KR100407723B1 - 난연성 폴리프로필렌 수지조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 용융흐름지수가 4∼18g/10분인 폴리프로필렌 수지, 저융점 할로겐계 난연제, 산화안티몬, 자외선안정제, 실란계 커플링제, 광차단제로서 이산화티타늄으로 이루어진 얇은 두께에서도 우수한 난연성을 보유하면서 장기간 옥외폭로 및 열수처리에 대해서도 초기의 우수한 난연성이 유지가 되면서 내후안정성 및 기계적 물성유지율이 높은 이차가공된 제품을 제공하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것이다.

Description

난연성 폴리프로필렌 수지조성물{FLAME RETARDENT POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION}
본 발명은 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 용융흐름지수가 4∼18g/10분인 폴리프로필렌 수지, 저융점 할로겐계 난연제, 산화안티몬, 자외선안정제, 실란계 커플링제, 광차단제로서 이산화티타늄으로 이루어진 내후성이 우수하고 열수에 침적시에도 동일한 등급의 난연성이 유지가 되면서 기계적 물성의 유지율이 높은 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것이다.
폴리프로필렌 수지는 가공특성, 내약품성, 기계적 강도가 우수하여 가정용 전기제품, 건축자재, 내부장식재, 자동차 부품 등의 분야에서 폭넓게 사용되고 있으나, 난연성이 없어 화재발생의 위험이 있는 자동차 및 전기·전자 부품에 적용이 제한되어 폴리올레핀수지에 각종 무기계, 유기계 및 인계 난연제를 첨가하여 난연성을 부여하는 연구가 활발히 진행되어 왔다.
일본국 공개특허공보 제53-92855호, 제54-29350호, 제54-77658호, 제56-26954, 제57-87462호 및 제60-110738호에는 난연성을 부여하기 위해 사용되는무기계 난연제로 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 또는 하이드로탈사이트 등을 처방하여 난연성 폴리프로필렌 수지조성물을 제조하는 기술이 개시되어 있으나 난연등급 V-0를 얻기 위하여 무기필러가 50% 이상 처방이 요구되어 가공성이 나쁘고, 제품에 가스가 발생할 뿐만 아니라 충격강도도 급격히 저하되는 문제점이 있다.
일본국 특허공보 제55-30739호에는 유기계 난연제인 할로겐화합물로서 데카브로모디페닐 에테르 및 도데카클로로-도데카하이드로메타노디벤조사이클로옥텐 등을 처방하여 제조되는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물이 개시되어 있고, 그 외에도 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르), 비스-(트리브로모페녹시에틸)테트라브로모비스페놀 A 에테르, 헥사브로모 시클로도데칸, 테드라브로모비스페놀 A를 처방하여 난연성 폴리프로필렌 수지조성물을 제조하는 기술이 알려져 있다. 그러나 이들 조성물들은 난연성 및 가공성은 우수하나 내후특성 및 내열수성이 열세하여 기계적인 물성유지 뿐만 아니라 초기의 난연성 유지가 곤란하여 크리스마스 트리의 전구소켓과 같이 옥외에 폭로되는 용도의 제품에 장기간 사용하기가 곤란하였다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 얇은 두께에서도 우수한 난연성을 보유하면서 장기간 옥외폭로 및 열수처리에 대해서도 초기의 우수한 난연성이 유지가 되면서 내후안정성 및 기계적 물성유지율이 높은 이차가공된 제품을 제공하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물은 용융흐름지수가 4∼18g/10분인 폴리프로필렌 수지 40∼86중량%, 저융점 할로겐계 난연제 9∼16중량%, 백색 분말상의 산화안티몬 4∼15중량%, 자외선안정제 0.2∼3.0중량%, 실란계 커플링제 0.1∼5중량%, 이산화티타늄 0.2∼5중량%로 이루어진것을 특징으로 한다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 있어서, 폴리프로필렌 수지는 결정성 폴리프로필렌 단독 중합체, 또는 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸펜텐, 1-헵틴, 1-옥텐 및 1-데센으로 이루어진 그룹중에서 선택된 화합물 하나 이상 또는 상기 그룹중에서 선택된 화합물 둘 이상의 혼합물과 주성분인 폴리프로필렌과의 결정성 공중합체가 사용되며, 특히 결정성 폴리프로필렌 단독중합체가 바람직하다. 폴리프로필렌 수지는 용융흐름지수가 4∼18g/10분인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하기는 5∼15g/10분이다. 또한 폴리프로필렌 수지의 함량은 전체 수지조성물에 대해 40∼86중량%이며, 바람직하기는 50∼86중량%이다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 있어서, 저융점 할로겐계 난연제는 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르) 또는 테트라브로모 디메틸술폰 디프로필에테르, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 예를들어, 시판되는 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르)인 PE-68(상품명: Great Lakes Coporation 제조) 또는 P680G(상품명: Suzuhiro Chemicals, Co.제조)가 사용가능하다. 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르) 또는 테트라브로모 디메틸술폰 디프로필에테르의 혼합량은 조성물 100중량% 당 9∼16중량%가 바람직하다. 난연제의 함량이 9중량% 미만인 경우 1/32인치 두께에서 V-0의 난연성등급을 수득할 수 없으며, 난연제의 함량이 16중량%를 초과하는 경우, 내후성이 열세하여 기계적 물성 유지율이 낮아져 바람직하지 않다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 있어서, 실란 커플링제는 하기 일반식으로 표현되는 실란 화합물이 사용된다.
RR'SiX2
상기식에서, R은 비닐, 클로로, 아미노, 머캅토 등을 함유하는 탄화수소이고, X는 가수분해될 수 있는 유기그룹이며, R'는 R 또는 X이고, R은(R'가 R인 경우) R'와 상이할 수 있으며, X는 각각 서로 상이할 수 있다. 구체적인 예로는, 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, 3-아미노프로필 트리에톡시 실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, 3-클로로프로필 트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란 및 3-머캅토프로필 트리메톡시 실란 등을 들 수 있다. 이들 중에는 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란 및 3-머캅토프로필 트리메톡시 실란이 삼산화안티몬 및 할로겐계 난연제와의 분산력과 접착력을 향상시키기 위해 바람직하게 사용된다.
실란커플링제의 혼합량은 조성물 100중량% 당 0.1∼5중량%, 바람직하게는 0.15∼3중량%, 더욱 바람직하게는 0.3∼1중량%이다. 혼합량이 0.1중량% 미만인 경우 삼산화안티몬 또는 할로겐계 난연제와의 분산력과 접착력을 향상시키지 못하며 이차가공된 성형물이 열수시험에서 침적시 난연제의 블루밍(Blooming)성을 방지하지 못해 침적후 1/32인치 두께에서 V-0의 난연성 등급유지가 곤란하며, 혼합량이 5중량%를 초과하는 경우, 난연제의 블루밍성 개선에 더 이상 기여하지 못하여 바람직하지 않다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 있어서, 자외선안정제는 UV흡수제와 HALS계를 동시에 사용하는 것이 바람직하며, 이중에서 HALS계 안정제는 분자량이 2,000이상인 것이 바람직하다. 분자량이 2,000미만인 경우 자외선안정제가 이차가공된 조성물 밖으로 쉽게 블루밍되어 나옴으로써 장기적인 자외선 안정화가 곤란하다. UV흡수제 및 HALS계 자외선안정제의 함량은 각각 0.1∼1.5중량% 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다. UV흡수제 또는 HALS계 자외선안정제를 단독 첨가하였을 경우에는 V-0급 난연성은 수득할 수가 있으나 UV폭로처리후에 인장충격강도의 유지율이 낮아 F1규격에 부합하는 내환경성 수지조성물을 수득하기가 곤란하다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 있어서, 내환경성에서 F1등급을 획득하기 위해서는 광차단제로서 이산화티타늄을 사용하며, 그 함량은 0.2∼5중량%가 바람직하다. 이산화티타늄의 사용량이 0.2중량% 미만인 경우 자외선 안정제와의 상승효과를 나타내지 못하며, 5중량%를 초과하는 경우 더이상의 광차단 효과가 없다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물에 있어서, 산화안티몬은 삼산화안티몬, 오산화안티몬 또는 이를 혼용하여 사용할 수 있으며, 전체 수지조성물에 대하여 4∼15중량%가 사용되며, 바람직하게는 5∼12중량%가 사용된다.
본 발명의 난연성 폴리프로필렌 수지조성물은 UL Subject 94의 "기계부품용 플라스틱 물질에 대한 연소성 시험”중 수직 연소시험을 기준으로한 시험(이하,"UL94 수직연소시험"이라 함)에 의한 난연도가 1/32인치 두께에서 V-0등급의 난연성이 우수하면서 장기간 옥외폭로 및 열침수처리시에도 동일등급의 난연성이 유지되며, 또한 UL Subject 746C의 “전기부품용 플라스틱 물질에 대한 내환경성
시험”중 내후성 및 내침수성시험을 기준으로한 시험(이하, "UL746C 내환경성 시험"이라 함)에서 장기간 옥외노출 후 및 열수환경에서 장시간 방치한 후에도 동일한 난연성이 유지되면서 기계적 물성 유지율이 우수하다. 따라서 본 발명의 조성물은 전기용품, 건축자재, 내외부장식재, 및 자동차의 부품등을 제조하는데 사용하기에 바람직하다.
본 발명은 하기 실시예와 비교예에 의하여 보다 구체적으로 이해될 수 있고, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 지나지 않으며 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
폴리프로필렌 수지로서 용융흐름지수(2.16kg의 하중하 230℃에서 10분 동안의 용융수지의 용융 유동량)이 8g/10분인 결정성 폴리프로필렌 단독중합체 7.9kg, 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르)로서 PE-68(상품명:Great Lakes Coporation 제조) 1.4kg, 삼산화안티몬(Sb203(상품명):제일난연(주)제조, 1.2㎛) 700g 및 첨가제로서 스테아르산 칼슘 10g, 산화방지제(1010 (상품명):CIBA GEIGY) 10g, IRGAFOS 168((상품명):CIBA GEIGY 제조) 20g, UV흡수제 Tinuvin 326(상품명:CIBA GEIGY) 30g, HALS계 자외선안정제 Chimabsorber 944FD(상품명:CIBAGEIGY) 30g, 광차단제 TiO2(상품명 R-103:듀퐁사 제조) 200g, 실란계 커플링제 A-174(상품명:Union carbide사) 70g을 헨셀 혼합기에 충전시켰고, 3분동안 교반·혼합시켰다. 생성된 혼합물을 구경이 30mm인 이축교반압출기를 사용하여 190℃에서 용융·압출시켜 펠렛을 제조했다. 수득한 펠렛들을 100℃에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대온도가 200℃로 고정된 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
처리방법
UL Subject 746C(Underwrites Laboratories Incorporation)의 “전기부품용 플라스틱 물질에 대한 내환경성 시험”중 내후성 시험처리조건으로 ASTM 2565 Type A 방법으로 UV폭로 처리하였다(UV조사량 : 0.35 W/m2(340nm), 흑판온도 : 63℃, Water spray방식). 열수침적 처리는 70℃의 수조온도에 7일간 방치후 난연성 및 기계적 물성을 측정하였다.
평가방법
난연성 평가는 UL subject 94(Underwrites Laboratories Incorporation)의 “기계부품용 플라스틱 물질의 연소성 시험”수직연소시험을 수직상(V0)에서 수행하는 것을 기준으로 하였다. 사용된 시험분획의 두께는 1/32인치이다. 인장충격강도 및 유지율은 인장충격강도 시험규격 ASTM D-1822, 측정기기 : Maker, TOYOSEIKI (일본), 시편사양 : S type, 두께 1/8인치로 평가하였다.
실시예 2 및 비교예 1∼3
광차단제로서 R-103의 배합량을 표 1에 나타낸 양으로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 필렛을 제조하고, 수득한 펠렛들을 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1에서 나타낸 바와 같이 실시예 1∼2와 비교예 1∼3를 비교하여 보면, 광차단제로서 TiO2를 적정량 첨가할 경우 UV흡수제 및 HALS계 자외선안정제와 합께 상승효과를 발휘하여 UV폭로시험에서의 V-0급 난연성 유지는 물론 인장충격강도의 유지율이 높고, 열수침적 처리하에서도 난연성 유지 및 인장충격강도 유지율이 높아 옥내외용 전기용품에 대한 UL 746C에서 규정하는 F1등급을 획득하여 내환경성이 우수하였다.
실시예 3∼4 및 비교예 4∼5
난연보조제로서 삼산화안티몬의 배합량을 표 1에 나타낸 양으로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 필렛을 제조하고, 수득한 펠렛들을 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1에서 나타낸 바와 같이 실시예 3∼4와 비교예 4∼5를 비교하여 보면, 난연보조제로서 일정량 이상이 첨가되어야 난연성의 상승효과를 발휘하여 UV폭로시험 및 열수침적 처리하에서도 난연성을 유지할 수 있으며 삼산화안티몬이 17% 이상 과다하게 첨가된 경우에는 난연성에서 더이상의 상승효과가 없으며 물성유지율이 낮아 F1급의 규격을 수득할 수 없었다.
실시예 5
폴리프로필렌 수지로서 용융흐름지수(2.16kg의 하중하 230℃에서 10분 동안의 용융수지의 용융 유동량)이 4g/10분인 결정성 폴리프로필렌 단독중합체 7.9kg, 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르)로서 PE-68(상품명:Great Lakes Coporation 제조) 1.4kg, 삼산화안티몬(Sb203(상품명):제일난연(주)제조, 1.2㎛) 700g 및 첨가제로서 스테아르산 칼슘 10g, 산화방지제(1010 (상품명):CIBA GEIGY) 10g, IRGAFOS 168((상품명):CIBA GEIGY 제조) 20g, UV흡수제 Tinuvin 326(상품명:CIBA GEIGY) 30g, HALS계 자외선안정제 Chimabsorber 944FD(상품명:CIBA GEIGY) 30g, 광차단제 TiO2(상품명 R-103:듀퐁사 제조) 200g, 실란계 커플링제 A-174(상품명:Union carbide사) 70g을 헨셀 혼합기에 충전시켰고, 3분동안 교반·혼합시켰다. 생성된 혼합물을 구경이 30mm인 이축교반압출기를 사용하여 190℃에서 용융·압출시켜 펠렛을 제조했다. 수득한 펠렛들을 100℃에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대온도가 200℃로 고정된 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 처리방법 및 평가방법은 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 6 및 비교예 6∼7
폴리프로필렌 수지로서 용융흐름지수(2.16kg의 하중하 230℃에서 10분 동안의 용융수지의 용융 유동량)이 표 1에 나타낸 종류로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 필렛을 제조하고, 수득한 펠렛들을 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1에서 나타낸 바와 같이 폴리프로필렌 수지의 용융흐름지수는 UV폭로시험 및 열수침적 처리에 따라 많은 영향을 미치며 폴리프로필렌 수지의 용융흐름지수가 4g/10분 이하인 경우 초기의 물성은 우수하나 UV폭로시험 후의 물성유지율이 낮고 용융흐름지수가 20g/10분 이상인 경우 초기의 난연성 및 UV폭로시험과 열수침적 처리 후의 난연성이 1/32" 두께에서 V0급 난연성을 수득할 수 없어 F1등급의 물성 및 난연성을 유지하기 위해서는 폴리프로필렌의 용융지수가 4∼18g/10분 범위가 바람직 한 것으로 판명되었다.
실시예 7
폴리프로필렌 수지로서 용융흐름지수(2.16kg의 하중하 230℃에서 10분 동안의 용융수지의 용융 유동량)이 8g/10분인 결정성 폴리프로필렌 단독중합체 7.9kg, 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르)로서 PE-68(상품명:Great Lakes Coporation 제조) 1.4kg, 삼산화안티몬(Sb203(상품명):제일난연(주)제조, 1.2㎛) 700g 및 첨가제로서 스테아르산 칼슘 10g, 산화방지제(1010 (상품명):CIBA GEIGY) 10g, IRGAFOS 168((상품명):CIBA GEIGY 제조) 20g, UV흡수제 Tinuvin 326(상품명:CIBA GEIGY) 30g, HALS계 자외선안정제 Chimabsorber 944FD(상품명:CIBA GEIGY) 30g, 광차단제 TiO2(상품명 R-103:듀퐁사 제조) 200g, 실란계 커플링제A-174(상품명:Union carbide사) 15g을 헨셀 혼합기에 충전시켰고, 3분동안 교반·혼합시켰다. 생성된 혼합물을 구경이 30mm인 이축교반압출기를 사용하여 190℃에서 용융·압출시켜 펠렛을 제조했다. 수득한 펠렛들을 100℃에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대온도가 200℃로 고정된 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 처리방법 및 평가방법은 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 8 및 비교예 8∼10
실란계 커플링제 A-174의 배합량을 표 2에 나타낸 양으로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 펠렛을 제조했다.
실시예 7 내지 실시예 8에서 수득한 펠렛들을 100℃에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대온도가 200℃로 고정된 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
표 2에 나타낸 바와 같이 실란계 커플링제를 적정량 첨가한 경우 난연제 또는 난연조제와 주성분인 폴리프로필렌 수지와의 접착성 및 분산성이 우수하여 열수침적처리에서도 V0급의 난연성이 유지되고 인장충격강도 유지율이 높아 F1등급의 내환경성이 개선되며, 실란계 커플링제의 첨가량은 0.3 내지 3중량%가 바람직한 것으로 밝혀졌다.
실시예 9
폴리프로필렌 수지로서 용융흐름지수(2.16kg의 하중하 230℃에서 10분 동안의 용융수지의 용융 유동량)이 8g/10분인 결정성 폴리프로필렌 단독중합체 7.9kg, 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르)로서 PE-68(상품명:Great Lakes Coporation 제조) 1.4kg, 삼산화안티몬(Sb203(상품명):제일난연(주)제조, 1.2㎛) 700g 및 첨가제로서 스테아르산 칼슘 10g, 산화방지제(1010 (상품명):CIBA GEIGY) 10g, IRGAFOS 168((상품명):CIBA GEIGY 제조) 20g, UV흡수제 Tinuvin 326(상품명:CIBA GEIGY) 70g, HALS계 자외선안정제 Chimabsorber 944FD(상품명:CIBA GEIGY) 70g, 광차단제 TiO2(상품명 R-103:듀퐁사 제조) 200g, 실란계 커플링제 A-174(상품명:Union carbide사) 70g을 헨셀 혼합기에 충전시켰고, 3분동안 교반·혼합시켰다. 생성된 혼합물을 구경이 30mm인 이축교반압출기를 사용하여 190℃에서 용융·압출시켜 펠렛을 제조했다. 수득한 펠렛들을 100℃에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대온도가 200℃로 고정된 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 처리방법 및 평가방법은 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 10 및 비교예 11∼16
UV흡수제 및 HALS계 자외선안정제의 배합량을 표 2에 나타낸 양으로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 필렛을 제조하고, 수득한펠렛들을 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 자외선안정제로서 UV흡수제와 HALS계 자외선안정제를 적정량 혼용하므로써, 난연성 및 내환경성이 향상됨을 알 수 있었다.
실시예 11
폴리프로필렌 수지로서 용융흐름지수(2.16kg의 하중하 230℃에서 10분 동안의 용융수지의 용융 유동량)이 8g/10분인 결정성 폴리프로필렌 단독중합체 8.1kg, 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르)로서 PE-68(상품명:Great Lakes Coporation 제조) 1.3kg, 삼산화안티몬(Sb203(상품명):제일난연(주)제조, 1.2㎛) 650g 및 첨가제로서 스테아르산 칼슘 10g, 산화방지제(1010 (상품명):CIBA GEIGY) 10g, IRGAFOS 168((상품명):CIBA GEIGY 제조) 20g, UV흡수제 Tinuvin 326(상품명:CIBA GEIGY) 30g, HALS계 자외선안정제 Chimabsorber 944FD(상품명:CIBA GEIGY) 30g, 광차단제 TiO2(상품명 R-103:듀퐁사 제조) 200g, 실란계 커플링제 A-174(상품명:Union carbide사) 70g을 헨셀 혼합기에 충전시켰고, 3분동안 교반·혼합시켰다. 생성된 혼합물을 구경이 30mm인 이축교반압출기를 사용하여 190℃에서 용융·압출시켜 펠렛을 제조했다. 수득한 펠렛들을 100℃에서 3시간 동안 건조시키고, 실린더의 최대온도가 200℃로 고정된 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 처리방법 및 평가방법은 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 12 및 비교예 17∼18
난연제로서 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르)인 PE-68과 난연보조제로서 삼산화안티몬(Sb203)을 표 1에 나타낸 양으로 대체하는 것을 제외하고는 실시예 11에서와 동일한 조건하에서 필렛을 제조하고, 수득한 펠렛들을 사출성형기를 사용하여 성형시켜, 난연성 및 인장충격강도를 시험하기 위한 일정 시편을 제조하여 난연성 및 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 난연제와 난연보조제는 특정량으로 혼용함으로써, 난연성 및 내환경성이 향상됨을 알 수 있었다.
표 1
표 2
상기 표 1과 표2에서 F1은 UV폭로 및 열수침적시험에서 난연성 V-O 유지 및 인장충격강도 유지율 70% 이상, F2는 UV폭로 또는 열수침적시험에서 난연성 V-O 유지 및 인장충격강도 유지율 70% 이상, 등급없음은 F1 또는 F2에도 해당없음, 난연성 유지는 초기의 난연성이 처리 후에도 유지됨, 미달은 초기 및 처리 후의 난연성이 V-2 임, 저하는 초기의 난연성이 V-O이나 처리 후에 V-2로 저하됨을 나타낸다.
상기 표 1 내지 표 2에서 알 수 있듯이 용융흐름지수가 4∼18g/10분인 폴리프로필렌 수지 40∼86중량%, 저융점 할로겐계 난연제 9∼16중량%, 백색 분말상의 산화안티몬 4∼15중량%, 자외선안정제 0.2∼3.0중량%, 실란계 커플링제 0.1∼5중량%, 이산화티타늄 0.2∼5중량%로 이루어진 본 발명의 수지조성물을 사용하므로써 내후성이 우수하고 열수에 침적시에도 V-O의 동일한 등급의 난연성이 유지가 되면서 기계적 물성의 유지율이 상당히 우수한 결과를 얻을 수 있었다.
이상에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 폴리프로필렌 수지 조성물은 난연성이 우수하면서 옥외에 장기간 폭로되거나 열수에 장기간 처리되었을때 1/32 인치의 얇은 두께에서 초기의 높은 난연성을 유지하면서 기계적 물성 유지율이 높아 UL746C 내환경성 시험에서 F1등급의 수지조성물을 수득할 수 있다. 이러한 특성을 지닌 이차가공된 제품은 크리스마스 트리의 전구소켓과 같은 옥외에 폭로되는 용도의 제품에 장기간 사용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 용융흐름지수가 4∼18g/10분인 폴리프로필렌 수지 40∼86중량%, 저융점 할로겐계 난연제 9∼16중량%, 백색 분말상의 산화안티몬 4∼15중량%, 자외선안정제 0.2∼3.0중량%, 실란계 커플링제 0.1∼5중량%, 이산화티타늄 0.2∼5중량%로 이루어진 것을 특징으로하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지가 폴리프로필렌 단독 중합체 또는 결정성 공중합체인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물.
  3. 제1항에 있어서, 저융점 할로겐계 난연제가 테트라브로모비스페놀 A 비스-(디브로모프로필에테르), 테트라브로모 디메틸술폰 디프로필에테르 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 산화안티몬이 삼산화안티몬, 오산화안티몬 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 자외선 안정제로 분자량이 2,000 이상인 HALS계 자외선안정제와 UV흡수제를 혼용하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리프로필렌 수지조성물.
  6. 제1항에 있어서, 실란 커플링제는 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, 3-아미노프로필 트리에톡시 실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, 3-클로로프로필 트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란 또는 3-머캅토프로필 트리메톡시 실란인 것을 특징으로하는 폴리프로필렌 수지조성물.
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