KR20220043662A - Thermoplastic resin composition and molded article using the same - Google Patents
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Abstract
(A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지 60 내지 80 중량%; 그리고 (C) E-글래스 (E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함하고, 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 7 내지 14 중량부; (E) 멜라민 폴리포스페이트 2 내지 8 중량부; 및 (F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료 0.1 내지 0.5 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물, 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.(A) 60 to 80% by weight of a base resin comprising a polybutylene terephthalate resin, and (B) a polyethylene terephthalate resin; and (C) 20 to 40% by weight of E-glass, and (D) 7 to 14 aluminum diethyl phosphinate based on 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass. parts by weight; (E) 2 to 8 parts by weight of melamine polyphosphate; And (F) relates to a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 0.5 parts by weight of a near-infrared transmitting anthraquinone dye, and a molded article using the same.
Description
열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.It relates to a thermoplastic resin composition and a molded article using the same.
자동차 부품 또는 전기 전자 부품 생산에 있어서, 동종 소재 또는 이종 소재의 접합 그리고 우수한 난연도가 요구된다. In the production of automobile parts or electric and electronic parts, bonding of the same material or different materials and excellent flame retardancy are required.
특히 이종 소재의 접합을 위해서는 접착제를 사용하는 핫 멜트(hot melt) 공법, 소재간 마찰열을 이용하는 진동 융착 공법, 열판에 접촉 후 융착시켜 접착하는 열융착 공법, 비접촉식 열융착의 일종인 IR 융착 공법 등이 있으나, 이러한 공법들은 구조가 복잡한 부품 적용에는 한계가 있어, 근적외선 레이저가 투과하는 투과체와 근적외선 레이저를 흡수하여 융착되는 흡수체를 짝으로 하는 레이저 융착 기법이 널리 사용되고 있다. In particular, for bonding dissimilar materials, a hot melt method using an adhesive, a vibration welding method using frictional heat between materials, a thermal welding method in which contact with a hot plate is fused and adhered, an IR welding method, a type of non-contact thermal welding, etc. However, these methods have limitations in the application of components having a complex structure, so a laser fusion technique in which a transmitting body through which a near-infrared laser transmits and an absorber that is fused by absorbing a near-infrared laser are paired are widely used.
이러한 레이저 융착 기법에서는 근적외선 레이저 투과율이 매우 중요하다. 한편, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT: polybutylene terephthalate) 수지는 기계적 및 전기적 성질과 물리적 및 화학적 특성이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로서, 통상적인 융착 공법에서 흔히 사용되고 있다.In this laser fusion technique, near-infrared laser transmittance is very important. On the other hand, polybutylene terephthalate (PBT: polybutylene terephthalate) resin is an engineering plastic having excellent mechanical and electrical properties and physical and chemical properties, and is commonly used in a conventional fusion bonding method.
일반적으로 PBT 수지는 빠른 결정화 속도로 인해 공업적으로 생산성이 높아 다양한 분야에 적용되고 있고, 최근에는 자동차 내장재 및 외장재에 사용하기 위해 효율적인 제조가 가능한 레이저 융착 기법을 통한 제품 개발이 관련 업계에서 대두되고 있으며, 이에 따라 레이저 융착이 가능한 PBT 소재 개발이 요구되고 있다.In general, PBT resin has high industrial productivity due to its rapid crystallization rate and is applied to various fields. Accordingly, there is a demand for the development of a PBT material capable of laser fusion.
그러나, PBT 수지는 빠른 결정화 속도 및 결정의 크기로 인해 전 파장 영역에서 투과도가 낮으며, 두께가 얇은 성형품을 고온에서 사출 시 무정형 상태에서 빠른 냉각을 통해 결정화가 이루어지므로, 충분한 투과도를 확보할 수 없는 문제점이 있다. PBT 수지의 투과도 향상을 위해서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET: polyethylene terephthalate)와 같은 결정 성장 속도가 느린 수지를 첨가하여 얼로이(ally) 수지를 제조함으로써 투과도를 향상 시키려는 시도가 있으나, 각 수지의 다른 결정화 속도로 인해 레이저 융착에 최적화된 투과도 제공에는 어려움이 있는 실정이다. 일 예로 PET가 첨가된 얼로이 수지만으로는 고 투과도 형성에 제한이 있어, PET 에 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM: 1,4-cyclohexanedimethanol)과 같은 결정 생성을 방해할 수 있는 Monomer를 공중합한 수지를 블렌드(blend)하여 첨가하는 시도가 있으나, 충분한 투과도 제공에는 한계가 있다. However, PBT resin has low transmittance in all wavelength regions due to its fast crystallization rate and crystal size, and when a thin molded product is injected at high temperature, crystallization occurs through rapid cooling in an amorphous state, so sufficient transmittance can be secured. There is no problem. In order to improve the permeability of the PBT resin, an attempt has been made to improve the permeability by adding a resin having a slow crystal growth rate, such as polyethylene terephthalate (PET), to prepare an alloy resin, but the crystallization rate of each resin is different. For this reason, it is difficult to provide optimal transmittance for laser fusion. As an example, there is a limitation in the formation of high permeability only with the alloy resin to which PET is added. There is an attempt to add a resin by blending it, but there is a limit to providing sufficient transmittance.
그리고, 내충격성 및 강성 강화를 위해 충격 보강재제 및 유리섬유를 첨가할 수 있으나, 굴절율 매칭이 필요하고, 굴절율 매칭을 위해 미세하게 비율 조절이 필요하여 실제 제품양산에 있어 제한이 있으며, 이러한 충격 보강제의 사용은 난연도를 저해 시키는 인자로 작용한다.In addition, impact reinforcing materials and glass fibers can be added to enhance impact resistance and rigidity, but refractive index matching is required, and there is a limitation in actual product mass production because a fine ratio adjustment is required for refractive index matching. The use of it acts as a factor that inhibits the flame retardancy.
또한, 각국은 할로겐계 난연제를 규제하기 시작하였으며, 이에 비할로겐 난연제의 사용이 중요시 되고 있다. 난연 폴리에스터(Polyester)계에서 난연도를 향상시키기 위해서는 인계 방향족 난연제를 사용할 수 있으나, 내열도 및 충격강도 하락을 동반한다. 또한, 고난연도를 구현할 수 있는 금속염을 이루고 있는 인계 난연제와 고분자량의 멜라민계 난연제 사용은 근적외선(NIR: Near-Infrared) 레이저 투과도를 현저히 저해하는 요인으로 작용할 수 있다. In addition, each country has begun to regulate halogen-based flame retardants, and the use of non-halogen flame retardants is important. In order to improve flame retardancy in flame-retardant polyester, a phosphorus-based aromatic flame retardant can be used, but it is accompanied by a decrease in heat resistance and impact strength. In addition, the use of a phosphorus-based flame retardant and a high molecular weight melamine-based flame retardant constituting a metal salt capable of realizing high flame retardancy may act as a factor significantly inhibiting near-infrared (NIR) laser transmittance.
근적외선 레이저에 대한 투과도 저하를 완화하는 동시에 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도가 모두 우수한 열가소성 수지 조성물, 및 이를 이용한 성형품을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition excellent in both flame retardancy, impact resistance, rigidity and bonding strength, and a molded article using the same, while mitigating a decrease in transmittance to a near-infrared laser.
일 구현예에 따르면, (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지 60 내지 80 중량%; 그리고 상기 (C) E-글래스 (E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함하고, 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 7 내지 14 중량부; (E) 멜라민 폴리포스페이트 2 내지 8 중량부; 및 (F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료 0.1 내지 0.5 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.According to one embodiment, (A) a polybutylene terephthalate resin, and (B) 60 to 80% by weight of a base resin comprising the polyethylene terephthalate resin; and (C) 20 to 40% by weight of E-glass, and (D) aluminum diethyl phosphinate 7 to 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass 14 parts by weight; (E) 2 to 8 parts by weight of melamine polyphosphate; And (F) provides a thermoplastic resin composition comprising 0.1 to 0.5 parts by weight of a near-infrared transmitting anthraquinone-based dye.
상기 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 및 (E) 멜라민 폴리포스페이트는 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다.The (D) aluminum diethyl phosphinate and (E) melamine polyphosphate may be included in a weight ratio of 6:1 to 1:1.
상기 (C) E-글래스의 23℃에서 측정된 굴절률은 1.550 이상일 수 있다.The refractive index measured at 23° C. of the (C) E-glass may be 1.550 or more.
상기 (C) E-글래스의 평균 직경은 5 내지 15 ㎛이고, 평균 길이는 1 내지 10 mm일 수 있다.The (C) E-glass may have an average diameter of 5 to 15 μm, and an average length of 1 to 10 mm.
상기 (C) E-글래스는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리아미드 수지 중 적어도 하나로 피복된 것일 수 있다.The (C) E-glass may be coated with at least one of a polyurethane resin, an epoxy resin, and a polyamide resin.
상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 8:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다.The (A) polybutylene terephthalate resin and the (B) polyethylene terephthalate resin may be included in a weight ratio of 8:1 to 1:1.
상기 기초 수지는 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 30 내지 60 중량%로 포함하고, 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 10 내지 40 중량%로 포함할 수 있다.The base resin may include the (A) polybutylene terephthalate resin in an amount of 30 to 60 wt%, and the (B) polyethylene terephthalate resin in an amount of 10 to 40 wt%.
상기 열가소성 수지 조성물은, 1.5mm의 두께를 갖는 성형품에서 V0의 UL-94 난연성 등급을 가질 수 있다. The thermoplastic resin composition may have a UL-94 flame retardancy rating of V0 in a molded article having a thickness of 1.5 mm.
상기 열가소성 수지 조성물은, 2mm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10% 이상일 수 있다.The thermoplastic resin composition may have a near-infrared transmittance of 10% or more at a wavelength of 980 nm in a molded article having a thickness of 2 mm.
상기 열가소성 수지 조성물은 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제, 착색제, 및 충격보강제에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The thermoplastic resin composition may further include at least one additive selected from a nucleating agent, a coupling agent, a filler, a plasticizer, a lubricant, a mold release agent, an antibacterial agent, a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet stabilizer, a flame retardant, an antistatic agent, a colorant, and an impact modifier can
상기 첨가제는 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The additive may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass.
한편, 일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품이 제공될 수 있다.Meanwhile, a molded article using the thermoplastic resin composition according to an embodiment may be provided.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 근적외선 레이저에 대한 투과도 저하를 완화하는 동시에 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도가 모두 우수한 바, 자동차 부품 또는 전기 전자 부품, 특히 이종 소재가 융착된 제품의 성형에 광범위하게 적용될 수 있다. The thermoplastic resin composition according to one embodiment is excellent in flame retardancy, impact resistance, rigidity, and bonding strength while alleviating a decrease in transmittance to a near-infrared laser, and is suitable for molding automobile parts or electrical and electronic parts, especially products in which different materials are fused. It can be widely applied.
예컨대 일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 근적외선에 대하여 특정 범위의 투과도를 만족함에 따라 이를 이용한 성형품은 레이저 융착 공정에 최적화된 제품으로서 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도가 모두 강화된 자동차 내장재, 및 자동차 외장재 등에 유용하게 적용될 수 있다.For example, since the thermoplastic resin composition according to one embodiment satisfies the transmittance of a specific range for near-infrared rays, a molded article using the same is a product optimized for a laser fusion process, and flame retardancy, impact resistance, rigidity and bonding strength are all reinforced automobile interior materials, and It can be usefully applied to automobile exterior materials and the like.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the appended claims.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, when a part "includes" a component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
일 구현예에 따르면, (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지; (C) E-글래스 (E-glass); (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트; (E) 멜라민 폴리포스페이트; 및 (F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료를 포함하는 열가소성 수지 조성물이 제공된다.According to one embodiment, (A) a polybutylene terephthalate resin, and (B) a base resin comprising a polyethylene terephthalate resin; (C) E-glass; (D) aluminum diethyl phosphinate; (E) melamine polyphosphate; and (F) a near-infrared transmitting anthraquinone-based dye is provided.
이하, 상기 열가소성 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each component included in the thermoplastic resin composition will be described in detail.
기초 수지base resin
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 기초 수지는 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지 및 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지를 포함할 수 있다.The base resin included in the thermoplastic resin composition according to the exemplary embodiment may include (A) a polybutylene terephthalate (PBT) resin and (B) a polyethylene terephthalate (PET) resin.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지는 부탄-1,4-디올과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 하여 직접 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환반응을 통하여 축중합에 의해 제조한 중합체로, 통상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 의미한다.The polybutylene terephthalate (PBT) resin used in the thermoplastic resin composition according to an embodiment is polycondensed through direct esterification or transesterification using butane-1,4-diol and terephthalic acid or dimethyl terephthalate as monomers. As a polymer prepared by , it means a conventional polybutylene terephthalate resin.
폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 중량평균분자량이 30,000 내지 100,000 g/mol 범위를 가지는 것을 포함할 수 있으며, 이 범위 내에서 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있다.The polybutylene terephthalate resin may have a weight average molecular weight in the range of 30,000 to 100,000 g/mol, and excellent mechanical properties may be realized within this range.
상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지와 혼합 사용될 수 있다.The polybutylene terephthalate resin may be mixed with polyethylene terephthalate (PET) resin.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지는 에틸렌글리콜과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 사용하여 직접 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응을 통하여 축중합에 의해 제조한 중합체로, 예컨대 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 중합체가 사용될 수 있다.Polyethylene terephthalate (PET) resin used in the thermoplastic resin composition according to one embodiment is a polymer prepared by polycondensation through direct esterification or transesterification using ethylene glycol and terephthalic acid or dimethyl terephthalate as monomers. , for example, a polymer having a repeating unit represented by the following formula (1) may be used.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, n은 10 이상의 정수(예컨대, 10 내지 200)를 나타내며, 바람직하게는 95 내지 120의 정수를 나타낸다.In Formula 1, n represents an integer of 10 or more (eg, 10 to 200), preferably an integer of 95 to 120.
본 발명의 열가소성 수지 조성물에 따른 기초 수지는 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 혼합물이며, 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 8:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다. 으며, 예를 들면 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다.The base resin according to the thermoplastic resin composition of the present invention is a mixture of (A) polybutylene terephthalate resin and (B) polyethylene terephthalate resin, (A) polybutylene terephthalate resin and (B) polyethylene The terephthalate resin may be included in a weight ratio of 8:1 to 1:1. and, for example, may be included in a weight ratio of 6:1 to 1:1.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 범위 내에서 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 30 내지 60 중량%로 포함하고, 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 10 내지 40 중량%로 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, within the above-described range, the (A) polybutylene terephthalate resin is included in an amount of 30 to 60% by weight, and the (B) polyethylene terephthalate resin is included in an amount of 10 to 40% by weight. can do.
이 범위 내에서 적정 결정 속도를 유지하도록 하여 가공성이 우수하고 투과도 및 기계적 물성이 뛰어난 효과가 있으며, 후술하는 E-글래스와의 굴절률 매칭이 잘 이루어져 레이저 융착 기법에 최적화된 조성물을 제공할 수 있다.By maintaining an appropriate crystal rate within this range, it has excellent processability and excellent transmittance and mechanical properties, and it is possible to provide a composition optimized for laser fusion technology by matching the refractive index with E-glass, which will be described later.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지 60 내지 80 중량%; 그리고 상기 (C) E-글래스 (E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, 60 to 80% by weight of the base resin comprising the (A) polybutylene terephthalate resin, and the (B) polyethylene terephthalate resin; And 20 to 40 wt% of the (C) E-glass (E-glass) may be included.
(C) E-글래스(C) E-glass
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유는 특히 E-글래스(E-glass)일 수 있다.The glass fiber included in the thermoplastic resin composition according to an embodiment may be, in particular, E-glass.
유리섬유는 실리카, 석회석(limestone), 붕사 등이 주 원료이며, 그 원료 조성의 배합에 따라 A-글래스(고알칼리용), C-글래스(화학용), E-글래스(전기부품용), S-글래스(고강도용)으로 나뉠 수 있다.Silica, limestone, and borax are the main raw materials for glass fiber, and depending on the composition of the raw material, A-glass (for high alkali), C-glass (for chemical), E-glass (for electric parts), It can be divided into S-glass (for high strength).
특히, E-글래스는 전기절연 등의 목적으로 저알칼리 조성을 가지며, 일반적으로 알칼리 금속 함유율이 2% 이하인 경우를 E-글래스로 분류한다.In particular, E-glass has a low alkali composition for the purpose of electrical insulation and the like, and generally, a case where the alkali metal content is 2% or less is classified as E-glass.
상기 E-글래스는 칼슘 알루미노보로실리케이트를 주 성분으로 하고, MgO, TiO2, ZnO 등의 성분 비율을 증가시킨 것일 수 있다.The E-glass may have calcium aluminoborosilicate as a main component and increase the ratio of components such as MgO, TiO 2 , and ZnO.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 E-글래스는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리아미드 수지 중 적어도 하나로 피복된 형태일 수 있다.According to an example of the present invention, the E-glass may be coated with at least one of a polyurethane resin, an epoxy resin, and a polyamide resin.
본 발명에 이용되는 상기 E-글래스의 평균 직경은 5 내지 15 ㎛일 수 있다. 이러한 직경을 채용함으로써, 기계적 성질을 보다 효과적으로 발휘할 수 있다. The average diameter of the E-glass used in the present invention may be 5 to 15 μm. By employing such a diameter, the mechanical properties can be more effectively exhibited.
또한 상기 E-글래스의 평균 길이는 1 내지 10 mm일 수 있다. 이러한 길이를 채용함으로써, 유리 섬유에 의한 보강 효과가 더욱 효과적으로 발현되고, 기초 수지와의 용융 혼련이나 열가소성 수지 조성물의 성형이 보다 용이하게 된다.In addition, the average length of the E-glass may be 1 to 10 mm. By employing such a length, the reinforcing effect of the glass fiber is more effectively expressed, and melt-kneading with the base resin and molding of the thermoplastic resin composition become easier.
또한 상기 E-글래스는 23℃의 굴절률이 1.550 이상, 구체적으로 1.560 내지 1.600일 수 있다.In addition, the E-glass may have a refractive index of 1.550 or more, specifically 1.560 to 1.600 at 23°C.
또한 상기 E-글래스는 단면이 원형, 타원형, 또는 직사각 형태일 수 있다.In addition, the E-glass may have a circular, oval, or rectangular cross-section.
(D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트(D) aluminum diethyl phosphinate
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 인계 난연제는 특히 알루미늄 치환된 포스피네이트 화합물인 알루미늄 디에틸포스피네이트일 수 있다.In particular, the phosphorus-based flame retardant included in the thermoplastic resin composition according to the embodiment may be aluminum diethylphosphinate, which is an aluminum-substituted phosphinate compound.
상기 알루미늄 디에틸포스피네이트는 우수한 난연성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있으며, 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 7 내지 14 중량부로 포함될 수 있다.The aluminum diethylphosphinate has excellent flame retardancy and excellent balance of properties, and may be included in an amount of 7 to 14 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass.
이 범위 내에서 난연성 및 물성 밸런스가 더욱 향상될 수 있다.Within this range, the flame retardancy and the balance of physical properties may be further improved.
(E) 멜라민 폴리포스페이트(E) melamine polyphosphate
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 난연 상승제는 특히 멜라민 폴리포스페이트일 수 있다.The flame retardant synergist included in the thermoplastic resin composition according to one embodiment may be, in particular, melamine polyphosphate.
상기 멜라민 폴리포스페이트는 전술한 알루미늄 디에틸포스피네이트와 함께 포함되어 난연성을 더욱 상승시킬 수 있으며, 실질적으로 난연제인 알루미늄 디에틸포스피네이트의 함량을 감소시킴으로써 물성 저하를 방지하는 역할을 할 수 있다.The melamine polyphosphate may be included together with the above-mentioned aluminum diethyl phosphinate to further increase the flame retardancy, and may serve to prevent deterioration of physical properties by substantially reducing the content of aluminum diethyl phosphinate, which is a flame retardant. .
상기 멜라민 폴리포스페이트가 포함됨으로써 연소 시 멜라민이 승화되면서 에너지를 흡수하고, 연소 물질의 온도를 낮추면서 분해 생성물인 암모니아가 발생하여, 산소 및 수지 조성물의 연소 가스를 희석시켜 난연 효과를 증대시키는 효과가 있다.By including the melamine polyphosphate, melamine sublimes during combustion to absorb energy, and ammonia, a decomposition product, is generated while lowering the temperature of the combustion material, diluting oxygen and the combustion gas of the resin composition to increase the flame retardant effect. there is.
상기 멜라민 폴리포스페이트는 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부로 포함될 수 있다.The melamine polyphosphate may be included in an amount of 2 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass.
특히, 전술한 범위 내에서 상기 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 및 (E) 멜라민 폴리포스페이트는 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 물성 저하를 최소화 하는 동시에 우수한 난연성이 발휘될 수 있다.In particular, within the above range, (D) aluminum diethyl phosphinate and (E) melamine polyphosphate may be included in a weight ratio of 6:1 to 1:1, while minimizing deterioration of physical properties within this range and providing excellent Flame retardancy can be exhibited.
(F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료(F) Near-infrared transmission anthraquinone dye
본 발명의 열가소성 수지 조성물에는 2 mm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10% 이상이 되도록 염료를 배합할 수 있다.In the thermoplastic resin composition of the present invention, a dye can be blended in a molded article having a thickness of 2 mm so that the transmittance of near-infrared rays having a wavelength of 980 nm is 10% or more.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 염료는 특히 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료일 수 있다.The dye included in the thermoplastic resin composition according to the exemplary embodiment may be, in particular, an anthraquinone-based dye that transmits near-infrared rays.
상기 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료는 적용 용도 등에 따라 다른 염료 및/또는 안료와 함께 사용할 수 있다.The near-infrared transmitting anthraquinone-based dye may be used together with other dyes and/or pigments depending on the application purpose.
상기 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료의 배합량은 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부일 수 있다. 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료의 배합량을 상기 범위 내로 함으로써 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품 표면으로의 블리드 아웃(bleed out)이나 기계적 강도의 저하를 억제할 수 있다.The blending amount of the near-infrared transmitting anthraquinone-based dye may be 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass. By making the compounding quantity of the near-infrared transmitting anthraquinone type dye into the said range, the bleed-out to the surface of the molded article using a thermoplastic resin composition, and the fall of mechanical strength can be suppressed.
(G) 기타 첨가제 (G) other additives
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 성분 (A) 내지 (F) 외에도, 내충격성 및 강성을 모두 우수하게 유지하는 조건 하에 각 물성들 간의 균형을 맞추기 위해, 혹은 상기 열가소성 수지 조성물의 최종 용도에 따라 필요한 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The thermoplastic resin composition according to one embodiment, in addition to the components (A) to (F), in order to balance the respective physical properties under conditions of maintaining excellent both impact resistance and rigidity, or in the end use of the thermoplastic resin composition It may further include one or more additives as required.
구체적으로, 상기 첨가제로서는, 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제, 착색제, 충격보강제 등이 사용될 수 있고 이들은 단독으로 혹은 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. Specifically, as the additive, a nucleating agent, a coupling agent, a filler, a plasticizer, a lubricant, a mold release agent, an antibacterial agent, a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet stabilizer, a flame retardant, an antistatic agent, a colorant, an impact modifier. It can be used in combination of more than one species.
이들 첨가제는, 열가소성 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있고, 구체적으로는 상기 기초수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 20 중량부 이하로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.These additives may be appropriately included within a range that does not impair the physical properties of the thermoplastic resin composition, and specifically, may be included in an amount of 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass, However, the present invention is not limited thereto.
예컨대 0.1 내지 10 중량부, 또는 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.For example, it may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, or 0.1 to 5 parts by weight.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법에 의해서 제조될 수 있다.The thermoplastic resin composition according to the present invention may be prepared by a known method for preparing a thermoplastic resin composition.
예를 들어, 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 본 발명의 구성 성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후 압출기 내에서 용융 혼련하여 펠렛(pellet) 형태로 제조할 수 있다.For example, the thermoplastic resin composition according to the present invention may be prepared in the form of pellets by mixing the components of the present invention and other additives at the same time and then melt-kneading in an extruder.
본 발명의 일 구현예에 의한 성형품은 상술한 열가소성 수지 조성물로부터 제조될 수 있다. The molded article according to an embodiment of the present invention may be prepared from the above-described thermoplastic resin composition.
상기 열가소성 수지 조성물은 근적외선에 높은 투과율을 가지는 동시에 내충격성 및 강성이 모두 우수하므로, 레이저 융착 기법으로 제조되는 여러 가지 제품에 광범위하게 적용될 수 있으며, 특히, 자동차, 예컨대 전기차의 내장재, 외장재 등의 용도에도 유용하게 적용될 수 있다. Since the thermoplastic resin composition has high transmittance to near-infrared rays and has excellent both impact resistance and rigidity, it can be widely applied to various products manufactured by laser fusion technique, and in particular, uses for interior materials, exterior materials, etc. of automobiles, such as electric vehicles can also be usefully applied.
상기 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품은 근적외선 투과도의 저하 없이 우수한 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도를 가질 수 있다.A molded article prepared from the thermoplastic resin composition may have excellent flame retardancy, impact resistance, rigidity and bonding strength without a decrease in near-infrared transmittance.
예를 들어, 1.5mm의 두께를 갖는 성형품에서 V0의 UL-94 난연성 등급을 가질 수 있다.For example, it may have a UL-94 flame retardancy rating of V0 in a molded article having a thickness of 1.5 mm.
예를 들어, 2mm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10% 이상일 수 있다.For example, in a molded article having a thickness of 2 mm, the transmittance of near-infrared rays having a wavelength of 980 nm may be 10% or more.
이하에서 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예 및 비교예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples, but the following Examples and Comparative Examples are for illustrative purposes and are not intended to limit the present invention.
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 5Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 5의 열가소성 수지 조성물은 하기 표 1 에 기재된 성분 함량비에 따라 제조되었다. The thermoplastic resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were prepared according to the component content ratios shown in Table 1 below.
표 1에 나타낸 (A), (B) 및 (C) 성분 총 중량을 기준으로 중량%로 나타내었고, (D), (E), (F) 및 (F'), 그리고 표 1에 나타내지 않은 기타 첨가제 (G-1) 및 (G-2)는 상기 조성물 100 중량부에 대한 중량부로 나타내었다.(A), (B) and (C) shown in Table 1 are expressed in weight % based on the total weight of components, (D), (E), (F) and (F'), and not shown in Table 1 Other additives (G-1) and (G-2) are expressed in parts by weight based on 100 parts by weight of the composition.
표 1에 기재된 성분을 건식 혼합하고 이축 압출기(L/D=36, Φ=45mm)의 공급부에 정량적으로 연속 투입하여 용융/혼련하였다. 이어서 이축 압출기를 통해 펠렛화된 열가소성 수지 조성물을 약 100℃에서 약 4 시간 동안 건조한 후, 실린더 온도 약 280℃, 금형 온도 약 60℃의 6 oz 사출 성형기를 사용하여 기계적 물성 및 투과도 측정용 시편을 각각 제조하였다.The components listed in Table 1 were dry-mixed and quantitatively continuously added to the supply part of a twin-screw extruder (L/D=36, Φ=45mm) to melt/knead. Subsequently, the thermoplastic resin composition pelletized through a twin-screw extruder was dried at about 100 ° C. for about 4 hours, and then a specimen for measuring mechanical properties and permeability was obtained using a 6 oz injection molding machine with a cylinder temperature of about 280 ° C and a mold temperature of about 60 ° C. Each was prepared.
PBT(A)
PBT
PET(B)
PET
E-글래스(C)
E-glass
ADP(D)
ADP
MPP(E)
MPP
근적외선 투과 안트라퀴논계 염료(F)
Near-infrared transmission anthraquinone dyes
카본블랙(F')
carbon black
상기 표 1 에 기재된 각 구성에 대한 설명은 다음과 같다. A description of each configuration shown in Table 1 is as follows.
(A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(A) polybutylene terephthalate resin
굴절률이 약 1.550인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 (제조사: SHINKONGhinkong社, 상품명: Shinite DHK011)를 사용하였다.A polybutylene terephthalate resin having a refractive index of about 1.550 (manufacturer: SHINKONGhinkong, trade name: Shinite DHK011) was used.
(B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(B) polyethylene terephthalate resin
굴절률이 약 1.575인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 (제조사: 롯데케미칼社, 상품명: BCN76)를 사용하였다.Polyethylene terephthalate resin (manufacturer: Lotte Chemical, trade name: BCN76) having a refractive index of about 1.575 was used.
(C) E-글래스(C) E-glass
굴절률이 약 1.558, 평균 직경이 약 13 ㎛이고, 평균 길이가 약 3 mm이며, 에폭시 수지로 피복된 칼슘 알루미노보로실리케이트를 주성분으로 하는 E-글래스 (제조사: Owens-corning社, 상품명: 183F)를 사용하였다.E-glass having a refractive index of about 1.558, an average diameter of about 13 μm, an average length of about 3 mm, and containing calcium aluminoborosilicate as a main component (manufacturer: Owens-corning, trade name: 183F) was used.
(D) 알루미늄 디에틸포스피네이트(ADP: Aluminum diethylphosphinate)(D) Aluminum diethylphosphinate (ADP)
켐피아社의 FR-119L를 사용하였다.Kempia's FR-119L was used.
(E) 멜라민 폴리포스페이트 (MPP: Melamine polyphosphate)(E) Melamine polyphosphate (MPP: Melamine polyphosphate)
켐피아社의 MPP-D를 사용하였다.MPP-D from Kempia was used.
(F) 근적외선 투과 염료(F) Near-infrared transmitting dye
1,4-비스[(4-메틸페닐)아미노]-9,10-안트라퀴논을 포함하는 흑색(black) 염료를 사용하였다.A black dye containing 1,4-bis[(4-methylphenyl)amino]-9,10-anthraquinone was used.
(F') 카본블랙(F') carbon black
Orion engineered carbon社의 HIBLACK 50L을 사용하였다.Orion engineered carbon's HIBLACK 50L was used.
(G) 기타 첨가제(G) other additives
상기 표에 별도로 나타내지는 않았으나, 기타 첨가제로서 하기 구성을 사용하였다.Although not shown separately in the above table, the following composition was used as other additives.
(G-1) 열안정제(G-1) heat stabilizer
BASF社의 IRGANOX B-215를 기초 수지 및 E-글래스의 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 중량부로 사용하였다.BASF's IRGANOX B-215 was used in an amount of 0.2 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition of the base resin and E-glass.
(G-2) 활제(G-2) lubricant
Mitsui Chemicals社의 HI-WAX 400P를 기초 수지 및 E-글래스의 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부로 사용하였다.Mitsui Chemicals' HI-WAX 400P It was used in an amount of 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition of the base resin and E-glass.
실험예Experimental example
제조된 각 시편의 물성은 하기의 방법에 의해 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The physical properties of each prepared specimen were measured by the following method, and the results are shown in Table 2 below.
(1) 내충격성(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 따라 1/8 인치 두께 시편에 대해 노치 아이조드 충격강도를 측정하였다.(1) Impact resistance (unit: kgf·cm/cm): Notched Izod impact strength was measured for 1/8 inch thick specimens according to ASTM D256.
(2) 강성(단위: kgf/cm2): ASTM D790에 따라 50 mm/min의 인장 속도로 인장 강도를 측정하였다.(2) Stiffness (unit: kgf/cm 2 ): The tensile strength was measured at a tensile rate of 50 mm/min according to ASTM D790.
(3) 내열성(단위: ℃): ASTM D638에 의거하여 18.6kg/cm2 하중으로 열변형 온도(HDT: Heat Deflection Temperature)를 측정하였다.(3) Heat resistance (unit: ℃): According to ASTM D638, heat deflection temperature (HDT: Heat Deflection Temperature) was measured with a load of 18.6 kg/cm 2 .
(4) 난연성: UL-94 수직 테스트(vertical test) 규정에 의거하여 1.5mm 두께 시편에 대한 난연 등급을 측정하였다.(4) Flame retardancy: In accordance with the UL-94 vertical test (vertical test) regulations, the flame retardancy rating for a 1.5mm thick specimen was measured.
(5) 투과도(%): Eurivision ETM-10 기기를 이용하여 1.5mm 두께 시편의 980 nm에서의 투과도를 측정하였다.(5) Transmittance (%): Transmittance at 980 nm of a 1.5 mm thick specimen was measured using an Eurivision ETM-10 instrument.
(6) 접합강도(단위: MPa): 레이저 투과층 및 레이저 흡수층 역할을 하는 60 mm × 60 mm × 1.5 mm(가로 × 세로 × 두께) 크기의 시편을 각각 사출성형하여 레이저 융착을 통해 접합시킨 후 UTM(Universal testing machine)을 이용하여 5 mm/min의 속도로 레이저 투과층과 레이저 흡수층의 레이저 융착 접합강도를 측정하였다.(6) Bonding strength (unit: MPa): After each injection molding of 60 mm × 60 mm × 1.5 mm (width × length × thickness) specimens acting as a laser transmission layer and a laser absorption layer, bonding them through laser fusion The laser fusion bonding strength of the laser transmission layer and the laser absorption layer was measured using a universal testing machine (UTM) at a speed of 5 mm/min.
(kgf·cm/cm)impact strength
(kgf cm/cm)
(kgf/cm2)The tensile strength
(kgf/cm 2 )
(℃)HDT
(℃)
(%)permeability
(%)
(MPa)bonding strength
(MPa)
상기 표 1 및 표 2로부터, 실시예 1 내지 실시예 4와 같이 PBT 수지, PET 수지를 혼합한 기초 수지에 E-글래스, 알루미늄 디에틸포스피네이트 난연제와 멜라민 폴리포스페이트 난연 향상제, 그리고 근적외선 투과 염료를 함께 사용하는 경우 비교예들 대비 근적외선 투과도 저하 없이 레이저 융착 기법에 최적화된 조성물 및 이를 이용한 난연성, 내충격성, 및 접합 강도가 향상된 성형품을 제공할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.From Table 1 and Table 2, E-glass, aluminum diethylphosphinate flame retardant and melamine polyphosphate flame retardant improver, and near-infrared transmission dye in the base resin mixed with PBT resin and PET resin as in Examples 1 to 4 It can be confirmed that, when used together, it is possible to provide a composition optimized for laser fusion technology and a molded article with improved flame retardancy, impact resistance, and bonding strength using the same without lowering near-infrared transmittance compared to Comparative Examples.
이상에서 본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.In the above, the present invention has been described through preferred embodiments as described above, but the present invention is not limited thereto and various modifications and variations are possible without departing from the concept and scope of the following claims. Those skilled in the art to which the invention pertains will readily understand.
Claims (12)
(C) E-글래스(E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함하고,
상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여
(D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 7 내지 14 중량부;
(E) 멜라민 폴리포스페이트 2 내지 8 중량부; 및
(F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료 0.1 내지 0.5 중량부
를 포함하는 열가소성 수지 조성물.(A) 60 to 80% by weight of a base resin comprising a polybutylene terephthalate resin, and (B) a polyethylene terephthalate resin; And
(C) 20 to 40% by weight of E-glass,
With respect to 100 parts by weight of the composition comprising the base resin and the E-glass
(D) 7 to 14 parts by weight of aluminum diethyl phosphinate;
(E) 2 to 8 parts by weight of melamine polyphosphate; and
(F) 0.1 to 0.5 parts by weight of a near-infrared transmitting anthraquinone dye
A thermoplastic resin composition comprising a.
상기 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 및 상기 (E) 멜라민 폴리포스페이트는 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함되는 것인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
The (D) aluminum diethyl phosphinate and the (E) melamine polyphosphate are included in a weight ratio of 6:1 to 1:1, the thermoplastic resin composition.
상기 (C) E-글래스의 23℃에서 측정된 굴절률은 1.550 이상인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
The (C) the refractive index measured at 23 ℃ of the E-glass is 1.550 or more, the thermoplastic resin composition.
상기 (C) E-글래스의 평균 직경은 5 내지 15 ㎛이고, 평균 길이는 1 내지 10 mm인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
The (C) E-glass has an average diameter of 5 to 15 μm, and an average length of 1 to 10 mm, a thermoplastic resin composition.
상기 (C) E-글래스는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리아미드 수지 중 적어도 하나로 피복된 것인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
The (C) E-glass will be coated with at least one of a polyurethane resin, an epoxy resin, and a polyamide resin, a thermoplastic resin composition.
상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 8:1 내지 1:1의 중량비로 포함되는 것인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
The (A) polybutylene terephthalate resin and the (B) polyethylene terephthalate resin are included in a weight ratio of 8:1 to 1:1, the thermoplastic resin composition.
상기 기초 수지는 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 30 내지 60 중량%로 포함하고,
상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 10 내지 40 중량%로 포함하는 것인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
The base resin comprises 30 to 60% by weight of the (A) polybutylene terephthalate resin,
Wherein the (B) polyethylene terephthalate resin is included in an amount of 10 to 40% by weight, the thermoplastic resin composition.
1.5mm의 두께를 갖는 성형품에서 V0의 UL-94 난연성 등급을 갖는 것인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
The thermoplastic resin composition, which has a UL-94 flame retardancy rating of V0 in a molded article having a thickness of 1.5 mm.
2mmm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10% 이상인, 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
In a molded article having a thickness of 2 mm, the near-infrared transmittance at a wavelength of 980 nm is 10% or more, the thermoplastic resin composition.
핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제, 착색제, 및 충격보강제에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 열가소성 수지 조성물.In claim 1,
A nucleating agent, a coupling agent, a filler, a plasticizer, a lubricant, a mold release agent, an antibacterial agent, a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet stabilizer, a flame retardant, an antistatic agent, a colorant, and an impact modifier. The thermoplastic resin composition further comprising at least one additive selected from the group consisting of.
상기 첨가제는 상기 기초수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것인, 열가소성 수지 조성물.In claim 10,
The additive will be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition including the base resin and the E-glass, the thermoplastic resin composition.
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