KR20170141090A - Wire composition with high fire resistance and flame retardant using carbon material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도체선 전선에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 높은 열에 견딜 수 있는 내화성 및 난연성이 우수한 전선에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductor wire, and more particularly, to a wire having excellent fire resistance and flame retardancy that can withstand high heat.
일반적으로 내화 케이블은 높은 열에 견뎌야 하는 고내화 특성이 요구되는 소방용, 건축용, 기계용, 해양용 케이블 등에 사용된다. 특히, 내화 케이블은 화재시 소방용으로 사용되어 화재에 의한 케이블의 연소 중에서도 전류를 공급할 수 있도록 하여 비상 화재 경보 장치, 스프링 쿨러, 비상발전기 등에 동력을 전달하여 화재시에도 내부 탈출 및 화재진압에 유용하게 사용되고 있다.In general, fireproof cables are used in fire-fighting, construction, machinery, and marine cables that require high fire resistance, which must withstand high heat. Especially, refractory cable is used for fire protection in case of fire, and it is able to supply electric current among the combustion of cable caused by fire, so it transmits power to emergency fire alarm device, sprinkler, emergency generator and is useful for internal escape and fire suppression .
이러한 내화 케이블의 성능을 나타내는 내화 특성은 국제 규격인 BS 6387이나 IEC 60331에 의해 평가되며, 시험온도에서 일정시간 동안 600V의 전압을 가했을 때 절연 파괴 여부를 측정하여 평가한다.The refractory characteristics of the refractory cable are evaluated by the international standards BS 6387 and IEC 60331, and the insulation breakdown is measured and evaluated when a voltage of 600 V is applied for a certain time at the test temperature.
상기 내화 특성을 만족하기 위해서 내화 케이블은, 내화 특성을 부여하는 내화층과, 절연 특성을 부여하는 절연층과, 난연성을 부여하는 시스층을 포함한다.In order to satisfy the above-described refractory characteristics, the refractory cable includes a refractory layer for imparting refractory characteristics, an insulation layer for imparting insulation characteristics, and a sheath layer for imparting flame retardancy.
이 중 내화층은 통상적으로 운모(雲母, mica)를 주성분으로 하는 테이프를 감아서 형성된다. 운모 테이프는 내화 특성을 부여하기 위한 운모 파우더와, 테이프의 형상과 인장 강도 등의 기계적 특성을 유지하기 위한 유리섬유나, 폴리에스테르 재질의 테이프로 구성된다. 이러한 운모 테이프에서 운모 파우더는 통상적으로 금운모(Phlogopite)나 백운모(muscovite)로 구분된다.The refractory layer is usually formed by winding a tape mainly composed of mica (mica). The mica tape is composed of mica powder for imparting fire resistance and glass fiber or polyester tape for maintaining mechanical properties such as shape and tensile strength of the tape. In these mica tapes, the mica powder is usually divided into phlogopite and muscovite.
그런데 운모 테이프는 내화 특성은 우수하지만 내화 테이프를 적용한 구조에 따라 내화 특성이 차이를 나타낸다. 또한, 운모는 근본적으로 절연성능이 매우 우수한 무기물로 내화 케이블을 포설할 때는 이와 같은 절연 물질을 완전히 제거하고 커넥터를 접속하거나 접속 단자에 고정해야만 사용시 전기적인 문제를 발생시키지 않는다. 그런데 현장에서 포설시 도체 위에 얇게 접착되어 있는 운모의 잔류물을 완벽하게 제거하지 않아 접속 후 통전이 정상적으로 되지 않는 등 문제가 발생하기도 한다. 또한, 테이프 단면에 얇은 두께로 접착되어 있는 운모는 무기물의 특성상 매우 쉽게 부서지는 현상을 나타낸다. 이 결과 포설시 도체 위에 단단하게 감겨 있는 테이프 층을 일정 간격으로 탈피하는데 매우 숙련된 기술이 요구되며 정상적인 설치를 위해 많은 시간을 필요로 함에 따라 시공비가 높아지는 단점이 있다.However, the mica tapes have excellent fire resistance, but the fire resistance characteristics are different according to the structure using the fireproof tape. In addition, when mica is fundamentally an inorganic material with excellent insulation performance, it is not necessary to completely remove the insulating material and fix the connector to the connection terminal when the refractory cable is installed. However, there is a problem in that the residues of the mica that are thinly adhered to the conductor are not completely removed during installation in the field, so that the conduction is not normally performed after the connection. Further, mica adhered to the end face of the tape with a thin thickness exhibits a very easily broken property due to the characteristics of the inorganic material. As a result, a very skilled technique is required for peeling the tape layer wound tightly on the conductor at regular intervals at the time of installation, and it takes a lot of time for the normal installation, which leads to a disadvantage that the construction cost increases.
이러한 문제를 해결하기 위해, 내화 실리콘 수지를 내화층에 적용한 내화 전선이 제안되었다. 실리콘 내화 전선은 열적 저항성이 우수하여 900℃ 이상의 내화 특성을 만족시킬 수 있다.To solve this problem, a refractory wire in which a refractory silicone resin is applied to a refractory layer has been proposed. The silicon fire-resistant wire has excellent thermal resistance and can satisfy the fire resistance of 900 ° C or more.
그러나 내화 특성이 우수한 실리콘 화합물은 상온에서 점도가 낮고 형상을 유지할 수가 없어 일반적으로 압출 후 고온 고압의 분위기에서 가교를 시켜 사용한다. 이렇게 가교된 실리콘 화합물은 탄성을 가지며 기계적 특성이 향상되어 절연체로 사용할 수 있다. 그런데 가교 공정이 필요한 실리콘 화합물은 컴파운드 제조공정이 어려울 뿐만 아니라 압출 후 가교 공정이라는 추가적인 제조 공정을 거치게 됨에 따라 제조 경비가 상승하는 단점이 있고 생산 속도도 제한된다. 더욱이, 실리콘 내화층 위에 가교 폴리에틸렌층을 형성해야 하는 경우에는 실리콘과 가교 폴리에틸렌의 접착력이 낮아 문제가 발생하는 경우도 있고 내화 특성과 절연 성능을 만족하기 위해 적용된 이중 절연 구조의 두께가 두꺼워져 전체 케이블의 외경이 증가하고 이로 인해 장비에 설치하는데 문제점이 있다.However, silicon compounds having excellent refractory properties have low viscosity at room temperature and can not maintain their shape, so they are generally used after crosslinking in an atmosphere of high temperature and high pressure after extrusion. Such crosslinked silicone compounds have elasticity and improved mechanical properties, which can be used as an insulator. However, the silicone compound which requires a crosslinking process is not only difficult to manufacture a compound but also has an additional manufacturing process of a crosslinking process after extrusion, which leads to an increase in production cost and a production speed. Furthermore, when a crosslinked polyethylene layer is to be formed on the silicon refractory layer, there is a problem that the adhesion between the silicon and the crosslinked polyethylene is low. In addition, the thickness of the double insulation structure applied to satisfy the fire resistance and insulation performance becomes thick, The outer diameter of the outer tube increases.
이 외에도 마그네시아 절연물과 구리 재킷으로 구성되는 내화 전선이 소개되었으나, 내화 특성은 우수하지만 가격이 비싸고 마그네시아와 같은 무기 절연층을 절단하여 설치하기가 매우 어려워 사용상에 문제점이 많다. 그리고 마그네시아와 같은 무기물을 압출 성형하는데 고도의 기술과 특수 설비가 필요하다.In addition to this, refractory wires composed of magnesia insulator and copper jacket have been introduced. However, the refractory characteristics are excellent, but they are expensive, and it is very difficult to cut and install an inorganic insulating layer such as magnesia. And extrusion of minerals such as magnesia requires high technology and special equipment.
전술한 문제를 해결하고자, 본 발명은 중심도체, 상기 중심도체의 외면을 둘러싸는 내화층, 상기 내화층의 외면을 둘러싸는 절연층, 상기 절연층의 외면을 둘러싸는 난연층 및 상기 난연층 외면을 둘러싸는 시스층을 포함하고, 상기 내화층은 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체의 혼용 수지, 운모, 및 금속 수산화물을 포함하며, 상기 난연층은 폴리프로필렌 수지, 열가소성 엘라스토머 수지, 유기포스피네이트 금속염, 프탈산 무수물 및 테플론 수지(PTFE)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor device comprising a core conductor, a refractory layer surrounding the outer surface of the core conductor, an insulation layer surrounding the outer surface of the refractory layer, a flame retardant layer surrounding the outer surface of the insulation layer, Wherein the refractory layer comprises a mixed resin of polyethylene and an ethylene copolymer, mica, and a metal hydroxide, and the flame retardant layer is selected from the group consisting of a polypropylene resin, a thermoplastic elastomer resin, an organic phosphinate metal salt, An anhydride and a Teflon resin (PTFE).
상기 내화층의 두께 0.2mm에 대하여 상기 절연층의 두께가 0.3 내지 0.7mm, 상기 난연층의 두께가 0.1 내지 0.3mm 및 상기 시스층의 두께가 0.5mm일 수 있다.The thickness of the insulating layer may be 0.3 to 0.7 mm, the thickness of the flame retardant layer may be 0.1 to 0.3 mm and the thickness of the sheath layer may be 0.5 mm with respect to the refractory layer thickness of 0.2 mm.
상기 금속 수산화물은 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 수산화 붕산염 및 수산화 칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으며, 상기 내화층은 클레이, 장석 또는 이들의 혼합물인 무기 첨가제를 더 포함할 수 있다.The metal hydroxide may be any one selected from the group consisting of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, hydroxoborate and calcium hydroxide, or a mixture of two or more thereof. The refractory layer may further contain inorganic additives such as clay, feldspar, .
상기 내화층의 운모는 혼용 수지 100 중량부에 대하여 30 내지 120 중량부이며, 상기 금속 수산화물은 혼용 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 150 중량부인 것을 특징이다.The mica of the refractory layer is 30 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the hybrid resin, and the metal hydroxide is 50 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the hybrid resin.
상기 혼용 수지의 폴리에틸렌은 선형 폴리에틸렌이며, 에틸렌 공중합체는 에틸렌 비닐아세테이트이며, 상기 혼용 수지는 혼용수지 전체 100 중량부를 기준으로 에틸렌 공중합체가 50 내지 100 중량부로 혼합될 수 있다.The polyethylene of the mixed resin is linear polyethylene, the ethylene copolymer is ethylene vinyl acetate, and the mixed resin may be mixed with ethylene copolymer in an amount of 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire mixed resin.
상기 절연층은 가교 폴리 에틸렌 수지, 에틸렌 프로필렌 고무 또는 이들의 혼합물을 포함하여 형성될 수 있다.The insulating layer may be formed of a crosslinked polyethylene resin, an ethylene propylene rubber, or a mixture thereof.
상기 난연층은 폴리프로필렌 수지 30 중량부에 열가소성 엘라스토머 수지 55 내지 90 중량부, 난연제로 유기포스피네이트 금속염 15 중량부, 상용화제로 프탈산 무수물 5 내지 15 중량부 및 테플론 수지(PTFE) 0.2 중량부를 포함할 수 있다.The flame retardant layer contains 55 to 90 parts by weight of a thermoplastic elastomer resin, 30 parts by weight of an organic phosphinate metal salt as a flame retardant, 5 to 15 parts by weight of a phthalic anhydride as a compatibilizer, and 0.2 parts by weight of a Teflon resin (PTFE) can do.
상기 시스층은 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 클로로프렌 고무(CR), 클로로 술포네이티드 폴리에틸렌 고무(CSP), 에틸렌 메타아크릴레이트(EMA) 및 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하여 형성될 수 있다.The sheath layer may be formed from a group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), chloroprene rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSP), ethylene methacrylate (EMA) and ethylene vinyl acetate Any one selected, or a mixture of two or more thereof.
본 발명의 내화성 및 난연성을 갖는 전선은 기본적인 내화성이 우수하고, 내화층이 포설이 용이하며 절연층과의 접착성도 우수하다. 또한, 내화층이 압출 가공이 가능하며 비가교 폴리에틸렌계 공중합체를 사용하므로 추가적인 가교공정이 필요치 않기 때문에 생산성 및 경제성이 우수하다.The electric wire having fire resistance and flame retardancy of the present invention is excellent in basic fire resistance, easy to install a refractory layer, and excellent in adhesion to an insulating layer. Further, since the refractory layer is extrusion-processable and uses an uncrosslinked polyethylene-based copolymer, an additional crosslinking step is not necessary, so that productivity and economy are excellent.
또한, 우수한 난연성을 가지며, 불꽃 드리핑을 방지할 수 있다.Also, it has excellent flame retardancy and can prevent flame dripping.
도 1은 본 발명에 따른 내화성 및 난연성을 갖는 전선의 일 실시예를 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an embodiment of a wire having fire resistance and flame retardancy according to the present invention. Fig.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 이하 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 내화성 및 난연성을 갖는 전선은 내부로부터 외부로 가면서, 중심도체, 상기 중심도체의 외면을 둘러싸는 내화층, 상기 내화층의 외면을 둘러싸는 절연층 및 상기 절연층의 외면을 둘러싸는 시스층을 포함하는 구조를 갖는다. 상기 도 1에는 절연층과 시스층 사이에 추가 난연층이 도시되어 있다.Referring to FIG. 1, the electric wire having fire resistance and flame resistance according to the present invention includes a core conductor, a refractory layer surrounding the outer surface of the core conductor, an insulation layer surrounding the outer surface of the refractory layer, And a sheath layer surrounding the outer surface of the layer. 1, an additional flame retardant layer is shown between the insulating layer and the sheath layer.
상기 중심도체는 단선 또는 2 이상의 금속 소선들을 꼬아서 제조될 수 있으며, 주로 구리, 또는 구리 합금으로 이루어진다. 도 1에서는 상기 중심도체가 단심인 경우를 도시하였지만, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니며, 상기 중심도체의 외주를 절연 피복층으로 피복한 도체선이 하나 이상 원형으로 꼬여진 연선 형태의 다심 구조로 제조될 수 있다.The center conductor can be produced by twisting a single wire or two or more metal wires, and is mainly composed of copper or a copper alloy. 1, the present invention is not limited to this case. The present invention is not limited to this, and a conductor wire coated with an insulating coating layer on the outer circumference of the center conductor may be formed into a twisted multi- .
본 발명에 따른 내화층은 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체의 혼용 수지, 운모 및 금속 수산화물을 포함하여 중심도체의 외면에 둘러싸게 형성되며, 바람직하게는 압출 성형법을 사용할 수 있다.The refractory layer according to the present invention is formed so as to be surrounded by the outer surface of the central conductor including the mixed resin of polyethylene and ethylene copolymer, mica and metal hydroxide, and extrusion molding can be preferably used.
상기 내화층의 폴리에틸렌은 바람직하게는 선형 폴리에틸렌이 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 사용할 수 있다. 또한, 에틸렌 공중합체로는 바람직하게는 에틸렌 비닐아세테이트가 사용될 수 있다.The polyethylene of the refractory layer may preferably be linear polyethylene, more preferably linear low density polyethylene. Ethylene vinyl acetate is preferably used as the ethylene copolymer.
본 발명의 내화층에 사용되는 혼용 수지는 혼용수지 전체 100 중량부를 기준으로 에틸렌 공중합체를 50 내지 100 중량부로 혼합하는 것이 바람직하다. 에틸렌 공중합체가 50 중량부 미만이면 내화층에 포함되는 운모 및 금속 수산화물의 충전성이 저하되어 신장율 등 기계적 물성이 저하될 수 있고, 100 중량부 초과이면 미결정성의 에틸렌 공중합체의 수지 특성상 인장 강도가 저하되고, 내열성이 확보되지 않을 뿐만 아니라 절연저항 등 전기적 특성도 급격히 저하될 수 있다.The mixed resin used in the refractory layer of the present invention preferably contains 50 to 100 parts by weight of the ethylene copolymer based on 100 parts by weight of the total of the mixed resins. If the amount of the ethylene copolymer is less than 50 parts by weight, the filling property of the mica and the metal hydroxide contained in the refractory layer may be deteriorated to deteriorate the mechanical properties such as elongation, and if it is more than 100 parts by weight, The heat resistance is not ensured, and electrical properties such as insulation resistance may also be drastically lowered.
본 발명의 내화층에 사용되는 운모는 내화성을 부여한다. 운모는 산화 규소(SiO2)와 마그네슘 옥사이드(MgO)를 주성분으로 하는 금운모, 산화 규소 (SiO2)와 삼산화 알루미늄(Al2O3)을 주성분으로 하는 백운모 등이 사용될 수 있으며, 운모에는 상기 성분들 외에 다른 무기 화합물도 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 내화층의 운모는 혼용 수지 100 중량부에 대하여 30 내지 120 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위에서 내화층의 필요한 물성을 저해하지 않으면서 내화성이 가장 잘 발현될 수 있다.The mica used in the refractory layer of the present invention imparts fire resistance. The mica may include gold mica consisting mainly of silicon oxide (SiO 2) and magnesium oxide (MgO), muscovite mainly composed of silicon oxide (SiO 2) and aluminum trioxide (Al 2 O 3) Compounds may also be included. The mica of the refractory layer according to the present invention is preferably contained in an amount of 30 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the hybrid resin. Within this range, the refractory properties can be best expressed without impairing the required physical properties of the refractory layer.
또한, 본 발명의 내화층에 사용되는 금속 수산화물은 운모와 연소 중 상승 효과를 발휘하여 차르(char)의 고형화를 촉진시킨다. 운모는 자체적으로 내화성과 절연 성능은 매우 우수하나 본 발명에서와 같이 400℃ 이상의 낮은 온도에서 분해되는 고분자 수지와 복합재료로 사용될 경우 난연성이 없어 수지의 분해 후 탄화층이 견고하지 못해 내화성과 절연성을 발휘하지 못한다. 본 발명에서는 이와 같은 단점을 금속 수산화물을 병용하여 극복하였다.Further, the metal hydroxide used in the refractory layer of the present invention exhibits a synergistic effect during mica and combustion, thereby promoting the solidification of char. The mica has excellent fire resistance and insulation performance. However, when used as a polymeric resin and a composite material which are decomposed at a temperature of 400 ° C or more as in the present invention, there is no flame retardancy and the carbonized layer after the decomposition of the resin is not robust. I can not exercise. In the present invention, such disadvantages are overcome by using metal hydroxide together.
본 발명에 따른 금속수산화물은 예를 들면 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 수산화 붕산염, 수산화 칼슘 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 금속수산화물은 혼용 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 150 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 50 중량부 미만에서는 운모와의 상승 효과가 미미하고, 150 중량부 초과이면 더 이상의 첨가에 의한 효과 상승은 기대하기 어렵다.The metal hydroxide according to the present invention may be, for example, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, hydroboric acid salt, calcium hydroxide, etc., alone or in combination of two or more, but is not limited thereto. The metal hydroxide according to the present invention is preferably 50 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the hybrid resin. When the content is less than 50 parts by weight, the synergistic effect with mica is insignificant. When the content is more than 150 parts by weight, it is difficult to expect an effect increase due to further addition.
선택적으로, 본 발명의 내화층은 장석, 클레이 또는 이들의 혼합물 등의 무기 첨가제를 더 포함할 수 있다. 장석은 정장석, 미사장석, 사장석 등을 포함할 수 있으며, 클레이는 함수규산알루미늄 또는 규산마그네슘 등이있으며 그 조성과 결정 구조의 차이에 따라 보다 구체적으로 카올린계 클레이(소성형(WHTETEX, SP-33), 표면처리형(트란스 링크 37)), 파이로필라이트계 클레이, 셀리사이트, 탈크(3MgO.4SiO2.H2O), 벤토나이트, 소성 클레이 등이 있다. 상기 무기 첨가제는 연소 후 탄화층이 매우 고형화되어 전선 자체 하중 또는 외부 충격에 대하여 절Alternatively, the refractory layer of the present invention may further comprise inorganic additives such as feldspar, clay or mixtures thereof. The clay may include hydrated aluminum silicate or magnesium silicate, and more specifically kaolin clay (WHTETEX, SP-33) may be used depending on the difference in composition and crystal structure. , Surface treatment type (Translink 37)), pyrophyllite clay, selissite, talc (3MgO.4SiO2.H2O), bentonite, calcined clay and the like. The inorganic additive has a problem that the carbonized layer after burning becomes very solid,
연체가 깨지지 않고 형상이 올바로 유지될 뿐만 아니라 절연성을 유지하여 단락 현상이 발생하지 않게 되어 본 발명의 전선에 내화성을 더욱 강화시킬 수 있다.The delamination is not broken, the shape is properly maintained, the insulation is maintained, and the short circuit phenomenon does not occur, so that the fire resistance of the electric wire of the present invention can be further enhanced.
상기 절연층은 상기 내화층의 외면을 둘러싸게 형성되며, 바람직하게는 압출 성형법을 사용할 수 있다. 또한, 절연층 재료로는 전선의 절연층에 통상적으로 사용되는 재료가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면 가교 폴리 에틸렌 수지, 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber) 등이 각각 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The insulating layer is formed to surround the outer surface of the refractory layer, and an extrusion molding method may be preferably used. As the insulating layer material, materials commonly used for insulating layers of electric wires can be applied without limitation. For example, crosslinked polyethylene resin, ethylene propylene rubber and the like may be used alone or in combination, but the present invention is not limited thereto.
상기 난연층은 폴리프로필렌 수지 30 중량부에 열가소성 엘라스토머 수지 55 내지 90 중량부, 난연제로 유기포스피네이트 금속염 15 중량부, 상용화제로 프탈산 무수물 5 내지 15 중량부 및 테플론 수지(PTFE) 0.2 중량부를 포함할 수 있다. 상기 열가소성 엘라스토머는 폴리프로필렌 엘라스토머와 SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌) 엘라스토머를 1:1 중량비로 혼합한 것이다.The flame retardant layer contains 55 to 90 parts by weight of a thermoplastic elastomer resin, 30 parts by weight of an organic phosphinate metal salt as a flame retardant, 5 to 15 parts by weight of a phthalic anhydride as a compatibilizer, and 0.2 parts by weight of a Teflon resin (PTFE) can do. The thermoplastic elastomer is a mixture of a polypropylene elastomer and a SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene) elastomer at a weight ratio of 1: 1.
상기 시스층은 절연층 또는 난연층의 외면을 둘러싸게 형성하고, 바람직하게는 압출성형법을 사용할 수 있다. 시스층은 전선의 최외부를 형성하며, 전선에 가해지는 충격을 흡수한다. 상기 시스층은 난연성을 부여할 수 있도록 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 클로로프렌 고무(CR), 클로로 술포네이티드 폴리에틸렌 고무(CSP), 에틸렌 메타아크릴레이트(EMA) 및 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.The sheath layer may be formed to surround the outer surface of the insulating layer or the flame-retardant layer, and an extrusion molding method may be preferably used. The sheath layer forms the outermost part of the wire and absorbs the impact on the wire. The sheath layer is made of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), chloroprene rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSP), ethylene methacrylate (EMA) and ethylene vinyl acetate EVA), or a mixture of two or more thereof.
상기 내화층의 두께 0.2mm에 대하여 상기 절연층의 두께가 0.3 내지 0.7mm, 상기 난연층의 두께가 0.1 내지 0.3mm 및 상기 시스층의 두께가 0.5mm일 수 있다.The thickness of the insulating layer may be 0.3 to 0.7 mm, the thickness of the flame retardant layer may be 0.1 to 0.3 mm and the thickness of the sheath layer may be 0.5 mm with respect to the refractory layer thickness of 0.2 mm.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예와 이에 대비되는 비교예를 통하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 서술하는 바람직한 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention and comparative examples thereof will be described in more detail to facilitate understanding of the present invention. However, the preferred embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the preferred embodiments described below. Preferred embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.
(( 실시예Example ))
본 발명에 따른 실시예1, 2와 이에 대비되는 비교예1, 2를 제작하였다. 상기 실시예의 내화층 및 난연층의 구성을 하기 표 1에 나타내었으며, 비교예 1, 2는 각각 내화층으로 운모테이프와 실리콘 수지를 사용하는 시중 전선을 이용하였다.Examples 1 and 2 according to the present invention and Comparative Examples 1 and 2 were prepared. The compositions of the refractory layer and the flame retardant layer of the above examples are shown in Table 1, and Comparative Examples 1 and 2 use a commercially available wire using mica tape and silicone resin as the refractory layer.
[표 1][Table 1]
상기 표 1에서, 클레이로는 탈크(Talc, 3MgO.4SiO2.H2O)를 사용하였으며, 실리콘 복합재료는 유리사 편조체에 실리콘 수지가 접착된 테이프를 사용하였다.In Table 1, talc (Talc, 3MgO.4SiO2.H2O) was used as the clay, and a silicon composite resin was used as the glass composite.
상기 제조된 시편들에 대하여, 내화성(IEC 60331), 도체에 대한 내화층 탈피성, 절연층과의 접착성, 현장 포설 접속 시간, 난연성 등을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.The prepared specimens were evaluated for fire resistance (IEC 60331), fire resistance of the fire resistant layer to the conductor, adhesion to the insulating layer, on-site access time, flame retardance and the like.
하기 표 2에서, 탈피성은 도체 표면에 잔존물을 남기지 않고 내화층을 탈피하는데 요구되는 시간 및 작업 편이성을 기준으로 평가하였으며, 접착성은 탈피 후 도체 표면에 내화층의 잔존물이 남아 있는 정도로 평가하였고, 접속시간은 도체 표면의 내화물을 완전히 제거하는데 소요되는 시간을 기준으로 평가하였다.In the following Table 2, the peelability was evaluated based on the time and workability required to peel off the refractory layer without leaving residues on the surface of the conductor. Adhesiveness was evaluated to the extent that residues of the refractory layer remained on the surface of the conductor after peeling, The time was evaluated based on the time taken to completely remove the refractory on the surface of the conductor.
또한, UL-1581 section 1080 규격의 VW-1 평가에 준하여 두께 1.6mm, 폭 12.7mm, 길이 127mm 규격의 시편을 사용하여 난연성 평가를 진행하였고, 15초 불꽃을 15초 간격으로 5번 적용하여 총 연소시간과 드리핑 횟수를 측정하였다.In addition, according to VW-1 evaluation of UL-1581 section 1080, flame retardance evaluation was carried out using specimens having a thickness of 1.6 mm, a width of 12.7 mm and a length of 127 mm, and a 15 second flame was applied five times at intervals of 15 seconds The burning time and the number of times of the dropping were measured.
[표 2][Table 2]
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들의 전선 시편도 750℃와 950℃에서 IEC 60331 규격에 준하는 내화 특성을 만족하였음을 알 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the electric wire specimens of the examples according to the present invention satisfied the fire resistance characteristics according to the IEC 60331 standard at 750 ° C and 950 ° C.
또한, 내화층과 절연층의 접착성이 강할 경우 내화층을 분리하기가 어려우며, 약할 경우는 내화층과 절연층가 분리되어 전기적 특성 및 탈피 등에 문제가 발생할 수 있는데, 본 발명에 따른 내화층은 종래의 운모테이프(비교예 1)와 같이 과도한 접착성을 갖지 않음과 동시에 실리콘 수지를 사용하는 내화층(비교예 2)과 같이 접착성이 약하지도 않아, 현장에서 매우 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.In addition, when the adhesion between the refractory layer and the insulating layer is strong, it is difficult to separate the refractory layer. If the adhesion is weak, the refractory layer and the insulating layer may be separated from each other to cause problems such as electrical characteristics and peeling. (Comparative example 1), and that the adhesive property is not weak as in the case of the refractory layer using the silicone resin (comparative example 2), so that it can be very usefully used in the field have.
또한, 연소시 불꽃 드리핑이 발생하지 않으며, UL-1581 VW-1 특성을 만족하는 우수한 난연성을 지님을 알 수 있다.In addition, it can be seen that flame dripping does not occur during combustion and has excellent flame retardancy satisfying the UL-1581 VW-1 characteristic.
10: 중심도체
40: 난연층
20: 내화층
50: 시스층
30: 절연층10: center conductor 40: flame retardant layer
20: refractory layer 50: sheath layer
30: Insulation layer
Claims (11)
상기 중심도체의 외면을 둘러싸는 내화층;
상기 내화층의 외면을 둘러싸는 절연층;
상기 절연층의 외면을 둘러싸는 난연층; 및
상기 난연층 외면을 둘러싸는 시스층;을 포함하고,
상기 내화층은 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체의 혼용 수지, 운모, 및 금속 수산화물을 포함하며,
상기 난연층은 폴리프로필렌 수지, 열가소성 엘라스토머 수지, 유기포스피네이트 금속염, 프탈산 무수물 및 테플론 수지(PTFE)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선. A center conductor;
A refractory layer surrounding the outer surface of the center conductor;
An insulating layer surrounding the outer surface of the refractory layer;
A flame-retardant layer surrounding the outer surface of the insulating layer; And
And a sheath layer surrounding the outer surface of the flame retardant layer,
Wherein the refractory layer comprises a mixed resin of polyethylene and an ethylene copolymer, mica, and a metal hydroxide,
Characterized in that the flame retardant layer comprises a polypropylene resin, a thermoplastic elastomer resin, an organic phosphinate metal salt, phthalic anhydride, and a Teflon resin (PTFE).
상기 내화층의 두께 0.2mm에 대하여 상기 절연층의 두께가 0.3 내지 0.7mm, 상기 난연층의 두께가 0.1 내지 0.3mm 및 상기 시스층의 두께가 0.5mm 인 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
Wherein the insulation layer has a thickness of 0.3 to 0.7 mm, a thickness of the flame retardant layer is 0.1 to 0.3 mm and a thickness of the sheath layer is 0.5 mm with respect to a thickness of 0.2 mm of the refractory layer. .
상기 금속 수산화물은 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 수산화 붕산염 및 수산화 칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
Wherein the metal hydroxide is any one selected from the group consisting of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, hydroboric acid salt and calcium hydroxide, or a mixture of two or more thereof.
상기 내화층은 클레이, 장석 또는 이들의 혼합물인 무기 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
Wherein the refractory layer further comprises an inorganic additive which is clay, feldspar or a mixture thereof.
상기 내화층의 운모는 혼용 수지 100 중량부에 대하여 30 내지 120 중량부인 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
Wherein the mica of the refractory layer is 30 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the hybrid resin.
상기 내화층의 금속 수산화물은 혼용 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 150 중량부인 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
Wherein the metal hydroxide of the refractory layer is 50 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the hybrid resin.
상기 혼용 수지의 폴리에틸렌은 선형 폴리에틸렌이며, 에틸렌 공중합체는 에틸렌 비닐아세테이트인 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
Wherein the polyethylene of the mixed resin is linear polyethylene and the ethylene copolymer is ethylene vinyl acetate.
상기 혼용 수지는 혼용 수지 전체 100 중량부를 기준으로 에틸렌 공중합체가 50 내지 100 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
Wherein the mixed resin is an ethylene copolymer in an amount of 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the mixed resins.
상기 절연층은 가교 폴리 에틸렌 수지, 에틸렌 프로필렌 고무 또는 이들의 혼합물을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 고내화성 전선.The method according to claim 1,
Wherein the insulating layer is formed of a crosslinked polyethylene resin, ethylene propylene rubber or a mixture thereof.
상기 난연층은 폴리프로필렌 수지 30 중량부에 열가소성 엘라스토머 수지 55 내지 90 중량부, 난연제로 유기포스피네이트 금속염 15 중량부, 상용화제로 프탈산 무수물 5 내지 15 중량부 및 테플론 수지(PTFE) 0.2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선. The method according to claim 1,
The flame retardant layer contains 55 to 90 parts by weight of a thermoplastic elastomer resin, 30 parts by weight of an organic phosphinate metal salt as a flame retardant, 5 to 15 parts by weight of a phthalic anhydride as a compatibilizer, and 0.2 parts by weight of a Teflon resin (PTFE) Wherein the flame retardant is a flame retardant.
상기 시스층은 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 클로로프렌 고무(CR), 클로로 술포네이티드 폴리에틸렌 고무(CSP), 에틸렌 메타아크릴레이트(EMA) 및 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 내화성 및 난연성을 갖는 전선.The method according to claim 1,
The sheath layer may be formed from a group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), chloroprene rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSP), ethylene methacrylate (EMA) and ethylene vinyl acetate And a mixture of two or more selected from the group consisting of one or more selected from the group consisting of a flame retardant and a flame retardant.
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