KR20170103154A - Fiber reinforced resin composition having excellent internal tearing strength and low-temperature resistance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인열강도 및 내한성이 우수한 섬유 강화 수지 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 인장강도, 인열강도, 모듈러스 등의 기계적 특성이 향상됨에도 불구하고 이와 상충관계에 있는 내한성, 포설성 등이 유지될 수 있는 섬유 강화 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber reinforced resin composition excellent in tear strength and cold resistance. More specifically, the present invention relates to a fiber-reinforced resin composition capable of maintaining cold resistance, durability, etc., which are in conflict with each other even though mechanical properties such as tensile strength, tear strength and modulus are improved.
가혹한 환경 하에서 사용되는 광산용 케이블, 이동용 케이블 등의 케이블의 시스층이나 자동차용 튜브, 타이어 등을 구성하는 수지 조성물은 인장강도, 인열강도, 모듈러스 등의 우수한 기계적 특성이 매우 우수해야 하고, 또한 이와 상충관계(trade-off)에 있는 높은 내한성, 포설성 등 역시 우수해야 하며, 특히 극지방과 같은 특수 환경에서 사용되는 경우에는 -50℃ 이하의 내한성이 요구된다.The resin composition constituting the sheath layer, the automobile tube, the tire, etc. of the cable such as the cable for mining used in a harsh environment, the moving cable and the like should have excellent mechanical properties such as tensile strength, tear strength and modulus, In addition, high cold tolerance and durability in trade-off should also be excellent. In particular, when used in special environments such as polar regions, cold resistance of less than -50 ° C is required.
상기 용도로 사용되는 종래 수지 조성물은 높은 인장강도, 인열경도, 모듈러스 등의 기계적 특성을 향상시키기 위해 실리카를 추가로 포함하는 반면, 높은 내한성 등을 향상시키기 위해 가소제를 추가로 포함했다. 그러나, 상기 기계적 특성과 상기 내한성은 서로 상충관계에 있기 때문에 실리카, 가소제 등의 적절한 조성비를 설정하는 것이 곤란했다.The conventional resin composition used for the above purpose further contains silica to improve mechanical properties such as high tensile strength, phosphorus hardness, modulus and the like, while additionally includes a plasticizer to improve high cold resistance and the like. However, since the mechanical properties and the cold resistance are in conflict with each other, it is difficult to set appropriate composition ratios of silica, plasticizer and the like.
구체적으로, 상기 기계적 특성을 향상시키기 위해 포함되는 실리카의 함량을 증가시키는 경우 상기 수지 조성물의 유연성, 내한성 등이 현저히 감소할 수 있는 반면, 상기 내한성을 향상시키기 위해 포함되는 가소제의 함량을 증가시키는 경우 상기 수지 조성물의 기계적 특성이 저하되는 경향을 보인다.Specifically, when the content of silica included to improve the mechanical properties is increased, the flexibility and cold resistance of the resin composition can be remarkably reduced. On the other hand, when the content of the plasticizer is increased to improve the cold resistance The mechanical properties of the resin composition tend to be lowered.
또한, 종래 수지 조성물은 이를 구성하는 베이스 수지로서 염소화폴리에틸렌(Chlorinated Polyethylene; CPE), 클로로프렌고무(Chlorprene Rubber; CR), 폴리올레핀엘라스토머(Polyolefin Elastomer; POE) 등을 블렌딩하여 포함함으로써 기계적 특성과 내한성을 동시에 향상시키고자 하나, 상기 수지 조성물의 내열성, 내유성, 상용성, 내마모성 등이 저하되는 한계가 있다.In addition, the conventional resin composition includes a blend of chlorinated polyethylene (CPE), chloroprene rubber (CR), polyolefin elastomer (POE), and the like as a base resin constituting the resin composition, However, there is a limit in that the heat resistance, oil resistance, compatibility, abrasion resistance, etc. of the resin composition deteriorate.
도 1 및 2는 종래 광산용 케이블의 횡단면 및 종단면 구조를 각각 개략적으로 도시한 것이다.Figs. 1 and 2 schematically show a cross section and a longitudinal sectional structure of a conventional cable for mining, respectively.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 종래 광산용 케이블(100)은 도체(11) 및 이를 감싸는 절연체(12)로 이루어진 하나 이상의 코어(10)가 베딩(20)에 의해 감싸지고, 금속편조층(30) 및 시스층(40)이 순차적으로 배치된 구조를 갖는다.As shown in FIGS. 1 and 2, a
여기서, 상기 시스층(40)을 구성하는 수지 조성물의 불충분한 기계적 특성을 보충하기 위해 베딩(20)과 시스층(40) 사이에 배치된 금속편조층(30)은 상기 베딩(20)과 상기 시스층(40) 사이의 접착력을 저하시켜 상기 케이블(100)의 비틀림시 상기 베딩(20)과 상기 시스층(40)을 분리시킬 수 있고, 또한 상기 베딩(20)과 상기 시스층(40)을 각각 압출해야 하기 때문에 상기 케이블(100)의 제조공정을 복잡하게 하고 상기 케이블(100)의 제조단가가 상승시키는 문제가 있다.The
따라서, 인장강도, 인열강도, 모듈러스 등의 기계적 특성이 향상됨에도 불구하고 이와 상충관계에 있는 내한성, 포설성 등이 저하되지 않고 유지될 수 있는 케이블 등의 시스층 또는 베딩용 수지 조성물이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, even if the mechanical properties such as tensile strength, tear strength and modulus are improved, a resin composition for a cushion layer or a bed, such as a cable, which can be maintained without deteriorating cold resistance, .
본 발명은 인장강도, 인열강도, 모듈러스 등의 기계적 특성이 우수한 섬유 강화 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a fiber reinforced resin composition excellent in mechanical properties such as tensile strength, tear strength and modulus.
또한, 본 발명은 상기 기계적 특성과 상충관계에 있는 내한성, 포설성 등이 우수한 섬유 강화 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a fiber-reinforced resin composition excellent in cold resistance, pourable properties and the like, which are in conflict with the above mechanical properties.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,
베이스 수지 및 합성 섬유를 포함하는 섬유 강화 수지 조성물로서, 상기 베이스 수지는 염소화폴리에틸렌(CPE), 클로로프렌고무(CR), 또는 이들의 배합물을 포함하고, 상기 합성 섬유는 길이가 3 mm 이하인 아라미드 섬유를 포함하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.Claims 1. A fiber reinforced resin composition comprising a base resin and a synthetic fiber, wherein the base resin comprises chlorinated polyethylene (CPE), chloroprene rubber (CR), or a combination thereof, wherein the synthetic fibers are aramid fibers The present invention provides a fiber-reinforced resin composition.
여기서, 상기 아라미드 섬유의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.Here, the content of the aramid fiber is 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
또한, 상기 아라미드 섬유의 직경은 10 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.Also, the fiber-reinforced resin composition is characterized in that the diameter of the aramid fiber is 10 to 100 탆.
그리고, 상기 염소화폴리에틸렌(CPE)의 염소(Cl) 함량은 30 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.The chlorinated polyethylene (CPE) has a chlorine (Cl) content of 30 to 40% by weight.
여기서, 상기 염소화폴리에틸렌(CPE)는 121℃에서의 무니점도가 60 내지 120 MU인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.Wherein the chlorinated polyethylene (CPE) has a Mooney viscosity at 121 DEG C of 60 to 120 MU.
또한, 상기 베이스 수지는 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 추가로 포함하고, 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)의 함량은 0 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.The base resin further comprises a polyolefin elastomer (POE), and the content of the polyolefin elastomer (POE) is 0 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. to provide.
그리고, 안정화제, 충전제, 가소제, 가교제, 난연제, 산화방지제 및 가공조제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.The present invention also provides a fiber-reinforced resin composition, which comprises at least one additive selected from the group consisting of stabilizers, fillers, plasticizers, crosslinking agents, flame retardants, antioxidants and processing aids.
여기서, 상기 충전제는 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 실리카 0 내지 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물을 제공한다.Wherein the filler comprises 0 to 50 parts by weight of silica based on 100 parts by weight of the base resin.
한편, 도체 및 상기 도체를 감싸는 절연체를 포함하는 하나 이상의 코어, 상기 코어를 전체적으로 감싸는 베딩, 및 상기 베딩을 감싸는 시스층을 포함하고, 상기 베딩, 상기 시스층 또는 이들 모두는 제1항 또는 제2항의 섬유 강화 수지 조성물로부터 형성되는, 케이블을 제공한다.The bed includes one or more cores including a conductor and an insulator surrounding the conductor, a bed that entirely surrounds the core, and a sheath layer surrounding the bed, wherein the bedding, the sheath, or both, Resistant resin composition. ≪ IMAGE >
본 발명에 따른 섬유 강화 수지 조성물은 특정한 베이스 수지와 첨가제 및 특정한 합성 섬유에 의해 인장강도, 인열강도, 모듈러스 등의 기계적 특성 및 이와 상충관계에 있는 내한성, 포설성 등이 동시에 향상되는 우수한 효과를 나타낸다.The fiber-reinforced resin composition according to the present invention has excellent effect of simultaneously improving the mechanical properties such as tensile strength, tear strength, modulus, etc., and the cold resistance and the durability which are contradictory to each other by a specific base resin, additives and specific synthetic fibers .
도 1은 종래 광산용 케이블의 횡단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 종래 광산용 케이블의 종단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a cross-sectional structure of a conventional mining cable.
2 schematically shows a longitudinal sectional structure of a conventional cable for mining.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명 되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
본 발명은 인장강도, 인열강도, 모듈러스 등의 기계적 특성이 우수한 동시에 이와 상충관계에 있는 내한성, 포설성 등이 우수한 섬유 강화 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber reinforced resin composition which is excellent in mechanical properties such as tensile strength, tear strength and modulus, and which is inferior in cold resistance and durability.
본 발명에 따른 섬유 강화 수지 조성물은 베이스 수지, 아라미드 섬유 및 기타 첨가제를 포함할 수 있다.The fiber-reinforced resin composition according to the present invention may include a base resin, an aramid fiber and other additives.
상기 베이스 수지는 염소화폴리에틸렌(CPE) 및/또는 클로로프렌고무(CR)을 포함하고, 추가로 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 염소화폴리에틸렌(CPE)은 폴리에틸렌(PE)을 염소화함으로써 제조될 수 있다.The base resin comprises chlorinated polyethylene (CPE) and / or chloroprene rubber (CR), and may further comprise a polyolefin elastomer (POE). Here, the chlorinated polyethylene (CPE) can be produced by chlorinating polyethylene (PE).
상기 염소화폴리에틸렌(CPE)은 염소(Cl) 함량이 30 중량% 미만인 경우 폴리에틸렌 자체보다 연하고 고무 상태를 나타내므로, 목적한 기계적 특성을 구현하기 위해 상기 염소(Cl) 함량은 30 중량% 이상, 예를 들어, 30 내지 40 중량%일 수 있다.The chlorinated polyethylene (CPE) has a chlorine (Cl) content of 30 wt% or more, more preferably 30 wt% or more, more preferably 30 wt% or more, For example, 30 to 40% by weight.
또한, 상기 염소화폴리에틸렌(CPE)은 121℃에서의 무니점도가 60 내지 120 MU일 수 있다. 상기 염소화폴리에틸렌(CPE)의 상기 무니점도가 60 미만인 경우 상기 수지 조성물의 기계적 특성이 불충분할 수 있는 반면, 120 초과인 경우 상기 수지 조성물의 유연성, 내한성 등이 크게 저하될 수 있다.The chlorinated polyethylene (CPE) may have a Mooney viscosity of 60 to 120 MU at 121 캜. If the Mooney viscosity of the chlorinated polyethylene (CPE) is less than 60, the mechanical properties of the resin composition may be insufficient. On the other hand, when the Mooney viscosity is more than 120, the flexibility, cold resistance, and the like of the resin composition may be greatly deteriorated.
상기 클로로프렌고무(CR)는 클로로프렌의 단중합체로서, 유리전이온도(Tg)가 약 -50℃이다. 특히, 상기 클로로프렌고무(CR) 주사슬은 대부분이 완전한 트랜스-1,4 구조를 가지기 때문에 구조 규칙성이 높아 신장에 의한 결정화가 가능하여 보강하지 않은 가황물도 천연고무와 같이 높은 인장강도를 나타낸다.The chloroprene rubber (CR) is a homopolymer of chloroprene and has a glass transition temperature (Tg) of about -50 ° C. In particular, since the main chain of the chloroprene rubber (CR) has a complete trans-1,4 structure, it can be crystallized by elongation because of its high structural regularity, so that vulcanized materials that are not reinforced exhibit high tensile strength as natural rubber.
또한, 상기 클로로프렌고무(CR)의 사슬에 포함된 염소(Cl) 원자는 산소나 오존 같은 산화개시제 등에 대한 이중결합의 반응성을 저하시켜 고무에 극성을 부여함으로써 탄화수소에 대한 팽윤저항성을 증가시키는 동시에 내유성, 난연성도 함께 부여한다.The chlorine (Cl) atom contained in the chain of the chloroprene rubber (CR) lowers the reactivity of the double bond to the oxidation initiator such as oxygen and ozone to impart polarity to the rubber, thereby increasing the swelling resistance to hydrocarbon, , And flame retardancy are also given thereto.
그리고, 상기 클로로프렌고무(CR)는 범용고무와 비교해서 내후성, 내열성, 내연소성이 우수하고 금속 같은 극성재료에 대한 접착성이 우수하며, 수증기나 공기 등의 기체 투과성이 매우 낮다.The chloroprene rubber (CR) is superior in weather resistance, heat resistance and flammability as compared with general purpose rubber, has excellent adhesion to a polar material such as metal, and has very low gas permeability such as water vapor and air.
상기 염소화폴리에틸렌(CPE) 및 상기 클로로프렌고무(CR)는 상기 수지 조성물의 기계적 특성을 저하시키지 않으면서 유연성, 내한성, 포설성 등을 향상시키는 작용을 한다. 또한, 상기 베이스 수지는 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 추가로 포함할 수 있다.The chlorinated polyethylene (CPE) and the chloroprene rubber (CR) function to improve the flexibility, cold resistance, and durability without deteriorating the mechanical properties of the resin composition. In addition, the base resin may further comprise a polyolefin elastomer (POE).
상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 상기 수지 조성물의 내한성, 포설성 등을 추가로 향상시키는 동시에 상기 베이스 수지에 대한 첨가제의 상용성을 향상시키는 작용을 한다.The polyolefin elastomer (POE) further improves the cold resistance and the saturation of the resin composition, and improves the compatibility of the additive to the base resin.
예를 들어, 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 염소화폴리에틸렌(CPE), 상기 클로로프렌고무(CR), 또는 이들의 블렌딩 수지의 함량은 50 내지 100 중량부이고, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)의 함량은 0 내지 50 중량부일 수 있다.For example, the content of the chlorinated polyethylene (CPE), the chloroprene rubber (CR), or the blending resin thereof is 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin, and the content of the polyolefin elastomer (POE) May be 0 to 50 parts by weight.
상기 합성 섬유는 상기 수지 조성물의 내한성, 포설성 등을 저하시키지 않고 유지하면서 기계적 특성, 특히 인열강도를 향상시키는 작용을 한다. 상기 합성 섬유는 예를 들어 합성 고분자 섬유, 바람직하게는 폴리아미드 섬유, 예를 들어 아라미드 섬유를 포함할 수 있다.The synthetic fibers have the function of improving the mechanical properties, particularly the tearing strength, while maintaining the cold resistance and the satinability of the resin composition without deteriorating. The synthetic fibers may comprise, for example, synthetic polymer fibers, preferably polyamide fibers, such as aramid fibers.
여기서, 상기 아라미드 섬유는 길이가 3 mm 이하, 예를 들어, 1 내지 2 mm일 수 있고, 직경이 10 내지 100 ㎛일 수 있다. 상기 아라미드 섬유의 길이가 3 mm를 초과하는 경우 상기 베이스 수지에 대한 분산성이 저하되어 상기 베이스 수지 내에서 서로 응집됨으로써 상기 수지 조성물의 기계적 특성을 향상시킬 수 없는 동시에 상기 수지 조성물로부터 형성된 성형품의 표면 특성 및 기타 다른 물성을 저하시킬 수 있다.Here, the aramid fibers may have a length of 3 mm or less, for example, 1 to 2 mm, and a diameter of 10 to 100 탆. When the length of the aramid fiber is more than 3 mm, the dispersibility of the aramid fiber to the base resin is lowered, and the resin is not agglomerated in the base resin, so that the mechanical properties of the resin composition can not be improved. Properties and other physical properties of the composition.
상기 합성 섬유의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 합성 섬유의 함량이 1 중량부 미만인 경우 상기 수지 조성물의 기계적 특성, 특히 인열강도가 저하될 수 있는 반면, 20 중량부 초과인 경우 상기 수지 조성물의 내한성, 포설성 등이 저하될 수 있다.The content of the synthetic fibers may be 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. If the content of the synthetic fibers is less than 1 part by weight, the mechanical properties, particularly tearing strength, of the resin composition may be lowered. On the other hand, if the content is more than 20 parts by weight, the cold resistance,
상기 기타 첨가제는 상기 수지 조성물의 용도에 따라 안정화제, 충전제, 가소제, 가교제, 난연제, 산화방지제, 가공조제 등을 포함할 수 있다. 상기 안정화제는 빛, 열에 대하여 상대적으로 불안정한 상기 염소화폴리에틸렌(CPE)을 안정화시키는 작용을 하는 첨가제로서, 예를 들어, 산화마그네슘(MgO)일 수 있다. 상기 안정화제의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부일 수 있다.The other additives may include a stabilizer, a filler, a plasticizer, a crosslinking agent, a flame retardant, an antioxidant, a processing aid and the like depending on the use of the resin composition. The stabilizer may be, for example, magnesium oxide (MgO) as an additive which acts to stabilize the chlorinated polyethylene (CPE) which is relatively unstable against light and heat. The content of the stabilizer may be 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
상기 충전제는 상기 수지 조성물의 기계적 특성을 향상시키는 작용을 하는 첨가제로서, 예를 들어, 카본블랙, 실리카 등을 포함할 수 있다. 특히, 상기 실리카는 큰 표면적을 가질 수 있고, 상기 실리카의 표면적은 예를 들어 140 qm/g 이상, 바람직하게는 160 qm/g 이상일 수 있다.The filler may include, for example, carbon black, silica or the like as an additive which acts to improve the mechanical properties of the resin composition. In particular, the silica can have a large surface area, and the surface area of the silica can be, for example, 140 qm / g or more, preferably 160 qm / g or more.
상기 충전제의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 0 내지 50 중량부일 수 있다. 상기 충전제의 함량이 50 중량부 초과인 경우 상기 수지 조성물의 내한성, 포설성 등이 크게 저하될 수 있다. 특히, 상기 충전제로서 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 상기 실리카의 함량은 20 내지 35 중량부일 수 있다.The content of the filler may be 0 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. If the content of the filler is more than 50 parts by weight, the cold resistance and the fitting property of the resin composition may be greatly lowered. In particular, as the filler, the content of the silica may be 20 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
상기 가소제는 상기 수지 조성물의 유연성, 내한성, 포설성 등을 향상시키는 작용을 하는 첨가제로서, 예를 들어, 디옥틸세바케이트(DOS), 디옥틸아디페이트(DOA), 디이소데실프탈레이트(DIDP), 트리옥틸트리멜리테이트(TOTM), 난연가소제 등을 포함할 수 있고, 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 15 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.Examples of the plasticizer include additives such as dioctyl sebacate (DOS), dioctyl adipate (DOA), diisodecyl phthalate (DIDP), and the like, as additives for improving the flexibility, cold resistance, , Trioctyltrimellitate (TOTM), flame retardant plasticizer, and the like, and may be included in an amount of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
상기 가소제의 함량이 15 중량부 미만인 경우 상기 수지 조성물의 내한성, 포설성 등이 저하될 수 있는 반면, 30 중량부 초과인 경우 상기 수지 조성물의 기계적 특성이 저하될 수 있다.If the content of the plasticizer is less than 15 parts by weight, the cold resistance and the saturating properties of the resin composition may be lowered. On the other hand, if the plasticizer content exceeds 30 parts by weight, the mechanical properties of the resin composition may be deteriorated.
상기 가교제는 상기 베이스 수지의 가교시키는 첨가제로서, 예를 들어, 디큐밀퍼옥사이드 등의 유기과산화물을 포함할 수 있다. 상기 가교제의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 가교제의 함량이 5 중량부 미만인 경우 상기 베이스 수지의 가교도가 불충분해 상기 수지 조성물의 기계적 특성이 저하될 수 있는 반면, 15 중량부 초과인 경우 상기 수지 조성물의 압출 성형시 조기 가교에 의한 스코치(scorch)가 발생할 수 있다.The cross-linking agent may include, for example, an organic peroxide such as dicumyl peroxide as an additive for crosslinking the base resin. The content of the crosslinking agent may be 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. If the content of the crosslinking agent is less than 5 parts by weight, the crosslinking degree of the base resin may be insufficient and mechanical properties of the resin composition may be deteriorated. If the content of the crosslinking agent is more than 15 parts by weight, scorch may occur.
상기 난연제는 상기 수지 조성물에 난연성을 추가로 부여하는 첨가제로서, 예를 들어 안티몬계 난연제, 브롬계 난연제 등을 포함할 수 있다. 상기 난연제의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 난연제의 함량이 10 중량부를 초과하는 경우 상기 수지 조성물의 압출성 및 기타 물성을 저하시킬 수 있다.The flame retardant may include an antimony flame retardant, a bromine flame retardant, and the like as an additive that further imparts flame retardancy to the resin composition. The content of the flame retardant may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. If the content of the flame retardant is more than 10 parts by weight, the extrudability and other physical properties of the resin composition may be lowered.
상기 산화방지제는 상기 수지 조성물의 산화에 의한 열화를 억제하는 작용을 하는 첨가제로서, 예를 들어, 아민계 산화방지제, 폐놀계 산화방지제, 퀴놀린계 산화방지제 등을 포함할 수 있다. 상기 산화방지제의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부일 수 있다.The antioxidant may include, for example, an amine-based antioxidant, a phenolic antioxidant, a quinoline-based antioxidant, and the like as an additive having an effect of suppressing deterioration by oxidation of the resin composition. The content of the antioxidant may be 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
상기 가공조제는 상기 수지 조성물의 성형성을 향상시키고 상기 베이스 수지와 상기 첨가제의 상용성을 향상시키는 작용을 하는 첨가제로서, 예를 들어, 아연계 활제, 왁스 등을 포함할 수 있다. 상기 가공조제의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 3 중량부일 수 있다.The processing aid may include, for example, a zinc-based lubricant, a wax, and the like as an additive which improves the moldability of the resin composition and improves the compatibility of the base resin and the additive. The content of the processing aid may be 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
본 발명에 따른 섬유 강화 수지 조성물은 베이스 수지, 합성 섬유 및 기타 첨가제의 특정한 상기 배합에 의해 상기 내한성, 포설성 등이 저하되지 않고 유지되면서, 인장강도, 인열강도, 모듈러스 등의 기계적 특성이 향상될 수 있다.The fiber-reinforced resin composition according to the present invention improves mechanical properties such as tensile strength, tear strength and modulus while maintaining the cold resistance and the weatherability without deteriorating due to the specific combination of base resin, synthetic fiber and other additives .
본 발명은 또한 상기 섬유 강화 수지 조성물로부터 형성된 베딩 및/또는 시스층을 포함하는 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 케이블은 구리, 알루미늄 등의 금속 같은 전도성 소재로 이루어져 전류의 흐름 경로를 제공하는 도체 및 상기 도체를 감싸는 절연체를 포함하는 하나 이상의 코어, 상기 코어를 감싸는 베딩 및 상기 베딩을 감싸는 시스층을 포함할 수 있고, 상기 베딩 및/또는 상기 시스층은 앞서 기술한 섬유 강화 수지 조성물로부터 형성될 수 있다.The present invention also relates to a cable comprising a bedding and / or sheath layer formed from the fiber-reinforced resin composition. Specifically, the cable according to the present invention comprises at least one core made of a conductive material, such as copper or aluminum, for providing a current path for current flow and an insulator surrounding the conductor, a bed surrounding the core, And the sheath layer may be formed from the fiber-reinforced resin composition described above.
[실시예][Example]
1. 제조예1. Manufacturing Example
아래 표 1에 나타난 바와 같은 구성성분 및 함량으로 실시예 및 비교예 각각에 따른 수지 조성물을 제조한 후 Dog-bone 형태, Trouzer 형태 등의 시편을 제조했다. 구체적으로, 실시예 및 비교예 각각에 따른 수지 조성물은 가교제를 제외한 구성성분들을 니더 믹서기에서 30 rpm으로 상기 조성물의 온도가 100℃가 될 때까지 혼련한 후, 상기 조성물의 온도가 100℃에 도달하면 85 내지 90℃까지 3 내지 5 rpm으로 냉각 후 가교제를 투입하고 10 rpm으로 혼련하고, Two roll mill(롤 간격 1~2 mm)을 이용하여 60 내지 80℃에서 약 20분간 혼련함으로써 제조했다. 아래 표 1에 기재된 함량의 단위는 중량부이다.A resin composition according to each of Examples and Comparative Examples was prepared with the components and contents as shown in Table 1 below, and dog-bone type, Trouzer type and the like were prepared. Specifically, the resin compositions according to Examples and Comparative Examples were prepared by kneading the components except for the crosslinking agent in a kneader mixer at 30 rpm until the temperature of the composition reached 100 캜, and then the temperature of the composition reached 100 캜 The mixture was cooled to 85 to 90 ° C at 3 to 5 rpm and then kneaded at 10 rpm and kneaded at 60 to 80 ° C for 20 minutes using a two roll mill (roll interval 1 to 2 mm). The unit of the content shown in Table 1 below is parts by weight.
- CPE1 : 염소화폴리에틸렌(Cl : 35%, 점도 : 70±5 MU)- CPE1: chlorinated polyethylene (Cl: 35%, viscosity: 70 ± 5 MU)
- CPE2 : 염소화폴리에틸렌(Cl : 35%, 점도 : 95~110 MU)- CPE2: chlorinated polyethylene (Cl: 35%, viscosity: 95 ~ 110 MU)
- 안정화제 : 산화마그네슘- stabilizer: magnesium oxide
- 산화방지제1 : 아민계 산화방지제- Antioxidant 1: Amine antioxidant
- 산화방지제2 : 페놀계 산화방지제- Antioxidant 2: Phenolic antioxidant
- 산화방지제3 : 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린- Antioxidant 3: 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline
- 충전제1 : 카본블랙- Filler 1: Carbon black
- 충전제2 : 실리카- Filler 2: Silica
- 가공조제1 : 아연계 활제- Processing aid 1: Zero lubricant
- 가공조제2 : 왁스- Processing aid 2: Wax
- 가소제 : 디옥틸세바케이트- Plasticizer: dioctyl sebacate
- 가교제 : 디큐밀퍼옥사이드- Crosslinking agent: Dicumyl peroxide
- 합성섬유 : 아라미드 섬유- Synthetic fiber: Aramid fiber
2. 물성 평가2. Property evaluation
(1) 인장강도, 200% 모듈러스 및 신장율 평가(1) Evaluation of tensile strength, 200% modulus and elongation
UTM(Universal Test Machine) 장치를 이용하여, 실시예 및 비교예를 각각 가교 후 제조한 Dog-bone 시편을 클램프 사이에 장착 후, 상기 시편이 파단될 때의 인장강도를 측정하고, 신장율 200%에서의 하중을 측정하여 200% 모듈러스를 측정하고, 파단시 늘어난 비율을 측정하여 신장율을 측정했다.A dog-bone specimen prepared after cross-linking each of the examples and the comparative examples was mounted between clamps using a UTM (Universal Test Machine) apparatus. The tensile strength at break of the specimen was measured, Was measured to measure the modulus at 200%, and elongation was measured by measuring the elongation at fracture.
(2) 인열강도 평가(2) Tear strength evaluation
실시예 및 비교예를 각각 가교 후 제조한 Trouzer 형태의 시편을 한쪽은 UTM 클램프 상단에 물리고, 다른 한쪽은 클램프 하단에 물려 잡아당겨 찢어질 때의 시편의 단위 두께당 최대 하중을 인열강도로 측정했다.The maximum load per unit thickness of the specimen was determined by tearing the specimens of the Trouzer type produced after cross-linking of the example and the comparative example on one side of the UTM clamp and on the other side of the clamp by pulling and pulling .
(3) 내한성 평가(3) Cold resistance evaluation
실시예 및 비교예를 각각 가교 후 제조한 일정 길이/두께의 막대 형태 시편을 5개씩 -40℃, -45℃ 또는 -50℃에서 10분간 방치한 후 타격을 가하여 크랙, 부러짐 또는 절단된 시편의 개수를 측정함으로써 내한성을 평가했다.Five specimens of rod-shaped specimens of a certain length / thickness prepared after cross-linking in each of Examples and Comparative Examples were allowed to stand at -40 ° C, -45 ° C, or -50 ° C for 10 minutes and then subjected to impact to obtain cracked, broken or cut specimens The cold resistance was evaluated by measuring the number.
상기 물성의 평가 결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.The evaluation results of the physical properties are shown in Table 2 below.
내한성
Cold resistance
개수
Count
- 내한성 : 시편의 크랙 개수/부러진 개수/절단 개수- Cold resistance: Crack number of specimen / Number of broken / Number of cut
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본원발명에 따른 섬유 강화 수지 조성물은 내한성이 저하되지 않고 유지되는 동시에 기계적 특성이 우수하고, 특히 인열강도가 우수한 것으로 확인되었다.As shown in Table 2, it was confirmed that the fiber-reinforced resin composition according to the present invention was maintained without deteriorating the cold resistance, and had excellent mechanical properties, particularly excellent tear strength.
반면, 비교예 1 및 2는 합성 섬유를 포함하지 않기 때문에 기계적 특성, 특히 인열강도가 크게 저하된 것으로 확인되었다.On the other hand, since Comparative Examples 1 and 2 do not contain synthetic fibers, it was confirmed that the mechanical properties, particularly the tear strength, were greatly reduced.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. You can do it. It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.
10 : 코어 20 : 베딩
30 : 금속편조층 40 : 시스층10: core 20: bedding
30: metal braided layer 40: cis layer
Claims (9)
상기 베이스 수지는 염소화폴리에틸렌(CPE), 클로로프렌고무(CR), 또는 이들의 배합물을 포함하고,
상기 합성 섬유는 길이가 3 mm 이하인 아라미드 섬유를 포함하는, 섬유 강화 수지 조성물.1. A fiber-reinforced resin composition comprising a base resin and a synthetic fiber,
Wherein the base resin comprises chlorinated polyethylene (CPE), chloroprene rubber (CR), or combinations thereof,
Wherein the synthetic fibers comprise aramid fibers of 3 mm or less in length.
상기 아라미드 섬유의 함량은 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the content of the aramid fiber is 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
상기 아라미드 섬유의 직경은 10 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the aramid fiber has a diameter of 10 to 100 占 퐉.
상기 염소화폴리에틸렌(CPE)의 염소(Cl) 함량은 30 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물.3. The method according to claim 1 or 2,
And the chlorine (Cl) content of the chlorinated polyethylene (CPE) is 30 to 40% by weight.
상기 염소화폴리에틸렌(CPE)는 121℃에서의 무니점도가 60 내지 120 MU인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물.5. The method of claim 4,
Wherein the chlorinated polyethylene (CPE) has a Mooney viscosity at 121 占 폚 of 60 to 120 MU.
상기 베이스 수지는 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 추가로 포함하고,
상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)의 함량은 0 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the base resin further comprises a polyolefin elastomer (POE)
Wherein the content of the polyolefin elastomer (POE) is 0 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
안정화제, 충전제, 가소제, 가교제, 난연제, 산화방지제 및 가공조제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물.3. The method according to claim 1 or 2,
And at least one additive selected from the group consisting of a stabilizer, a filler, a plasticizer, a crosslinking agent, a flame retardant, an antioxidant and a processing aid.
상기 충전제는 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로 실리카 0 내지 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유 강화 수지 조성물.8. The method of claim 7,
Wherein the filler comprises 0 to 50 parts by weight of silica based on 100 parts by weight of the base resin.
상기 코어를 전체적으로 감싸는 베딩, 및
상기 베딩을 감싸는 시스층을 포함하고,
상기 베딩, 상기 시스층 또는 이들 모두는 제1항 또는 제2항의 섬유 강화 수지 조성물로부터 형성되는, 케이블.At least one core comprising a conductor and an insulator surrounding the conductor,
A bed covering the core as a whole, and
And a sheath layer surrounding the bedding,
Wherein the bedding, the sheath layer, or both are formed from the fiber-reinforced resin composition of claim 1 or 2.
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| KR20190037996A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 엘에스전선 주식회사 | Waterproofing sheath composition having an excellent tear resistance, wear resistance and flame retardant and waterproofing cable comprising a sheath layer formed from the same |
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- 2016-03-03 KR KR1020160025545A patent/KR102484826B1/en active IP Right Grant
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