난연성 수지 조성물 document_id A220623060731

우수한 성형성, 경량성, 높은 전기 절연성 등의 특징으로부터, 열가소성 수지가 여러가지 용도에 사용되고 있다. 그러나 열가소성 수지는 타기 쉽기 때문에, 화재의 위험성이 있는 용도에 대하여 난연제를 배합한 수지 조성물이 사용되고 있다. 이전에는 할로겐계 난연성 수지 조성물이 난연 효과가 높기 때문에 사용되어 왔지만, 최근에는 일산화탄소나 할로겐 가스에 의한 연기가 문제가 되어, 비할로겐계 난연성 수지 조성물이 요구되고 있다. 비할로겐계 난연성 수지 조성물의 처방으로서, 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물을 이용한 여러가지 기술이 최근 제안되어 있다. 금속 수산화물은 독성이 낮고, 발연량이 적으며, 부식성이 낮다는 장점을 갖고, 연소시에 결정수를 방출함으로써 난연 효과를 발휘한다. 한편, 베이스 수지가 되는 폴리올레핀 수지, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 열가소성 엘라스토머라는 내열 온도가 100 ℃ 이하인 범용의 열가소성 수지는 저비중이고, 가공 온도가 낮고, 유동성이 높으며, 엔지니어링 플라스틱과 비교하여 저렴하다는 장점을 갖고 있다. 그러나 이들의 조합을 포함하는 수지 조성물의 난연 효과는 강력하지 않고, 예를 들면 베이스 수지의 폴리올레핀 100 질량부에 대하여 등량의 수산화마그네슘 100 질량부를 배합하여도, 산소 소비 지수는 30 이하의 수치밖에 나타내지 않으며, UL-94, 수직 난연성 시험에서는 3 mm 두께에서도 전소하기 때문에 불합격이 된다. 금속 수산화물을 이용한 열가소성 수지의 난연화 기술로는, 예를 들면 실란 커플링제 등의 표면 처리제로 표면 처리한 금속 수산화물을 열가소성 수지에 배합한 난연성 수지 조성물(특허 문헌 1 내지 3 참조)이 알려져 있다. 그러나 열가소성 수지 중에 표면 처리를 행한 금속 수산화물을 배합한 것만으로는 산소 소비 지수는 아직 낮고, 열가소성 수지에 충분한 난연성을 부여하기 위해서는, 다량으로 금속 수산화물을 배합할 필요가 있다. 또한, 금속 수산화물의 양이 많아지면 수지의 인장 강도, 신장한다는 특성이 저하되어 지나치게 딱딱해진다는 문제도 발생한다. 또한, 상기 이외의 난연 기술로는 금속 수산화물 및 오르가노폴리실록산을 열가소성 수지에 배합한 난연성 수지 조성물(특허 문헌 4 내지 7 참조)이 보고되어 있다. 그러나 금속 수산화물과 오르가노폴리실록산을 병용하면 난연성은 향상되지만, 각종 난연 규칙에 대응할 수 있도록 하기 위해서는 난연 효과가 아직 불충분하다. 또한, 최근에는 열가소성 수지에 금속 수산화물, 오르가노폴리실록산 및 첨가제를 배합한 비할로겐계 난연성 수지 조성물(특허 문헌 8, 9 참조)이 보고되어 있다. 이들 난연성 수지 조성물은 산소 지수가 48 이상의 값을 나타내고, 난연성이 향상되는 것을 알 수 있지만, UL-94, 수직 난연성 시험 규격에 합격하기에는 아직 난연성이 부족하다. 한편, 엔지니어링 플라스틱 중에서도 PPE, m-PPE는 특히 난연성이 우수하지만, 통상 난연제로서 상용성이 좋은 인계 난연제(특허 문헌 10 참조)가 이용되고 있다. 그러나 PPE나 m-PPE는 지나치게 딱딱하기 때문에 전선 등에 사용한 경우, 구부리는 것이 어렵다. 또한, 인산에스테르는 블리딩이 발생하고, 독성이 위구되어 있다. 또한, PPE나 m-PPE는 가공 온도가 250 ℃ 이상이 되는 경우가 대부분이고, 금속 수산화물을 배합하면 금속 수산화물이 분해되어 탈수되기 때문에 배합 조성물은 취약해진다. 이 때문에, 지금까지는 PPE, m-PPE에 대하여 금속 수산화물이 병용되지 않았다. [특허 문헌 1] 일본 특허 제2825500호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특허 제3019225호 공보 [특허 문헌 3] 일본 특허 제3072746호 공보 [특허 문헌 4] 일본 특허 공고 (평)7-119324호 공보 [특허 문헌 5] 일본 특허 제3051211호 공보 [특허 문헌 6] 일본 특허 제3063759호 공보 [특허 문헌 7] 일본 특허 공개 (평)4-226551호 공보 [특허 문헌 8] 일본 특허 공개 제2004-250676호 공보 [특허 문헌 9] 일본 특허 공개 제2003-128939호 공보 [특허 문헌 10] 일본 특허 공개 제2004-051704호 공보