KR20240077229A - 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부; 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 30 내지 45 중량부; 피페라진 피로포스페이트 70 내지 90 중량% 및 멜라민 폴리포스페이트 10 내지 30 중량%를 포함하는 인질소계 난연제 50 내지 60 중량부; 및 무수말레산 변성 폴리프로필렌 1.5 내지 4.5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 수지 조성물은 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND ARTICLE PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
폴리프로필렌 수지는 내약품성, 내후성, 가공성 등이 우수하여, 사출 성형품, 필름, 블로우 성형품의 형태로의 제조가 용이하고, 자동차, 건축재료, 전기부품 등의 분야에 폭넓게 사용되는 재료이다.
폴리프로필렌 수지는 화학적 구조상 인화성 물질이므로, 난연 특성을 부여하기 위해 각종 유기계 또는 무기계 난연제의 병용 첨가가 이루어지고 있다. 다만, 환경 문제에 대한 관심이 대두되면서, 기존 할로겐계 난연제에 대한 규제가 점차 강화되고 있어, 열가소성 수지 조성물을 친환경 소재로 사용하기 위해서는 할로겐계 난연제의 저감 또는 배제가 요구되고 있다.
그러나, 열가소성 수지 조성물에 비할로겐계 난연제만을 적용할 경우, 할로겐계 난연제 적용 시에 비해 난연성 등이 크게 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 올레핀계 열가소성 수지 조성물의 난연성, 기계적 물성 등의 향상을 위하여, 비할로겐계 난연제와 무기 충진제를 혼합 적용 시, 압출성, 성형 가공성 등이 저하될 우려가 있다.
따라서, 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1863421호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
1. 본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부; 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 30 내지 45 중량부; 피페라진 피로포스페이트 70 내지 90 중량% 및 멜라민 폴리포스페이트 10 내지 30 중량%를 포함하는 인질소계 난연제 50 내지 60 중량부; 및 무수말레산 변성 폴리프로필렌 1.5 내지 4.5 중량부;를 포함한다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 수지, 블록 폴리프로필렌 수지 및 랜덤 폴리프로필렌 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유는 폴리올레핀의 함량이 0.3 내지 1.7 중량%일 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 폴리올레핀은 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 무수말레산의 그라프트율이 0.5 내지 3 중량%일 수 있다.
6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16 kg 하중 조건에서 측정한 유동흐름지수(Melt-flow index)가 80 내지 140 g/10분일 수 있다.
7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 및 상기 인질소계 난연제의 중량비는 1 : 1.2 내지 1 : 2일 수 있다.
8. 상기 1 내지 7 구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌 및 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 중량비는 1 : 10 내지 1 : 20일 수 있다.
9. 상기 1 내지 8 구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌 및 상기 인질소계 난연제 의 중량비는 1 : 15 내지 1 : 30일 수 있다.
10. 상기 1 내지 9 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 vertical test 방법으로 측정한 0.8 mm 두께 사출 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있다.
11. 상기 1 내지 10 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL746A에 의거하여 측정한 100 mm × 100 mm × 1.5 mm 크기 시편의 GWIT(Glow Wire Ignitability Temperature)가 750℃ 이상일 수 있다.
12. 상기 1 내지 11 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 4 내지 8 kgf·cm/cm일 수 있다.
13. 상기 1 내지 12 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D790에 의거하여, 2.8 mm/min 조건으로 두께 1/4" 시편에 대해 측정한 굴곡탄성률이 48,000 내지 60,000 kgf/cm2일 수 있다.
14. 본 발명의 다른 관점은 성형품에 관한 것이다. 상기 성형품은 상기 1 내지 13 중 어느 하나에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 (A) 폴리프로필렌 수지; (B) 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유; (C) 인질소계 난연제; 및 (D) 무수말레산 변성 폴리프로필렌;을 포함한다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
(A) 폴리프로필렌 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리프로필렌 수지는 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유, 특정 인질소계 난연제 및 무수말레산 변성 폴리프로필렌과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 열가소성 수지 조성물에 적용되는 폴리프로필렌 수지를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 수지, 블록 폴리프로필렌 수지 및 랜덤 폴리프로필렌 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 블록 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 블록과 에틸렌-프로필렌 공중합체 블록 및/또는 호모 폴리에틸렌 블록으로 구성된 블록 폴리프로필렌 수지일 수 있고, 상기 랜덤 폴리프로필렌 수지는 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 수지 10 내지 90 중량% 및 블록 폴리프로필렌 수지 10 내지 90 중량%를 혼합한 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리프로필렌 수지는 ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 1 내지 100 g/10분, 예를 들면 5 내지 80 g/10분일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 기계적 물성, 성형 가공성, 압출 가공성 등이 우수할 수 있다.
(B) 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유
본 발명의 일 구체예에 따른 유리 섬유는 폴리프로필렌 수지에 특정 인질소계 난연제 및 무수말레산 변성 폴리프로필렌과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 폴리올레핀을 사이징제(sizing agent)로 사용하여 표면 처리한 유리 섬유를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유는 폴리올레핀(사이징제)의 함량이 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 전체 100 중량% 중, 0.3 내지 1.7 중량%, 예를 들면 0.5 내지 1.5 중량%일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 강성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리올레핀(사이징제)은 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 섬유 형태일 수 있고, 원형, 타원형, 직사각형 등의 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다. 예를 들면, 원형 및/또는 직사각형 단면의 섬유형 유리 섬유를 사용하는 것이 기계적 물성 측면에서 바람직할 수 있다.
구체예에서, 상기 원형 단면의 유리 섬유는 SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 측정한 단면 직경이 5 내지 20 ㎛, 가공 전 길이가 2 내지 20 mm일 수 있고, 상기 직사각형 단면의 유리 섬유는 SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 측정한 단면의 종횡비(단면의 장경/단면의 단경)가 1.5 내지 10이고, 단경이 2 내지 10 ㎛일 수 있고, 가공 전 길이가 2 내지 20 mm일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 기계적 물성 및 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유는 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 30 내지 45 중량부, 예를 들면 35 내지 41 중량부로 포함될 수 있다. 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 함량이 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 30 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 강성 등이 저하될 우려가 있고, 45 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 인질소계 난연제
본 발명의 일 구체예에 따른 인질소계 난연제는 폴리프로필렌 수지에 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 및 무수말레산 변성 폴리프로필렌과 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 피페라진 피로포스페이트 및 멜라민 폴리포스페이트를 포함하는 인질소계 난연제를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 인질소계 난연제는 상기 피페라진 피로포스페이트 70 내지 90 중량%, 예를 들면 75 내지 85 중량% 및 멜라민 폴리포스페이트 10 내지 30 중량%, 예를 들면 15 내지 25 중량%를 포함할 수 있다. 상기 피페라진 피로포스페이트의 함량이 70 중량% 미만(상기 멜라민 폴리포스페이트의 함량이 30 중량% 초과)일 경우, 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성 등이 저하될 우려가 있고, 상기 피페라진 피로포스페이트의 함량이 90 중량%를 초과(상기 멜라민 폴리포스페이트의 함량이 10 중량% 미만)할 경우, 내충격성, 강성, 압출성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 인질소계 난연제는 산화아연을 더 포함할 수 있다. 상기 산화아연 포함 시, 그 함량은 전체 인질소계 난연제 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 3 중량부, 예를 들면 0.7 내지 2.5 중량부일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 압출성, 외관 특성 등이 더 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 인질소계 난연제는 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 50 내지 60 중량부, 예를 들면 53 내지 59 중량부로 포함될 수 있다. 상기 인질소계 난연제의 함량이 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 50 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 강성 등이 저하될 우려가 있고, 60 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 압출성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 및 상기 인질소계 난연제의 중량비(폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 : 인질소계 난연제)는 1 : 1.2 내지 1 : 2, 예를 들면 1 : 1.3 내지 1 : 1.8일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 기계적 물성, 난연성 등이 더 우수할 수 있다.
(D) 무수말레산 변성 폴리프로필렌
본 발명의 일 구체예에 따른 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 수지에 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 및 상기 인질소계 난연제와 함께 적용되어, 열가소성 수지 조성물의 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 폴리프로필렌에 무수말레산을 (그라프트) 중합한 무수말레산 변성 폴리프로필렌을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 무수말레산의 그라프트율이 0.5 내지 3 중량%, 예를 들면 0.7 내지 2.8 중량%일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 난연성, 난연성, 사출 성형성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16 kg 하중 조건에서 측정한 유동흐름지수(Melt-flow index)가 80 내지 140 g/10분, 예를 들면 100 내지 120 g/10분일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 난연성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 1.5 내지 4.5 중량부, 예를 들면 2 내지 3.6 중량부로 포함될 수 있다. 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌의 함량이 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 1.5 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 내충격성, 강성 등이 저하될 우려가 있고, 4.5 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 난연성, 사출 성형성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌 및 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 중량비(무수말레산 변성 폴리프로필렌 : 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유)는 1 : 10 내지 1 : 20, 예를 들면 1 : 12 내지 1 : 20일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성, 난연성, 사출 성형성 등이 더 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌 및 상기 인질소계 난연제의 중량비(무수말레산 변성 폴리프로필렌 : 인질소계 난연제)는 1 : 15 내지 1 : 30, 예를 들면 1 : 17 내지 1 : 29일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물(성형품)의 내충격성, 난연성, 사출 성형성 등이 더 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 통상의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 적하 방지제, 산화 방지제, 계면 활성제, 활제, 이형제, 핵제, 안정제, 안료, 염료, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 180 내지 280℃, 예를 들면 200 내지 260℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 vertical test 방법으로 측정한 0.8 mm 두께 사출 시편의 난연도가 V-0 이상일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL746A에 의거하여 측정한 100 mm × 100 mm × 1.5 mm 크기 시편의 GWIT(Glow Wire Ignitability Temperature)가 750℃ 이상, 예를 들면 750 내지 790℃일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 4 내지 8 kgf·cm/cm, 예를 들면 4.5 내지 7 kgf·cm/cm일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D790에 의거하여, 2.8 mm/min 조건으로 두께 1/4" 시편에 대해 측정한 굴곡탄성률이 48,000 내지 60,000 kgf/cm2, 예를 들면 49,000 내지 58,000 kgf/cm2일 수 있다.
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.
구체예에서, 상기 성형품은 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성, 강성, 압출성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하므로, 난연성을 필요로 하는 제품, 예를 들면 가전 제품 하우징, 전원박스 등으로 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리프로필렌 수지
호모 폴리프로필렌 수지(제조사: 폴리미래, 제품명: HA5034) 72 중량% 및 블록 폴리프로필렌 수지(제조사: 롯데케미칼, 제품명: JSS350N) 28 중량%를 혼합하여 사용하였다.
(B) 유리 섬유
(B1) 폴리프로필렌으로 표면 처리된 유리 섬유(제조사: JUSHI, 제품명: ECS11-03-508C)를 사용하였다.
(B2) 표면 처리되지 않은 유리 섬유(제조사: NEG, 제품명: T249)를 사용하였다.
(C) 인질소계 난연제
(C1) 페라진 피로포스페이트(제조사: Hainan Zhongxin Chemical, Cas No.: 66034-17-1) 80 중량% 및 멜라민 폴리포스페이트(제조사: BASF, 제품명: Melapur 200) 20 중량%를 포함하는 혼합물을 사용하였다.
(C2) 상기 피페라진 피로포스페이트 75 중량% 및 상기 멜라민 폴리포스페이트 25 중량%를 포함하는 혼합물을 사용하였다.
(C3) 상기 피페라진 피로포스페이트 85 중량% 및 상기 멜라민 폴리포스페이트 15 중량%를 포함하는 혼합물을 사용하였다.
(C4) 상기 피페라진 피로포스페이트 65 중량% 및 상기 멜라민 폴리포스페이트 35 중량%를 포함하는 혼합물을 사용하였다.
(C5) 상기 피페라진 피로포스페이트 95 중량% 및 상기 멜라민 폴리포스페이트 5 중량%를 포함하는 혼합물을 사용하였다.
(D) 무수말레산 변성 폴리올레핀
(D1) 무수말레산 변성 폴리프로필렌(제조사: 켐코정밀, 제품명: CHEMS MP600PP)를 사용하였다.
(D2) 무수말레산 변성 폴리스티렌(제조사: Jiaxing Huawen Chemical, 제품명: SMA-725)를 사용하였다.
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 10
상기 각 구성 성분을 하기 표 1, 2, 3 및 4에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 200℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 80℃에서 2시간 이상 건조 후, 6 oz 사출기(성형 온도: 210℃, 금형 온도: 60℃)에서 사출하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1, 2, 3 및 4에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 박막 난연성 평가: UL-94 vertical test 방법으로 0.8 mm 두께 사출 시편의 난연도를 측정하였다. (B.O: burn out)
(2) 전기적 난연성 평가: UL746A에 의거하여, 100 mm × 100 mm × 1.5 mm 크기 시편의 GWIT(Glow Wire Ignitability Temperature)(단위: ℃)를 측정하였다.
(3) 노치 아이조드 충격강도(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 의거하여, 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도를 측정하였다.
(4) 굴곡탄성률(단위: kgf/cm2): ASTM D790에 의거하여, 2.8 mm/min 조건으로 두께 1/4" 시편에 대해 굴곡탄성률을 측정하였다.
(5) 압출성 평가: 열가소성 수지 조성물 압출 시, 스트랜드 표면을 육안으로 확인하였으며, 뭉침(돌기)이 발생하는 정도까지는 '양호'한 것으로 판단하였고, 스트랜드가 끊어지는 단선이 발생하면 '불량'으로 판단하였다.
실시예
1 2 3 4 5
(A) 중량부 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 35 39 41 39 39
(B2) (중량부) - - - - -
(C1) (중량부) 57 57 57 53 59
(C2) (중량부) - - - - -
(C3) (중량부) - - - - -
(C4) (중량부) - - - - -
(C5) (중량부) - - - - -
(D1) (중량부) 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8
(D2) (중량부) - - - - -
난연도 (0.8 mm) V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
GWIT (℃) 760 760 760 755 765
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 5.3 5.5 5.5 5.7 5.3
굴곡탄성률 (kgf/cm2) 51,000 52,000 52,000 51,500 52,300
압출성 양호 양호 양호 양호 양호
실시예
6 7 8 9
(A) 중량부 100 100 100 100
(B1) (중량부) 39 39 39 39
(B2) (중량부) - - - -
(C1) (중량부) - - 57 57
(C2) (중량부) 57 - - -
(C3) (중량부) - 57 - -
(C4) (중량부) - - - -
(C5) (중량부) - - - -
(D1) (중량부) 2.8 2.8 2 3.6
(D2) (중량부) - - - -
난연도 (0.8 mm) V-0 V-0 V-0 V-0
GWIT (℃) 760 760 760 760
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 5.5 5.6 5.3 6.2
굴곡탄성률 (kgf/cm2) 51,500 51,800 51,000 54,000
압출성 양호 양호 양호 양호
비교예
1 2 3 4 5
(A) 중량부 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 25 50 - 39 39
(B2) (중량부) - - 39 - -
(C1) (중량부) 57 57 57 45 65
(C2) (중량부) - - - - -
(C3) (중량부) - - - - -
(C4) (중량부) - - - - -
(C5) (중량부) - - - - -
(D1) (중량부) 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8
(D2) (중량부) - - - - -
난연도 (0.8 mm) V-0 B.O V-0 B.O V-0
GWIT (℃) 765 700 760 700 775
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 2.5 5 3 6 2.5
굴곡탄성률 (kgf/cm2) 35,000 65,000 40,000 45,000 52,000
압출성 양호 양호 양호 양호 불량
비교예
6 7 8 9 10
(A) 중량부 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 39 39 39 39 39
(B2) (중량부) - - - - -
(C1) (중량부) - - 57 57 57
(C4) (중량부) 57 - - - -
(C5) (중량부) - 57 - - -
(D1) (중량부) 2.8 2.8 1 5 -
(D2) (중량부) - - - - 2.8
난연도 (0.8 mm) B.O V-0 B.O B.O B.O
GWIT (℃) 745 760 750 750 750
노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 3 2 3 6 3
굴곡탄성률 (kgf/cm2) 50,000 42,000 42,000 53,000 40,000
압출성 양호 불량 양호 양호 불량
상기 결과로부터, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성(노치 아이조드 충격강도), 강성(굴곡탄성률), 압출성 등이 모두 우수함을 알 수 있다.
반면, 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 함량이 본 발명의 범위 미만인 비교예 1의 경우, 내충격성, 강성 등이 저하됨을 알 수 있고, 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 함량이 본 발명의 범위 초과인 비교예 2의 경우, 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성) 등이 저하됨을 알 수 있으며, 본 발명의 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 대신에, 유리 섬유 (B2)를 적용한 비교예 3의 경우, 내충격성, 강성 등이 저하됨을 알 수 있다. 인질소계 난연제의 함량이 본 발명의 범위 미만인 비교예 4의 경우, 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 강성 등이 저하됨을 알 수 있고, 인질소계 난연제의 함량이 본 발명의 범위 초과인 비교예 5의 경우, 내충격성, 압출성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 본 발명의 인질소계 난연제 대신에, 인질소계 난연제 (C4)를 적용한 비교예 6의 경우, 난연성(박막 난연성 및 전기적 난연성), 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있고, 인질소계 난연제 (C5)를 적용한 비교예 7의 경우, 내충격성, 강성, 압출성 등이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 무수말레산 변성 폴리프로필렌의 함량이 본 발명의 범위 미만인 비교예 8의 경우, 난연성(박막 난연성), 내충격성, 강성 등이 저하됨을 알 수 있고, 무수말레산 변성 폴리프로필렌의 함량이 본 발명의 범위 초과인 비교예 9의 경우, 난연성(박막 난연성) 등이 저하됨을 알 수 있으며, 본 발명의 무수말레산 변성 폴리프로필렌 대신에, 무수말레산 변성 폴리에틸렌 (D2)를 적용한 비교예 10의 경우, 난연성(박막 난연성), 내충격성, 강성, 압출성 등이 저하됨을 알 수 있다.
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.

Claims (14)

  1. 폴리프로필렌 수지 100 중량부;
    폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 30 내지 45 중량부;
    피페라진 피로포스페이트 70 내지 90 중량% 및 멜라민 폴리포스페이트 10 내지 30 중량%를 포함하는 인질소계 난연제 50 내지 60 중량부; 및
    무수말레산 변성 폴리프로필렌 1.5 내지 4.5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 수지, 블록 폴리프로필렌 수지 및 랜덤 폴리프로필렌 수지 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유는 폴리올레핀의 함량이 0.3 내지 1.7 중량%인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 폴리올레핀은 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 무수말레산의 그라프트율이 0.5 내지 3.0 중량%인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌은 ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16 kg 하중 조건에서 측정한 유동흐름지수(Melt-flow index)가 80 내지 140 g/10분인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유 및 상기 인질소계 난연제의 중량비는 1 : 1.2 내지 1 :2인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌 및 상기 폴리올레핀으로 표면 처리된 유리 섬유의 중량비는 1 : 10 내지 1 : 20인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 무수말레산 변성 폴리프로필렌 및 상기 인질소계 난연제 의 중량비는 1 : 15 내지 1 : 30인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL-94 vertical test 방법으로 측정한 0.8 mm 두께 사출 시편의 난연도가 V-0 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 UL746A에 의거하여 측정한 100 mm × 100 mm × 1.5 mm 크기 시편의 GWIT(Glow Wire Ignitability Temperature)가 750℃ 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 노치 아이조드 충격강도가 4 내지 8 kgf·cm/cm인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D790에 의거하여, 2.8 mm/min 조건으로 두께 1/4" 시편에 대해 측정한 굴곡탄성률이 48,000 내지 60,000 kgf/cm2인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 성형품.
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