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KR100836990B1 - 전선 피복용 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여제조된 전선 - Google Patents

전선 피복용 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여제조된 전선 Download PDF

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KR100836990B1
KR100836990B1 KR1020070008088A KR20070008088A KR100836990B1 KR 100836990 B1 KR100836990 B1 KR 100836990B1 KR 1020070008088 A KR1020070008088 A KR 1020070008088A KR 20070008088 A KR20070008088 A KR 20070008088A KR 100836990 B1 KR100836990 B1 KR 100836990B1
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박도현
남진호
김웅
이용선
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엘에스전선 주식회사
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Abstract

본 발명은 전선 피복용 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선에 관한 것이다. 본 발명의 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은 불포화 유기 실란이 결합된 폴리에틸렌 또는 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 알파 올레핀 공중합체 중 어느 하나의 수지 20~70 중량% 및 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 공중합체 30~80 중량%를 블렌드하여 이루어지는 기본 수지 100 중량부; 브롬계 난연제 10~25 중량부; 무기 난연제 10~50 중량부; 및 가교 지연제로서, 일반식 XnSi(OR)4-n(X는 페닐기이고, R은 메틸기이며, n은 1~3의 정수이다)으로 표시되는 화합물 0.2~5 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은, 높은 용융 점도로 인한 스코치 발생 등의 문제를 갖지 않으면서도, 우수한 내유성, 내열성, 난연성 및 저발연성을 갖고, 가열시에도 인장강도, 신장율 등의 특성을 유지할 수 있다.
전선, 절연재, 기본수지, 난연제, 가교 지연제

Description

전선 피복용 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선{Composition for manufacturing insulation materials of electrical wire and electrical wire manufactured using the same}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 실시예 1~6 및 비교예 1~4의 조성물을 이용하여 제조된 전선의 구조를 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요부에 대한 설명>
11...도체 13...절연층
본 발명은 전선 피복용 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내열성 및 내유성과 함께 난연성 및 저발연성이 우수하여 화재시에 인명 및 장비에 대한 피해를 최소화할 수 있는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선에 관한 것이다.
종래에는 전선의 절연체 및 시스체의 제조를 위해 일반적으로 폴리에틸렌 혹은 에틸렌 공중합체에 불포화 유기 실란을 결합시켜 사용하였다. 그러나, 폴리에틸렌 등에 불포화 유기 실란을 결합시킬 경우 수지의 용융 점도의 상승을 초래하게 되어 전선의 절연체 및 시스체의 압출 작업시 높은 부하를 초래하여 스코치 발생 등 좋지 않은 영향을 주게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 미국 특허 제5,430,091호는 불포화 유기 실란이 포함되지 않은 폴리에틸렌을 블렌딩하여 용융 점도 상승의 문제를 해결하였다. 그러나, 불포화 유기 실란이 포함되지 않은 폴리에틸렌을 블렌딩할 경우 수분에 의한 가교시 만족할만한 가교 밀도를 얻기 어려운 단점이 있다. 낮은 가교 밀도로는 내유성, 가열변형성, 핫세트 시험에서 요구되는 조건을 만족할 수 없어, 높은 온도 조건의 사용 환경을 가지는 전선재료로 활용하는데 어려움이 있다.
따라서, 높은 용융 점도로 인한 스코치 발생 등의 문제를 갖지 않으면서도 우수한 내유성, 내열성, 난연성 및 저발연성을 갖고, 가열시에도 인장강도, 신장율 등의 특성을 유지할 수 있는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물을 개발하고자 하는 노력이 관련 분야에서 꾸준하게 이루어져 왔으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다.
전술한 종래의 문제점에 기초하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 절연재 제조용 조성물의 높은 용융 점도로 인한 스코치 발생 등의 문제를 해결함과 동시에 내열성, 내유성 및 난연성 등을 향상시키고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명에서 제공되는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은 불포화 유기 실란이 결합된 폴리에틸렌 또는 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 알파 올레핀 공중합체 중 어느 하나의 수지 20~70 중량% 및 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 공중합체 30~80 중량%를 블렌드하여 이루어지는 기본 수지 100 중량부; 브롬계 난연제 10~25 중량부; 무기 난연제 10~50 중량부; 및 가교 지연제로서, 일반식 XnSi(OR)4-n(X는 페닐기이고, R은 메틸기이며, n은 1~3의 정수이다)으로 표시되는 화합물 0.2~5 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리에틸렌으로는 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 또는 고밀도 폴리에틸렌이, 상기 에틸렌 알파 올레핀 공중합체로는 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 헵텐-1, 옥텐-1, 4-메틸펜텐-1, 4-메틸헥센-1, 4,4-디메틸펜텐-1, 노넨-1, 데센-1, 언데센-1 또는 도데센-1이 대표적으로 사용될 수 있다. 상기 에틸렌 공중합체는 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 메틸 메사크릴레이트 공중합체 또는 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체가 바람직하게 사용될 수 있으며, 상기 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 아세트산 비닐 공 중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 메틸 메사크릴레이트 공중합체 및 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체에서 상기 아세트산 비닐, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메사크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트의 함량은 각각 9~33 중량%인 것이 바람직하다. 상기 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은 삼산화안티몬, 활제 또는 산화방지제를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 전선 피복용 절연재 제조용 조성물과 더불어 상기 전선 피복용 절연재 제조용 조성물을 이용하여 제조되는 전선을 제공한다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 구체적인 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은 기본수지, 브롬계 난연제, 무기 난연제 및 가교 지연제를 포함하여 이루어진다.
상기 기본 수지는 불포화 유기 실란이 결합된 폴리에틸렌 또는 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 알파 올레핀 공중합체 중 어느 하나의 수지 20~70 중량% 및 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 공중합체 30~80 중량%를 블렌드하여 이루어진다. 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 공중합체의 함량에 대한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하면 유기 및 무기 첨가제의 과량 도입에 따른 폴리에틸렌의 첨가제 함유도가 저하됨으로 인하여 신장율이 급격히 저하되고 난연성이 낮아진 다. 또한, 상기 상한치를 초과하면 결정성 수지의 적용에 따른 기계적 특성의 향상 효과를 기대할 수 없다.
상기 에틸렌 공중합체는 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 메틸 메사크릴레이트 공중합체 또는 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체가 바람직하게 사용될 수 있으며, 상기 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 메틸 메사크릴레이트 공중합체 및 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체에서 상기 아세트산 비닐, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메사크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트의 함량은 각각 9~33 중량%인 것이 바람직하며, 상기 하한치에 달하지 못할 경우 무기난연제와의 상용성 저하에 따른 신장율 저하를 발생시키며, 상기 상한치를 넘길 경우 원하는 기계적 물성치를 얻기 어렵다.
상기 브롬계 난연제는 UL44 VW-1 난연 등급을 확보하기 위하여 사용되는 것으로, 데카브로모디페닐에틸렌, 데카브로모디페닐옥사이드 및 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 브롬계 난연제의 함량은 기본수지 100 중량부에 대하여 10 내지 25 중량부인 것이 바람직하다. 브롬계 난연제의 함량에 관한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하면 원하는 난연성을 확보할 수 없으며, 상기 상한치를 초과하면 저발연성 및 과량 도입에 따른 신장율 감소가 나타난다.
상기 무기 난연제로는 비닐실란, 스테아린산, 올레인산, 아미노 폴리실록산 또는 고분자 수지로 표면처리된 탄산칼슘, 수산화 마그네슘 또는 수산화 알루미늄 이 바람직하게 사용될 수 있다. 이와 같이 무기 난연제를 표면처리 하게 되면, 컴파운드 가공이나 보관 중 또는 압출 과정 중에 무기 난연제 표면의 하이드록시기 (-OH)와 불포화 유기 실란의 알콕시 그룹들과의 가교 반응을 억제할 수 있다. 그 결과, 컴파운드와 보관 중에 가교 반응이 억제되어 압출 가공이 용이할 뿐만 아니라, 우수한 압출 외관이 형성됨으로써 전선의 품질과 절연 재료의 기계적 특성을 확보할 수 있다. 상기 무기 난연제의 함량은 기본수지 100 중량부를 기준으로 10~50 중량부인 것이 바람직하다. 상기 무기 난연제의 함량에 관한 수치한정과 관련하여 상기 하한치를 미달하면 저발연성 향상을 기대할 수 없으며, 상기 상한치를 초과하면 무기물의 함량이 과다하여 인장강도와 신장율 및 내열성이 급격히 저하될 뿐만 아니라, 재료의 점도가 상승함으로 인하여 압출 가공이 어려워진다.
상기 가교 지연제로는 일반식 XnSi(OR)4-n(X는 페닐기이고, R은 메틸기이며, n은 1~3의 정수이다)으로 표시되는 화합물이 사용된다. 이들 화합물의 구조식은 아래의 화학식 1과 같다. 실란 그라프트 수지는 공기 중의 습기나 무기 난연제에 함유된 미소 수분에 의하여 가공 중 가수분해되고 가교되어 스코치를 발생시키게 되며, 이는 수가교 조성물에 있어서 치명적인 단점에 해당하며, 본 발명은 상기와 같은 가교 지연제를 사용함으로써 이러한 문제점을 해결하였다. 상기 가교 지연제의 함량은 기본수지 100 중량부에 대하여 0.2 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 상기 가교 지연제의 함량에 대한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하면 스코치 억제에 대한 효과를 기대할 수 없으며, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 유기물이 과량 첨가됨으로 인하여 난연성과 인장강도가 저하된다.
Figure 112007007802727-pat00001
본 발명의 전선 피복용 절연재 제조용 조성물에는 기본수지, 난연제 및 가교 지연제 외에 난연조제, 산화방지제 및 활제 등이 더 첨가될 수 있다. 상기 난연조제로는 삼산화안티몬이 사용되는데, 삼산화안티몬은 브롬계 난연제와의 상승 작용을 통하여 조성물의 난연 특성을 더욱 향상시킨다. 상기 난연조제의 함량은 기본 수지 100 중량부에 대하여 5~15 중량부인 것이 바람직한데, 상기 수치범위의 하한치 미달하면 난연성에 대한 브롬계 난연제와의 상승 효과를 기대할 수 없으며, 상기 상한치를 초과하면 과량 첨가에 따라 인장강도와 신장율이 저하되었으며 난연성 향상 효과도 기대할 수 없다. 상기 산화방지제로는 아민계, 디알킬에스테르계, 티오에스테르계 또는 페놀계 산화방지제가 바람직하게 사용되며, 그 함량은 기본수지 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부인 것이 바람직하다. 산화방지제의 함량에 대한 수치한정과 관련하여 상기 하한치를 미달하면 가공중 수지의 열적인 산화에 의 하여 기계적 물성이 저하하는 문제가 있고, 상기 상한치를 초과하면 수지와의 상용성 문제에 기인한 백화 현상 및 물성 저하가 야기된다. 활제로는 고분자량 왁스, 저분자량 왁스, 폴리올레핀 왁스, 파라핀 왁스, 파라핀 오일, 스테아린산, 금속 비누, 유기 실리콘, 지방산 에스터, 지방산 아마이드, 지방 알콜, 지방산 등의 물질이 사용될 수 있으며, 활제의 함량은 기본수지 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부인 것이 바람직한데, 활제의 함량에 대한 수치한정과 관련하여 상기 하한치를 미달하면 신장율의 감소가 뚜렷한 문제가 있고, 상기 상한치를 초과하면 인장강도가 원하는 값에 부합하기 어려운 문제가 있다.
이하, 하기 표 1과 같이 구분 설정하여 조성된 각각의 조성물을 실시예(1~6)와 비교예(1~4)로 각각 구분 설정하며, 이들 각각의 조성물로부터 제조된 재료 시편 및 전선에 대한 다양한 평가를 행하여 본 발명의 기술적 효과를 구체적으로 설명하기로 한다.
실시예 (1~6) 및 비교예 (1~3)
하기 표 1과 같은 조성으로 120℃ 정도의 오픈롤에서 혼련 후 170℃ 온도의 프레스에서 20분간 성형한 후 100℃ 이하의 온수에서 8시간 정도 성형된 시편을 수가교시킨 후 물성 측정용 시편을 제조하였다. 또한 표 1과 같은 조성의 조성물을 이용하여 도체(11) 및 절연재(13)로 이루어진 도 1과 같은 구조의 전선을 제조하였다. 이때, 전선의 절연재 두께는 0.5~5mm로 하였다. 제조된 시편에 대하여 하기와 같이 기계적 특성, 가열 후 기계적 특성, 연기지수, 내유성 및 핫세트 시험을 하였고, 전선을 이용하여 VW-1 난연 등급을 평가하였다. 또한, 각각의 재료에 대한 압 출 가공 특성을 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
수지a 50 50 50 50 45 - 50 50 50 -
수지b 50 - - 50 45 70 50 50 - 50
수지c - 50 - - - - - - - 50
수지d - - 50 - - - - - - -
수지e - - - - 10 - - - - -
수지f - - - - - 30 - - - -
수지g - - - - - - - - 50 -
산화방지제 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
브롬계 난연제 40 40 40 25 40 40 40 40 40 40
삼산화안티몬 20 20 20 12 20 20 20 20 20 20
수산화마그네슘 40 40 40 30 40 40 40 - 40 40
활제 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
가교 지연제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 - 0.5 0.5 0.5
상기 표 1에서 수지a는 불포화 유기 실란이 결합된 비닐 아세테이트를 19% 함유한 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 수지, 수지b는 불포화 유기 실란이 결합된 저밀도 폴리에틸렌, 수지c는 불포화 유기 실란이 결합된 선형 저밀도 폴리에틸렌, 수지d는 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 부텐 공중합체 수지, 수지e는 무수말레인산이 결합된 저밀도 폴리에틸렌, 수지f는 불포화 유기 실란이 결합된 메틸 아크릴레이트를 29% 함유한 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 수지g는 저밀도 폴리에틸렌이다. 또한, 브롬계 난연제는 데카브로모디페닐에틸렌이고, 가교 지연제는 X1Si(OR)3 및 X3Si(OR)1이며, 수산화마그네슘은 비닐 실란으로 표면 처리하였다.
특성 평가
상기 실시예 및 비교예에 따른 시편 및 전선에 대하여 다음과 같이 특성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
1) 상온 특성
UL44에 준하여 인장속도 500mm/분으로 인장강도 및 신장율을 측정하였다. 인장강도는 1.05 kgf/mm2이상, 신장율은 150% 이상 이어야 한다.
2) 가열 후의 인장잔율 및 신장잔율
UL44에 상기 시편을 121℃의 온도에 168시간 방치한 후, 인장강도와 신장율의 변화율을 측정하였다. 인장잔율 및 신장잔율은 각각 70% 이상 값을 나타내어야 한다.
3) 핫세트
덤벨 형태의 시편에 20N/cm2 의 하중을 가하고, 200℃의 온도에 15분간 방치한 후 길이를 측정하고, 하중을 제거한 후 200℃의 온도에 5분간 방치하였다가 꺼낸 후 상온에서 서서히 냉각시킨 다음 그 길이를 측정하였을 때, 각각 원래 길이의 175%와 15% 이상 변화가 일어나지 않아야 한다.
4) VW-1 Flame
UL44 54.1 방식에 따라 평가하였다.
5) Horizontal Flame
UL44 53.1 방식에 따라 평가하였다.
6) 내유성
IRM902 오일에 75℃의 온도에 60일간 방치한 후, 인장강도와 신장율의 변화율을 측정하였을 때 인장잔율 및 신장잔율이 각각 60%이상이어야 한다.
7) 압출성
압출시에 외관 및 부하에 따라 압출성을 평가하였다. 외관이 우수하고 부하 낮은 경우 "우수", 외관 양호하고 부하가 약간 상승할 경우 "양호", 외관이 불량하고 스코치가 발생한 경우 "불량"으로 평가하였다.
8) VW-1 Flame
UL44 55.1-55.4 방식에 따라 평가하였다.
9) 연기지수
NES 711 방식에 따라 연기지수를 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
상온 인장강도(kgf/mm2) 1.18 1.12 1.10 1.15 1.17 1.07 1.05 1.21 1.31 0.98
신장율(%) 237 186 175 246 156 263 142 251 270 115
가열후 인장잔율(%) 91 78 88 97 90 95 95 89 75 92
신장잔율(%) 95 101 84 91 89 95 93 88 91 97
핫세트 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 실패 통과
연기지수 22 23 25 21 23 20 23 38 27 25
VW-1 합격 합격 합격 N/A 합격 합격 합격 불합격 합격 합격
수평난연 N/A N/A N/A 합격 N/A N/A N/A N/A N/A N/A
압출성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 불량 양호 양호 불량
내유 인장잔율(%) 81 89 65 75 89 80 80 70 49 83
신장잔율(%) 86 67 63 79 91 79 75 65 55 85
(실시예 4에 대해서만 수평난연 시험을 실시하고 다른 실시예 및 비교예에 대해서는 VW-1 시험을 실시하였다.)
실시예 1~6의 경우, 전선 상태에서 UL44 VW-1 난연 규격을 만족하였을 뿐만 아니라, 오직 불포화 유기 실란이 결합된 폴리에틸렌계 수지만을 사용하여 높은 가교 밀도를 확보함으로 인해 기본적으로 요구되는 상온에서의 기계적 특성과 가열 후의 물리적 특성, 내유성 및 핫세트도 만족할 만한 수준이었다. 실시예 4의 경우 수평난연 등급을 만족하였고, 나머지 물성 역시 만족할 만한 수준이었다.
실시예 1~6의 조성물을 적용하여 제조된 전선에 대하여 기존의 평가에서는 적용하지 않았던 저발연 특성을 평가한 결과 NES 711에 준하는 25 이하의 연기지수 특성을 만족하였다. 표면 처리된 금속수산화물 및 무기 첨가제와 가교 지연제를 사용함에 따라 전선의 백화 현상이 현저히 저하되었으며, 재료의 압출 가공성이 매우 양호하여 표면 외관이 매끄러울 뿐만 아니라 압출 가공 중에 스코치 현상이 발생하지 않았다.
비교예 1의 경우, 불포화 유기 실란이 결합된 비닐 아세테이트의 함량이 19%인 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 수지와 불포화 유기 실란이 결합된 저밀도 폴리에틸렌 수지의 블렌드를 기본수지로 사용하고, 비닐실란으로 표면 처리된 수산화 마그네슘을 및 브롬계 난연제와 삼산화안티몬을 첨가하였다. 그러나, 가교 지연제를 배제함에 따라 가공 중 열에 의한 가교가 진행되어 상온 신장율이 저하되고 컴파운드 및 압출 가공 중에 실란과 금속수산화물 표면의 하이드록시기가 반응하여 스코치에 의한 돌기가 다량 발생하여 가공 압출성의 저하를 보였다.
비교예 2의 경우, 실시예 1에서 수산화 마그네슘을 배제하고 평가한 결과 비교예 2의 조성물을 적용한 전선은 NES 711 방식에 따른 25이하의 연기지수를 만족하지 못하였다. 따라서 본 발명과 같이 저발연 특성을 갖는 전선 특성을 나타낼 수 없었고, 내유성을 만족하였으나, 극성 무기첨가제의 배제로 인한 수지 팽윤 현상이 증가하여 내유특성의 뚜렷한 감소를 나타냈다.
비교예 3의 경우, 실시예 1에서 불포화 유기 실란이 결합된 저밀도 폴리에틸렌을 대체하여 불포화 유기 실란이 결합되지 않은 저밀도 폴리에틸렌을 사용한 결과 신율 및 압출성 향상을 보였으나, 수분에 의한 가교 밀도 저하로 인하여 핫세트 시험 및 내유성 평가에서 좋지 않은 결과를 보였다.
비교예 4의 경우, 실시예 1에서 불포화 유기 실란이 결합된 비닐 아세테이트의 함량이 19%인 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지를 대체하여 불포화 유기 실란이 결합된 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용한 결과 유기 및 무기 첨가제의 과량 도입에 따른 폴리에틸렌의 첨가제 함유도가 저하됨으로 인하여 신장율이 급격히 저하되었으며 이에 더불어 좋지 않은 압출성을 나타내었다.
비교예 1~4의 특성 평가결과로부터 알 수 있듯이, 가교 지연제를 사용하지 않을 경우 압출 가공성과 제반 특성을 근본적으로 개선하기 어려웠으며, 금속수산화물의 사용을 배제했을 경우 저발연 특성과 내유 특성의 뚜렷한 감소를 확인하였다. 불포화 유기 실란이 결합되지 않은 폴리에틸렌을 사용할 경우 수분에 의한 가교 밀도 저하로 인하여 내유성 및 핫세트 특성을 확보하기 어려웠으며, 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지를 사용하지 않을 경우 다량의 유기 및 무기 첨가제 사용으로 인하여 신장율의 감소와 좋지 않은 압출성을 나타냄을 알 수 있었다.
이상에서 설명된 본 발명의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.
본 발명에 따른 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은, 높은 용융 점도로 인해 절연체 및 시스체 압출 작업시 높은 부하가 발생하여 스코치가 발생하는 등의 문제를 갖지 않으면서도, 우수한 내유성, 내열성, 난연성 및 저발연성을 갖고, 가열시에도 인장강도, 신장율 등의 특성을 유지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 불포화 유기 실란이 결합된 폴리에틸렌 또는 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 알파 올레핀 공중합체 중 어느 하나의 수지 20~70 중량% 및 불포화 유기 실란이 결합된 에틸렌 공중합체 30~80 중량%를 블렌드하여 이루어지는 기본 수지 100 중량부;
    브롬계 난연제 10~25 중량부;
    무기 난연제 10~50 중량부; 및
    가교 지연제로서, 일반식 XnSi(OR)4-n(X는 페닐기이고, R은 메틸기이며, n은 1~3의 정수이다)으로 표시되는 화합물 0.2~5 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브롬계 난연제는 데카브로모디페닐에틸렌, 데카브로모디페닐옥사이드 및 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기 난연제는 탄산칼슘, 수산화 마그네슘 및 수산화 알루미늄으로 이 루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌 공중합체는 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 메틸 메사크릴레이트 공중합체 및 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 메틸 메사크릴레이트 공중합체 및 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체에서 아세트산 비닐, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메사크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트의 함량은 각각 9~33 중량%인 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌 알파 올레핀 공중합체는 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1, 헵텐-1, 옥텐-1, 4-메틸펜텐-1, 4-메틸헥센-1, 4,4-디메틸펜텐-1, 노넨-1, 데센-1, 언데센-1 및 도데센-1으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은 삼산화안티몬을 기본수지 100 중량부에 대하여 5~15 중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은 활제를 기본수지 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전선 피복용 절연재 제조용 조성물은 아민계 산화방지제, 디알킬에스테르계 산화방지제, 티오에스테르계 산화방지제, 페놀계 산화방지제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 산화방지제를 기본수지 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 선택된 어느 한 항에 따르는 전선 피복용 절연재 제조용 조성물을 이용하여 제조된 절연재로 피복된 전선.
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