KR101193976B1 - Flame-retardant material with the boron composition, and it - Google Patents
Flame-retardant material with the boron composition, and it Download PDFInfo
- Publication number
- KR101193976B1 KR101193976B1 KR1020110133418A KR20110133418A KR101193976B1 KR 101193976 B1 KR101193976 B1 KR 101193976B1 KR 1020110133418 A KR1020110133418 A KR 1020110133418A KR 20110133418 A KR20110133418 A KR 20110133418A KR 101193976 B1 KR101193976 B1 KR 101193976B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- parts
- flame retardant
- vinyl acetate
- boron
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/06—Organic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/016—Flame-proofing or flame-retarding additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
- C08L23/0853—Vinylacetate
Abstract
Description
본 발명은 붕소계 난연 조성물 및 이를 이용한 난연자재에 관한 것으로서, 더 상세하게는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)에 붕소계 난연제(특히, 폴리붕산나트륨) 분말을 호적의 배합비로 혼합함으로써 융점을 억제한 상태에서 용이한 성형효과를 얻을 수 있도록 한 붕소계 난연 조성물 및 이를 이용한 난연자재에 관한 것이다.
The present invention relates to a boron-based flame retardant composition and a flame retardant material using the same, and more particularly, a state in which melting point is suppressed by mixing boron-based flame retardant (particularly, sodium polyborate) powder with ethylene vinyl acetate (EVA) at a mixing ratio of a family register. It relates to a boron-based flame retardant composition and a flame retardant material using the same to obtain an easy molding effect in the.
일반적으로 스틸렌계 플라스틱은 가공성과 기계적 강도가 우수하여 전기?전자제품의 외장재로 주로 사용되고 있는데, 미국 및 유럽 등의 국가에서는 전자제품의 화재에 대한 안정성을 높이기 위하여 난연성(難燃性)을 지닌 수지만을 사용하도록 법제화되어 있다.In general, styrene-based plastics are mainly used as exterior materials for electrical and electronic products because of their excellent processability and mechanical strength.In countries such as the United States and Europe, flame retardant resins can be used to increase the safety of electronic products. It is legal to use only.
플라스틱은 그 자체로 불(flame)에 대한 저항성이 없어서 외부의 점화인자(ignition source)에 의해 불꽃이 점화되면 수지자체가 연소를 도와주는 에너지로 작용하여 지속적으로 불을 확산시키게 된다. The plastic itself is not resistant to flame, and when the spark is ignited by an external ignition source, the resin itself acts as an energy to assist combustion, thereby continuously spreading the fire.
이러한 특성을 지닌 플라스틱에 난연성을 부여하는 방법으로는 난연제와 보조 난연제를 첨가하는 첨가형 난연화법과, 중합시 난연성 원자를 함유한 특수한 단량체(monomer)를 이용하여 수지(樹脂)를 제조하는 중합형 난연화법으로 나눌 수 있다. Flame-retardant properties of plastics with these properties include additive-based flame retardants, which add a flame retardant and auxiliary flame retardants, and polymerized flame retardants that produce resins using special monomers containing flame-retardant atoms during polymerization. Can be divided into speech.
이들 중 중합형 난연화법은 실험단계에서 많은 연구가 진행되었으나, 높은 비용과 난연성 달성의 어려움으로 인해 상업화가 더딘 실정이다. 따라서, 대부분의 상품화된 난연수지는 컴파운딩(compounding)시 비활성원소인 할로겐 또는 인 등을 함유한 난연제를 첨가하는 첨가형 난연화법은 주로 할로겐 함유 유기화합물과 안티몬 함유 유기화합물 중에서 선택되는 1종 이상의 성분을 수지에 첨가시켜 제조하게 된다. 할로겐 함유 유기화합물은 주로 브롬 또는 염소화합물로서 스틸렌계 수지에 이를 첨가시 난연성은 매우 우수해지는 반면에, 수지 자체의 충격강도, 자외선 안정성, 내열성, 가공성 등의 전반적인 물성에는 심각한 저하를 일으키게 된다. 따라서, 난연수지를 제조하는데 있어서는 수지의 물성저하를 최소화시키면서 우수한 난연성을 부여하는 기술이 매우 중요하다.Among them, the polymerization type flame retardant method has been studied in the experimental stage, but due to the high cost and difficulty of achieving flame retardancy, commercialization is slow. Therefore, most commercially available flame retardant resins have an additional flame retardant method in which a flame retardant containing halogen or phosphorus, which is an inert element during compounding, is mainly selected from halogen-containing organic compounds and antimony-containing organic compounds. It is prepared by adding to the resin. Halogen-containing organic compounds, mainly bromine or chlorine compounds, are highly flame retardant when added to styrene-based resins, but seriously deteriorate overall physical properties such as impact strength, UV stability, heat resistance and processability of the resin itself. Therefore, in producing a flame retardant resin, a technique of imparting excellent flame retardancy while minimizing a decrease in physical properties of the resin is very important.
최근들어 난연수지의 주용도인 건축자재, 가전기기 등이 점차 대형화 및 다양화됨에 따라 성형성과 작업성이 우수한 고유동성 난연수지가 필요하게 되었다. 수지의 유동성을 증가시키기 위해서는 흐름성이 우수한 난연제를 사용해야 하는데, 스틸렌계 수지에 있어서는 주로 녹는점(Melting Point)이 낮은 용융형 난연제를 사용하고 있다. 그러나, 용융형 난연제는 충진형(Filler) 난연제에 비해 난연성이 우수하지 못해 미국 UL(Underwriters Laboratories)규격에 맞는 난연도를 나타내기 위해서는 과량첨가가 불가피하게 되고 이에 따른 심각한 물성의 저하가 나타나는 문제점을 가지고 있다.
In recent years, as the building materials and home appliances, which are the main uses of the flame retardant resins, have been gradually enlarged and diversified, a high flowability flame retardant resin having excellent moldability and workability has been required. In order to increase the fluidity of the resin, a flame retardant having excellent flowability should be used. In the styrene resin, a melt flame retardant having a low melting point is mainly used. However, molten flame retardants are not more flame retardant than filler flame retardants, so in order to exhibit flame retardancy that meets the US UL (Underwriters Laboratories) standard, it is inevitable that excessive addition is required, resulting in severe degradation of physical properties. Have.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 용융형 난연제임에도 불구하고 충진형 난연제에 비해 난연성 또는 준 불연성이 우수한 붕소계 난연 조성물을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the main object of the present invention is to provide a boron-based flame retardant composition excellent in flame retardancy or quasi-incombustibility compared to the filling flame retardant despite the melt-type flame retardant.
본 발명의 다른 목적은, 융점을 억제시키는 역할을 하는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)와 붕소계 난연제(특히, 폴리붕산나트륨)를 호적으로 배합하여 융점 불균형으로 인해 작업이 불가하던 압출성형, 사출성형 등의 수지성형 작업을 용이하게 할 수 있는 붕소계 난연 조성물을 제공함에 있다.Another object of the present invention, by mixing the ethylene vinyl acetate (EVA) and the boron-based flame retardant (particularly sodium polyborate) that serves to suppress the melting point, extrusion molding, injection molding, etc. that was not possible due to melting point imbalance It is to provide a boron-based flame retardant composition that can facilitate the resin molding operation of.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 붕소계 난연 조성물을 인젝션, 사출성형 또는 다른 성형방법에 의해 제조되는 난연자재를 제공함에 있다.
Still another object of the present invention is to provide a flame retardant material prepared by injection, injection molding or other molding method of the boron-based flame retardant composition.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 베이스 수지로서 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 100중량부를 니더에서 9분간 먼저 혼합한 후, 분말상의 폴리붕산나트륨 10 ~ 200중량부, 아조디카본아미드(azodicarbonamide)계 발포제 0.3 ~ 9중량부, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트 가교제 0.5 ~ 3중량부, 힌더드 페놀(hindered phenol)계 또는 락톤(lactone)계 산화방지제 2 ~ 12중량부를 첨가하여 3분간 더 혼합하며, 상기 혼합물을 수지 분쇄기로 분쇄한 후, 이축 수지압출기(diameter=30mm, l/d=29)에 투입하여 제조되는 붕소계 난연 조성물을 제공한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, 100 parts by weight of ethylene-vinyl acetate (EVA) as a base resin is first mixed in a kneader for 9 minutes, and then 10 to 200 weight of powdered sodium polyborate Part, 0.3 to 9 parts by weight of azodicarbonamide-based blowing agent, 0.5 to 3 parts by weight of t-butylperoxy neodecanoate crosslinking agent, hindered phenol or lactone antioxidant 2 After adding 12 parts by weight to further mix for 3 minutes, the mixture is pulverized with a resin grinder, and then fed to a biaxial resin extruder (diameter = 30 mm, l / d = 29) to provide a boron-based flame retardant composition.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
또한, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 100중량부 중, 비닐 아세테이트(VA)는 10~45중량부인 것을 특징으로 한다.
In addition, in 100 parts by weight of the ethylene vinyl acetate (EVA), vinyl acetate (VA) is characterized in that 10 to 45 parts by weight.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
이상의 본 발명은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)에 붕소계 난연제 분말을 호적의 배합비로 혼련함으로써 융점을 억제한 상태에서 용이한 성형효과를 얻을 수 있으며, 양호한 기계적 물성도 얻을 수 있다.
In the present invention described above, the boron-based flame retardant powder is kneaded with ethylene vinyl acetate (EVA) at a mixing ratio of a family register, so that an easy molding effect can be obtained in a state in which melting point is suppressed, and good mechanical properties can be obtained.
이하, 본 발명에 따른 실시예들이 개시된다.Hereinafter, embodiments according to the present invention are disclosed.
개시되는 실시예들에서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 중복되거나 발명의 의미를 한정적으로 해석되게 할 수 있는 부가적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 생략될 수 있다.In the disclosed embodiments, the same reference numerals refer to the same configuration, and additional descriptions that may overlap or limit the meaning of the invention may be omitted in describing the embodiments of the present invention.
구체적인 설명에 앞서, 본 명세서 상에 비록 단수적 표현으로 기재되어 있을지라도 국어 사용에 있어서 단수/복수를 명확하게 구분짓지 않고 사용되는 환경과 당해 분야에서의 통상적인 용어 사용 환경에 비추어, 발명의 개념에 반하지 않고 해석상 모순되거나 명백하게 다르게 뜻하지 않는 이상 복수의 표현을 포함하는 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에 기재되었거나 기재될 수 있는 '포함한다', '갖는다', '구비한다', '포함하여 이루어진다' 등은 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 구성요소 또는 그들 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Prior to the detailed description, the concept of the invention, in spite of the singular form of the present disclosure, in the light of the circumstances in which the singular / plural is not clearly distinguished in the use of Korean and in the ordinary terminology used in the art. It is used in the sense that it includes plural expressions unless otherwise contradictory or clearly different from each other. In addition, the words "include", "have", "include", "comprise", or the like described or described in this specification may indicate in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features or components, or a combination thereof. It should be understood that it does not exclude.
또한, 본 발명에서 '조성물'은 원래 혼합물과 화합물의 의미를 포함하는 용어로써, 본 발명에 있어서 '바인더 조성물'의 '조성물'은 특별한 언급이 없거나 발명의 전체적인 내용에 반하지 않는 한, '혼합물'의 의미로 사용된다.
In addition, in the present invention, 'composition' is a term that includes the meaning of the original mixture and the compound, in the present invention 'composition' of the 'binder composition' is a 'mixture', unless otherwise stated or contrary to the overall content of the invention It is used to mean '.
본 발명은 붕소계 난연 조성물 및 이를 이용한 난연 자재에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 준 불연 조성물 및 준 불연 자재로도 제공될 수 있음을 전제한다. 참고로, 난연(물질)은 불속에 넣으면 타지만 불속에서 꺼내면 타지 않는 스스로 연소하는 성질이 없는 것을 의미하고(난연 3급), 불연은 불속에 넣어도 타지 않는 성질을 의미하며(난연 1급), 준 불연은 불연에 준한 성질(난연 2급)을 갖는 것을 의미한다.The present invention relates to a boron-based flame retardant composition and a flame retardant material using the same. However, it is assumed that the present invention may also be provided in semi-combustible compositions and semi-combustible materials. For reference, flame retardant (material) means that it does not burn itself when it is put in fire but does not burn itself when it is burned out (fire retardant class 3), non-combustible means property that does not burn even when put in fire (flame retardant class 1), Semi-non-combustible means having properties similar to non-combustible (flame retardant class 2).
본 발명에 따른 붕소계 난연 조성물은 베이스 수지 100중량부에 붕산계 난연제 분말 5~200중량부를 혼련하여 이루어진다.The boron-based flame retardant composition according to the present invention is made by kneading 5 to 200 parts by weight of boric acid-based flame retardant powder to 100 parts by weight of the base resin.
본 발명에 따른 붕소계 난연 조성물의 일 구성물인 상기 베이스 수지는, 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA)를 비롯하여, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체(ethylene-ethyl acrylate copolymer), 에틸렌-부틸아크릴레이트 공중합체(ethylene-butyl acrylate copolymer, EBA), 저밀도 폴리에틸렌 (low density polyethylene, LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene, LLDPE), 폴리프로필렌 공중합체(polypropylene copolymer, PP), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), 클로리네이티드 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene, CPE), 클로로설포네이티드 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene, CSM), 폴리클로로프렌(polychloroprene, CR) 및 폴리비닐리덴플루오라이드(poly vinylidene fluoride, PVDF)가 바람직하게 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼용하여 함께 사용할 수도 있다.The base resin, which is one component of the boron-based flame retardant composition according to the present invention, including ethylene vinyl acetate (ethylene), ethylene-ethyl acrylate copolymer (ethylene-ethyl acrylate copolymer), ethylene-butylacryl Ethylene-butyl acrylate copolymer (EBA), low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), polypropylene copolymer ( polypropylene copolymer (PP), polyvinyl chloride (PVC), chlorinated polyethylene (CPE), chlorosulfonated polyethylene (CSM), polychloroprene (CR) and polyvinylidene Fluoride (poly vinylidene fluoride, PVDF) may preferably be used, these alone or It may be used interchangeably with the above.
특히, 본 발명에서는 상기 열거된 물질 중 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA)가 사용되는 것을 권장한다.In particular, in the present invention, it is recommended that ethylene vinyl acetate (EVA) is used.
에틸렌 비닐 아세테이트는 유연성, 접착성, 강인성(특히 내충격성), 열봉합성, 내한성, 광학성(광택, 투명성 등), 내스크래칭성 등을 갖고 있어서 건축용 자재로서의 활용도가 크고, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)는 비닐 아세테이트(VA)의 함량비에 따라 융점을 조절할 수 있다. 예컨대, 에틸렌 비닐 아세테이트 100중량부를 기준으로 비닐 아세테이트(VA)의 배합비율이 10중량부 일 때는 융점이 약 94℃이고, VA의 비율이 33중량부일 때는 융점이 61℃로 저하된다. 이때 바람직한 비닐 아세테이트의 배합중량범위는 10~45중량부이며, 보다 바람직한 비닐 아세테이트 배합중량은 10중량부이다. 위 범위 이하(10중량부 이하)로 비닐 아세테이트가 배합되면 융점저하의 효과가 미미하고, 위 범위 이상(45중량부 이상)으로 비닐 아세테이트가 배합되면 분자 간에 미끄럼이 일어나 파단점 항장력이 저하된다.Ethylene vinyl acetate has high flexibility as a building material because of its flexibility, adhesion, toughness (particularly impact resistance), heat sealability, cold resistance, optical properties (gloss, transparency, etc.), scratch resistance, and ethylene vinyl acetate (EVA). The melting point can be adjusted according to the content ratio of vinyl acetate (VA). For example, when the compounding ratio of vinyl acetate (VA) is 10 parts by weight based on 100 parts by weight of ethylene vinyl acetate, the melting point is about 94 ° C., and the melting point is lowered to 61 ° C. when the ratio of VA is 33 parts by weight. At this time, the compounding weight range of preferable vinyl acetate is 10-45 weight part, and a more preferable vinyl acetate compounding weight is 10 weight part. When the vinyl acetate is blended in the above range (10 parts by weight or less), the effect of lowering the melting point is insignificant, and when the vinyl acetate is blended in the above range (more than 45 parts by weight), slippage occurs between molecules, thereby lowering the breaking point tension.
이와 같이, 에틸렌 비닐 아세테이트 중 비닐 아세테이트를 호적으로 함량하여 에틸렌 비닐 아세테이트의 융점을 100℃이하로 억제하게 되면 이와 혼련되는 상기 폴리붕산나트륨의 국부적인 발포를 방지할 수 있어서 양호한 성형이 가능하게 된다.
As such, when the vinyl acetate in the ethylene vinyl acetate is contained and the melting point of the ethylene vinyl acetate is suppressed to 100 ° C. or less, local foaming of the sodium polyborate kneaded therewith can be prevented, thereby enabling good molding.
본 발명에 따른 붕소계 난연 조성물의 이 구성물인 붕소계 난연제는 예컨대 폴리붕산나트륨이 사용될 수 있다. 폴리붕산나트륨(sodium)은 화염과의 접촉에 따라 발포되는 난연제로서, 물 100중량부에 대하여 붕산(H3BO3) 35중량부, 호우모래(Na2B4O7?10 H2O) 40중량부를 첨가하여 70~90℃로 가열 용해한 다음, 실온으로 냉각함에 따라 얻을 수 있다. 상기 폴리붕산나트륨은 수용액 상태이므로 예컨대, 수용액을 열풍 중에 분무하여 순간적으로 건조시키는 스프레이 드라이법(분무 건조법) 등의 공지의 증발건조법에 의해 분말형태로도 취득할 수 있다.The boron-based flame retardant which is this component of the boron-based flame retardant composition according to the present invention may be used, for example, sodium polyborate. Sodium polyborate (sodium) is a flame retardant foamed upon contact with a flame, 35 parts by weight of boric acid (H 3 BO 3 ), 40 parts by weight of heavy rain sand (Na2B 4 O 7 ~ 10 H 2 O) with respect to 100 parts by weight of water It can be obtained by adding a part, dissolving by heating to 70-90 degreeC, and cooling to room temperature. Since the sodium polyborate is in an aqueous solution state, it can be obtained in powder form by a known evaporation drying method such as spray drying (spray drying method) in which an aqueous solution is sprayed in hot air and dried instantly.
이러한 폴리붕산나트륨은 베이스 수지 100중량부에 대하여 5~200중량부가 혼련되는데, 5중량부 이하로 혼련되면 난연 성능이 급격히 저하되고, 200중량부 이상으로 혼련되면 그 이하일 때와 비교하여 난연성능이 크게 개선됨이 없는 반면 소재의 과잉투입으로 인해 경제성이 떨어진다.
The sodium polyborate is kneaded in an amount of 5 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. When kneaded at 5 parts by weight or less, the flame retardant performance is drastically reduced. While there is no significant improvement, the economy is poor due to the excessive input of materials.
본 발명에 따른 붕소계 난연 조성물은 산화방지제가 더 포함될 수 있다. 상기 산화 방지제는 상기 베이스 수지 100중량부에 대하여 2~12중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 산화 방지제가 상기 하한에 미달되면 첨가에 의한 충분한 효과를 발휘하기 어렵고, 상기 상한을 초과하게 되면 과잉 첨가에 따라 경제성이 떨어진다. 산화 방지제로는 힌더드 페놀(hindered phenol)계 또는 락톤(lactone)계의 산화 방지제가 바람직하며, 산화 방지 효과를 보다 향상시키기 위하여 포스파이트(phosphite)계 및 티오에스테르(thioester)계 산화 방지제가 추가적으로 사용될 수 있다.
The boron-based flame retardant composition according to the present invention may further include an antioxidant. It is preferable that the said antioxidant contains 2-12 weight part with respect to 100 weight part of said base resins. If the antioxidant is less than the above lower limit, it is difficult to exert sufficient effect by the addition. If the antioxidant is exceeded, the economy is inferior due to the excessive addition. Preferred antioxidants include hindered phenol- or lactone-based antioxidants, and phosphite and thioester-based antioxidants are added to further enhance the antioxidant effect. Can be used.
본 발명에 따른 붕소계 난연 조성물은 발포를 위해 발포제가 더 포함될 수 있다. 상기 발포제는 아조디카본아미드(azodicarbonamide) 등의 아조계 화합물, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민 등의 니트로소계 화합물, p-톨루엔술포닐히드라지드 및 p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드) 등의 술포닐히드라지드계 화합물, p-톨루엔술포닐 세미카바, 아조비스이소부티로니트릴 및 디아조아미노아조벤젠 중에서 하나 이상 선택되고, 분해온도가 110~180℃이며, EVA 공중합체 100중량부에 대해 0.3~9중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 발포제 함량이 0.3중량부 미만이면 경도 및 비중이 매우 높아지고, 9중량부를 초과하면, 과도한 발포에 의해 안정된 셀구조의 발포체를 얻을 수 없으며 발포체의 기계적 물성이 급격히 저하하는 단점이 있다.
The boron-based flame retardant composition according to the present invention may further include a blowing agent for foaming. The blowing agent is an azo compound such as azodicarbonamide, a nitroso compound such as N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine, p-toluenesulfonylhydrazide and p, p'-oxybis ( Sulfonylhydrazide compounds such as benzenesulfonylhydrazide), p-toluenesulfonyl semicarba, azobisisobutyronitrile and diazoaminoazobenzene, at least one having a decomposition temperature of 110 to 180 캜, and EVA It is preferable that 0.3-9 weight part is contained with respect to 100 weight part of copolymers. If the blowing agent content is less than 0.3 parts by weight, the hardness and specific gravity are very high, and if it exceeds 9 parts by weight, foam of a stable cell structure cannot be obtained due to excessive foaming, and the mechanical properties of the foam are sharply deteriorated.
본 발명에 따른 붕소계 난연 조성물은 상기 조성물의 화학적 결합을 위해 가교제가 더 포함될 수 있다. 상기 가교제는 t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트 중에서 선택되고, 상기 베이스 수지 100중량부에 대해 0.5~3중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 가교제 함량이 0.5중량부 미만이면 가교효과가 미미하고, 3중량부를 초과하면, 가교?발포시 지나치게 가교되므로써 셀구조가 지나치게 조밀해져, 가교?발포체 제조시 가공성 및 작업성이 나빠지는 단점이 있다.The boron-based flame retardant composition according to the present invention may further include a crosslinking agent for chemical bonding of the composition. The crosslinking agent is t-butylperoxy neodecanoate, t-butylperoxy pivalate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, t It is preferable to select from -butyl cumyl peroxide and t-butyl peroxy benzoate, and 0.5-3 weight part is included with respect to 100 weight part of said base resins. If the content of the crosslinking agent is less than 0.5 parts by weight, the crosslinking effect is insignificant. If the content of the crosslinking agent is more than 3 parts by weight, the cell structure becomes excessively dense due to excessive crosslinking during crosslinking and foaming, resulting in poor workability and workability during crosslinking and foaming.
이와는 다르게, 상기 가교제로 비닐 트리스(2-케톡시에톡시)실란을 적용할 수도 있다.
Alternatively, vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane may be applied as the crosslinking agent.
이외에도 본 발명에 따른 붕소계 난연 조성물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 다양한 첨가제들이 더 포함될 수 있다. 예를 들어, UV방지제, 열안정제, 윤활제, 앙블록킹제, 정전기 방지제, 왁스, 커플링제, 안료, 가공조제, 카본블랙 등이 그것이다.
In addition, the boron-based flame retardant composition according to the present invention may further include various additives within a range that does not inhibit the effects of the present invention. Examples thereof include UV inhibitors, heat stabilizers, lubricants, enblocking agents, antistatic agents, waxes, coupling agents, pigments, processing aids, carbon blacks and the like.
이러한 본 발명에 따른 붕소계 난연제 조성물을 이용하여 난연 자재를 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the process for producing a flame retardant material using a boron-based flame retardant composition according to the present invention.
베이스 수지, 폴리붕산나트륨, 산화방지제, 발포제 및 가교제를 베이스 수지의 용융점 이상 온도에서 니더 또는 반바리 믹서(banbury mixer) 등을 사용하여 혼합한다. 이 혼합물을 니더에서 압출기 호퍼까지 이송부를 설치하여 용융물 상태로 직접 투입하거나, 또는 수지 분쇄기로 적절한 크기로 분쇄한 후 고체 상태로 압출기에 투입한다. 투입된 혼합물을 70~150℃의 온도에서 수지용 단축(single-screw) 또는 이축(twin-screw) 압출기를 사용하여 압출시켜, 펠렛상의 시료로 제조한다. 이때 압출온도는 베이스 수지의 용융점 이상이면서 발포제의 분해온도 이하인 온도 범위 내에서 선정하여야 한다. 압출온도가 70℃ 이하이면, 수지를 충분히 용융시키지 못하여 수지용융압(regin melt pressure)이 과도히 증가하여 압출하기 어렵고, 150℃ 이상이면, 수지 용융은 용이하나 과도한 가교?발포가 발생하여 압출하기 어렵다. 제조된 펠렛상 시료를 건조기를 사용하여 충분히 건조시킨 후, 적정량의 펠렛을 몰드(mold)에 투입하고 120~180℃, 3~520kgf/cm2 의 고온?가압하에서 2~70분간 압출 성형한 후, 금형을 순간적으로 열어 탈형과 동시에 발포시킴으로써 난연성의 자재를 제조하게 된다.The base resin, sodium polyborate, antioxidant, blowing agent and crosslinking agent are mixed at a temperature above the melting point of the base resin using a kneader or banbury mixer or the like. The mixture is fed directly from the kneader to the extruder hopper and fed directly into the melt, or pulverized to a suitable size with a resin mill and then fed into the extruder in a solid state. The injected mixture is extruded using a single-screw or twin-screw extruder for resin at a temperature of 70-150 ° C. to prepare pellet-like samples. At this time, the extrusion temperature should be selected within the temperature range that is above the melting point of the base resin and below the decomposition temperature of the blowing agent. If the extrusion temperature is 70 ° C. or less, the resin is not sufficiently melted and the resin melt pressure is excessively increased, making it difficult to extrude. If the temperature is 150 ° C. or higher, the resin is easily melted, but excessive crosslinking and foaming occur, which causes extrusion. it's difficult. After sufficiently drying the prepared pellet sample using a dryer, an appropriate amount of pellets were put into a mold and extruded for 2 to 70 minutes at a high temperature and pressure of 120 to 180 ° C. and 3 to 520 kgf / cm 2 . By opening the mold instantaneously and demolding and foaming at the same time, a flame retardant material is produced.
이러한 난연 자재는 건축용 패드, 전선, 텐트 시트, 필름 등으로 활용될 수 있다.
Such flame retardant materials may be utilized as construction pads, wires, tent sheets, films, and the like.
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 상세히 설명하나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not limited by this.
실시예Example 1 ~ 4 1-4
실시예 1 ~ 4에 있어서, [표 1]에 표시된 바에 따라, 베이스 수지로서 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA)를 니더에서 약 9분간 먼저 혼합한 후, 분말상의 폴리붕산나트륨 80g 및 해당량의 아조디카본아미드(azodicarbonamide)계 발포제, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트 가교제 2g의 혼합물을 추가 첨가하고 3분간 더 혼합하여, 총 혼합시간을 12분으로 하였다. 이 혼합물을 수지 분쇄기로 분쇄한 후, 이축 수지압출기(diameter=30mm, l/d=29)에 투입하고 압출함으로써 본 발명에 따른 난연 조성물을 펠릿상으로 얻었다.In Examples 1 to 4, as shown in Table 1, ethylene-vinyl acetate (EVA) was first mixed in a kneader for about 9 minutes as a base resin, followed by powdered sodium polyborate 80 g and its corresponding A mixture of 2 g of azodicarbonamide blowing agent and 2 g of t-butylperoxy neodecanoate crosslinking agent was further added, followed by further mixing for 3 minutes, and the total mixing time was 12 minutes. The mixture was pulverized with a resin pulverizer, and then put into a twin screw extruder (diameter = 30 mm, l / d = 29) and extruded to obtain a flame retardant composition according to the present invention in pellet form.
얻어진 난연 조성물 펠렛의 적정량을 몰드에 넣고, 130℃에서 30분간 압축성형한 후 발포시키므로써, 실시예 1 ~ 4의 난연 조성물을 이용한 패드형 난연 자재를 제조하였고, 이의 제반 물성을 측정하였다.
The appropriate amount of the obtained flame retardant composition pellets was put in a mold, compression molded at 130 ° C. for 30 minutes, and then foamed to prepare a pad-type flame retardant material using the flame retardant compositions of Examples 1 to 4, and its physical properties were measured.
비교예Comparative example
실시예 1 ~ 4의 난연 조성물을 사용하여 제조된 난연 자재에 대한 비교예로서, [표 2]에 표시된 바에 따라 베이스 수지로 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA)가 사용되고, 이에 폴리붕산나트륨 대신 할로겐계 난연제를 사용하였으며, 그 외에는 실시예 1 ~ 4와 동일한 방법으로 그 물성을 측정하였다.
As a comparative example for the flame retardant materials prepared using the flame retardant compositions of Examples 1 to 4, ethylene vinyl acetate (EVA) was used as the base resin as indicated in [Table 2], and thus sodium polyborate Instead, halogen-based flame retardants were used, and the physical properties thereof were measured in the same manner as in Examples 1 to 4.
실시예1 ~ 4의 난연 조성물을 이용하여 제조된 난연 자재의 물성 측정 결과를 [표 1]에 나타내었다.The physical property measurement results of the flame retardant materials prepared using the flame retardant compositions of Examples 1 to 4 are shown in [Table 1].
또한, 비교예 1 ~ 4의 난연 조성물을 이용하여 제조된 난연 자재의 물성 측정 결과를 [표 2]에 나타내었다.
In addition, the measurement results of the physical properties of the flame retardant materials manufactured using the flame retardant compositions of Comparative Examples 1 to 4 are shown in [Table 2].
물성 측정방법Property measurement method
상기 비교예 및 실시예 1 ~ 4에 의해 제조된 패드형 난연 자재의 물성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다.The physical properties of the pad-type flame retardant materials prepared by Comparative Examples and Examples 1 to 4 were measured by the following method.
ⓛ 비중Ⓛ Specific gravity
난연 자재의 비중은, 패드형 난연 자재의 표면을 제거한 후, 자동 비중측정장치를 사용하여 3회 측정하여 그 평균값을 취하였다.
The specific gravity of the flame-retardant material was measured three times using the automatic specific gravity measuring apparatus after removing the surface of the pad type flame-retardant material, and the average value was taken.
② 인장강도 및 신율② tensile strength and elongation
난연 자재의 표면을 제거하고 두께를 5mm로 만든 후, 시험편 모양의 커터로 시험편을 잘라내고, ASTM D-412방법에 의하여 인장강도 및 신율을 측정하였다. 이때 인장속도는 500mm/분으로 하였으며, 한 시험편 당 5회 측정하여 그 평균치를 취하였다.
After removing the surface of the flame-retardant material and the thickness of 5mm, the specimen was cut with a specimen-shaped cutter, and the tensile strength and elongation were measured by ASTM D-412 method. At this time, the tensile speed was 500mm / min, and the average value was taken five times per test piece.
③ 영구압축 축소율③ permanent compression reduction rate
난연 자재의 두께가 15mm, 지름이 35mm인 원기둥 형태의 시편을 만든 후, 2장의 평행금속판 사이에 시험편을 넣고, 시험편 두께의 50%에 해당하는 스페이서(spacer)를 끼운 후, 압축시켜 오븐내에서 60℃, 7시간 동안 열처리한 후, 압축장치에서 시험편을 꺼내어 상온에서 40분간 냉각시킨 후 두께를 측정하였으며, 7회 이상 측정한 후 그 평균값을 취하였다.
After making a cylindrical specimen with a thickness of 15 mm and a diameter of 35 mm, a test piece is placed between two parallel metal plates, a spacer equal to 50% of the thickness of the test piece is inserted, and then compressed into an oven. After heat treatment at 60 ° C. for 7 hours, the test piece was taken out from the compression apparatus, cooled at room temperature for 40 minutes, and then the thickness thereof was measured.
④ 난연성④ flame retardant
난연성의 평가는 UL Subject 94(Underwriters Laboratories Incorporation)의 "기계부품용 플라스틱 물질의 연소성 시험"의 수직연소시험을 수직상(VO)에서 수행하는 것을 기준으로 하였다. 사용된 시험분획의 두께는 1/40인치였다.
The evaluation of flame retardancy was based on the vertical combustion test of the UL Subject 94 (Underwriters Laboratories Incorporation) "Combustibility Test of Plastic Material for Mechanical Components" in the vertical phase (VO). The test fraction used was 1/40 inch thick.
물성측정결과Property measurement result
실시예 1~4와 비교예를 대비한 결과 실시예 1~4의 비중, 인장강도 및 신율이 비교예에 비해 전반적으로 우월한 것으로 나타났다.As a result of comparing Examples 1 to 4 and Comparative Example, specific gravity, tensile strength and elongation of Examples 1 to 4 were generally superior to Comparative Examples.
한편, 상기 실시예에서는 언급하지 않았으나 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)에 대한 비닐 아세테이트(VA)의 함량을 10~45중량부 범위내에서 조절하게 되면 에틸텐 비닐 아세테이트의 융점을 낮출 수 있어서 폴리붕산나트륨의 국부적인 비정상적 발포현상을 방지할 수 있어서 양호한 성형작업이 가능하게 된다.
On the other hand, although not mentioned in the above examples, when the content of vinyl acetate (VA) to ethylene vinyl acetate (EVA) in the range of 10 to 45 parts by weight can lower the melting point of ethylten vinyl acetate, so that Local abnormal foaming can be prevented, and a good molding can be performed.
Specific gravity (g / cm 3 )
Tensile Strength (kg / cm 2 )
Specific gravity (g / cm 3 )
Tensile Strength (kg / cm 2 )
Claims (11)
100 parts by weight of ethylene-vinyl acetate (EVA) as a base resin was first mixed in a kneader for 9 minutes, and then 10 to 200 parts by weight of powdered sodium polyborate and 0.3 to 9 weight of azodicarbonamide-based blowing agent Parts, 0.5 to 3 parts by weight of t-butylperoxy neodecanoate crosslinking agent, 2 to 12 parts by weight of hindered phenol or lactone-based antioxidant are added, and further mixed for 3 minutes, and the mixture is mixed. After grinding with a resin mill, a boron-based flame retardant composition prepared by feeding into a twin screw extruder (diameter = 30mm, l / d = 29).
상기 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 100중량부 중, 비닐 아세테이트(VA)는 10~45중량부인 것을 특징으로 하는 붕소계 난연 조성물.The method of claim 1,
Boron flame retardant composition, characterized in that the vinyl acetate (VA) is 10 to 45 parts by weight in 100 parts by weight of the ethylene vinyl acetate (EVA).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110133418A KR101193976B1 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Flame-retardant material with the boron composition, and it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110133418A KR101193976B1 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Flame-retardant material with the boron composition, and it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101193976B1 true KR101193976B1 (en) | 2012-10-24 |
Family
ID=47288558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110133418A KR101193976B1 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Flame-retardant material with the boron composition, and it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101193976B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140078631A (en) * | 2012-11-08 | 2014-06-25 | 요시다후사 오리모노 가부시키가이샤 | Flame retardant planar element and floor covering hardly generating hazardous gas using the flame retardant planar element, and production method of the floor covering hardly generating hazardous gas |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010024281A (en) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Campo Tecnico:Kk | Sodium polyborate flame-retardant resin composition |
-
2011
- 2011-12-13 KR KR1020110133418A patent/KR101193976B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010024281A (en) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Campo Tecnico:Kk | Sodium polyborate flame-retardant resin composition |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140078631A (en) * | 2012-11-08 | 2014-06-25 | 요시다후사 오리모노 가부시키가이샤 | Flame retardant planar element and floor covering hardly generating hazardous gas using the flame retardant planar element, and production method of the floor covering hardly generating hazardous gas |
KR101588217B1 (en) | 2012-11-08 | 2016-01-25 | 요시다후사 오리모노 가부시키가이샤 | Flame retardant planar element and floor covering hardly generating hazardous gas using the flame retardant planar element, and production method of the floor covering hardly generating hazardous gas |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103804775B (en) | A kind of halogen-free anti-flaming polyolefin composite foam material and preparation method thereof | |
CN103435955A (en) | Halogen-free flame retardant thermoplastic elastomer composite material and preparation method thereof | |
EP1239005B1 (en) | Fire-retardant polyolefin compositions | |
CN101323687A (en) | Highly effective flame-retardant environment-protective cross-linking plastic and making process thereof | |
CN105482484A (en) | Preparation method of flame-retardant type wood-plastic composite | |
CN106432883A (en) | Insulation material for anti-adhesion scratch-resistant cable | |
KR101019261B1 (en) | Corrugated pipe for electrical cable using recycled polyethylene | |
CN100374497C (en) | Smokeless and halogen-free expanding fire-retardant electric wire materials with thermoplastic elastomer and production thereof | |
CN111019242B (en) | Impact-resistant, heat-resistant and flame-retardant MPP power pipe material and preparation method thereof | |
CN103571116A (en) | Low-smoke halogen-free flame-retardant anti-aging cable material for cables | |
CN102863691A (en) | Polypropylene composite material and preparation method thereof | |
CN101161719B (en) | Special material for injection grade non-halogen flame-retardant wire plug and preparation method thereof | |
CN101323688A (en) | Highly effective flame-retardant environment-protective thermoplastic plastic and making process thereof | |
JPH0556376B2 (en) | ||
CN105237892A (en) | Cold-resistance flame-retardant cable sheath material and preparation method thereof | |
KR101193976B1 (en) | Flame-retardant material with the boron composition, and it | |
CN106589760A (en) | Phenolic resin smokeless flame-retardant data cable sheath material and preparation method thereof | |
KR100648060B1 (en) | Polypropylene resin composition for hot water-pipes and panels | |
CN113956564A (en) | Anti-dripping low-smoke halogen-free flame-retardant polyolefin oxygen-insulating material easy to process and preparation method thereof | |
KR0175720B1 (en) | Flame retardant polypropylene resin composition | |
EP0339760A1 (en) | Flame retardant polymer compositions | |
KR20200102704A (en) | Finishing tape for covering a pipe-insulating materialand the preparation method thereof | |
CN100344687C (en) | Low-smoke halogen-free expansion flame-retarded polyolefin material for electrical plug and its preparing method | |
KR100555117B1 (en) | Finishing tape for cove ring a pipe-insulating material and the preparation method thereof | |
KR100633786B1 (en) | Method for producing flame retarding polypropylene color resin composition with high content of flame retardant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151019 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |