KR20090121937A - 나프탈렌계와 방향족 오일에 대한 내성을 갖는 고분자 난연조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나프탈렌계와 방향족 오일에 대한 내성을 갖는 난연수지 조성물 에 관한 것이다. 본 발명에 따른 내유성 난연수지 조성물은 폴리염화비닐 기본 수지에 고분자량 가소제 또는 고분자량 가소제와 비고분자량 가소제의 혼합 가소제를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 고분자량 가소제는 극성기를 포함하여 폴리염화비닐 수지와 상용성이 우수하며 나프탈렌계와 방향족계 오일에 대한 상호작용이 미미하므로, 오일에 노출시 가소제의 용출을 최소화할 뿐만 아니라, 고분자 난연 조성물과 오일과의 반응을 저하시킴으로써 기계적 물성 저하를 막아준다.

나프탈렌계 오일, 방향족 오일, 피복 전선, 내유성, PVC, 고분자량 가소제

Description

나프탈렌계와 방향족 오일에 대한 내성을 갖는 고분자 난연 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선{FLAME-RETARDANT POLYMER RESIN COMPOSITION RESISTANT TO NAPHTHALENIC AND AROMATIC GROUP OILS AND ELECTRIC CABLE MANUFACTURED FROM THE SAME}

본 발명은 나프탈렌계와 방향족 오일에 대한 내성을 갖는 내유성(耐油性) 난연 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 내유성 난연 케이블에 관한 것이다. 더 구체적으로 본 발명은 내유성을 부여하기 위해 폴리염화비닐 기본 수지에 상기 기본 수지와 상용성이 우수하고 극성이 큰 고분자 가소제를 도입하여 이루어진 내유성 난연 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 내유성 난연 케이블에 관한 것이다.

전형적인 전력 케이블의 구조는 도 1에 나타낸 것처럼 중심부의 도체층(10)를 가교 폴리에틸렌 소재의 절연층(30)이 감싸고 있으며, 이러한 절연층(30)을 다시 국제전기 표준 회의(International Elecrotechnical Commission ;IEC)의 IEC 60332-3 Cat. C의 난연 등급을 갖는 폴리염화비닐 수지 소재의 쉬스층(40)이 감싸고 있다.

일반적으로 정유 공장, 석유 정제 시설 또는 화학물질을 제조하는 공장에는 다양한 오일이 생산되고 있는데, 이 과정에서 외부로 노출된 오일이 폴리염화비닐 수지(polyvinyl chloride, PVC)를 주재료로 하여 제조된 각종 전선, 내장재, 외장재에 접촉할 수 있다. 상기 쉬스층(40)과 같이 폴리염화비닐 수지를 주재료로 이용하여 제조된 고분자 난연수지층은 나프탈렌계 오일 또는 방향족 오일과 접촉이 일어나는 경우 이들 물질 간의 접촉 계면에서 고분자 난연 수지 조성물내에 존재하는 가소제가 용출되어 폴리염화비닐 수지를 근간으로 하는 난연수지의 물성이 저하될 수 있다. 특히 일반적으로 사용되는 프탈산(phthalate)계 가소제를 적용한 폴리염화비닐 수지 조성물의 경우 가소제의 용출이 심하게 일어나며 이로 인하여 신장률의 급격한 저하가 발생한다. 또한 이들 물성 변화와 관련된 특정한 온도 조건이 적절히 형성되는 경우에는 폴리염화비닐 수지를 주재료로 하여 제조된 제품의 노화가 진행된다. 이러한 노화현상으로 인하여 각종 물성 조건, 예컨대 인장 강도나 신장률 등의 기계적 특성이 급격히 저하될 수 있다.

나프탈렌계 오일 또는 방향족 오일이 PVC 수지를 주재료로 이용하여 제조된 전선 쉬스체나 내·외장재에 직접 접촉하는 것을 방지하기 위하여 이들을 외부에서 특수한 필름으로 감싸거나 전선을 파이프내에 포설하는 등 접촉을 최소화하는 방법이 사용되고 있지만, 이는 보호 부재를 별도로 추가 설치하여 하므로 작업 효율성이 크게 저하되며, 관련 작업에 소요되는 시간과 경비 등의 여러 경제적인 측면에서도 바람직하지 못하다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 폴리염화비닐을 주재료로 하여 제조된 전력용 난연 전선 쉬스체나 내·외장재가 화학 공장 및 정유 공장 등의 환경에서 나프탈렌계 오일 또는 방향족 오일 등에 노출될 때 일어날 수 있는 물성의 저하를 방지할 수 있도록 내유성을 제고하는 것이다. 본 발명은 이같은 과제를 위하여 내유성 난연수지 조성물을 제공한다.

앞서 설명한 본 발명의 목적을 이루기 위한, 나프탈렌계 오일 또는 방향족 오일에 대한 내성을 갖는 본 발명의 고분자 수지 조성물은 폴리염화비닐(PVC) 기본 수지와 상기 폴리염화비닐 기본 수지 중량을 100 중량부로 하였을 때, 극성기를 갖춘 고분자량 가소제 30 내지 80 중량부, 난연제 10 내지 150 중량부 및 안정제 1 내지 15 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 고분자량 가소제는 아디프산(adipate)계 폴리에스테르, 시트르산(citrate)계 에스테르 및 혼합 알코올 에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 에스테르계 고분자인 것이 바람직하다.

본 발명의 내유성 난연수지 조성물에 사용되는 가소제는 상기 에스테르계 고분자와 비고분자량 가소제의 혼합 가소제이어도 무방한데, 이때 혼합 가소제는 상기 기본 수지 100 중량부에 대하여 30 내지 80 중량부 사용하게 되며, 혼합 가소제 중 상기 에스테르계 고분자의 비중이 적어도 20 중량%이며 비고분자 가소제는 프탈 산계 가소제 또는 멜리트산계 가소제인 것이 바람직하다.

본 발명의 내유성 난연수지 조성물은 나프탈렌계 오일 또는 방향족계 오일과의 상용성이 좋지 않은 고분자량의 가소제를 사용하였기 때문에 나프탈렌 또는 방향족계 오일에 노출되더라도 고온에서 오일과의 반응에 의한 가소제의 용출을 최소화할 수 있고 폴리염화비닐 기본 수지와 오일과의 반응성을 줄여주므로 난연수지 조성물의 기계적 물성 저하를 막는 효과가 뛰어나다. 또한 난연성도 일반 난연수지 조성물과 비교하여 양호하거나 대등한 수준이다. 본 발명의 내유성 난연수지 조성물은 나프탈렌 오일 또는 방향족계 오일에 대한 노출 빈도가 높은 전력, 제어, 계장용 전선이나 내장재의 재료로 이용하면 사용 수명을 연장할 수 있으며, 오일과의 반응에 따른 노화현상으로 인해 발생될 수 있는 각종 안전사고를 예방하고, 그 발생률을 낮출 수 있다.

이하 실시예와 첨부 도면을 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 이같은 실시예와 첨부 도면에 따른 실시 태양 이외에도 여러 가지 등가의 실시 태양으로 본 발명을 변형할 수 있다는 것은 자명하므로 본 발명의 기술적 범위가 아래에 상술하는 실시예와 첨부 도면만으로 한정된다고 보아서는 아니 된다. 본 발명의 실시예는 해당 기술 분야에서 평균적인 기술자의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이다.

본 발명의 내유성 난연수지 조성물은 폴리염화비닐(PVC) 기본 수지, 고분자 량 가소제, 난연제 및 안정제를 포함한다. 본 발명의 기본 수지인 폴리염화비닐은 곧은 사슬 모양의 고분자로서 열을 주면 녹아 재성형이 가능한 열가소성 수지의 일종이다.

본 발명의 내유성 난연수지 조성물은 경직된 고분자 수지에 가소성을 부여하는 가소제를 필수 성분으로 포함한다. 가소제는 고분자 사슬과 상호작용을 하는 부분(극성부)과 고분자 사슬과 상호작용을 하지 않고 고분자 사슬들 사이의 거리를 넓혀주어 고분자 사슬 사이의 운동을 용이하게 하는 부분(비극성부)으로 이루어져 있다. 본 발명에서 가소제는 열에 의하여 PVC 고분자 사슬 사이에 생긴 틈 속으로 들어가 고분자 사슬의 분극부와 가소제의 극성부간의 상호 작용을 일으킨다.

본 발명의 내유성 난연수지 조성물용 가소제는 극성기를 갖춘 고분자량 가소제인 것이 특징이다. 극성기를 가지는 고분자량 가소제는 폴리염화비닐 수지와 상용성(相容性 compatibility)이 낮은 반면, 나프탈렌계 또는 방향족계 오일 등의 비극성 탄화수소 용매에 대한 용해도가 낮다. 본 발명에서 사용되는 고분자량 가소제는 25℃에서 40 cps이상이다. 점도는 25℃에서 40 cps이상인 고분자량 가소제가 바람직하고, 더 바람직하게는 점도가 90 cps 이상인 것을 택한다. 이러한 상기 고분자량 가소제는 필수적인 것은 아니지만, 25℃에서의 비중 (specific gravity)이 1.0 이상에서 1.2 정도인 적당하다. 본 발명의 고분자량 가소제에서 상기 25℃에서 40 cps 미만이면 나프탈렌계 혹은 지방족계 오일과 상용성이 커져서 고분자 수지가 오일에 노출되었을 때 기본 수지로부터 가소제가 용출되어 나올 수 있으며, 점도 범위가 40 cPs 미만인 경우는 상기의 결과로부터 침유 후 기계적 물성, 특히 인장잔율과 신장잔율이 급격히 저하되는 단점이 있다.

본 발명의 고분자량 가소제의 구체적인 예로는, 다음 보기에 한정되는 것은 아니지만, 비프탈산(非phthalate)계 가소제로서, 특히 아디프산계 폴리에스테르 (adipate polyesters), 시트르산 에스테르(citrate ester), 혼합 알코올 에스테르 (mixed alcohol ester)와 같은 에스테르계 고분자를 들 수 있다. 본 발명의 고분자량 가소제는 나프탈렌계 오일 또는 방향족 오일과 상용성이 떨어지기 때문에 상기 오일에 대한 내성이 우수하며, 고분자 수지가 상기 오일에 노출되었을 때도 폴리염화비닐 기본 수지로부터 이탈하지 않는다.

본 발명의 조성물에 사용되는 가소제는 상기 분자량과 점도 기준을 만족하는 고분자 가소제(들)만으로 이루어지거나, 상기 에스테르계 고분자와 일반 가소제(비고분자량 가소제)의 혼합물(혼합 가소제)로 이루어질 수도 있다. 상기 에스테르계 고분자와 일반 가소제의 혼합물인 경우는 상기 에스테르계 고분자의 함량이 가소제 혼합물 중에서 중량 기준으로 20% 이상이어야 고분자 가소제에 의한 내유성 효과가 발휘된다.

상기 에스테르계 고분자와 혼합할 수 있는 비고분자량 가소제는 프탈산(phthalte)계 또는 멜리트산(mellitate)계 일반 가소제가 바람직하다. 구체적인 예를 일부 들자면, 상기 프탈레이트계 가소제는, DINP(Diisonony Phthalate), DIDP (Diisodecyl Phthalate), DUP(Diundecyl phthalate), DBP(Dibutyl phthalate), DIBP(Diisobutyl phthalate), DIOP(Diisooctyl phthalate), C9계 프탈산 가소제, DTDP(Ditridecyl phthalate)와 BBP(Butyl Benzyl Phthalate) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질이면 바람직하며, 상기 멜리트산계 가소제는, TOTM(Tri-2-ethylhexyl Trimellitate), 혼합 TOTM(Tri-2-ethylhexyl Trimellitate) 및 TINTM(Tri-isononyl Trimellitate), TIDTM(Tri-isodecyl Trimellitate) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질이면 바람직하다.

본 발명에서 고분자량 가소제를 함유하는 가소제는 (고분자량 가소제만의 가소제인 경우와 일반 가소제와의 혼합물인 경우 모두) 상기 폴리염화비닐 기본 수지 100 중량부에 대하여 30 내지 80 중량부인 것이 적당하다. 가소제 함량이 30 중량부에 미달하는 경우에는 가소제의 역할인 PVC에 대한 가소화 효과가 저하되어 조성물의 경도가 높아짐으로 인해 유연성이 저하되고 압출 가공성도 저하되며, 기계적 특성 중 신장률이 낮아져 바람직하지 못하다. 한편 상기 가소제 함량이 80 중량부를 초과하는 경우에는 기계적 특성 중 인장 강도가 낮아지며 내열성도 저하될 뿐만 아니라, 본 발명의 고분자 조성물의 경우에 요구되는 난연성을 만족할 수도 없어 바람직하지 못하다. 또한 과량의 가소제를 사용할 경우 나프탈렌계 오일 또는 방향족 오일에 고온에서 장기간 노출되었을 때 필연적으로 고분자 난연 조성물 내의 가소제 일부가 용출되는데, 가소제의 용출이 있을 때는 신장률의 급격한 저하가 따르므로 적정량 이상의 가소제를 사용하는 것은 물성의 안정적인 유지를 위해서도 바람직하지 않다.

본 발명에서는 상기 기본 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부로 안정제를 포함한다. 이 안정제는 납계, 비납계, 에폭시계 스테아린산염 및 금속 비누계 물질 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들 중 임의로 선택된 둘 이상의 혼합물이면 바람직하다. 상기 안정제가 함량의 하한치에 미달하는 경우에는 재료의 내열성이 급격히 저하되어 요구되는 특성을 만족시킬 수 없으므로 바람직하지 못하다. 한편 상기 안정제가 함량의 상한치를 초과하는 경우에는 과량 사용에 따른 내열성 향상에 대한 효과를 기대할 수 없어 바람직하지 못하다.

본 발명의 수지 조성물은 상기 기본 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 150 중량부의 난연제를 포함한다. 상기 난연제는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화탄산마그네슘 등의 금속 수산화물 및 하이드로탈사이트로 이루어진 금속 수산화물군 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들 중 임의로 선택된 둘 이상의 혼합물이면 바람직하다. 난연제가 상기 함량 하한치에 미달하는 경우에는 재료 특성에서 요구하는 난연 특성인 산소지수와 케이블의 난연성을 충분하게 확보하지 못하여 바람직하지 못하고, 상기 함량 상한치를 초과하는 경우에는 사용량에 따른 난연성 향상은 충분하게 기대할 수 있지만 과량의 무기물 첨가로 인하여 압출 가공성이 불량해지고 인장 강도, 신장률 및 내열성이 저하되어 바람직하지 못하다.

본 발명의 내유성 난연수지 조성물은 상기 기본수지, 안정제, 난연제 및 고분자량 가소제 이외에 상기 기본 수지 100 중량부에 대하여 3 내지 100 중량부로 충진제를 포함할 수 있다. 상기 충진제는 탄산칼슘, 점토(clay) 및 활석(talc) 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들 중 임의로 선택된 둘 이상의 혼합물이면 바람직하다. 이러한 충진제는 저가의 물질로서 본 발명의 내유성 난연수지 조성물의 부피를 키워줌으로써 비용을 절약시켜 주는 효과가 있다. 충진제가 함량의 하한치에 미달하는 경우에는 저가의 충진제를 적용함에 따른 단가 절감 효과가 미미하며, 상기 충진제 함량의 상한치를 초과하는 경우에는 과량의 무기물로 인하여 인장 강도 및 신장률이 급격하게 저하되고 압축 가공 특성도 저하되어 바람직하지 못하다.

본 발명의 수지 조성물은 또한 난연성을 더욱 높여주기 위하여 상기 난연제 외에 난연조제를 더 포함할 수 있다. 상기 난연조제는 안티몬계 화합물, 붕소계 화합물, 주석계 화합물 및 몰리브덴계 화합물로 이루어진 물질군 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들 중 임의로 선택된 둘 이상의 혼합물이면 바람직하다. 본 발명에 사용되는 난연조제에서 상기 안티몬계 화합물은 삼산화안티몬이고, 상기 주석계 화합물은 수산화 아연 주석 화합물 또는 아연 주석 화합물이면 더욱 바람직하다.

본 발명에서는 아울러 상기 내유성 난연수지 조성물을 이용하여 제조한 쉬스 또는 내·외장재를 갖춘 전선을 제공한다. 전선의 쉬스 또는 내·외장재는 나프탈렌계 오일 또는 방향족 오일에 노출될 위험성이 높은 부분이므로 본 발명의 내유성 난연수지 조성물을 제조에 이용하면 매우 바람직하다. 본 발명의 내유성 난연수지 조성물을 포함하는 전선용 쉬스 재료, 내·외장재는 전선 제조용 단축 압출기를 통하여 쉽게 절연층 재료, 도전층, 내외부 반도전층 및 쉬스를 갖춘 전력 케이블로 제조될 수 있다.

도 2는 본 발명의 내유성 난연수지 조성물을 이용하여 제조된 쉬스층을 갖춘 전선의 단면도이다. 도 2의 전선은 가장 내부의 전류가 흐르는 도체층(50), 상기 도체층(50)을 둘러싼 내부 반도전층(61), 상기 내부 반도전층(61)을 둘러싼 절연층(70), 상기 절연층(70)을 둘러싸고 있는 외부 반도전층(62) 및 상기 외부 반도전 층(62)을 둘러싸고 있으며 본 발명의 내유성 난연수지로부터 제조된 쉬스(80)를 포함한다. 도 2에서 본 발명의 수지 조성물로 이루어진 쉬스층(80)은 짙은 색으로 표시되어 있다. 본 발명의 내유성 난연수지 조성물로부터 제조된 쉬스층(80) 또는 내·외장재를 갖춘 전선은 나프탈렌계 및 방향족계 오일에 대한 내성이 뛰어나다.

이하 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 기술자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 예시로서 제공되는 것일 뿐이며 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명은 아래 실시예에 기술된 실시 태양외에 여러 가지 다른 등가 형태로 변형될 수 있음은 상기 평균적인 기술자에게 있어서 자명할 것이다.

고분자량 가소제를 갖춘 본 발명에 따른 실시예 조성물과 일반 가소제만을 갖춘 비교예 조성물을 아래 표 1과 같이 제조하여 물성을 비교하였다.

실시예 (1-6) 및 비교예(1-3)의 조성과 제조

아래 표 1에 나타낸 조성의 난연수지 조성물들을 130℃ 정도의 오픈론에서 혼련시킨 다음, 170℃ 온도의 프레스에서 5분간 성형한 후, 물성 측정을 위한 전선 쉬스체의 시험 시편을 준비하였다. 본 실시예에서 아디프산 폴리에스테르 물질로는 애경 유화의 Olicizer-20N을, 시트르산 에스테르 물질로는 같은 회사의 Citrocizer-A를, 혼합 알코올 에스테르로는 같은 회사의 Pyrocizer를 사용하였다.

구분	실시예(1-6)						비교예(1-3)
	1	2	3	4	5	6	1	2	3
폴리염화비닐	100	100	100	100	100	100	100	100	100
아디프산 폴리에스테르	50			25	25	25
시트르산 에스테르		50
혼합 알코올 에스테르			50
DINP				25			50
DIDP					25			50
TOTM						25			50
납계 안정제	5	5	5	5	5	5	5	5	5
탄산칼슘(충진제)	50	50	50	50	50	50	50	50	50
수산화탄산마그네슘	30	30	30	30	30	30
삼산화안티몬	15	15	15	15	15	15	15	15	15

물리적 특성평가

상기와 같이 준비된 각각의 시험 시편에 대해 다음과 같은 시험을 실시하여 이들 각각의 물리적 특성, 예컨대 상온 특성기준으로서 인장 강도와 신장률, 가열 후 특성기준으로서 인장 강도와 신장률, 가열 감량기준, 산소지수 및 난연성을 측정하고 각각의 기준에 따라 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

(1) 상온 특성기준

IEC 60811-1-1에 준하여 인장속도 500 ㎜/분으로 측정하였을 때 인장강도는 1.25 kgf/㎟이상, 신장율은 150% 이상이어야 한다.

(2) 가열 후 특성기준

상기 시편을 100℃의 온도에 168 시간 방치한 후, 인장강도와 신장률의 변화율을 측정하였을 때 그 잔율이 70% 이상의 값을 나타내어야 한다.

(3) 가열 감량기준

상기 시편을 100℃의 온도에 168시간 방치한 후, 시편의 단위 표면적에 대하여 가열 후 감량된 무게가 1.5㎎/㎠ 이하이어야 한다.

(4) 내유 후 특성기준 1

상기 시편을 나프탈렌 오일인 ASTM #2 또는 IRM 902 오일에 70℃의 온도에 4시간 침전시킨 후, 인장 강도와 신장률의 변화율을 측정하였을 때 인장 잔율이 60% 이상, 신장 잔율이 60% 이상의 값을 나타내어야 한다.

(5) 내유 후 특성기준 2

상기 시편을 방향족계 오일인 ASTM #3 또는 IRM 903 오일에 70℃의 온도에 4시간 침전시킨 후, 인장강도와 신장률의 변화율을 측정하였을 때 인장 잔율이 60% 이상, 신장 잔율이 60% 이상의 값을 나타내어야 한다.

(6) 산소지수측정

ASTM D 2863에 준하여 재료의 난연성을 측정하며, 그 산소지수는 28% 이상이어야 한다.

(7) 난연성 시험

IEC 332-3 Cat.C의 난연 시험 규격에 준하여 시험하였다

구분		실시예(1-6)						비교예(1-3)
		1	2	3	4	5	6	1	2	3
상온	인장 강도?BR/>(㎏중/㎟)	1.6	1.71	1.54	1.63	1.72	1.74	1.8	2.1	1.92
	신장률(%)	212	207	278	195	201	223	284	225	216
가열	인장 잔율(%)	99	89	87	93	94	91	58	41	67
	신장 잔율(%)	82	85	90	81	89	88	34	53	46
가열감량(㎎/㎠)		1.12	1.07	1.17	1.22	0.99	0.91	1.7	1.5	1.3
내유 1	인장 잔율	104	84	80	89	86	87	77	78	77
	신장 잔율	103	68	72	73	82	80	50	47	48
내유 2	인장 잔율	97	75	78	87	87	89	82	69	72
	신장 잔율	92	62	68	74	77	78	54	48	45
산소지수		35	34	35	35	36	35.5	25	26	25
난연성		합격	합격	합격	합격	합격	합격	불합격	불합격	불합격

상기 표 2를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 1의 경우에는 폴리염화비닐 수지에 비고분자 일반 가소제를 첨가한 후 나프탈렌 오일 또는 방향족계 오일에 대한 내구성을 평가한 결과 침전 후의 인장 잔율과 신장 잔율이 급격히 저하되는 현상을 나타내고 있다. 한편 비교예 2의 경우는 비교예 1과 동일한 수지에 분자량이 좀 더 큰 일반 가소제를 적용하였지만 상기 오일에 대한 내구성을 확보하지 못하였음을 알 수 있으며, 비교예 3의 경우에는 나프탈렌 오일 또는 방향족 오일에 대한 내구성을 향상시킬 목적으로 내열성이 높은 가소제를 적용하였지만 이 역시 상기 오일에 대한 내구성이 떨어짐을 볼 수 있다.

반대로 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 경우, 나프탈렌 오일과 방향족계 오일에 대한 우수한 내유 특성을 나타내고 있음을 알 수 있다. 그리고, 모든 실시예(1-6)에 따른 시편에 대해 측정한 가열감량은 그 기준치인 1.5 ㎎/㎠ 이하의 값을 만족하고 있으며, 모든 실시예(1-6)에서는 산소지수에 관한 기준치를 충족시키고 있음을 확인할 수 있다. 아울러 본 발명의 고분자량 가소제를 사용한 실시예 시편들은 난연성 역시 만족할만한 특성을 나타내었다. 이는 내유성 향상을 위한 고분자량 가소제 첨가로 인하여 난연 특성의 저하가 일어나지 않는다는 점을 보여준다.

즉 상기 비교예 1 내지 3의 특성 평가 결과로부터 알 수 있듯이, 폴리염화비닐 수지에 기존의 다양한 비고분자량 가소제를 적용하는 경우 나프탈렌 오일 또는 방향족계 오일에 대한 저항성을 확보할 수는 없었으며, 이로 인해 케이블의 장기 사용에 대한 신뢰성을 확보할 수 없음을 알 수 있었다.

이상의 결과를 통해서, 본 발명에 따른 내유성 난연수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전선은 나프탈렌 오일 또는 방향족계 오일에 대한 탁월한 저항성 뿐 아니라 난연성면에서도 종래 기술의 난연성 수지보다 더 우수하거나 최소한 대등한 효과를 나타낼 것임을 예상할 수 있다.

위와 같이 본 발명의 최적 실시예들을 개시하였다. 본 실시예를 포함하는 명세세에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아님을 밝혀 둔다.

도 1은 도체층, 내부 반도전층, 외부 반도전층, 절연층과 쉬스로 이루어진 전형적인 전력 케이블을 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 내유성 난연수지 조성물로 이루어진 쉬스층을 갖춘 전력 케이블의 단면도이다. 상기 전력 케이블은 도체층, 내부 반도전층, 외부 반도전층 및 절연층을 더 포함하여 이루어진다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...도체층 21...내부 반도전층

22...외부 반도전층 30...절연층

40...쉬스

50...도체층 61...내부 반도전층

62...외부 반도전층 70...절연층

80...본 발명의 내유성 난연수지 조성물로부터 제조된 쉬스

Claims (7)

1. 폴리염화비닐(PVC) 기본 수지 100 중량부;에 대하여,

   30 내지 80 중량부의 극성기를 갖춘 고분자량 가소제;

   10 내지 150 중량부의 난연제; 및

   1 내지 15 중량부의 안정제를 함유하되,

   상기 고분자량 가소제의 점도는 25℃에서 40 cPs 이상인 것을 특징으로 하는 내유성 난연수지 조성물.
2. 제1항에 있어서 상기 고분자량 가소제는,

   아디프산(adipate)계 폴리에스테르, 시트르산(citrate)계 에스테르 및 혼합 알코올 에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 에스테르계 고분자인 것을 특징으로 하는 내유성 난연수지 조성물.
3. 폴리염화비닐(PVC) 기본 수지 100 중량부;에 대하여,

   30 내지 80 중량부의 혼합 가소제;

   10 내지 150 중량부의 난연제; 및

   1 내지 15 중량부의 안정제를 함유하되,

   상기 혼합 가소제는 제2항의 에스테르계 고분자군에서 선택되는 고분자량 가소제를 적어도 20 중량% 함유하는, 고분자량 가소제와 비고분자량 가소제의 혼합물 인 것을 특징으로 하는 내유성 난연수지 조성물.
4. 제3항에 있어서,

   상기 비고분자량 가소제는 프탈산(phthalate)계 또는 멜리트산(mellitate)계인 것을 특징으로 하는 내유성 난연수지 조성물.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 폴리염화비닐 기본 수지 100 중량부에 대하여 충진제 3 내지 100 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내유성 난연수지 조성물.
6. 제2항에 있어서,

   상기 고분자량 가소제의 점도는 25℃에서 40 cPs 이상인 것을 특징으로 하는 내유성 난연수지 조성물.
7. 전선용 내·외장재를 선택적으로 포함하고,

   내부에 위치하며 전류가 흐르는 도체층(50);

   상기 도체층(50)을 둘러싼 내부 반도전층(61);

   상기 내부 반도전층(61)을 둘러싼 절연층(70);

   상기 절연층(70)을 둘러싸고 있는 외부 반도전층(62); 및

   상기 외부 반도전층(62)을 둘러싼 쉬스(80)를 포함하는 전선에 있어서,

   상기 쉬스층(80) 및 전선용 내·외장재 중 적어도 어느 하나는 제1항의 내유성 난연수지 조성물로부터 제조된 것을 특징으로 하는 전선용 케이블.

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