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KR20100056449A - 난연 제형 - Google Patents

난연 제형 Download PDF

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KR20100056449A
KR20100056449A KR1020107002546A KR20107002546A KR20100056449A KR 20100056449 A KR20100056449 A KR 20100056449A KR 1020107002546 A KR1020107002546 A KR 1020107002546A KR 20107002546 A KR20107002546 A KR 20107002546A KR 20100056449 A KR20100056449 A KR 20100056449A
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KR
South Korea
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flame retardant
retardant formulation
formulation
measured
composition
Prior art date
Application number
KR1020107002546A
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English (en)
Inventor
비제이 엠 코티언
고빈다라줄루 쿠마
로메인 티모시 존 세인트
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알베마를 코포레이션
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Publication date
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Abstract

본 발명은 난연 제형의 형성에서의, 펠렛화 난연제 및 난연제 조성물의 용도, 수득한 난연 제형, 및 그와 같은 난연 제형으로부터 만들어진 성형품 및/또는 압출품에 관한 것이다.

Description

난연 제형 {Flame Retarded Formulations}
본 발명은 난연 제형의 형성에서의, 펠렛화 난연제 및 난연제 조성물의 용도, 수득한 난연 제형, 및 그와 같은 난연 제형으로부터 만들어진 성형품 및/또는 압출품에 관한 것이다.
난연제는 현재 난연성을 다양한 합성 수지에 제공하기 위해 널리 사용된다. 수송 및 가공 조작 동안에, 이들 난연제는 원하지 않는 공기운반 먼지를 만들 수 있다. 따라서, 현재, 먼지발생 문제가 감소되지만 동시에 최종 사용자의 가공 문제를 야기하지 않으면서 넓은 범위의 합성 수지에 사용할 수 있는 난연 제품에 대한 기술상의 필요성이 있다.
또, 대부분의 제품과 마찬가지로, 난연 제형에서 난연제를 덜 이용하고 종래 양의 난연제를 포함하는 난연 제형과 유사한 난연 및 기계적 특성을 달성하는 것을 바람직하다.
본 발명자들은, 본 발명의 조성물 및 펠렛을 사용하여 사용자가 동등한 부하량의 난연제로 유사한 또는 탁월한 난연성 및 기계적인 성질을 달성할 수 있다는 것을 예기치 못하게 발견했다. 예를 들어, 본 발명자들은, 난연 제형 중 동등량으로 본 발명의 펠렛 또는 조성물 또는 종래와 동일한 양의 난연제를 사용하여 동일한 또는 유사한 수준의 난연성을 달성할 수 있다는 것을 예기치 못하게 발견했다. 환언하면, 난연 제형의 총중량을 기준으로 본 발명의 약 15 중량% 의 난연제 또는 15 중량% 의 펠렛 또는 조성물을 함유하는 난연 제형을 제조하였다면, 본 발명의 펠렛/조성물로부터 만들어진 난연 제형은 동일 또는 탁월한 난연성을 달성할 수 있었다. 그러나, 펠렛/조성물로부터 만들어진 난연 제형은 낮은 수준의 난연제를 가지고 있고, 즉, 펠렛 또는 조성물은 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 87 중량% 의 난연제를 함유하고, 난연 제형의 총중량을 기준으로 15 중량% 의 부하 수준은 난연 제형의 총중량을 기준으로 약 13.1 중량% (87% 중 15%)와 같다. 또, 유사 또는 동일한 수준의 난연성, 예를 들어, V-O, V-2 등은 이와 같은 낮은 부하 수준으로 달성될 수 있지만, 충격 강도 및 파단 신장률과 같은 동등 또는 탁월한 기계적 특성을 제공한다. 따라서, 동등 또는 탁월한 난연 특성 및 기계적 특성은 낮은 부하의 난연제로 달성될 수 있다. 또, 난연 제형이 종래 부하의 난연제를 사용하는 난연 제형보다 더 많은 가연성 물질을 포함하지만, 동등 또는 탁월한 난연 특성이 달성될 수 있다.
펠렛 및 조성물
본 발명의 펠렛 및 조성물은 난연제 및 알파-올레핀 공중합체를 포함한다. 본 발명에 사용된 알파-올레핀 공중합체는 선형 또는 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체이다. 본 발명의 용어 "공중합체" 공중합체, 또는 삼원중합체 등을 나타낸다. 즉, 적어도 하나의 알파-올레핀 공단량체는 알파-올레핀 단량체, 바람직하게는 에틸렌과 공중합되어 공중합체를 만든다. 알파-올레핀 단량체, 바람직하게는 에틸렌과 유용하게 공중합된 다른 불포화 단량체는 예를 들어, 에틸렌성 불포화 단량체, 공액 (예를 들어, 피페릴렌) 또는 비공액 디엔류 (예를 들어, 에틸리덴 노르보르나디엔), 폴리엔류 등을 포함한다. 바람직한 공단량체는 C3-C20 알파-올레핀, 특히 프로펜, 이소부필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-l-펜텐, 및 1-옥텐을 포함한다. (에틸렌을 갖는) 다른 바람직한 공단량체는 스티렌, 할로- 또는 알킬-치환된 스티렌, 테트라플루오로에틸렌, 비닐벤조사이클로부탄, 1,4-헥사디엔, 및 나프텐류 (예를 들어, 사이클로펜텐, 사이클로헥센 및 사이클로옥텐)을 포함한다. 따라서, 본 발명의 실시에 사용된 선형 및 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체가 에틸렌과, 적어도 하나의 C3-C20 알파-올레핀 및/또는 C4-C18 디올레핀, 바람직하게는 C5-C2O 알파-올레핀 공중합체, 가장 바람직하게는 C7-C2O 알파-올레핀 공중합체와의 알파-올레핀 공중합체인 것이 바람직하다. 에틸렌 및 1-옥텐의 공중합체가 특히 바람직하다.
본 명세에 사용된 바와 같이, 문구 "선형 알파-올레핀 공중합체(들)"이란, 올레핀 중합체가 장쇄 분지를 갖지 않는다는 것을 의미한다. 즉, 선형 알파-올레핀 공중합체는 장쇄 분지가 없고, 그 예는 균일한 분지, 즉 균질의 분지의 분포 중합 공정을 사용하여 만들어진 선형 저밀도 폴리에틸렌 중합체 또는 선형 고밀도 폴리에틸렌 중합체이고(참조로 본 발명에 포함되어 있는 미국특허번호 3,645,992 참고), 공단량체가 주어진 공중합체 분자 내에 램덤하게 분포되어 있고, 여기서 실질적으로 모든 공중합체 분자는 상기 공중합체 내의 동일한 단량체/공중합체 비를 갖는다. 따라서, 문구 "선형 알파-올레핀 공중합체(들)"은 수만은 장쇄 분지를 갖는 것으로 당업자에게 공지된 고압 분지 폴리에틸렌을 의미하지 않는다.
"알파-올레핀 공중합체(들)과 함께 사용될 때의 문구 "실질적 선형"이란 폴리머 백본이 장쇄 분지를 가지며 약 0.01 장쇄 분지/1000 탄소 내지 약 3 장쇄 분지/1000 탄소, 더욱 바람직하게는 약 0.01 장쇄 분지/1000 탄소 내지 약 1 장쇄 분지/1000 탄소, 특히 약 0.05 장쇄 분지/1000 탄소 내지 약 1 장쇄 분지/1000 탄소로 치환된다는 것을 의미한다는 것을 주목해야 한다.
본 발명에 사용된 "장쇄 분지"란, 길이가 13C 핵자기 공명 분광법을 사용하여 구별될 수 없는 적어도 6개의 탄소의 사슬 길이를 의미한다. 장쇄 분지는 폴리머 백본의 길이와 거의 동일한 길이가 될 수 있다. 그러나, 장쇄 분지는 공단량체의 혼입으로부터 유래하는 단쇄 분지보다 길다. 예를 들어, 에틸렌/1-옥텐 장쇄 분지 공중합체는 6개의 탄소의 단쇄 분지 길이 및 적어도 7개의 탄소의 장쇄 분지 길이를 가질 것이다. 장쇄 분지는 13C 핵자기 공명 분광법을 사용하여 에틸렌 단독중합체 및 어떤 공중합체에 대해 결정될 수 있고, Randall (Rev. Macromol. Chem. Phys., C29 (2&3), p. 285-297) 의 방법을 사용하여 정량화되는데, 이는 참조로 본 발명에 포함되어 있다.
본 발명에 사용된 선형 및 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체는 균질한 것으로서 기재될 수 있고, 균질성은 전형적으로 단쇄 분지 분포 인덱스 ("SCBDI") 또는 조성물 분포 분지 인덱스 ("CDBI") 에 의해 기재되고, 중앙 총 공단량체 몰함량의 50% 이내의 공단량체 함량을 갖는 중합체 분자의 중량% 로서 정의된다. 중합체의 CDBI 는 예를 들어 Wild et al, Journal of Polymer Science, Poly. Phys. Ed., Vol. 20, p. 441 (1982), 미국 특허 5,008,204; 5,246,783; 5,322,728; 4,798,081; 및/또는 5,089,321 에 기재된 바와 같은 온도 상승 용리 분획화(temperature rising elution fractionation; "TREF")와 같은 선행기술로부터 얻은 데이타로부터 쉽게 계산되는데, 이는 참조로 본 발명에 포함되어 있다. 본 발명에 사용된 선형 및 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체의 SCBDI 또는 CDBI 는 약 50 % 초과, 바람직하게는 약 60 % 초과, 더욱 바람직하게는 약 70 % 초과, 특히 약 90 % 초과이다. 균질하게 분지된 선형 또는 실질적 선형인 에틸렌/알파-올레핀 공중합체과 이질적으로 분지된 폴리에틸렌의 배합물 ("인시투 리액터(in situ reactor)" 배합물 또는 분리된 중합체 배합물)은, 배합물이 본 발명의 CDBI 및 분자량 분포 한계에 부합하는 한 적합하다.
본 발명에 사용된 균질한 알파-올레핀 공중합체는 TREF 기술에 의해 측정된 바와 같이 측정가능한 "고밀도" 분획이 부족하고, 즉 균질한 알파-올레핀 공중합체는 2개의 메틸/1000개의 탄소 이하의 분지도를 갖는 중합체 분획을 함유하지 않는다. 균질한 에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 어떤 아주 짧은 사슬 분지 분획을 함유하지 않고, 즉, 균질한 알파-올레핀 공중합체는 30개의 메틸/1000개의 탄소 이하의 분지도를 갖는 중합체 분획을 함유하지 않는다.
본 발명에 사용하기에 적합한 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체는 미국 특허 번호 5,272,236, 5,278,272, 및 6,472,042 에 상세하게 기재되어 있는 것이고, 이들 모두는 참조로 본 발명에 포함되어 있다. 본 발명에 유용한 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체는, 공단량체가 주어진 공중합체 분자 내에 램덤하게 분포되어 있고 모든 공중합체 분자는 실질적으로 공중합체 내에 동일한 에틸렌/공단량체 비를 갖는 것이다. 균질한 분지 선형 및 실질적 선형 알파-올레핀 중합체 및 공중합체 모두도, 2개 이상의 용융 피크를 갖는 이질적 분지 선형 에틸렌 중합체와는 반대로 단일 용융 피크를 갖는다.
본 발명에 사용하기에 적합한 선형 또는 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체의 밀도 (ASTM D-792 에 따라 측정)는 통상 약 0.85 g/cm3 내지 약 0.92 g/cm3, 바람직하게는 약 0.86 g/cm3 내지 약 0.90 g/cm3, 더욱 바람직하게는 약 0.865 g/cm3 내지 약 0.89 g/cm3, 특히 약 0.865 g/cm3 내지 약 0.88 g/cm3 이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 선형 또는 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체의 분자량은 190℃/2.16 kg 의 조건 (이전에는 "조건 (E)" 및 I2 로 공지됨) 하에서 측정된 ASTM D-1238 에 따른 용융지수 측정법을 사용하여 편리하게 나타난다. 용융지수는 중합체의 분자량에 반비례한다. 따라서, 분자량이 높을수록, 용융지수는 낮아지지만, 그 관계는 선형이 아니다. 본 발명에 유용한 선형 또는 실질적 선형인 에틸렌/알파-올레핀 중합체에 대한 용융지수는 통상 약 0.01 g/10 분 (g/10 min) 내지 약 1000 g/10 min, 바람직하게는 약 1 g/10 min 내지 약 100 g/10 min, 특히 약 5 g/10 min 내지 약 100 g/10 min 이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 선형 또는 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체의 분자량의 특성을 기술하는데 유용한 다른 측정법은 190℃/10 kg 의 조건 (이전에는 "조건 (N)" 및 I10 로 공지됨) 하에서 측정된 ASTM D-1238 에 따른 용융지수 측정법을 사용하여 편리하게 나타난다. 용어 I10 및 I2 용융지수 비는 용융 유동 비이고, I1O /I2 로 나타낸다. 본 발명의 조성물에 사용된 실질적 선형 에틸렌/알파-올레핀 중합체에 대해, I10/I2 비는 장쇄 분지의 정도를 나타내고, 즉, I10/I2 비가 높은수록, 중합체 중 장쇄 분지는 더 많다. 실질적 선형 에틸렌/알파-올레핀 중합체의 I10/I2 비는 바람직하게는 약 50 이하, 더욱 바람직하게는 약 15 이하이다. 예시적인 예에서, 본 발명에 사용하기에 적합한 선형 균질한 분지 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 I10/I2 비는 약 6 이다.
"가공 인덱스" 또는 "유변학적 가공 인덱스" ("PI")는 가스 압출 레오미터 ("GER")에 의해 측정된 중합체의 겉보기 점도 (kpoise)이다. 가스 압출 레오미터는 M. Shida, R. N. Shroff and L. V. Cancio (Polymer Engineering Science, Vol. 17, no. 11, p. 770 (1977))에 의해, 그리고 "Rheometers for Molten Plastics"(John Dealy, published by Van Nostrand Reinhold Co. (1982), page 97-99)에 기재되어 있고, 공보 모두는 그 전체가 참고로 본 발명에 포함되어 있다. 모든 GER 실험은 입사각 180°를 갖는 직경 0.0296 인치의 20:1 L/D 다이를 사용하여 온도 19O ℃, 질소압 5250 내지 500 psig 에서 수행된다. 본 발명에 사용된 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체에 대해, PI 는 2.15×106 dyne/cm2 의 겉보기 전단력에서 GER 에 의해 측정된 물질의 겉보기 점도 (kpoise)이다. 본 발명에 사용된 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체는 바람직하게는 PI 약 0.01 kpoise 내지 약 50 kpoise 범위, 바람직하게는 약 15 kpoise 이하를 갖는다. 본 발명에 사용된 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체는 비교 선형 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 PI 의 약 70 % 이하의 PI, I2, Mw/Mn, 및 밀도를 가지며, 각각은 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체의 10% 이내이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체는 그의 표면 용융 파괴 및/또는 총 용융 파괴에 의해 기재될 수 있다. 표면 용융 파괴는 겉보기에 정상인 흐름 상태에서 일어나고, 거울면 광택의 손실로부터 심한 형태의 "상어가죽(sharkskin)"으로의 상세한 범위이다. 본 발명에서, 실질적 선형 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 표면 용융 파괴의 개시 ("OSMF")는, 압출물의 표면 조도가 4O× 확대로 검출될 수 있는 압출물 광택의 손실 개시를 특징으로 한다. 본 발명에 사용하기에 적합한 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체에 대한 표면 용융 파괴의 개시 시의 임계 전단율은 I2, Mw/Mn, 및 밀도를 갖는 선형 에틸렌/알파-올레핀 중합체의 표면 용융 파괴의 개시 시의 임계 전단율보다 적어도 50% 크고, 상기 각각은 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체의 10% 내이다.
총 용융 파괴는 비정상 유동 상태에서 일어나고, 규칙적 (거침 및 부드러움이 번갈아 일어남, 나선형 등) 왜곡으로부터 랜덤 왜곡으로의 상세한 범위이다. 상업적 허용가능성에 대해, (예를 들어, 블로운(blown) 필름 제품에서), 표면 결점은, 없다면, 최소로 되어야 한다. 표면 용융 파괴의 개시 ("OSMF") 및 총 용융 파괴 ("OGMF")의 개시에서의 임계 전단율은 GER 에 의해 압출된 압출물의 표면 조도 및 배열의 변화를 기준으로 사용될 것이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 선형 및 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체는 또한 분자량 분포, Mw/Mn 로 기재될 수 있고, 이는 미국 특허 번호 6,472,042 에 개시되어 있는 방법에 따라 계산될 수 있다. 적합한 선형 및 실질적 선형인 알파-올레핀 공중합체의 분자량 분포는 약 3.5 미만, 바람직하게는 약 1.5 내지 약 2.5 범위의 분자량 분포를 갖는다.
어떤 구현예에서, 본 발명에 사용하기에 적합한 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체는 하기를 갖는 것을 특징으로 한다: a) 용융 유동 비, I10/I2 ≥ 5.63, b) 방정식 Mw/Mn ≤ (I10/I2)-4.63 에 의해 정의되는 분자량 분포, Mw/Mn, 및 c) 각각이 실질적 선형 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 10% 이내인 I2, Mw/Mn, 및 밀도를 갖는 선형 올레핀 중합체의 표면 용융 파괴의 개시에서의 임계 전단율보다 적어도 50% 더 큰 표면 용융 파괴의 개시에서의 전단율. 본 발명에 사용된 "용융지수", 즉 "I2"는 ASTM D-1238 (190/2.16) 에 따라 측정되고, "I10"은 ASTM D-1238 (190/10)에 따라 측정된다.
어떤 구현예에서, 본 발명에 사용된 실질적 선형 알파-올레핀 공중합체는 하기를 갖는 것을 특징으로 하는 실질적 선형 에틸렌/알파-올레핀 공중합체로부터 선택된다: a) 용융 유동 비, I1O/I2=5.63, b) 방정식 Mw/Mn ≤ (I10/I2)-4.63 에 의해 정의되는 분자량 분포, Mw/Mn, 및 c) 각각이 실질적 선형 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 10% 이내인 I2, Mw/Mn, 및 밀도를 갖는 선형 올레핀 중합체의 PI 의 약 70% 이하의 가공 지수 ("PI").
본 발명의 펠렛 및 조성물에 사용하기에 적합한 난연제는 어떤 할로겐화 난연제를 포함한다. 어떤 구현예에서, 난연제는 할로겐 성분으로서 브롬, 염소, 또는 이의 혼합물, 바람직하게는 브롬을 함유하는 할로겐화 난연제이다. 어떤 구현예에서, 할로겐화 난연제는 할로겐화 디페닐 알칸이고, 여기서, 알칸 기는 약 1 내지 약 4개의 탄소원자, 바람직하게는 1 내지 약 3개의 탄소원자를 함유한다. 어떤 예시적인 구현예에서, 디페닐 알칸은 디페닐 에탄이다. 특히 바람직한 구현예에서, 난연제는 데카브로모디페닐 알칸, 바람직하게는 데카브로모디페닐에탄이다.
본 발명의 실시에 사용된 펠렛 및 조성물은 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 80 중량% 초과를 포함한다. 어떤 구현예에서, 본 발명에 사용된 펠렛 및 조성물은 상기와 동일한 기준으로 약 85 중량% 초과의 난연제 농도를 갖는다. 어떤 구현예에서, 본 발명에 사용된 펠렛 및 조성물은 상기와 동일한 기준으로 86 중량% 초과의 난연제, 때때로 약 86 내지 약 92 중량% 범위를 포함하고, 다른 구현예에서, 약 86 내지 약 88 중량% 범위를 포함한다.
본 발명의 조성물은 난연제 및 합성 수지를 배합하는데 효과적인 어떤 공지의 방법으로 난연제 및 알파-올레핀 공중합체를 결합시켜 형성될 수 있다. 어떤 구현예에서, 조성물은 배치, 예를 들어 밴버리(Banbury) 또는 롤밀(roll-mill) 또는 연속 혼합기, 예를 들어 2축 압출기, 1축 압출기, 버스코니더(BussKo kneader) 또는 Farrel Continuous Mixer에서 난연제 및 알파-올레핀 공중합체를 혼합하여 형성된다. 어떤 구현예에서, 본 발명의 조성물은 또한 펠렛을 형성하기 위해 가공되고, 펠렛은 공지된 어떤 펠렛화 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배치 또는 연속 혼합기를 빠져나간 후의 조성물은 2개의 롤밀 상에서 시트상으로 될 수 있고, 펠렛형으로 사각썰기되거나 스트랜드형으로 압출기를 통과하고 핫 다이페이스(hot die-face) 조립기 또는 언더워터(under-water) 조립기를 사용하여 펠렛화된다.
난연 제형에서의 용도
본 발명에 기재된 펠렛 및 조성물은 펠렛 또는 조성물의 난연 성분에 의존하여 다양한 가연성 수지에 사용될 수 있다. 본 발명의 펠렛/조성물은 다양한 가연성 수지와 양립할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
따라서, 어떤 구현예에서, 본 발명은 가연성 수지 또는 중합체, 및 본 발명의 펠렛/조성물로부터 유도된 난연 양의 난연제를 포함하는 난연 제형에 관한 것이다. 난연 양이란, 난연 제형의 총중량을 기준으로, 펠렛/조성물 중 약 30 중량% 이하, 어떤 구현예에서는 약 1 내지 약 30 중량% 의 난연제를 의미한다. 따라서, 30 중량% 의 난연제의 부하량은 난연 제형의 총중량을 기준으로 약 26.1 중량% 의 부하량과 동일하고, 단, 본 발명의 펠렛/조성물은 동등한 부하 수준으로 사용되었다. 본 발명의 난연 제형에 사용된 난연제는 본 발명의 펠렛/조성물로부터 유도되기 때문에, 난연 제형은 또한 펠렛/조성물의 합성 수지를 함유할 것이라는 것을 또한 주목해야 한다. 난연제의 양은 본질적으로 이용된 가연성 수지, 난연 제형의 최종 적용, 및 목적하는 난연성의 요구 수준, 예를 들어 V-O 등급, V-2 등급 등에 의존할 것이라는 것을 주목해야 한다.
난연 제형은 펠렛 또는 본 발명의 조성물로부터 유도된 난연제를 약 30 중량% 이하로 함유할 수 있지만, 난연 제형에 통상 함유된 난연제의 양은 목적하는 난연 특성을 달성하기 위해 종래에 사용된 양보다 더 적다. 예를 들어, 본 발명에 사용된 난연제가 데카브로모디페닐 에탄이면, 난연 제형의 총중량을 기준으로 약 12 중량% 의 부하 수준으로 어떤 HIPS 적용에 종래에 사용되고, 이러한 제형은 사용된 HIPS 수지에 의존하여 목적하는 난연 및 기계적 특성을 달성한다. 그러나, 본 발명의 실시에서, 12 중량% 의 펠렛 또는 조성물이 동등 또는 탁월한 난연 및 기계적 특성을 달성하기 위해 사용된다. 따라서, 이 적용에서, 펠렛 또는 조성물이 87 중량% 의 데카브로모디페닐 에탄을 함유한다고 가정하면, 난연 제형은 약 10.44 중량% 의 데카브로모디페닐 에탄을 함유하고, 이 난연 제형은 목적하는 난연 및 기계적 특성을 달성한다.
상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 펠렛 및 조성물은, 보강 충전제, 예컨대 유리 섬유; 폴리아미드 열가소성 수지, 예컨대 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 12 등으로 부하 또는 보강될 때, 또 바람직하게는 유리로 부하될 때, 펠렛 또는 조성물에 사용된 난연제에 의존하여 다양한 수지와 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 펠렛 및 조성물은 열가소성 수지, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 이들 2이상의 배합물 또는 혼합물, 및 유사한 공중합성 열가소성 폴리에스테르와 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 펠렛/조성물은 또한 스티렌 중합체를 효과적으로 난연하기 위해 사용될 수 있고, 단, 펠렛 또는 조성물의 난연 성분은 중합체, 예컨대 고충격 폴리스티렌 ("HIPS"), 결정 폴리스티렌, 폴리올레핀, ABS, MABS, SAN, 방향족 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에테르, 및 중합체 배합물, 예컨대 방향족 폴리카보네이트-AB S 배합물, 폴리페닐렌 에테르-폴리스티렌 배합물, 및 유사 물질에 사용하기에 적합하다. 본 발명에 기재된 펠렛/조성물의 사용에 의해 효과적으로 난연될 수 있는 열가소성 중합체 중의 하나의 군은 하기이다: (1) 열가소성 스티렌 중합체, (2) 열가소성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체, (3) 열가소성 폴리에스테르, (4) 열가소성 폴리아미드 또는 (5) 열가소성 폴리올레핀.
본 발명의 펠렛/조성물의 포함에 의해 효과적으로 난연될 수 있는 열가소성 중합체의 다른 군은 폴리올레핀이고, 단, 펠렛 또는 조성물의 난연 성분은 그와 같은 중합체에 사용하기에 적합하다. 폴리올레핀의 비제한적인 예는 하기를 포함한다: 에틸렌, 프로필렌, 및 부틸렌의 단독중합체; 하나 이상의 그와 같은 알킬렌 단량체 및 어떤 다른 공중합가능 단량체의 공중합체, 예를 들어, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체. 적합한 폴리올레핀의 다른 비제한적인 예는 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리-(l-부텐); 에틸렌과 하나 이상의 고급 비닐 올레핀, 예컨대 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸-l-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐의 공중합체; 프로필렌과 하나 이상의 고급 비닐 올레핀과의 공중합체; 에틸렌, 프로필렌 및 하나 이상의 디엔 단량체의 공중합체; 및 상기의 어떤 것의 배합물 또는 혼합물. 그와 같은 중합체를 제조하는 방법은 공지되어 있고 문헌에 보고되어 있다. 참조, 예를 들어, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Interscience Publishers, a division of John Wiley & Sons, Inc. New York, 특히 Ethylene Polymers; Propylene Polymers; Buthylene Polymers; 및 Olefin Polymers 이라는 표제를 가진 섹션, 및 본 명세세에 인용된 참조문헌; Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, Inc.; U.S. Pat. Nos. 4,288,579; 4,619,981; 4,752,597; 4,980,431; 5,324,800; 5,644,008; 5,684,097; 5,714,555; 5,618,886; 5,804,679; 6,034,188; 6,121,182; 6,121,402; 6,204,345; 6,437,063; 6,458,900; 6,486,275; 6,555,494; 및 본 발명에 인용된 참조문헌. 폴리올레핀 중합체 또는 수지의 제조에 관한 상기 문헌의 내용은 참고로 본 발명에 포함되어 있다. 가연성 수지가 폴리올레핀이면, 바람직하게는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 단독중합체 또는 공중합체이다.
본 발명의 난연 제형은 어떤 하나 이상의 종래의 첨가제, 예컨대 하나 이상의 난연 상승제, 항산화제, UV 안정제, 안료, 충격 조절제, 충전제, 산 제거제, 발포제 등을 포함하고, 이들 중 일부는 하기에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 펠렛 또는 조성물 및 임의 성분이 배합, 결합, 형성하기 위해 사용, 혼입 또는 가연성 수지에 첨가되는 방법, 및 어떤 성형품 또는 압출물이 그것으로부터 형성되는 방법은 본 발명에 필수적이지 않고, 선택된 방법이 균일한 혼합 및/또는 성형을 포함하는 한 선행기술에 공지된 어떤 것일 수 있다. 예를 들어, 펠렛 또는 조성물은 용융 배합, 압출 장치에서 결합하거나 유사한 기술로 가연성 수지와 조합될 수 있다. 또한, 상기의 각 성분, 및 임의 성분(사용된다면)은 버스코니더(BussKo kneader), 내부 혼합기, Farrel Continuous Mixer 또는 2축 압출기, 또는 어떤 경우에는 1축 압출기 또는 2개의 롤밀을 사용하여 혼합될 수 있고, 그 다음, 난연 중합체 제형이 차후의 가공 단계에서 성형된다. 또, 난연 중합체 제형의 성형품은 응용을 위한 제조, 예컨대 신장 가공, 엠보스(emboss) 가공, 코팅, 프린팅, 플레이팅, 관통 또는 절단 후에 사용될 수 있다. 혼련된 혼합물은 또한 인플레이션 성형, 사출 성형, 압출 성형, 블로우(blow), 프레스 성형, 회전 성형 또는 칼렌더(calender) 성형될 수 있다.
압출품의 경우에, 난연 중합체 제형에 사용된 가연성 수지(들)에 효과적일 수 있는 어떤 압출 기술이 사용될 수 있다.
충전제 및 보강 섬유
본 발명에 사용하기에 적합한 충전제 또는 보강 섬유의 비제한적인 예는 저알칼리 E-글래스, 탄소 섬유, 티탄산칼륨 섬유, 유리구 또는 유리 마이크로밸룬(microballoon), 휘스커(whisker), 탈크, 규회석, 카올린, 초크(chalk), 하소 카올린 등을 포함한다. 임의의 충전제 또는 보강 섬유의 양은 본 발명에 중요하지 않고, 선행기술에 통상 사용된 어떤 양일 수 있고, 어떤 주어진 상황의 필요에 맞도록 변할 수 있다. 사용될 때, 충전제 또는 보강 섬유의 양은 난연 수지 제형을 기준으로 전형적으로 약 0 중량% 내지 약 50 중량% 이다. 바람직하게는, 충전제 또는 보강 섬유의 양은 상기 기준으로 약 10% 중량% 내지 약 50 중량% 범위, 가장 바람직하게는 약 20 중량% 내지 약 40 중량% 범위이다.
상승제
본 발명에 사용하기에 적합한 상승제의 비제한적인 예는 하기를 포함한다:(i) 안티몬 화합물, 예컨대 안티몬 옥시드, 안티몬 트리옥시드, 안티몬 테트록시드, 안티몬 펜톡시드, 및 나트륨 안티모네이트; (ⅱ) 주석 화합물, 예컨대 주석 옥시드 및 주석 히드록시드; (ⅲ) 몰리브덴 화합물, 예컨대 몰리브덴 옥시드 및 암모늄 몰리브덴; (iv) 지르코늄 화합물, 예컨대 지르코늄 옥시드 및 지르코늄 히드록시드; (v) 붕소 화합물, 예컨대 아연 보레이트 및 바륨 메타보레이트; (vi) 합성 및/또는 천연 제올라이트;; 및 (ⅶ) 철 옥시드. 상승제로서 사용될 수 있는 다른 성분은 히드로탈사이드, 힌더드 페놀성 항산화제, 및 광안정제를 포함한다. 임의의 상승제의 양은 본 발명에 중요하지 않고, 선행기술에 통상 사용된 어떤 양일 수 있고, 어떤 주어진 상황의 필요에 맞도록 변할 수 있다. 통상, 임의의 상승제의 양은 난연 제형의 총중량을 기준으로 전형적으로 약 O 중량% 내지 약 12 중량% 범위이고, 단, 테스트 UL-94 에 따른 V-O 등급이 바람직하다. 바람직하게는 임의의 상승제의 양은 상기를 기준으로 약 2 중량% 내지 약 8 중량%, 가장 바람직하게는 약 3 중량% 내지 약 6 중량% 범위이고, 단, 테스트 UL-94 에 따른 V-O 등급이 바람직하다. 구현예에서, 사용된 난연제가 상기에 기재된 할로겐화 디페닐 알칸이고, 특히 난연제가 데카브로모디페닐 알칸일 때, 난연 제형은 또한 안티몬 옥시드를 포함한다. 난연 제형이 안티몬 옥시드를 함유하면, 안티몬 옥시드의 양이 난연제 약 1부에 대해 안티몬 옥시드 약 1부(1:1 안티몬 옥시드 대 난연제)로부터 난연제 약 1부에 대해 안티몬 옥시드 약 4부(4:1 안티몬 옥시드 대 난연제)로 사용되는 것이 바람직하고, 단, 테스트 UL-94 에 따른 V-O 등급이 바람직하다. 바람직하게는, 사용된 안티몬 옥시드의 양은 난연제 약 1부에 대해 안티몬 옥시드 약 2부(1:2 안티몬 옥시드 대 난연제)로부터 난연제 약 1부에 대해 안티몬 옥시드 약 4부(4:1 안티몬 옥시드 대 난연제)의 범위이고, 단, 테스트 UL-94 에 따른 V-O 등급이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 사용된 안티몬 옥시드의 양은 난연제 약 1 부에 대해 안티몬 옥시드 약 3부이고, 단, 테스트 UL-94 에 따른 V-O 등급이 바람직하다.
적하방지제( anti - dripping agent )
적하방지제는 전형적으로 그리고 바람직하게는 중합체성 화합물이다. 다양한 물질이 이 목적을 위해 이용할 수 있지만, 바람직한 적하방지제는 플루오로폴리머 및 에틸렌/메타크릴산 공중합체를 포함한다. 이러한 유형의 물질의 비제한적인 예는 플루오로폴리머, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 TEFLON® T807N 및 TEFLON® 6C-N 과 같은 물질의 TEFLON® 라인 하에서 DuPont 으로부터 상업적으로 이용할 수 있는 관련 물질을 포함한다. 에틸렌/메타크릴산 공중합체의 비제한적인 예는 SURLYN® 8920과 같은 물질의 SURLYN® 라인 하에서 DuPont 으로부터 상업적으로 이용할 수 있는 것이다. 임의의 제형 화합물 및 적하방지제의 양은 본 발명에 중요하지 않고, 선행기술에 통상 사용된 어떤 양일 수 있고, 어떤 주어진 상황의 필요에 맞도록 변할 수 있다.
상기 기재는 본 발명의 몇 개의 구현예에 관한 것이다. 동일한 효과를 갖는 다른 구현예는 본 발명의 정신을 수행하기 위해 고안될 수 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예는, 논의된 모든 범위가 어떤 낮은 양으로부터 어떤 높은 양까지의 범위를 포함한다는 것을 고려해야 한다.
하기 실시예는 본 발명을 예증할 것이지만, 어떤 식으로든 제한하는 것을 의미하는 것은 아니다.
[실시예]
본 발명의 유효성을 증명하기 위해, 몇 개의 난연 제형을 본 발명에 따른 펠렛 또는 조성물로부터 조제했다. 테스트에 사용된 난연제는 Saytex® 8010 난연제(Albemarle® Corporation)였고, 때때로 Saytex® 8010 분말로 부르는데, 그 이유는 난연제는 전형적으로 이러한 형태의 고형물이기 때문이다.
하기 실시예에서, 난연 제형을, 베이스(base) 수지 (HIPS, ABS, PA6 또는 PBT), Saytex® 8010 분말 또는 펠렛화 난연제 (실시예에서 XP-7670 로 지정됨), 안티몬 옥시드 및 임의의 다른 성분을 텀블 블렌더(tumble blender)에서 약 10분 동안 혼합하여, 실시예에서 "혼합 화합물"로 불리는 것을 형성함으로써 만들었다. 사용된 실제 성분 및 이의 양은 하기의 표들에 열거되어 있다.
상기에서 언급한 바와 같이, XP-7670 는 본 발명에서 사용하기에 적합한 펠렛화 난연제이고, 난연제 성분으로서 Saytex® 8010 난연제를 함유한다. 하기 실시예에 사용된 XP-7670 펠렛을, Engage® 8407 수지(Dow Chemical Company) 및 Saytex® 8010 난연제를 Farrel Continuous Mixer("FCM") 압출기(Farrel Corporation)에서 결합함으로써 제조했다. Saytex® 8010 및 Engage® 8407 수지를, 따로따로 6 인치 FCM 압출기(Farrel Corporation)의 호퍼에 중량 공급장치(weigh feeder)를 통해 공급했다. 연속 로프(rope) 형태의 혼합 화합물을, 10인치 1축 압출기를 통해 잡아당겼다. 로프의 용융 온도를 170 내지 200℃ 로 유지했다. 압출기 프로파일 온도를 190 내지 200℃ 에서 설정했다. 다이로부터의 잡아당긴 물질을, Gala 언더워터(underwater) 조립기로 펠렛화했다. 각 실시예에 사용된 펠렛에 존재하는 Saytex® 난연제의 양은 하기의 실시예에 나타나 있다.
실시예 1
본 발명의 유효성을 증명하기 위해, A 내지 H 로 지명된 몇 개의 난연 제형을 Dow 801 및 Dow F220 HIPS 수지로부터 제조했다. BrightSun HB 는 안티몬 옥시드(China Antimony Chemicals Co., Ltd. 시판)이다.
테스트에 적합한 난연 제형을 제공하기 위해, HIPS 수지 및 난연제를, 하기의 표 1 및 2 에 나타낸 다른 화합물에 추가하여 압출 전에 약 10분 동안 텀블 믹서(tumble mixer)를 사용하여 플라스틱백에서 혼합했다. 그 다음, 혼합물을 175 rpm 및 공급속도 8kg/hr 의 Werner & Pfleiderer ZSK30 2축 압출기에서 화합시켰다. 화합물의 온도 프로파일은 175-175-190-215-215℃였다. 트랩(trap)을 사용하여 어떤 휘발성물질(있으면)을 포획했다. 먼저, 압출된 스트랜드(strand)를 빙수욕을 통과시켜 냉각시키고, 그 다음, 라인 상에서 펠렛화했다. 모든 난연 제형을 Battenfeld BA350 CD 사출성형기로 사출성형했다. 사출성형기의 온도 프로파일은 195-195-205℃였다.
표에 주어진 방법에 따른 각 성분의 정확한 양, UL-94 테스트의 결과, 및 기계적 및 물리적 테스트의 결과는 하기의 표 1 및 2 에 나타나 있다. 특정 성분과 관련하여 주어진 모든 양은 난연 제형의 총중량을 기준으로 한 중량% 이다. 실시예들에서, A, B, D, F 및 G 는 비교예이고, C, E, 및 H 는 본 발명에 해당한다. 본 실시예에 사용된 XP-7670 난연제는 펠렛의 총중량을 기준으로 87 중량% Saytex® 8010 을 함유했다는 것을 주목해야 한다.
테스트는 하기의 ASTM 테스트 기준에 따라 샘플에 대해 수행되었다: 인장강도 (D638) 견본 타입 1; 휨 강도 (D790) 방법 1; 264 psi 에서 하중하의 열변형 온도 (D648) 1/8"; 노치 아이조드(Notched-Izod) 충격 강도 (D256) 방법 A; 및 용융 유속 (D1238) 절차 A, 200℃/5 kg. UL-94 가연성 테스트는 1/8" 바 샘플에 대해 수행되었다.
성분 A B C D E
Dow F801 84.0 84.0 84.0 - -
Dow F220 840. 84.0
Bright Sun HB ATO 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
Saytex 8010 분말 12.0 11.0 - 12.0 -
XP-7670(87/13) - - 12.0 - 12.0
특성 테스트 방법 단위 A B C D E
가연성
UL-94
 UL 94 1/8"
 합격/실패 V-0 V-2 V-0 V-0 V-0
초 9 24 19 8 9
열적 특성
용융흐름지수 ASTM D 1238 g/10min 8.2 8.3 8.3 6.1 6.5
HDT ASTM D 648 ＠120℃/hr ℃ 73.2 73.2 73.3 73.7 73.1
기계적 특성
인장강도 ASTM D 638 psi × 10^3 2.9 2.9 2.9 3.1 3.1
인장탄성률 ASTM D 638 psi × 10^5 3.2 3.3 3.0 3.3 3.1
항복신장률 ASTM D 638 % 1.1 1.2 1.2 1.2 1.2
파단신장률 ASTM D 638 % 26.8 30.8 49.6 23.4 40.5
휨 강도 ASTM D 790 psi × 10^3 5.9 5.8 5.7 6.0 5.8
굴곡탄성률 ASTM D 790 psi × 10^5 3.2 3.1 3.0 3.2 3
아이조드 충격강도 ASTM D 256 ft-lb/in 1.1 1.2 1.3 0.9 1.1
성분 F G H
Dow F801 84.0 84.0 84.0
Bright Sun HB ATO 4.0 4.0 4.0
Saytex 8010 분말 12.0 10.4 -
Engage 8407 1.6 -
XP-7670(87/13) - - 12
특성 테스트 방법 단위
가연성
UL-94
 UL 94 1/8"
 합격/실패 V-0 V-2 V-0
초 8 51 11
열적 특성
용융흐름지수 ASTM D 1238 g/10min 8.6 8.7 8.8
HDT ASTM D 648 ＠120℃/hr ℃ 72.5 72.0 72.2
기계적 특성
인장강도 ASTM D 638 psi × 10^3 2.9 2.8 2.8
인장탄성률 ASTM D 638 psi × 10^5 3.2 3.1 3.2
항복신장률 ASTM D 638 % 1.2 1.2 1.1
파단신장률 ASTM D 638 % 28.7 32.0 50
휨 강도 ASTM D 790 psi × 10^3 5.8 5.7 5.7
굴곡탄성률 ASTM D 790 psi × 10^5 3.2 3.0 3.1
아이조드 충격강도 ASTM D 256 ft-lb/in 1.1 1.2 1.1
가드너 충격강도 ASTM D 3209 in.lb/in 36 48 59
표1의 비교예 A 및 B 에서 볼 수 있는 바와 같이, Saytex® 8010 분말은 Dow F801 HIPS 수지에 각각 V-O 및 V-2 를 제공한다. 그러나, 12 중량% 부하의 XP-7670 에서, 실시예 C 는 V-O 등급을 제공한다. 실시예 C 에서, 8010 난연제의 실제 부하가 10.44 중량% 인 것은, XP-7670 가 87 중량% 의 Saytex® 8010 을 함유하기 때문이다. 따라서, 부하 수준 11 중량% Saytex® 8010 분말의 부하 레벨 V-O 을 제공하지 않지만, 10.44 중량% Saytex® 8010 의 난연 부하 수준은 V-O 에 대비하는 난연 제형을 제공하는데, 상기 Saytex® 8010 은 본 발명에 따른 펠렛/조성물로부터 유도된다. 마찬가지로, Dow F220 HIPS 수지를 사용하여 만들어진 난연 제형들 D 및 E 를 비교하면, 본 발명에 따른 난연 제형 E 는 Saytex® 8010 분말 함유 난연 제형, D 와 유사한 난연 특성을 제공했지만, 여전히 유사한 기계적 및 열적 특성을 제공했다. 그러나, 난연 제형 E 가 단 10.44 중량% Saytex® 8010 난연제를 함유하고 있는 것은, XP-7670 가 87 중량% Saytex® 8010 를 함유하고 있기 때문이다.
또, 비교예 F 는, 12 중량% 부하의 Saytex® 8010 분말 및 4 중량% 안티몬 옥시드에서, 이들 성분만을 함유하는 난연 제형 V-O 에 대비할 수 있다는 것을 증명하고 있다. 또한, 실시예 H 는, Dow 801 수지에서, 12 중량% XP-7670, 즉, 10.44 중량% of Saytex® 8010 분말을 함유하는 제형은 V-O 및 동등한/탁월한 기계적 및 열적 특성을 제공한다는 것을 보여준다. 그러나, 본 발명에 의해 달성되는 이점이 본 발명에 기재된 펠렛/조성물의 사용에 기인한다는 것을 증명하기 위한 노력에서, XP-7670를 보충하는 개별 성분은 Saytex® 8010 분말 및 Engage® 수지를 미리 예비배합 또는 펠렛화하지 않고 Dow 801 수지 및 안티몬 옥시드와 배합된다. 비교예 G 에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 방법으로 만들어진 제형은 V-O 난연도를 제공하지 않는다. 그러나, G 에서 사용된 것과 정확히 동일한 양으로 Engage® 수지 및 Saytex® 8010 분말을 함유하는 펠렛을 사용하여 만들어진 실시예 H 는 V-O 에 대비한다.
실시예 2
ABS 수지에서의 본 발명의 유효성을 증명하기 위해, I 및 J 로서 지명된 몇 개의 난연 제형을 Dow 342EZ ABS 수지로부터 제조했다. AT-181 는 상품명 ALBlend® 으로 Albemarle Corporation 로부터 이용할 수 있는 상업적 항산화제이다.
테스트에 적합한 난연 제형을 제공하기 위해, 먼저, ABS 수지를 80℃에서 4시간 동안 건조시켰다. 건조된 ABS 및 다른 성분 (표3)을 압출 전에 약 10분 동안 텀블 믹서(tumble mixer)를 사용하여 플라스틱백에서 혼합했다. 그 다음, 혼합물을 175 rpm 및 공급속도 8kg/hr 의 Werner & Pfleiderer ZSK30 2축 압출기에서 화합시켰다. 화합물의 온도 프로파일은 190-210-210-220-220℃였다. 트랩(trap)을 사용하여 어떤 휘발성물질(있으면)을 포획했다. 먼저, 압출된 스트랜드(strand)를 빙수욕을 통과시켜 냉각시키고, 그 다음, 라인 상에서 펠렛화했다. 펠렛화 난연 제형을 80℃에서 4시간 동안 건조하고, Battenfeld B A350 CD 사출성형기에서의 성형에 사용했다. 사출성형기의 온도 프로파일은 204-216-221℃였다. 금형 온도는 40℃였다.
표에 주어진 방법에 따른 각 성분의 정확한 양, UL-94 테스트의 결과, 및 기계적 및 물리적 테스트의 결과는 하기의 표 3 에 나타나 있다. 특정 성분과 관련하여 주어진 모든 양은 난연 제형의 총중량을 기준으로 한 중량% 이다. 실시예 2 에서, I 는 비교예이고, J 는 본 발명에 해당한다. 본 실시예에 사용된 XP-7670 난연제는 펠렛의 총중량을 기준으로 85 중량% Saytex® 8010 을 함유했다는 것을 주목해야 한다.
테스트는 하기의 ASTM 테스트 기준에 따라 샘플에 대해 수행되었다: 인장강도 (D638) 견본 타입 1; 휨 강도 (D790) 방법 1; 264 psi 에서 하중하의 열변형 온도 (D648) 1/8"; 노치 아이조드(Notched-Izod) 충격 강도 (D256) 방법 A; 및 용융 유속 (D1238) 절차 A, 230℃/3.8kg. UL-94 가연성 테스트는 1/8" 바 샘플에 대해 수행되었다.
하기의 표3 에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 I 는 Saytex® 8010 의 14.6 중량% 부하 수준에서 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공한다. 마찬가지로, 실시예 J 는 XP-7670 의 14.6 중량% 부하 수준에서 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공하고, J 는 비교 난연 제형 I 와 비교할 때 동등한/탁월한 기계적 및 열적 특성을 갖는 난연 제형을 제공한다. 그러나, 난연 제형 J 가 12.4 중량% Saytex® 8010 난연제만을 함유하는 것은 XP-7670 가 85 중량% Saytex® 8010 을 함유하기 ㄸ때문이라는 것을 주목해야 한다.
성분 I J
Dow 342EZ 80.8 80.8
Bright Sun HB ATO 4.5 4.5
ALBlend® AT-181 0.1 0.1
Saytex 8010 분말 14.6 -
XP-7670 - 14.6
특성 테스트 방법 단위
가연성
UL-94
 UL 94 1/8"
 합격/실패 V-0 V-0
초 7 11
열적 특성
용융흐름지수, 230℃/3.8Kg ASTM D 1238 g/10min 7.1 7.2
HDT, 264 psi ASTM D 648 ＠120℃/hr ℃ 74.9 75.2
기계적 특성
인장강도 ASTM D 638 psi × 10^3 4.7 4.5
인장탄성률 ASTM D 638 psi × 10^4 32.8 31.7
항복신장률 ASTM D 638 % 2.1 2.2
파단신장률 ASTM D 638 % 36.1 46.2
휨 강도 ASTM D 790 psi × 10^3 8.3 8.1
굴곡탄성률 ASTM D 790 psi × 10^4 32.2 3.7
아이조드 충격강도 ASTM D 256 ft-lb/in 1.6 1.8
실시예 3
PBT 수지에서의 본 발명의 유효성을 증명하기 위해, K 및 L 로서 지명된 몇 개의 난연 제형을 DuPont 으로부터 상업적으로 이용할 수 있는 PBT 수지인 Crastin® 6134 로부터 제조했다. 제형은 Campine Company 으로부터 상업적으로 이용할 수 있는 White Star N 안티몬 옥시드, DuPont 으로부터 이용할 수 있는 T807N TEFLON®, 및 Saint-Gobain Vetrotex International 로부터 이용할 수 있는 Vetrotex 952 유리 섬유를 함유했다.
표4에 주어진 방법에 따른 각 성분의 정확한 양, UL-94 테스트의 결과, 및 기계적 및 물리적 테스트의 결과는 하기의 표 4 에 나타나 있다. 특정 성분과 관련하여 주어진 모든 양은 난연 제형의 총중량을 기준으로 한 중량% 이다. 본 실시예 3 에서, K 는 비교예이고, L 은 본 발명에 해당한다. 본 실시예에 사용된 XP-7670 난연제는 펠렛의 총중량을 기준으로 85 중량% Saytex® 8010 을 함유했다는 것을 주목해야 한다.
테스트에 적합한 난연 제형을 제공하기 위해, 먼저, PBT 수지를 105℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 건조된 PBT, 난연제 및 부가 성분 (표4)을 압출 전에 약 10분 동안 텀블 믹서(tumble mixer)를 사용하여 플라스틱백에서 혼합했다. Verotex 952 유리섬유를, 중량 공급장치를 사용하여 다운스트림으로 첨가했다. 그 다음, 혼합된 성분을 250 rpm 및 공급속도 16kg/hr 의 Werner & Pfleiderer ZSK30 2축 압출기에서 화합시켰다. 압출기의 온도 프로파일은 205-225-240-235-240-240-240-240℃였다. 먼저, 압출된 스트랜드(strand)를 빙수욕을 통과시켜 냉각시키고, 그 다음, 라인 상에서 펠렛화했다. 펠렛화 난연 제형을 80℃에서 12시간 동안 건조하고, Demag 사출성형기에서의 성형에 사용했다. 사출성형기의 온도 프로파일은 250-260-260-260℃였다. 금형 온도는 70℃였다.
테스트를, 표에 나타낸 테스트 절차에 따라 샘플에 대해 수행했다.
하기의 표4 에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 K 는 Saytex® 8010 의 10.5 중량% 부하 수준에서 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공한다. 마찬가지로, 실시예 L 은 XP-7670 의 10.5 중량% 부하 수준에서 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공하고, L 은 비교 난연 제형 K 와 비교할 때 동등한/탁월한 기계적 및 열적 특성을 갖는 난연 제형을 제공한다. 그러나, 난연 제형 L 이 8.9 중량% Saytex® 8010 난연제만을 함유하는 것은 XP-7670 가 85 중량% Saytex® 8010 을 함유하기 때문이라는 것을 주목해야 한다.
성분 K L
Grastin 6134 54.1 54.1
White Star N (Sb2O3) 5.0 5.0
Teflon T807N 0.4 0.4
Saytex 8010 분말 10.5 -
XP-7670 - 10.5
Vetrotex 952 (유리 섬유) 30.0 30.0
특성 테스트 방법 단위
가연성
UL-94
 UL 94 ＠0.8mm
 합격/실패 V-0 V-0
초 0/0 0/0
열적 특성
용융흐름지수, 250℃/2.16Kg ISO 1133 g/10min 13.2 13.3
적열선 불꽃 테스트 ＠960℃, 0.8mm IEC 60695-2-12 합격 합격
적열선 점화 온도 ＠ 0.8mm IEC 60695-2-13 ℃ 725 725
기계적 특성
인장강도 ISO 527 MPa 153.7 144.3
인장탄성률 ISO 527 GPa 11.3 10.7
파단신장률 ISO 527 % 2.7 3.0
노치 아이조드, 4mm/23℃ ISO 180 kJ/m2 9.6 10.1
언노치 아이조드, 4mm/23℃ ISO 180 kJ/m2 53.5 54.3
실시예 4
폴리아미드 수지에서의 본 발명의 유효성을 증명하기 위해, M 및 N 으로서 지명된 몇 개의 난연 제형을 Lanxess Deutschland GmbH 으로부터 상업적으로 이용할 수 있는 Durethan B29 로부터 제조했다. 제형은 White Star N 안티몬 옥시드, T807N TEFLON® 및 Verotex 952 유리 섬유를 함유했다.
표5에 주어진 방법에 따른 각 성분의 정확한 양, UL-94 테스트의 결과, 및 기계적 및 물리적 테스트의 결과는 하기의 표 5 에 나타나 있다. 특정 성분과 관련하여 주어진 모든 양은 난연 제형의 총중량을 기준으로 한 중량% 이다. 실시예 4 에서, M 는 비교예이고, N 은 본 발명에 해당한다. 본 실시예에 사용된 XP-7670 난연제는 펠렛의 총중량을 기준으로 85 중량% Saytex® 8010 을 함유했다는 것을 주목해야 한다.
테스트에 적합한 난연 제형을 제공하기 위해, 먼저, PA6 수지를 80℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 그 다음, 건조된 PA6, 난연제 및 다른 성분을 압출 전에 약 10분 동안 텀블 믹서(tumble mixer)를 사용하여 플라스틱백에서 혼합했다. Verotex 952 유리섬유를, 중량 공급장치를 사용하여 다운스트림으로 첨가했다. 그 다음, 혼합된 성분을 250 rpm 및 공급속도 16kg/hr 의 Werner & Pfleiderer ZSK30 2축 압출기에서 화합시켰다. 압출기의 온도 프로파일은 210-230-240-245-240-245-245-245-245℃였다. 먼저, 압출된 스트랜드(strand)를 빙수욕을 통과시켜 냉각시키고, 그 다음, 라인 상에서 펠렛화했다. 펠렛화 난연 제형을 80℃에서 12시간 동안 건조하고, Demag 사출성형기에서의 성형에 사용했다. 사출성형기의 온도 프로파일은 250-255-260-260℃였다. 금형 온도는 120℃였다.
테스트를, 표에 나타낸 테스트 절차에 따라 샘플에 대해 수행했다.
하기의 표5 에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 M 은 Saytex® 8010 의 15.0 중량% 부하 수준에서 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공한다. 마찬가지로, 실시예 N 은 XP-7670 의 15.0 중량% 부하 수준에서 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공하고, N 은 비교 난연 제형 K 와 비교할 때 동등한/탁월한 기계적 및 열적 특성을 갖는 난연 제형을 제공한다. 그러나, 난연 제형 N 이 12.75 중량% Saytex® 8010 난연제만을 함유하는 것은 XP-7670 가 12.75 중량% Saytex® 8010 을 함유하기 때문이라는 것을 주목해야 한다.
성분 M N
Durethan B29 49.6 49.6
White Star N (Sb2O3) 5.0 5.0
Teflon T807N 0.4 0.4
Saytex 8010 분말 15.0 -
XP-7670 - 15.0
Vetrotex 952 (유리 섬유) 30.0 30.0
특성 테스트 방법 단위
가연성
UL-94
 UL 94 ＠0.8mm
 합격/실패 V-0 V-0
초 1/1 1/1
열적 특성
용융흐름지수, 250℃/2.16Kg ISO 1133 g/10min 7.1 7.8
적열선 불꽃 테스트 ＠960℃, 0.8mm IEC 60695-2-12 합격 합격
적열선 점화 온도 ＠ 0.8mm IEC 60695-2-13 ℃ 800 825
기계적 특성
인장강도 ISO 527 MPa 175.2 169.0
인장탄성률 ISO 527 GPa 11.4 11.0
파단신장률 ISO 527 % 3.3 3.3
노치 아이조드, 4mm/23℃ ISO 180 kJ/m2 11.7 13.2
언노치 아이조드, 4mm/23℃ ISO 180 kJ/m2 69.6 71.5
실시예 5
폴리올레핀 수지에서의 본 발명의 유효성을 증명하기 위해, O, P, Q, 및 R 로서 지명된 몇 개의 난연 제형을 LyondellBasell Industries 로부터 상업적으로 이용할 수 있는 각각 폴리프로필렌 단독중합체 및 공중합체인 Profax 6523 및 Profax 7523 로부터 제조했다. 제형은 또한 Bright Sun HB 안티몬 옥시드; Mistron Vapor Talc (Cyprus Industrial Minerals); 표6에 나타나 있는 Ethanox® 310 및 Ethanox® 338 (이들 모두는 Albemarle® Corporation 으로부터 상업적으로 이용할 수 있는 항산화제임).
테스트에 적합한 난연 제형을 제공하기 위해, 하기의 표6에 나타나 있는 폴리올레핀 수지 및 부가 성분을 압출 전에 약 10분 동안 텀블 믹서(tumble mixer)를 사용하여 플라스틱백에서 혼합했다. 그 다음, 혼합물을 175 rpm 및 공급속도 8kg/hr 의 Werner & Pfleiderer ZSK30 2축 압출기(L/D 비 27)에서 화합시켰다. 2축 압출기의 온도 프로파일은 175-175-190-215-215℃였다. 먼저, 압출된 스트랜드(strand)를 빙수욕을 통과시켜 냉각시키고, 그 다음, 라인 상에서 펠렛화했다. 모든 제형을 Battenfeld BA350 CD 사출성형기로 사출성형했다. 사출성형기의 온도 프로파일은 195-195-205℃였다. 금형 온도는 40℃였다.
표6에 주어진 방법에 따른 각 성분의 정확한 양, UL-94 테스트의 결과, 및 기계적 및 물리적 테스트의 결과는 하기의 표 6 에 나타나 있다. 특정 성분과 관련하여 주어진 모든 양은 난연 제형의 총중량을 기준으로 한 중량% 이다. 본 실시예 4 에서, M 는 비교예이고, N 은 본 발명에 해당한다. 본 실시예에 사용된 XP-7670 난연제는 펠렛의 총중량을 기준으로 86 중량% Saytex® 8010 을 함유했다는 것을 주목해야 한다.
하기의 표6에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 O 및 본 발명의 실시예 P 모두는 Saytex® 8010 의 22.0 중량% 부하 수준 및 XP-7670 의 22.0 중량% 부하 수준에서 각각 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공했다. 그러나, 난연 제형 P 가 18.92 중량% Saytex® 8010 난연제만을 함유하는 것은, XP-7670 가 86 중량% Saytex® 8010 을 함유하기 때문이고, P 는 비교 난연 제형 O 와 비교하여 동등한/탁월한 기계적 및 열적 특성을 갖는 난연 제형을 제공한다는 것을 주목해야 한다.
마찬가지로, 비교예 Q 및 본 발명의 실시예 R 모두는 Saytex® 8010 의 22.0 중량% 부하 수준 및 XP-7670 의 22.0 중량% 부하 수준에서 각각 V-O 요건에 부합하는 난연 제형을 제공했다. 그러나, 난연 제형 P 가 18.92 중량% Saytex® 8010 난연제만을 함유하는 것은, XP-7670 가 86 중량% Saytex® 8010 을 함유하기 때문이고, R 는 비교 난연 제형 Q 와 비교하여 동등한/탁월한 기계적 및 열적 특성을 갖는 난연 제형을 제공한다는 것을 주목해야 한다.
성분 O P Q R
Profax 6523 56.8 56.8 - -
Profax 7523 (Co PP) - - 56.8 56.8
Bright Sun HB ATO 7.0 7.0 7.0 7.0
Saytex® 8010 분말 22.0 - 22.0 -
XP-7670(86/14) - 22.0 - 22.0
Mistron Vapor Talc 14.0 14.0 14.0 14.0
Ethanox®310 0.1 0.1 0.1 0.1
Ethanox®368 0.1 0.1 0.1 0.1
특성 테스트 방법 단위 A B C D
가연성
UL-94
 UL 94 1/8"
 합격/실패 V-0 V-0 V-0 V-0
초 9 11 10 23
열적 특성
용융흐름지수 ASTM D 1238 g/10min 3.3 3.2 3.2 3.5
HDT ASTM D 648 ＠120℃/hr ℃ 121.0 112.6 124.9 116.8
기계적 특성
인장강도 ASTM D 638 psi × 10^3 3.5 3.4 4.2 4.0
인장탄성률 ASTM D 638 psi × 10^5 4.2 3.7 4.8 4.0
항복신장률 ASTM D 638 % 3.4 4.7 4.2 5.2
파단신장률 ASTM D 638 % 67.5 59.1 52.4 41.3
휨 강도 ASTM D 790 psi × 10^3 6.1 5.6 7.2 6.8
굴곡탄성률 ASTM D 790 psi × 10^5 3.1 2.5 3.5 3.0
아이조드 충격강도 ASTM D 256 ft-lb/in 0.67 0.88 0.36 0.53

Claims (24)

  1. 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 80 중량% 초과의 적어도 하나의 난연제 및 적어도 하나의 알파-올레핀 공중합체를 포함하는 펠렛 또는 조성물의 용도에 있어서, 상기 알파-올레핀 공중합체는,
    a) 약 0.85 내지 약 0.91 범위의 밀도;
    b) 약 3.5 미만의 분자량 분포, Mw/Mn;
    c) 약 0.01 kpoise 내지 약 50 kpoise 범위의 가공 지수 ("PI");
    d) 약 0.01 g/10 분 (g/10 min) 내지 약 lOOO g/lO min 범위의 용융지수;
    e) 약 50 이하의 I10/I2 비; 및
    f) 약 50 % 초과의 CDBI
    중 2 이상의 특성을 갖는, 가연성 물질의 연소를 지연시키는 펠렛 또는 조성물의 용도.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알파-올레핀 공중합체는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체이고, 상기 알파-올레핀은 C3-C2O 알파-올레핀 및/또는 C4 -C18 디올레핀으로부터 선택되는 펠렛 또는 조성물의 용도.
  3. a) 적어도 하나의 가연성 물질;
    b) 적어도 하나의 난연제; 및
    c) 적어도 하나의 알파-올레핀 공중합체를 포함하는 난연 제형에 있어서,
    i) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바(test bar)는 UL-94 로 측정시 a) 및 b) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 난연성과 동일하거나, 그 이상의 난연도를 가지거나;
    ⅱ) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바(test bar)는 UL-94 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 난연성과 동일하거나, 그 이상의 난연도를 가지거나;
    ⅲ) i) 과 ⅱ) 의 조합이고;
    상기 알파 올레핀 공중합체는 약 50 % 초과의 CDBI 및 약 3.5 미만의 분자량 분포, Mw/Mn 를 갖는 난연 제형.
  4. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 난연제는 할로겐화 난연제인 난연 제형.
  5. 제3항에 있어서, 상기 할로겐화 난연제는 그의 할로겐 성분(들)로서 브롬, 염소, 또는 이의 혼합물을 함유하는 난연 제형.
  6. 제3항에 있어서, 상기 할로겐화 난연제는 할로겐화 디페닐 알칸인 난연 제형.
  7. 제3항에 있어서, 상기 알파-올레핀 공중합체는 에틸렌/알파-올레핀 공중합체이고, 상기 알파-올레핀은 C3-C20 알파-올레핀 및/또는 C4-C18 디올레핀으로부터 선택되는 난연 제형.
  8. 제3항에 있어서, 상기 알파-올레핀 공중합체는,
    a) 약 0.85 내지 약 0.91 범위의 밀도;
    b) 약 3.5 미만의 분자량 분포, Mw/Mn;
    c) 약 0.01 kpoise 내지 약 50 kpoise 범위의 가공 지수 ("PI");
    d) 약 0.01 g/10 분 내지 약 1000 g/10 분 범위의 용융지수;
    e) 약 50 이하의 I10/I2 비; 및
    f) 약 50 % 초과의 CDBI 를 특징으로 하는 난연 제형.
  9. 제3항에 있어서, 상기 가연성 수지는 스티렌 수지, 열가소성 수지, 폴리올레핀 수지, 또는 이의 조합물인 난연 제형.
  10. 제3항에 있어서, 상기 난연 제형은 난연 상승제, 항산화제, UV 안정제, 안료, 충격 조절제, 충전제, 산 제거제, 발포제 등으로부터 선택된 적어도 하나의 부가 성분을 추가로 포함하는 난연 제형.
  11. 제3항에 있어서, 상기 난연제는 난연 제형의 총중량을 기준으로 약 30 중량% 이하의 양으로 존재하는 난연 제형.
  12. 제3항에 있어서, b)와 c)로부터 초기에 형성된 상기 펠렛 또는 조성물은 i) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 적어도 약 80 중량% 의 난연제; ⅱ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 85 중량% 초과의 난연제; ⅲ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 92 중량% 범위의 난연제; 또는 ⅳ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 88 중량% 범위의 난연제를 함유하는 난연 제형.
  13. 제3항에 있어서, 상기 난연 제형은, 추가로
    i) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지거나;
    ⅱ) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지거나;
    ⅲ) i) 과 ⅱ) 의 조합인 것을 특징으로 하는 난연 제형.
  14. 제3항에 있어서, 상기 가연성 수지는 열가소성 또는 스티렌 수지이고,
    i) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 180 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지며; 상기 난연 제형의 용융 유속은 ASTM D1238 또는 ISO 1133 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 상기 난연 제형의 파단 신장률은 ASTM D638 또는 ISO 527 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 또는
    ⅱ) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 180 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지며; 상기 난연 제형의 용융 유속은 ASTM D1238 또는 ISO 1133 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 상기 난연 제형의 파단 신장률은 ASTM D638 또는 ISO 527 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 또는
    ⅲ) i) 과 ⅱ) 의 조합인 난연 제형.
  15. 제3항에 따른 조성물로부터 만들어진 성형품 또는 압출품.
  16. 제13항에 있어서, b)와 c)로부터 초기에 형성된 상기 펠렛 또는 조성물은 i) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 적어도 약 80 중량% 의 난연제; ⅱ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 85 중량% 초과의 난연제; ⅲ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 92 중량% 범위의 난연제; 또는 ⅳ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 88 중량% 범위의 난연제를 함유하는 난연 제형.
  17. 제14항에 있어서, b)와 c)로부터 초기에 형성된 상기 펠렛 또는 조성물은 i) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 적어도 약 80 중량% 의 난연제; ⅱ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 85 중량% 초과의 난연제; ⅲ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 92 중량% 범위의 난연제; 또는 ⅳ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 88 중량% 범위의 난연제를 함유하는 난연 제형.
  18. a) 적어도 하나의 가연성 물질;
    b) 적어도 하나의 할로겐화 디페닐 알칸, 여기서 상기 알칸은 약 1 내지 약 4개 범위의 탄소원자를 함유함;
    c) 적어도 하나의 알파-올레핀 공중합체; 및
    d) 적어도 하나의 난연 상승제를 포함하는 난연 제형에 있어서,
    i) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바(test bar)는 UL-94 로 측정시 a) 및 b) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 난연성과 동일하거나 그 이상의 난연도를 가지거나;
    ⅱ) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바(test bar)는 UL-94 에 의해 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 난연성과 동일하거나 그 이상의 난연도를 가지거나;
    ⅲ) i) 과 ⅱ) 의 조합이고;
    상기 알파 올레핀 공중합체는 50 % 초과의 CDBI 및 약 3.5 미만의 분자량 분포, Mw/Mn 를 갖는 난연 제형.
  19. 제18항에 있어서, 상기 난연제는 데카브로모디페닐 에탄인 난연 제형.
  20. 제18항에 있어서, 상기 난연 제형은,
    i) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지거나;
    ⅱ) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지거나;
    ⅲ) i) 과 ⅱ) 의 조합인 것을 특징으로 하는 난연 제형.
  21. 제18항에 있어서, 상기 가연성 수지는 열가소성 또는 스티렌 수지이고,
    i) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 180 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지며; 상기 난연 제형의 용융 유속은 ASTM D1238 또는 ISO 1133 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 상기 난연 제형의 파단 신장률은 ASTM D638 또는 ISO 527 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 또는
    ⅱ) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 180 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지며; 상기 난연 제형의 용융 유속은 ASTM D1238 또는 ISO 1133 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 상기 난연 제형의 파단 신장률은 ASTM D638 또는 ISO 527 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 또는
    ⅲ) i) 과 ⅱ) 의 조합인 난연 제형.
  22. 제19항에 있어서, 상기 가연성 수지는 열가소성 또는 스티렌 수지이고,
    i) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 180 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지며; 상기 난연 제형의 용융 유속은 ASTM D1238 또는 ISO 1133 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 상기 난연 제형의 파단 신장률은 ASTM D638 또는 ISO 527 로 측정시 a)와 b)를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 또는
    ⅱ) 상기 난연 제형으로부터 제조된 테스트바는 테스트 방법 ASTM D256 또는 ISO 180 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형으로부터 제조된 테스트바의 IZOD 충격 강도와 동일하거나 그 이상의 IZOD 충격 강도를 가지며; 상기 난연 제형의 용융 유속은 ASTM D1238 또는 ISO 1133 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 상기 난연 제형의 파단 신장률은 ASTM D638 또는 ISO 527 로 측정시 b)와 c)로부터 펠렛 또는 조성물의 초기 형성없이 a), b) 및 c) 를 함유하는 난연 제형의 용융 유속과 동일하거나 그 이상이고; 또는
    ⅲ) i) 과 ⅱ) 의 조합인 난연 제형.
  23. 제18항에 있어서, b)와 c)로부터 초기에 형성된 상기 펠렛 또는 조성물은 i) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 적어도 약 80 중량% 의 난연제; ⅱ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 85 중량% 초과의 난연제; ⅲ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 92 중량% 범위의 난연제; 또는 ⅳ) 펠렛 또는 조성물의 총중량을 기준으로 약 86 내지 약 88 중량% 범위의 난연제를 함유하는 난연 제형.
  24. 제18항에 따른 난연 제형으로부터 만들어진 성형품 또는 압출품.
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