KR102695833B1 - Semi-incombustible resin composition and semi-incombustible molded article comprising same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 준불연 수지 조성물은 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 무기계 난연제를 포함하는 비할로겐 난연제와 폴리올계 난연 보조제를 포함하고, 더 나아가 무기계 난연제 및 그라파이트계 난연제를 포함하여, 종래의 비할로겐계 난연제를 포함한 수지보다 현저한 난연성 또는 준불연성을 구현할 수 있을 뿐 아니라, 폴리에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 및 폴리에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체를 포함한 매트릭스 수지를 포함하여, 상기 난연제가 다량으로 포함하여도, 포함된 난연제가 우수한 분산성을 구현할 수 있어, 물성 저하 및 가공성 하락을 방지할 수 있다.The semi-fireproof resin composition of the present invention comprises a non-halogen flame retardant including a phosphorus flame retardant, a melamine flame retardant, an inorganic flame retardant, and a polyol flame retardant auxiliary agent, and further comprises an inorganic flame retardant and a graphite flame retardant, so that not only can it implement remarkable flame retardancy or semi-fireproofness compared to a resin including a conventional non-halogen flame retardant, but also can implement excellent dispersibility of the flame retardant included in the conventional resin by including a matrix resin including a polyethylene-vinylacetate copolymer and a polyethylene-propylene-diene copolymer even when the flame retardant is included in a large amount, thereby preventing deterioration of physical properties and processability.
Description
본 발명은 준불연 수준의 고난연 성능을 구현하는 준불연 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 준불연 성형품을 제공하는 것이다.The present invention provides a semi-fireproof resin composition that implements high flame retardancy performance at a semi-fireproof level and a semi-fireproof molded product manufactured including the same.
현재 전 세계는 인류의 생존을 위협하고 있는 지구 온난화를 근본적으로 해결하기 위해 이산화탄소를 발생시키는 산업체계에서 이산화탄소를 저감하거나 제로화 시키기 위한 산업체계로의 전환을 진행하고 있다.Currently, the entire world is transitioning from an industrial system that generates carbon dioxide to an industrial system that reduces or eliminates carbon dioxide in order to fundamentally resolve global warming, which threatens the survival of mankind.
이로써, 미국뿐만 아니라, 유럽 및 아시아 등의 선진국을 중심으로 화석연료를 전기에너지로 대체하고 있으며, 그 중 자동차에서 배출되는 이산화탄소 문제를 해결하고자, 전기 자동차 연구 및 시장규모가 증가되고 있고, 더욱 증가될 것으로 전망된다.Accordingly, not only in the United States but also in developed countries such as Europe and Asia, fossil fuels are being replaced with electric energy, and among them, in order to solve the problem of carbon dioxide emissions from automobiles, research and market size for electric vehicles are increasing and are expected to increase further.
하지만, 화석연료를 대체하기 위해서, 이차전지는 고용량 및 고출력이 요구됨으로써, 고용량 및 고출력에 따른 이차전지 열폭주로 인한 화재 및 폭발위험 문제가 발생되며, 종래의 폴리올레핀계 수지로 구성된 자동차 부품 또는 이차전지 부품은 이차전지 열폭주로 인한 화재에 취약하여 사용자에 대한 안정성이 매우 낮은 문제가 있었다.However, in order to replace fossil fuels, secondary batteries require high capacity and high output, which causes problems of fire and explosion due to secondary battery thermal runaway caused by high capacity and high output, and automobile parts or secondary battery parts composed of conventional polyolefin resins are vulnerable to fire due to secondary battery thermal runaway, and thus have very low safety for users.
이로써, 현재 고용량 및 고출력이 요구되는 이차전지가 사용되는 분야는 사용자의 안정성을 확보하기 위해서, 우수한 난연성을 구현하는 고난연성 수지가 요구되고, 종래의 고난연성 수지는 고난연성을 구현하고자 할로겐계 난연제를 포함하는 것이 일반적이었다.Accordingly, in the field where secondary batteries requiring high capacity and high output are currently used, a highly flame retardant resin that implements excellent flame retardancy is required to secure user safety, and conventional highly flame retardant resins have generally included halogen-based flame retardants to implement high flame retardancy.
하지만 할로겐계 난연제를 포함한 고난연성 수지는 난연성이 우수할 수 있으나, 화재시 할로계 난연제가 열분해하여 유독가스가 발생됨으로써, 사용자의 안정성을 확보하지 못하였다.However, although highly flame retardant resins containing halogen-based flame retardants may have excellent flame retardancy, they fail to ensure user safety because the halogen-based flame retardants decompose thermally in the event of a fire and generate toxic gases.
따라서 근래의 난연성 수지는 비할로겐계 난연제를 포함하여, 난연성을 구현하고 있으나, 할로겐계 난연제가 포함된 난연성 수지보다 난연성이 좋지 못하여, 할로겐 난연제를 완벽하게 대체하지는 못하고 할로겐게 난연제와 혼합하여 사용하고 있다.Therefore, recent flame retardant resins include non-halogen flame retardants to implement flame retardancy, but their flame retardancy is inferior to that of flame retardant resins containing halogen flame retardants, and thus they cannot completely replace halogen flame retardants, but are used in combination with halogen flame retardants.
또한 종래의 비할로겐계 난연제가 포함된 난연성 수지는 우수한 난연성을 구현하기 위해 다량의 비할로겐 난연제를 포함하여야 함으로써, 수지와의 혼화성이 매우 좋지 못해, 가공성이 매우 낮아, 다양한 산업분야에 적용이 어려웠다.In addition, conventional flame retardant resins containing non-halogen flame retardants had to contain a large amount of non-halogen flame retardants in order to realize excellent flame retardancy, and thus had very poor miscibility with the resin, resulting in very low processability, making it difficult to apply to various industrial fields.
이를 해결하고자 열가소성 고분자 수지 표면에 난연성 수지 또는 난연제를 코팅하거나, 알루미늄 등의 금속판과 열가소성 고분자 수지가 여러 층으로 구성된 난연성 성형품을 제공하고자 하였으나, 실제 화재 발생 시 고열로 인한여 열가소성 고분자가 발화되어 2 차 화재 및 유독가스가 생성됨으로 인해 2 차 화재를 방지하는 효과를 가질 수 없었다.In order to solve this problem, flame retardant resins or flame retardants were coated on the surface of thermoplastic polymer resins, or flame retardant molded products composed of multiple layers of thermoplastic polymer resins and metal plates such as aluminum were provided. However, in the event of an actual fire, the thermoplastic polymers were ignited due to high heat, generating secondary fires and toxic gases, and thus were unable to prevent secondary fires.
이로써, 난연성 수지는 할로겐계 난연제를 제외 또는 최소화하는 새로운 비할로겐계 난연제를 포함하여, 유독가스로 인한 안정성을 확보할 뿐 아니라, 비할로겐계 난연제를 포함하여도 현저한 난연성 및 가공성을 구현 가능한 새로운 기술개발이 필요하다.Accordingly, flame retardant resins require the development of new technologies that not only ensure stability against toxic gases, including new non-halogenated flame retardants that exclude or minimize halogenated flame retardants, but also enable outstanding flame retardancy and processability even when including non-halogenated flame retardants.
일 구현예로는 종래의 할로겐계 난연제를 포함한 난연 조성물의 연소에 의한 유도가스 발생 문제를 해결하고자, 혼합된 비할로겐계 난연제를 포함한 준불연 수지 조성물을 제공하고자 하는 것이다.As an example of implementation, the present invention aims to provide a semi-fireproof resin composition including a mixed non-halogen flame retardant to solve the problem of induced gas generation due to combustion of a flame retardant composition including a conventional halogen flame retardant.
일 구현예로는 종래의 비할로겐계 난연제를 포함한 난연성 수지가 할로겐계 난연제를 포함한 난연성 수지보다 낮은 난연성 문제를 해결하고자, 비할로겐계 난연제만 포함하여도 현저한 난연성 또는 난연성을 뛰어넘는 준불연성이 구현 가능한 준불연 수지 조성물을 제공하고자 하는 것이다.As an example of implementation, the present invention aims to provide a semi-fireproof resin composition that can realize remarkable flame retardancy or semi-fire retardancy that surpasses flame retardancy even by only including a non-halogen flame retardant, in order to solve the problem of lower flame retardancy of a flame retardant resin including a conventional non-halogen flame retardant than a flame retardant resin including a halogen flame retardant.
일 구현에 따른 준불연 수지 조성물은 다량의 비할로겐계 난연제를 포함하여도 수지와 비할로겐계 난연제가 현저한 혼화성을 구현할 수 있음으로써, 현저한 기계적 물성 및 가공성을 구현하여 다양한 산업분야에 적용 가능한 준불연 성형품으로 제조할 수 있다.A semi-fireproof resin composition according to the present invention can realize remarkable miscibility between the resin and the non-halogen flame retardant even when including a large amount of non-halogen flame retardant, thereby realizing remarkable mechanical properties and processability, and can be manufactured into a semi-fireproof molded product applicable to various industrial fields.
일 구현에 따른, 준불연 성형품은 이차전지 커버 등으로 화재 위험이 높은 분야에 적용하여, 2 차 화재에 대한 현저한 안정성을 구현할 수 있다.According to the implementation of the work, the semi-combustible molded product can be applied to areas with a high risk of fire, such as secondary battery covers, and can realize remarkable safety against secondary fires.
본 발명의 준분열 수지 조성물은 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체와 폴리에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체를 포함하는 매트릭스 수지, 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 안티몬계 난연제, 클레이계 난연제 또는 이들의 혼합물인 무기계 난연제, 그라파이트계 난연제 및 폴리올계 난연 보조제를 포함한다. The semi-fissile resin composition of the present invention comprises a matrix resin including an ethylene-vinylacetate copolymer and a polyethylene-propylene-diene copolymer, an inorganic flame retardant which is a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, an antimony-based flame retardant, a clay-based flame retardant or a mixture thereof, a graphite-based flame retardant and a polyol-based flame retardant auxiliary agent.
일 구현예로서, 상기 매트릭스 수지는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 50 내지 90 중량%와 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 10 내지 50 중량%를 포함하는 것일 수 있다. As an embodiment, the matrix resin may include 50 to 90 wt% of an ethylene-vinylacetate copolymer and 10 to 50 wt% of an ethylene-propylene-diene copolymer.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 인계 난연제 200 내지 400 중량부를 포함하는 것일 수 있다. As an example, the semi-fire retardant resin composition may contain 200 to 400 parts by weight of a phosphorus flame retardant per 100 parts by weight of the matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 멜라민계 난연제 50 내지 150 중량부를 포함하는 것일 수 있다. As an example, the semi-fire retardant resin composition may contain 50 to 150 parts by weight of a melamine-based flame retardant per 100 parts by weight of the matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 무기계 난연제가 5 내지 60 중량부를 포함하는 것일 수 있다. As an example, the semi-combustible resin composition may contain 5 to 60 parts by weight of an inorganic flame retardant per 100 parts by weight of the matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 폴리올계 난연보조제 10 내지 70 중량부를 포함하는 것일 수 있다. As an example, the semi-fire retardant resin composition may contain 10 to 70 parts by weight of a polyol-based flame retardant auxiliary agent per 100 parts by weight of the matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 유리섬유 촙 30 내지 150 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다. As an embodiment, the semi-combustible resin composition may further include 30 to 150 parts by weight of glass fiber chops per 100 parts by weight of the matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 반응성 난연단량체 1 내지 20 중량부를 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.As an embodiment, the semi-fireproof resin composition comprises 1 to 20 parts by weight of a reactive flame retardant monomer per 100 parts by weight of a matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 그라파이트계 난연제 5 내지 100 중량부를 포함하는 것일 수 있다. As an example, the semi-fire retardant resin composition may contain 5 to 100 parts by weight of a graphite-based flame retardant per 100 parts by weight of the matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 금속 수산화물 10 내지 150 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.As an embodiment, the semi-combustible resin composition may further include 10 to 150 parts by weight of metal hydroxide per 100 parts by weight of the matrix resin.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 ISO 5660-1로 측정한 10 분 동안 총 방출열량이 50 MJ/㎡ 이하일 수 있다, As an embodiment, the semi-combustible resin composition may have a total heat release of 50 MJ/㎡ or less for 10 minutes as measured by ISO 5660-1.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 ISO 5660-1로 측정한 최대 열방출율이 200 ㎾/㎡를 초과하는 시간이 10 초 미만일 수 있다. In one embodiment, the semi-fire-retardant resin composition may have a time period of less than 10 seconds during which the maximum heat release rate measured by ISO 5660-1 exceeds 200 kW/m2.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 ISO 5660-1로 측정한 차르 형성률이 70 % 이상일 수 있다.As an embodiment, the semi-combustible resin composition may have a char formation rate of 70% or greater as measured by ISO 5660-1.
본 발명은 상기 준불연 수지 조성물을 포함하여 제조된 준불연 성형품을 제공한다. The present invention provides a semi-fireproof molded product manufactured by including the above-mentioned semi-fireproof resin composition.
일 구현예로서, 상기 준불연 성형품은 방화 구조물, 항공 부품, 배터리 모듈 커버 또는 자동차 부품일 수 있다, As an example embodiment, the semi-combustible molded product may be a fire-retardant structure, an aircraft component, a battery module cover, or an automobile component.
본 발명의 화재 안정성 배터리 모듈은 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈 상에 상기 준불연 성형품 및 상기 준불연 성형품 상에 배터리 모듈커버를 포함한다. The fire-stability battery module of the present invention includes a battery module, a semi-fireproof molded product on the battery module, and a battery module cover on the semi-fireproof molded product.
일 구현예로서, 상기 화재안정성 배터리 모듈은 전기자동차 이차전지에 포함된 것일 수 있다. As an example, the fire-resistant battery module may be included in an electric vehicle secondary battery.
일 구현예에 따른 준불연 수지 조성물은 인계 난연제, 멜라민계 난연제 및 무기계 난연제를 포함하여, 종래의 비할로겐계 난연제를 포함한 난연성 수지보다 현저한 차르 형성율, 우수한 차르의 강도, 연소 후 용융 또는 크랙 발생율이 적어 현저한 난연성을 구현할 수 있다.A semi-flame retardant resin composition according to one embodiment of the present invention comprises a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, and an inorganic flame retardant, and can realize remarkable flame retardancy by having a remarkable char formation rate, excellent char strength, and a low melting or crack occurrence rate after combustion, compared to a flame retardant resin comprising a conventional non-halogen flame retardant.
일 구현예에 따른 준불연 수지 조성물은 폴리에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA) 및 폴리에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM)를 포함하는 매트릭스 수지를 포함하여, 다량의 비할로겐계 난연제를 포함하여도, 우수한 혼화성을 구현하여 가공성 및 기계적 물성을 구현할 수 있다.A semi-fireproof resin composition according to one embodiment of the present invention can realize excellent miscibility and processability and mechanical properties by including a matrix resin including a polyethylene-vinylacetate copolymer (EVA) and a polyethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), even when including a large amount of a non-halogen flame retardant.
일 구현예에 따른 준불연 수지 조성물은 유리섬유 촙을 더 포함하여, 보다 현저한 차르의 강도를 구현할 수 있어, 2 차 화재에 대한 안정성이 종래의 난연성 수지보다 현저할 수 있다.A semi-fireproof resin composition according to one embodiment may further include glass fiber chops to realize more remarkable char strength, so that stability against secondary fire may be more remarkable than that of conventional flame retardant resins.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 콘칼로미터 시험에서 총 방출열량이 10 분간 50 MJ/㎡ 이하, 최대열방출율이 200kW/m2을 초과하는 시간이 10초 미만 및 상기 콘칼로미터 시험에서 연소하여도 방화상 유해균열, 구멍 및 용융이 발생되지 않을 수 있음으로써, 종래의 비할로겐계 난연제를 포함한 난연 수지보다 현저한 난연성을 구현할 수 있다.As an exemplary embodiment, the semi-fireproof resin composition may exhibit flame retardancy that is more remarkable than that of a flame retardant resin including a conventional non-halogen flame retardant, as shown in FIG. 1 , in which the total heat release amount is 50 MJ/ m2 or less for 10 minutes in a cone calorimeter test, the time for which the maximum heat release rate exceeds 200 kW/m2 is less than 10 seconds, and the flame retardancy may not cause harmful cracks, holes, or melting when burned in the cone calorimeter test.
일 구현예에 따른 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지와 난연제가 우수한 혼화성을 가져, 현저한 기계적 강도 및 가공성을 구현할 수 있어 방화 구조물, 항공 부품, 자동차 부품 및 특히 이차전지 커버 등 다양한 분야에 적용 가능한 준불연 성형품을 제공할 수 있다.A semi-fireproof resin composition according to one embodiment of the present invention has excellent compatibility between a matrix resin and a flame retardant, and thus can implement remarkable mechanical strength and processability, thereby providing a semi-fireproof molded product applicable to various fields such as fireproof structures, aircraft parts, automobile parts, and especially secondary battery covers.
따라서 본 발명의 준불연 수지 조성물은 인계 난연제, 멜라민계 난연제 및 무기계 난연제를 포함하여, 고열에서 단단한 차르를 형성함으로써, 화재시 유독가스가 발생되지 않을 뿐 아니라, 현저한 난연성 또는 준불연성을 구현할 수 있어, 항공, 선박, 건축, 자동차 또는 원자력 등의 현저한 화재 안정성을 요구하는 분야에 유용하게 사용할 수 있다. Therefore, the semi-fireproof resin composition of the present invention forms a hard char at high temperature by including a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, and an inorganic flame retardant, so that not only does not generate toxic gases in the event of a fire, but also realizes remarkable flame retardancy or semi-fire retardancy, and thus can be usefully used in fields requiring remarkable fire stability such as aviation, ships, construction, automobiles, or nuclear power.
이하, 본 발명에 따른 준불연 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 준불연 성형품에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the semi-combustible resin composition according to the present invention and the semi-combustible molded article manufactured by including the same will be described in detail. In this case, if there is no other definition for the technical and scientific terms used, they have the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and in the following description, the description of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.As used herein, the singular form may be intended to include the plural form as well, unless the context clearly indicates otherwise.
또한, 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.In addition, the numerical range used in this specification includes the lower limit and the upper limit and all values within that range, the increments logically derived from the shape and width of the defined range, all values defined in the doubly defined range, and all possible combinations of the upper and lower limits of the numerical range defined in different shapes. Unless otherwise specifically defined in the specification of the present invention, values outside the numerical range that may occur due to experimental error or rounding of values are also included in the defined numerical range.
본 명세서의 용어, "포함한다"는 "구비한다", "함유한다", "가진다" 또는 "특징으로 한다" 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.The term "comprises," as used herein, is an open-ended description having the same meaning as "comprises," "contains," "has," or "characterized by," and does not exclude additional elements, materials, or processes not listed herein.
종래의 할로겐계 난연제를 포함하는 난연성 수지의 유독가스 문제를 해결하고자, 비할로겐계 난연제를 포함하여 상기의 문제를 해결하고자 하였다.In order to solve the problem of toxic gases in flame retardant resins containing conventional halogen-based flame retardants, a non-halogen-based flame retardant was included to solve the above problem.
하지만 종래의 비할로겐계 난연제를 포함한 난연성 수지는 할로곈게 난연제를 포함한 난연성 수지보다 낮은 난연성을 가져, 다량의 비할로겐계 난연제를 포함하거나, 할로겐계 난연제와 혼합하여 사용할 수 밖에 없었다. However, conventional flame retardant resins containing non-halogen flame retardants have lower flame retardancy than flame retardant resins containing halogen flame retardants, and thus, they had to contain a large amount of non-halogen flame retardants or be used in combination with halogen flame retardants.
또한 종래의 비할로겐계 난연제를 포함한 난연성 수지는 수지와 비할로겐계 난연제가 서로 혼화성이 좋지 못하고, 가공성이 좋지 않아 다양한 분야에 적용하기 매우 어려웠다.In addition, conventional flame retardant resins containing non-halogen flame retardants have been very difficult to apply to various fields due to poor compatibility between the resin and the non-halogen flame retardant and poor processability.
상기 비할로겐계 난연제를 포함하는 난연성 수지의 낮은 가공성 문제를 해결하고자, 종래에는 열가소성 고분자 성형품의 표면에 난연성 수지 또는 난연제를 코팅한 난연성 고분자를 제공하였으나, 코팅 내부의 열가소성 수지가 고열환경에서 연소되어 여전히 2 차 화재에 대한 안정성을 구현하지 못하였다.In order to solve the problem of low processability of flame retardant resins containing the above-mentioned non-halogen flame retardants, flame retardant polymers coated with flame retardant resins or flame retardants on the surface of thermoplastic polymer molded products have been provided in the past, but the thermoplastic resin inside the coating combusts in a high-temperature environment, and thus stability against secondary fire has not yet been achieved.
이로써, 상기 종래의 난연성 수지 문제를 해결하고자, 연구를 심화한 결과, 본 발명자들은 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 무기계 난연제 및 폴리올계 난연보조제를 포함한 준불연 수지 조성물이 종래의 할로겐을 포함한 난연성 수지보다 현저한 난연성을 구현할 수 있고, 놀랍게도 폴리렌-비닐아세테이트 공중합체와 폴리-에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체를 포함한 매트릭스 수지가 상기 난연제를 다량으로 포함하여도, 종래의 비할로겐계 난연제를 포함한 난연성 수지보다 현저한 가공성을 구현하는 것을 반결하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, as a result of in-depth research to solve the above-mentioned conventional flame retardant resin problem, the inventors of the present invention have concluded that a semi-fire-retardant resin composition including a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, an inorganic flame retardant, and a polyol-based flame retardant auxiliary agent can implement remarkable flame retardancy than a conventional halogen-containing flame retardant resin, and surprisingly, a matrix resin including a polyene-vinylacetate copolymer and a poly-ethylene-propylene-diene copolymer implements remarkable processability than a conventional flame retardant resin including a non-halogen flame retardant even when the flame retardant is contained in a large amount, thereby completing the present invention.
이하 본 발명의 준불연 수지 조성물에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the semi-fireproof resin composition of the present invention will be described in detail.
본 발명은 폴리에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA)와 폴리에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM)을 포함하는 매트릭스 수지, 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 무기계 난연제, 그라파이트계 난연제 및 폴리올계 난연보조제를 포함하는 준불연 수지 조성물을 제공한다.The present invention provides a semi-fireproof resin composition comprising a matrix resin including a polyethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and a polyethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, an inorganic flame retardant, a graphite-based flame retardant, and a polyol-based flame retardant auxiliary agent.
일 구현예로서, 상기 매트릭스 수지는 EVA 50 내지 90 중량%, EPDM 10 내지 50 중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 좋게는 EVA 70 내지 90 중량%와 EPDM 10 내지 30 중량%를 포함하는 것일 수 있다.As an embodiment, the matrix resin may comprise 50 to 90 wt% EVA and 10 to 50 wt% EPDM, and preferably 70 to 90 wt% EVA and 10 to 30 wt% EPDM.
상기 범위의 중량%로 EVA 및 EPDM을 포함하는 매트릭스 수지는 다량의 난연제를 포함하여도, 난연제와 우수한 혼화성을 구현할 수 있음으로써, 이를 포함한 준불연 수지 조성물은 다량의 난연제를 포함하여 물성 및 가공성이 저하를 방지할 수 있으며, 연소 시 발생되는 차르가 유해한 크랙이 발생되지 않아 더욱 현저한 난연성을 구현할 수 있다.The matrix resin containing EVA and EPDM in the weight % of the above range can realize excellent miscibility with the flame retardant even if it contains a large amount of flame retardant, so that the semi-fireproof resin composition containing it can prevent deterioration of physical properties and processability due to the inclusion of a large amount of flame retardant, and can realize more remarkable flame retardancy because the char generated during combustion does not generate harmful cracks.
상기 EVA는 중량평균분자량이 40,000 내지 300,000 g/mol일 수 있으나, 준불연 수지 조성물의 물성을 저해하는 것이 아니라면 이를 제한하는 것은 아니다.The above EVA may have a weight average molecular weight of 40,000 to 300,000 g/mol, but is not limited thereto as long as it does not impair the properties of the semi-fireproof resin composition.
상기 EPDM은 디엔 공단량체가 4 내지 8 mol%를 포함하여 중합된 것일 수 있으며, 상기 디엔 공단량체의 일예로서, 에틸리덴 노르보르넨, 디시클로펜타디엔 및 비닐노르보르넨 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 가교가 가능한 탄소 이중결합을 포함하는 것 이라면 이를 제한하는 것은 아니다.The above EPDM may be polymerized including 4 to 8 mol% of a diene comonomer, and examples of the diene comonomer may include one or more selected from ethylidene norbornene, dicyclopentadiene, and vinylnorbornene, but is not limited thereto as long as it includes a carbon double bond capable of crosslinking.
또 다른 일 구현예로서, 상기 매트릭스 수지는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라프루오로에틸렌(PTFE), 폴리불화비닐(PVF), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리비닐클로라이드(PVC) 및 폴리스티렌(PS) 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 폴리올레핀계 중합체를 더 포함하여, 기계적 물성, 광학적 물성 및 열적 물성을 보완 가능할 수 있으나, 이를 제한하는 것은 아니다.As another embodiment, the matrix resin may further include one or more polyolefin polymers selected from low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl fluoride (PVF), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl chloride (PVC), and polystyrene (PS), but is not limited thereto, to supplement mechanical properties, optical properties, and thermal properties.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 인계 난연제 200 내지 400 중량부를 포함하는 것일 수 있으며, 좋게는 250 내지 350 중량부를 포함하는 것일 수 있다.As an example, the semi-combustible resin composition may contain 200 to 400 parts by weight of the phosphorus flame retardant, and preferably 250 to 350 parts by weight, per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 인계 난연제는 일예로서, 트리페닐포스페이트(triphenyl phosphate), 트리알킬페닐포스페이트(trialkylphenyl phosphate), 트리크레실 포스페이트(tricrecylphosphate), 프로필레이티드트리페닐포스페이트(propylated triphenylphosphate), 부틸레이티드트리페닐포스페이트(butylated triphenyl phosphate), 트리에틸포스페이트(triethylphosphate), 트리부틸포스페이트(tributyl phosphate), 레소시놀디포스페이트(resorcinoldiphosphate), 비스페놀디포스페이트(bisphenoldiphosphate), 디메틸메틸포스포네이트(dimethyl methyl phosphonate), 폴리포스페이트에스터(polyphosphate ester), 올리고머릭오가노포스페이트(oligomeric organophosphate), 에틸피로카데콜포스페이트, 디피로카데콜바이포스페이트 및 폴리에틸에틸렌옥시포스페이트(polyethylene ethyleneoxy phosphate) 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 좋게는 암모늄디하이드로겐 포스페이트(Ammonium dihydrogen phosphate), 암모늄 폴리포스페이트(Ammonium Polyphosphate) 및 이들의 혼합물일 수 있으며, 보다 좋게는 암모늄 폴리포스페이트 단독으로 사용하는 것일 수 있다.The above-mentioned phosphorus flame retardant may be, for example, one or more selected from triphenyl phosphate, trialkylphenyl phosphate, tricrecylphosphate, propylated triphenyl phosphate, butylated triphenyl phosphate, triethylphosphate, tributyl phosphate, resorcinoldiphosphate, bisphenoldiphosphate, dimethyl methyl phosphonate, polyphosphate ester, oligomeric organophosphate, ethyl pyrocadecol phosphate, dipyrocadecol biphosphate, and polyethylene ethyleneoxy phosphate, and preferably ammonium dihydrogen. It may be ammonium dihydrogen phosphate, ammonium polyphosphate, or a mixture thereof, or preferably ammonium polyphosphate alone.
상기 인계 난연제는 할로겐을 포함하지 않는 난연제로써, 이를 포함하는 준불연 수지 조성물은 우수한 난연성을 구현할 뿐 아니라, 화재시 유해가스가 발생되지 않을 수 있고, 차르(char) 형성이 우수하여 2 차 화재를 방지할 수 있다.The above-mentioned flame retardant is a flame retardant that does not contain halogen, and a semi-fireproof resin composition containing the same not only implements excellent flame retardancy, but also may not generate harmful gases in the event of a fire and may prevent secondary fires due to excellent char formation.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 멜라민계 난연제 50 내지 150 중량부를 포함하는 것일 수 있으며, 좋게는 70 내지 120 중량부를 포함하는 것일 있다.As an example, the semi-fire retardant resin composition may contain 50 to 150 parts by weight of the melamine-based flame retardant, and preferably 70 to 120 parts by weight, per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 멜라민계 난연제는 일예로서, 멜라민(melamine), 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate) 및 트리페닐 이소시아누레이트 등인 트리아진 구조를 가진 화합물, 멜라민 포스페이트 (melamine phosphate), 멜라민 파이로포스페이트(melamine pyrophosphate) 및 피퍼라진산 폴리포스페이트(piperazine acid polyphosphate) 등을 포함하는 인-질소 함유한 화합물일 수 있으며, 좋게는 상기 인계 화합물과 혼합하여 보다 현저한 난연성 및 차르 형성율을 구현할 수 있는 트리아진 구조를 가진 멜레민 시아누레이트를 사용하는 것이 좋을 수 있으나 이를 제한하는 것은 아니다.The above melamine-based flame retardant may be, for example, a compound having a triazine structure, such as melamine, melamine cyanurate, and triphenyl isocyanurate; a phosphorus-nitrogen-containing compound, such as melamine phosphate, melamine pyrophosphate, and piperazine acid polyphosphate; and it may be preferable to use melamine cyanurate having a triazine structure, which can be mixed with the phosphorus-based compound to realize more remarkable flame retardancy and char formation rate, but this is not limited thereto.
상기 범위의 멜라민계 난연제를 포함하는 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지와 멜라민계 난연제가 보다 우수한 혼화성을 구현할 수 있고, 기계적 특성을 저해하지 않고, 우수한 난연성을 구현할 수 있다.A semi-fireproof resin composition containing a melamine-based flame retardant within the above range can realize better compatibility between the matrix resin and the melamine-based flame retardant, and can realize excellent flame retardancy without deteriorating mechanical properties.
일 구현예로서, 상기 무기계 난연제는 안티몬계 난연제, 클레이계 난연제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있으며, 좋게는 안티몬계 난연제 및 클레이계 난연제를 동시에 사용하는 것이 보다 현저한 차르 형성율, 우수한 차르 강도 및 준불연 수지 조성물의 기상되어 있는 프리라디칼 반응을 억제하여 연속적인 연소를 방지할 수 있어 선호될 수 있다.In one embodiment, the inorganic flame retardant may include an antimony-based flame retardant, a clay-based flame retardant, or a mixture thereof, and preferably, the simultaneous use of an antimony-based flame retardant and a clay-based flame retardant may be preferred because it can inhibit a more remarkable char formation rate, excellent char strength, and a gaseous free radical reaction of the semi-fireproof resin composition, thereby preventing continuous combustion.
상기 안티몬계 난연제는 일예로서, 안티몬산 나트륨, 안티몬산 칼륨, 피로안치몬산염, 삼산화 안티몬 및 오산화 안티몬 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 좋게는 상기 준불연 수지 조성물이 연소할 때, 라디칼 반응을 보다 억제할 수 있는 삼산화 안티몬 또는 오산화 안티몬일 수 있으나, 이를 제한하는 것은 아니다.The above antimony-based flame retardant may be, for example, one or more selected from sodium antimonate, potassium antimonate, pyroanthimonic acid salt, antimony trioxide, and antimony pentoxide, and preferably, antimony trioxide or antimony pentoxide, which can more suppress radical reactions when the semi-fireproof resin composition burns, but is not limited thereto.
상기 클레이계 난연제는 규조토, 몬모릴로나이트, 논트로나이트, 베이들라이트, 버미큘라이트, 할로이사이트, 헥토라이트 및 사포나이트 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 규조토를 단독으로 사용할 수 있으나, 이를 제한하는 것은 아니다.The above clay-based flame retardant may be one or more selected from diatomaceous earth, montmorillonite, nontronite, baydlite, vermiculite, halloysite, hectorite, and saponite, and diatomaceous earth may be used alone, but is not limited thereto.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 그라파이트계 난연제 5 내지 100 중량부를 포함하는 것일 수 있다.As an example, the semi-fire retardant resin composition may contain 5 to 100 parts by weight of a graphite-based flame retardant per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 그라파이트계 난연제는 일예로서, 탄소타나노튜브(CNT), 탄소섬유, 팽창흑연 및 풀러렌 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 좋게는 팽창흑연을 사용하는 것이 생산비용 및 난연성이 좋을 수 있으나, 이를 제한하는 것은 아니다.The above graphite-based flame retardant may include one or more selected from, for example, carbon nanotubes (CNTs), carbon fibers, expanded graphite, and fullerene. Preferably, expanded graphite may be used because of its lower production cost and better flame retardancy, but this is not a limitation.
상기 준불연 수지 조성물은 무기계 난연제와 그라파이트계 난연제를 동시에 포함함으로써, 성형가공성이 우수할 수 있을 뿐 아니라, 준불연 성능 및 차열성능을 동시에 구현할 수 있어 바람직할 수 있다.The above semi-fireproof resin composition may be preferable because it can simultaneously realize semi-fireproof performance and heat-insulating performance as well as excellent moldability by simultaneously including an inorganic flame retardant and a graphite-based flame retardant.
일 구현예로서, 준불연 난연수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 폴리올계 난연보조제 10 내지 70 중량부를 포함하는 것일 수 있으며, 좋게는 20 내지 50 중량부를 포함하는 것일 수 있다.As an example, the semi-combustible flame retardant resin composition may contain 10 to 70 parts by weight of a polyol-based flame retardant auxiliary agent, and preferably 20 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 폴리올계 난연 보조제는 다량의 히드록시기를 함유하는 화합물일 수 있으며, 일예로서, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 폴리비닐알코올, 전분, 소르비톨, 만니톨, 탄닌산 및 덱스트린 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함, 좋게는 펜타에리트리톨 및 디펜타에리트릴톨, 보다 좋게는 펜타에리트리톨을 단독으로 사용하는 것이 인계 난연제와 상호작용으로 인하여 우수한 난연성을 구현할 수 있으나, 이를 제한하는 것은 아니다.The above polyol-based flame retardant auxiliary agent may be a compound containing a large amount of hydroxyl groups, and for example, includes one or more selected from pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, polyvinyl alcohol, starch, sorbitol, mannitol, tannic acid, and dextrin, preferably pentaerythritol and dipentaerythritol, and more preferably pentaerythritol alone can realize excellent flame retardancy due to interaction with the phosphorus-based flame retardant, but is not limited thereto.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 EVA 50 내지 90 중량%와 EPDM 10 내지 50 중량%를 포함하는 매트릭스 수지, 인계 난연제, 멜라민계 난연제 및 무기계 난연제를 포함하는 비할로겐 난연제를 포함하고, 폴리올계 난연 보조제를 포함하는 것일 수 있다.As an embodiment, the semi-fire-retardant resin composition may include a matrix resin including 50 to 90 wt% of EVA and 10 to 50 wt% of EPDM, a non-halogen flame retardant including a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, and an inorganic flame retardant, and a polyol-based flame retardant auxiliary agent.
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지가 가진 우수한 난연제와의 혼화성과 난연제를 다량으로 포함하여 발생되는 가공성 및 물성의 하락을 억제할 수 있다.The above semi-fireproof resin composition can suppress the deterioration of processability and physical properties caused by the excellent compatibility with a flame retardant of a matrix resin and the inclusion of a large amount of a flame retardant.
또한 상기 준불연 수지 조성물은 놀랍게도 인계 난연제, 멜라민계 난연제 및 무기계 난연제를 혼합하고, 폴리올계 난연 보조제를 더 포함하고, 이들의 조성을 조절함으로써, 종래의 비할로겐 난연제를 포함하는 난연성 수지보다 현저한 난연성 또는 난연성을 넘은 준불연성을 구현할 수 있는 것에 기술적 의의를 가진다.In addition, the semi-fireproof resin composition surprisingly has technical significance in that it can realize flame retardancy that is remarkable or even semi-fireproof beyond flame retardancy by mixing a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, and an inorganic flame retardant, further including a polyol-based flame retardant auxiliary agent, and controlling the composition thereof, compared to flame retardant resins containing conventional non-halogen flame retardants.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 유리섬유 촙 30 내지 150 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.As an embodiment, the semi-combustible resin composition may further include 30 to 150 parts by weight of glass fiber chops per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 범위의 유리섬유 촙을 더 포함하는 준불연 수지 조성물은 연소 후, 차르가 유해한 크랙이 발생되지 않을 수 있을 뿐 아니라, 차르의 강도가 더욱 단단하게 유지하여, 차르가 연속적인 화재를 지속적으로 막아줄 수 있음으로써, 보다 현저한 2차 화재에 대한 안정성을 구현할 수 있어 선호될 수 있다.A semi-combustible resin composition further comprising glass fiber chops in the above range may be preferred because, after combustion, not only may the char not generate harmful cracks, but also the strength of the char may be maintained more firmly, so that the char can continuously prevent continuous fires, thereby realizing more remarkable stability against secondary fires.
상기 유리섬유 촙은 평균직경이 3 내지 30 ㎛, 길이가 3 내지 15 mm일 수 있으며, 상기 범위의 평균직경의 유리섬유 촙을 포함하는 준불연 수지 조성물이 보다 현저한 혼화성을 구현할 수 있으나, 준불연 수지 조성물의 물성을 저해하는 것이 아니라면 이를 제한하는 것은 아니다.The above glass fiber chops may have an average diameter of 3 to 30 ㎛ and a length of 3 to 15 mm, and a semi-fireproof resin composition including glass fiber chops having an average diameter within the above range may realize more remarkable miscibility, but this is not limited as long as it does not impair the physical properties of the semi-fireproof resin composition.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 반응성 난연 단량체 1 내지 20 중량부를 포함하는 것일 수 있다.As an example, the semi-flame retardant resin composition may contain 1 to 20 parts by weight of a reactive flame retardant monomer per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 범위의 반응성 난연 당량체를 포함한 준불연 수지 조성물은 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 무기계 난연제 및 폴리올계 난연보조제를 매트릭스 수지에 보다 현저하게 분산시키는 동시에, 우수한 난연성을 구현할 수 있어 선호될 수 있다.A semi-fireproof resin composition including a reactive flame retardant equivalent in the above range may be preferred because it can more significantly disperse a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, an inorganic flame retardant, and a polyol-based flame retardant auxiliary agent in a matrix resin, while simultaneously realizing excellent flame retardancy.
상기 반응성 난연 단량체는 일예로서, 인산변성 히드록시에틸메타크릴레이트, 멜라민변성 메타크리레이트 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 좋게는 인산변성 히드록시에틸메타크릴레이트 및 멜라민변성 메타크릴레이트를 1:1 내지 1:2 중량부로 혼합하여 사용하는 것이 보다 우수한 난연성과 분산성을 동시에 구현할 수 있으나, 이를 제한하는 것은 아니다.The above reactive flame retardant monomer may be, for example, phosphoric acid-modified hydroxyethyl methacrylate, melamine-modified methacrylate, or a mixture thereof. Preferably, phosphoric acid-modified hydroxyethyl methacrylate and melamine-modified methacrylate are mixed in a weight ratio of 1:1 to 1:2 to simultaneously realize better flame retardancy and dispersibility, but this is not limited thereto.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 금속 수산화물 10 내지 150 중량부를 더 포함할 수 있으며, 좋게는 30 내지 100 중량부, 더욱 좋게는 50 내지 100 중량부를 포함하는 것일 수 있다. As an embodiment, the semi-combustible resin composition may further include 10 to 150 parts by weight of metal hydroxide, preferably 30 to 100 parts by weight, and more preferably 50 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 범위의 함량으로 금속 수산화물을 포함하는 준불연 수지 조성물은 화재시 보다 우수한 열방출 관련 성능을 구현할 수 있어, 보다 우수한 난연성 또는 준불연성을 구현할 수 있다.A semi-fireproof resin composition containing a metal hydroxide in the above range of contents can realize better heat release performance in case of fire, thereby realizing better flame retardancy or semi-fireproofness.
상기 금속 산화물은 일예로서, 알루미늄 삼수화물, 마그네슘 이수화물 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 보다 좋게는 상기 금속 수산화물의 표면에 유기물이 코팅된 것이 보다 현저한 혼화성을 구현할 수 있으나, 매트릭스 수지와 혼화되어 서로 응집되는 것이 아니라면 이를 제한하는 것은 아니다.The metal oxide may be, for example, aluminum trihydrate, magnesium dihydrate or a mixture thereof, and more preferably, an organic material coated on the surface of the metal hydroxide may realize more remarkable miscibility, but this is not limited as long as it is not mixed with the matrix resin and aggregated with each other.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 상용화제 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.As an embodiment, the semi-combustible resin composition may further include a compatibilizer and an additive.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 상용화제가 1 내지 10 중량부를 포함하는 것일 수 있다.As an example, the semi-combustible resin composition may contain 1 to 10 parts by weight of a compatibilizer per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 범위의 상용화제가 포함된 준불연 수지 조성물은 상기 인계 난연제, 멜라민계 난연제 및 무기계 난연제가 보다 우수한 분산도를 가질 수 있어 선호될 수 있다.A semi-fireproof resin composition containing a commercializing agent in the above range may be preferred because the phosphorus-based flame retardant, melamine-based flame retardant, and inorganic flame retardant may have better dispersion.
상기 상용화제는 폴리올레핀 중합체의 백본(backbone)에 말레산무수물이 그라프트된 화합물(폴리올리핀-g-말레산무수물)일 수 있으며, 일예로 에틸렌비닐알코올-g-말레산무수물, 에틸렌비닐아세테이트-g-말레산무수물, 저밀도폴리에틸렌-g-말레산무수물, 폴리올레핀엘라스토머-g-말레산무수물 및 선형저밀도폴리에틸렌-g-말레산무수물 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 당업자가 인식 가능한 것이라면 이를 제한하는 것은 아니다.The above compatibilizer may be a compound in which maleic anhydride is grafted onto the backbone of a polyolefin polymer (polyolefin-g-maleic anhydride), and examples thereof may include one or more selected from ethylene vinyl alcohol-g-maleic anhydride, ethylene vinyl acetate-g-maleic anhydride, low-density polyethylene-g-maleic anhydride, polyolefin elastomer-g-maleic anhydride, and linear low-density polyethylene-g-maleic anhydride, and the like, without limitation, as long as it is recognizable by a person skilled in the art.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 첨가제가 1 내지 10 중량부를 포함하는 것일 수 있다.As an example, the semi-combustible resin composition may contain 1 to 10 parts by weight of the additive per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 범위의 첨가제가 포함된 준불연 수지 조성물은 높은 온도에서 혼련 또는 가공하여 후술할 준불연 성형품을 제조하는 과정에서, 준불연 수지 조성물에 포함된 매트릭스 수지 및 난연제가 산화되는 것을 방지할 수 있어 선호될 수 있다.A semi-fireproof resin composition containing an additive in the above range may be preferred because it can prevent the matrix resin and flame retardant contained in the semi-fireproof resin composition from being oxidized during the process of manufacturing a semi-fireproof molded product to be described later by mixing or processing at a high temperature.
상기 첨가제는 산화방지제, 열안정제, 활제, 자외선 안정제, 발포제 점도조절제, 가공조제, 증진제 및 안료 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 준불연 수지 조성물의 물성을 저해하는 것이 아니라면 이를 제한하는 것은 아니다.The above additive may include one or more selected from antioxidants, heat stabilizers, lubricants, ultraviolet stabilizers, foaming agents, viscosity modifiers, processing aids, promoters, and pigments, but is not limited thereto as long as it does not impair the physical properties of the semi-fireproof resin composition.
또 다른 일 구현예로서, 상기 첨가제는 준불연 수지 조성물에 포함되지 않고, 후술할 준불연 성형품 제조공정에서 상기 준불연 수지 조성물과 다른 투입구로 첨가될 수 있다.As another embodiment, the additive may not be included in the semi-fireproof resin composition, but may be added through a different inlet from the semi-fireproof resin composition in the semi-fireproof molded product manufacturing process described later.
이하 일 구현예에 따른 준불연 수지 조성물의 물성에 대해 상세히 설명한다.The physical properties of a semi-fireproof resin composition according to the following implementation example are described in detail.
일 구현예에 따른, 준불연 수지 조성물은 EPDM을 포함하는 매트릭스 수지를 포함하며, 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 무기계 난연제 및 폴리올계 난연보조제를 포함하고 이들의 함량을 조절함으로써, 놀랍게도 고 난연성 또는 준불연성의 물성을 구현하는 것에 기술적 의의를 가진다.According to one embodiment, a semi-fireproof resin composition comprises a matrix resin including EPDM, and comprises a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, an inorganic flame retardant, and a polyol-based flame retardant auxiliary agent, and has technical significance in that it surprisingly realizes high flame retardancy or semi-fireproof properties by controlling the contents thereof.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 ISO 5660-1에 의해 측정한 10 분간 총 방출열량이 50 MJ/㎡ 이하일 수 있으며, 좋게는 20 MJ/㎡ 이하, 더욱 좋게는 8 MJ/㎡ 이하일 수 있으며, 또는 구체적인 일예로 하한 5 MJ/㎡ 이상, 좋게는 3 MJ/㎡ 이상일 수 있다.In one embodiment, the semi-combustible resin composition may have a total heat release of 50 MJ/m2 or less over 10 minutes as measured by ISO 5660-1, preferably 20 MJ/m2 or less, more preferably 8 MJ/m2 or less, or in a specific example, a lower limit of 5 MJ/m2 or more, preferably 3 MJ/m2 or more.
상기 범위의 총 방출열량을 구현하는 준불연 수지 조성물은 연속적인 화재를 방지하여, 종래의 난연성 수지보다 낮은 총 방출열량을 구현함으로써, 보다 화재에 대한 안정성을 구현할 수 있다.A semi-fireproof resin composition that implements a total heat release amount in the above range can implement greater fire safety by preventing continuous fire and implementing a lower total heat release amount than conventional flame retardant resins.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 콘칼로리미터 시험(ISO 5660-1)으로 측정한 최대 열방출율이 200 ㎾/㎡를 초과하는 시간이 10 초 미만일 수 있으며, 좋게는 150 ㎾/㎡ 이하, 더욱 좋게는 100 ㎾/㎡ 이하, 하한 90 ㎾/㎡ 이상, 좋게는 50 ㎾/㎡ 이상 및 이들의 수치범위를 만족할 수 있다.As an embodiment, the semi-fire-retardant resin composition may have a time for which the maximum heat release rate measured by a cone calorimeter test (ISO 5660-1) exceeds 200 kW/m2 for less than 10 seconds, preferably 150 kW/m2 or less, more preferably 100 kW/m2 or less, a lower limit of 90 kW/m2 or more, preferably 50 kW/m2 or more, and a numerical range thereof.
상기 범위의 최대 열방출율을 가진 준불연 수지 조성물은 종래의 난연성 수지보다 우수한 발화 지연성과 낮은 열방출 속도를 구현하여, 2 차 화재를 방지하여 화재의 확산을 방지할 수 있어 선호될 수 있다.A semi-fire-retardant resin composition having a maximum heat release rate in the above range may be preferred because it can prevent secondary fires and spread of fire by implementing superior ignition delay properties and low heat release rates compared to conventional flame-retardant resins.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 화재시 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍 및 용융이 발생되지 않을 수 있다.In one embodiment, the semi-combustible resin composition may not form penetrating, fire-retardant, hazardous cracks, holes, or melting during a fire.
즉, 일 구현에 따른, 상기 준불연 수지 조성물은 비할로겐계 난연제을 포함하여도 우수한 가공성을 구현하여 다양한 산업분야에 적용할 수 있을 뿐 아니라, 10 분간 총 방출열량이 8 MJ/㎡ 이하, 최대 열방출율이 200 ㎾/㎡를 초과하는 시간이 10 초 미만 및 화재시 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍 및 용융이 발생되지 않을 수 있어, KS 기준의 준불연 등급을 만족할 수 있다.That is, the semi-fireproof resin composition according to one embodiment of the present invention not only realizes excellent processability even when including a non-halogen flame retardant, so that it can be applied to various industrial fields, but also satisfies the semi-fireproof grade of the KS standard because the total heat release amount for 10 minutes is 8 MJ/㎡ or less, the maximum heat release rate exceeds 200 kW/㎡ for less than 10 seconds, and no cracks, holes, or melting that are harmful to fire penetration may occur in the event of a fire.
일 구현예로서, 상기 준불연 수지 조성물은 콘칼리미터 시험(ISO 5660-1로)으로 측정한 차르 형성률이 70 % 이상, 좋게는 75 % 이상, 더욱 좋게는 80 % 내지 90 %일 수 있다.As an embodiment, the semi-combustible resin composition may have a char formation rate of at least 70%, preferably at least 75%, and more preferably from 80% to 90% as measured by a cone calorimeter test (ISO 5660-1).
상기 범위의 차르 형성율을 가진 준불연 수지 조성물은 연소할 때, 우수하게 차르를 형성할 수 있음으로써, 산소 차단 및 불꽃으로 인한 2차 화재를 방지할 수 있다.A semi-combustible resin composition having a char formation rate within the above range can form char well when burning, thereby preventing secondary fire caused by oxygen blocking and flames.
이하 상기 준불연 수지 조성물을 포함하여 제조된 준불연 성형품을 상세히 설명한다.Below, a semi-fireproof molded product manufactured by including the above semi-fireproof resin composition is described in detail.
일 구현예에 따른 준불연 성형품은 가공성이 우수한 준불연 수지 조성물로부터 제조되는 것으로써, 상기 준불연 수지 조성물이 다량의 난연제를 포함하여도 다양한 가공공정 및 외형으로 가공될 수 있어, 다양한 산업분야에 적용 가능한 것에서 기술적 의의를 갖는다.A semi-fireproof molded product according to one embodiment is manufactured from a semi-fireproof resin composition having excellent processability, and has technical significance in that it can be processed into various processing processes and shapes even when the semi-fireproof resin composition contains a large amount of flame retardant, and thus can be applied to various industrial fields.
본 발명은 준불연 수지 조성물을 포함하여 제조된 준불연 성형품을 제공한다. The present invention provides a semi-fireproof molded product manufactured by including a semi-fireproof resin composition.
상기 준불연 성형품은 준불연 수지 조성물과 첨가제를 포함하여 제조된 것일 수 있으며, 상기 첨가제는 상술한 것과 동일 또는 상이할 수 있다.The above-mentioned semi-combustible molded product may be manufactured by including a semi-combustible resin composition and an additive, and the additive may be the same as or different from that described above.
또 다른 일 구현예로서, 상기 준불연 성형품은 방화문, 조리기구, 전자제품 커버, 가전기기 차열, 배터리 모듈커버 및 방산제품 등의 준불연 또는 난연등급을 요구하는 분야에도 사용가능할 수 있다.As another implementation example, the above semi-fireproof molded product can also be used in fields requiring semi-fireproof or flame retardant grades, such as fire doors, cooking utensils, electronic product covers, home appliance heat insulation, battery module covers, and defense products.
상기 준불연 수지 조성물로 제조된 준불연 성형품은 과량의 비할로겐 난연제를 포함하여도, 우수한 가공성을 구현할 수 있음으로써, 다양한 분야에 적용 가능하게 성형이 가능할 수 있을 뿐 아니라, 준불연 등급을 만족할 수 있어 보다 다양한 분야에 유용하게 사용할 수 있다.A semi-combustible molded product manufactured using the above semi-combustible resin composition can realize excellent processability even when including an excessive amount of non-halogen flame retardant, so that it can be molded for application in various fields, and can also satisfy the semi-combustible grade, so that it can be usefully used in a wider range of fields.
본 발명은 배터리 모듈, 배터리 모듈 상에 상기 준불연 성형품 및 준불연 모듈 상에 배터리 모듈커버를 포함하는 화재 안전성 배터리 모듈을 제공한다.The present invention provides a fire-safe battery module including a battery module, a semi-fireproof molded product on the battery module, and a battery module cover on the semi-fireproof module.
일 구현예로서, 상기 배터리 모듈은 전기자동차 이차전지 배터리 모듈일 수 있다.As an example embodiment, the battery module may be an electric vehicle secondary battery battery module.
상기 배터리 모듈은 현재 고용량 및 고출력이 요구되고 있는 상황에서, 이차전지의 열폭주로 인한 화재 위험성을 방지할 수 있음으로써, 전지자동차 화재가 발생하여도 운전자가 대피 가능한 시간을 확보할 수 있어 선호될 수 있다.The above battery module may be preferred because it can prevent the risk of fire due to thermal runaway of a secondary battery in a situation where high capacity and high output are currently required, thereby securing time for the driver to evacuate even if a battery vehicle fire occurs.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 준불연 수지 조성물 및 이로부터 제조된 준불연 성형품에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. 또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 또한, 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.Hereinafter, the semi-combustible resin composition according to the present invention and the semi-combustible molded article manufactured therefrom will be described in more detail through examples. However, the following examples are only a reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms. In addition, unless otherwise defined, all technical terms and scientific terms have the same meaning as generally understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, the terminology used in the description of the present invention is only for the purpose of effectively describing specific examples, and is not intended to limit the present invention.
[측정방법] [measurement method]
1. 총 방출열량(THR) 및 최대 열방출율(PHRR) 측정 1. Measurement of total heat release (THR) and maximum heat release rate (PHRR)
ISO 5660-1에 의거하여 측정하였으며, 샘플을 콘칼로리미터 시험기(Fire Testing Technology, FFT0402)를 사용하여 샘플을 10 분 동안 780 ℃ 복사열로 가열하였고, 이때 소모되는 산소 질량을 측정하여, 총 방출열량 및 최대 열방출율을 구하였다.The measurement was performed according to ISO 5660-1, and the sample was heated with radiant heat of 780℃ for 10 minutes using a cone calorimeter tester (Fire Testing Technology, FFT0402), and the mass of oxygen consumed was measured to obtain the total heat release and maximum heat release rate.
2. 차르 형성율 측정 2. Measurement of the Tsar formation rate
ISO 5660-1에 의거하여 측정하였으며, 샘플을 전자저울을 사용하여 초기 샘플 무게를 측정하고 기록하였다. 샘플을 상기 총 방출열량 및 최대 열방출율 측정과 동일하게 샘플을 콘칼로리미터 시험기에 연소하고, 연소 시 콘칼로리미터에서 측정된 샘플의 무게 감량 값을 이용하여 차르 형성율을 측정하였다. The measurement was performed according to ISO 5660-1, and the initial sample weight was measured and recorded using an electronic balance. The sample was burned in a cone calorimeter tester in the same manner as the total heat release and maximum heat release rate measurements, and the char formation rate was measured using the weight loss value of the sample measured in the cone calorimeter during combustion.
[식] [ceremony]
차르 형성율(%) = (초기 샘플 무게-샘플의 무게 감량값(g)/초기 샘플 무게(g))× 100 Char formation rate (%) = (Initial sample weight - sample weight loss (g) / Initial sample weight (g)) × 100
3. 유해 균열, 구멍 또는 용융 관찰3. Observe harmful cracks, holes or melting.
상기 차르 형성율 측정방법 후의 샘플을 육안으로 확인하여, 유해 균열, 구멍 또는 용융이 발생 여부를 확인하였다.After the above char formation rate measurement method, the sample was visually inspected to determine whether harmful cracks, holes, or melting occurred.
4. 성형성 측정 4. Formability measurement
하기 실시예 및 비교예에서 제조된 준불연 수지 조성물을 핫플레이스를 사용하여, 샘플을 제조하고, 제조된 샘플의 치수를 측정하였다. 측정된 치수가 오차 ± 0.1 mm 미만 이면 ◎, 치수 오차가 0.5 mm 미만이면 ○, 치수 오차가 0.5 내지 1 ㎜이면 △, 치수 오차가 1 mm 초과하면 X로 표시하였다. The semi-fire-retardant resin compositions manufactured in the following examples and comparative examples were used to manufacture samples using a hot place, and the dimensions of the manufactured samples were measured. If the measured dimensions had an error of less than ±0.1 mm, they were marked as ◎, if the dimensional error was less than 0.5 mm, they were marked as ○, if the dimensional error was 0.5 to 1 mm, they were marked as △, and if the dimensional error was more than 1 mm, they were marked as X.
[실시예 1 내지 5][Examples 1 to 5]
에틸렌-비닐아세테이트(EVA, density: 0.935 g/cm3, 롯데케미칼, VC 590, VA 28 wt%) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM, 금호폴리켐, KEP510)을 하기 표 1에 나타낸 중량%로 혼합된 매트릭스 수지를 용융혼합기에 투입하였다.Ethylene-vinyl acetate (EVA, density: 0.935 g/cm 3 , Lotte Chemical, VC 590, VA 28 wt%) and ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM, Kumho Polychem, KEP510) were mixed in the weight % shown in Table 1 below and introduced into a melt mixer as a matrix resin.
상기 용융 혼합기에 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 폴리암모늄인산염(APP, Exolit® AP 422, average particle size: 17 μm, Clariant), 멜라민시아누레이트(MC, MCA50, average particle size: 5 μm, Hangzhou Mei Wang Chemical), 펜다에리트리톨, 삼산화안티몬, 팽창흑연 및 규조토 를 하기 표 1에 나타낸 중량부로 용융혼합기 첨가하였다.For 100 parts by weight of the matrix resin in the above melt mixer, polyammonium phosphate (APP, Exolit® AP 422, average particle size: 17 μm, Clariant), melamine cyanurate (MC, MCA50, average particle size: 5 μm, Hangzhou Mei Wang Chemical), pentaerythritol, antimony trioxide, expanded graphite, and diatomaceous earth were added to the melt mixer in the weight parts shown in Table 1 below.
또한 상기 용융혼합기에 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 인산변성 히드록시에틸메타크릴레이트(인산변성 HEMA) 20 중량부, 유리섬유촙 100 중량부, 상용화제(EVA-g-MAH(Fusabond C250, Dow) 5 중량부, 첨가제(Irganox 1010, BASF) 5 중량부 및 표면 코팅된 알루미나 삼산화물(ATH) 50 중량부를 첨가하여 170 ℃에서 용융하여 충분히 배합하고, 혼련하여 준불연 수지 조성물을 제조하였다.In addition, for 100 parts by weight of the matrix resin in the melt mixer, 20 parts by weight of phosphate-modified hydroxyethyl methacrylate (phosphate-modified HEMA), 100 parts by weight of glass fiber chops, 5 parts by weight of a compatibilizer (EVA-g-MAH (Fusabond C250, Dow), 5 parts by weight of an additive (Irganox 1010, BASF), and 50 parts by weight of surface-coated alumina trioxide (ATH) were added, melted at 170°C, sufficiently mixed, and kneaded to produce a semi-fireproof resin composition.
이후, 제조된 준불연 수지 조성물은 핫프레스(hot press, Qmesys, Korea)를 사용하여 샘플을 제조하였다Afterwards, the manufactured semi-combustible resin composition was used to manufacture samples using a hot press (Qmesys, Korea).
그 후, 제조된 샘플을 상기 측정방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.After that, the manufactured sample was measured using the above measurement method and is shown in Table 2 below.
[실시예 6][Example 6]
상기 실시예 2에서, 인산변성 HEMA를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 준불연 수지 조성물 및 샘플을 제조하였다. In Example 2 above, a semi-fireproof resin composition and sample were prepared in the same manner as above, except that the phosphoric acid-modified HEMA was not added.
그 후, 제조된 샘플을 상기 측정방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.After that, the manufactured sample was measured using the above measurement method and is shown in Table 2 below.
[실시예 7][Example 7]
상기 실시에 2에서, 유리섬유 촙을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 동일하게 준불연 수지 조성물 및 샘플을 제조하였다.In the above Example 2, a semi-fireproof resin composition and sample were prepared in the same manner, except that glass fiber chops were not added.
그 후, 제조된 샘플을 상기 측정방법으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.After that, the manufactured sample was measured using the above measurement method and is shown in Table 1 below.
[실시예 8][Example 8]
상기 실시에 2에서, 표면 코팅된 알루미나 삼산화물(ATH) 50를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 동일하게 준불연 수지 조성물 및 샘플을 제조하였다.In the above Example 2, a semi-fireproof resin composition and sample were prepared in the same manner, except that the surface-coated alumina trioxide (ATH) 50 was not added.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예 2에서, 매트릭스 수지를 EVA으로만 제조된 것을 제외하고는 동일하게 준불연 수지 조성물 및 샘플을 제조하였다. In the above Example 2, a semi-fireproof resin composition and sample were prepared in the same manner as above, except that the matrix resin was prepared only with EVA.
그 후, 제조된 샘플을 상기 측정방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.After that, the manufactured sample was measured using the above measurement method and is shown in Table 2 below.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 실시예 2에서, 매트릭스 수지를 EPDM으로만 제조된 것을 제외하고는 동일하게 준불연 수지 조성물 및 샘플을 제조하였다. In the above Example 2, a semi-fireproof resin composition and sample were prepared in the same manner as above, except that the matrix resin was prepared only with EPDM.
그 후, 제조된 샘플을 상기 측정방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.After that, the manufactured sample was measured using the above measurement method and is shown in Table 2 below.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 실시예 2에서, EVA 90 중량%와 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, density: 0.952 g/cm3, 롯데케미칼, 5305E) 10 중량%를 혼합하여 매트릭스 수지를 제조한 것을 제외하고는 동일하게 준불연 수지 조성물 및 샘플을 제조하였다. In the above Example 2, a semi-fireproof resin composition and sample were prepared in the same manner as in Example 2, except that a matrix resin was prepared by mixing 90 wt% of EVA and 10 wt% of high-density polyethylene (HDPE, density: 0.952 g/cm 3 , Lotte Chemical, 5305E).
그 후, 제조된 샘플을 상기 측정방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.After that, the manufactured sample was measured using the above measurement method and is shown in Table 2 below.
[비교예 4 내지 7][Comparative examples 4 to 7]
상기 실시예 2에서, 포함된 폴리암모튬인산염, 멜라미시아누레이트, 펜타에리트리톨, 삼산화안티몬, 팽창흑연 및 규조토를 하기 표 1의 나타낸 중량부로 첨가하거나, 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 준불연 수지 조성물 및 샘플을 제조하였다.In the above Example 2, a semi-fireproof resin composition and sample were prepared in the same manner as in Example 2 except that the polyammonium phosphate, melamicyanurate, pentaerythritol, antimony trioxide, expanded graphite, and diatomaceous earth were added in the weight parts shown in Table 1 below or were not added.
그 후, 제조된 샘플을 상기 측정방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.After that, the manufactured sample was measured using the above measurement method and is shown in Table 2 below.
(중량%)Matrix resin
(weight%)
(중량부)Flame retardants and flame retardant auxiliaries
(weight)
(중량부)Other additives
(weight)
(MJ/㎡)THR
(MJ/㎡)
(kW/㎡)PHRR
(kW/㎡)
(%)Tsar formation rate
(%)
상기 표 2에서, 실시예 1 내지 5는 APP, MC, PER, 삼산화 안티몬, 팽창흑연 및 규조토의 함량을 다르게 첨가한 준불연 수지 조성물 및 샘플에 대한 측정값이다.In the above Table 2, Examples 1 to 5 are measurement values for semi-fireproof resin compositions and samples with different contents of APP, MC, PER, antimony trioxide, expanded graphite, and diatomaceous earth.
상기 표 2에서, 실시예 5가 가장 우수한 방출열량 및 최대 방출열량을 구현하는 것을 확인할 수 있으나, 포함된 비할로겐계 난연제의 함량이 증가할수록 성형성이 감소하는 것을 확인하였다. In the above Table 2, it can be confirmed that Example 5 achieved the best heat release amount and maximum heat release amount, but it was confirmed that the formability decreased as the content of the non-halogen flame retardant included increased.
이는 과도한 난연제를 포함하는 준불연 수지 조성물은 포함된 난연제가 서로 응집되어, 낮은 가공성을 구현하는 것을 시사한다.This suggests that a semi-fireproof resin composition containing an excessive amount of flame retardant exhibits low processability due to the inclusion of flame retardants that aggregate with each other.
상기 표 2에서, 실시예 6을 보면, 실시예 2보다 난연성이 우수하지 못하고, 실시예 5와 유사한 총 방출열량, 최대 열방출율 및 차르형성율을 구현하였고, 성형성이 X로 측정되었다. In Table 2 above, Example 6 showed lower flame retardancy than Example 2, and achieved similar total heat release, maximum heat release rate, and char formation rate to Example 5, and the formability was measured as X.
이는 인산변성 HEMA를 포함하지 않은 실시예 6의 경우 난연모노머의 희석제 효과를 볼 수 없어 난연제들이 분산도가 떨어지고 차르형성율이 현저히 낮아지는 것을 시사한다.This suggests that in the case of Example 6, which does not include phosphate-modified HEMA, the diluent effect of the flame retardant monomer was not observed, resulting in a low dispersion of the flame retardants and a significantly lower char formation rate.
상기 표 2에서 실시예 7은 유리섬유 촙을 포함하지 않는 준불연 수지 조성물로써, 실시예 2보다 높은 총 방출열량, 높은 최대 열방출율을 가지는 것으로 확인되었으며, 특히 실시예 7은 중간 정도의 단단함을 가진 차르를 형성하여, 실시예 2보다 2 차 화재에 대한 안정성이 떨어질 수 있다.In the above Table 2, Example 7 is a semi-combustible resin composition that does not include glass fiber chops, and was confirmed to have a higher total heat release amount and a higher maximum heat release rate than Example 2. In particular, Example 7 forms a char with an intermediate level of hardness, and thus may have lower stability against secondary fire than Example 2.
상기 표 2에서, 실시예 8은 표면 코팅된 ATH를 포함하지 않은 준불연 수지 조성물로서, 실시예 2 보다 총 방출열량 및 최대 열방출율이 높은 것을 확인하였다. In the above Table 2, Example 8 is a semi-fireproof resin composition that does not include surface-coated ATH, and it was confirmed that the total heat release amount and maximum heat release rate were higher than those of Example 2.
상기 표 2에서 비교예 1 및 비교예 2를 보면 실시예 2보다 낮은 난연성을 구현할 뿐만 아니라, 성형성이 매우 좋지 못한 것을 확인하였다. Looking at Comparative Examples 1 and 2 in Table 2 above, it was confirmed that not only did they have lower flame retardancy than Example 2, but they also had very poor formability.
이는 EVA 및 EPDM을 모두 포함지 않은 준불연 수지 조성물은 포함된 난연제를 우수한 분산성으로 포함되지 못하여, 난연성 및 성형성이 현저히 하락하는 것을 시사한다.This suggests that the semi-fireproof resin composition that does not contain either EVA or EPDM does not contain the included flame retardant with excellent dispersion, resulting in significantly reduced flame retardancy and moldability.
상기 표 2에서 비교예 3을 보면, HDPE를 포함하여도 상기 비교예 1 내지 2와 유사하게 실시예 2보다 난연성 및 가공성이 하락되는 것을 확인하였다. Looking at Comparative Example 3 in Table 2 above, it was confirmed that the flame retardancy and processability were lower than Example 2, similar to Comparative Examples 1 and 2, even when HDPE was included.
상기 비교예 4 내지 7은 APP, MC, PER, 삼산화 안티몬, 팽창흑연 또는 규조토에서 각각 제외한 비할로겐 난연제를 포함하는 준불연 수지 조성물로서, 총방출열량이 50 MJ/㎡을 초과되고, 최대 열방출율이 200 ㎾/㎡ 초과하는 것으로 확인 되었으며, 특히 비교예 2 내지 5 모두 차르 형성율이 60 % 이하인 것을 확인하였다.The above Comparative Examples 4 to 7 are semi-fireproof resin compositions containing a non-halogen flame retardant excluding APP, MC, PER, antimony trioxide, expanded graphite or diatomaceous earth, respectively, and it was confirmed that the total heat release exceeds 50 MJ/㎡ and the maximum heat release rate exceeds 200 kW/㎡. In particular, it was confirmed that the char formation rate of all Comparative Examples 2 to 5 was 60% or less.
즉, 준불연 수지 조성물은 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 무기계 난연제 및 폴리올계 난연 보조제를 모두 포함됨으로써, 현저한 차르 형성율, 낮은 총 방출열량 및 최대 열방출율을 동시에 구현할 수 있음을 시사한다.That is, the semi-fire-retardant resin composition contains a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, an inorganic flame retardant, and a polyol-based flame retardant auxiliary agent, thereby suggesting that it can simultaneously realize a remarkable char formation rate, low total heat release, and maximum heat release rate.
또한 상기 비할로겐계 난연제의 함량을 조절하고, 매트릭스 수지로 EVA 및 EPDM을 포함하여 현저한 성형성을 구현할 수 있어, 본 발명의 준불연 수지 조성물은 준불연성을 구현할 뿐만 아니라, 현저한 성형성을 구현하여, 종래의 비할론겐계 난연제를 포함한 수지 조성물의 낮은 성형성으로 인하여 제한된 사용을 해결할 수 있다. In addition, by controlling the content of the non-halogen flame retardant and including EVA and EPDM as the matrix resin, remarkable moldability can be realized, so that the semi-fireproof resin composition of the present invention not only realizes semi-fireproofness but also realizes remarkable moldability, thereby resolving the limited use due to low moldability of the resin composition including the conventional non-halogen flame retardant.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 비교예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.Although the present invention has been described through specific matters and limited examples and comparative examples, these have been provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above examples, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the idea of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all things that are equivalent or equivalent to the claims described below as well as the same are included in the scope of the idea of the present invention.
Claims (17)
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 인계 난연제 200 내지 400 중량부 및 반응성 난연단량체 1 내지 20 중량부를 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.A semi-fireproof resin composition comprising (A) a matrix resin comprising an ethylene-vinyl acetate copolymer and a polyethylene-propylene-diene copolymer, (B) a phosphorus-based flame retardant, (C) a melamine-based flame retardant, (D) an antimony-based flame retardant, a clay-based flame retardant, or an inorganic flame retardant which is a mixture thereof, (E) a graphite-based flame retardant, and (F) a polyol-based flame retardant auxiliary agent,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition comprising 200 to 400 parts by weight of a phosphorus flame retardant and 1 to 20 parts by weight of a reactive flame retardant monomer per 100 parts by weight of a matrix resin.
상기 매트릭스 수지는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 50 내지 90 중량%와 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 10 내지 50 중량%를 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
A semi-fireproof resin composition wherein the matrix resin comprises 50 to 90 wt% of an ethylene-vinyl acetate copolymer and 10 to 50 wt% of an ethylene-propylene-diene copolymer.
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 멜라민계 난연제 50 내지 150 중량부를 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition containing 50 to 150 parts by weight of a melamine-based flame retardant per 100 parts by weight of a matrix resin.
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 무기계 난연제가 5 내지 60 중량부를 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition containing 5 to 60 parts by weight of an inorganic flame retardant per 100 parts by weight of a matrix resin.
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 폴리올계 난연보조제 10 내지 70 중량부를 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition containing 10 to 70 parts by weight of a polyol-based flame retardant auxiliary agent per 100 parts by weight of a matrix resin.
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 유리섬유 촙 30 내지 150 중량부를 더 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition further comprises 30 to 150 parts by weight of glass fiber chops per 100 parts by weight of the matrix resin.
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 그라파이트계 난연제 5 내지 100 중량부를 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition containing 5 to 100 parts by weight of a graphite-based flame retardant per 100 parts by weight of a matrix resin.
상기 준불연 수지 조성물은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해서, 금속 수산화물 10 내지 150 중량부를 더 포함하는 것인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition further comprises 10 to 150 parts by weight of metal hydroxide per 100 parts by weight of matrix resin.
상기 준불연 수지 조성물은 ISO 5660-1로 측정한 10 분 동안 총 방출열량이 50 MJ/㎡ 이하인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition having a total heat release of 50 MJ/㎡ or less for 10 minutes as measured by ISO 5660-1.
상기 준불연 수지 조성물은 ISO 5660-1로 측정한 최대 열방출율이 200 ㎾/㎡를 초과하는 시간이 10 초 미만인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition in which the time for which the maximum heat release rate measured by ISO 5660-1 exceeds 200 kW/㎡ is less than 10 seconds.
상기 준불연 수지 조성물은 ISO 5660-1로 측정한 차르 형성률이 70 % 이상인 준불연 수지 조성물.In paragraph 1,
The above semi-fireproof resin composition is a semi-fireproof resin composition having a char formation rate of 70% or more as measured by ISO 5660-1.
상기 준불연 성형품은 방화 구조물, 항공 부품, 배터리 모듈 커버 또는 자동차 부품인 준불연 성형품.In Article 14,
The above semi-combustible molded product is a semi-combustible molded product that is a fire-resistant structure, an aircraft part, a battery module cover or an automobile part.
상기 배터리 모듈 상에 제 14 항의 준불연 성형품; 및
상기 준불연 성형품 상에 배터리 모듈커버;를 포함하는 화재안정성 배터리 모듈.battery module;
A semi-combustible molded article of claim 14 on the above battery module; and
A fire-resistant battery module comprising a battery module cover on the above-mentioned semi-combustible molded product.
상기 화재안정성 배터리 모듈은 전기자동차 이차전지에 포함된 것인 화재안정성 배터리 모듈.In Article 16,
The above fire-resistant battery module is a fire-resistant battery module included in an electric vehicle secondary battery.
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