KR100850048B1 - 전선 피복재료용 수지 조성물 및 이를 이용한 전선 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전선 피복재료용 수지 조성물 및 이를 이용한 전선에 관한 것이다. 본 발명의 전선 피복재료용 수지 조성물은 폴리비닐클로라이드 수지, 클로리네이티드 폴리비닐클로라이드 수지 및 이들의 복합 수지로 이루어진 군에서 선택되는 기본 수지 100 중량부; 프탈레이트계 가소제, 인산계 가소제, 지방산계 가소제, 메리테이트계 가소제, 고분자계 가소제 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 가소제 30~80 중량부; 난연제로서, 금속수산화물 1~50 중량부; 및 안티몬계 화합물, 붕소계 화합물, 주석계 화합물, 몰리브덴계 화합물 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 난연조제 1~50 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 전선 피복재료용 수지 조성물은 인장강도 및 난연성이 우수하여, 그를 이용하여 제조된 베딩체는 기존의 베딩체와 편조체의 기능 및 특성을 동시에 만족한다. 따라서, 본 발명에 따른 전선 피복재료용 수지 조성물을 이용하여 베딩체를 형성하면, 별도로 편조체를 둘 필요가 없어, 전선의 외경 및 중량을 감소시킬 수 있고 제조 비용을 절감할 수 있다.
전선, 피복재료, 기본수지, 가소제, 난연제, 난연조제, 베딩체, 편조체

Description

전선 피복재료용 수지 조성물 및 이를 이용한 전선{Resin composition for covering material of cable and cable 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 1 및 도 2는 종래의 전선의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전선의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요부에 대한 설명>
101, 201...도체 103, 203...절연체
107, 207...베딩체 109...편조체
111, 211...시스체
본 발명은 전선 피복재료용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선에 관 한 것으로서, 더욱 상세하게는 인장 강도 및 난연성이 우수한 베딩체을 형성할 수 있는 전선 피복재료용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선에 관한 것이다.
선박에 사용되는 전력용, 제어용, 신호용 등의 선박용 전선의 경우 포설시 인장력과 측압에 의한 전선의 변형을 방지하기 위해 베딩체 위에 아연도 철선 또는 아연도 강선 또는 동 철선이 편조된 케이블 구조를 일반적으로 사용하고 있다. 특히, 기존의 JIS 규격에 준하는 케이블의 경우 위험 지역 또는 방폭 지역에는 필수적으로 편조가 내장되거나 외장된 케이블을 사용하였다. 이렇게 편조 구조를 갖는 케이블의 경우 외경이 커지는 현상이 발생하고, 편조된 철선 등의 영향으로 인하여 케이블의 유연성이 확보되지 않아 좁은 공간에서의 포설이 용이하지 않았다. 케이블의 편조체는 케이블 제조 공정에서 또 다른 추가 제조 공정을 요구하므로 제조 원가의 상승을 가져올 뿐만 아니라, 편조체는 가는 철선이 직조되어 제조되는데 이와 같은 직조 공정에서 철선들이 불균일하게 얽혀 불량이 발생하는 경우가 많다. 편조된 구조를 갖는 케이블은 편조체의 비중으로 인하여 케이블의 중량이 증가할 수 밖에 없으며 최근 들어 선주 및 조선소에서 요구하는 특정한 케이블 중량의 한계를 만족하는데 많은 문제점들을 보이고 있다.
기존의 기술에서는 편조체가 보유하는 케이블의 인장력에 대한 특성과 케이블의 난연성에 대한 편조체의 보호막 역할 및 기능을 대신하는 새로운 구조 설계에 대한 노력들이 많이 있었으나 아직까지 기술적인 극복을 이루어내지 못하고 있는 실정이다.
현재까지 편조체의 인장력을 대신하고자 기계적 특성 특히 인장강도가 우수 한 고분자 재료를 개발하여 적용하고자 하였으나, 인장강도가 우수한 고분자 재료의 경우 난연 특성이 낮아 케이블의 난연성이 확보되지 못하였다. 또한, 상온 인장강도가 우수할 경우 재료의 강성이 높아 케이블의 유연성이 저하되어 포설의 용이성이 확보되지 못하는 단점을 나타냈다. 한편, 편조체를 대체할 고분자 재료에 난연성을 부여할 경우 다량으로 첨가된 유기 및 무기의 난연제로 인하여 전체적으로 고분자 재료의 인장강도가 저하되는 결과를 가져왔다.
따라서, 기존의 편조체를 대체하면서, 궁극적으로 기존 기술의 케이블 구조에서의 베딩체와 편조체의 기능 및 특성을 동시에 만족하는 난연성을 확보한 새로운 고분자 재료를 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, 기존의 편조체를 대체하면서 궁극적으로 기존 기술의 전선 구조에서의 베딩체와 편조체의 기능 및 특성을 동시에 만족하는 고분자 재료를 제공하고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 전선 피복재료용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명에서 제공되는 전선 피복재료용 수지 조성물은 폴리비닐클로라이드 수지, 클로리네이티드 폴리비닐클로라이드 수지 및 이들의 복합 수지로 이루어진 군에서 선택되는 기본 수지 100 중량부; 프탈레이트계 가소제, 인산계 가소제, 지방산계 가소제, 메리테이트계 가소제, 고분자계 가소제 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 가소제 30~80 중량부; 난연제로서, 금속수산화물 1~50 중량부; 및 안티몬계 화합물, 붕소계 화합물, 주석계 화합물, 몰리브덴계 화합물 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 난연조제 1~50 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 프탈레이트계 가소제는 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl Phthalate), 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate, 디언데실 프탈레이트(Diundecyl phthalate), 디부틸 프탈레이트(Di-butyl phthalate), 디이소부틸 프탈레이트(Diisobutyl phthalate) 및 디이소옥틸 프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 인산계 가소제는 트리아릴포스페이트, 트리알킬포스페이트, 혼합된 알킬아릴포스페이트 및 할로겐처리된 알킬포스페이트로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 지방산계 가소제는, DOA(Di2-Ethylhexyl Adipate), DOS(Di2-Ethylhexyl Sebacate ), DIDA(Di-isodecyl Adipate) 및 DOZ(Di2-Ethylhexyl Azebacate)로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 멜리테이트계 가소제는 TOTM(Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), 혼합된 TOTM(Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), TINTM(Tri-isononyl Trimellitate) 및 TIDTM (Tri-isodecyl Trimellitate)으로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물이고, 상기 고분자계 가소제는 저중합도 폴리에스테르인 포화 폴리에스테르계, 개별 폴리에스테르계, 엘라스토머계, 에폭시화 대두유(epoxidized soybean oil, ESO), 에폭시화 아마씨유(epoxidized linseed oil, ELO), 증량제(extender)계, 글리콜에스테르계, 시트레이트계 및 염화파라핀계 가소제로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 또한, 상기 안티몬계 화합물은 삼산화안티몬이고, 상기 주석계 화합물은 수산화 아연 주석 화합물, 아연 주석 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 상기 전선 피복재료용 수지 조성물은 납계 물질, 비납계 물질, 에폭시계 스테아린산염, 금속 비누계 물질 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 안정제 또는 상기 전선 피복재료용 수지 조성물은 탄산칼슘, 클레이, 탈크 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 충진제를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 전선 피복재료용 수지 조성물과 더불어 상기 전선피복재료용 수지 조성물을 이용하여 제조된 베딩체로 피복된 전선을 제공하며, 상기 베딩체의 인장강도는 2.0kgf/mm2 이상이고, 산소지수는 23% 이상인 것이 바람직하다.
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 피복재료용 수지 조성물은 기본수지, 가소제, 난연제 및 난연조제를 포함하여 이루어진다.
상기 기본 수지는 열을 주면 녹아 재성형이 가능한 열가소성 수지의 일종인 폴리비닐클로라이드 수지, 클로리네이티드 폴리비닐클로라이드 수지 또는 이들의 복합 수지로 이루어진다. 폴리비닐클로라이드 수지에 있어서, 중합도는 800~1700인 것이 바람직하다. 중합도가 상기 수치범위의 하한에 미달하면 고분자의 분자량이 낮아 충분한 인장강도를 확보하기 어려우며, 중합도가 상기 수치범위의 상한을 초과할 경우 인장강도 등 기계적 특성 및 내열성에 대한 확보는 쉬우나 컴파운드 또는 압출 가공시 높은 온도 조건을 요구하므로 전체적으로 압출성이 낮아지는 단점이 있어 바람직하지 못하다.
폴리비닐클로라이드(PVC) 또는 클로리네이티이드 폴리비닐클로라이드(CPVC)는 직쇄상의 폴리머로서 분자 상호 간에는 분자간력이 작용하여 폴리머 체인의 운동이 억제되어 그 변형이 어려운 딱딱한 상태를 유지하는데, PVC에 열을 가하면 분자쇄의 열운동이 격렬해져 분자쇄간의 작용이 감소되어 분자간에 일정한 간극이 생기게 된다. 이때, 이들 간극에 가소제 분자가 분자쇄의 틈에 들어가 분자쇄의 분극부와 가소제의 극성부간의 상호 작용이 발생된다. 가소제는 폴리머쇄와 결합을 만들기 쉬운 부분(극성부)과 폴리머쇄 간의 상호간의 거리를 넓혀주고 폴리머쇄와 작용하지 않아 폴리머쇄의 운동을 용이하게 하는 부분(비극성부)으로 이루어져 있다.
상기 가소제로는 프탈레이트계 가소제, 인산계 가소제, 지방산계 가소제, 메리테이트계 가소제 또는 고분자계 가소제가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 프탈레이트계 가소제는 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl Phthalate), 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate, 디언데실 프탈레이트(Diundecyl phthalate), 디부틸 프탈레이트(Di-butyl phthalate), 디이소부틸 프탈레이트(Diisobutyl phthalate) 및 디이소옥틸 프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 인산계 가소제는 트리아릴포스페이트, 트리알킬포스페이트, 혼합된 알킬아릴포스페이트 및 할로겐처리된 알킬포스페이트로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 지방산계 가소제는, DOA(Di2-Ethylhexyl Adipate), DOS(Di2-Ethylhexyl Sebacate), DIDA(Di-isodecyl Adipate) 및 DOZ(Di2-Ethylhexyl Azebacate)로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고, 상기 멜리테이트계 가소제는 TOTM(Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), 혼합된 TOTM(Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), TINTM(Tri-isononyl Trimellitate) 및 TIDTM(Tri-isodecyl Trimellitate)으로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
한편, 상기 고분자계 가소제는, 포화폴리에스테르계(저중합도 폴리에스터), 개별 폴리에스테르계, 엘라스토머형, 에폭시계 [ESO(Epoxidized soybean oil), ELO(Epoxidized linseed oil)], 증량제(extender)계, 글리콜에스테르계, 시트레이트계 , 염화파라핀계 중 선택된 어느 하나의 계열에 속하는 물질이면 바람직하다.
상기 가소제의 함량은 기본 수지 100 중량부에 대하여 30~80 중량부인 것이 바람직하다. 가소제의 함량에 대한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하는 경우에는 가소제의 역할인 PVC에 대한 가소화 효과가 저하되어 조성물의 경도가 높 아짐으로 인해 유연성이 저하되고 압출가공성도 저하되며, 기계적 특성 중 신장률이 낮아져 바람직하지 못하고, 편조체를 제거한 구조에서 기존의 케이블에 비하여 내한성이 우수한 특성을 만족시킬 수 없다. 한편, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 기계적 특성 중 인장 강도가 낮아지며 내열성도 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 난연제로는 금속수산화물이 사용되며, 그 중에서 수산화알루미늄이나 수산화마그네슘 또는 수산화마그네슘 카보네이트 화합물 또는 하이드로탈사이트 또는 훈타이트와 수산화 마그네사이트 혼합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 난연제 함량은 기본 수지 100 중량부에 대하여 1~50 중량부인 것이 바람직한데, 상기 난연제의 함량에 대한 수치 한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하는 경우에는 재료 특성에서 요구하는 난연 특성인 산소지수와 케이블의 난연성을 충분하게 확보하지 못하여 바람직하지 못하고, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 사용량에 따른 난연성 향상은 충분하게 기대할 수 있지만 과량의 무기물 첨가로 인하여 압출가공성이 불량해지고 인장강도, 신장율 및 내열성이 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 난연조제로는 안티몬계 화합물, 붕소계 화합물, 주석계 화합물, 몰리브덴계 화합물로 이루어진 물질군 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들 중 임의로 선택된 둘 이상의 혼합물이 사용되는데, 상기 안티몬계 화합물로는 삼산화안티몬이, 상기 주석계 화합물로는 수산화 아연 주석 화합물 또는 아연 주석 화합물이 바람직하게 사용된다. 상기 난연조제의 함량은 기본수지 100 중량부에 대하여 1~50 중량부인 것이 바람직하다. 난연조제의 함량에 관한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하는 경우에는 주 난연제와의 상승 효과에 기한 난연효과를 기대할 수 없어 바람직하지 못하며, 상한치를 초과하는 경우에는 과량 첨가에 따른 비례적인 난연성 향상 효과가 발생되지 않으면서, 오히려 과량의 무기물 첨가에 따른 압출가공성 및 인장강도의 현저한 저하가 발생하고 재료의 가격이 상승하여 바람직하지 못하다.
상기 안정제는 납계, 비납계, 에폭시계 스테아린산염, 금속 비누계 물질 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들 중 임의로 선택된 둘 이상의 혼합물이면 바람직하다. 상기 안정제의 함량은 기본 수지 100 중량부에 대하여 1~15 중량부인 것이 바람직하다. 상기 안정제 함량에 대한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하는 경우에는 재료의 내열성이 급격히 저하되어 요구되는 특성을 만족시킬 수 없으므로 바람직하지 못하다. 한편, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 과량 사용에 따른 내열성 향상에 대한 효과를 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 인장강도가 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 충진제로는 탄산칼슘, 크레이, 탈크 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들 중 임의로 선택된 둘 이상의 혼합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 충진제의 함량은 기본 수지 100 중량부에 대하여 3~50 중량부인 것이 바람직하다. 상기 충진제의 함량에 대한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하는 경우에는 저가의 충진제를 적용함에 따른 재료 단가를 낮출 수 없다는 점에서 바람직하지 못하며, 상기 충진제 함량의 상한치를 초과하는 경우에는 과량의 무기물로 인하여 인장강도 및 신장률이 급격하게 저하되며 압축가공 특성도 저하되어 바람직하지 못하다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술 및 본 발명에 따른 전선의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 전선의 구조를 보면, 중심부의 각각의 도체(101)를 절연층(103)이 각각 감싸고 있으며, 이러한 절연층(103)에 감싸여진 복수개의 도체를 베딩체(107)가 전체적으로 감싸고 있으며, 상기 베딩체(107)의 외표면을 구리 또는 주석이 도금된 구리 소재로 이루어진 편조체(109)가 감싸고 있다. 마지막으로, 상기 편조체 외부에는 폴리비닐클로라이드 수지를 주재료로 하는 시스층이 형성될 수 있으며(도 1 참조), 시스층에 사용되는 폴리비닐클로라이드 수지는 일반적으로 국제전기 표준 회의(International Elecrotechnical Commission ;IEC) 60332-3 Cat. C의 난연등급을 갖는다.
본 발명에 따른 전선은 도 3에 도시된 바와 같이 구리 또는 주석이 도금된 구리 소재로 이루어진 편조체(109)를 제거하고 본 발명에 따른 전선 피복재료용 수지 조성물로 제조된 베딩체(207)를 적용한다. 본 발명에 따른 전선 피복재료용 수지 조성물로 제조된 베딩체는 상온에서 2.0kgf/mm2 이상의 인장강도와 23% 이상의 산소지수를 가져, 베딩체 고유의 기능 뿐만 아니라, 편조체의 기능 역시 수행할 수 있다. 결국 전선 내에서 편조체을 제거할 수 있어, 전선의 외경 및 중량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제조 단가를 절감할 수 있다. 종래 기술에 따른 케이블 구조에서는 편조체가 제거될 경우 국제 규격에 준하는 IEC60332-3 Cat.A등급의 난연 특성을 확보할 수 없다.
이하, 하기 표 1과 같이 구분 설정하여 조성된 각각의 조성물을 실시예(1~6)와 비교예(1~3)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 130℃ 정도의 오픈롤에서 혼련 후 170℃ 온도의 프레스에서 5분간 성형한 후 물성 측정용 시편을 제조하였다. 또한 표 1과 같은 조성의 조성물을 이용하여 도체(201), 절연재(203), 베딩체(207) 및 시스체(211)로 이루어진 도 3과 같은 구조의 전선을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기와 같이 상온의 기계적 특성, 가열 후 기계적 특성, 산소지수 및 가열 감량 시험을 하였고, 전선을 이용하여 내한성과 난연성 등을 평가하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3
수지a 100 100 100 80 80 80 - - -
수지b - - - 20 20 20 - - -
수지c - - - - - - 100 100 100
가소제a 35 40 - 45 50 - 50 60 -
가소제b - - 50 - - 50 - - 50
안정제 3 3 3 3 3 3 5 5 5
충진제 30 30 30 30 30 30 60 50 50
난연제 10 - - - 10 - - - -
난연조제 3 5 10 10 3 10 - - -
상기 표 1에서 수지a는 중합도가 800 이상인 폴리비닐클로라이드 수지이고, 수지b는 클로리네이티드 폴리비닐클로라이드 수지이고, 수지c는 중합도가 800미만인 폴리비닐클로라이드 수지이다. 또한, 상기 가소제a는 DINP이고, 가소제b는 TOTM이고, 안정제는 납계 안정제(TLS)이고, 충진제는 탄산칼슘이고, 난연제는 훈타이트 및 수산화 마그네사이트의 혼합물이며, 난연조제는 삼산화안티몬이다.
특성 평가
상기 실시예 및 비교예에 따른 시편 및 전선에 대하여 다음과 같이 특성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
1) 상온특성
IEC 60811-1-1에 준하여 인장속도 500mm/분으로 측정하였을 인장강도 및 신장율을 측정하였다. 요구되는 값은 각각 2.0 kgf/mm2이상, 150% 이상이어야 한다.
2) 가열 감량
상기 시편을 100℃의 온도에 168시간 방치한 후, 시편의 단위 표면적에 대하여 가열 후 감량된 무게를 측정하였다. 그 값은 1.5mg/cm2 이하 이어야 한다.
3) 산소지수
ASTM D 2863에 준하여 재료의 난연성을 측정하였다. 산소지수는 24% 이상이어야 한다.
4) 내한성
IEC 811-1에 준하여 케이블의 내한성을 측정하였다. 내한성은 -25℃를 만족하여야 한다
5) 난연성
IEC 332-3 Cat.A의 난연 시험 규격에 준하여 시험하였다.
6) 인장력
500kgf로 전선을 당길 경우 절연체의 절연 성능 저하가 없고 외피 등에 손상이 없어야 한다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3
상온 인장강도 2.15 2.27 2.42 2.53 2.38 2.44 1.37 1.42 1.53
신장율 241 270 213 196 218 193 227 252 215
가열 감량 1.12 1.03 0.77 0.98 1.21 0.85 1.77 1.85 1.57
산소지수 30 29 28 28 30 28 23 22 23
내한성 합격 합격 합격 합격 합격 합격 불합격 불합격 불합격
난연성 합격 합격 합격 합격 합격 합격 불합격 불합격 불합격
전선 인장력 합격 합격 합격 합격 합격 합격 불합격 불합격 불합격
중합도가 800 이상인 폴리비닐클로라이드 수지 또는 클로리레이티이드 폴리비닐클로라이드 수지를 사용한 상기 실시예 1~6의 조성물의 상온 인장강도와 신장율을 측정한 결과, 본 발명의 요구치인 인장강도 2.0kgf/mm2 이상과 신장율 150% 이상의 값을 나타내었다. 또한 시편에 대하여 100℃에서 가열 후 무게 변화를 측정한 결과 요구치인 1.5 mg/cm2 이하를 나타냈다. 또한, 내한성과 포설시 요구되는 인장력을 만족하였고, 다양한 금속 수산화물 난연제와 난연조제를 단독 또는 혼용하여 적용함으로써 23% 이상의 산소지수를 확보할 수 있었으며, 전선에 요구되는 난연 특성을 만족하였다.
비교예 1 및 2의 경우, 중합도가 낮은 저분자량의 폴리비닐클로라이드 수지를 사용하였으며, 그에 대한 내구성을 평가한 결과 가열 후의 내열 특성이 저하되어 중량 변화가 크게 나타났다. 또한, 분자량이 작음으로 인하여 다량의 가소제가 첨가될 경우 인장강도가 낮아 본 발명과 같이 편조체가 제거될 경우 고강도의 베딩체의 역할을 기대할 수 없었다.
비교예 1과 동일한 수지에 고분자량의 가소제를 적용한 비교예 3의 경우, 가열 후 가열 감량에대한 요구치를 만족하지 못하였으며, 근본적으로 인장강도가 낮아 전선의 인장력 특성을 확보할 수 없었다. 이로 인해 케이블의 장기 사용에 대한 신뢰성을 확보할 수 없었다.
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 피복재료용 수지 조성물은 인장강도 및 난연성이 우수하여, 그를 이용하여 제조된 베딩체는 기존의 베딩체와 편조체의 기능 및 특성을 동시에 만족한다. 따라서, 본 발명에 따른 전선 피복재료용 수지 조성물을 이용하여 베딩체를 형성하면, 별도로 편조체를 둘 필요가 없어, 전선의 외경 및 중량을 감소시킬 수 있고 제조 비용을 절감할 수 있다.

Claims (7)

  1. 중합도가 800 내지 1700인 폴리비닐클로라이드 수지, 클로리네이티드 폴리비닐클로라이드 수지 및 이들의 복합 수지로 이루어진 군에서 선택되는 기본 수지 100 중량부;
    프탈레이트계 가소제, 인산계 가소제, 지방산계 가소제, 멜리테이트계 가소제, 고분자계 가소제 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 가소제 30~80 중량부;
    금속 수산화물 난연제 1~50 중량부; 및
    안티몬계 화합물, 붕소계 화합물, 주석계 화합물, 몰리브덴계 화합물 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 난연조제 1~50 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전선 피복재료용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프탈레이트계 가소제는 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl Phthalate), 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate, 디언데실 프탈레이트(Diundecyl phthalate), 디부틸 프탈레이트(Di-butyl phthalate), 디이소부틸 프탈레이트(Diisobutyl phthalate) 및 디이소옥틸 프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고,
    상기 인산계 가소제는 트리아릴포스페이트, 트리알킬포스페이트, 혼합된 알킬아릴포스페이트 및 할로겐처리된 알킬포스페이트로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고,
    상기 지방산계 가소제는, DOA(Di2-Ethylhexyl Adipate), DOS(Di2-Ethylhexyl Sebacate ), DIDA(Di-isodecyl Adipate) 및 DOZ(Di2-Ethylhexyl Azebacate)로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고,
    상기 멜리테이트계 가소제는 TOTM(Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), 혼합된 TOTM(Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), TINTM(Tri-isononyl Trimellitate) 및 TIDTM (Tri-isodecyl Trimellitate)로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이고,
    상기 고분자계 가소제는 저중합도 폴리에스테르인 포화 폴리에스테르계, 개별 폴리에스테르계, 엘라스토머계, 에폭시화 대두유(epoxidized soybean oil, ESO), 에폭시화 아마씨유(epoxidized linseed oil, ELO), 증량제(extender)계, 글리콜에스테르계, 시트레이트계 및 염화파라핀계 가소제로 이루어지는 군에서 선택되는 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전선 피복재료용 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안티몬계 화합물은 삼산화안티몬이고,
    상기 주석계 화합물은 수산화 아연 주석 화합물, 아연 주석 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전선 피복재료용 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전선 피복재료용 수지 조성물은 납계 물질, 비납계 물질, 에폭시계 스 테아린산염, 금속 비누계 물질 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 안정제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전선 피복재료용 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전선 피복재료용 수지 조성물은 탄산칼슘, 클레이, 탈크 및 이들 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 충진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선 피복재료용 수지 조성물.
  6. 중심부에 위치한 하나 또는 그 이상의 도체;
    상기 각각의 도체를 감싸는 절연층;
    상기 하나 또는 그 이상의 모든 절연층을 내포하는, 제1항 내지 제5항 중 선택된 어느 한 항에 따른 전선 피복재료용 수지 조성물을 이용하여 제조된 베딩체; 및
    상기 베딩체를 감싸는 시스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전선.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베딩체의 인장강도는 2.0kgf/mm2 이상이고, 산소지수는 23% 이상인 것을 특징으로 하는 전선.
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