KR20200050072A - 고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지 - Google Patents

고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지 Download PDF

Info

Publication number
KR20200050072A
KR20200050072A KR1020180132272A KR20180132272A KR20200050072A KR 20200050072 A KR20200050072 A KR 20200050072A KR 1020180132272 A KR1020180132272 A KR 1020180132272A KR 20180132272 A KR20180132272 A KR 20180132272A KR 20200050072 A KR20200050072 A KR 20200050072A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
flame retardant
polymer composite
composite composition
retardant polymer
Prior art date
Application number
KR1020180132272A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102177829B1 (ko
Inventor
공정호
박규환
정춘식
김동학
김규남
Original Assignee
에이치디씨현대이피 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치디씨현대이피 주식회사 filed Critical 에이치디씨현대이피 주식회사
Priority to KR1020180132272A priority Critical patent/KR102177829B1/ko
Publication of KR20200050072A publication Critical patent/KR20200050072A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102177829B1 publication Critical patent/KR102177829B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22—Films, membranes or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13—Phenols; Phenolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37—Thiols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815—Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Abstract

본 발명은 고난연성 고분자 복합 조성물 및 수지에 관한 것으로서, 극성 폴리올레핀 수지, 열가소성 엘라스토머, 금속 카보네이트, 유기실란, 실리콘 플루이드 또는 검, 유황계 난연제, 산화방지제, 활제 등을 포함하여 고난연성과 우수한 기계적 물성, 압출 외관 및 가공성을 동시에 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 제공하는 고분자 복합 조성물은 전 세계적으로 강화되는 환경규제에 맞출 수 있는 친환경 소재이며 산소지수 40% 이상의 우수한 난연성을 나타낸다.

Description

고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지{Polymer composite composition having high flame retardancy and polymer resin comprising the same}
본 발명은 고난연성 고분자 복합 조성물 및 수지에 관한 것으로서, 고난연성과 함께 기계적 물성이 우수하고, 가공성 및 외관 품질이 뛰어난 것을 특징으로 한다.
일반적인 전선 절연 및 피복용 난연 소재로 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride, PVC) 복합소재를 사용하여 전선을 제조하였으나, 연소 시 유독성 기체를 방출하기 때문에 사용 규제가 강화되고 있는 실정이다.
이에 폴리비닐클로라이드 복합 소재를 대체한 친환경 비할로겐계 난연 소재의 사용이 증가하고 있다. 비할로겐계 난연 소재는 크게 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘을 포함하는 무기계 수산화물 고분자 복합소재, 인계 난연제가 첨가된 인계 난연 고분자 복합소재 등이 있다.
상기 무기계 수산화물 고분자 복합소재는 친환경적이기는 하지만, 폴리비닐클로라이드 복합소재에 비해 난연성이 떨어진다. 따라서 무기계 수산화물을 과량으로 첨가할 수밖에 없는데, 이러한 경우 절연 및 피복 재료의 인장강도, 신장률 등의 기계적 물성 및 전선 압출 가공성이 저하된다.
상기 인계 난연 고분자 복합소재는 우수한 난연성 및 기계적 물성을 나타내지만, 높은 가격 및 난연제 표면 석출에 의한 전선 백화 등의 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1630109호(특허문헌 1)는 에틸렌 모노머 유닛, 실란 그룹을 포함하는 코모노머 유닛 및 극성 그룹을 포함하는 코모노머를 포함하는 교차 가능한 터폴리머(Ter-polymer)에 탄산칼슘, 실리콘 검(Gum)을 조합한 친환경 전선용 난연성 고분자 조성물에 관한 것이다. 상기 특허문헌 1의 코모노머 유닛은 실란 그룹이 에틸렌 사슬에 그래프트(Graft)된 것인데, 미세 수분에 의한 사전 가교로 전선 성형 시 외관의 품질이 떨어지는 문제가 있다. 또한 산소지수가 40% 미만으로 난연성이 만족스럽지 않아 사용 용도가 한정적이라는 한계도 있다.
대한민국 등록특허공보 10-0737615호(특허문헌 2)는 폴리프로필렌, 무수말레인산 또는 실란이 그래프트된 변성 폴리프로필렌, 열가소성 엘라스토머, 무수말레인산이 그래프트된 변성 엘라스토머 및 수산화 마그네슘을 포함하는 난연 조성물을 개시하고 있다. 상기 특허문헌 2의 변성 수지는 수산화 마그네슘과의 상용성 및 그에 따른 기계적 물성의 향상을 위해 사용되었으나 난연성에는 큰 기여를 하지 못하였다. 결과적으로 산소지수가 35% 이하로 난연성이 만족스럽지 않다. 또한 수산화 마그네슘의 분해온도가 300℃ 정도로 낮아 가공성에도 한계가 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1630109호 "난연성 고분자 조성물" 대한민국 등록특허공보 10-0737615호 "전선 절연재 제조용 폴리프로필렌 복합수지 조성물"
상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 본 발명은 고난연성과 우수한 기계적 물성, 압출 외관 및 가공성을 동시에 만족시키는 전선 절연 및 피복용 소재로 사용되는 고분자 복합 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 고분자 복합 조성물을 포함하는 고난연성 복합 수지를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난연성 고분자 복합 조성물은 극성 폴리올레핀 수지, 열가소성 엘라스토머, 금속 카보네이트, 유기실란, 유황계 난연제, 실리콘 플루이드 또는 검, 산화방지제 및 활제를 포함한다.
상기 난연성 고분자 복합 조성물은 극성 폴리올레핀 수지 20 내지 40중량%, 열가소성 엘라스토머 10 내지 40중량%, 금속 카보네이트 30 내지 60중량%, 유기실란 0.5 내지 3중량%, 유황계 난연제 1 내지 5중량%, 실리콘 플루이드 또는 검 0.3 내지 5중량%, 산화방지제 0.1 내지 5중량% 및 활제 0.1 내지 5중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 극성 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리올레핀 수지 및 극성 작용기를 포함하는 것일 수 있다.
상기 극성 폴리올레핀 수지는 무수말레인산, 아크릴산, 글리세릴메타크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 극성 단량체가 상기 폴리올레핀 수지에 그래프팅된 구조의 것일 수 있다.
상기 열가소성 엘라스토머는 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체, 스타이렌-부타디엔-스타이렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 금속 카보네이트는 마그네슘 카보네이트, 칼슘 카보네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 유기실란은 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리부톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 유황계 난연제는 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 황산바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 설페이트일 수 있다.
상기 난연성 고분자 복합 조성물은 질소계 난연제를 더 포함할 수 있다.
상기 실리콘 플루이드 또는 검은 폴리디메틸실록산이고, 원재료의 형태 또는 마스터배치의 형태로 사용되는 것일 수 있다.
상기 산화방지제는 펜타에리쓰리틸 테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트), 2,3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오닐]]프로피오노하이드라지드, 2,2'-티오디에틸비스-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이도록시페닐)-프로피오네이트] 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 페놀계 산화방지제; 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트를 포함하는 인계 산화방지제; 디스테아릴 티오디프로피오네이트를 포함하는 황계 산화방지제; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 활제는 파라핀, 폴리에틸렌 왁스, 스테아린산 알칼리토금속염, 비닐리덴 플로라이드-헥사플루오로프로필렌 폴리머, 폴리에스터 폴리올, 에루카 아마이드, 올레익 아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 난연성 고분자 복합 조성물은 카본블랙, 이산화티타늄, 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 착색제를 더 포함하는 것일 수 있다.
난연성 고분자 복합 조성물은 무수말레인산이 그래프팅된 폴리에틸렌인 극성 폴리올레핀 수지 20 내지 40중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체인 열가소성 엘라스토머 10 내지 40중량%, 스테아린산으로 코팅된 탄산칼슘인 금속 카보네이트 30 내지 60중량%, 비닐트리메톡시실란인 유기실란 0.5 내지 3중량%, 유황계 난연제인 황산칼슘 1 내지 5중량%, 마스터 배치 형태의 폴리디메틸실록산인 실리콘 플루이드 또는 검 0.3 내지 5중량%, 펜타에리쓰리틸 테트라키스, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 2,3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오닐]]프로피오노하이드라지드 및 디스테아릴 티오디프로피오네이트를 포함하는 산화방지제 0.1 내지 5중량% 및 스테아린산 아연인 활제 0.1 내지 5중량%를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명이 제공하는 고분자 복합 수지는 산소지수 40% 이상의 고난연성과 우수한 기계적 물성, 압출 외관 및 가공성을 나타내므로, 절연 및 피복 소재로 유용하다.
또한, 본 발명이 제공하는 고분자 복합 수지는 비할로겐계 난연성 복합 수지로서 전세계적으로 강화되는 환경규제 (유럽: 유해물질사용제한 지침(RoHS), 2006년 07월 01일부터 6종(Pb, Cd, Cr6 +, Hg, PBB, PBDE) 유해물질 전기 및 전자제품 유럽시장 판매 금지, 미국: 난연물질 PBDEs 2008년부터 사용 규제, 일본: 2006년부터 J-MOSS 실시 환경규제 강화, 한국: 환경마크(표지)제도, 친환경 상품법 등)에 맞출 수 있는 새로운 친환경 소재로 유용하다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 발명의 고난연성 고분자 복합 조성물은 극성 폴리올레핀 수지, 열가소성 엘라스토머, 금속 카보네이트, 유기실란, 유황계 난연제, 실리콘 플루이드 또는 검, 산화방지제 및 활제를 포함한다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 고난연성 고분자 조성물은 극성 폴리올레핀 수지 20 내지 40중량%, 열가소성 엘라스토머 10 내지 40중량%, 금속 카보네이트 30 내지 60중량%, 유기실란 0.5 내지 3중량%, 유황계 난연제 1 내지 5중량%, 실리콘 플루이드 또는 검 0.3 내지 5중량%, 산화방지제 0.1 내지 5중량% 및 활제 0.1 내지 5중량%를 포함할 수 있다.
또한 상기 고난연성 고분자 조성물은 유황계 난연제 외에 질소계 난연제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고난연성 고분자 복합 조성물을 구성하는 각 성분에 대해 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
극성 폴리올레핀 수지
상기 극성 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 수지에 극성 작용기를 도입하여 제조된 변성 수지이다. 상기 극성 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 수지에 극성 작용기를 함유하는 극성 단량체를 반응 압출을 통해 그래프팅(Grafting) 반응시켜 얻을 수 있다.
결과적으로 상기 극성 폴리올레핀 수지는 주쇄인 폴리올레핀 수지, 상기 주쇄에 그래프팅된 극성 단량체 및 상기 극성 단량체에 함유된 극성 작용기를 포함하는 것일 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 선형저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 극성 단량체는 무수말레인산, 아크릴산, 글리세릴메타크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 그래프팅 반응에는 반응 개시제를 첨가할 수 있으며, 상기 반응 개시제는 유기과산화물 등일 수 있다.
상기 극성 단량체의 그래프트량은 특별히 한정되지 않으나, 상기 극성 폴리올레핀 수지 100중량%를 기준으로 0.1 내지 5중량%일 수 있다. 0.1중량% 미만이면 폴리올레핀 수지의 개질 효과가 크지 않을 수 있고, 5중량% 초과이면 가공성이 저하되고 황변되는 단점이 있을 수 있다.
상기 극성 폴리올레핀 수지는 용융지수(Melting index)가 0.5 내지 10g/10min (190℃, 2.16 Kgf)인 것일 수 있다. 0.5g/10min 미만이면 가공성, 성형성이 저하될 수 있고, 10g/10min 초과이면 신율 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
상기 극성 폴리올레핀 수지의 함량은 20 내지 40중량%일 수 있다. 20중량% 미만이면 축합반응 저하로 인하여 복합 수지의 난연성이 저하될 수 있고, 40중량% 초과이면 압출 외관 및 가공성이 저하될 수 있다.
상기 고난연성 고분자 복합 조성물은 극성 폴리올레핀 수지와 함께 필요에 따라 추가적인 폴리올레핀 수지를 더 포함할 수 있다. 추가적인 폴리올레핀 수지는 상기 극성 폴리올레핀 수지의 폴리올레핀 수지와 같거나 다른 것일 수 있다. 추가적인 폴리올레핀 수지의 첨가량은 특별히 제한되지 않으나, 상기 극성 폴리올레핀 수지보다 적게 투입하는 것이 바람직하고, 약 10중량% 이하로 첨가하는 것이 좋다.
열가소성 엘라스토머
상기 열가소성 엘라스토머는 복합 수지의 유연성을 향상시키기 위한 구성이다.
상기 열가소성 엘라스토머는 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체, 스타이렌-부타디엔-스타이렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 열가소성 엘라스토머는 용융지수가 0.5 내지 10g/10min (190℃, 2.16 Kgf)인 것일 수 있다. 0.5g/10min 미만이면 가공성, 성형성이 저하될 수 있고, 10g/10min 초과이면 신율 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
상기 열가소성 엘라스토머의 함량은 10 내지 40중량%일 수 있다. 10중량% 미만이면 만족스러운 정도의 유연성을 얻을 수 없고, 40 중량% 초과이면 기계적 물성이 현저하게 저하될 수 있다.
금속 카보네이트
상기 금속 카보네이트는 복합 수지의 난연성을 향상시키기 위한 구성이다.
상기 금속 카보네이트는 알칼리 금속의 카본산염 화합물로서, 마그네슘 카보네이트, 칼슘 카보네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 금속 카보네이트는 실란 또는 스테아린산으로 코팅된 것일 수도 있다. 상기 금속 카보네이트의 표면을 개질하여 다른 화합물과의 상용성을 높이기 위함이다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 미코팅된 것을 사용할 수도 있다.
상기 금속 카보네이트는 평균 입경이 1 내지 20㎛인 것일 수 있다. 상기 평균 입경은 시판의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정기, 예를 들어 마이크로 트랙 입도 분포 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 또한 전자현미경 사진에서 임의로 200개의 입자를 추출하고 평균 입자 지름을 산출해도 좋다.
상기 금속 카보네이트의 함량은 30 내지 60중량%일 수 있다. 30중량% 미만이면 난연성이 저하될 수 있고, 60중량% 초과이면 압출 가공성이 저하될 수 있다.
유기실란
상기 유기실란은 복합 수지에 염기성 작용기를 도입하기 위한 구성이다. 유기실란은 극성 폴리올레핀 수지의 말레산(Maleic acid)과 축합 반응을 하는데, 그 과정에서 물이 생성되므로 산소지수 40% 이상의 고난연성이 발현된다.
특허문헌 1에 의하면, 올레핀 유닛, 실란 함유 유닛 및 극성 그룹 함유 유닛이 포함된 터폴리머를 기재수지로 사용하고 있다. 그러나 유기실란을 공단량체로 사용하여 제조된 터폴리머는 유기 실란이 올레핀 사슬에 그래프트 되어 있기 때문에 제조 후 미세 수분에 의한 가수분해, 축합반응으로 사전 가교가 일어날 수 있고 이에 의해 전선 성형 시 표면에 돌기가 생기는 문제점이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해소하기 위하여 유기 실란을 기재수지에 그래프트시키지 않고 독립된 일 구성 성분으로 첨가한 것이다.
상기 유기실란은 실리콘 원자(Si)를 중심으로 수소원자, 하이드록시기(-OH), 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알콕시기, 이중결합이 1개 이상 포함된 탄소수 2 내지 10의 알케닐기가 결합된 유기화합물일 수 있다. 바람직하게는 하이드록시기 및 알콕시기 중에서 선택된 관능기가 1개 이상이 포함될 수 있다.
구체적으로 상기 유기실란은 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리부톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 유기실란의 함량은 0.5 내지 3중량%일 수 있다. 0.5중량% 미만이면 산염기 반응 저하로 인하여 복합 수지의 난연성이 향상되지 않을 수 있고, 3중량% 초과이면 용융지수 저하에 의하여 압출 가공성이 저하될 수 있다.
난연제
난연제는 복합 수지의 산소지수 40% 이상의 우수한 난연성 발현을 위한 구성이다.
상기 난연제는 유황계 난연제일 수 있다. 상기 유황계 난연제는 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 황산바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 유황계 난연제의 함량은 1 내지 5중량%일 수 있다. 1중량% 미만이면 난연성 강화 효과를 기재할 수 없고, 5중량% 초과이면 압출 외관 저하 및 전선 표면 백화 문제가 나타날 수 있다.
상기 난연제는 유황계 난연제 및 질소계 난연제를 포함하는 복합 난연제일 수 있다.
상기 질소계 난연제는 멜라민 시아누레이트일 수 있고, 그 함량은 1 내지 5중량%일 수 있으며, 상기 유황계 난연제 및 질소계 난연제의 질량비는 1 : 0.5 ~ 2일 수 있다.
실리콘 플루이드 또는 검
실리콘 플루이드 또는 검은 복합 수지의 난연성 향상을 위한 구성이다.
상기 실리콘 플루이드 또는 검은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 소재의 것으로, 점도가 낮은 플루이드(fluid) 상태로 사용하거나, 점도가 높은 검(gum) 상태로 사용할 수 있다.
또한, 상기 실리콘 플루이드 또는 검은 원재료 그 자체로 사용하거나, 고농축의 마스터배치 형태로 제조하여 사용할 수도 있다. 상기 실리콘 플루이드 또는 검은 마스터배치로 제조하여 사용하는 것이 압출기 내부로의 안정적인 공급성 및 분산성에서 보다 바람직한 효과를 기대할 수 있다.
상기 실리콘 플루이드 또는 검의 함량은 0.3 내지 5중량%일 수 있다. 0.3중량% 미만이면 난연성이 저하될 수 있고, 5중량% 초과이면 압출 혼련성의 저하가 두드러지게 나타날 수 있다.
산화방지제
산화방지제는 복합 수지의 산화 방지 및 내열 특성 향상을 위한 구성이다.
상기 산화방지제는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것으로서 본 발명에서는 산화방지제의 선택에 특별한 제한을 두지 않으나, 바람직하게는 페놀계 1차 산화방지제, 인계 2차 산화방지제, 황계 2차 산화방지제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 페놀계 1차 산화방지제는 펜타에리쓰리틸 테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트), 2,3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오닐]]프로피오노하이드라지드, 2,2'-티오디에틸비스-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이도록시페닐)-프로피오네이트] 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 인계 2차 산화방지제는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트가 포함될 수 있다.
상기 황계 2차 산화방지제는 디스테아릴 티오디프로피오네이트가 포함될 수 있다.
상기 산화방지제의 함량은 0.1 내지 5중량%일 수 있다. 0.1중량% 미만이면 산화 방지 및 내열 특성을 향상시키는 효과를 기대할 수 없고, 5중량% 초과이면 전선 표면 석출에 의한 백화 문제가 발생할 수 있다.
활제
활제는 복합 수지의 가공성을 향상시키기 위한 구성이다.
상기 활제는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것으로서 본 발명에서는 활제의 선택에 특별한 제한을 두지 않으나, 바람직하게는 중량평균분자량이 100 내지 1,000 범위인 저분자량의 파라핀, 폴리에틸렌 왁스, 스테아린산 알칼리토금속염, 비닐리덴 플로라이드-헥사플루오로프로필렌 폴리머, 폴리에스터 폴리올, 에루카 아마이드, 올레익 아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 활제의 함량은 0.1 내지 5중량%일 수 있다. 0.1중량% 미만이면 가공성을 향상시키는 효과를 기대할 수 없고, 5중량% 초과이면 혼합물의 분산 저하 및 저분자 가스 발생에 의한 외관 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 고난연성 고분자 복합 조성물은 절연재료 제조분야에서 통상적으로 사용되고 있는 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 본 발명은 이러한 통상의 첨가제의 선택 및 함량에 대해서는 특별히 제한을 두지 않는다. 예컨대 복합 수지에 컬러를 부여하기 위하여 통상의 착색제를 더 포함할 수 있는바, 상기 착색제는 카본블랙, 이산화티타늄, 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 고난연성 고분자 복합 수지는 전술한 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 조성물로부터 상기 고분자 복합 수지를 얻는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 상기 조성물을 혼합한 혼합 원료를 이축 압출기(Twin screw extruder), 니더(Kneader), 반버리믹서(Banbery mixer) 등에 투입하여 용융 가공하여 얻을 수 있다.
상기 고난연성 고분자 복합 수지는 산소지수가 40% 이상으로 난연성이 우수함과 동시에 신율 등의 기계적 물성도 굉장히 좋다. 따라서 상기 고난연성 고분자 복합 수지는 절연성 또는 난연성이 요구되는 제품에 다양한 용도로 적용될 수 있으며, 그 대표적인 예가 케이블이다.
상기 케이블은 복합 수지에 의해 형성되는 절연 피복층으로 도체를 피복시켜 제조될 수 있다. 구체적으로, 구리 또는 알루미늄과 같은 도체 상에 고분자 복합 조성물을 용융 가공하여 제조된 복합 수지로 절연 피복층을 형성함으로써 제조될 수 있다.
또한, 저압 케이블을 제조하는 경우에는 단층 압출기에 의해 1층만을 피복하고, 고압 케이블을 제조하는 경우는 2층 또는 3층 압출기 등에 의해 다층으로 피복할 수 있다.
상기 케이블은 고난연성과 우수한 기계적 물성이 우수한 동시에 케이블로 제조를 위한 압출 성형과정에서 압출기 내의 압력 상승이 적어 장시간에 걸쳐 안정하게 압출 가공하는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 10. 복합 수지의 제조
하기 표1 및 표2에 나타낸 바와 같은 조성 성분 및 조성비로 난연성 고분자 복합 조성물을 제조하였다.
가공 설비는 30파이 이축 압출기 (Twin screw extruder, L/D 40)를 사용하였고 가공온도는 150 ~ 180℃로 진행하였다. 구체적으로 후술할 각 성분을 혼합한 혼합원료를 150 ~ 180℃ 온도로 용융 가공하여 복합 수지를 제조하였다.
본 실시예와 비교예에서 사용된 각 성분을 정리하면 하기와 같다.
[사용성분]
(1) 극성 폴리올레핀 수지: 무수말레인산이 0.5중량% 그래프팅된 선형저밀도 에틸렌 (용융지수: 5g/10min)
(2) 폴리올레핀 수지: 선형저밀도 에틸렌 (용융지수: 5g/10min)
(3) 열가소성 엘라스토머: 에틸렌-옥텐 공중합체 (용융지수: 1g/10min, 경도: 쇼어에이 70)
(4) 금속 카보네이트: 스테아린산으로 코팅된 탄산칼슘 (입자크기: 1.5㎛)
(5) 유기실란: 프로필트리메톡시실란
(6) 유황계 난연제 : 황산칼슘
(7) 질소계 난연제 : 멜라민시아누레이트
(8) 실리콘 검 마스터배치: 폴리디메틸실록산 50중량% 마스터배치 (캐리어 수지: 폴리프로필렌)
(9) 산화방지제:
A: 펜타에리쓰리틸 테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트]
B: 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트
C: 2',3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오닐]]프로피오노하이드라지드
D: 디스테아릴 티오디프로피오네이트
(10) 활제: 스테아린산 아연
조성성분 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8
극성 폴리올레핀 수지 30 20 40 30 30 30 30 28.5
폴리올레핀 수지 - 10 - - - - - -
열가소성 엘라스토머 17.7 17.7 7.7 18.7 16.2 19.7 15.7 16.2
금속 카보네이트 45 45 45 45 45 45 45 45
유기실란 1.5 1.5 1.5 0.5 3 1.5 1.5 1.5
유황계 난연제 3 3 3 3 3 1 5 3
질소계 난연제 - - - - - - - 3
실리콘 검 2 2 2 2 2 2 2 2
산화
방지제		 A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
B 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
C 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
D 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
활제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
합량(중량%) 100 100 100 100 100 100 100 100
조성성분 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
극성 폴리올레핀 수지 10 47.8 30 30 20 30 30 30 30 30 5 30
폴리올레핀 수지 20 - 17.7 25.1 - - - - - - 32.2 20.7
열가소성 엘라스토머 17.7 - - 17.7 7.7 19 15.2 20.2 13.7 19.7 20 -
금속 카보네이트 45 45 45 20 65 45 45 45 45 45 - 45
유기실란 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 0.2 4 1.5 1.5 1.5 - 1.5
유황계 난연제 3 3 3 3 3 3 3 0.5 7 3 - -
인계 난연제 - - - - - - - - - - 40 -
실리콘 검 2 2 2 2 2 2 2 2 2 - 2 2
산화
방지제		 A 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
B 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
C 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
D 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
활제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
합량(중량%) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
실험예
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 조성물 각각을 시편으로 제작하여 물성을 측정하였다.
제작된 각 시편에 대하여 용융지수(ASTM D1238), 비중(ASTM D1605), 경도(ASTM D2240), 산소지수(ASTM D2863), 인장강도 및 신율(ASTM D638) 결과를 나타내었다. 또한 내열성 평가를 위해 오븐 에이징(Aging) 후 (105℃/7일) 인장강도 및 신율 변화를 측정하였다. 마지막으로 로드 다이 (Rod die)를 싱글압출기 (Single extruder)에 장착한 후 고속 압출 외관 평가를 실시하였다. 그 결과는 하기 표 3과 같다.
구분 용융지수
[g/10cm]		 비중
[g/cm3]		 경도
[Shore D]		 인장강도
[Kg/cm2]		 신율
[%]		 산소지수
[%]		 압출외관
실시예 1 0.5 1.31 45 120 300 47 양호
2 1.1 1.30 45 130 350 42 양호
3 0.3 1.30 48 105 220 45 양호
4 1.3 1.30 45 110 400 41 양호
5 0.3 1.31 46 125 210 44 양호
6 0.8 1.29 44 130 450 44 양호
7 0.2 1.34 47 105 250 45 양호
8 0.4 1.32 46 115 270 48 양호
비교예 1 1.5 1.31 45 125 380 37 양호
2 0.3 1.29 52 135 50 44 불량
3 0.7 1.29 51 130 90 41 불량
4 1.3 1.10 48 140 230 32 양호
5 0.05 1.49 49 100 40 38 불량
6 1.6 1.30 44 105 350 37 양호
7 0.1 1.31 46 130 90 43 불량
8 0.7 1.29 44 125 420 37 양호
9 0.05 1.37 48 90 70 43 불량
10 0.3 1.31 46 125 210 39 불량
11 1.0 1.15 45 120 350 30 양호
12 0.6 1.29 45 125 300 28 양호
요구치 0.1 이상 - 40~55 100 이상 150 이상 40 이상 양호할 것
상기 표 3을 참조하면, 실시예에 따른 고분자 복합 수지는 산소지수 40% 이상 및 150% 이상의 신율을 모두 만족함을 알 수 있다. 또한 압출외관 역시 모두 양호하였다. 본 발명에 따르면 난연성과 기계적 물성이 모두 우수하고, 외관 품질도 좋은 고난연성 고분자 복합 수지를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
반면에 비교예1은 극성 폴리올레핀 수지의 함량이 너무 적어서 난연성이 제대로 발현되지 않았다. 반대로 비교예2는 극성 폴리올레핀 수지의 함량이 과다하여 외관 품질 및 신율이 저하되었다.
비교예3은 열가소성 엘라스토머를 포함하지 않기 때문에 신율 및 외관 품질이 떨어졌음을 알 수 있다.
비교예4는 금속 카보네이트의 함량이 적어 산소지수가 40%가 되지 않는다. 또한 비교예5는 금속 카보네이트의 함량이 많아 신율이 현저하게 저하되고 난연성도 제대로 발현되지 않았다.
비교예6은 유기실란의 함량이 적어 난연성이 제대로 발현되지 않았고, 비교예7은 유기실란의 함량이 많아 신율 및 외관 품질이 저하되었다.
비교예8은 유황계 난연제의 함량이 적어 산소지수가 40%가 되지 않았고, 비교예9는 유황계 난연제의 함량이 많아 신율과 인장강도가 요구치를 밑돌았다.
비교예10은 실리콘 검을 포함하지 않아 난연성 및 외관 품질이 떨어짐을 알 수 있다.
비교예11은 한국등록특허 제10-1542110호에 따른 난연 수지 조성물이고, 비교예12는 한국공개특허 제10-2014-0139064호에 따른 난연성 고분자 조성물이다. 위 표3을 참조하면, 상기 비교예11 및 비교예12에 따른 조성물은 산소지수가 각각 30% 및 28%로 실시예에 따른 고분자 복합 수지에 비해 난연성이 현저히 떨어짐을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 상기 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서도 다양한 형태의 수지 및 제품으로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 지정되며, 특허청구범위의 의미와 그 개념으로부터 도출되는 모든 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 극성 폴리올레핀 수지;
    열가소성 엘라스토머;
    금속 카보네이트;
    유기실란;
    유황계 난연제;
    실리콘 플루이드 또는 검;
    산화방지제; 및
    활제를 포함하는 난연성 고분자 복합 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    극성 폴리올레핀 수지 20 내지 40중량%;
    열가소성 엘라스토머 10 내지 40중량%;
    금속 카보네이트 30 내지 60중량%;
    유기실란 0.5 내지 3중량%;
    유황계 난연제 1 내지 5중량%;
    실리콘 플루이드 또는 검 0.3 내지 5중량%;
    산화방지제 0.1 내지 5중량%; 및
    활제 0.1 내지 5중량%를 포함하는 난연성 고분자 복합 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 극성 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리올레핀 수지; 및 극성 작용기를 포함하는 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 극성 폴리올레핀 수지는 무수말레인산, 아크릴산, 글리세릴메타크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 극성 단량체가 상기 폴리올레핀 수지에 그래프팅된 구조의 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머는 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체, 스타이렌-부타디엔-스타이렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 카보네이트는 마그네슘 카보네이트, 칼슘 카보네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유기실란은 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리부톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유황계 난연제는 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 황산바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 설페이트인 난연성 고분자 복합 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    질소계 난연제를 더 포함하는 난연성 고분자 복합 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 플루이드 또는 검은 폴리디메틸실록산이고, 원재료의 형태 또는 마스터배치의 형태로 사용되는 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 산화방지제는 펜타에리쓰리틸 테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트), 2,3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오닐]]프로피오노하이드라지드, 2,2'-티오디에틸비스-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이도록시페닐)-프로피오네이트] 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 페놀계 산화방지제;
    트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트를 포함하는 인계 산화방지제;
    디스테아릴 티오디프로피오네이트를 포함하는 황계 산화방지제; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 활제는 파라핀, 폴리에틸렌 왁스, 스테아린산 알칼리토금속염, 비닐리덴 플로라이드-헥사플루오로프로필렌 폴리머, 폴리에스터 폴리올, 에루카 아마이드, 올레익 아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 난연성 고분자 복합 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    카본블랙, 이산화티타늄, 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 착색제를 더 포함하는 난연성 고분자 복합 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    무수말레인산이 그래프팅된 폴리에틸렌인 극성 폴리올레핀 수지 20 내지 40중량%;
    에틸렌-옥텐 공중합체인 열가소성 엘라스토머 10 내지 40중량%;
    스테아린산으로 코팅된 탄산칼슘인 금속 카보네이트 30 내지 60중량%;
    비닐트리메톡시실란인 유기실란 0.5 내지 3중량%;
    황산칼슘 1 내지 5중량%;
    마스터 배치 형태의 폴리디메틸실록산인 실리콘 플루이드 또는 검 0.3 내지 5중량%;
    펜타에리쓰리틸 테트라키스, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 2,3-비스[[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오닐]]프로피오노하이드라지드 및 디스테아릴 티오디프로피오네이트를 포함하는 산화방지제 0.1 내지 5중량%; 및
    스테아린산 아연인 활제 0.1 내지 5중량%를 포함하는 난연성 고분자 복합 조성물.
  15. 제1항에 따른 조성물을 포함하는 난연성 고분자 복합 수지.
  16. 제15항에 있어서,
    신율이 150% 이상이고, 산소지수가 40% 이상인 난연성 고분자 복합 수지.
KR1020180132272A 2018-10-31 2018-10-31 고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지 KR102177829B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180132272A KR102177829B1 (ko) 2018-10-31 2018-10-31 고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180132272A KR102177829B1 (ko) 2018-10-31 2018-10-31 고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200050072A true KR20200050072A (ko) 2020-05-11
KR102177829B1 KR102177829B1 (ko) 2020-11-12

Family

ID=70729369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180132272A KR102177829B1 (ko) 2018-10-31 2018-10-31 고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102177829B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220053302A (ko) * 2020-10-22 2022-04-29 에이치디씨현대이피 주식회사 케이블 피복용 난연성 조성물 및 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
KR20220053741A (ko) * 2020-10-22 2022-05-02 에이치디씨현대이피 주식회사 고내열 케이블 피복용 난연성 조성물 및 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
WO2023277236A1 (ko) * 2021-06-30 2023-01-05 에이치디씨현대이피 주식회사 케이블 피복용 고내열성 및 난연성 조성물과 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
WO2023008951A1 (ko) * 2021-07-30 2023-02-02 한국생산기술연구원 고전압 경량 케이블 소재 및 이의 제조방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050070568A (ko) * 2003-12-30 2005-07-07 삼성토탈 주식회사 광택성과 내열성이 우수한 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100737615B1 (ko) 2006-02-22 2007-07-10 엘에스전선 주식회사 전선 절연재 제조용 폴리프로필렌 복합수지 조성물
KR20140139064A (ko) * 2012-04-27 2014-12-04 보레알리스 아게 난연성 고분자 조성물
KR20150068866A (ko) * 2013-12-12 2015-06-22 주식회사 경신전선 압출용 고온내수성 난연 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 절연체 및 이를 포함하는 전선 및 케이블
KR20180013164A (ko) * 2016-07-28 2018-02-07 주식회사 디와이엠 솔루션 인입성이 향상된 할로겐프리 난연성 수지 조성물 및 이를 이용한 절연 전선
KR101845532B1 (ko) * 2016-11-04 2018-04-04 주식회사 위스컴 옥내 절연전선의 압출피복용 친환경 무독성 난연 실란가교 조성물 및 절연전선의 제조방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050070568A (ko) * 2003-12-30 2005-07-07 삼성토탈 주식회사 광택성과 내열성이 우수한 난연성 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100737615B1 (ko) 2006-02-22 2007-07-10 엘에스전선 주식회사 전선 절연재 제조용 폴리프로필렌 복합수지 조성물
KR20140139064A (ko) * 2012-04-27 2014-12-04 보레알리스 아게 난연성 고분자 조성물
KR101630109B1 (ko) 2012-04-27 2016-06-13 보레알리스 아게 난연성 고분자 조성물
KR20150068866A (ko) * 2013-12-12 2015-06-22 주식회사 경신전선 압출용 고온내수성 난연 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 절연체 및 이를 포함하는 전선 및 케이블
KR20180013164A (ko) * 2016-07-28 2018-02-07 주식회사 디와이엠 솔루션 인입성이 향상된 할로겐프리 난연성 수지 조성물 및 이를 이용한 절연 전선
KR101845532B1 (ko) * 2016-11-04 2018-04-04 주식회사 위스컴 옥내 절연전선의 압출피복용 친환경 무독성 난연 실란가교 조성물 및 절연전선의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220053302A (ko) * 2020-10-22 2022-04-29 에이치디씨현대이피 주식회사 케이블 피복용 난연성 조성물 및 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
KR20220053741A (ko) * 2020-10-22 2022-05-02 에이치디씨현대이피 주식회사 고내열 케이블 피복용 난연성 조성물 및 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
WO2023277236A1 (ko) * 2021-06-30 2023-01-05 에이치디씨현대이피 주식회사 케이블 피복용 고내열성 및 난연성 조성물과 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
KR20230005024A (ko) * 2021-06-30 2023-01-09 에이치디씨현대이피 주식회사 케이블 피복용 고내열성 및 난연성 조성물과 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
WO2023008951A1 (ko) * 2021-07-30 2023-02-02 한국생산기술연구원 고전압 경량 케이블 소재 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102177829B1 (ko) 2020-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102177829B1 (ko) 고난연성 고분자 복합 조성물 및 이를 포함하는 고분자 복합 수지
CA2736234C (en) Crack-resistant, flame retardant, halogen-free, cable assembly and coating composition
US6232377B1 (en) Flame retardant composition
US20080023680A1 (en) Non-halogen flame-resistant thermoplastic elastomer composition, manufacturing method thereof, and electric wire or cable in which its elastomer composition is used
KR101542110B1 (ko) 압출용 고온내수성 난연 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 절연체 및 이를 포함하는 전선 및 케이블
JP6407339B2 (ja) 耐熱性シラン架橋樹脂成形体及びその製造方法、耐熱性シラン架橋性樹脂組成物及びその製造方法、並びに、耐熱性シラン架橋樹脂成形体を用いた耐熱性製品
KR102501443B1 (ko) 케이블 피복용 난연성 조성물 및 상기 조성물로 제조된 고분자 복합수지
WO2015002263A1 (ja) 耐熱性シラン架橋樹脂成形体及びその製造方法、並びに、耐熱性シラン架橋樹脂成形体を用いた耐熱性製品
TWI752979B (zh) 難燃劑組合物及難燃性合成樹脂組合物
JPWO2019093204A1 (ja) 組成物及び難燃性樹脂組成物
US11643487B2 (en) Heat-resistant crosslinked fluororubber formed body and method of producing the same, and heat-resistant product
KR101583908B1 (ko) 절연재 제조용 수지 조성물 및 절연재의 제조방법
JP2009298830A (ja) ノンハロゲン難燃性熱可塑性エラストマ樹脂組成物及びその製造方法並びにこれを用いた電線・ケーブル
US6326422B1 (en) Radiation curable wire and cable insulation compositions
CN108026339B (zh) 阻燃性树脂组合物、使用该阻燃性树脂组合物的金属缆线、光纤缆线和成型品
JP5995813B2 (ja) 耐熱性シラン架橋樹脂成形体及びその製造方法、並びに、耐熱性シラン架橋樹脂成形体を用いた耐熱性製品
JP6418138B2 (ja) 難燃性樹脂組成物および難燃性ケーブル
KR100688642B1 (ko) 난연성 비할로겐계 절연재 제조용 조성물
KR100688643B1 (ko) 난연성 비할로겐계 절연재 제조용 조성물
JP5367732B2 (ja) 難燃性樹脂組成物およびそれを用いた光ファイバコード
EP2927268A1 (en) Production method for moulded body using heat-resistant silane-cross-linkable resin composition
JP6418137B2 (ja) 難燃性樹脂組成物及び難燃性ケーブル
WO2017104456A1 (ja) 難燃性樹脂組成物、これを用いたメタルケーブル及び光ファイバケーブル並びに成形品
EP3875524A1 (en) Highly flame retardant polymer composite composition and polymer composite resin comprising same
CN109642061B (zh) 阻燃性树脂组合物、使用其的绝缘电线、金属线缆、光纤线缆和成型品

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant