KR100624875B1 - Composition for production flame retardant insulating material of halogen free type with drip resistance properties and flame retardant insulating material of halogen free type using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용한 비할로겐계 난연성 절연재에 관한 것이다. 본 발명에 따른 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물은, 40 내지 70 중량%의 에틸렌-α-올레핀 공중합체와 30 내지 60 중량%의 에틸렌계공중합체로 블랜딩되어, 수평균분자량(Mn)에 대한 중량평균분자량(Mw)의 비(Mw/Mn)가 5 이하인 베이스수지 100 중량부;에 대하여, 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3) 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘의 혼용물인 금속수산화물계의 난연제 100 내지 200 중량부; 및 1 내지 5 중량부의 적인계물질을 포함하는 1 내지 20 중량부의 난연조제;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 사용된 조성물 성분 내에 할로겐 원소가 포함되어 있지 않아 연소시 종래의 할로겐계 제품에 비해 친환경적이라 할 수 있으며, 기계적 물성, 예컨대 인장강도나 신장율에서 요구되는 조건을 충족시키면서, 제조시 가공용이성이 확보되며, 특히 난연성을 유지하면서 드립 특성이 억제되는 장점을 갖는다.The present invention relates to a composition for producing a non-halogen flame retardant insulating material having an improved drip property and a non-halogen flame retardant insulating material using the same. The composition for producing a non-halogen flame retardant insulating material having improved drip characteristics according to the present invention is blended with 40 to 70 wt% of an ethylene-α-olefin copolymer and 30 to 60 wt% of an ethylene copolymer, and has a number average molecular weight ( 100 parts by weight of the base resin having a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to Mn) of 5 or less; selected from magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 100 to 200 parts by weight of a metal hydroxide-based flame retardant as a single material or a mixture of two; And 1 to 20 parts by weight of a flame retardant aid including 1 to 5 parts by weight of a material based on a substance. According to the present invention, since the halogen element is not included in the composition components used, it can be said to be more environmentally friendly than conventional halogen-based products during combustion, and it can be manufactured while satisfying the conditions required for mechanical properties such as tensile strength or elongation. Ease of processing is secured, and particularly, drip characteristics are suppressed while maintaining flame retardancy.

드립 특성, 할로겐, 블랜드, 폴리에틸렌, 붕산아연, 적인Drip Properties, Halogen, Blends, Polyethylene, Zinc Borate,

Description

드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용한 비할로겐계 난연재{Composition for production flame retardant insulating material of halogen free type with drip resistance properties and flame retardant insulating material of halogen free type using the same}Composition for production flame retardant insulating material of halogen free type with drip resistance properties and flame retardant insulating material of halogen free type using the same}

본 발명은 드립(drip) 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용한 비할로겐계 난연성 절연재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스수지에 에틸렌 알파 올레핀계 공중합체를 블랜딩함으로써 난연성과 연소시 흘러내리는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용한 비할로겐계 난연성 절연재에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for producing a non-halogen flame retardant insulating material with improved drip characteristics and to a non-halogen flame retardant insulating material using the same. The present invention relates to a non-halogen flame retardant insulating material having improved drip characteristics and a non-halogen flame retardant insulating material using the same.

전선의 절연재료로 이용되기 위해서는 일정 정도 이상의 난연성이 요구되고 있으며, 이러한 난연성 개선을 위한 목적으로 개발된 것이 할로겐 원소를 포함하고 있는 수지 조성물을 이용하는 방법이 알려져 있다. 한편, 할로겐 원소를 함유한 수지 조성물을 이용하여 제조된 절연재의 경우에는 연소시 불연의 무거운 할로겐 가스를 발생시키고 첨가제와 반응함으로써 고형화된 재를 형성시킴으로써 재료의 연소를 억제하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 할로겐계 수지를 이용하여 제조된 절연재의 경우에는 기본적으로 난연성이 보유되어 있으며, 보다 개선된 난연성 확보를 목적으로 각종 난연제를 첨가하고 있다. 이렇게 첨가되는 각종 난연제는 소량만 이 사용되므로 베이스수지의 기본 물성에 큰 영향을 미치지 아니하며, 절연재료의 점도 상승을 유발시키지도 않으므로 우수한 압출가공성을 발현하는 장점이 있다.In order to be used as an insulating material for electric wires, a flame retardance of a certain degree or more is required, and a method of using a resin composition containing a halogen element is known that has been developed for the purpose of improving the flame retardancy. On the other hand, in the case of an insulating material manufactured using a resin composition containing a halogen element, it is known to suppress the combustion of materials by generating a non-flammable heavy halogen gas during combustion and forming a solidified ash by reacting with an additive. Therefore, in the case of the insulating material manufactured using a halogen-based resin, flame retardancy is basically retained, and various flame retardants are added for the purpose of further improving flame retardancy. The various flame retardants added in this way do not significantly affect the basic physical properties of the base resin because it is used only a small amount, it does not cause an increase in the viscosity of the insulating material has the advantage of expressing excellent extrusion processability.

종래의 절연재료를 제조하기 위한 베이스수지에 첨가되는 난연제로서 사용되는 대표적인 물질로서, 폴리비닐클로라이드(PVC)를 들 수 있으나, 상기 물질이 포함된 수지 조성물을 이용하여 제조된 절연재를 연소시키면 다이옥신과 같은 유독성 가스가 방출됨으로 인해, 인체는 물론 환경에도 유해한 영향을 끼치고 있는 것으로 알려지게 되었다. 이와 관련하여 환경보호를 위한 규제의 측면이나 친환경적인 대체 소재 개발의 관심의 측면 등과 더불어 상대적으로 유해성이 낮은 새로운 재료물질에 대한 개발이 진행되고 있다.As a representative material used as a flame retardant added to the base resin for manufacturing a conventional insulating material, polyvinyl chloride (PVC) may be mentioned, but when the insulating material produced by using the resin composition containing the material is burned, Due to the release of the same toxic gas, it is known to have a harmful effect on the human body and the environment. In connection with this, the development of new materials with relatively low hazards is being progressed along with regulations for environmental protection and interests in the development of environmentally friendly alternative materials.

친환경적 난연기술로서 대두되고 있는 기술에서는 무기계 금속수산화물이 사용되고 있으며, 난연성 향상을 위해서는 이들 물질이 상당한 양이 첨가되어야 하는 반면 그로 인하여 제조된 절연재의 인장강도나 신율 등의 기계적 특성이 열화되는 문제점이 지적되고 있다.Inorganic metal hydroxides are used in technologies that are emerging as environmentally friendly flame retardant technologies.In order to improve the flame retardancy, a considerable amount of these materials must be added, but the mechanical properties such as tensile strength and elongation of the manufactured insulation are deteriorated. It is becoming.

한편, 에틸렌계 공중합체의 하나인 폴리에틸렌(PE)과 같이 결정성이 큰 수지는 난연성이 떨어지며, 드립 특성이 좋지 않으므로, 베이스수지를 구성함에 단독으로 사용하기 보다는, 다른 종류의 수지를 혼합 블랜딩하여 단점을 보완하는 방법에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 난연제로 이용되는 금속수산화물이 베이스수지와 균일하고 긴밀하게 결합되도록 함과 동시에 연소시에 차르 형성을 촉진시켜 난연성을 강화시키는 것은 물론 연소된 재(ash)가 흘러내리는 현상(드립 특성)을 막아주면 공기와의 접촉성이 완화되어 난연성이 더욱 개선될 수 있다는 점에 착안하여 드립 특성을 없애거나 현저하게 저감시킬 수 여러 방안들이 난연성 절연소재 개발과 관련된 산업 분야에서 연구되고 있으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다.On the other hand, resins with high crystallinity, such as polyethylene (PE), which is one of the ethylene copolymers, have low flame retardancy and poor drip characteristics. Thus, by blending different types of resins rather than using them alone to form a base resin, Research has been conducted on how to compensate for the shortcomings, and the metal hydroxide used as the flame retardant is uniformly and tightly combined with the base resin and promotes char formation during combustion to enhance flame retardancy as well as burned ash ( By preventing ash from flowing down (drip characteristics), the contact with air can be alleviated to improve the flame retardancy. Therefore, various methods can be used to eliminate or significantly reduce the drip characteristics. In the related industrial field, the present invention has been devised under such technical background.

전술한 종래의 문제점에 기초하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 환경적인 문제를 해결하기 위해서 할로겐 원소를 포함하지 않는 조성물을 구성하고, 절연재, 예컨대 전선의 절연피복층 등에서 요구되는 기계적 특성이나 제조시의 가공 용이성 등을 충분하게 확보하면서, 특히 난연성을 강화시키고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용한 비할로겐계 난연성 절연재를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.The technical problem to be solved by the present invention based on the above-mentioned conventional problems is to compose a composition containing no halogen element in order to solve environmental problems, and to provide mechanical properties and manufacturing requirements for an insulating material such as an insulating coating layer of an electric wire. In order to enhance the ease of processing, particularly to enhance the flame retardancy, and to provide a composition for producing a non-halogen flame retardant insulation material with improved drip properties that can achieve such a technical problem and a non-halogen flame retardant insulation material using the same There is an object of the present invention.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명에 따른 드립(drip) 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물의 하나는, 40 내지 70 중량%의 에틸렌-α-올레핀 공중합체와 30 내지 60 중량%의 에틸렌계공중합체로 블랜딩되어, 수평균분자량(Mn)에 대한 중량평균분자량(Mw)의 비(Mw/Mn)가 5 이하인 베이스수지 100 중량부;에 대하여, 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3) 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘의 혼용물인 금속수산화물계의 난연제 100 내지 200 중량부; 및 1 내지 5 중량부의 적인계물질을 포함하는 1 내지 20 중량부의 난연조제;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명에 따른 드립(drip) 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물의 다른 하나는, 40 내지 70 중량%의 에틸렌-α-올레핀 공중합체와 30 내지 60 중량%의 에틸렌계공중합체로 블랜딩된 베이스수지 100 중량부;에 대하여, 금속수산화물계의 난연제 100 내지 200 중량부; 1 내지 5 중량부의 적인계물질을 포함하는 1 내지 20 중량부의 난연조제; 및 1 내지 10 중량부의 실란계 커플링제;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the technical problem to be achieved by the present invention, one of the compositions for preparing a non-halogen-based flame retardant insulation material having improved drip characteristics according to the present invention is 40 to 70 wt% of an ethylene-α-olefin copolymer and 30 to 100 parts by weight of a base resin blended with 60% by weight of an ethylene copolymer and having a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of 5 or less; and magnesium hydroxide (Mg ( OH) 2 ) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 100 to 200 parts by weight of a metal hydroxide-based flame retardant of a single or a mixture of two selected from one; And 1 to 20 parts by weight of a flame retardant aid including 1 to 5 parts by weight of a material based on a substance.
In order to achieve the technical problem to be achieved by the present invention, another composition of the non-halogen-based flame retardant insulation material with improved drip properties according to the present invention, 40 to 70% by weight of ethylene-α-olefin copolymer and 30 100 to 200 parts by weight of the base resin blended with the ethylene-based copolymer of about 60% by weight; 1 to 20 parts by weight of a flame retardant adjuvant including 1 to 5 parts by weight of a drop-based material; And 1 to 10 parts by weight of a silane coupling agent.

상기 베이스수지를 구성하는 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 함량과 관련하여, 상기 수치한정의 하한에 미달하는 경우에는 항장력이나 내유성 및 내열성이 저하되고, 상기 수치한정의 상한을 초과하는 경우에는 가요성이 저하되어 바람직하지 못 하다. 상기 베이스수지를 구성하는 에틸렌계공중합체의 함량과 관련하여, 상기 수치한정의 하한에 미달하는 경우에는 가요성이 저하되며, 상기 수치한정의 상한을 초과하는 경우에는 항장력이나 내유성 및 내열성이 저하되어 바람직하지 못하다.With respect to the content of the ethylene-α-olefin copolymer constituting the base resin, the tensile strength, oil resistance and heat resistance is lowered when the lower limit of the numerical limit is lowered, and the flexibility is exceeded when the upper limit of the numerical limit is exceeded. This lowers and is not preferable. With respect to the content of the ethylene copolymer constituting the base resin, the flexibility falls when the lower limit of the numerical limit is lowered, and when the upper limit of the numerical limit is exceeded, the tensile strength, oil resistance and heat resistance are lowered. Not desirable

에틸렌계 공중합체의 하나인 폴리에틸렌(PE)과 같이 결정성이 큰 수지는 난연성이 떨어지며, 드립(drip) 특성이 좋지 않으므로, 베이스수지를 구성함에 단독으로 사용하기 보다는, 이러한 단점을 보완할 목적으로 에틸렌알파올레핀 공중합체를 상기와 같은 비율로서 혼합 블랜딩하여 사용하면 바람직하다. 상기 에틸렌계 공중합체는 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 것이면 더욱 바람직하다.Crystalline resins such as polyethylene (PE), which is one of the ethylene copolymers, have low flame retardancy and poor drip characteristics. Therefore, rather than being used alone in forming a base resin, this resin is intended to compensate for these disadvantages. It is preferable to use the ethylene alpha olefin copolymer mixed and blended in the above ratio. The ethylene copolymer is more preferably polymerized using a metallocene catalyst.

상기 베이스수지의 수평균분자량(Mn)에 대한 중량평균분자량(Mw)의 비(Mw/Mn)가 5 이하이면 바람직하다. 상기와 같은 분자량분포비(Mw/Mn)는 성형 후 제품의 물성치에 영향을 미치며, 성형제조시 용융지수(MI)에 영향을 미치므로, 상기 수치한정의 상한을 초과하는 경우에는 물성이 좋아지지만 가공성이 약화되어 바람직하지 못하다. 상기 분자량분포비는 사용되는 촉매, 온도나 압력 등의 제조 공정 조건에 의해 조절될 수 있다.It is preferable that ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) with respect to the number average molecular weight (Mn) of the said base resin is 5 or less. The molecular weight distribution ratio (Mw / Mn) as described above affects the physical properties of the product after molding and affects the melt index (MI) during molding. Therefore, when the upper limit of the numerical limit is exceeded, the physical properties are improved. The workability is weakened, which is not preferable. The molecular weight distribution ratio can be controlled by the production process conditions, such as the catalyst used, temperature or pressure.

상기 난연제인 금속수산화물은 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3) 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘의 혼용물이면 바람직하며, 상기 난연제인 금속수산화물은 지방산 또는 실란으로 표면처리가 이루어진 것이면 더욱 바람직하다. 상기 금속수산화물의 함량과 관련하여, 상기 수치한정의 하한에 미달하는 경우에는 난연성이 저하되며, 상기 수치한정을 초과하는 경우에는 기계적 물성, 예컨 대 신장율이 저하되어 바람직하지 못하다.The metal hydroxide, which is the flame retardant, is preferably one or a mixture of two selected from magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), and the metal hydroxide, which is a flame retardant, is surfaced with fatty acids or silanes. It is more preferable if it has been processed. With respect to the content of the metal hydroxide, if the lower limit of the numerical limit is less than the flame resistance is lowered, if it exceeds the numerical limit, the mechanical properties, e.g. elongation rate is lowered, which is undesirable.

상기 드립(drip) 특성이 개선된 비할로겐계 난연 절연재 제조용 조성물은 1 내지 10 중량부의 실란계 커플링제를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다. 이때, 상기 실란계 커플링제는 수지와 난연제가 상호 긴밀하게 결합될 수 있도록 지지하는 역할을 하며, 제조공정시 캐리어 수지에 함유하여 용융 혼합시키는 것이 바람직하다. 한편, 상기 실란계 커플링제의 함량과 관련하여, 상기 수치한정의 하한에 미달하는 경우에는 가교반응이 충분하기 일어나지 않아 인장강도와 같은 기계적 특성이 열화될 수 있고, 내열변형성이 악화되며, 압출토크가 높아져 성형 가공성이 나빠지며, 상기 수치한정의 상한을 초과하는 경우에는 기계적특성이나 성형가공성의 향상은 거의 이루어지지 않으면서 오히려 악취가 발생되는 문제점이 발생하여 바람직하지 못하다.The composition for producing a non-halogen flame retardant insulation material having improved drip characteristics is preferably made by further comprising 1 to 10 parts by weight of a silane coupling agent. In this case, the silane coupling agent serves to support the resin and the flame retardant to be tightly coupled to each other, it is preferable that the silane-based coupling agent is melt-mixed in the carrier resin during the manufacturing process. On the other hand, with respect to the content of the silane coupling agent, if the lower limit of the numerical limit is less than the cross-linking reaction does not occur sufficiently, mechanical properties such as tensile strength may deteriorate, heat deformation deterioration, extrusion torque When the moldability is increased, the moldability deteriorates, and when the upper limit of the numerical limit is exceeded, the mechanical property and the moldability are hardly improved, and thus, a problem occurs that odor is generated.

상기 난연조제를 구성하는 물질은 연소시 고체막을 형성하여 난연성을 향상시키는 차르(char)의 형성을 도와주며, 저발연성을 갖도록 해주며, 그 함량과 관련하여, 상기 수치한정에 미달하는 경우에는 난연성이 저하되며, 상기 수치한정을 초과하는 경우에는 기계적 물성이 저하되어 바람직하지 못하다. 한편, 상기 난연조제를 구성하는 적인계 물질도 상기 붕산아연계 물질과 마찬가지로 차르(char)의 형성을 도와 난연성을 증진시킴은 물론 절연재의 연소시 재(ash)가 흘러내리는 현상이 억제시켜 드립 특성을 향상시키며, 상기 수치한정에 미달하는 경우에는 첨가목적을 달성할 수 없으며, 상기 수치한정을 초과하는 경우에는 가격대비 첨가효과의 상승이 상대적으로 미약하며, 제품에 변색이 초래되는 원인을 제공하여 바람직하지 못 하다.The material constituting the flame retardant aids the formation of a char to improve the flame retardancy by forming a solid film during combustion, and to have a low smoke, and in relation to the content, if it is less than the numerical limit If this is lowered and the numerical value is exceeded, the mechanical properties are lowered, which is not preferable. On the other hand, the material based on the flame retardant aid, like the zinc borate-based material, helps to form a char and improves flame retardancy, as well as suppresses a phenomenon that ash flows during combustion of the insulating material. In addition, if the numerical limit is not met, the purpose of the addition cannot be achieved, and if the numerical limit is exceeded, the increase in the price ratio addition effect is relatively weak, and the cause of discoloration is provided. Not desirable

전술한 본 발명에 따른 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물을 이용하여 비할로겐계 난연성 절연재를 제조할 수 있으며, 이러한 비할로겐계 난연성 절연재는, 그 신율이 120% 이상이고, 그 인장강도는 10 내지 20Mpa이며, 그 산소지수는 28 이상인 것을 특징으로 한다. 신율 및 인장강도는 ASTM D412에 따른 수치이며, 산소지수는 ASTM D2863에 따른 수치로 표현된 것이다.The non-halogen flame retardant insulating material can be manufactured using the composition for preparing non-halogen flame retardant insulating material having improved drip characteristics according to the present invention, and the non-halogen flame retardant insulating material has an elongation of 120% or more, and the tensile strength thereof. The strength is 10 to 20 Mpa, and its oxygen index is characterized by being 28 or more. Elongation and tensile strength are numerical values according to ASTM D412 and oxygen indexes are numerical values according to ASTM D2863.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

실시예(1-5) 및 비교예(1-6)의 구분Classification of Example (1-5) and Comparative Example (1-6)

본 발명에 따른 실시예로서 실시예 1 내지 5(하기 표 1 참조)로서 구분 설정하고, 이와 대비하기 위한 목적으로서 비교예 1 내지 6(하기 표 2 참조)를 구분 설정하였다.As examples according to the present invention, divisions were set as Examples 1 to 5 (see Table 1 below), and Comparative Examples 1 to 6 (see Table 2 below) were set as divisions for the purpose of comparison.

하기 표 1에 나타낸 실시예들(1-5)에 따른 조성물을 각각 배합한 후, 8인치 오픈롤에서 시트상으로 혼합하고, 170℃에서 20분간 가압성형하고, 각 특성의 측정이나 평가에 적합한 절연재 시편을 제작하였다. 하기 표 1에서는 실시예들(1-5)에 나타낸 조성물을 이용하여 제조된 절연재료에 대한 기계적 물성인 인장강도, 신장 율 및 5%모듈러스를 각각 측정하고, 내열성 평가를 위해 노화인장잔율 및 노화신장잔율을 측정하였으며, 난연성 평가를 위해 산소지수를 측정하였으며, 드립성을 평가하기 위하여 Hot/set 시험과 연기밀도시험 및 드립 특성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.After blending the compositions according to Examples (1-5) shown in Table 1 below, and mixing in a sheet form on an 8-inch open roll, press-molded at 170 ℃ for 20 minutes, suitable for the measurement or evaluation of each characteristic Insulation specimens were prepared. In Table 1 below, tensile strength, elongation rate and 5% modulus, which are mechanical properties of insulating materials prepared using the compositions shown in Examples (1-5), were measured, respectively, and the aging tensile retention and aging were evaluated for heat resistance. The residual elongation was measured, the oxygen index was measured for the evaluation of flame retardancy, and the hot / set test, the smoke density test and the drip characteristics were evaluated to evaluate the drip property, and the results are shown in Table 1 below.

상기 인장강도 및 신장율은 두께 1㎜의 프레스 시트로부터 IEC 60811-1-1에 의한 덤벨형 시험편을 제작하고, 250㎚/min의 속도로 진행하면서 측정하였다. 한편, 5%모듈러스는 시편이 5% 신장되었을 때의 인장 강도값을 측정하였다. 상기 내열성 평가와 관련된 노화인장잔율 및 노화신장잔율은 100℃의 공기 조건에서 7일간 노화시킨 후, 인장강도 및 신장율을 측정하여 잔율로 평가하였다. 상기 난연성은 두께 3㎜의 프레스 시트로부터 ASTM D2863에 의한 산소지수 측정법으로 측정하였다. 상기 Hot/set 시험은 인장 시험 시편으로 150℃ 공기 조건에서 15분간 노출시킨 후, IECA T-562로 평가하였다. 상기 연기밀도시험은 두께 2㎜, 가로 75㎜, 세로 75㎜의 프레스 시트로부터 ASTM E662에 의한 연기밀도값의 최대치를 구하여 연기밀도가 150 이상인 경우에는 불합격, 150 미만인 경우에는 합격으로 판정하였다. 상기 드립 특성 평가는 연기밀도시험시 연소중의 재(ash)가 흘러내리지 않는 경우를 합격, 흘러내리는 경우를 불합격으로 판정하였다.The tensile strength and the elongation rate were measured while producing a dumbbell-type test piece according to IEC 60811-1-1 from a press sheet having a thickness of 1 mm and proceeding at a speed of 250 nm / min. On the other hand, 5% modulus measured the tensile strength value when the specimen is stretched 5%. The aging tensile elongation and aging elongation residual rate associated with the heat resistance evaluation were evaluated by the residual strength by measuring the tensile strength and elongation after aging for 7 days under air condition of 100 ℃. The flame retardancy was measured by an oxygen index measuring method according to ASTM D2863 from a press sheet having a thickness of 3 mm. The hot / set test was evaluated by IECA T-562 after 15 minutes exposure to 150 ℃ air condition as a tensile test specimen. The said smoke density test calculated | required the maximum value of the smoke density value by ASTM E662 from the press sheet of thickness 2mm, width 75mm, and length 75mm, and rejected when the smoke density was 150 or more, and judged as pass when it is less than 150. In the drip property evaluation, the case where the ash during combustion did not flow down during the smoke density test was judged as a case where the case where the ash flowed down passed.

구분division 실시예Example 1One 22 33 44 55 조 성 성 분Composition EVAEVA 7070 LLDPELLDPE 6060 5050 7070 7070 에틸렌계 공중합체Ethylene Copolymer 3030 4040 5050 3030 3030 난연제Flame retardant 120120 130130 140140 8080 120120 난연조제(1)Flame retardant aids (1) 1010 1010 1010 1010 1010 난연조제(2)Flame retardant aids (2) 22 22 22 22 33 커플링제Coupling agent 22 22 22 22 22 산화방지제Antioxidant 22 22 22 22 22 활제Lubricant 22 22 22 22 22 물 성Properties 인장강도(Mpa)Tensile Strength (Mpa) 1818 1515 1414 2121 1717 신장율(%)Elongation (%) 440440 400400 390390 450450 350350 5%모듈러스(Mpa)5% Modulus (Mpa) 5.65.6 4.54.5 3.83.8 3.63.6 5.55.5 노화인장잔율(%)Aging Residual Rate (%) 104104 9696 9898 9898 101101 노화신장잔율(%)Aging Elongation (%) 9797 9595 9999 9494 9292 산소지수(%)Oxygen Index (%) 3333 3333 3434 3030 3434 Hot/set 실험Hot / set experiment 5/05/0 5/05/0 5/05/0 5/05/0 5/05/0 연기밀도시험Smoke density test 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass 드립 특성Drip characteristics 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass

상기 표 1에서, 상기 EVA는 비닐아세테이트(VA)의 함량이 17%인 에틸렌 비닐 아세테이트이며, 상기 LLDPE는 선형 저밀도 폴리에틸렌(분자량분포=3.5)이며, 에틸렌계공중합체는 에틸렌 부텐 공중합체이며, 상기 난연제로는 실란이 코팅된 수산화알루미늄이 이용되었으며, 상기 난연조제(1)로는 붕산아연이 사용되었으며, 상기 난연조제(2)로는 적인이 사용되었으며, 상기 커플링제로는 비닐실란계 커플링제가 사용되었으며, 상기 산화방지제로는 힌더드 페놀계 산화방지제가 사용되었으며, 상기 활제로는 스테아린산이 사용되었다.In Table 1, the EVA is ethylene vinyl acetate having a vinyl acetate (VA) content of 17%, the LLDPE is a linear low density polyethylene (molecular weight distribution = 3.5), the ethylene copolymer is an ethylene butene copolymer, As the flame retardant, silane-coated aluminum hydroxide was used, zinc borate was used as the flame retardant aid (1), and phosphorus was used as the flame retardant aid (2), and a vinylsilane-based coupling agent was used as the coupling agent. As the antioxidant, a hindered phenol-based antioxidant was used, and as the lubricant, stearic acid was used.

상기 표 1에 나타낸 바와 같은 각 실시예들에서의 물성 평가항목과 동일한 평가항목에 관하여 비교예 1 내지 6에 대해서도 동일한 방법으로 진행하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.With respect to the same evaluation item as the physical property evaluation item in each embodiment as shown in Table 1, and proceeded in the same manner for Comparative Examples 1 to 6, the results are shown in Table 2 below.

구분division 비교예Comparative example 1One 22 33 44 55 66 조 성 성 분Composition EVAEVA 3030 100100 5050 7070 LLDPELLDPE 100100 에틸렌계공중합체Ethylene Copolymer 5050 3030 HDPEHDPE 100100 난연제Flame retardant 120120 160160 100100 220220 5050 5050 난연조제Flame Retardant 1010 00 1010 1010 55 55 산화방지제Antioxidant 22 22 22 22 22 22 활제Lubricant 22 22 22 22 22 22 물 성Properties 인장강도(Mpa)Tensile Strength (Mpa) 1111 9.49.4 12.112.1 7.37.3 1616 1818 신장율(%)Elongation (%) 340340 210210 320320 200200 350350 650650 5%모듈러스(Mpa)5% Modulus (Mpa) 2.52.5 4.54.5 7.87.8 3.63.6 4.54.5 9.59.5 노화인장잔율(%)Aging Residual Rate (%) 8080 9696 9696 8787 101101 9797 노화신장잔율(%)Aging Elongation (%) 7777 9595 9494 8383 9292 9292 산소지수(%)Oxygen Index (%) 2828 2929 2828 3030 2525 2222 Hot/set 실험Hot / set experiment 5/05/0 5/05/0 80/3080/30 5/05/0 5/05/0 65/2565/25 연기밀도시험Smoke density test 불합격fail 불합격fail 불합격fail 불합격fail 불합격fail 불합격fail 드립 특성Drip characteristics 불합격fail 불합격fail 불합격fail 불합격fail 불합격fail 불합격fail

상기 표 1에서, 상기 EVA는 비닐아세테이트(VA)의 함량이 28%인 에틸렌 비닐 아세테이트이며, 상기 LLDPE는 선형 저밀도 폴리에틸렌(분자량분포=3.5)이며, 상기 에틸렌계공중합체는 에틸렌 부텐 공중합체이며, 상기 HDPE는 고밀도폴리에틸렌(분자량분포=10)이며, 상기 난연제로는 실란이 코팅된 수산화알루미늄이 이용되었으며, 상기 난연조제로는 붕산아연이 사용되었으며, 상기 산화방지제로는 힌더드 페놀계 산화방지제가 사용되었으며, 활제로는 스테아린산이 사용되었다.In Table 1, the EVA is ethylene vinyl acetate having a vinyl acetate (VA) content of 28%, the LLDPE is a linear low density polyethylene (molecular weight distribution = 3.5), the ethylene copolymer is an ethylene butene copolymer, The HDPE is a high density polyethylene (molecular weight distribution = 10), the silane-coated aluminum hydroxide was used as the flame retardant, the zinc borate was used as the flame retardant aid, the hindered phenol-based antioxidant as the antioxidant Stearic acid was used as a lubricant.

상기 표 1 및 2에 따른 실시예들(1-5)과 비교예들(1-6)의 물성 비교를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들(1-5)에서 각종 기계적 특성, 내열성, 난연성 등에서 비교예들(1-6)보다 우수한 물성을 갖는 것을 확인할 수 있으며, 특히 핫셋트(Hot/set) 실험, 연기밀도시험 및 드립 특성에서 더욱 우수한 결과가 나타났음을 확인할 수 있다.As can be confirmed by comparing the physical properties of Examples (1-5) and Comparative Examples (1-6) according to Tables 1 and 2, various mechanical in Examples (1-5) according to the present invention It can be seen that the properties, heat resistance, flame retardancy, etc. have superior physical properties than the comparative examples (1-6), in particular, hot / set (hot / set) experiments, smoke density test and drip characteristics showed better results. .

이상에서 설명된 본 발명의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.Optimal embodiments of the present invention described above have been disclosed. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention in detail to those skilled in the art and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims.

본 발명에 따르면, 사용된 조성물 성분 내에 할로겐 원소가 포함되어 있지 않아 연소시 종래의 할로겐계 제품에 비해 친환경적이라 할 수 있으며, 기계적 물성, 예컨대 인장강도나 신장율에서 요구되는 조건을 충족시키면서, 제조시 가공용이성이 확보되며, 특히 드립(drip) 특성이 억제되어 난연성이 특히 강화되는 장점을 갖는다.According to the present invention, since the halogen element is not included in the composition components used, it can be said to be more environmentally friendly than conventional halogen-based products during combustion, and it can be manufactured while satisfying the conditions required for mechanical properties such as tensile strength or elongation. Ease of processing is secured, and in particular, the drip property is suppressed, so that the flame retardancy is particularly enhanced.

Claims (7)

40 내지 70 중량%의 에틸렌-α-올레핀 공중합체와 30 내지 60 중량%의 에틸렌계공중합체로 블랜딩되어, 수평균분자량(Mn)에 대한 중량평균분자량(Mw)의 비(Mw/Mn)가 5 이하인 베이스수지 100 중량부;에 대하여,Blended from 40 to 70% by weight of ethylene-α-olefin copolymer with 30 to 60% by weight of ethylene copolymer, the ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) 100 parts by weight of a base resin of 5 or less; 금속수산화물계의 난연제 100 내지 200 중량부; 및100 to 200 parts by weight of a metal hydroxide flame retardant; And 1 내지 5 중량부의 적인계물질을 포함하는 1 내지 20 중량부의 난연조제;를 포함하여 이루어지지되,1 to 20 parts by weight of the flame retardant aid including 1 to 5 parts by weight of the material based; 상기 난연제인 금속수산화물계 물질은 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3) 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘의 혼용물인 것을 특징으로 하는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물.The metal hydroxide-based material, which is the flame retardant, is a non-halogen-based flame retardant having improved drip characteristics, characterized in that a single substance or a mixture of two selected from magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ). Insulation material composition. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 난연제로 선택되는 금속수산화물계 물질은 지방산 또는 실란으로 표면처리가 이루어진 것을 특징으로 하는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연 절연재 제조용 조성물.Metal hydroxide-based material selected as the flame retardant is a composition for producing a non-halogen flame retardant insulation material improved drip properties, characterized in that the surface treatment is made of fatty acids or silane. 40 내지 70 중량%의 에틸렌-α-올레핀 공중합체와 30 내지 60 중량%의 에틸렌계공중합체로 블랜딩된 베이스수지 100 중량부;에 대하여,100 parts by weight of the base resin blended with 40 to 70% by weight of the ethylene-α-olefin copolymer and 30 to 60% by weight of the ethylene copolymer; 금속수산화물계의 난연제 100 내지 200 중량부;100 to 200 parts by weight of a metal hydroxide flame retardant; 1 내지 5 중량부의 적인계물질을 포함하는 1 내지 20 중량부의 난연조제; 및1 to 20 parts by weight of a flame retardant adjuvant including 1 to 5 parts by weight of a drop-based material; And 1 내지 10 중량부의 실란계 커플링제;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물.1 to 10 parts by weight of a silane coupling agent; composition for producing a non-halogen flame-retardant insulation material improved drip properties characterized in that it comprises a. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 베이스수지의 수평균분자량(Mn)에 대한 중량평균분자량(Mw)의 비(Mw/Mn)가 5 이하인 것을 특징으로 하는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물.A ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the base resin is 5 or less composition for producing a non-halogen flame retardant insulation improved drip characteristics. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 난연제인 금속수산화물계 물질은 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3) 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘의 혼용물인 것을 특징으로 하는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재 제조용 조성물.The metal hydroxide-based material, which is the flame retardant, is a non-halogen-based flame retardant having improved drip characteristics, characterized in that a single substance or a mixture of two selected from magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ). Insulation material composition. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 난연제로 선택된 금속수산화물계 물질은 지방산 또는 실란으로 표면처리가 이루어진 것을 특징으로 하는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연 절연재 제조용 조성물.The metal hydroxide-based material selected as the flame retardant is a composition for producing a non-halogen flame retardant insulating material having improved drip property, characterized in that the surface treatment is made of fatty acids or silanes. 비할로겐계 난연성 절연재에 있어서,In non-halogen flame retardant insulating material, 제1항 내지 제6항 중 선택된 어느 한 항에 따른 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연 절연재 제조용 조성물을 이용하여 제조되며, 그 신율이 120%이상이고, 그 인장강도는 10 내지 20Mpa이며, 그 산소지수는 28이상인 것을 특징으로 하는 드립 특성이 개선된 비할로겐계 난연성 절연재.A non-halogen flame retardant insulating material having improved drip properties according to any one of claims 1 to 6 is prepared using a composition for manufacturing, the elongation is more than 120%, the tensile strength is 10 to 20Mpa, Non-halogen flame retardant insulation material with improved drip characteristics, characterized in that the oxygen index is 28 or more.
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