KR102032391B1 - Flame retarding sheet for sheet molding compound and molded article having the flame retarding sheet - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 시트 및 이를 포함하는 난연성 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to a flame retardant sheet for molding a sheet molding compound and a flame retardant molded article including the same.
강화 플라스틱 가공 업계에 있어서, 노동력 절감, 제품의 양산화, 작업 환경 개선 등의 요구로 인하여 불포화 폴리에스테르 수지 조성물을 기재 재료로 하는 시트 몰딩 컴파운트(sheet molding compound, SMC) 에 관한 수요가 증대되고 있으며, 관련 기술도 나날이 발전하고 있다.In the reinforcement plastics processing industry, demands for sheet molding compounds (SMCs) based on unsaturated polyester resin compositions are increasing due to demands for labor reduction, mass production of products, and improvement of working environment. And related technologies are also developing day by day.
시트 몰딩 컴퍼운트는 일반적으로 불포화 폴리에스테르 수지, 중합성 단량체, 무기 충전재, 이형제, 난연제 등을 혼합한 수지 조성물에 증점제로서 알칼리토금속의 산화물이나 수산화물을 첨가하고 유리섬유 보강재를 함침시켜 이형필름에 샌드위치 형태로 증점시켜 시트상으로 제조한다.Sheet molding compounds are generally sandwiched on a release film by adding an alkali earth metal oxide or hydroxide as a thickener and impregnating a glass fiber reinforcement in a resin composition containing an unsaturated polyester resin, a polymerizable monomer, an inorganic filler, a mold release agent, a flame retardant, and the like. Thickened in the form to prepare a sheet.
이렇게 해서 제조된 시트 몰딩 컴파운드는 성형을 위해 금형 내에서 가열 성형되어 최종 형사의 성형품이 되며, 내열성, 내수성, 내약품성 및 강도가 높아 보트, 철도차량, 항공기 부품 등에 적용되고 있다.The sheet molding compound thus prepared is heated and molded in a mold for molding to be a final criminal molded product, and has high heat resistance, water resistance, chemical resistance and strength, and is applied to boats, railway vehicles, aircraft parts, and the like.
그 중에, 철도차량용 자재는 재료의 기계적 강도도 우수해야 하며, 난연성을 가질 필요가 있다. 구체적으로, 근래에 철도차량의 경우 화재로 인한 대규모 참사가 발생하면서 난연성 내장재에 대한 관심이 높아지고 있다.Among them, the material for railway vehicles must also have excellent mechanical strength of the material, and have a flame retardancy. Specifically, in the case of railroad cars, large-scale disasters have occurred due to fire, and interest in flame retardant interior materials has increased.
그러나, 여러 공정을 거치는 번거로움과 이로 인한 제조원가의 상승으로 인하여 비용의 부담으로 실용화하고 있지는 못한 실정이다.However, due to the hassle of going through various processes and the increase in manufacturing cost, it has not been practically used as a burden of cost.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기계적 강도가 우수하며, 난연성의 효과가 있는 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 시트 및 이를 포함하는 난연성 성형품을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above-described problems, to provide a flame retardant sheet for molding a sheet molding compound having excellent mechanical strength and flame retardant effect, and a flame retardant molded article including the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,
본 발명의 일 실시예서,In one embodiment of the invention,
할로겐계 수지, 삼산화안티몬 및 수산화알루미늄을 포함하는 난연성 수지 조성물을 포함하는 난연성 수지층; 및A flame-retardant resin layer comprising a flame-retardant resin composition containing a halogen-based resin, antimony trioxide, and aluminum hydroxide; And
난연성 수지층의 일면 또는 양면에 분산되는 유리섬유; 를 포함하며,Glass fibers dispersed on one or both sides of the flame retardant resin layer; Including;
ISO 4589 기준에 따른 한계산소지수(Limited oxygen lndex)가 평균 30 이상이고,The limited oxygen index (Limited oxygen lndex) according to the ISO 4589 standard is an average of 30 or more,
ASTM D 638-14 기준에 따른 인장강도가 평균 40 MPa 이상인 것을 특징으로 하는 SMC 성형용 난연성 시트를 제공한다.It provides a flame retardant sheet for forming SMC, characterized in that the tensile strength according to the ASTM D 638-14 standard average 40 MPa or more.
또한, 본 발명의 일 실시예에서,Further, in one embodiment of the present invention,
SMC 성형용 난연성 시트를 포함하는 난연성 성형품을 제공한다.It provides a flame retardant molded article comprising a flame retardant sheet for SMC molding.
본 발명에 따른 SMC 성형용 난연성 시트는 할로겐계 수지와 삼산화안티몬을 포함하는 난연성 수지 조성물을 포함하고 있어, 난연성에 매우 우수한 효과가 있다. 특히, 할로겐의 경우, 연소의 추진 역할을 하는 활성라디칼인 OH·, H· 을 할로겐 화합물인 HX 가 연소과정에서 포착함으로써 난연효과를 발휘할 수 있다. 아울러, HX 는 불연성가스를 발생시킴으로써 가스를 희석시키고 산소도 차단할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, SMC 성형용 난연성 시트는 ISO 4589 기준에 따른 한계산소지수(Limited oxygen lndex)가 평균 30 이상일 수 있다.SMC molding flame retardant sheet according to the present invention comprises a flame-retardant resin composition containing a halogen-based resin and antimony trioxide, has an excellent effect on the flame retardancy. Particularly, in the case of halogen, the flame retardant effect can be exerted by the capture of active radicals OH ·, H · which play a role of promoting combustion in the combustion process. In addition, HX has the effect of diluting the gas and blocking oxygen by generating a non-combustible gas. Accordingly, the flame retardant sheet for forming SMC may have an average oxygen limit (Limited oxygen lndex) of 30 or more in accordance with the ISO 4589 standard.
아울러, 상술한 난연성 수지 조성물을 포함하는 난연성 수지층의 일면 또는 양면에 유리섬유가 분산됨으로써, SMC 성형용 난연성 시트는 우수한 인장강도를 가질 수 있다.In addition, the glass fiber is dispersed on one side or both sides of the flame-retardant resin layer comprising the flame-retardant resin composition described above, SMC molding flame-retardant sheet can have excellent tensile strength.
나아가, SMC 성형용 난연성 시트를 포함하는 난연성 성형품을 제공할 수 있으며, 특히, SMC 성형용 난연성 시트를 이용하여 철도차량 내장용으로 성형할 수 있어, 화재로 인한 대규모 참사가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.Furthermore, it is possible to provide a flame-retardant molded article including a flame-retardant sheet for molding SMC, in particular, can be molded for the interior of the railway vehicle using the flame-retardant sheet for molding SMC, to prevent large-scale disasters caused by fire can do.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 발명에서, "포함한다" 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, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, the terms "comprises" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
본 발명은 기계적 강도가 우수하며, 난연성의 효과가 있는 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 시트 및 이를 포함하는 난연성 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to a flame retardant sheet for molding a sheet molding compound having excellent mechanical strength and having a flame retardancy effect, and a flame retardant molded article including the same.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 실시예서,In one embodiment of the invention,
할로겐계 수지, 삼산화안티몬 및 수산화알루미늄을 포함하는 난연성 수지 조성물을 포함하는 난연성 수지층; 및A flame-retardant resin layer comprising a flame-retardant resin composition containing a halogen-based resin, antimony trioxide, and aluminum hydroxide; And
난연성 수지층의 일면 또는 양면에 분산되는 유리섬유; 를 포함하며,Glass fibers dispersed on one or both sides of the flame retardant resin layer; Including;
ISO 4589 기준에 따른 한계산소지수(Limited oxygen lndex)가 평균 30 이상이고,The limited oxygen index (Limited oxygen lndex) according to the ISO 4589 standard is an average of 30 or more,
ASTM D 638-14 기준에 따른 인장강도가 평균 40 MPa 이상인 것을 특징으로 하는 SMC 성형용 난연성 시트를 제공한다.It provides a flame retardant sheet for forming SMC, characterized in that the tensile strength according to the ASTM D 638-14 standard average 40 MPa or more.
특히, 본 발명에 따른 SMC 성형용 난연성 시트는 할로겐계 수지와 삼산화안티몬을 포함하는 난연성 수지 조성물을 포함하고 있어, 난연성에 매우 우수한 효과가 있다. 특히, 한로겐의 경우, 연소의 추진 역할을 하는 활성라디칼인 OH·, H· 을 할로겐 화합물인 HX 가 연소과정에서 포착함으로써 난연효과를 발휘할 수 있다. 아울러, HX 는 불연성가스를 발생시킴으로써 가스를 희석시키고 산소도 차단할 수 있는 효과가 있다.In particular, the SMC molding flame-retardant sheet according to the present invention includes a flame-retardant resin composition containing a halogen-based resin and antimony trioxide, has an excellent effect on the flame retardancy. In particular, in the case of halogen, the flame-retardant effect can be exhibited by capturing the active radicals OH. And H. which play a role of promoting combustion in the combustion process. In addition, HX has the effect of diluting the gas and blocking oxygen by generating a non-combustible gas.
아울러, 상술한 난연성 수지 조성물을 포함하는 난연성 수지층의 일면 또는 양면에 유리섬유가 분산됨으로써, SMC 성형용 난연성 시트는 우수한 인장강도를 가질 수 있다.In addition, the glass fiber is dispersed on one side or both sides of the flame-retardant resin layer comprising the flame-retardant resin composition described above, SMC molding flame-retardant sheet can have excellent tensile strength.
이하에서, 난연성 수지층을 설명하도록 한다.Hereinafter, the flame retardant resin layer will be described.
난연성 수지층은 할로겐계 수지, 산화안티몬 및 수산화알루미늄을 포함하는 난연성 수지 조성물을 포함한다.The flame retardant resin layer includes a flame retardant resin composition containing a halogen-based resin, antimony oxide and aluminum hydroxide.
할로겐계 수지는 불소, 염소, 브롬, 아이오딘 등의 할로겐계 수지일 수 있으며, 폴리테트라클로로에틸렌, 폴리디클로로디플루오로에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 및 폴리트리클로로플루오로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 일 예로, 할로겐계 수지는 폴리테트라클로로에틸렌일 수 있다. 상기 할로겐계 수지는 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부를 포함할 수 있다. 만일, 10 중량부 미만으로 포함하는 경우, 난연효과를 발휘할 수 없으며, 40 중량부를 초과하여 포함하는 경우에는 할로겐계 수지가 너무 많이 첨가되어 유해가스가 발생하는 문제가 발생할 수 있다.The halogen-based resin may be a halogen-based resin such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, and may be polytetrachloroethylene, polydichlorodifluoroethylene, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene and polytrichlorofluoro At least one selected from the group consisting of ethylene. For example, the halogen-based resin may be polytetrachloroethylene. The halogen-based resin may include 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition. If the content is less than 10 parts by weight, the flame retardant effect may not be exhibited. If the content is more than 40 parts by weight, too much halogen-based resin may be added to cause harmful gas.
아울러, 난연제는 방염제라고도 하며, 플라스틱의 내연소성을 개량하기 위하여 첨가하는 첨가제로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 난연제라면 제한 없이 사용할 수 있으나, 수산화알루미늄, 삼산화안티몬, 중비금속 화합물, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 클레이, 탈크 등을 사용할 수 있다. 구체적으로, 삼산화안티몬과 수산화알루미늄을 사용할 수 있다.In addition, the flame retardant is also referred to as a flame retardant, and is an additive added to improve the flame resistance of plastics. Any flame retardant known in the art to which the present invention pertains may be used without limitation, but may be used as aluminum hydroxide, antimony trioxide, heavy metal compound, calcium carbonate. , Magnesium carbonate, clay, talc and the like can be used. Specifically, antimony trioxide and aluminum hydroxide can be used.
특히, 난연제를 조성물에 도입하면 화재를 미연에 방지할 수 있어 추가 피해 예방이 가능해질 수 있다. 한편, 수산화알루미늄만으로도 난연효과를 거둘 수 있으나, 원하는 수준에 미치지 못할 뿐만 아니라, 성형품의 물성이나 성형성이 떨어지는 문제점이 있어, 삼산화안티몬과 수산화알루미늄를 함께 난연제로 사용할 수 있다. 한편, 난연제는 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 10 내지 50 중량부를 포함할 수 있다. 여기서, 삼산화안티몬 1 내지 10 중량부; 및 수산화알루미늄 9 내지 40 중량부를 포함할 수 있다.In particular, the introduction of a flame retardant in the composition can prevent the fire in advance, it may be possible to prevent further damage. On the other hand, the aluminum hydroxide alone can achieve a flame retardant effect, not only does not reach the desired level, there is a problem that the physical properties and moldability of the molded product is poor, antimony trioxide and aluminum hydroxide can be used together as a flame retardant. Meanwhile, the flame retardant may include 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition. Here, 1 to 10 parts by weight of antimony trioxide; And 9 to 40 parts by weight of aluminum hydroxide.
보다 구체적으로, 삼산화안티몬은 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 1 중량부 미만으로 포함하는 경우, 난연성이 취약하게 되고, 10 중량부를 초과하는 경우, 유독성이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 수산화알루미늄은 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 9 중량부 미만으로 포함하는 경우, 난연성이 취약하게 되고, 40 중량부를 초과하여 포함하는 경우, 점도가 높아지고 강도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.More specifically, the antimony trioxide, when included in less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the flame retardant resin composition, the flame retardancy becomes weak, when more than 10 parts by weight, there may be a problem that the toxicity increases. In addition, when the aluminum hydroxide is included in less than 9 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the flame-retardant resin composition, the flame retardancy becomes weak, and when included in excess of 40 parts by weight, the problem of high viscosity and low strength may occur.
나아가, 본 발명에 따른 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 수지 조성물은 저수축제, 경화제, 지연제, 분산제, 분리방지제, 내부이형제, 착색제, 점도조절제, 충진제 및 증점제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the flame retardant resin composition for molding a sheet molding compound according to the present invention further comprises at least one member selected from the group consisting of a low shrinkage agent, a curing agent, a retardant, a dispersant, an antisegregation agent, an inner mold release agent, a colorant, a viscosity control agent, a filler, and a thickener. It may include.
구체적으로, 본 발명에 따른 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 수지 조성물은 할로겐계 수지 10 내지 40; 난연제 10 내지 50 중량부; 저수축제 4 내지 10 중량부; 경화제 0.2 내지 0.5 중량부; 지연제 0.2 내지 0.5 중량부; 분산제 0.1 내지 0.5 중량부; 분리방지제 0.1 내지 1 중량부; 내부이형제 0.5 내지 3 중량부; 착색제 0.5 내지 3 중량부; 점도조절제 1 내지 5 중량부; 충진제 10 내지 25 중량부; 및 증점제 1 내지 5 중량부; 를 포함할 수 있다.Specifically, the flame retardant resin composition for molding a sheet molding compound according to the present invention is halogen-based resin 10 to 40; 10 to 50 parts by weight of flame retardant; 4-10 parts by weight of a low shrinkage agent; 0.2 to 0.5 parts by weight of curing agent; 0.2 to 0.5 parts by weight of retardant; 0.1 to 0.5 parts by weight of a dispersant; 0.1 to 1 part by weight of a separation inhibitor; 0.5 to 3 parts by weight of the internal release agent; 0.5 to 3 parts by weight of colorant; 1 to 5 parts by weight of the viscosity modifier; 10 to 25 parts by weight of the filler; And 1 to 5 parts by weight of a thickener; It may include.
저수축제(low profile agent)는 불포화 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 불포화 포리비닐아세테이트(PVAc), 불포화 폴리우레탄(PU), 불포화 폴리스티렌(PS), 및 불포화 폴리스티렌계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 저수축제는 본 발명의 난연성 수지 조성물의 100 중량부를 기준으로 4 내지 10 중량부일 수 있다. 난연성 수지 조성물의 100 중량부에 대하여, 저수축제를 4 중량부 미만으로 포함하는 경우에는 성형 후 제품 수축 발생으로 표면 평활도가 떨어지며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 기계적 물성이 감소할 수 있다.The low profile agent is selected from the group consisting of unsaturated polymethyl methacrylate (PMMA), unsaturated polyvinylacetate (PVAc), unsaturated polyurethane (PU), unsaturated polystyrene (PS), and unsaturated polystyrene-based copolymers. It may be more than one. The low shrinkage agent may be 4 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition of the present invention. With respect to 100 parts by weight of the flame retardant resin composition, when the low shrinkage agent is included in less than 4 parts by weight, the surface smoothness is reduced by the occurrence of product shrinkage after molding, and when it exceeds 10 parts by weight, the mechanical properties may be reduced.
경화제는 가열에 의해 분해되어 라디컬을 발생시켜 전도성 불포화 폴리에스테르 수지에 포함된 중합체와 스티렌을 가교 반응시켜 열경화 수지 조성물 전체를 경화시키는 성분이다.The curing agent is a component that decomposes by heating to generate radicals to crosslink the polymer and styrene in the conductive unsaturated polyester resin to cure the entire thermosetting resin composition.
이러한 경화제로는 t-부틸퍼옥시벤조에이트, 벤조일퍼옥시드, 큐멘히드로옥시드, 메틸에틸케톤퍼옥시드, 디큐밀퍼옥시드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디-t-부틸히드로퍼옥시드, 라우릴로일퍼옥시드, 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸시클로헥산, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시카보네이트 등의 유기 과산화물을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Such curing agents include t-butylperoxybenzoate, benzoyl peroxide, cumene hydrooxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, di-t-butyl Hydroperoxide, laurylyl peroxide, 1,1-di-t-butylperoxy-3,5,5-trimethylcyclohexane, t-butylperoxyisopropylcarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl Organic peroxides, such as a peroxy carbonate, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
상기 경화제의 함량은 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.2 내지 0.5 중량부일 수 있다. 만일 상기 경화제의 함량이 0.2 중량부 미만인 경우, SMC 공정으로 성형 시 경화가 불충분할 수 있고, 0.5 중량부를 초과하는 경우, 조성물의 저장 안정성이 저하될 수 있다.The amount of the curing agent may be 0.2 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition. If the content of the curing agent is less than 0.2 parts by weight, the curing may be insufficient during molding by the SMC process, if the content exceeds 0.5 parts by weight, the storage stability of the composition may be lowered.
지연제는 벤조퀴논, 3차-부틸카테콜을 단독으로 사용하거나 이 둘의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 지연제의 함량은 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.2 내지 0.5 중량부일 수 있다. 만일, 0.5 중량부를 초과하는 경우에는 성형 시간이 길어지는 문제가 있다.The retardant may be used alone or a mixture of both benzoquinone, tert-butylcatechol. The content of the retardant may be 0.2 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition. If it exceeds 0.5 parts by weight, there is a problem that the molding time becomes long.
분산제는 통상의 분산제를 사용할 수 있으며, 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 0.5 중량부를 포함할 수 있다. 만일, 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 미만인 경우에는 배합 물질간의 고른 분산 효과 저하로 제품 풀질의 산포가 클 수 있으며, 0.5 중량부를 초과하는 경우에는 더 이상의 개선 효과를 기대하기가 어려울 수 있다.A dispersant may use a conventional dispersant and may include 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition. If less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the flame retardant resin composition, the dispersion of product quality may be large due to the even dispersion effect between the blended materials, and when it exceeds 0.5 parts by weight, it is difficult to expect further improvement effect. Can be.
분리방지제는 뷰틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 로진, 로진의 유도체 및 화합물 이소프로판올 및 이소부탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 분리방지제는 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 만일, 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 미만인 경우에는 증점 전 배합물질층이 분리되는 문제가 발생될 수 있고, 3 중량부를 초과하는 경우에는 더 이상의 개선 효과를 기대하기가 어려울 수 있다.The anti-separation agent may be at least one selected from the group consisting of butyl cellosolve, ethyl cellosolve, rosin, derivatives of rosin and compounds isopropanol and isobutanol. The anti-separation agent may include 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition. If less than 0.5, by weight, based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition, a problem of separation of the compounding material layer before thickening may occur, and when it exceeds 3 parts by weight, it may be difficult to expect a further improvement effect.
내부이형제는 성형시 제품의 탈형을 용이하게 하는 용도로 사용되며, 본 발명에서는 아연스테아레이트 또는 칼슘스테아레이트 또는 이 둘의 혼합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 아연스테아레이트를 사용할 수 있다. 상기 내부이형제는 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 만일, 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 미만인 경우에는 성형 후 제품 탈형이 어려운 문제가 있고, 3 중량부를 초과하는 경우, 타 제품과의 접착 성능을 저해할 수 있다.The internal release agent is used for the purpose of facilitating demoulding of the product during molding, and in the present invention, zinc stearate or calcium stearate or a mixture of the two may be used. For example, zinc stearate can be used. The internal mold release agent may include 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition. If it is less than 0.5 with respect to 100 parts by weight of the flame retardant resin composition, there is a problem that product demoulding after molding is difficult, and when it exceeds 3 parts by weight, the adhesion performance with other products may be impaired.
착색제는 성형품에 포함된 유리섬유 등의 보강섬유를 은폐하고, 색상을 구현하기 위한 목적으로 사용된다. 이는 본 발명의 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위인 경우, 성형품의 물성 저하나 원가상승을 억제하면서 효과적으로 보강섬유의 은폐와 색상 구현을 달성할 수 있다. The colorant is used for the purpose of concealing reinforcing fibers such as glass fibers contained in the molded article, and for implementing colors. It may include 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition of the present invention. In the above range, it is possible to effectively achieve the concealment and color implementation of the reinforcing fibers while suppressing the deterioration of the physical properties of the molded article or the cost increase.
점도조절제는 본 발명의 난연성 수지 조성물의 점도를 조절하기 위한 것으로, 이는 통상적으로 사용하는 스틸렌모노머를 사용할 수 있다. 상기 점도조절제는 본 발명의 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 만일, 본 발명의 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 1 중량부 미만인 경우에는 점도가 너무 높아서 후술하게 되는 유리섬유의 함침이 불가능할 수 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 낮아서 수지필름 제주시 수지가 필름 상부에서 흘러내리는 문제가 발생할 수 있다.A viscosity modifier is for adjusting the viscosity of the flame retardant resin composition of the present invention, which can be used a commonly used styrene monomer. The viscosity modifier may include 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition of the present invention. If, if less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the flame retardant resin composition of the present invention, the viscosity may be too high impregnation of the glass fiber to be described later, if it exceeds 5 parts by weight, the viscosity is low to resin resin Jeju Problems can flow down the top of the film.
충진제는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 마이카, 탈크, 카올린, 세라이트, 아스베스토, 바라이트, 중정석, 실리카, 규사, 돌로마이트, 석회석, 석고, 알루미늄 미분말, 알루미나, 한수석, 산화지르코늄 및 산화티탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 특히, 충진제로 상기 탄산칼슘이 작업성, 최종 성형체의 강도, 외관, 경제성 면에서 바람직할 수 있다. 구체적으로, 상기 충진제는 본 발명의 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 10 내지 25 중량부를 포함할 수 있다. 만일, 10 중량부 미만인 경우에는 성형체의 강도가 약할 수 있으며, 25 중량부를 초과하는 경우에는 SMC 공정으로 성형 시 클랙이 발생할 수 있다.Fillers include calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulphate, mica, talc, kaolin, celite, asbestos, barite, barite, silica, silica sand, dolomite, limestone, gypsum, fine aluminum powder, alumina, hanseok, zirconium oxide and titanium oxide It may be one or more selected from the group consisting of. In particular, as the filler, the calcium carbonate may be preferable in view of workability, strength, appearance, and economy of the final molded product. Specifically, the filler may include 10 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition of the present invention. If less than 10 parts by weight, the strength of the molded body may be weak, and if it exceeds 25 parts by weight, cracks may occur during molding by the SMC process.
증점제는 점도를 증가시키는 물질로서, 본 발명에서는 산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화마그네슘 및 수산화칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으며, 본 발명의 난연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 만일, 1 중량부 미만인 경우에는 증점 효과 저하로 성형이 어려울 수 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우에는 빠른 증점 작용으로 인해 시트화 작업이 어려울 수 있다.The thickener is a substance for increasing the viscosity, and in the present invention, one or more selected from the group consisting of magnesium oxide, calcium oxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide may be used, and 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the flame retardant resin composition of the present invention. It may include parts by weight. If less than 1 part by weight, molding may be difficult due to a decrease in thickening effect, and when it exceeds 5 parts by weight, the sheeting operation may be difficult due to a rapid thickening action.
또한, 본 발명의 일 실시예에서,Further, in one embodiment of the present invention,
시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 수지 조성물을 포함하는 수지층을 포함하며,It comprises a resin layer comprising a flame-retardant resin composition for sheet molding compound molding,
상기 수지층에는 유리섬유가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 난연성 시트를 제공한다.The resin layer provides a flame retardant sheet characterized in that the glass fibers are dispersed.
상기 난연성 시트는 조성물이 형틀에 주형(캐스팅)하여 시트상으로 투입된 후에, 상기 투입된 조성물 위에 유리섬유(glass fiber)를 분산시켜 함침시켜 제조될 수 있다. 상기 유리섬유는 보강제 역할을 하여 강도를 보강하고 치수 안정성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 상기 유리 섬유의 예는 특별히 제한하지 않으나, 유리 단섬유 형태로서 그 섬유 길이가 2 내지 4 mm, 직경 10 내지 13 ㎛ 의 범위인 것을 사용할 수 있다.The flame retardant sheet may be prepared by dispersing glass fiber on the injected composition after the composition is cast into a mold (casting) into a sheet and then impregnated with glass fiber. The glass fiber may act as a reinforcing agent to reinforce strength and improve dimensional stability. Although the example of the said glass fiber is not specifically limited, As the form of short glass fiber, the thing of the fiber length of 2-4 mm and the diameter of 10-13 micrometers can be used.
특히, 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 수지 조성물과 유리섬유의 중량비는 1:0.25 내지 0.50 범위일 수 있다. 만일, 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 수지 조성물과 유리섬유의 중량비가 1:0.25 미만인 경우, 유리섬유의 함량이 너무 적어, 강도 및 치수 안정성을 향상시킬 수 없으며, 1:0.50 범위를 초과하는 경우, 수지 조성물 대비 유리섬유의 함량이 많아 성형성 등이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.In particular, the weight ratio of the flame retardant resin composition for molding the sheet molding compound to the glass fiber may range from 1: 0.25 to 0.50. If the weight ratio of the flame retardant resin composition for sheet molding compound molding to the glass fiber is less than 1: 0.25, the content of the glass fiber is too small, so that the strength and dimensional stability cannot be improved, and the resin exceeds the range of 1: 0.50. Since the content of the glass fiber compared to the composition may cause a problem of poor moldability.
이러한, SMC 난연성 시트의 두께는 2 내지 5 mm 범위일 수 있다. 만일 SMC 난연성 시트의 두께가 2 mm 미만이거나, 5 mm 를 초과하는 경우 성형용 시트의 두께가 너무 얇거나 두꺼워서 원하는 형태의 성형품을 성형할 수 없는 문제가 있다.Such, the thickness of the SMC flame retardant sheet may range from 2 to 5 mm. If the thickness of the SMC flame retardant sheet is less than 2 mm or exceeds 5 mm, there is a problem in that the molded sheet of a desired shape cannot be formed because the thickness of the molding sheet is too thin or thick.
한편, 본 발명에 따른 난연성 시트는, ISO 4589 기준에 따른 한계산소지수(Limited oxygen lndex)가 30 이상일 수 있다. 구체적으로, 한계산소지수는 방염처리를 한 고분자 재료와 그 소재의 연소성을 비교하기 위한 지표로, 산소와 질소를 혼합한 기류 중에서 점화된 시료가 계속적으로 연소하는데 필요한 산소의 최저 농도(용량 %)를 의미한다. 특히, 이 값이 21 보다 커질수록 공기 중에서 연소하기 어렵다는 것을 나타낸다. 즉, 본 발명에 따른 난연성 시트는 한계산소 지수가 30 이상일 수 있으며, 35 내지 50 일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 한계산소지수가 41일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 난연성 시트는 공기 중에서 연소하기 어려울 수 있다.Meanwhile, the flame retardant sheet according to the present invention may have a limited oxygen index (Limited oxygen lndex) of 30 or more according to the ISO 4589 standard. Specifically, the limit oxygen index is an index for comparing the combustibility of flame-retardant polymer material and its material, and the minimum concentration of oxygen (volume%) required for continuously burning a ignited sample in an air stream mixed with oxygen and nitrogen. Means. In particular, higher values of 21 indicate that it is more difficult to burn in air. That is, the flame retardant sheet according to the present invention may have a limit oxygen index of 30 or more, and may be 35 to 50. According to an embodiment of the present invention, the limit oxygen index may be 41. That is, the flame retardant sheet according to the present invention may be difficult to burn in air.
아울러, 본 발명에 따른 난연성 시트는, ISO 5658 기준에 따른 열방출률(FlameSpread)이 3.0 MJ/m2 이상일 수 있다. 열방출률은 화염전파를 의미하는 것으로, 고체의 포면에 착염하여 착염 영역이 확대해 가는 현상을 의미할 수 있다. 특히, 이 값이 1.5 이상인 것이 바람직하며, 본 발명은 3.0 MJ/m2 이상일 수 있으며, 구체적으로, 3.5 내지 10 MJ/m2 일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 화염전파는 4.4 MJ/m2 일 수 있다.In addition, the flame retardant sheet according to the present invention, the heat release rate (FlameSpread) according to the ISO 5658 standard may be 3.0 MJ / m 2 or more. The heat release rate refers to flame propagation, and may mean a phenomenon in which the complexing area is enlarged by complexing the surface of the solid. In particular, the value is preferably 1.5 or more, the present invention may be 3.0 MJ / m 2 or more, specifically, may be 3.5 to 10 MJ / m 2 . According to an embodiment of the present invention, the flame propagation may be 4.4 MJ / m 2 .
상기 난연 시트는 ISO 5696에 따른 연기밀도(Ds)가 1.5 min, 4.0 min, 10 min 일 때, 각각 50, 100, 200 이하일 수 있다. 구체적으로, 각각 10 내지 40, 50 내지 100, 100 내지 150 범위일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 각각 19.5, 96.9, 131.6 일 수 있다. 이와 같이, 상기 난연 조성물은, 난연성이 뛰어날 뿐만 아니라 연기 발생이 적어 내장재로서 우수한 성질을 가질 수 있다.The flame-retardant sheet may be 50, 100, 200 or less when the smoke density (Ds) according to ISO 5696 is 1.5 min, 4.0 min, 10 min. Specifically, it may range from 10 to 40, 50 to 100, 100 to 150, respectively. According to an embodiment of the present invention, they may be 19.5, 96.9, and 131.6, respectively. As described above, the flame retardant composition may have excellent properties as an interior material as well as excellent flame retardancy and less smoke generation.
나아가, 상기 난연 시트는 BS 6853 에 따른 독성지수(R) 가 1.5 이하일 수 있다.Furthermore, the flame retardant sheet may have a toxicity index (R) of 1.5 or less according to BS 6853.
상술한 난연성 시트는 암형 금형과 수형 금형을 포함하는 성형장치를 이용하여, 성형체를 제조할 수 있다. 예를 들면, 암형 금형과 수형 금형 사이에 상기 난연성 시트를 배치하고 열 성형하여 성형체로 성형될 수 있다. 상기 열 성형으로는 진공 성형, 압공 성형 또는 진공 성형과 압공 성형을 조합한 진공 압공 형성, 수형 금형(플러그)을 사용하면서 또는 수형 금형을 사용한 후, 진공 및/또는 압공 성형하는 등의 열 성형될 수 있다. The flame-retardant sheet mentioned above can manufacture a molded object using the shaping | molding apparatus containing a female mold and a male mold. For example, the flame retardant sheet may be disposed between a female mold and a male mold and thermoformed to form a molded body. The thermoforming may be performed by vacuum forming, pressure forming, or vacuum forming using a combination of vacuum forming and pressure forming, using a male mold (plug), or after using a male mold, followed by thermoforming such as vacuum and / or press forming. Can be.
예를 들면, 상기 난연성 시트는 철도차량 내장용 소재로 성형할 수 있다. 즉, 상기 난연성 시트는 철도차량 내장용으로 성형할 수 있어, 화재로 인한 대규모 참사가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.For example, the flame retardant sheet may be molded from a railway vehicle interior material. That is, the flame-retardant sheet can be molded for the interior of the railway vehicle, there is an advantage that can prevent the occurrence of a large-scale disaster due to fire.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are only illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.
<실시예><Example>
실시예 1. 난연성 SMC 시트 제조Example 1 Preparation of Flame Retardant SMC Sheet
먼저, 하기 표 1의 배합원료를 배합하였다. First, the blending raw materials of Table 1 were blended.
다음으로, 캐리어 필름(carrier film) 을 형틀에 투입하여 상기 배합원료(수지)를 도포하고, 상기 수지가 도포된 필름 위에 유리 섬유를 분산하여 함침시켰다. 그리고, 40 ℃에서 40시간 동안 숙성하여 시트 몰딩 컴파운드를 얻었다.Next, a carrier film was put into the mold to apply the compounding material (resin), and glass fibers were dispersed and impregnated onto the resin-coated film. Then, the mixture was aged at 40 ° C. for 40 hours to obtain a sheet molding compound.
<시험예><Test Example>
시험예 1. 난연성 특성 평가Test Example 1 Evaluation of Flame Retardant Properties
상기 실시예에서 얻은 시트 몰딩 컴파운드 성형용 난연성 수지 조성물을 포함하는 난연성 시트의 난연성 특성을 아래와 같이 조사하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.The flame retardant properties of the flame retardant sheet including the flame retardant resin composition for sheet molding compound molding obtained in the above example were investigated as follows, and the results are shown in Table 2.
(Limiting Oxygen Index)Oxygen index
(Limiting Oxygen Index)
(Flame Spread)Flame propagation
Flame Spread
(Smoke Density)Smoke density
(Smoke Density)
(Toxic Gas)Toxicity Index
(Toxic Gas)
표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 난연성 시트는 산소지수, 화염전파, 연기밀도 및 독성지수가 기술수준 대비 우수한 것으로 확인되었다.Referring to Table 2, the flame retardant sheet according to the present invention was confirmed that the oxygen index, flame propagation, smoke density and toxicity index is superior to the technical level.
시험예 2. 인장강도 및 인장탄성률 평가Test Example 2 Evaluation of Tensile Strength and Tensile Modulus
제조된 두께 3mm 의 난연시트를 10 cm×10 cm 의 크기로 절단하여 시편을 제작하고, 상기 시편의 인장강도와 인장탄성률을 만능재료시험기(Universsal test machine, UTM) 을 이용하여 측정하였다. 참고로, 인장강도 및 인장탄성률은 ASTM D 638-14 에 의거하여 측정하였으며, 실온에서 측정하였다.The specimen was prepared by cutting the prepared flame retardant sheet having a thickness of 3 mm into a size of 10 cm × 10 cm, and the tensile strength and tensile modulus of the specimen were measured using a universal test machine (UTM). For reference, tensile strength and tensile modulus were measured according to ASTM D 638-14 and measured at room temperature.
그리고, 그 결과는 다음과 같다.And the result is as follows.
Claims (10)
난연성 수지층의 일면 또는 양면에 분산되는 유리섬유; 를 포함하며,
상기 난연성 수지 조성물과 유리섬유의 중량비는 1:0.25 내지 0.50 범위이며,
ISO 4589 기준에 따른 한계산소지수(Limited oxygen lndex)가 평균 30 이상이고,
ASTM D 638-14 기준에 따른 인장강도가 평균 40 MPa 이상이며,
두께가 2 내지 5 mm 범위인 것을 특징으로 하는 철도차량 내장 소재 SMC 성형용 난연성 시트.
Halogen-based resin 10 to 40, antimony trioxide 1 to 10 parts by weight, aluminum hydroxide 9 to 40 parts by weight, low shrinkage agent 4 to 10 parts by weight, curing agent 0.2 to 0.5 parts by weight, retardant 0.2 to 0.5 parts by weight, dispersant 0.1 to 0.5 Flame retardant comprising parts by weight, 0.1 to 1 parts by weight of anti-separation agent, 0.5 to 3 parts by weight of internal mold release agent, 0.5 to 3 parts by weight of colorant, 1 to 5 parts by weight of viscosity modifier, 10 to 25 parts by weight of filler and 1 to 5 parts by weight of thickener. A flame retardant resin layer comprising a resin composition; And
Glass fibers dispersed on one or both sides of the flame retardant resin layer; Including;
The weight ratio of the flame retardant resin composition and glass fiber is in the range of 1: 0.25 to 0.50,
The limited oxygen index (Limited oxygen lndex) according to the ISO 4589 standard is an average of 30 or more,
Tensile strength according to ASTM D 638-14 standard is above 40 MPa,
Flame retardant sheet for forming a railway vehicle interior material SMC, characterized in that the thickness ranges from 2 to 5 mm.
할로겐계 수지는, 폴리테트라클로로에틸렌, 폴리디클로로디플루오로에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 및 폴리트리클로로플루오로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 철도차량 내장 소재 SMC 성형용 난연성 시트.
The method of claim 1,
The halogen-based resin is at least one selected from the group consisting of polytetrachloroethylene, polydichlorodifluoroethylene, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene and polytrichlorofluoroethylene. Flame retardant sheet for molding SMC.
ISO 5658 기준에 따른 화염전파가 3.0 MJ/m2 이상인 것을 특징으로 하는 철도차량 내장 소재 SMC 성형용 난연성 시트.
The method of claim 1,
Flame-retardant sheet for forming SMC railway material, characterized in that the flame propagation according to the ISO 5658 standard is 3.0 MJ / m 2 or more.
BS 6853 기준에 따른 독성지수(R)는 1.5 이하인 것을 특징으로 하는 철도차량 내장 소재 SMC 성형용 난연성 시트.
The method of claim 1,
Toxicity index (R) according to the BS 6853 standard is a flame-retardant sheet for molding SMC molding materials, characterized in that less than 1.5.
ASTM D 638-14 기준에 따른 인장탄성률은 평균 10 내지 15 GPa 범위인 것을 특징으로 하는 철도차량 내장 소재 SMC 성형용 난연성 시트.
The method of claim 1,
Tensile modulus of elasticity according to ASTM D 638-14 is an average of 10 to 15 GPa range, characterized in that the flame-retardant sheet for forming a railway vehicle interior material SMC.
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