KR102620352B1

KR102620352B1 - 고내열성 및 고유연성을 가지며 블루밍 현상이 발생되지 않는 산업용 케이블

Info

Publication number: KR102620352B1
Application number: KR1020210152609A
Authority: KR
Inventors: 김동훈; 김경진; 배환철; 김동욱; 조동기; 김대웅; 이용원; 이주호
Original assignee: (주)티에스씨; 주식회사 유라
Priority date: 2021-11-08
Filing date: 2021-11-08
Publication date: 2024-01-03
Also published as: KR20230067771A; KR102620352B9

Abstract

본 발명은 가교제가 첨가되지 않은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 30~40중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 30~50중량%, 및 폴리올레핀 엘라스토머 20~40중량%로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여: 난연제 50~78중량부, 가교제 1~5중량부 및 산화방지제 1~5중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 케이블에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 산업용 케이블은 상온 고유연성, 저온 고유연성을 포함하는 유연성이 우수하고, 고온에서도 견딜 수 있는 고내열성 및 고난연 특징을 가지며, 조사가교제가 포함한 제품의 고질적인 문제로 표면에 생기기 쉬운 블루밍 및 블리딩 현상을 방지하여 품질 저하에 대한 문제를 방지할 수 있다.

Description

고내열성 및 고유연성을 가지며 블루밍 현상이 발생되지 않는 산업용 케이블{Industrial cable with high heat resistance and high flexibility and no blooming}

본 발명은 고내열성 및 고유연성을 가지며 블루밍 현상이 발생되지 않는 산업용 케이블에 관한 것으로서, 상세하게는 EPDM 고무와 조사가교제 사용에 따른 블루밍 현상이 발생되지 않으면서도 내연, 내열특성이 우수하고, 유연성이 확보되어 다양한 용도로 사용할 수 있는 산업용 케이블에 관한 것이다.

자동차 산업은 안전규제 강화와 편의 사양 증가로 인해 차량 중량이 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 전장부품 경량화가 요구되고 있다. 친환경 자동차의 고압 케이블이 추가될 경우 전선의 무게는 더욱 증가되므로 자동차케이블 성능향상 및 경량화가 더욱 요구되고 있다. 또한 경량화뿐만 아니라 유연성 및 내열성, 절연성, 난연성 등의 다양한 기능이 요구되고 있다.

기존 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic elastomer, TPE) 소재는 유연성이 뛰어나지만, 난연성과 내열성이 높지 않다는 단점을 가지고 있다. 그 중 주 베이스 수지(Base resin)로 에틸렌-프로필렌 고무(Ethylene Propylene Diene terpolymer, 이하 ‘’라 함)를 사용하였다.

상기 EPDM은 불포화 디엔(diene) 단위를 일정 양 갖고 있고, 에틸렌과 프로필렌이 반복 단위로 구성되어 있어 극성기가 없으므로 절연성능이 뛰어나며, 우수한 내 산화, 내 오존특성 등을 나타내는 고분자 물질이다. EPDM 고무는 많은 다른 엘라스토머에 비해서 가격 면에서 좋고 필러 와 오일을 고농도로 함유할 수 있으며, 우수한 물리적인 성질을 보유한다. 이런 이유로 EPDM은 다른 엘라스토머나 첨가제를 블랜드로 만들어서 내열성 및 유연성, 난연성 특성을 가질 수 있다.

이러한 EPDM 고무를 케이블에 이용한 종래 기술을 살피면, 한국등록특허 10-0635586에서는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA) 40 중량부 내지 80 중량부, 에틸렌 프로필렌 다이엔(EPDM) 공중합체 10 중량부 내지 50 중량부 및 변성 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 5 중량부 내지 20 중량부의 혼합물로 이루어지는 베이스수지 100 중량부에 대하여, 난연제 30 중량부 내지 170 중량부를 포함하고, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 비닐 아세테이트가 10중량% 내지 40중량%이며, 상기 에틸렌 프로필렌 다이엔 공중합체는 에틸렌이 40중량% 내지 85중량%이고 다이엔이 0.5중량% 내지 7.5중량%이고, 그리고 상기 변성 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 비닐아세테트가 10 중량% 내지 30중량%이고 말단기에 극성기가 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 난연성 및 내컷스루우 수지 조성물을 제시하였다.

또한, 한국 등록특허 10-1918755에서는 가교제가 첨가되지 않은 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 30~80phr, PO(Polyolefine) 수지 10~50phr, 실리콘 고무 5~40phr, 난연제 20~30phr, 가교촉진제 5~10phr, 가교 조제 1~5phr, 산화방지제 5~15phr, 활제 0.25~5phr로 첨가되어 조성되고, 상기 EPDM은 ENB(Ethylene-norbornene) 함량이 2.5~5중량%인 것의 요건을 만족하고, 무니점도가 22~65인 것, 경도 shore A가 59~90인 것, TR-10이 -10~-12인 것의 요건을 만족하는 것들 중, 단독 또는 2종이 혼합되며, 상기 PO 수지는, 부분 가교되어 있는 변성 PO와 EPR(Ethylene-Propylene Rubber)이 혼합되고, 상기 난연제는, 표면이 실란으로 코팅되어 있는 것 중에서 Al(OH)3, Mg(OH)2가 단독 또는 2종이 혼합된 것이거나, 또는 Br계 난연제인 것을 특징으로 하는 조사가교 EPDM 조성물을 제시하였다.

기존 EPDM 고무를 이용한 전선의 경우 화학 가교 형식을 이용한 경우가 많아 메탄가스가 발생하여 환경적으로 악영향을 미쳤으나, 이를 상기 특허에서와 같이 조사가교 방식으로 변화를 주어, 메탄가스 발생을 줄일 수 있으며, 가교 부산물로 인한 품질 저하 문제도 해결할 수 있었다.

하지만 상기 특허에서와 같이 TPE 소재와 엘라스토머 및 첨가제를 블랜드 할 시 주변 환경 (온도 및 습도 등)에 따라 또는 조사가교제를 포함하는 경우 상기 고상 혹은 액상의 첨가제들이 고분자 기재(matrix)에 제한된 용해도를 가짐으로써 그 표면 이행(migration)으로 인해 발생하는 현상으로 고무 표면에 배합제가 스며 나와 꽃모양의 무늬가 그려지는 블루밍(Blooming) 현상; 또는 일부 첨가제들의 재료 분리현상으로 상부로 떠올라 생기는 블리딩(Bleeding) 현상이 일어나는 문제가 있다. 일부 Blooming 및 Bleeding 현상은 특수한 경우 외국에서 고무를 보호하기 위해 일부러 발생시키는 경우도 있지만, 통상적으로 미관적인 부분이 좋지 않으며 품질저하에 가능성이 크기 때문에 이를 방지할 수 있는 개발이 필요하다.

또한, 기존의 125℃ 내열등급으로는 내열성이 부족하여, 150℃ 등급이상의 특성이 필요하며 극내한 지역까지 사용을 위해 -40℃~150℃의 내열성 확보가 필요하다. 특히 자동차 엔진부에 위치하는 케이블의 경우 고온, 기름, 진동, 협소한 공간 등의 물리적 또는 화학적 악조건에 노출되므로, 고내열성과 고유연성이 요구되지만 아직까지 이런 요구에 부합되는 전선의 개발은 미흡한 실정이다.

또한, 화재 발생으로 인명 및 재산피해 대한 위험성 문제로 고난연성 및 연기밀도 시험이 필요하며, 이러한 시험에 대하여 내열성 확보는 물론 고난연성을 가지는 전선의 개발이 필요하다.

한국등록특허 10-0635586 한국 등록특허 10-1918755

이에 본 발명에서는 자동차뿐만 아니라, 산업 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 고내열성과 고유연성, 및 고난연성을 가지며 블루밍 현상이나 블리딩 현상이 발생되지 않는 산업용 케이블을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 산업용 케이블은 가교제가 첨가되지 않은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 30~40중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 30~50중량%, 및 폴리올레핀 엘라스토머 20~40중량%로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여: 난연제 50~78중량부, 가교제 1~5중량부 및 산화방지제 1~5중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가교제가 첨가되지 않은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM)는 그 무니점도(Mooney Viscosity) 값이 60~80인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에틸렌 비닐아세테이트 수지는 수지 내 비닐 아세테이트의 함량이 40 ~70중량% 인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 난연제는 표면이 실란 코팅된 알루미늄 하이드록사이드(Al(OH)₃, S-ATH) 또는 표면이 실란 코팅된 수산화 마그네슘(Mg(OH)₃, S-MDH) 중에서 선택되는 단독으로 또는 혼합하여 사용되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가교제는 트리알릴 이소시아누레이트(triallyl isocyanurate, TAIC), 트리알릴 시아누레이트(Trially Cyanurate, TAC), 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane Trimethacrylate, TMPTMA), 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate, TMPTA) 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 산업용 케이블은 상온 고유연성, 저온 고유연성을 포함하는 유연성이 우수하고, 고온에서도 견딜 수 있는 고내열성 및 고난연 특징을 가지며, 조사가교제가 포함한 제품의 고질적인 문제로 표면에 생기기 쉬운 블루밍 및 블리딩 현상을 방지하여 품질 저하에 대한 문제를 방지할 수 있다.

따라서, 이러한 본 발명에 따른 산업용 케이블은 고온, 기름, 진동, 협소한 공간 등의 물리적 또는 화학적 악조건에 노출되므로 고내열성과 고유연성이 요구되는 자동차용 엔진부의 케이블은 물론, 농기구용, 충전케이블용, 고전압케이블용, 밧데리케이블용 등 다양한 용도에 사용 가능하다.

이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 발명은 고내열성, 고유연성, 고난연성을 가지며 블루밍 현상이 발생되지 않는 산업용 케이블에 관한 것으로, 가교제가 첨가되지 않은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 30~40중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 30~50중량%, 및 폴리올레핀 엘라스토머 20~40중량%로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여 난연제 50~78중량부, 가교제 1~5중량부 및 산화방지제 1~5중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 베이스 수지는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 30~40중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 30~50중량%, 및 폴리올레핀 엘라스토머 20~40중량%로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM)는 가교제가 첨가되지 않은 것으로, 압출 특성에 잘 맞으며, 다른 물리적인 특성을 고려하여 무니점도(Mooney Viscosity) 범위가 60~80인 것이 바람직하다.

이러한 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머는 전체 베이스 수지 중에 30~40중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 30중량% 미만인 경우 경도가 상승하며 유연성이 떨어지고, 또한 40중량%를 초과하는 경우에는 압출가공성이 좋지 않으며, Blooming 발생에 영향을 끼칠 수 있는 문제가 있어 바람직하지 못하다.

또한, 상기 베이스 수지에 포함되는 에틸렌 비닐아세테이트 수지는 수지 내 비닐아세테이트의 함량이 40~70중량%인 것으로, 비닐 아세테이트의 함량이 40중량% 미만인 경우 경도가 상승하고 유연성이 떨어지며, 또한 70%를 초과하는 경우 물리적, 전기적 특성(체적 저항)이 저하되고 외관 상태가 매끄럽지 못한 문제가 있어 바람직하지 못하다.

이러한 에틸렌 비닐아세테이트 수지는 전체 베이스 수지 중에 30~50중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 30중량% 미만인 경우 외관표면이 매끄럽지 못하고, 또한 50중량%를 초과하는 경우에는 물리적, 전기적 특성이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 못하다.

본 발명의 베이스 수지에는 폴리올레핀 엘라스토머를 20~40중량%로 포함하며, 전체 베이스 수지 중 20중량% 미만인 경우 물리적 특성이 보다 떨어지며, 또한 40중량%를 초과하는 경우 내열성 및 압출가공성에 문제가 있어 바람직하지 못하다.

본 발명에 따른 산업용 케이블에는 상기 베이스 수지 100중량부에 대하여 난연제 50~78중량부, 가교제 1~5중량부 및 산화방지제 1~5중량부로 포함한다.

상기 난연제는 표면이 실란 코팅된 알루미늄 하이드록사이드(Al(OH)₃, S-ATH) 및 표면이 실란 코팅된 수산화 마그네슘(Mg(OH)₃, S-MDH))를 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있으며, 베이스 수지 100중량부에 대하여 50~78중량부로 포함된다. 상기 난연제 함량이 베이스 수지 100중량부에 대하여 50~78중량부로 포함될 때 난연성 확보와 물성 유지 면에서 바람직하다. 그러나 상기 난연제로서 지방산 마그네슘 난연제를 사용하는 경우에는 침지시험에서 Blooming 현상이 발생될 수 있어 주의할 필요가 있다.

본 발명에 따른 상기 가교제는 트리알릴 이소시아누레이트(triallyl isocyanurate, TAIC), 트리알릴 시아누레이트(Trially Cyanurate, TAC), 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane Trimethacrylate, TMPTMA), 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate, TMPTA) 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 특히 트리알릴 이소시아누레이트(triallyl isocyanurate, TAIC)가 가장 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 가교제의 경우 다관능성 단량체들로서 이하 전자선을 이용한 가교 과정에서, 낮은 전자선 세기에서도 가교 반응을 진행시킬 수 있어 바람직하게 이용될 수 있다. 상기 가교제는 베이스 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부로 포함되는 것이 적절한 가교를 위해 바람직하다.

또한, 상기 산화방지제는 페놀계, 인계, 아민계, 트리아졸계 중에서 선택되는 1종 이상으로 베이스 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부로 포함되는 것이 적절한 산화방지 역할을 위해 바람직하다.

본 발명에 따른 산업용 케이블에는 상기 나열된 성분들 이외에도 통상의 케이블 조성물에 포함되는 가교촉진제, 활제 등의 통상의 첨가제를 필요에 따라 추가로 포함할 수 있음은 당업자들에게 자명하다.

본 발명에 따른 산업용 케이블의 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 나열된 각 구성 성분을 포함하는 조성물을 준비하여 반죽기(Kneading)에 의해 1차 혼련시키는 단계, 상기 1차 혼련된 조성물을 압출기로 압출 후 커팅하여 펠렛 형태의 원료를 제조하는 단계, 상기 제조된 펠렛 형태의 원료를 압출기를 이용하여 임의의 설정 길이의 케이블로 압출하는 단계, 및 상기 케이블을 전자선 가속기로 가교시키는 단계에 의해 제조될 수 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

실시예 1~2, 및 비교예 1~5

다음 표 1에 따른 각 조성에 따른 성분들을 반죽기에 넣고 1차 혼련시켜 균일하게 혼합된 혼합물을 제조하였다. 1차 혼련된 혼합물을 압출기에 넣어 압출시킨 다음, 냉각된 압출물을 소정의 크기로 커팅하여 펠렛 형태의 원료로 만들었다. 상기 펠렛 형태의 원료를 전선용 압출기를 이용하여 임의의 설정 길이의 케이블로 압출시켰다. 마지막으로 각 케이블을 전자선 가속기로 가교시켜 최종 소정의 케이블을 얻었다.

함량(중량부)		비교예					실시예
함량(중량부)		1	2	3	4	5	1	2
Base resin	EPDM⁽¹⁾	80	60	30	30	30	30	30
	EVA (VA함량 10~30중량%)	-	20	45	-	-	-	-
	EVA (VA함량 40~70중량%)	-	-	-	45	-	45	45
	EVA (VA함량 70중량 초과)	-	-	-	-	45	-	-
	POE	15	20	25	25	25	25	25
	실리콘고무	5	-	-	-	-	-	-
난연제	S-ATH⁽²⁾	-	50	75	50	75	50	75
	S-MDH⁽³⁾	30	-	-	-	-	25	-
	지방산 코팅된 MDH	-	30	-	25	-	-	-
첨가제	산화방지제⁽⁴⁾	2	2	2	2	2	2	2
첨가제	조사가교제⁽⁵⁾	2	2	2	2	2	2	2
(주) (1)EPDM : 무니점도 60인 가교제가 첨가되지 않은 것임 (2)S-ATH : 표면이 실란 코팅된 알루미늄 하이드록사이드 (3)S-MDH : 표면이 실란 코팅된 수산화 마그네슘 (4)산화방지제 : 페놀계 (5)조사가교제 : 트리알릴 이소시아누레이트 (TAIC)

실험예

상기 실시예와 비교예에 따라 제조된 각 케이블의 물성을 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

1. 일반조건

1.1 실험실 표준상태는 온도 23 ±2℃, 상대습도 50 ±5%로 한다.

1.2 시험편은 제조 후 48시간 경과한 것으로 하고, 실험실 표준상태에서 24시간 이상 방치한 것을 사용한다.

2. 비중

ISO 1183, Method A, 23℃에 규정한 방법을 따른다.

3. 상온물성

인장강도 및 신율은 IEC 60811-501의 방법을 따라 시험 한다.

4. 경도

ISO 868에 규정한 방법을 따른다. 상온 유연성을 판단할 수 있다.

5. 내열 특성(노화 후 인장 및 신장율)

IEC 60811-501 에 따른 상온 인장강도 및 신장율 측정한다. 150℃*168HR, 175℃*240HR, 180℃*168HR 의 노화조건 하에서 시험후의 인장강도 및 신장율을 측정하여 인장 및 신장잔율, 크랙 여부 등을 판별한다.

6. 내유 시험(내유 후 인장 및 신장율)

KS M 2121에 규정한 1~3종의 1호 윤활유와 KS M 2613에 규정한 기름으로 50℃ 10시간 침지 후 인장강도 및 신율 측정한다.

7. MI (Melt flow index) : 압출가공성

170℃에서 10Kg의 압력을 주어 나오는 압출량(무게단위/시간단위)을 나타내는 값을 측정한다.

8. LOI(산소 지수)

ISO 4589-2에 규정한 방법을 따른다. (시험편은 가열압축시트를 사용한다.)

9. 난연성

9-1. 난연성 (소재, Compound)

KS M ISO 4589-2에 따라 시험편의 형태 (길이 80~150mm, 폭 6.5mm, 두께 3mm)을 제작하여 시험한다.

9-2. 난연성 (케이블)

(1) 300mm길이의 시료를 채취하여 난연 시험기에 수평으로 지지한다.

불꽃의 산화염의 길이 약 130mm, 환원염의 길이가 약 35mm로 조절한 환원염의 앞 끝을 시료의 중앙부 아래쪽에서 10초간 인가 후 불꽃을 제거하고 시료의 연소시간 측정

(2) 시료는 각각 3.5m의 케이블 시험편으로 구성되며, 시험편의 숫자는 비금속 재료 1.5L/m의 체적에 적합한 개수이어야 한다

각각 시험편은 IEC 60332-3-10의 시험설비에 장착되어지며 화염은 20분간 적용한다.

시료에서 측정된 탄화 비율의 최대 정도가 바닥 모서리 부분으로부터 높이 2.5m를 초과하지 않도록 한다.

10. 연소성

MS300-08 (표준시험방법 - 내장재 연소성)에 규정한 방법을 따른다. (시험편은 가열압축시트를 사용한다.)

11. 가열변형시험

가열변형시험기로 시험편을 120℃로 가열 후, 1시간 동안 9.8N 의 하중을 가한 후 시험편의 두께를 측정한다

가열변형률 : D = (t1 - t2) / t1 X 100, t1 : 가열 전의 두께(mm), t2 : 가열 후의 두께(mm)

12. 내한타격시험

내한성시험기 : 시험편 집게와 타격 기구로 구성되며, 타격 기구는 1.97m/s의 일정 선속도로 회전시켜 시험편을 타격한다.

시험방법 : 측정 온도 조건에서 시험편을 집게에 끼워 3분간 방치한 뒤 타격하며, 3개 모두 파괴되지 않아야 한다. 내한타격 측정값으로 저온유연성을 판다할 수 있다.

13. 체적저항

시험편 30℃ 챔버에서 1시간 가열 후 직류 500V를 1분 간 인가하여 부피저항을 측정한다.

14. 연기밀도 시험

연기밀도 시험은 ASTM E662-21 시험을 따른다.

(1) 인명 및 재산피해에 위험성이 큰 사업장은 200DS 이하, 공업 및 업무용도의 사업장은 450DS 이하가 요구된다.

15. 굴곡(유연성) 시험 (Cable)

굴곡(유연성) 시험은 IEC-60227-2 시험을 따른다.

(1) 15000회 및 30000회 굽힘 후 전류가 끊어지거나 도체 간 단락이 없어야하며, 내전압시험에 통과해야 한다.

16. Blooming 시험

ES91900-00에 따른 백화시험에 따른다.

(1) 침지시험 : 80℃ 증류수에 7DAY 침지 후 백화 발생 여부 확인

(2) 습식시험 : 80℃, 습도 95% 환경에 30DAY 방치 후 백화 발생 여부 확인

(3) 건식시험 : 80℃ 습도 10% 이하 환경에 30DAY 방치 후 백화 현상 발생 여부 확인

물성		비교예					실시예
물성		1	2	3	4	1	2	2
비중(g/㎤)		1.09	1.25	1.25	5	1.24	1.25	1.24
상온 인장강도(kgf/㎠)		1.97	1.82	1.16	1.02	1.32	1.4	1.35
상온 신장율(%)		650	340	343	476	391	292	350
경도(Shore A)		61	70	80	70	70	70	70
노화 후 인장잔율(%) (175℃ x 240HR)		83	106	85	79	40	80	80
노화 후 신장잔율(%) (175℃ x 240HR)		84	96	65	60	50	68	75
내유 후 인장잔율(%) (50℃ x 10HR)		95	88	90	89	97	94	96
내유 후 신장잔율(%) (50℃ x 10HR)		88	85	91	89	85	87	88
MI (170℃, 10KG) (g/10min)		0.5	0.7	2.3	2.3	2.3	2.3	3.1
LOI (%)		24	26	25	25	26	26	27
난연성 시험 (10초 이내 소화)		FAIL	PASS	PASS	PASS	PASS	PASS	PASS
연소성 시험(자기소화성)		PASS	PASS	PASS	PASS	PASS	PASS	PASS
가열변형시험(%) (120℃, 1HR, 9.8N)		5	5	7	6	5	5	5
내한타격시험(℃)		-60	-50	-60	-60	-60	-60	-60
체적저항(Ω x Cm)		5 x 10¹⁵	2 x 10¹⁵	5 x 10¹⁴	9 x 10¹⁵	1 x 10¹²	7.8 x 10¹⁵	3 x 10¹⁵
연기밀도 시험(DS Max)		85	75	70	75	71	72	70
유연성(굴곡) 시험 (내전압시험)		PASS	PASS	FAIL	PASS	PASS	PASS	PASS
외관상태		양호	양호	양호	양호	불량	양호	양호
블루밍 시험 (발생 여부)	상온 방치	O	X	X	X	X	X	X
	건식 (80℃ x 30일)	△	X	X	X	X	X	X
	습식(80℃,습도 95% x 30일)	O	X	X	X	X	X	X
	침지(80℃, 수돗물침수x7일)	O	O	X	O	X	X	X

상기 표 2의 결과를 참조하면, 실험예 1은 특허문헌 1에 따른 조성으로 제조된 케이블로서 유연성 및 고내열성 등이 우수하지만 난연성이 좋지 않고, M.I. 값이 0.5로서 압출 가공성이 좋지 않고, Blooming 현상 발생(○)됨을 알 수 있다.

또한, 베이스 수지의 조합을 변경하여 EPDM 함량을 줄이는 대신에 EVA와 POE 조합으로 하고, 난연제로서 본 발명에 따른 S-ATH 이외에 지방산 코팅된 MDH를 사용한 비교예 2의 경우 M.I. 값이 0.7로 압출 가공성이 개선 되었으나, 블루밍 침지시험에서 백화현상 나타났다.

비교예 3의 경우, 본 발명과 같이 베이스 수지로서 EPDM, EVA(VA 함량 10~30중량%), 및 POE를 모두 포함하고 난연제도 본 발명 범위에 속하도록 그 조성을 변경하여 블루밍 현상은 발생되지 않았으며, M.I. 값이 2.3으로 압출 가공성이 좋으나, EVA VA 함량(10~30중량%)이 실시예1, 2(40~70중량%)보다 낮은 것을 사용하여 경도가 상승하며, 유연성이 좋지 않았다.

비교예 4의 경우, 실시예1, 2 와 같이 베이스 수지 조합 변경으로 압출 가공성과 유연성이 좋으나, 난연제 조합 변경으로 지방산 코팅된 MDH를 사용한 결과 침지시험에서 블루밍 현상이 발생하였다.

비교예 5의 경우, 본 발명과 같이 베이스 수지로서 EPDM, EVA(VA함량 70~80%), 및 POE를 모두 포함하고 난연제도 본 발명 범위에 속하도록 그 조성을 변경하여 블루밍 현상은 발생되지 않았으며, M.I. 값이 2.3으로 압출 가공성이 좋으나, EVA VA 함량(70중량% 초과)이 실시예 1, 2(40~70중량%) 보다 높은 것을 사용하여 외관이 좋지 않았으며, 전기적특성(체적저항), 내열성에서 좋지 않음을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 케이블 제조시 베이스 수지의 조성이나 사용되는 난연제의 조합에 따라 작업성이나 블루밍 현상을 해결할 수 있었으며, 특히 베이스 수지 100중량% 중 EPDM을 30~40중량%로 사용하되 그 함량을 줄일수록 작업성이 좋고 블루밍 발생이 없으며, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 중 비닐 아세테이트의 함량이 40~70중량%로 사용될 때 블루밍 현상을 억제할 수 있음을 확인하였다.

Claims

무니점도(Mooney Viscosity) 값이 60~80이고, 가교제가 첨가되지 않은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 30~40중량%, 수지 내 비닐 아세테이트의 함량이 40~70중량% 인 에틸렌 비닐아세테이트 수지 30~50중량%, 및 폴리올레핀 엘라스토머 20~40중량%로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여:
표면이 실란 코팅된 알루미늄 하이드록사이드 단독, 또는 표면이 실란 코팅된 알루미늄 하이드록사이드와 표면이 실란 코팅된 수산화 마그네슘의 혼합물 중에서 선택되는 난연제 50~78중량부,
페놀계 산화방지제 1~5중량부, 및
트리알릴 이소시아누레이트 조사가교제 1~5중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 산업용 케이블.
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