KR100221923B1 - Retardented styrene resin composition - Google Patents
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Abstract
본 발명의 수지 조성물은 (A) 고무강화 폴리스티렌 수지 100 중량부; 상기 수지 100 중량부에 대하여 (B) 주난연제로서 데카브로모디페닐옥사이드를 제외한 할로겐 화합물 5-30 중량부; (C) 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물 1-10 중량부; (D) 보조 난연제로서 삼산화안티몬 1-10 중량부; (E) 이산화티타늄 2-7 중량부; 및 (F) 힌더드 아민계 광안정제 0.05-5 중량부로 이루어진 내후성이 우수한 난연성 스티렌계 수지 조성물이다. 본 발명의 수지 조성물에 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물을 첨가함으로써 이산화티타늄과 힌더드 아민계 광안정제의 첨가량을 적정화하여 충격강도와 열안정성이 저하되지 않는 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공함을 특징으로 한다.The resin composition of the present invention (A) 100 parts by weight of rubber-reinforced polystyrene resin; (B) 5-30 parts by weight of a halogen compound excluding decabromodiphenyl oxide as the main flame retardant based on 100 parts by weight of the resin; (C) 1-10 parts by weight of a halogenated triazine compound exhibiting synergy with a hindered amine light stabilizer; (D) 1-10 parts by weight of antimony trioxide as an auxiliary flame retardant; (E) 2-7 parts by weight of titanium dioxide; And (F) is a flame-retardant styrene resin composition excellent in weather resistance consisting of 0.05-5 parts by weight of the hindered amine light stabilizer. By adding a hindered amine light stabilizer and a halogenated triazine compound exhibiting synergism to the resin composition of the present invention, the amount of titanium dioxide and the hindered amine light stabilizer is optimized so that the impact strength and thermal stability do not decrease. It is characterized by providing a resin composition.
Description
[발명의 명칭][Name of invention]
내후성과 충격강도가 우수한 난연성 스티렌계 수지 조성물Flame retardant styrene resin composition excellent in weatherability and impact strength
[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention
[발명의 분야][Field of Invention]
본 발명은 내후성과 충격강도가 우수한 난연성 스티렌계 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 고무강화 폴리스티렌 수지 공중합체에 할로겐 화합물을 난연제로 사용하고 삼산화안티몬을 보조 난연제로 사용하며 이산화티타늄과 힌더드 아민계 광안정제를 첨가함으로써 내후성과 충격강도가 우수한 난연성 스티렌계 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a flame retardant styrene resin composition excellent in weatherability and impact strength. More specifically, the present invention is a flame retardant styrene resin having excellent weather resistance and impact strength by using a halogen compound as a flame retardant, antimony trioxide as an auxiliary flame retardant, and adding titanium dioxide and a hindered amine light stabilizer to a rubber-reinforced polystyrene resin copolymer It relates to a composition.
본 발명에서 난연제로 사용되는 할로겐 화합물은 두가지 화합물이 사용되는데 그 중 하나는 주난연제로 사용되고 다른 하나는 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용에 의하여 내후성을 증가시키는 역할을 한다.In the present invention, the halogen compound used as the flame retardant is used two compounds, one of which is used as the main flame retardant and the other serves to increase weather resistance by synergistic action with the hindered amine light stabilizer.
[발명의 배경 및 종래기술]Background of the Invention and Prior Art
일반적으로 스티렌계 수지는 가공성 및 기계적 강도가 양호하여 주로 전기 및 전자제품의 외장재로 사용되고 있다. 그러나 수지 그 자체로는 불(火)에 대한 저항성이 없고 외부의 점화인자(ignition source)에 의해 불꽃이 점화되면 수지 그 자체가 연소를 도와주는 에너지로 작용하여 화재를 지속시키고 또한 확산시킨다.In general, styrene resins have good processability and mechanical strength, and are mainly used as exterior materials for electrical and electronic products. However, the resin itself is not resistant to fire, and when a spark is ignited by an external ignition source, the resin itself acts as an energy to help burn, thereby sustaining and spreading the fire.
이러한 점을 감안하여 미국, 유럽 등의 국가에서는 전자제품의 화재에 대한 안정성을 보장하기 위해서 난연성을 갖는 수지만을 전자제품 외장재의 성형품 제조에 사용하도록 법제화하고 있다.In view of this, in order to guarantee the stability of electronic products in the United States, Europe, etc., only the flame-retardant resin is required to be used in the manufacture of molded parts of electronic exterior materials.
상기와 같은 성질을 가진 수지에 난연성을 부여하는 방법으로는 난연제와 난연보조제를 첨가하여 난연성을 부여하는 첨가형 난연화법과 수지를 중합할 때 난연성 원자를 함유한 단량체를 사용하여 난연성 수지를 제조하는 중합형 난연화법이 있다. 그러나 후자의 방법인 중합형 난연화법은 실험단계(pilot scael)에서는 많은 연구가 진행되어 왔으나, 비용이 많이 들고 난연성을 획득하기 곤란한 점등으로 인하여 상업화된 제품은 출시되지 못하고 있다. 따라서 대부분의 상업화된 난연성 수지는 컴파운딩(compounding)시에 비활성 원소인 할로겐 또는 인등을 함유한 난연제를 첨가하여 난연성을 부여하는 첨가형 난연화법에 의해 제조되고 있다.As a method of imparting flame retardancy to a resin having the above properties, an additional flame retardant method of imparting flame retardancy by adding a flame retardant and a flame retardant aid, and a polymerization of producing a flame retardant resin using a monomer containing a flame retardant atom when polymerizing the resin There is a flame retardant method. However, the latter method of polymerization type flame retardant method has been much researched in the pilot scael, but commercialized products are not released due to the high cost and difficulty in obtaining flame retardancy. Therefore, most commercialized flame retardant resins have been prepared by an additive flame retardant method which imparts flame retardancy by adding a flame retardant containing halogen or phosphorus, which is an inactive element, during compounding.
상기 첨가형 난연화법에 의해서 스티렌계 수지에 난연성을 부여할 때에는 통상적으로 난연제로서 할로겐 함유 유기화합물 및 안티몬 함유 무기화합물 중에서 하나 이상의 성분을 첨가하여 수지를 제조하게 된다.When imparting flame retardancy to the styrene resin by the additive flame retardation method, one or more components of a halogen-containing organic compound and an antimony-containing inorganic compound are generally added as a flame retardant to prepare a resin.
상기 할로겐 함유 유기화합물로는 주로 브롬 또는 염소화합물이 사용되는데 이들 화합물을 스티렌계 수지의 제조시에 첨가할 경우에 난연성은 매우 양호하나 충격강도, 내후성, 내열성, 가공성 등 수지의 전반적인 물성이 현저히 저하하게 된다. 따라서 할로겐 함유 유기화합물을 난연제로 사용하여 난연성 수지를 제조하는데 있어서는 우수한 난연성을 유지하면서 물성과 가공성 저하, 외관불량 발생 및 내후성 저하등의 결점을 최소화하는 것이 요구된다.The halogen-containing organic compounds are mainly bromine or chlorine compounds. When these compounds are added during the production of styrene resins, the flame retardancy is very good, but the overall physical properties of the resin, such as impact strength, weather resistance, heat resistance, and workability, are significantly reduced. Done. Therefore, in manufacturing a flame retardant resin using a halogen-containing organic compound as a flame retardant, it is required to minimize defects such as deterioration in physical properties and processability, appearance defects and weather resistance while maintaining excellent flame retardancy.
종래 브롬계 화합물중에서 고무강화 폴리스티렌(HIPS)에 가장 많이 적용되는 난연제는 데카브로모디페닐옥사이드(DBDPO)이다. 데카브로모디페닐옥사이드를 난연제로 사용하는 경우 삼산화안티몬과 같은 난연보조제와 혼합하여 사용하게 되는데 난연성은 우수하나 내후성이 저하되는 결점이 있다. 상기의 이유로 밝은 회색(light grey color) 및 아이보리색(ivory color)계통의 밝은 색상이 요구되는 제품에 데카브로모디페닐옥사이드가 첨가된 난연성 수지를 사용하였을 경우에는 변색이 되기 쉬워서 별도로 내후성을 향상시켜야만 한다. 통상적으로 상기 문제점을 극복하기 위하여 컴파운딩 공정중에 이산화티타늄과 같은 다량의 내후안정제를 첨가하기도 하나 과량 투입시 충격강도가 저하되는 단점이 있다. 또한 내후안정제 사용시 상승작용을 나타내는 힌더드 아민계 광안정제와 자외선 흡수제를 동시에 투입하기도 하나 과량 투입시 열안정성의 저하를 유발한다. 상기의 방법은 모두 시료의 추가투입에 따른 원가 상승의 문제가 야기된다.The flame retardant most commonly applied to rubber-reinforced polystyrene (HIPS) among bromine compounds is decabromodiphenyl oxide (DBDPO). When decabromodiphenyl oxide is used as a flame retardant, it is used in combination with a flame retardant aid such as antimony trioxide. However, the flame retardancy is excellent but the weather resistance is deteriorated. If the flame retardant resin containing decabromodiphenyl oxide is used in a product that requires light gray color and ivory color bright color, it is easy to be discolored, so the weather resistance must be improved separately. do. In general, in order to overcome the above problems, a large amount of weathering stabilizer such as titanium dioxide is added during the compounding process, but there is a disadvantage in that impact strength is reduced when an excessive amount is added. In addition, the hindered amine-based light stabilizer and the ultraviolet absorbent, which simultaneously show synergistic effects when using the weather stabilizer, may be simultaneously introduced, but excessive stability may cause thermal stability deterioration. All of the above methods cause a problem of cost increase due to additional input of a sample.
종래에는 복사기 또는 FAX의 외장재에 난연성을 갖는 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer)를 주로 사용하여 왔으나 최근에는 원가절감을 위하여 난연성을 갖는 고무강화 폴리스티렌 수지로의 전환을 검토하고 있다. 복사기나 FAX의 외장재는 흑색인 TV 외장재와는 달리 밝은 회색이나 아이보리색 계통의 색상이 많이 사용되므로 특히 우수한 내후성이 요구된다. 또한 성형품의 형태가 매우 복잡해짐에 따라 사출성형시 분해가스에 의한 가스 실버(gas silver)나 흑줄(black streak)등 외관불량이 발생하기 쉬우므로 다양한 성형조건 하에서도 외관상의 불량이 없이 성형이 가능하도록 우수한 열안정성도 요구된다.Conventionally, ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer) having flame retardancy has been mainly used for a copier or a faccement exterior material, but recently, the conversion to a rubber-reinforced polystyrene resin having flame retardancy has been considered for cost reduction. Unlike TV exteriors, which are black, the copier or FAX exterior material uses a lot of light gray or ivory color, and thus requires particularly excellent weather resistance. In addition, as the shape of the molded article becomes very complicated, appearance defects such as gas silver or black streak due to decomposition gas are easily generated during injection molding, so molding can be performed without appearance defects under various molding conditions. Excellent thermal stability is also required.
본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고무강화 폴리스티렌 수지에 데카브로모디페닐옥사이드를 제외한 할로겐 화합물을 주난연제로 사용하고 삼산화안티몬을 난연보조제로 사용하여 난연성을 부여하고 힌더드 아민계 광안정제와 함께 사용하는 경우 상승작용을 나타내는 할로겐 화합물을 첨가시킴으로써 내후성을 향상시키고 이산화티타늄과 힌더드 아민계 광안정제를 적정량 함유시킴으로써 충격강도와 열안정성이 저하되지 않는 내후성이 우수한 난연성 스티렌계수지 조성물을 개발하기에 이르렀다.In order to solve the problems described above, the present inventors use a halogen compound except decabromodiphenyl oxide as the main flame retardant in rubber-reinforced polystyrene resin and use antimony trioxide as a flame retardant aid to impart flame retardancy and provide a hindered amine light stabilizer. When used together to improve the weather resistance by the addition of a halogen compound exhibiting a synergistic effect and to develop a flame-retardant styrene resin composition excellent in weather resistance that does not lower the impact strength and thermal stability by containing an appropriate amount of titanium dioxide and hindered amine light stabilizer Reached.
[발명의 목적][Purpose of invention]
본 발명의 목적은 내후성이 우수하며 열안정성과 충격강도가 양호한 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a flame retardant styrene resin composition having excellent weather resistance and good thermal stability and impact strength.
본 발명의 다른 목적은 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐 화합물을 첨가함으로써 내후성이 우수할 뿐만 아니라 열안정성이 양호한 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a flame-retardant styrene resin composition having not only excellent weather resistance but also good thermal stability by adding a halogen compound exhibiting synergy with a hindered amine light stabilizer.
본 발명의 또 다른 목적은 적정량의 이산화티타늄을 첨가시킴으로써 내후성이 향상될 뿐만 아니라 우수한 충격강도를 가지는 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a flame retardant styrene resin composition having not only improved weather resistance but also excellent impact strength by adding an appropriate amount of titanium dioxide.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 성형조건하에서 외관상의 불량이 없이 성형가능한 열안정성이 우수한 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a flame retardant styrene resin composition having excellent heat stability that can be molded without appearance defects under various molding conditions.
[발명의 요약][Summary of invention]
본 발명의 수지 조성물은 (A) 고무강화 폴리스티렌 수지 100 중량부; 상기 수지 100 중량부에 대하여 (b) 주난연제로서 데카브로모디페닐옥사이드를 제외한 할로겐 화합물 5-30 중량부; (c) 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물 1-10 중량부; (D) 보조 난연제로서 삼산화안티몬 1-10 중량부; (E) 이산화티타늄 2-7 중량부; 및 (F) 힌더 아민계 광안정제 0.05-5 중량부로 이루어진 내후성이 우수한 난연성 스티렌계 수지 조성물이다. 본 발명의 수지 조성물에 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물을 첨가함으로써 이산화티타늄과 힌더드 아민계 광안정제의 첨가량을 적정화하여 충격강도와 열안정성이 저하되지 않는 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공함을 특징으로 한다.The resin composition of the present invention (A) 100 parts by weight of rubber-reinforced polystyrene resin; (B) 5-30 parts by weight of a halogen compound excluding decabromodiphenyl oxide as the main flame retardant based on 100 parts by weight of the resin; (c) 1-10 parts by weight of a halogenated triazine compound exhibiting synergy with a hindered amine light stabilizer; (D) 1-10 parts by weight of antimony trioxide as an auxiliary flame retardant; (E) 2-7 parts by weight of titanium dioxide; And (F) a flame retardant styrene resin composition having excellent weather resistance composed of 0.05-5 parts by weight of a hinder amine light stabilizer. By adding a hindered amine light stabilizer and a halogenated triazine compound exhibiting synergism to the resin composition of the present invention, the amount of titanium dioxide and the hindered amine light stabilizer is optimized so that the impact strength and thermal stability do not decrease. It is characterized by providing a resin composition.
본 발명의 수지 조성물의 용도에 따라 무기물 첨가제, 열안정제, 산화방지제, 기타 광안정제, 안료 및 염료가 필요한 양으로 부가될 수 있다.Depending on the use of the resin composition of the present invention, inorganic additives, heat stabilizers, antioxidants, other light stabilizers, pigments and dyes may be added in the required amounts.
[발명의 구체예에 대한 상세한 설명]Detailed Description of the Invention
본 발명의 수지 조성물의 구성 성분인 (A) 고무강화 폴리스티렌 수지, (B) 주난연제로서 할로겐 화합물, (C) 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물, (D) 보조 난연제로서 삼산화안티몬, (E) 이산화티타늄, 및 (F) 힌더드 아민계 광안정제 각각에 대하여 하기에 상세히 설명한다.(A) Rubber reinforced polystyrene resin which is a constituent of the resin composition of this invention, (B) Halogenated triazine compound which shows synergy with a halogen compound as a main flame retardant, (C) Hindered amine light stabilizer, (D) auxiliary flame retardant As antimony trioxide, (E) titanium dioxide, and (F) hindered amine light stabilizer, respectively, are explained in full detail as follows.
(A) 고무강화 폴리스티렌 수지(A) Rubber reinforced polystyrene resin
본 발명에 사용되는 고무강화 폴리스티렌 수지(High Impact Polystrene)는 고무와 방향족 모노알케닐 단량체 및/또는 알킬 에스테르 단량체를 혼합하고, 여기에 중합개시제를 사용하여 중합시켜서 제조된다.The rubber-reinforced polystyrene resin (High Impact Polystrene) used in the present invention is prepared by mixing a rubber with an aromatic monoalkenyl monomer and / or an alkyl ester monomer and polymerizing it using a polymerization initiator.
여기서 사용되는 고무는 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔과 스티렌 공중합체 및 알킬 아크릴레이트 고무가 있다. 이들은 단독 또는 혼합물 형태로 사용될 수 있으며, 전체 폴리스티렌 수지에 대하여 3 내지 30 중량부로 사용되며, 5 내지 15 중량부로 사용되는 것이 더 바람직하다.Rubbers used herein include butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene and styrene copolymers and alkyl acrylate rubbers. These may be used alone or in the form of a mixture, and are used in an amount of 3 to 30 parts by weight based on the total polystyrene resin, and more preferably 5 to 15 parts by weight.
여기서 사용되는 단량체는 방향족 모노알케닐 단량체 및/또는 알킬 에스테르 단량체이다. 상기 알킬 에스테르 단량체로는 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르 단량체가 사용될 수 있다. 이들의 사용량은 전체 폴리스티렌 수지에 대하여 70 내지 97 중량부로 사용될 수 있고, 85 내지 95 중량부가 더 바람직하다.Monomers used herein are aromatic monoalkenyl monomers and / or alkyl ester monomers. As the alkyl ester monomer, an alkyl ester monomer of acrylic acid or methacrylic acid may be used. Their amount may be used in the range of 70 to 97 parts by weight, more preferably 85 to 95 parts by weight based on the total polystyrene resin.
고무강화 폴리스티렌 수지를 중합하기 위하여 사용되는 중합개시제로는 벤조일퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드, 및 큐멘하이드로퍼옥사이드가 있다. 이들의 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다.Polymerization initiators used to polymerize rubber-reinforced polystyrene resins include benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, acetyl peroxide, and cumene hydroperoxide. One or more of these may be used.
상기 고무강화 폴리스티렌 수지는 괴상중합, 현탁중합, 유화중합 또는 이들 중 둘 이상의 방법을 혼합하여 제조할 수 있으나 이들 방법중 괴상중합법이 바람직하게 사용될 수 있다.The rubber-reinforced polystyrene resin may be prepared by bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, or a mixture of two or more thereof, but among these methods, bulk polymerization may be preferably used.
(B) 할로겐 화합물(B) halogen compound
본 발명에서는 수지 조성물에 주난연제로서 데카브로모디페닐옥사이드를 제외한 할로겐 화합물을 주난연제로 사용한다. 이러한 할로겐 화합물로는 브롬화에폭시 수지, 브롬화디페닐에탄 화합물 또는 염소화 폴리에틸렌 수지 등과 같은 지방족 화합물 또는 염화비닐 수지가 있으며 이들 중 하나를 난연제로 사용할 수 있다.In the present invention, a halogen compound except decabromodiphenyl oxide is used as the main flame retardant in the resin composition. Such halogen compounds include aliphatic compounds such as brominated epoxy resins, brominated diphenylethane compounds or chlorinated polyethylene resins, or vinyl chloride resins, and one of them may be used as a flame retardant.
상기 브롬화에폭시 수지는 테트라브로모비스페놀 A 또는 테트라브로모비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 중합체이다. 이 중합체는 500 내지 3000, 바람직하게는 700 내지 2500의 분자량을 가지며, 분자량이 500 이하일 때는 수지 조성물의 열변형 온도가 저하되며, 3000 이상일 때는 충격강도와 유동성이 저하된다. 상기 브롬화에폭시 수지는 하기 구조식 (I) 또는 (II)로 나타내어진다.The brominated epoxy resin is a diglycidyl ether polymer of tetrabromobisphenol A or tetrabromobisphenol A. The polymer has a molecular weight of 500 to 3000, preferably 700 to 2500, and when the molecular weight is 500 or less, the heat deformation temperature of the resin composition is lowered, and when it is 3000 or more, the impact strength and fluidity are lowered. The brominated epoxy resin is represented by the following structural formula (I) or (II).
상기 구조식 (I) 및 (II)에서, n은 0 이상의 정수이며 R1은(X는 1 내지 5의 정수임)이다.In the above formulas (I) and (II), n is an integer of 0 or more and R 1 is (X is an integer of 1 to 5).
상기 난연제는 고무강화 폴리스티렌 수지(A) 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 5 중량부 이하로 사용하면 난연효과가 부족하며 30 중량부 이상으로 사용하게 되면 가공성과 기계적 강도가 저하되어 물성상 균형에도 바람직하지 못한 결과를 초래하게 된다.The flame retardant is preferably used in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-reinforced polystyrene resin (A). If the amount is less than 5 parts by weight, the flame retardant effect is insufficient, and if it is used more than 30 parts by weight, the workability and mechanical strength are lowered, resulting in undesirable results in the balance of physical properties.
(C) 할로겐화 트리아진 화합물(C) halogenated triazine compounds
본 발명의 수지 조성물에 난연성이외에 내후성을 향상시키기 위하여 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물을 첨가시킨다.In addition to flame retardancy, a halogenated triazine compound exhibiting synergy with a light stabilizer is added to the resin composition of the present invention in order to improve weather resistance.
상기의 할로겐화 트리아진 화합물은 하기의 일반식(III)으로 나타내어진다.Said halogenated triazine compound is represented by the following general formula (III).
상기 식에서 R1은Br(X)이고 X는 1 내지 5의 정수이다.In which R 1 is Br (X) and X is an integer from 1 to 5.
본 발명에 사용되는 할로겐화 트리아진 화합물은 난연성 부여는 물론 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 일으켜 내후성을 향상시키는 역할을 한다. 이로써 다량 첨가되는 경우 충격강도 또는 열안정성을 저하시키는 이산화티타늄 또는 힌더드 아민계 광안정제의 첨가량을 적정량으로 유지할 수 있게 된다.The halogenated triazine compound used in the present invention acts to impart flame retardancy as well as to synergize with the hindered amine light stabilizer to improve weather resistance. Thus, when a large amount is added, it is possible to maintain an appropriate amount of the addition amount of titanium dioxide or hindered amine light stabilizer, which lowers the impact strength or thermal stability.
상기 할로겐화 트리아진 화합물은 고무강화 폴리스티렌 수지(A) 100 중량부에 대하여 1-10 중량부의 양으로 사용된다. 1 중량부 이하로 첨가하는 경우에는 난연효과 및 내후안정성이 부족하며 10 중량부 이상으로 사용하는 경우에는 가공성과 기계적 강도가 저하되어 물성상 균형을 해치게 된다.The halogenated triazine compound is used in an amount of 1-10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-reinforced polystyrene resin (A). If the amount is less than 1 part by weight, the flame retardant effect and the weather resistance is insufficient. When the amount is used more than 10 parts by weight, the workability and mechanical strength are lowered, thereby impairing the balance of physical properties.
(D) 삼산화안티몬(D) antimony trioxide
본 발명의 수지 조성물에 적정한 난연성을 부여하기 위하여 삼산화안티몬을 난연보조제로 사용한다. 상기 삼산화안티몬은 고무강화 폴리스티렌 수지(A) 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 사용되며, 2 내지 7 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 1 중량부 이하로 사용하는 때에는 충분한 난연효과를 얻을 수 없고 10중량부 이상으로 사용한 때에는 수지 조성물의 물성상 균형이 악화되어 바람직하지 못하다.Antimony trioxide is used as a flame retardant adjuvant to impart proper flame retardancy to the resin composition of the present invention. The antimony trioxide is used in 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber-reinforced polystyrene resin (A), preferably 2 to 7 parts by weight. When it is used at 1 part by weight or less, a sufficient flame retardant effect is not obtained. When it is used at 10 parts by weight or more, the balance of physical properties of the resin composition is deteriorated, which is not preferable.
(E) 이산화티타늄(E) titanium dioxide
본 발명의 수지 조성물에 내후성을 증진시키기 위하여 이산화티타늄을 첨가제로서 사용한다. 이산화티타늄은 평균입자 크기가 0.16 내지 0.23μm이고 표면이 실레인 또는 실록산으로 코팅처리되어 있는 것이 바람직하게 사용될 수 있다.Titanium dioxide is used as an additive to enhance weather resistance in the resin composition of the present invention. Titanium dioxide may preferably be used in which the average particle size is 0.16 to 0.23 µm and the surface is coated with silane or siloxane.
상기 이산화티타늄은 고무강화 폴리스티렌 수지 (A) 100 중량부에 대하여 2 내지 7 중량부의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 이산화티타늄을 과량으로 사용하는 경우에는 내후성은 크게 향상되나 충격강도가 저하되는 문제가 있게 된다. 그러나 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물을 사용함으로써 이산화티타늄을 적정량 사용하여 내후성과 충격강도가 우수한 수지 조성물을 제공하게 된다.The titanium dioxide is preferably added in an amount of 2 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-reinforced polystyrene resin (A). In the case of using excessive amount of titanium dioxide, the weather resistance is greatly improved, but there is a problem that the impact strength is lowered. However, by using a halogenated triazine compound exhibiting synergy with the hindered amine light stabilizer, an appropriate amount of titanium dioxide is used to provide a resin composition excellent in weatherability and impact strength.
(F) 힌더드 아민계 광안정제(F) Hindered Amine Light Stabilizer
본 발명의 수지 조성물에 내후성을 증진시키기 위하여 힌더드 아민계 광안정제를 첨가제로 사용한다. 본 발명에서 힌더드 아민계 광안정제는 상기 할로겐화 트리아진 화합물과 상승작용을 일으켜 내후성을 더욱 향상시키는 역할을 한다. 힌더드 아민계 광안정제를 과량으로 사용하는 경우 열안정성이 저하되어 성형시 외관불량이 나타나는 문제점이 있게 된다. 그러나 상승작용을 나타내는 할로겐화 트리아진 화합물과 함께 사용함으로써 힌더드 아민계 광안정제를 적정량 사용하게 되어 내후성도 향상시키고 열안정성도 우수한 수지 조성물을 제조할 수 있게 된다.A hindered amine light stabilizer is used as an additive to improve weather resistance in the resin composition of the present invention. In the present invention, the hindered amine light stabilizer acts synergistically with the halogenated triazine compound to further improve weather resistance. When an excessive amount of the hindered amine light stabilizer is used, thermal stability is lowered, resulting in appearance defects during molding. However, by using in combination with a halogenated triazine compound exhibiting a synergistic effect, an appropriate amount of the hindered amine light stabilizer can be used, thereby improving the weather resistance and producing a resin composition excellent in thermal stability.
상기 힌더드 아민계 광안정제는 고무강화 폴리스티렌 수지(A) 100 중량부에 대하여 0.05 내지 5 중량부의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다.The hindered amine light stabilizer is preferably added in an amount of 0.05 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber-reinforced polystyrene resin (A).
본 발명의 수지 조성물은 고무강화 폴리스티렌 수지에 데카브로모페닐옥사이드를 제외한 할로겐 화합물을 주난연제로 사용하여 난연성을 부여하고 할로겐화 트리아진 화합물을 첨가시켜 난연성 부여는 물론 힌더드 아민계 광안정제와 상승작용에 의하여 내후성을 향상시키고 삼산화 안티몬을 난연보조제로 사용하고 이산화티타늄과 힌더드 아민계 광안정제를 적정량 첨가시킴으로써 난연성과 내후성이 우수할 뿐만 아니라 열안정성과 충격강도도 양호한 발명의 효과를 가진다.The resin composition of the present invention uses a halogen compound except decabromophenyl oxide as a main flame retardant to rubber-reinforced polystyrene resins to impart flame retardancy and to add flame retardancy by adding a halogenated triazine compound to synergize with a hindered amine light stabilizer. By improving the weather resistance and using antimony trioxide as a flame retardant aid and by adding an appropriate amount of titanium dioxide and hindered amine light stabilizer, not only the flame retardancy and weather resistance is excellent, but also the thermal stability and impact strength have a good effect of the invention.
본 발명의 수지 조성물의 각각의 용도에 따라 무기물 첨가제, 열안정제, 산화방지제, 기타 광안정제, 안료 및 염료가 필요한 양으로 첨가될 수 있다.Inorganic additives, heat stabilizers, antioxidants, other light stabilizers, pigments and dyes may be added in the required amounts depending on the respective use of the resin composition of the present invention.
본 발명의 난연성 스티렌계 수지 조성물은 고무강화 폴리스티렌 수지에 할로겐 화합물 및 할로겐화 트리아진 화합물을 난연제로 첨가시키고 삼산화안티몬을 난연보조제로 적용하고 이산화티타늄과 힌더드 아민계 광안정제를 첨가한 후 통상의 혼합기에서 혼합하고 이 혼합물을 압출기를 통하여 펠릿 형태의 수지 조성물로 제조한다.Flame retardant styrene resin composition of the present invention is a conventional mixer after adding a halogen compound and a halogenated triazine compound to the rubber-reinforced polystyrene resin as a flame retardant, applying antimony trioxide as a flame retardant aid, and adding titanium dioxide and hindered amine light stabilizer And the mixture is prepared into pellet resin composition in an extruder.
본 발명은 하기의 실시예 및 비교실시예에 의해서 구체화될 것이며 하기의 실시예는 본 발명을 제안하고자 하는 것이 아니며 본 발명을 예시하기 위한 것이다.The present invention will be embodied by the following examples and comparative examples, which are not intended to suggest the present invention but are intended to illustrate the invention.
[실시예]EXAMPLE
고무강화 폴리스티렌 수지는 제일모직(주)의 HR-1360를 사용하였고 할로겐화합물은 상기 구조식 (II)를 가지며 분자량이 2000인 브롬화에폭시 수지를 사용하였으며, 산화방지제는 CIBA-GEIGY IGANOX 1076을 사용하였고 스테아린산은 송원산업(주)의 Zn-Stearate를 사용하였고 힌더드 아민계 광안정제는 SANKYO CHEMICAL의 LS-770을 사용하였다.The rubber-reinforced polystyrene resin was HR-1360 manufactured by Cheil Industries Co., Ltd., and the halogenated compound was a brominated epoxy resin having the structural formula (II) having a molecular weight of 2000. The antioxidant was CIBA-GEIGY IGANOX 1076, and stearic acid was used. The Zn-Stearate of Songwon Industrial Co., Ltd. was used, and the hindered amine light stabilizer was LS-770 of SANKYO CHEMICAL.
[실시예 1-4]Example 1-4
고무강화 폴리스티렌 수지, 브롬화에폭시 수지, 할로겐화 트리아진 화합물, 삼산화안티몬, 이산화티타늄 및 힌더드 아민계 광안정제를 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 혼합되고 산화방지제 0.5 중량부와 스테아린산 1 중량부를 첨가하여 수지 조성물을 제조하였다.Rubber-reinforced polystyrene resins, brominated epoxy resins, halogenated triazine compounds, antimony trioxide, titanium dioxide and hindered amine light stabilizers are mixed in the amounts shown in Table 1, and 0.5 parts by weight of antioxidant and 1 part by weight of stearic acid are added to the resin. The composition was prepared.
[비교실시예 1-7]Comparative Example 1-7
본 발명의 수지조성물의 성분의 함량을 상기 실시예와 다르게 변화시키거나 일부를 제외시키고 상기 실시예와 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다. 각 성분의 함량은 표 1에 나타내었다.The resin composition was prepared in the same manner as in the above example, except that the content of the components of the resin composition of the present invention was changed from the above example or partially excluded. The content of each component is shown in Table 1.
(단위는 중량부임)(Unit is by weight)
상기 표 1에 기재된 함량비에 따라 고무강화 폴리스티렌 수지, 브롬화에폭시 수지, 할로겐화 트리아진 화합물, 삼산화안티몬, 이산화티타늄, 힌더드 아민계 광안정제, 산화방지제 및 스테아린산을 혼합하여 이루어진 수지 혼합물을 헨셀(Henschel) 믹서로 균일하게 혼합한 후 이축압출기로 압출하여 펠릿형태로 제조하였다. 제조된 펠릿으로부터 사출성형에 의해 물성 시험용 시편을 제조하였다.According to the content ratio shown in Table 1, the resin mixture made of rubber-reinforced polystyrene resin, brominated epoxy resin, halogenated triazine compound, antimony trioxide, titanium dioxide, hindered amine light stabilizer, antioxidant, and stearic acid ) Was uniformly mixed with a mixer and extruded with a twin screw extruder to prepare pellets. Test specimens for physical properties were prepared by injection molding from the prepared pellets.
상기에서 제조된 물성 시편에 대하여 다음과 같이 물성을 시험하였다.The physical properties of the specimens prepared above were tested as follows.
·충격강도 측정 : ASTM D256에 의거하여 측정하였다.Impact strength measurement: measured according to ASTM D256.
·내후성 측정 : 내후성 측정기(Weather-O-Meter)를 사용하여 ASTM D4459(INDOOR TEST) 방법에 따라 300시간 동안 시험후 각 시료의 변색정도(△E)를 측정하였다.Weather resistance measurement: The degree of discoloration (ΔE) of each sample was measured after 300 hours using ASTM D4459 (INDOOR TEST) method using a weather-o-meter (Weather-O-Meter).
·난연성 시험 : UL-94 시험법에 따라 측정하였다.Flame retardancy test: Measured according to the UL-94 test method.
·외관불량 측정 : 사출기내에 20분간(사출온도 230℃) 체류시킨 후 사출한 성형품의 표면에 나타나는 외관불량(가스 실버, 흑줄)의 숫자를 측정하였다.Measurement of appearance defects: The number of appearance defects (gas silver, black lines) appearing on the surface of the molded article after measuring 20 minutes (injection temperature 230 ° C.) in the injection molding machine was measured.
상기 방법에 따라 측정된 시편의 물성의 평가결과는 표 2에 나타내었다.The evaluation results of the physical properties of the specimens measured according to the above method are shown in Table 2.
상기 표2의 물성시험 결과에서 보는 바와 같이 브롬화에폭시 수지, 할로겐화 트리아진 화합물 및 힌더드 아민계 광안정제를 모두 첨가시킨 실시예의 수지 조성물은 비교실시예의 수지 조성물보다 내후성이 우수함을 알 수 있다. 비교실시예 1-6의 수지 조성물은 모두 할로겐화 트리아진 화합물을 첨가시키지 않았고 비교실시예 7은 힌더드 아민계 광안정제를 첨가시키지 아니하였으므로 두 화합물의 상승작용에 의한 내후성의 향상이 나타나지 않았다. 내후성을 향상시키기 위하여 이산화티타늄을 많이 첨가한 비교실시예 3의 수지 조성물은 충격강도가 저하되었고 광안정제를 더 많은 양으로 첨가한 비교실시예 6의 수지 조성물은 열안정성이 저하되어 외관불량이 현저히 많이 발생됨을 확인할 수 있다.As shown in the physical property test results of Table 2, it can be seen that the resin composition of the example in which all of the brominated epoxy resin, the halogenated triazine compound, and the hindered amine light stabilizer was added, has better weather resistance than the resin composition of the comparative example. In the resin compositions of Comparative Examples 1-6, all of the halogenated triazine compounds were not added, and in Comparative Example 7, no hindered amine light stabilizer was added. Thus, there was no improvement in weather resistance due to synergy of the two compounds. In order to improve weather resistance, the resin composition of Comparative Example 3, in which a large amount of titanium dioxide was added, had a low impact strength, and the resin composition of Comparative Example 6, in which a larger amount of light stabilizer was added, showed poor thermal stability due to poor thermal stability. It can be seen that a lot occurs.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
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