KR20190100667A - 난연성 절연수지조성물, 이의 성형품 및 이의 제조방법 - Google Patents

난연성 절연수지조성물, 이의 성형품 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 난연성 절연수지조성물, 이의 성형품 및 이의 제조방법은 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로, 스티렌계 혼합물 50 내지 250 중량부; 올레핀계 중합체 0.5 내지 20 중량부; 및 레조르시놀류 인산에스테르 난연제 20 내지 60 중량부;를 포함하는 난연성 절연수지조성물을 포함하여, 우수한 인장강도, 신율, 및 경도를 가지며 동시에 난연성인 절연수지를 제공한다.

Description

난연성 절연수지조성물, 이의 성형품 및 이의 제조방법 {FLAME RETARDANT THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION, INSULATER PREPARED USING THE SAME AND PREPARATION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 난연성 절연수지조성물, 이의 성형품 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 전선 피복재 등으로 활용 가능한 수지조성물 등에 관한 것이다.
종래에는 절연 전기 및 광 도체용 전선 소재로 할로겐화된 수지, 즉 폴리(염화비닐) 수지가 흔히 사용되었다. 폴리(염화비닐) 수지는 비교적 가격이 저렴하고, 널리 이용 가능하며, 가요성이 있고, 본래 난연 특성을 갖는 장점이 있으나, 다이옥신을 발생시키고, 화재 시 다량의 독성가스를 발생시키는 문제점이 있다.
최근에는, 폴리(염화비닐) 수지를 대체하기 위해 다양한 소재들이 케이블을 포함하는 전선(electrical wire) 관련 업계에서 시도되고 있다. 난연성에 관한 규제는 UL(Underwriters Laboratories) 규격을 따르며, UL 규격에 적합한 난연성을 갖는 수지 조성물, 특히 열가소성 수지 조성물을 제조하기 위하여는 주로 할로겐계 난연제를 난연조제와 함께 열가소성 수지에 혼련하는 방법을 채택하여 왔다.
할로겐계 난연제로는 폴리브로모디페닐에테르, 테트라브로모비스페놀 A, 브롬이 치환된 에폭시화합물 및 염소화 폴리에틸렌 등이 주로 이용되어 왔고, 난연조제로는 안티몬계 화합물을 사용하며, 주로 삼산화 안티몬과 오산화 안티몬을 사용하여 왔다. 난연제로 할로겐계 난연제를 그리고 난연조제로 안티몬계 난연조제를 함께 적용하여 열가소성 수지에 난연성을 부여하면, 난연성이 뛰어날 뿐만 아니라 최종제품의 물성저하가 거의 발생하지 않아, 난연성 열가소성 수지 조성물의 제조에 활용되었다. 그러나, 이러한 방법은 가공 과정에서 할로겐화수소 가스가 발생하여 금형을 손상시킬 수 있고, 할로겐 화합물의 존재에 의해 폐기 시, 폐기물 소각로로부터 강한 발암성을 갖는 다이옥신이 함께 배출되어 환경 및 인체에 악영향을 끼친다는 문제점이 있다. 더욱이, 최근 유럽에서는 할로겐계 난연성 수지재료를 규제하는 움직임이 활발하게 이루어짐에 따라, 할로겐 원소를 포함하지 않는 난연성 열가소성 수지 조성물의 재료 개발이 필요한 실정이다.
국내특허공개공보 제10-2015-0102714호, 미네랄 오일을 포함하는 변성 폴리(아릴렌 에테르) 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선 국내특허공개공보 제10-2013-0077468호, 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
본 발명의 목적은 우수한 인장강도, 신율, 및 경도를 가지며 동시에 난연성인 절연수지조성물, 이의 성형품 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성 절연수지조성물은, 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로, 스티렌계 혼합물 50 내지 250 중량부; 올레핀계 중합체 0.5 내지 20 중량부; 및 레조르시놀류 인산에스테르 난연제 20 내지 60 중량부를 포함한다.
상기 스티렌계 혼합물은 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체와 스티렌-부타디엔 공중합체 혼합물을 100: 0.5 내지 30의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 레조르시놀류 인산에스테르 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
Figure pat00001
상기 올레핀계 공중합체는 밀도가 1.2 g/cm3 이하인 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
상기 난연성 절연수지조성물은 UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족하는 것일 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물 전체 100 중량부를 기준으로 스티렌 부타디엔계 공중합체를 1 내지 20 중량부로 포함할 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 스티렌 부타디엔계 공중합체와 오일을 1: 1 내지 20의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 스티렌 부타디엔계 공중합체와 폴리프로피렌(polypropylene)을 1: 0.3 내지 5의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 폴리아릴렌에테르 수지는 0.30 내지 0.55 dl/g의 저점도를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 절연재료를 포함하는 제품은, 위에서 설명한 난연성 절연수지조성물의 성형품인 절연재료를 포함하며, 상기 절연재료는 UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족한다.
상기 절연재료는, 경도(Shore A)가 92 이하인 것일 수 있다.
상기 절연재료는, 인장강도가 218 kgf/cm2 이상인 것일 수 있다.
상기 절연재료는, 신율이 175% 이상인 것일 수 있다.
상기 제품은 전선, 또는 케이블로, 상기 절연재료는 그 내부에 위치하는 도체를 감싸는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 난연성 절연제품의 제조방법은, 위에서 설명한 난연성 절연수지조성물을 압출 가공하여 압출수지를 제조하는 1차가공단계; 그리고, 상기 압출수지를 와이어 코팅 압출기 또는 성형기에 넣고 절연재료를 포함하는 제품을 제조하는 2차가공단계를 포함한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
전선 피복재료로 활용 가능한 난연성 절연수지는, 경도를 낮추기 위해 그 조성에 고무계 성분 및 가소제 성분 함량을 증가시켜 적용하기도 한다. 그러나, 이는 수지의 강도와 압출 가공성을 저하시킬 수 있고, 가소제의 표면 이행 문제를 야기하기도 한다. 이에, 본 발명의 발명자들은 특정한 조합의 수지 혼합물과 특정 화학 구조의 난연제를 적정 함량으로 포함하면, 우수한 인장강도, 신율, 및 경도를 가지며 동시에 난연성인 절연수지를 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성 절연수지조성물은, 폴리아릴렌에테르 수지, 스티렌계 혼합물, 올레핀계 공중합체, 및 레조르시놀류 인산에스테르 난연제를 포함한다.
상기 난연성 절연수지조성물은 폴리아릴렌에테르 수지를 기본 수지로 적용한다.
상기 폴리아릴렌에테르 수지는, 아래 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함한다.
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R11, R12, R13, 및 R14는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 및 탄소수 1 내지 3의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.
구체적으로는 상기 폴리아릴렌에테르 수지는 폴리(1,4-페닐렌 에테르), 폴리(1,3-페닐렌 에테르), 폴리(1,2-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(3-메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2-메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(4-메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(5-메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(6-메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(3-메틸-1,2-페닐렌 에테르), 폴리(4-메틸-1,2-페닐렌 에테르), 폴리(5-메틸-1,2-페닐렌 에테르), 폴리(6-메틸-1,2-페닐렌 에테르), 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,3-디메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(3,5-디메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,5-디메틸-1,4-페닐렌 에테르), 폴리(2,4-디메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(2,5-디메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(2,6-디메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(4,5-디메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(4,6-디메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(5,6-디메틸-1,3-페닐렌 에테르), 폴리(3,4-디메틸-1,2-페닐렌에테르), 폴리(3,5-디메틸-1,2-페닐렌 에테르), 폴리(3,6-디메틸-1,2-페닐렌 에테르), 폴리(4,5-디메틸-1,2-페닐렌 에테르), 폴리(4,6-디메틸-1,2-페닐렌 에테르) 또는 폴리(5,6-디메틸-1,2-페닐렌 에테르) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 더 구체적으로 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 에테르)를 포함할 수 있다.
상기 폴리아릴렌에테르 수지는 0.30 내지 0.55 dl/g의 저점도(23 °C, 클로로포름 용액)인 것일 수 있고, 구체적으로 0.42 내지 0.49 dl/g의 점도를 갖는 것일 수 있으며, 이러한 고유점도를 갖는 폴리아릴렌에테르 수지를 적용하는 경우 가공성이 더욱 우수해질 수 있다.
폴리아릴렌에테르 수지는 인장강도 등 기계적 물성 등은 우수하나 가공성, 유연성, 그리고 내화학성이 떨어지는 단점이 있어서, 폴리아릴렌에테르 수지만으로 전선 등으로 활용 가능한 난연성 절연 피복층의 제조에는 한계가 있다.
본 발명의 발명자들은, 상기 폴리아릴렌에테르 수지에 스티렌계 혼합물을 적용하여, 이러한 폴리아릴렌에테르 수지의 단점을 보완하였다.
본 발명에서, 상기 스티렌계 혼합물로, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체와 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물을 함께 적용한다.
상기 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체 (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer, SEBS)로는 선형 블록 공중합체게 적용되는 것이 좋으며, 본 발명의 난연성 절연수지 조성물이 적절한 경도를 가질 수 있도록 하며, 이하에서 설명하는 올레핀계 공중합체와의 혼화성도 향상시킬 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 스티렌 부타디엔 공중합체를 포함한다.
상기 스티렌 부타디엔계 공중합체는 상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물 100 중량부를 전체로 보았을 때 1 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체(Styrene-Ethylene/Butylene-Styrene Block Copolymer, SEBS), 폴리프로피렌(polypropylene), 오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 더 함유할 수 있다.
상기 오일로는 예를 들어 미네랄 오일이 적용될 수 있고, 스티렌 부타디엔계 공중합체의 가공성과 혼화성을 향상시킬 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 스티렌 부타디엔계 공중합체와 상기 오일을 1: 1 내지 20의 중량비로 포함할 수 있고, 1: 4 내지 11의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 상기 스티렌 부타디엔계 공중합체와 상기 폴리프로피렌을 1: 0.3 내지 5의 중량비로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 상기 스티렌 부타디엔계 공중합체와 상기 폴리프로피렌을 1: 0.5 내지 3의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 폴리프로피렌으로는 프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymer)가 적용될 수 있다.
구체적으로, 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체 15 내지 30 중량%, 스티렌 부타디엔계 공중합체 5 내지 15 중량%, 폴리프로피렌 5 내지 20 중량%, 및 오일 40 내지 60 중량%을 포함할 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 본 발명의 수지 조성물에 포함하는 경우, 인장강도, 신율 등은 적절 수준 이상으로 유지하면서 경도를 적절한 수준 이하로 떨어뜨려 난연성 절연수지조성물을 적용하여 제조한 제품 사용시 신뢰도와 활용도를 높일 수 있다.
상기 올레핀계 중합체로는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene, LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(ultra-low density polyethylene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있고, 구체적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌 중합체가 적용될 수 있다.
상기 올레핀계 중합체는 밀도가 1.2 g/cm3 이하인 저밀도 올레핀계 중합체가 적용될 수 있으며, 1.0 g/cm3 이하인 저밀도 올레핀계 중합체가 적용될 수 있다. 이러한 저밀도 올레핀계 중합체를 적용하면 본 발명의 난연성 절연수지조성물에 신율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 난연성 절연수지조성물은, 레조르시놀류 인산에스테르 난연제를 포함한다. 상기 레조르시놀류 인산에스테르 난연제는 인 함량이 8.5 중량% 이상인 것일 수 있고, 8.6 내지 9.3 중량%인 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 레조르시놀류 인산에스테르 난연제는 아래 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 비할로겐 인산계 난연제로, 우수한 난연성과 함께, 본 발명의 수지에서 우수한 상용성을 갖는다. 특히, 금속인산염계 난연제 또는 질소계 난연제와 비교하여, 전선 피복재료와 같은 엄격한 절연 및 난연 특성을 요구하는 제품에 적용이 가능할 정도로 충분한 난연성을 가질 수 있으면서도 동시에 수지조성물의 신율과 같은 기계적 물성을 과도하게 떨어뜨리지 않을 수 있다.
상기 난연성 절연수지조성물은 상기 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 스티렌계 혼합물을 50 내지 250 중량부로 포함할 수 있고, 80 내지 180 중량부로 포함할 수 있으며, 100 내지 160 중량부로 포함할 수 있다.
상기 스티렌계 혼합물을 상기 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로 50 중량부 미만으로 적용하는 경우에는, 난연성 절연수지조성물의 작업성이 떨어질 수 있고, 250 중량부를 초과하여 포함하는 경우에는 경도가 너무 낮아질 수 있다.
상기 스티렌계 혼합물을 상기 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로 80 내지 180 중량부 또는 100 내지 160 중량부로 적용하는 것이 인장강도, 신율, 경도의 면에서 균형있는 수지 조성물을 제조하기에 좋다.
상기 난연성 절연수지조성물은 상기 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 올레핀계 중합체를 0.5 내지 20 중량부 포함할 수 있고, 1 내지 15 중량부로 포함할 수 있으며, 1 내지 10 중량부로 포함할 수 있다. 이러한 함량으로 상기 올레핀계 중합체를 포함하면, 난연성 절연수지의 신율을 높이고 폴리아릴렌에티르 수지와 스티렌계 혼합물의 상용성을 높일 수 있다.
상기 난연성 절연수지조성물은 상기 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 레조르시놀류 인산에스테르 난연제를 20 내지 60 중량부로 포함할 수 있고, 30 내지 60 중량부로 포함할 수 있으며, 40 내지 60 중량부로 포함할 수 있다. 이러한 함량의 범위로 상기 난연제를 포함하는 경우, 난연성 절연수지의 물성을 일정 수준 이상으로 유지하면서 우수한 난연성을 부여할 수 있다.
본 발명의 난연성절연수지조성물은, UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족하는 충분한 난연성을 가지면서도, 동시에 경도(Shore A 경도 92 이하), 인장강도(218 kgf/cm2 이상), 및 신율(175% 이상) 특성이 모두 적절한 수준 이내인 특성을 가져, 전선 피복재 등으로 활용도가 우수한 난연성 절연수지를 제공할 수 있다.
상기 난연성 절연수지조성물은 필요에 따라 추가적으로 첨가제를 더 포함할 수 있고, 구체적으로 미네랄 오일, 가소제, 충진제, 활제, 산화방지제, 광안정제, 안료, 염료, 대전방지제, 항균제, 가공조제, 내마찰내마모제 등이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 절연재료를 포함하는 제품은, 위에서 설명한 난연성 절연수지조성물의 성형품인 절연재료를 제품의 적어도 일부로 포함한다.
상기 절연재료는 UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족하는 것으로, 전선과 같은 도체에 피복된 전선피복재와 같은 절연 특성과 난연성 특성이 모두 요구되는 곳에 활용될 수 있다.
상기 절연재료는 ASTM D 2240에 의거하여 측정한 경도(Shore A)가 92 이하일 수 있고, 80 내지 92일 수 있다.
상기 절연재료는 UL 1581 방법에 의거하여 내열등급 105 ℃급 전선 기준에 따라 측정한 인장강도가 218 kgf/cm2 이상일 수 있고, 218 내지 280 kgf/cm2일 수 있다.
상기 절연재료는 UL 1581 방법에 의거하여 내열등급 105 ℃급 전선 기준에 따라 측정한 신율이 175% 이상일 수 있고, 175 내지 280 %일 수 있다.
상기 절연재료는, 위에서 언급한 우수한 내열성과 함께 우수한 인장강도, 신율, 경도 특성을 동시에 가져서 전선과 같이 반복적인 굴곡에도 충분한 강도를 가지면서 동시에 적절한 유연성을 갖는 재료로 그 활용도가 우수한다.
구체적으로 상기 절연재료를 포함하는 제품은, 그 내부에 위치하는 도체를 상기 절연재료가 감싸는 것으로, 예를 들어, 전선, 케이블, 자켓, 절연사출성형부품 등에 적용될 수 있다.
본 발명이 또 다른 일 실시예에 따른 난연성 절연제품의 제조방법은, 위에서 설명한 난연성 절연수지조성물을 압출 가공하여 압출수지를 제조하는 1차가공단계; 그리고, 상기 압출수지를 와이어 코팅 압출기 또는 성형기에 넣고 절연재료를 포함하는 제품을 제조하는 2차가공단계;를 포함하여, UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족하는 절연재료를 포함하는 제품을 제조한다.
상기 1차가공단계는 240 내지 280℃에서 상기 조성물을 용융 혼련하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 2차가공단계의 제조는 215 내지 250 ℃에서 진행될 수 있다.
상기 피복재료는, 경도(Shore A)가 92 이하이고, 인장강도가 218 kgf/cm2 이상이며, 신율이 175% 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 난연성 절연수지조성물, 이의 성형품 및 이의 제조방법은 우수한 인장강도, 신율, 및 경도를 가지며 동시에 난연성인 절연수지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조한 전선의 실물 사진.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
1. 실시예 및 비교예의 샘플 제조
1) 아래 표 1에 제시된 조성으로 실시예 및 비교예의 샘플들을 제조했으며, 이축 압출기(Coperion사, 32Ø 압출기, L/D 40)를 이용하여 240 내지 280℃로 설정하여 용융하고 혼련하는 압출 가공방법을 적용했다. 제조된 압출 수지는 80 ℃에서 4시간 동간 건조된 후 이하 공정에 적용되었다.
2) 위의 1)의 과정으로 제조된 압출수지는, 와이어 코팅 압출기(상명기계, 60 Ø 압출기, L/D 23)를 이용하여 압출을 통해 동선에 피복되어 실시예 및 비교예의 전선(케이블)을 제조하였다(도 1의 실물사진 참조). 와이어 코팅 압출기의 온도는 215 내지 250 ℃로 설정되어 적용되었다.
구분 조성 (중량부)
PPE1 ) 블록 공중합체 혼합물 올레핀계
공중합체4 ) 		난연제15 ) 난연제26 ) 난연제37 )
SEBS2 ) SBC 혼합물3 )*
실시예 1 100 110 5 (0.25~0.5) 5 50 - -
실시예 2 100 135 10 (0.5~1) 5 50 - -
실시예 3 100 100 25 (1.25~2.5) 5 50 - -
비교예 1 100 - 115 (5.75~11.5) 5 50 - -
비교예 2 100 115 - 5 50 - -
비교예 3 100 110 5 (0.25~0.5) - 50 - -
비교예 4 100 110 5 (0.25~0.5) 5 - 50 -
비교예 5 100 110 5 (0.25~0.5) 5 - - 50
1) PPE(polyphenylene oxide): 블루스타社 LXR045
2) SEBS1(Styrene-Ethylene/Butylene-Styrene Block Copolymer): LCY社 9551
3) SBC(Styrene-Butadiene copolymer) 혼합물[스티렌-부타디엔계 공중합체(SBC) 5 내지 10 중량%, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SEBS) 15 내지 25 중량%, 폴리프로피렌(Polypropylene) 5 내지 15 중량%, 미네랄 오일 40 내지 55 중량%, 기타 첨가제 함유]: 금호석유화학 STE-H 2123
* 표시된 중량은, 미네랄 오일 등이 함유된 SBC 혼합물 전체 중량임.
* 괄호로 표시된 함량이 스티렌-부타디엔계 공중합체의 함량임.
4) 선형 저밀도 폴리에틸렌(SK종합화학 FN400)
5) 난연제: 다이하치사 PX-200(화학식 1의 화합물, 인 함량 8.7 중량% 이상)
6) 포스핀 금속염계 난연제: 클라리언트 OP 1230
7) 질소계 난연제: BASF Melapur MC50
2. 실시예 및 비교예의 샘플의 물성 측정
위의 1.에서 제조한 케이블의 동선을 제거하고 회수된 전선피복을 이용해 아래 물성을 측정하였다. 측정 기준은 아래와 같으며 그 결과는 아래 표 2에 나타냈다.
인장강도 및 신율은 UL 1581 방법에 의거하여 내열등급 105 ℃급 전선 기준에 따라 측정하였다.
난연성(VW-1)은 UL 1581 방법에 의거하여 측정하였다.
경도(Shore A)는 ASTM D 2240에 의거하여 측정하였다.
구분 인장강도
(kgf/cm2)		 신율(%) 난연성(VW-1) 경도(Shore A)
실시예 1 243 211 Pass 91
실시예 2 224 246 Pass 88
실시예 3 231 254 Pass 87
비교예 1 188 275 Pass 86
비교예 2 251 223 Pass 95
비교예 3 245 154 Pass 92
비교예 4 258 166 Fail 94
비교예 5 252 157 Fail 95
위의 표 2의 결과를 참조하면, 비교예 1의 경우에는 인장강도 수치가 다소 미흡하게 나타났고, 비교예 2의 경우에는 경도가 높게 나타나 적합하지 않은 것으로 나타났다. 비교예 3의 경우에는 신율이 낮게 나타났고, 비교예 4와 비교에 5의 경우에는 신율과 난연성 두 항목에서 모두 부족한 것으로 나타났다.
다른 구성요소들은 동일하게 적용하면서 난연제만을 다르게 적용한 실시예 1과 비교예 4 및 5를 비교하면 실시예 1에서 적용한 난연제가 신율의 감소와 경도의 상승을 최소화하면서 난연성을 부여하는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 폴리아릴렌에테르 수지 100 중량부를 기준으로, 스티렌계 혼합물 50 내지 250 중량부; 올레핀계 중합체 0.5 내지 20 중량부; 및 레조르시놀류 인산에스테르 난연제 20 내지 60 중량부;를 포함하는, 난연성 절연수지조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌계 혼합물은 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체와 스티렌-부타디엔 공중합체 혼합물을 100: 0.5 내지 30의 중량비로 포함하는, 난연성 절연수지조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레조르시놀류 인산에스테르 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 난연성 절연수지조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00004
  4. 제1항에 있어서,
    상기 올레핀계 공중합체는 밀도가 1.2 g/cm3 이하인 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는, 난연성 절연수지조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 난연성 절연수지조성물은 UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족하는 것인, 난연성 절연수지조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물 전체 100 중량부를 기준으로 스티렌 부타디엔계 공중합체를 1 내지 20 중량부로 포함하는, 난연성 절연수지조성물.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은, 상기 스티렌 부타디엔계 공중합체와 오일을 1: 1 내지 20의 중량비로 포함하는 것인, 난연성 절연수지조성물.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 스티렌 부타디엔 공중합체 혼합물은 상기 스티렌 부타디엔계 공중합체와 폴리프로피렌을 1: 0.3 내지 5의 중량비로 포함하는 것인, 난연성 절연수지조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아릴렌에테르 수지: 0.30 내지 0.55 dl/g의 저점도를 갖는 것인, 난연성 절연수지조성물.
  10. 제1항에 따른 난연성 절연수지조성물의 성형품인 절연재료를 포함하며,
    상기 절연재료는 UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족하는 것인, 절연재료를 포함하는 제품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 절연재료는, 경도(Shore A)가 92 이하이고, 인장강도가 218 kgf/cm2 이상이며, 신율이 175% 이상인 것인, 절연재료를 포함하는 제품.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 절연재료는 그 내부에 위치하는 도체를 감싸는 것인, 절연재료를 포함하는 제품.
  13. 제1항에 따른 난연성 절연수지조성물을 압출 가공하여 압출수지를 제조하는 1차가공단계; 그리고, 상기 압출수지를 와이어 코팅 압출기 또는 성형기에 넣고 절연재료를 포함하는 제품을 제조하는 2차가공단계;를 포함하여,
    UL 1581 방법에 의한 105 ℃ 기준의 난연성 조건을 만족하는 절연재료를 포함하는 제품을 제조하는, 난연성 절연제품의 제조방법.
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