KR100635585B1 - 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한전선 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한 전선은 에틸렌 공중합체 중에서 특히 아세테이트의 비닐 아세테이트의 함유량이 높고 용융지수가 낮은 에틸렌 비닐 아세테이트를 적용하여 내유성을 만족시키면서 무수 말레인산이 적용된 에틸렌 비닐 아세테이트와 가교조제로서 실리카를 매개로 하는 가교조제를 사용하여 인열강도 및 연기밀도 특성을 만족하는 효과가 있다. 이를 위하여 본 발명은 용융 지수가 0.1g/10min 내지 2.5g/10min인 에틸렌 공중합체 100 중량부에 대하여, 금속수산화물 80 중량부 내지 200 중량부; 무기첨가제 5 중량부 내지 50 중량부; 유기과산화물 1 중량부 내지 20 중량부; 및 가교조제 1 중량부 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 제공한다.
용융, 에틸렌 공중합체, 금속수산화물, 실란, 무기첨가제, 가교조제, 무수 말레인산, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 카보네이트, 전선, 난연, 내유성, 뜯김성
Description
본 발명은 내(耐)유성과 내(耐) 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한 전선에 관한 것이다. 보다 상세하게는 선박 및 해양용 특수 오일에 대한 내유성과 인열강도 특성과 같은 우수한 고내구성을 가지며 난연성과 저발연 특성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한 전선에 관한 것이다.
선박 및 해양용 전선은 가전 및 일반 산업용 전선에 비해 매우 가혹한 조건에서 사용되므로 내열성, 내유성 등에 있어서 뛰어난 특성을 갖추어야 하며, 특히 고온과 저온에서 뿐만 아니라 급격한 온도 변화와 같은 다양한 기후 조건에서도 장시간 기본 특성을 유지해야 하는 등 높은 내구성이 요구된다.
종래 기술에서는 내유성과 같은 내구성을 향상시키기 위하여 에틸렌 비닐 아세테이트 또는 할로겐 원소를 함유한 클로로프렌 고무, 클로로술폰화 폴리에텔렌 및 클로리레이티드 폴리에틸렌과 같은 극성수지를 주로 사용하였다. 그리고, 극성 수지들의 극성기 함량을 높이거나 조절함으로써 내구성 및 사용 환경에 요구되는 특성들을 만족시키고자 하였다. 선박 및 해양용 전선은 고립된 지역에 사용하기 때문에 화재시 피해를 최소화 시키기 위하여 기본적으로 높은 난연성을 요구하는데, 기존의 전선은 할로겐 화합물이 포함된 난연재료가 주로 사용되었으나 최근의 환경규제에 따라 할로겐 화합물을 배제하는 재료가 사용되고 있다.
환경 규제에 따른 할로겐 원소의 사용에 대한 규제가 심화되면서 시스 재료에 난연성을 부여하기 위해서 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 마그네슘 아세테이트와 같은 금속 수산화물을 사용하고 있다.
종래 기술에서는 전선 시스 재료에 사용되는 고분자 수지의 극성기를 조절함으로써 난연 시스 재료에 요구되는 파라핀 오일, 나프탈렌 오일 및 방향족 오일에 대한 내유 특성을 확보할 수 있었다. 고분자 수지는 자체 특성에 따라 내유성에 많은 차이를 나타내는데, 에틸렌 비닐 아세테이트 또는 할로겐 원소를 함유한 클로로프렌 고무, 클로로술폰화 폴리에텔렌 및 클로리레이티드 폴리에틸렌과 같은 극성수지들이 일반적으로 내유성이 우수한 것으로 알려져 있다. 또한, 기존의 할로겐을 함유한 고분자 수지를 사용함으로써 다양한 오일에 따라 차별적으로 요구되는 내유 특성을 만족하면서 기본적인 기계적 특성을 만족하는 난연 시스 재료를 용이하게 개발할 수 있었다. 특히, 할로겐을 함유하거나 극성의 고분자 수지들은 상호간에 상용성이 좋아 이종의 고분자 수지를 혼용할 경우에도 수지의 기본 특성들이 발휘되므로 서로 다른 수지들을 혼용하여 사용함으로써 난연 시스 재료에 요구되는 물성들을 용이하게 확보할 수 있었다.
이상과 같은 할로겐을 함유하는 극성 수지들은 난연성 또한 우수하여 선박 및 해양용 전선에 요구되는 고난연성을 요구하는 경우에 매우 유용하게 사용된다. 할로겐을 함유하는 수지들은 할로겐 난연제 및 금속 수산화물, 삼산화 안티몬 등과 사용되어 연소 중 불활성 가스를 방출함으로서 시스 재료가 높은 난연성을 발휘할 수 있도록 한다. 할로겐을 함유하는 고분자 수지들은 기본적으로 난연성을 가지고 있으므로 소량 및 적정 함량의 난연제를 첨가함으로서 난연성을 확보하면서 난연 시스 재료에 요구되는 일반 물성들을 확보할 수 있었고 압출 가공성도 우수하였다.
종래 기술에서 사용되고 있는 선박 및 해양용 전선의 난연 시스 재료들은 나프탈렌계, 파라핀계, 방향족계의 일반적인 오일에 대한 저항성을 가지고 있다. 그러나, 최근 들어 선박 및 해양용 전선의 용도가 다양해지고 사용환경이 가혹해지면서 기존의 오일과 다른 경유, 윤활유, 절연유 등에 대한 내유성이 요구되고 있는데, 종래기술에 따른 난연 시스 재료들은 이와 같은 특수 오일에 대한 저항성을 확보하는데 한계를 가지고 있다. 종래 기술에서 적용되었던 극성 수지의 극성기를 조절하여 내유성을 확보하는 기술로 특수 오일에 대한 특성을 부분적으로 확보할 수도 있지만, 고강도 및 인열 강도 특성과 같은 사용 환경에 따라 특수하게 요구되는 일반적인 기계적 특성을 확보하기는 매우 어렵다.
예를 들면, 에틸렌 비닐 아세테이트의 경우 비닐 아세테이트의 함량이 증가함에 따라 내유성은 좋아지지만 인장강도와 인열 특성과 같은 기계적 특성은 현저히 저하된다. 할로겐 원소를 함유한 클로로프렌 고무, 클로로술폰화 폴리에텔렌 및 클로리레이티드 폴리에틸렌과 같은 극성수지들도 특수 오일에 대한 저항성이 저하되어 기본 수지로 단독으로 사용할 수는 없고 기타 수지들과 혼용하여 사용하여야 만 된다. 특히, 특수 오일에 대한 저항성만을 고려할 경우 일반 기계적 특성을 확보하는데 많은 문제점을 나타낸다.
최근 들어 환경에 대한 관심이 고조되면서 할로겐 원소를 함유하는 화합물에 대한 규제가 증가하고 있는데 선박 및 해양용 전선의 경우 저독성과 저발연 할로겐 프리 전선에 대한 요구 특성 및 수요가 증가하고 있다. 종래 기술에 사용되었던 할로겐을 함유한 수지들은 내유성 등 내구성이 우수하지만 기본적으로 할로겐을 함유하고 연소시 독성이고 부식성이 강한 할로겐 가스를 방출함으로 할로겐 프리 난연 시스재료에 사용하기는 부적합하다. 선박 및 해양 전선은 고난연성 뿐만 아니라 저발연 특성을 요구하는데 할로겐을 함유한 수지 및 할로겐 난연제로 구성되는 난연 조성물은 IEC 601034, NES 711 시험에 준하는 저발연 특성을 만족할 수 없다.
상기 종래 기술적 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한 전선은 에틸렌 공중합체 중에서 내유성이 우수한 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트의 함량을 조절하여 특수 오일에 대한 내유성을 확보하고, 용융지수를 조절한 수지를 사용함으로서 고강도 및 인열 강도와 같은 내구성과 관련된 기계적 특성이 확보된 난연 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 극성 수지의 물성 및 화학적 구조의 고려에 의한 내구성 향상 재료 뿐만 아니라, 금속 수산화물의 표면처리에 따른 내유성 향상 및 고난연성과 저발연 특성을 나타내는 난연 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제는 용융 지수가 0.1g/10min 내지 2.5g/10min인 에틸렌 공중 합체 100 중량부에 대하여, 금속수산화물 80 중량부 내지 200 중량부; 무기첨가제 5 중량부 내지 50 중량부; 유기과산화물 1 중량부 내지 20 중량부; 및 가교조제 1 중량부 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 에틸렌 공중합체가 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 또는 에틸렌 부틸 아크릴레이트중 1 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 에틸렌 비닐 아세테이트가 비닐 아세테이트의 함량이 20 중량% 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 에틸렌 메틸 아크릴레이트가 메틸 아크릴레이트의 함량이 18 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 에틸렌 에틸 아크릴레이트가 에틸 아크릴레이트의 함량이 20 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 에틸렌 부틸 아크릴레이트가 부틸 아크릴레이트의 함량이 17 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 에틸렌 공중합체가 무수 말레인산이 도입된 변성 에틸렌 공중합체를 상기 에틸렌 공중합체 100 중량부내에서 2 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 금속수산화물이 실란으로 표면처리되고, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 카보네이트 또는 붕산 아연중 적어도 1 이상인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 무기첨가제가 탈크 또는 클레이중 적어도 1 이상인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 유기과산화물이 실리카에 함침되어 섞여 있는 것읕 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 가교조제가 트리알리 이소시아뉴레이트 또는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트중 적어도 1 이상인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 통하여도 달성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제는 본 발명에 의한 난연 조성물로 만들어진 것을 특징으로 하는 전선을 통하여도 달성될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 난연 조성물과 이를 이용한 전선의 구성에 대하여 실시예를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한 전선에 관한 것이다. 본 발명은 선박 및 해양용 전선에 사용되는 특수 오일에 대한 내유성과 인열강도 특성과 같은 우수한 고내구성을 갖으며 난연성과 저발연 특성이 우수한 난연 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의한 난연 조성물은 에틸렌 공중합체, 금속수산화물, 무기첨가제, 유기과산화물 그리고 가교조제를 포함하여 이루어진다. 이하 구성물질 각각에 대해서 상세히 알아본다.
난연 조성물의 베이스수지로 쓰이는 에틸렌 공중합체를 사용한다. 에틸렌 공중합체에는 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트, 에틸렌 부틸 아크릴레이트중에서 적어도 1 이상인 것이 바림직하다. 에틸렌 공중합체를 100 중량부 사용한다.
에틸렌 비닐 아세테이트의 경우, 비닐 아세테이트의 함량이 20 중량% 내지 50 중량%가 바람직하다. 에틸렌 메틸 아크릴레이트의 경우, 메틸 아크릴레이트의 함량이 18 중량% 이하가 바람직하다. 에틸렌 에틸 아크릴레이트의 경우 에틸 아크릴레이트의 함량이 20 중량% 이하가 바람직하다. 에틸렌 부틸 아크릴레이트의 경우 부틸 아크릴레이트의 함량이 17 중량% 이하가 바람직하다. 공중합체의 함량이 위에서 제시된 기준 이하일 경우 내유성에 대한 특성을 확보할 수 없었으며, 기준 함량 이상일 경우 인장강도 및 인열 강도 특성을 만족할 수 없었다.
본 발명에서는 특별히 용융지수가 0.1g/10min 내지 2.5g/10min 인 에틸렌 공중합체의 고분자 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 용융지수가 0.1 g/10min 이하에서는 신장율과 압출 가공성이 현저히 저하되며, 용융지수가 2.5 g/10min 이상에서는 인장강도와 인열강도가 현저히 저하되었으며 내유성 또한 약간 저하된다.
에틸렌 공중합체는 극성기의 공중합체 함량이 특별히 조절된 것을 사용하며 복합수지의 극성기의 함량을 증가시켜 내유성을 향상시키고, 인장강도 및 인열 강도를 높이기 위하여 특별히 무수 말레인산이 도입된 변성 에틸렌 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 무수 말레인산이 도입된 변성 에틸렌 공중합체로 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이드, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 또는 에틸렌 부틸 아크릴레이트중에서 적어도 1 이상을 복합 수지 100 중량부를 기준으로 2 중량부 내지 30 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 함량이 2 중량부 이하에서 인장 강도와 인열 강도 및 내유 특성에 대한 상승 효과를 기대할 수 없으며, 30 중량부 이상에서는 신장율이 저하된다.
본 발명에 의한 난연 조성물에 난연성을 부여하고 내유성 및 인열강도 특성을 향상시키기 위하여 실란으로 표면 처리된 금속수산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 실란으로 표면 처리된 금속수산화물에는 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 카보네이트 및 붕산 아연 등 중에서 적어도 1 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 금속수산화물의 함량은 80 중량부 내지 200 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 금속수산화물의 함량이 80 중량부 이하에서는 난연성이 낮고 200 중량부을 초과할 경우 인장강도와 인열강도, 신장율이 급격히 저하된다.
인장강도와 인열강도 특성을 향상시키고 위하여 무기첨가제를 사용하는 것이 바람직하다. 무기첨가제로는 실란으로 표면 처리된 탈크 또는 클레이중 적어도 1 을 사용하며, 인장강도와 인열강도 특성을 향상시키기 위해서는 5 중량부 내지 50 중량부 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 난연 조성물의 화학가교가 가능하도록 유기과산화물을 첨가한다. 특별히 유기과산화물이 실리카에 함침되어 섞여 있는 제품을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 내유성과 인열강도 특성을 향상시키기 위해 특별히 실리카에 함침시킨 유기과산물을 1 중량부 내지 20 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 1 중량부 이하에서는 내유성과 인장강도, 인열강도를 만족할 수 없으며 20 중량부 이상에서는 신장율이 낮아지고 압출시 스코치가 발생한다.
본 발명에서는 가교 밀도를 높이기 위해 가교조제를 사용한다. 가교조제로는 트리알리 이소시아뉴레이트 또는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트중 적어도 1 이상인 것이 바람직하다. 또한, 가교조제의 함량은 1 중량부 내지 10 중량부 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물을 이용하여 전선을 만들수 있다. 이렇게 만들어진 전선의 구성은 본 발명에 의한 난연 조성물의 구성과 동일하게 설명될 수 있다. 그리고, 본 발명에 의한 난연 조성물을 이용한 전선은 선박 및 해양용 전선용은 물론 이와 동일 또는 유사한 조건에서 사용될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 본 발명에 의한 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이 를 이용한 전선에 대하여 바람직한 실시예와 비교예를 통하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에서는 특별히 화학적으로 조절된 에틸렌 비닐 아세테이트와 무수 말레인산을 함유하는 에틸렌 비닐 아세테이트 및 실란으로 표면 처리된 난연제 등이 사용된다. 본 발명에 의한 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한 전선에 대한 실시예는 아래의 [표 1]과 같다.
| 배합제명 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | |||
| 에틸렌 비닐 아세테이트 1) | 80 | 80 | 80 | 80 | 85 | 85 | |||
| 에틸렌 비닐 아세테이트 1) | 20 | 20 | 20 | 20 | 15 | 15 | |||
| 산화방지제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||
| 활제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 수산화 마그네슘 | 140 | 50 | 40 | 40 | |||||
| 수산화 알루미늄 | 150 | 90 | 110 | 150 | 110 | ||||
| 가교조제 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
| 가교제 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | |||
| 합계 3) | 255.5 | 265.5 | 255.5 | 265.5 | 265.5 | 265.5 | |||
| 시험결과 | |||||||||
| 시험항목 | 시험조건 | 단위 | |||||||
| 인장강도 | 상온 | kgf/mm2 | 1.14 | 1.06 | 1.14 | 1.1 | 1.04 | 1.01 | |
| 신장율 | % | 180 | 217 | 240 | 234 | 228 | 230 | ||
| 내후인장잔율 | 절연유 100℃, 24시간 | % | 84 | 92 | 94 | 89 | 88 | 88 | |
| 내후신장잔율 | % | 80 | 85 | 94 | 90 | 93 | 90 | ||
| 내유인장잔율 | 터바인 오일 50℃, 24시간 | % | 79 | 80 | 78 | 76 | 81 | 80 | |
| 내유신장잔율 | % | 75 | 78 | 76 | 75 | 82 | 81 | ||
| 내유인장잔율 | 윤활유 100℃, 24시간 | % | 88 | 85 | 81 | 80 | 89 | 86 | |
| 내유신장잔율 | % | 86 | 80 | 82 | 77 | 88 | 86 | ||
| 내유인장잔율 | 유압 오일 50℃, 24시간 | % | 78 | 77 | 80 | 78 | 81 | 80 | |
| 내유신장잔율 | % | 77 | 80 | 81 | 78 | 81 | 81 | ||
| 인열강도 | N/mm | 7.86 | 9.24 | 9.33 | 9.15 | 9.15 | 9.15 | ||
| 연기지수 | NES 711 | SI | 16.8 | 11.8 | 13.3 | 16.5 | 14.5 | 13.5 | |
상기 [표 1]에서 나타나 있는 첨자에 대한 설명은 아래와 같다.
1) 비닐 아세테이트 33중량부 함유 에틸렌 비닐 아세테이트
2) 무수 말레인산을 도입한 에틸렌 비닐 아세테이트
3) 실리카 베이스 가교제
4) 연기지수 : NES 711 미 해군 규격에 준하는 실험으로 시간이 종속변수로 들어감
아래 [표 2]에서는 본 발명의 비교예의 함량에 따른 시험결과를 나타낸 표이 다.
| 배합제명 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | |||
| 에틸렌 비닐 아세테이트 1) | 100 | 80 | 80 | 20 | |||
| 에틸렌 비닐 아세테이트 2) | 20 | 20 | 80 | ||||
| 산화방지제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||
| 활제 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 수산화 마그네슘 3) | 140 | 40 | 40 | ||||
| 수산화 알루미늄 4) | 150 | 110 | 110 | ||||
| 가교조제 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
| 가교제 5) | 11 | 11 | 11 | 11 | |||
| 합계 | 255.5 | 265.5 | 265.5 | 265.5 | |||
| 시험결과 | |||||||
| 시험항목 | 시험조건 | 단위 | |||||
| 인장강도 | 상온 | kgf/mm2 | 0.81 | 0.75 | 0.71 | 0.62 | |
| 신장율 | % | 180 | 191 | 184 | 186 | ||
| 내후인장잔율 | 절연유 100℃, 24시간 | % | 62 | 70 | 72 | 76 | |
| 내후신장잔율 | % | 63 | 69 | 70 | 76 | ||
| 내유인장잔율 | 터바인 오일 50℃, 24시간 | % | 44 | 51 | 56 | 60 | |
| 내유신장잔율 | % | 43 | 53 | 52 | 62 | ||
| 내유인장잔율 | 윤활유 100℃, 25시간 | % | 64 | 64 | 62 | 69 | |
| 내유신장잔율 | % | 65 | 63 | 63 | 70 | ||
| 내유인장잔율 | 유압 오일 50℃, 26시간 | % | 41 | 53 | 54 | 60 | |
| 내유신장잔율 | % | 40 | 50 | 56 | 60 | ||
| 인열강도 | N/mm | 5.73 | 4.84 | 4.68 | 3.72 | ||
| 연기지수 6) | NES 711 | SI | 29.5 | 32.3 | 33.1 | 30.5 | |
상기 [표 2]에서 나타나 있는 첨자에 대한 설명은 아래와 같다.
1) 비닐 아세테이트 19 중량부 함유 에틸렌 비닐 아세테이트(멜트인덱스 3g/10min)
2) 비닐 아세테이트 46 중량부 함유 에틸렌 비닐 아세테이트(멜트인덱스 3g/10min)
3) 스테아린산 코팅된 수산화 마그네슘
4) 코팅되지 않은 수산화 알루미늄
5) EPDM 베이스 가교제
6) 연기지수 : NES 711 미 해군 규격에 준하는 실험으로 시간이 종속변수로 들어감
상기 표에 나타난 실험결과에 대한 실험방식은 아래와 같다.
인장강도와 신장율은 ASTM D638에 준하여, 인열강도는 ASTM D 470에 준하여 실험하였다.
연기지수는 NES711에 준하여 실험하였다.
내유성 시험은 MIL-24643C에 준하여 실험하였다.
이하에서는 위의 [표 1]과 [표 2]에 나타난 결과를 바탕으로 본 발명에 대하여 살펴본다.
본 발명의 실시예에서는 비닐 아세테이트 함유량이 33 중량부인 에틸렌 비닐 아세테이트와 무수 말레인산을 함유하는 에틸렌 비닐 아세테이트 변성수지를 혼용 또는 단독으로 사용하고, 수지와의 결합력을 높이기 위해 실란으로 표면처리된 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 혼합 적용하였다. 실시예와 비교예에서 가교조제로는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머를 매개로 한 가교조제와 실리카을 매개로 한 가교조제를 사용되었다. 종래 기술에서는 난연 조성물 재료로 에틸렌 비닐 아세테이트의 함량을 높여 극성을 높임으로 인해 내유성을 향상시키고자 하였으나 이 경우 인열강도가 저하되는 결과를 초래하였다. 내유성에 있어서는 무수 말레이산을 적용한 실시예 2 내지 실시예 4가 우수하였다. 비닐 아세테이트 함유량이 46 중량부이 고, 용융지수가 2.5g/10min인 수지를 적용한 비교예 2 내지 비교예 4의 경우 비닐아세테이트 함유량이 19 중량부인 수지를 적용한 비교예 1보다 내유성은 높았으나 인열강도가 떨어지는 것을 알 수 있다. 용융지수가 0.2g/10min인 에틸렌 비닐 아세테이트와 무수 말레이산이 도입된 에틸렌 비닐 아세테이트가 적용된 실시예 1 내지 실시예 4는 내유성도 우수하였으며 인열강도 및 연기밀도 특성도 우수하였다. 그러나, 실시예1과 비교예 1에서 알 수 있듯이 에틸렌 프로필렌 고무를 매개로 한 가교조제를 적용하였을 경우 내유성 및 연기밀도 특성이 저하되는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
본 발명에 의한 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물과 이를 이용한 전선은 에틸렌 공중합체 중에서 특히 아세테이트의 비닐 아세테이트의 함유량이 높고 용융지수가 낮은 에틸렌 비닐 아세테이트를 적용하여 내유성을 만족시키면서 무수 말레인산이 적용된 에틸렌 비닐 아세테이트와 가교조제로서 실리카를 매개로하는 가교조제를 사용하여 인열강도 및 연기밀도 특성을 만족하는 효과가 있다.
Claims (12)
- 용융 지수가 0.1g/10min 내지 1.8 g/10min인 에틸렌 공중합체 100 중량부에 대하여,금속수산화물 150 중량부 내지 200 중량부;무기첨가제 5 중량부 내지 50 중량부;유기과산화물 1 중량부 내지 20 중량부; 및가교조제 1 중량부 내지 10 중량부;를 포함하며,상기 무기첨가제는 탈크 또는 클레이중 적어도 1 이상이고, 그리고상기 가교조제는 트리알리 이소시아뉴레이트 또는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트중 적어도 1 이상인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌 공중합체는 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 또는 에틸렌 부틸 아크릴레이트중 1 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트는 비닐 아세테이트의 함량이 20 중량% 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 상기 에틸렌 메틸 아크릴레이트는 메틸 아크릴레이트의 함량이 15 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 상기 에틸렌 에틸 아크릴레이트는 에틸 아크릴레이트의 함량이 15 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 상기 에틸렌 부틸 아크릴레이트는 부틸 아크릴레이트의 함량이 15 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌 공중합체는 무수 말레인산이 도입된 변성 에틸렌 공중합체를 상기 에틸렌 공중합체 100 중량부내에서 2 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속수산화물은 실란으로 표면처리되고, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 카보네이트 또는 붕산 아연중 적어도 1 이상인 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 유기과산화물은 실리카에 함침되어 섞여 있는 것을 특징으로 하는 내유성과 내 뜯김성이 우수한 난연 조성물.
- 삭제
- 제 1 항 내지 제 8 항, 또는 제 10 항중 어느 한 항에 의한 난연 조성물로 만들어진 것을 특징으로 하는 전선.
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