KR101241312B1 - Coating composition for insulated and insulated coating using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A coating material composition for insulation is provided to maximize thermal conductivity using an environmentally-friendly plasticizer and to reduce energy consumption with excellent thermal stability. CONSTITUTION: A coating material composition for insulation comprises 40-60 parts by weight of a plasticizer, 5-10 parts by weight of a barium-zinc complexing agent, 5-10 parts by weight of calcium carbonate, and 1-5 parts by weight of a carbon black. The carbon black consists of 20-30 weight% of a particle with an average diameter of 10-20 nm, 50-60 weight% of a particle with an average diameter of 20-40 nm, and 20-30 weight% of a particle with a diameter of 40-50 nm. The plasticizer is one, or a mixture of two or more selected from triethyl hexyl trimellitate, triisononyl trimellitate, and triisodecyl trimellitate.

Description

절연용 피복재 조성물 및 이를 이용한 절연용 피복재{Coating Composition for insulated and insulated Coating using the same}Insulation coating material composition and insulation coating material using the same {Coating Composition for insulated and insulated Coating using the same}

본 발명은 절연용 피복재 조성물 및 이를 이용한 절연용 피복재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리연화비닐 수지에 친환경 가소제와 카본블랙 등을 혼합하여 신축성이 우수한 절연용 피복재 조성물을 제조함으로써, 인체에 무해하면서 발열선 사이의 온도 저하를 방지하므로 열 안정성이 우수하고 그리고 발열선의 피로도를 줄여줌으로 인해 내구성이 우수한 것을 특징으로 하는 절연용 피복재 조성물 및 이를 이용한 절연용 피복재에 관한 것이다.
The present invention relates to an insulating coating material composition and an insulating coating material using the same, and more particularly, by mixing an environmentally friendly plasticizer and carbon black with polyvinylvinyl resin to prepare an insulating coating material composition excellent in elasticity, The present invention relates to an insulating coating material composition and an insulating coating material using the same, which are excellent in thermal stability because of preventing the temperature drop between heating wires and excellent durability by reducing fatigue of heating wires.

절연용 피복재로 사용되는 폴리염화비닐계 수지는 염소성분을 함유하고 있어 전기전자제품 유해물질 사용제한지침서(RoHS)에 의해 환경적인 규제를 받고 있지만 아직까지 우수한 기계적 물성 등으로 인하여 여전히 각종 절연용 피복재의 재료로서 많이 사용되고 있다.
Polyvinyl chloride-based resins used as insulation coating materials contain chlorine and are therefore environmentally regulated by the Restriction of Use of Harmful Substances in Electrical and Electronic Products (RoHS). It is used a lot as a material.

그리고 전선의 우수한 피복재는 누전 등의 방지를 위한 절연성과 장기간 외기에 노출되어도 일정한 성질을 유지하여 발열선의 피로도를 감소시켜 주는 내구성 및 열선에서 발산되는 열을 빠르게 외부로 전달하여 열선과 열선 사이의 온도편차를 최소화하는 열 안정성 등이 우수하여야 하는데 이와 같이 요구 성질들을 동시에 만족하는 단일의 전선 피복재는 존재하지 않음에 따라 각종 수지에 여러가지 충진물들을 첨가하여 보강한 피복조성물이 다양하게 연구개발되고 있다.
In addition, the excellent covering material of electric wires provides insulation to prevent short circuits and durability to maintain constant properties even after long-term exposure to outside air, and reduces the fatigue of heating wires. The thermal stability that minimizes the variation should be excellent. As there is no single wire covering material that satisfies the required properties at the same time, various coating compositions reinforced by adding various fillers to various resins have been researched and developed.

한편, 폴리염화비닐계 수지를 주성분으로 사용하면서 전기전자제품 유해물질 사용제한지침서(RoHS)에 의한 환경규제를 해결하고, 기계적 물성 등의 우수성을 향상시키기 위해 연구개발한 기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-0729896호 "다공성 물질을 포함한 폴리염화비닐수지 조성물과 이를 이용한 절연성 피복재 및 전선"에는 폴리염화비닐계 수지에 프탈산계, 멜리트산계, TMP계 및 시클로헥산계로 이루어지는 가소제와 칼슘-아연 복합제 등을 혼합한 조성물을 사용하여 열선 등에 피복하는 기술이 알려져 있으나, 이와 같은 경우 열선에서 발산되는 열을 피복재나 전선 표면으로 신속하게 전달되지 않아 발열선의 피로도가 증가하여 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.
On the other hand, while using polyvinyl chloride-based resin as a main component, the technology developed to solve environmental regulations according to the RoHS directive on the use of hazardous substances in electrical and electronic products and to improve the superiority of mechanical properties, etc. Korean Patent Publication No. 10-0729896 "Polyvinyl Chloride Resin Composition Containing Porous Materials and Insulating Coating Materials and Wires Using the Same" includes plasticizers made of phthalic acid, melic acid, TMP and cyclohexane based polyvinyl chloride resins and calcium-zinc. There is a known technique for coating a hot wire, etc. using a composition mixed with a composite agent, but in this case there is a problem that the heat emitted from the hot wire is not quickly transferred to the coating material or the wire surface to increase the fatigue of the heating wire to decrease durability.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명은 폴리염화비닐 수지에 트리이소논닐트리멜리테이트(Triisononyltrimellitate) 가소제와 안정제와 카본블랙 등을 혼합하여 절연용 피복재 조성물을 제조함으로써, 친환경 가소제의 사용으로 인해 인체에 해가 없고 열전도율을 극대화시켜 열 안정성이 우수하여 화재예방 및 에너지를 절감할 수 있는 것을 특징으로 절연용 피복재 조성물 및 이를 이용한 절연용 피복재를 제공함에 그 목적이 있다.
Therefore, in order to solve the above problems, the present invention is a polyvinyl chloride resin triisonyl nonyl trimellitate (Triisononyltrimellitate) plasticizer by mixing a stabilizer and carbon black to prepare an insulation coating material composition, the use of environmentally friendly plasticizer The purpose is to provide an insulating coating material composition and insulating coating material using the same, which is characterized by being harmless to the human body and maximizing the thermal conductivity and excellent thermal stability to prevent fire and reduce energy.

특히, 본 발명은 폴리염화비닐 수지 조성물에 카본블랙을 혼합함에 따라 피복재 내에 내장되는 열선으로부터 발산되는 열을 피복재 표면으로 빠르게 발산시킴으로 인해 발열선과 발열선 사이에 온도 편차가 발생하지 않아 발열선의 피로도를 완화시키므로 내구성을 장기간 유지할 수 있는 것이 특징이다.
In particular, according to the present invention, as the carbon black is mixed with the polyvinyl chloride resin composition, heat dissipated from the heating wires embedded in the coating material is quickly dissipated to the surface of the coating material so that temperature deviation does not occur between the heating wire and the heating wire, thereby reducing fatigue of the heating wire. It is characterized by being able to maintain durability for a long time.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리염화비닐 수지 조성물에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is a polyvinyl chloride resin composition,

상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 가소제 40~60 중량부, 안정제 5~10 중량부, 충진제 5~10 중량부, 카본블랙 1~5 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절연용 피복재 조성물을 과제 해결 수단으로 한다.
The composition comprises an insulating coating composition comprising 40 to 60 parts by weight of plasticizer, 5 to 10 parts by weight of stabilizer, 5 to 10 parts by weight of filler, and 1 to 5 parts by weight of carbon black based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin. It is a problem solving means.

상기에서 가소제는 트리에틸헥실트리멜리테이트(Triethyl hexyl Trimellitate), 트리이소논닐트리멜리테이트(Triisononyl Trimellitate) 및 트리이소데실트리멜리테이트(Triisodecyl Trimellitate) 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용하고, 상기 안정제는 바륨-아연 복합체를 사용하며, 상기 충진제는 경질탄산칼슘 10~30 중량%, 중질탄산칼슘 70~90 중량%를 혼합한 탄산칼슘을 사용하며, 상기 카본블랙은 평균 입경이 10~20nm 이내 20~30 중량%, 20~40nm 이내 50~60 중량%, 40~50nm 이내 20~30 중량%를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다. In the above plasticizer, a mixture of one or more of triethylhexyl trimellitate, triisononyl trimellitate, and triisodecyl trimellitate, is used. The stabilizer is a barium-zinc composite, the filler is a calcium carbonate mixed with 10-30% by weight hard calcium carbonate, 70-90% by weight heavy calcium carbonate, the carbon black has an average particle diameter of 10 ~ 20nm 20 to 30% by weight, 50 to 60% by weight within 20 to 40nm, it is characterized by using a mixture of 20 to 30% by weight within 40 to 50nm.

그리고 본 발명은 상기의 절연용 피복재 조성물을 사용하여 제조되는 절연용 피복재를 다른 과제 해결 수단으로 한다.And this invention makes the insulation coating material manufactured using said insulation coating material composition another means for solving the problem.

상기에서 설명드린 바와 같이 본 발명의 절연용 피복재 조성물 및 이를 이용한 절연용 피복재는 폴리염화비닐계 수지에 트리이소논닐트리멜리테이트(Triisononyltrimellitate) 가소제와 바륨-아연 복합제와 카본블랙 등을 혼합하여 절연용 피복재 조성물을 제조함으로써, 친환경 가소제의 사용으로 인해 인체에 해가 없고 열전도율을 극대화시켜 열 안정성이 우수하여 화재를 사전에 예방할 수 있고 그리고 카본블랙을 첨가함에 따라 피복재 내에 내장되는 열선으로부터 발산되는 열을 피복재 표면으로 빠르게 발산시킬 수 있어 발열선과 발열선 사이에 온도 편차를 최소한으로 감소시킴으로 인해 발열선의 피로도를 완화시켜 내구성을 장기간 유지할 수 있는 것이 특징이다.
As described above, the insulating coating material composition of the present invention and the insulating coating material using the same are mixed with polyvinyl chloride-based triisononyl trimellitate plasticizer, a barium-zinc composite agent, carbon black, and the like. By manufacturing the coating composition, the use of eco-friendly plasticizer is harmless to the human body and maximizes the thermal conductivity and excellent thermal stability to prevent fire in advance, and by adding carbon black, heat emitted from the heating wire embedded in the coating material can be prevented. It can be quickly dissipated to the surface of the coating material, thereby reducing the temperature deviation between the heating wire and the heating wire to a minimum, thereby relieving fatigue of the heating wire and maintaining durability for a long time.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 폴리염화비닐수지, 가소제, 안정제, 충진제로 이루어진 절연용 피복재 조성물에 관한 것으로서, 바람직한 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
The present invention for solving the above problems relates to an insulating coating material composition consisting of polyvinyl chloride resin, a plasticizer, a stabilizer, a filler, the preferred technical configuration as follows.

본 발명의 절연용 피복재 조성물은 폴리염화비닐 수지 조성물에 있어서, The coating material composition for insulation of the present invention is a polyvinyl chloride resin composition,

상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 가소제 40~60 중량부, 안정제 5~10 중량부, 충진제 5~10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The composition is characterized by consisting of 40 to 60 parts by weight of plasticizer, 5 to 10 parts by weight of stabilizer, and 5 to 10 parts by weight of filler with respect to 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐수지는 직쇄상의 폴리머로서 분자 상호 간에는 분자 간력이 작용하여 폴리머 체인의 운동이 억제되어 그 변형이 어려워 딱딱한 상태를 유지하고 있으나, 열을 가하면 분자쇄의 열운동이 격렬해지면서 분자쇄간의 작용이 감소되어 분자간에 일정한 간극이 생기게 되는 것이 특징이다.
The polyvinyl chloride resin used in the present invention is a linear polymer, the molecular force between the molecules is acting between the molecules to suppress the movement of the polymer chain, so that the deformation is difficult to maintain a rigid state, but when heat is applied, the thermal movement of the molecular chain As it becomes more intense, the action between the molecular chains is reduced, resulting in a constant gap between molecules.

그리고 본 발명에 사용하는 폴리염화비닐수지는 전선 등의 피복재료로 주로 쓰이는 연질의 폴리염화비닐계로서 중합도가 1,000 내지 1,500인 것이 바람직하다. 이와 같은 범위의 중합도는 전선 피복재료로서의 기계적 강도와 같이 우수한 물성을 얻기 위한 것이다. 상기 중합도가 1,000 미만인 경우에는 기본적 물성의 저하로 발열체의 절연용 피복제의 요구하는 물성을 만족시키기에 어려움이 있고, 상기 중합도가 1,500을 초과할 경우에는 점도가 향상되어 발열체의 절연용 피복제로 사용하면 선재의 유연성이 떨어져 쉽게 접혀질 우려가 있다.
The polyvinyl chloride resin used in the present invention is a soft polyvinyl chloride type mainly used for coating materials such as electric wires and preferably has a degree of polymerization of 1,000 to 1,500. The degree of polymerization in this range is for obtaining excellent physical properties such as mechanical strength as the wire coating material. When the polymerization degree is less than 1,000, it is difficult to satisfy the required physical properties of the insulation coating material of the heating element due to the deterioration of basic physical properties, and when the polymerization degree is higher than 1,500, the viscosity is improved to be used as the insulation coating material of the heating element. There is a risk that the wire rod is less flexible and easily folded.

본 발명에 사용하는 가소제는 폴리염화비닐의 폴리머쇄와 결합을 만들기 쉬운 극성부와 폴리머쇄 상호간의 거리를 넓혀주고 운동을 용이하게 하는 비극성부로 이루어져 딱딱한 폴리염화비닐에 유연성 및 탄성을 주어 성형하기 쉽게 하기 위해 첨가되는 물질로서, 그 사용량은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 가소제 40~60 중량부를 사용하는 것이 적합하다. 상기 가소제의 사용량이 40 중량부 미만일 경우에는 가소제의 사용량 부족으로 인해 성형할 때 유연성이 떨어져 기계적 결속력이 저하될 우려가 있고, 상기 가소제의 사용량이 60 중량부를 초과할 경우에는 가소제의 사용량 과다로 유연성 등이 향상되어 요구하는 물성이 나오지 않을 우려가 있다.
The plasticizer used in the present invention is composed of a polar part which is easy to make a bond with the polymer chain of polyvinyl chloride and a non-polar part which extends the distance between the polymer chains and facilitates movement, thereby giving flexibility and elasticity to the rigid polyvinyl chloride, thereby making it easy to be molded. As a substance added in order to use, it is suitable that the usage-amount uses 40-60 weight part of plasticizers with respect to 100 weight part of polyvinyl chloride resins. When the amount of the plasticizer is less than 40 parts by weight, the flexibility of the plasticizer may decrease due to the lack of the amount of the plasticizer, and thus the mechanical binding force may be lowered. When the amount of the plasticizer is more than 60 parts by weight, the flexibility of the plasticizer is excessive. There is a possibility that the properties, etc. are improved and the required physical properties do not come out.

그리고 본 발명에서 사용하는 가소제는 전기전자제품 유해물질 사용제한지침 서(RoHS)에 의해 환경적인 규제의 대상물질인 프탈산계(phthalates, DEHP, DINP, DBP 등)나 아디핀산계 등을 사용하지 않고, RoHS를 만족하여 친환경적이며 저휘발성, 내유성, 내열성 등이 우수한 트리멜리트산계 가소제인 트리에틸헥실트리멜리테이트(Triethyl hexyl Trimellitate), 트리이소논닐트리멜리테이트(Triisononyl Trimellitate) 및 트리이소데실트리멜리테이트(Triisodecyl Trimellitate) 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나 바람직하게는 트리이소논닐트리멜리테이트(Triisononyl Trimellitate)를 사용하는 것이 가장 적합하다.
The plasticizer used in the present invention does not use phthalic acid (phthalates, DEHP, DINP, DBP, etc.), adipic acid, or the like, which are subject to environmental regulations by the RoHS Directive. , Triethylhexyl trimellitate, triisononyl trimellitate and triisodecyl trimelli, which are eco-friendly, low volatility, oil resistance and heat resistance, satisfying RoHS Although one or more of triisodecyl trimellitate may be used in combination, it is most preferable to use triisononyl trimellitate.

본 발명에서 사용하는 안정제는 발산되는 열의 영향을 받아 폴리염화비닐에 발생하는 열화현상을 방지하거나 또는 억제하기 위해서 첨가하는 것으로서, 그 사용량은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 5~10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 안정제의 사용량이 5 중량부 미만일 경우에는 적절한 안정제로서의 역할을 수행하지 못하여 폴리염화비닐에 열화현상이 발생할 우려가 있고, 상기 안정제의 사용량이 10 중량부를 초과할 경우에는 안정제의 사용량 과다로 인해 기계적 물성이 낮아질 우려가 있다.
The stabilizer used in the present invention is added to prevent or suppress degradation caused by polyvinyl chloride under the influence of heat dissipation. The amount of the stabilizer is used in an amount of 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin. It is desirable to. If the amount of the stabilizer is less than 5 parts by weight, polyvinyl chloride may be deteriorated due to failure to play a proper role as a stabilizer. If the amount of the stabilizer is more than 10 parts by weight, the amount of the stabilizer may be increased due to the excessive amount of the stabilizer. There is a fear that the physical properties are lowered.

한편, 본 발명에 사용되는 안정제는 종래에 사용되어 온 납 계 안정제보다 냄새의 발생이 적을 뿐 아니라, 중금속을 포함하지 않아 친환경적이며 인체에 무해한 바륨-아연 복합제를 사용하는 것이 바람직하다.
On the other hand, the stabilizer used in the present invention is not only less odor generated than the lead-based stabilizers conventionally used, it is preferable to use a barium-zinc composite agent that is environmentally friendly and harmless to humans because it does not contain heavy metals.

본 발명에서 사용하는 충진제의 사용량은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 5~10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 충진제의 사용량이 5 중량부 미만이 될 경우에는 폴리염화비닐의 기계적 물성 및 보강성 성능이 저하될 우려가 있고, 충진제의 사용량이 10 중량부를 초과할 경우에는 폴리염화비닐의 점도 증가로 인하여 경도 증가와 흐름성 저하의 문제점이 발생할 우려가 있다.
The amount of the filler used in the present invention is preferably 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin. If the amount of the filler is less than 5 parts by weight, the mechanical properties and reinforcement performance of the polyvinyl chloride may be deteriorated. If the amount of the filler is more than 10 parts by weight, the hardness of the polyvinyl chloride may increase due to an increase in the viscosity of the polyvinyl chloride. There is a concern that an increase and a decrease in flowability may occur.

본 발명에서 사용하는 충진제는 탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 As the filler used in the present invention, calcium carbonate is preferably used.

탄산칼슘은 기계적 강도를 개선시키기 위하여 사용한 것으로서 가장 바람직하게는 경질탄산칼슘 10~30 중량%, 중질탄산칼슘 70~90 중량%를 혼합하여 사용하는 것이 적합하다.
Calcium carbonate is used to improve the mechanical strength, and most preferably, 10 to 30% by weight of hard calcium carbonate and 70 to 90% by weight of heavy calcium carbonate are suitably used.

상기에서 경질탄산칼슘은 탄산화 반응을 통해 얻어진 것으로 경도 및 인장강도가 높으며, 가공성이 우수한 0.8~3㎛의 입자경이 적합하며, 상기에서 중질탄산칼슘은 고순도의 결정질 석회석을 물리적, 기계적으로 분쇄하고, 분급하여 표면적을 증대시키는 10~40㎛의 입자경이 적합하다. 상기 탄산칼슘의 입자경이 상기 범위 미만일 경우에는 탄산칼슘 입자간의 뭉침 현상 때문에 분산성이 오히려 떨어질 우려가 있고, 상기 탄산칼슘의 입자경이 상기 범위를 초과할 경우에는 탄산칼슘 입자간의 뭉침 현상은 방지할 수 있으나 큰 입자경으로 인해 도리어 분산성이 저하될 우려가 있다.
The hard calcium carbonate is obtained by the carbonation reaction is high in hardness and tensile strength, suitable for the particle size of 0.8 ~ 3㎛ excellent processability, wherein heavy calcium carbonate physically and mechanically crush the high-purity crystalline limestone, A particle diameter of 10 to 40 µm that is classified to increase the surface area is suitable. When the particle diameter of the calcium carbonate is less than the above range, the dispersibility may be rather deteriorated due to the agglomeration of the calcium carbonate particles, and when the particle diameter of the calcium carbonate exceeds the above range, the agglomeration between the calcium carbonate particles can be prevented. However, due to the large particle size, there is a fear that the dispersibility is lowered.

그리고 본 발명은 피복재 내에 내장되는 열선으로부터 발산되는 열을 피복재 In addition, the present invention is a coating material for the heat emitted from the heating wire embedded in the coating material

표면으로 빠르게 발산시킴으로 인해 발열선과 발열선 사이에 온도 편차가 발생하지 Rapid divergence to the surface prevents temperature variations between heating and heating lines

않으면서 발열선의 피로도를 완화시켜 내구성을 장기간 유지하기 위해 카본블랙을 더 포함하여 사용할 수 있다.
It can be used to further include carbon black to reduce the fatigue of the heating wire to maintain durability for a long time without.

상기 카본블랙은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 평균 입경이 10~50nm인 것을 1~5 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 카본블랙의 사용량이 1 중량부 미만일 경우 열선으로부터 발산되는 열을 피복재 표면으로 빠르게 발산되지 않아 발열선과 발열선 사이에 온도 편차가 발생할 우려가 있고, 카본블랙의 사용량이 5 중량부를 초과할 경우 열선으로부터 발산되는 열을 피복재 표면으로 빠르게 발산시킴으로 인해 발열선과 발열선 사이에 온도를 일정하게 유지할 수 있지만 그 효과가 미약하다.
It is preferable to use 1-5 weight part of said carbon black whose average particle diameter is 10-50 nm with respect to 100 weight part of polyvinyl chloride resins. If the amount of carbon black is less than 1 part by weight, the heat emitted from the heating wire may not be quickly dissipated to the surface of the coating material, which may cause a temperature deviation between the heating wire and the heating wire. By rapidly dissipating the heat to the surface of the coating material, the temperature can be kept constant between the heating wire and the heating wire, but the effect is weak.

그리고 본 발명에 사용되는 카본블랙은 발열선과 발열선 사이에 온도를 일정하게 유지하여 발열선의 피로도를 줄이고 내구성을 보다 향상시키기 위해 바람직하게는 평균 입경이 10~20nm 이내 20~30 중량%, 20~40nm 이내 50~60 중량%, 40~50nm 이내 20~30 중량%를 혼합하여 사용하는 것이 가장 적합하다.
In addition, the carbon black used in the present invention preferably maintains a constant temperature between the heating wire and the heating wire to reduce fatigue of the heating wire and further improve durability. Preferably, the average particle diameter is 20 to 30% by weight within 20 to 30 nm, and 20 to 40 nm. It is most suitable to mix and use within 50 to 60% by weight, and 20 to 30% by weight within 40 to 50nm.

상술한 바와 같이 본 발명은 기존의 폴리염화비닐 수지 조성물에 첨가되는 가소제로서 전기전자제품 유해물질 사용제한지침서(RoHS)에 의해 환경적인 규제의 대상물질인 프탈산계(phthalates, DEHP, DINP, DBP 등) 등을 사용하지 않고, RoHS를 만족하면서 저휘발성, 내유성, 내열성 등이 우수한 트리멜리트산계를 사용하고, 여기에 발열선과 발열선 사이에 발생하는 온도편차를 방지하기 위해 카본블랙을 첨가함으로써, 친환경적이고 열 안정성이 우수하여 발열선의 피로도를 완화시켜 내구성을 장기간 유지할 수 있는 것이 장점이다.
As described above, the present invention is a plasticizer added to an existing polyvinyl chloride resin composition, and is a phthalic acid (phthalates, DEHP, DINP, DBP, etc.) material subject to environmental regulations by the RoHS Directive. Eco-friendly by using trimellitic acid system that satisfies RoHS and has excellent low volatility, oil resistance, heat resistance, etc., and adds carbon black to prevent temperature deviation between heating wire and heating wire. It has the advantage of being able to maintain durability for a long time by relieving fatigue of heating wire due to its excellent thermal stability.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The terms or words used in the specification and claims are not to be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, but should be construed as meanings and concepts corresponding to the technical matters of the present invention.

그리고 본 발명에 기재된 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.
And the embodiment described in the present invention is a preferred embodiment of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application.

1. 절연용 피복재 조성물을 이용한 시편의 제조1. Preparation of Specimen Using Insulation Coating Composition

(실시예 1)(Example 1)

중합도가 1000인 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 트리이소논닐트리멜리테이트 60 중량부, 바륨-아연 복합제 5 중량부, 탄산칼슘 10 중량부(경질과 중질의 혼합비를 10 : 90 중량%를 혼합한 것) 및 카본블랙 4 중량부(평균 입경이 10~20nm 이내 20 중량%, 20~40nm 이내 50 중량%, 40~50nm 이내 30 중량%를 혼합한 것)를 혼합하고 이를 120±1℃의 오픈롤에서 30분 동안 혼련한 다음 160±1℃의 프레스에서 성형한 후 0.5mm두께의 물성측정용 시편을 제조하였다.
60 parts by weight of triisononyl trimellitate, 5 parts by weight of barium-zinc composite agent, 10 parts by weight of calcium carbonate (10: 90% by weight of a hard and heavy mixing ratio were mixed with 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin having a polymerization degree of 1000). And 4 parts by weight of carbon black (average particle diameter of 20 wt% within 10-20 nm, 50 wt% within 20-40 nm, and 30 wt% within 40-50 nm) were mixed, After kneading for 30 minutes in an open roll, and then molded in a press of 160 ± 1 ℃ to prepare a specimen for measuring the physical properties of 0.5mm thickness.

(실시예 2)(Example 2)

중합도가 1000인 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 트리이소논닐트리멜리테이트 40 중량부, 바륨-아연 복합제 10 중량부, 탄산칼슘 5 중량부(경질과 중질의 혼합비를 30 : 70 중량%를 혼합한 것) 및 카본블랙 4 중량부(평균 입경이 10~20nm 이내 20 중량%, 20~40nm 이내 50 중량%, 40~50nm 이내 30 중량%를 혼합한 것)를 혼합하고 이를 120±1℃의 오픈롤에서 30분 동안 혼련한 다음 160±1℃의 프레스에서 성형한 후 0.5mm두께의 물성측정용 시편을 제조하였다.
40 parts by weight of triisononyl trimellitate, 10 parts by weight of barium-zinc composite agent, 5 parts by weight of calcium carbonate (30: 70% by weight of a mixing ratio between hard and heavy) with respect to 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin having a polymerization degree of 1000. And 4 parts by weight of carbon black (average particle diameter of 20 wt% within 10-20 nm, 50 wt% within 20-40 nm, and 30 wt% within 40-50 nm) were mixed, After kneading for 30 minutes in an open roll, and then molded in a press of 160 ± 1 ℃ to prepare a specimen for measuring the physical properties of 0.5mm thickness.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

중합도가 1000인 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 트리이소논닐트리멜리테이트 80 중량부, 바륨-아연 복합제 5 중량부, 탄산칼슘 20 중량부(경질과 중질의 혼합비를 10 : 90 중량%를 혼합한 것) 및 평균 입경을 구분하지 않은 카본블랙 0.5 중량부를 혼합하고 이를 120±1℃의 오픈 롤에서 30분 동안 혼련한 다음 160±1℃의 프레스에서 성형한 후 0.5mm두께의 물성측정용 시편을 제조하였다.
80 parts by weight of triisononyl trimellitate, 5 parts by weight of barium-zinc composite agent, 20 parts by weight of calcium carbonate (mixing ratio of hard and heavy to 10: 90% by weight, based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin having a degree of polymerization of 1000). And 0.5 parts by weight of carbon black, which does not distinguish the average particle diameter, were kneaded for 30 minutes in an open roll of 120 ± 1 ° C., and then molded in a press of 160 ± 1 ° C., and then subjected to measurement of physical properties of 0.5 mm thickness. Was prepared.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

중합도가 1000인 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 트리이소논닐트리멜리테이트 20 중량부, 바륨-아연 복합제 10 중량부, 탄산칼슘 2 중량부(경질과 중질의 혼합비를 30: 70 중량%를 혼합한 것) 및 평균 입경을 구분하지 않은 카본블랙 7 중량부를 혼합하고 이를 120±1℃의 오픈 롤에서 30분 동안 혼련한 다음 160±1℃의 프레스에서 성형한 후 0.5mm두께의 물성측정용 시편을 제조하였다.
20 parts by weight of triisononyl trimellitate, 10 parts by weight of barium-zinc composite agent, 2 parts by weight of calcium carbonate (30: 70% by weight of a hard and heavy mixing ratio are mixed with 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin having a polymerization degree of 1000). ) And 7 parts by weight of carbon black, not distinguished from the average particle diameter, and kneaded for 30 minutes in an open roll of 120 ± 1 ° C., and then molded in a press of 160 ± 1 ° C., for measuring the physical properties of 0.5 mm thickness. Was prepared.

2. 특성 측정 및 평가2. Characterization and Evaluation

2-1 특성측정2-1 Characteristic Measurement

1) 인장시험 : KS C 3004 고무ㆍ플라스틱 절연전선 시험방법의 19에 따라 측정하였다.1) Tensile test: Measured according to KS C 3004 Rubber and Plastic Insulated Wire Test Method 19.

2) 내한시험 : KS C 3004 고무ㆍ플라스틱 절연전선 시험방법의 25에 따라 측정하였다.2) Cold resistance test: It was measured according to KS C 3004 Rubber and Plastic Insulated Wire Test Method 25.

3) 난연시험 : KS C 3004 고무ㆍ플라스틱 절연전선 시험방법의 29에 따라 측정하였다.3) Flame retardant test: Measured according to KS C 3004 Rubber and Plastic Insulated Wire Test Method 29.

4) 열 안정성 시험 : KS M 3156 연질 염화비닐수지 콤파운드의 열 안정성 시험에 따라 측정하였다.
4) Thermal Stability Test: Measured according to the thermal stability test of KS M 3156 soft vinyl chloride resin compound.

2-2 측정결과 및 평가2-2 Measurement Results and Evaluation

상기 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2를 측정한 결과는 아래의 [표 1]에 나타내었다.The results of measuring Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.


구 분
division
실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 1212 상온
측정Room temperature
Measure 인장강도(kg/mm2)Tensile Strength (kg / mm 2 ) 2.122.12 2.102.10 1.031.03 0.900.90 신장율(%)Elongation (%) 250250 230230 150150 9595 내 한(-)My one (-) 합격pass 합격pass 불합격fail 불합격fail 난 연(-)Flame Retardant(-) 합격pass 합격pass 불합격fail 불합격fail 열 안정성(180℃)(hr)Thermal Stability (180 ° C) (hr) 4.54.5 4.64.6 1.01.0 5.15.1

상기 [표 1]에 나타난 바와 같이 실시예 1 및 2의 경우에는 비교예 1, 2에 비해 조성물의 혼합비를 기준조건 내로 혼합함에 따라 인장강도 및 신장율이 높은 것으로 나타났다. 그리고 내한성 및 난연성의 경우 실시예 1, 2는 시편이 파괴되지 않고, 연소가 계속되지 않은데 비해 비교예 1, 2의 경우에는 시편이 파괴되고, 불꽃을 제거한 후에도 연소가 어느 정도 계속되는 것으로 나타났다. 또한 열 안정성의 경우 실시예 1 및 2는 기준조건 내로 카본블랙을 첨가함에 따라 열 안정성이 우수한 것으로 나타난데 비해 비교예 1의 경우 카본블랙의 함량 부족으로 열 안정성이 매우 나쁜 것으로 나타났고, 비교예 2의 경우에는 카본블랙을 과다 첨가함에 따라 열 안정성은 매우 높게 나타났으나 이에 반해 인장강도 및 신장율이 매우 나쁜 것으로 평가되었다.
As shown in Table 1, Examples 1 and 2 were found to have a higher tensile strength and elongation rate as compared to Comparative Examples 1 and 2 by mixing the mixing ratio of the composition within the standard conditions. In the case of cold resistance and flame retardancy, Examples 1 and 2 were not destroyed and the combustion was not continued, whereas in Comparative Examples 1 and 2, the specimen was destroyed and combustion continued to some extent even after the flame was removed. In addition, in the case of thermal stability, Examples 1 and 2 were found to have excellent thermal stability as carbon black was added within the standard conditions, while Comparative Example 1 was found to have a very poor thermal stability due to lack of carbon black content. In case of 2, the thermal stability was very high due to the excessive addition of carbon black, whereas the tensile strength and the elongation rate were very poor.

따라서, 상기 비교에 1 및 2의 경우 실시예 1 및 2에 비해 폴리염화비닐 수지에 첨가되는 혼합물이 본 발명의 기준치를 벗어남으로 인해 절연용 피복제로 장기간 사용하기에 신뢰성 확보에 문제점이 있는 것으로 평가되었다.Therefore, in the above comparisons 1 and 2, compared with Examples 1 and 2, the mixture added to the polyvinyl chloride resin is out of the standard value of the present invention, and thus it is evaluated that there is a problem in securing reliability for long-term use as an insulation coating agent. It became.


Claims (8)

폴리염화비닐 수지 조성물에 있어서,
상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 가소제 40~60 중량부, 바륨-아연 복합제 5~10 중량부, 탄산칼슘 5~10 중량부, 카본블랙 1~5 중량부로 이루어지되,
상기 카본블랙은 평균 입경이 10~20nm 이내 20~30 중량%, 20~40nm 이내 50~60 중량%, 40~50nm 이내 20~30 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절연용 피복재 조성물.
In the polyvinyl chloride resin composition,
The composition is composed of 40 to 60 parts by weight of plasticizer, 5 to 10 parts by weight of barium-zinc composite, 5 to 10 parts by weight of calcium carbonate, and 1 to 5 parts by weight of carbon black, based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin,
The carbon black has an average particle diameter of 20 to 30% by weight within 10 to 20nm, 50 to 60% by weight within 20 to 40nm, 20 to 30% by weight within 40 to 50nm.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 가소제는 트리에틸헥실트리멜리테이트(Triethyl hexyl Trimellitate), 트리이소논닐트리멜리테이트(Triisononyl Trimellitate) 및 트리이소데실트리멜리테이트(Triisodecyl Trimellitate) 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 절연용 피복재 조성물.
The method of claim 1,
The plasticizer may be used by mixing one or more of triethylhexyl trimellitate, triisononyl trimellitate, and triisodecyl trimellitate. Insulation coating material composition.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 탄산칼슘은 경질탄산칼슘 10~30 중량%, 중질탄산칼슘 70~90 중량%인 것을 특징으로 하는 절연용 피복재 조성물.
The method of claim 1,
The calcium carbonate is an insulating coating material composition, characterized in that 10 to 30% by weight of light calcium carbonate, 70 to 90% by weight of heavy calcium carbonate.
제 1항 또는 제 3항 중에서 선택되는 조성물에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 절연용 피복재.

The insulating coating material manufactured by the composition chosen from Claims 1 or 3.

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