 수 있다.In the present invention, the weight average molecular weight can be measured as a relative value with respect to a standard PS (standard polystyrene) sample through GPC (Gel Permeation Chromatography, waters breeze) using THF (tetrahydrofuran) as an eluent.
본 발명의 일실시예에 따른 난연 수지 조성물은 1. 공액 디엔계 중합체, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 그라프트 공중합체; 2. 할로겐계 유기 화합물; 및 3. 할로겐계 금속 화합물을 포함한다.A flame-retardant resin composition according to an embodiment of the present invention comprises: 1. a graft copolymer comprising a conjugated diene-based polymer, an aromatic vinyl-based monomer-derived unit and a vinyl cyan-based monomer-derived unit; 2. halogen-based organic compounds; and 3. a halogen-based metal compound.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 난연 수지 조성물의 각 구성요소에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component of the flame-retardant resin composition according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
1. One. 그라프트graft 공중합체 copolymer
그라프트 공중합체는 공액 디엔계 중합체, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함한다.The graft copolymer includes a unit derived from a conjugated diene-based polymer, an aromatic vinyl-based monomer, and a unit derived from a vinyl cyan-based monomer.
상기 그라프트 공중합체는 난연 수지 조성물에 우수한 내화학성, 내충격성, 열안정성, 착색성, 내피로성, 강성 및 가공성을 부여해줄 수 있다. The graft copolymer may impart excellent chemical resistance, impact resistance, thermal stability, colorability, fatigue resistance, rigidity and processability to the flame-retardant resin composition.
상기 공액 디엔계 중합체는 공액 디엔계 단량체가 중합되어 제조된 공액 디엔계 중합체에 방향족 비닐계 단량체와 비닐 시안계 단량체가 그라프트 중합됨으로써 변성된 공액 디엔계 중합체를 포함할 수 있다.The conjugated diene-based polymer may include a conjugated diene-based polymer modified by graft polymerization of an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyan-based monomer to a conjugated diene-based polymer prepared by polymerization of a conjugated diene-based monomer.
상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 및 피퍼릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 중 1,3-부타디엔이 바람직할 수 있다.The conjugated diene-based monomer may be at least one selected from the group consisting of 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene and piperylene, of which 1,3-butadiene may be preferable.
상기 공액 디엔계 중합체는 상기 그라프트 공중합체 총 중량에 대하여, 10 내지 40 중량%, 10 내지 30 중량% 또는 15 내지 25 중량%로 포함될 수 있고, 이 중 15 내지 25 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 그라프트 공중합체의 기계적 특성, 내열성 및 가공성이 보다 개선될 수 있다.The conjugated diene-based polymer may be included in an amount of 10 to 40 wt%, 10 to 30 wt%, or 15 to 25 wt%, based on the total weight of the graft copolymer, of which 15 to 25 wt% is preferable. do. If the above-described range is satisfied, the mechanical properties, heat resistance and processability of the graft copolymer may be further improved.
상기 공액 디엔계 중합체의 평균 입경이 0.1 내지 1.0 ㎛, 0.1 내지 0.5 ㎛ 또는 0.1 내지 0.3 ㎛ 일 수 있고, 이 중 0.1 내지 0.3 ㎛인 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 그라프트 공중합체의 기계적 특성, 광택성, 착색성을 보다 개선시킬 수 있다.The conjugated diene-based polymer may have an average particle diameter of 0.1 to 1.0 μm, 0.1 to 0.5 μm, or 0.1 to 0.3 μm, of which 0.1 to 0.3 μm is preferable. When the above-mentioned range is satisfied, the mechanical properties, glossiness, and colorability of the graft copolymer can be further improved.
상기 공액 디엔계 중합체는 상술한 입경 내에서 서로 다른 평균입경을 가지는 2종 이상이 이용될 수 있다. Two or more types of the conjugated diene-based polymer having different average particle diameters within the aforementioned particle diameter may be used.
상기 방향족 비닐계 단량체 유래 단위는 스티렌, α-메틸 스티렌, α-에틸 스티렌 및 p-메틸 스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유래 단위일 수 있고, 이 중 스티렌의 유래 단위가 바람직하다.The aromatic vinyl-based monomer-derived unit may be at least one derived unit selected from the group consisting of styrene, α-methyl styrene, α-ethyl styrene, and p-methyl styrene, and among these, a styrene-derived unit is preferable.
상기 방향족 비닐계 단량체 유래 단위는 상기 그라프트 공중합체 총 중량에 대하여, 40 내지 80 중량%, 50 내지 70 중량% 또는 55 내지 65 중량%로 포함될 수 있고, 이 중 55 내지 65 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 난연 수지 조성물의 강성, 가공성 및 표면 광택이 보다 개선될 수 있다.The aromatic vinyl-based monomer-derived unit may be included in 40 to 80 wt%, 50 to 70 wt%, or 55 to 65 wt%, based on the total weight of the graft copolymer, of which 55 to 65 wt% it is preferable When the above-described range is satisfied, the rigidity, processability and surface gloss of the flame-retardant resin composition may be further improved.
상기 비닐 시안계 단량체 유래 단위는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴 및 α-클로로아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유래 단위일 수 있고, 이 중 아크릴로니트릴의 유래 단위가 바람직하다.The vinyl cyan-based monomer-derived unit may be at least one derived unit selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, phenylacrylonitrile and α-chloroacrylonitrile, of which acrylonitrile is derived from units are preferred.
상기 비닐 시안계 단량체 유래 단위는 상기 그라프트 공중합체 총 중량에 대하여, 10 내지 40 중량%, 10 내지 30 중량% 또는 15 내지 25 중량%로 포함될 수 있고, 이 중 15 내지 25 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 난연 수지 조성물의 내화학성, 내후성이 보다 개선될 수 있다.The vinyl cyan-based monomer-derived unit may be included in an amount of 10 to 40 wt%, 10 to 30 wt%, or 15 to 25 wt%, based on the total weight of the graft copolymer, of which 15 to 25 wt% it is preferable When the above-described range is satisfied, the chemical resistance and weather resistance of the flame-retardant resin composition may be further improved.
상기 그라프트 공중합체는 그라프트율이 30 내지 70%, 40 내지 60% 또는 40 내지 50%일 수 있고, 이 중 40 내지 50%이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 그라프트 공중합체의 열안정성과 기계적 특성 사이의 균형을 맞출 수 있다.The graft copolymer may have a graft rate of 30 to 70%, 40 to 60%, or 40 to 50%, of which 40 to 50% is preferable. If the above-mentioned range is satisfied, it is possible to achieve a balance between thermal stability and mechanical properties of the graft copolymer.
상기 그라프트 공중합체는 중량평균분자량이 70,000 내지 200,0000g/mol, 90,000 내지 150,000g/mol 또는 90,000 내지 130,000g/mol일 수 있으며, 이 중 90,000 내지 130,000g/mol인 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면 중합 반응 조절이 쉽고 가공성과 기계적 물성의 밸런스가 양호한 이점이 있다.The graft copolymer may have a weight average molecular weight of 70,000 to 200,000 g/mol, 90,000 to 150,000 g/mol, or 90,000 to 130,000 g/mol, of which 90,000 to 130,000 g/mol is preferable. When the above-mentioned range is satisfied, there is an advantage in that polymerization reaction control is easy and the balance between processability and mechanical properties is good.
상기 제1 공중합체는 공액 디엔계 중합체 존재 하에, 방향족 비닐계 단량체와 비닐 시안계 단량체를 유화 중합, 현탁 중합 및 괴상 중합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 중합하여 제조될 수 있고, 이 중 유화 중합으로 제조되는 것이 바람직하다.The first copolymer may be prepared by polymerization of an aromatic vinyl-based monomer and a vinyl cyanide-based monomer in one or more methods selected from the group consisting of emulsion polymerization, suspension polymerization, and bulk polymerization in the presence of a conjugated diene-based polymer, It is preferably prepared by heavy emulsion polymerization.
2. 할로겐계 유기 화합물2. Halogen-based organic compounds
할로겐계 유기 화합물은 난연제이다.Halogen-based organic compounds are flame retardants.
상기 할로겐계 유기 화합물은 브롬계 유기 화합물일 수 있다. 상기 브롬계 유기 화합물은 난연 수지 조성물이 박막으로 가공되어도 우수한 난연성을 구현할 수 있고, 난연 수지 조성물에 우수한 유동성을 부여해줄 수 있다.The halogen-based organic compound may be a bromine-based organic compound. The bromine-based organic compound can implement excellent flame retardancy even when the flame-retardant resin composition is processed into a thin film, and can provide excellent fluidity to the flame-retardant resin composition.
상기 할로겐계 유기 화합물은 테트라브로모 비스페놀 A(tetrabromoBisphenol A), 데카브로모 디페닐옥사이드(decabromodiphenyl oxide), 데카브로모디페닐 에탄(decabromo diphenyl ethane), 1,2-비스(2,4,6-트리브로모페닐)에탄((1,2-Bis(2,4,6-tribromophenyl)ethane), 옥타브로모-1,3,3-트리메틸-1-페닐인단(octabromo-1,3,3-trimethyl-1-phenylindane), 테트라브로모 비스페놀 A-비스(2,3-디브로모프로필 에테르)(tetrabromo Bisphenol A-Bis(2,3-dibromopropyl ether)) 및 2,4,6-트리스(2,4,6-트리브로모페녹시)-1,3,5-트리아진(2,4,6-tris(2,4,6-tribromophenoxy)-1,3,5-triazine)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 테트라브로모 비스페놀 A인 것이 바람직하다.The halogen-based organic compound is tetrabromobisphenol A (tetrabromoBisphenol A), decabromodiphenyl oxide, decabromodiphenyl ethane, 1,2-bis(2,4,6- Tribromophenyl) ethane ((1,2-Bis (2,4,6-tribromophenyl) ethane), octabromo-1,3,3-trimethyl-1-phenylindane (octabromo-1,3,3-trimethyl) -1-phenylindane), tetrabromo bisphenol A-bis (2,3-dibromopropyl ether) (tetrabromo Bisphenol A-Bis (2,3-dibromopropyl ether)) and 2,4,6-tris (2, Selected from the group consisting of 4,6-tribromophenoxy)-1,3,5-triazine (2,4,6-tris(2,4,6-tribromophenoxy)-1,3,5-triazine) It may be at least one type, and among them, tetrabromobisphenol A is preferable.
상기 할로겐계 유기 화합물은 상기 그라프트 공중합체 100 중량부에 대하여, 10 내지 35 중량부 또는 15 내지 30 중량부로 포함될 수 있으며, 이 중, 15 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 다른 물성의 저하 없이 난연 수지 조성물에 우수한 난연성 및 유동성을 부여해 줄 수 있다. The halogen-based organic compound may be included in an amount of 10 to 35 parts by weight or 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the graft copolymer, of which 15 to 30 parts by weight is preferable. When the above-described range is satisfied, excellent flame retardancy and fluidity can be imparted to the flame-retardant resin composition without deterioration of other physical properties.
상기 할로겐계 유기 화합물의 함량은 난연 수지 조성물로 제조된 사출품의 두께에 영향을 받을 수 있다.The content of the halogen-based organic compound may be affected by the thickness of the injection product made of the flame-retardant resin composition.
3. 할로겐계 금속 화합물3. Halogen-based metal compounds
할로겐계 금속 화합물은 할로겐화 금속(Metal Halide)으로서, 난연 보조제이다. The halogen-based metal compound is a metal halide, and is a flame retardant auxiliary agent.
난연 보조제로서 일반적으로 이용되는 삼산화 안티몬은 난연제인 우수한 난연성에도 불구하고, 발암 의심물질이므로 대체가 필요하다.Antimony trioxide, which is generally used as a flame retardant auxiliary agent, is a suspected carcinogen and needs to be replaced despite its excellent flame retardancy as a flame retardant.
이에 할로겐계 금속 화합물을 난연 수지 조성물에 난연 보조제로서 포함시키면, 삼산화 안티몬과는 달리 인체에 무해하고 환경 친화적이면서 우수한 난연성을 구현할 수 있다. 또한, 난연제인 할로겐계 유기 화합물의 함량을 저감시킬 수 있다.Accordingly, when the halogen-based metal compound is included as a flame retardant auxiliary agent in the flame retardant resin composition, unlike antimony trioxide, it is harmless to the human body, environmentally friendly and excellent flame retardancy can be realized. In addition, it is possible to reduce the content of the halogen-based organic compound as a flame retardant.
상기 할로겐계 금속 화합물은 Mo, W 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있고, 이 중 Mo을 포함하는 것이 바람직하다.The halogen-based metal compound may include at least one selected from the group consisting of Mo, W, and Bi, and preferably includes Mo.
상기 할로겐계 금속 화합물은 염화몰리브데넘(MoCl5), 염화텅스텐(WCl6), 및 염화비스무트 (BiCl5)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 염화몰리브데넘(MoCl5)이 바람직하다.The halogen-based metal compound may be at least one selected from the group consisting of molybdenum chloride (MoCl 5 ), tungsten chloride (WCl 6 ), and bismuth chloride (BiCl 5 ), of which molybdenum chloride (MoCl 5 ) ) is preferred.
상기 할로겐계 금속 화합물의 평균입경은 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛, 0.1 ㎛ 내지 5 ㎛ 또는 0.1 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 일 수 있고, 이 중 0.1 ㎛ 내지 1.5 ㎛ 인 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면 기계적 물성 저하가 최소화 되는 이점이 있다.The average particle diameter of the halogen-based metal compound may be 0.1 μm to 10 μm, 0.1 μm to 5 μm, or 0.1 μm to 1.5 μm, of which 0.1 μm to 1.5 μm is preferable. When the above-described range is satisfied, there is an advantage in that deterioration of mechanical properties is minimized.
상기 할로겐계 금속 화합물은 상기 그라프트 공중합체 100 중량부에 대하여, 3 내지 10 중량부 또는 4 내지 9 중량부로 포함될 수 있고, 이 중 4 내지 7 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 난연제인 할로겐계 유기 화합물의 사용양은 저감시키면서 우수한 난연성을 구현하게 도와줄 수 있다.The halogen-based metal compound may be included in an amount of 3 to 10 parts by weight or 4 to 9 parts by weight based on 100 parts by weight of the graft copolymer, of which 4 to 7 parts by weight is preferable. When the above-described range is satisfied, it is possible to help realize excellent flame retardancy while reducing the amount of halogen-based organic compound used as the flame retardant.
본 발명의 일실시예에 따른 난연 수지 조성물은 발암의심 물질인 안티몬계 화합물을 포함하지 않으므로, 인체에 무해하고 환경 친화적일 수 있다.Since the flame-retardant resin composition according to an embodiment of the present invention does not contain an antimony-based compound, which is a suspected carcinogen, it may be harmless to the human body and environmentally friendly.
본 발명의 일실시예에 따른 난연 수지 조성물로 제조된 사출품은 UL-94 수직 연소 평가법에 의거하여 V-O 등급이므로, 난연성도 우수하다.The injection product made of the flame-retardant resin composition according to an embodiment of the present invention is a V-O grade based on the UL-94 vertical combustion evaluation method, and thus has excellent flame retardancy.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.
<난연 수지 조성물의 제조><Preparation of flame-retardant resin composition>
실시예Example 1 One
ABS 그라프트 공중합체(상품명: HI-121H, 제조사: LG화학) 100 중량부, 할로겐계 유기 화합물로 테트라브로모 비스페놀 A 24 중량부 및 할로겐계 금속 화합물로 염화몰리브데넘(MoCl5 , 평균입경: 0.7㎛) 5 중량부를 220℃로 설정된 이축압출기(상품명: ZSE27MAXX-HP, 제조사: Leistritz)에 투입하고 압출하여 펠렛 형태의 난연 수지 조성물을 제조하였다.ABS graft copolymer (product name: HI-121H, manufacturer: LG Chem) 100 parts by weight, tetrabromobisphenol A 24 parts by weight as a halogen-based organic compound, and molybdenum chloride (MoCl 5 , average particle size) as a halogen-based metal compound by weight : 0.7㎛) 5 parts by weight of a twin-screw extruder (trade name: ZSE27MAXX-HP, manufacturer: Leistritz) set at 220 ℃ and extruded to prepare a flame-retardant resin composition in the form of pellets.
실시예Example 2 2
염화몰리브데넘 대신에 염화텅스텐(WCl6, 평균입경: 1.2㎛)를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 난연 수지 조성물을 제조하였다.A flame retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that tungsten chloride (WCl 6 , average particle diameter: 1.2 μm) was added instead of molybdenum chloride.
실시예Example 3 3
염화몰리브데넘 대신에 염화비스무트(BiCl3, 평균입경: 0.5㎛)를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 난연 수지 조성물을 제조하였다.A flame retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that bismuth chloride (BiCl 3 , average particle diameter: 0.5 μm) was added instead of molybdenum chloride.
실시예들의 구성을 하기 표 1에 정리하였다.The configurations of the examples are summarized in Table 1 below.
(중량부)Example 1
(parts by weight)
(중량부)Example 2
(parts by weight)
(중량부)Example 3
(parts by weight)
공중합체ABS Graft
copolymer
비스페놀tetrabromo
bisphenol
비교예comparative example 1 One
염화몰리브데넘 대신에 삼산화 안티몬(Sb2O3)을 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 난연 수지 조성물을 제조하였다.A flame retardant resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) was added instead of molybdenum chloride.
비교예comparative example 2 2
ABS 그라프트 공중합체(상품명: HI-121H, 제조사: LG화학) 100 중량부 및 테트라브로모 비스페놀 A 24 중량부를 220℃로 설정된 이축압출기(상품명: ZSE27MAXX-HP, 제조사: Leistritz)에 투입하고 압출하여 펠렛 형태의 난연 수지 조성물을 제조하였다.100 parts by weight of ABS graft copolymer (brand name: HI-121H, manufacturer: LG Chem) and 24 parts by weight of tetrabromobisphenol A were put into a twin-screw extruder (product name: ZSE27MAXX-HP, manufacturer: Leistritz) set at 220°C and extruded To prepare a flame-retardant resin composition in the form of pellets.
비교예comparative example 3 3
테트라브로모 비스페놀 A 35 중량부 투입한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 난연 수지 조성물을 제조하였다.A flame retardant resin composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 35 parts by weight of tetrabromobisphenol A was added.
비교예comparative example 4 4
테트라브로모 비스페놀 A 40 중량부 투입한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 난연 수지 조성물을 제조하였다.A flame retardant resin composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 40 parts by weight of tetrabromobisphenol A was added.
비교예들의 구성을 하기 표 2에 정리하였다.The composition of Comparative Examples is summarized in Table 2 below.
(중량부)Comparative Example 1
(parts by weight)
(중량부)Comparative Example 2
(parts by weight)
(중량부)Comparative Example 3
(parts by weight)
(중량부)Comparative Example 4
(parts by weight)
공중합체ABS Graft
copolymer
비스페놀tetrabromo
bisphenol
실험예Experimental example
실시예 및 비교예의 난연 수지 조성물을 사출하여 시편을 제조하고, 하기에 기재된 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.Specimens were prepared by injecting the flame-retardant resin compositions of Examples and Comparative Examples, and physical properties were evaluated by the method described below, and the results are shown in Table 3 below.
1) 난연성: 난연성은 UL-94 수직 연소 평가법에 의거하여 두께 2.5mm, 폭 12.7mm, 길이 127mm인 시편을 사출 제작하여 난연성을 평가하였다.1) Flame retardancy: In accordance with the UL-94 vertical combustion evaluation method, a specimen having a thickness of 2.5mm, a width of 12.7mm, and a length of 127mm was injection-manufactured and flame retardancy was evaluated.
2) Izod 충격강도(kg·cm/cm): ASTM D256에 의거하여 1/4" 시편을 사출 제작한 후 notch 충격강도를 측정하였다.2) Izod impact strength (kg·cm/cm): According to ASTM D256, 1/4" specimen was injection-manufactured and then the notch impact strength was measured.
3) 열변형온도(℃): ASTM D648에 의거하여 1/4" 시편을 사출 제작한 후 사전 열처리 없이 하중 18.6kg, 승온속도 120 ℃/min으로 열변형 온도를 측정하였다. 3) Heat deflection temperature (℃): According to ASTM D648, 1/4" specimen was injection-manufactured, and the heat deformation temperature was measured at a load of 18.6 kg and a temperature increase rate of 120 ° C./min without prior heat treatment.
표 3 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3은 비교예 1과 동등 수준의 난연성, 내충격성 및 내열성을 구현하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 할로겐화 금속이 삼산화 안티몬을 대체할 수 있다는 것을 예측할 수 있었다. Referring to Table 3, it can be seen that Examples 1 to 3 implement the same level of flame retardancy, impact resistance and heat resistance as Comparative Example 1. From these results, it could be predicted that metal halide could replace antimony trioxide.
그리고, 비교예 4와 같이 할로겐화 금속의 투입 없이 브롬계 화합물로만 난연성 개선시키려면, 과량의 브롬계 화합물이 투입되어야 하고, 이로 인해 내충격성과 열변형온도가 현저하게 저하되는 것을 확인할 수 있었다.And, as in Comparative Example 4, in order to improve the flame retardancy only with the bromine-based compound without the input of a metal halide, an excess of the bromine-based compound should be added, and thus it was confirmed that the impact resistance and the thermal deformation temperature were significantly reduced.
비교예 2 및 비교예 3과 같이, 할로겐계 유기 화합물을 투입하더라도 난연 보조제를 투입하지 않으면, 브롬계 화합물을 투입하더라도 난연성 개선효과가 구현되지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.As in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, even if the halogen-based organic compound is added, if the flame retardant auxiliary is not added, it can be confirmed that the flame retardancy improvement effect is not realized even if the bromine-based compound is added.
Claims (9)
할로겐계 유기 화합물; 및
할로겐계 금속 화합물을 포함하고,
상기 할로겐계 금속 화합물은 염화몰리브데넘(MoCl5) 및 염화텅스텐(WCl6)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 난연 수지 조성물.
ABS graft copolymer;
halogen-based organic compounds; and
containing a halogen-based metal compound,
The halogen-based metal compound is at least one flame-retardant resin composition selected from the group consisting of molybdenum chloride (MoCl 5 ) and tungsten chloride (WCl 6 ).
상기 할로겐계 금속 화합물의 평균입경은 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛인 것인 난연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The average particle diameter of the halogen-based metal compound is a flame-retardant resin composition of 0.1 μm to 10 μm.
상기 할로겐계 유기 화합물은 브롬계 유기 화합물인 것인 난연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The halogen-based organic compound is a flame-retardant resin composition that is a bromine-based organic compound.
상기 할로겐계 유기 화합물은 테트라브로모 비스페놀 A(tetrabromoBisphenol A), 데카브로모 디페닐옥사이드(decabromodiphenyl oxide), 데카브로모디페닐 에탄(decabromo diphenyl ethane), 1,2-비스(2,4,6-트리브로모페닐)에탄((1,2-Bis(2,4,6-tribromophenyl)ethane), 옥타브로모-1,3,3-트리메틸-1-페닐인단(octabromo-1,3,3-trimethyl-1-phenylindane), 테트라브로모 비스페놀 A-비스(2,3-디브로모프로필 에테르)(tetrabromo Bisphenol A-Bis(2,3-dibromopropyl ether)) 및 2,4,6-트리스(2,4,6-트리브로모페녹시)-1,3,5-트리아진(2,4,6-tris(2,4,6-tribromophenoxy)-1,3,5-triazine)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인 난연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The halogen-based organic compound is tetrabromobisphenol A (tetrabromoBisphenol A), decabromodiphenyl oxide, decabromodiphenyl ethane, 1,2-bis(2,4,6- Tribromophenyl) ethane ((1,2-Bis (2,4,6-tribromophenyl) ethane), octabromo-1,3,3-trimethyl-1-phenylindane (octabromo-1,3,3-trimethyl) -1-phenylindane), tetrabromo bisphenol A-bis (2,3-dibromopropyl ether) (tetrabromo Bisphenol A-Bis (2,3-dibromopropyl ether)) and 2,4,6-tris (2, Selected from the group consisting of 4,6-tribromophenoxy)-1,3,5-triazine (2,4,6-tris(2,4,6-tribromophenoxy)-1,3,5-triazine) A flame-retardant resin composition that is one or more of the following.
상기 난연 수지 조성물은 안티몬계 화합물을 포함하지 않는 것인 난연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The flame-retardant resin composition is a flame-retardant resin composition that does not include an antimony-based compound.
상기 ABS 그라프트 공중합체 100 중량부에 대하여,
상기 할로겐계 유기 화합물 10 내지 35 중량부; 및
상기 할로겐계 금속 화합물 3 내지 10 중량부를 포함하는 것인 난연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Based on 100 parts by weight of the ABS graft copolymer,
10 to 35 parts by weight of the halogen-based organic compound; and
The flame-retardant resin composition comprising 3 to 10 parts by weight of the halogen-based metal compound.
UL-94 수직 연소 평가법에 의거하여 V-O 등급인 것인 난연 수지 사출품.It is prepared from the flame-retardant resin composition according to any one of claims 1, 4 to 8,
Based on the UL-94 vertical combustion evaluation method, the flame retardant resin injection product is VO grade.
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