KR100435032B1 - 저발연 고난연 재료조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전선용 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride; PVC) 난연재료에 관한 것으로, 중합도가 1,000 ~ 1,700인 폴리비닐 클로라이드 수지 100 중량부에 대하여, 알킬(탄소수:12~16개)디페닐에스테르/인산 혼합물 및 브롬계 가소제 40 ~ 80 중량부, 난연제로서 알루미나 트리하이드레이트, 마그네슘 하이드록사이드, 훈타이트 혹은 하이드로마그네사이트를 단독 혹은 혼용한 난연제 50 ~ 100 중량부, 암모늄 옥타몰리브데이트 5 ~ 20 중량부, 붕산아연 1 ~ 10 중량부 및 산화안티몬(Ⅲ)(antimony(Ⅲ) oxide; Sb2O3) 1 ~ 10 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 난연재료는 저발연과 고난연 특성을 지니면서도 동시에 유연성이 우수한 특징이 있다.

Description

저발연 고난연 재료조성물{Low emitting smoke and high inflammable material composition}
본 발명은 저발연 고난연 재료조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전선이나 케이블의 외피로 사용되는 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride; PVC) 재질의 난연재료에 관한 것이다.
정보통신 시대화에 따라서 건물 내에 신호 전송용 광통신케이블 또는 이동통신용 데이터 케이블(data cable)의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 화재가 발생하면 케이블을 따라서 화염이 전파되고 케이블에서 발생하는 연기에 의한 인명 및 재산 피해는 더욱 커진다.
그에 따라 케이블의 고난연화와 저발연화를 위한 많은 연구를 진행하여 왔는 바, 폴리비닐 클로라이드 난연재료의 가소제 사용에 있어서는 난연성을 증가시키기 위하여 염소나 브롬을 함유한 할로겐계 가소제를, 저발연(low smoke)을 위해서는 이소데실 디페닐 포스페이트(iso-decyl diphenyl phosphate)를 사용하여 왔다.
종래의 케이블의 가소제 사용에 관하여 상설하면, 1차 가소제인 브롬계 가소제와 2차 가소제인 이소데실 디페닐 포스페이트의 혼용 범위는 6:4 ~ 9:1로 하였으며, 그 사용량은 베이스수지 100 중량부에 대하여 40 ~ 80 중량부를 적용하였다.
특히, 고난연화를 위한 가소제로 브롬계 가소제를 많이 사용하였으나 이는 난연성이 뛰어난 반면 인체에 직접적으로 피해를 주는 독성가스를 많이 방출하는 단점을 가지고 있으며 상기 이소데실 디페닐 포스페이트는 저발연 특성이 뛰어난 반면 난연성이 떨어지는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 진보된 기술로는 알루미나 트리하이드레이트(alumina tri-hydrate; ATH)와 같은 무기난연제를 과량 첨가하여 난연성을 향상시키고 암모늄 옥타몰리브데이트(ammonium octamolybdate; AOM)를 과량으로 첨가하여 저발연 특성을 향상시켰다.
그러나 상기와 같은 기술은 케이블 설치시 요구되는 유연성 저하를 가져오는 요인이 되며 압출성형시 고속작업이 불가능한 문제점을 지닌다.
즉, 알루미나 트리하이드레이트는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 150 중량부 이상, 암모늄 옥타몰리브데이트는 30 중량부 이상을 사용하여야 데이터 케이블의 난연 및 발연 시험인 유엘(UL; Underwriters' Laboratory) 910, 소위 프레넘(plenum) 난연 시험에 있어서 난연성과 발연 특성을 만족시키지만 케이블의 유연성을 나쁘게 만들어 케이블 포설시 사용자의 불만을 야기시켰다.
케이블의 유연성을 평가하기 위한 간접적 척도로서 shore A 경도를 측정하였는데 종래 기술의 재료는 95 이상으로 매우 단단해 포설시 박스에서 풀기가 어려운 문제를 야기시킨다. 그 이유는 고난연, 저발연을 위하여 사용한 알루미나 트리하이드레이트와 암모늄 옥타몰리브데이트의 함량이 많기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 저발연과 고난연 특성을 향상시키면서 유연성이 우수한 케이블재료의 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 중합도가 1,000 ~ 1,700인 폴리비닐 클로라이드 수지 100 중량부에 대하여, 알킬(탄소수:12~16개)디페닐에스테르/인산 혼합물 및 브롬계 가소제 40 ~ 80 중량부, 난연제로서 알루미나 트리하이드레이트, 마그네슘 하이드록사이드, 훈타이트 혹은 하이드로마그네사이트를 단독 혹은 혼용한 난연제 50 ~ 100 중량부, 암모늄 옥타몰리브데이트 5 ~ 20 중량부, 붕산아연 1 ~ 10 중량부 및 Sb2O31 ~ 10 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 저발연 고난연 재료조성물에 의하여 달성된다.
상기 알킬디페닐에스테르/인산 혼합물과 상기 브롬계 가소제는 8:2 ~ 4:6의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에서는 저발연, 고난연 특성을 향상시키면서 유연성이 우수한 재료를 얻기 위해 종래의 이소데실 디페닐 포스페이트를 알킬(탄소수:12~16개)디페닐에스테르/인산 혼합물(phosphoric acid, mixed C12~C16-alkyl diphenyl esters)로 대체하여 1차 가소제로 사용하였고, 브롬계 가소제를 2차 가소제로 사용하였다.
본 발명에서는 난연제로서는 알루미나 트리하이드레이트 같은 무기난연제를 사용하였으나 그 양을 줄여 고난연 및 유연성을 향상시켰으며, 저발연 특성을 향상시키기 위한 연기 억제제(smoke suppressant)로서는 암모늄 옥타몰리브데이트를 사용하되 그 양을 줄여 사용하였음에도 불구하고 충분한 저발연 특성을 구현할 수 있었으며 유연성 저하를 일으키지 않고 압축성형시 고속작업이 가능하였다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 이하의 발명의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하 본 발명에 따른 저발연 고난연 재료조성물의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 저발연 고난연 재료조성물은 폴리비닐 클로라이드 100 중량부에 대하여, 알킬(탄소수:12~16개)디페닐에스테르/인산 혼합물 및 브롬계 가소제 40 ~ 80 중량부, 난연제로서 알루미나 트리하이드레이트, 마그네슘 하이드록사이드, 훈타이트 혹은 하이드로마그네사이트를 단독 혹은 혼용한 난연제 50 ~ 100 중량부, 암모늄 옥타몰리브데이트 5 ~ 20 중량부, 붕산아연 1 ~ 10 중량부 및 Sb2O31 ~ 10 중량부로 구성된다.
본 발명에서는 종래와 대비하여 이소-데실 디페닐 포스페이트(iso-decyl diphenyl phosphate) 대신에 알킬디페닐에스테르/인산 혼합물(phosphoric acid, mixed C12~16-alkyl diphenyl esters)을 사용하였고, 상기 알킬디페닐에스테르/인산 혼합물을 1차 가소제로 사용하였으며 브롬계 가소제를 2차 가소제로 사용하였다. 상기 알킬디페닐에스테르/인산 혼합물과 브롬계 가소제의 혼합비는 8:2 ~ 4:6의 범위이다.
본 발명에서 사용한 폴리비닐 클로라이드(poly vinyl chloride; PVC) 수지는 중합도가 1,000 ~ 1,700인 수지를 단독 또는 혼용하여 사용하였다.
상기 알킬디페닐에스테르/인산 혼합물의 사용량이 80%를 초과하면 발연 특성은 크게 향상되나 난연 특성이 크게 저하된다. 상기 알킬디페닐에스테르/인산 혼합물의 사용량이 40% 미만이면 난연특성은 향상되나 발연특성이 저하된다.
난연제로는 알루미나 트리하이드레이트(alumina tri-hydrate), 마그네슘 하이드록사이드(magnesium hydroxide), 훈타이트(huntite) 혹은 하이드로마그네사이트(hydromagnesite)를 단독 혹은 혼용하였으며 50 ~ 100 중량부를 사용하였는 바, 상기 난연제를 50 중량부 미만으로 사용하면 난연특성이 저하되고 유연성이 향상되고, 100 중량부를 초과하여 사용하면 난연특성은 향상되고 유연성이 크게 떨어지는 특성이 있다.
연기억제제(smoke suppressant)인 암모늄 옥타몰리브데이트(ammonium octamolybdate)는 5 ~ 20 중량부를 사용하였는 바, 5 중량부 미만으로 사용하면 스모크 특성이 저하되며 20 중량부를 초과하여 사용하면 유연성이 떨어진다.
또한, 난연성을 향상시키기 위해서 붕산아연(zinc borate) 1 ~ 10 중량부와 산화안티몬(Ⅲ)(antimony(Ⅲ) oxide; Sb2O3)1 ~ 10 중량부를 사용하였다.
표 1에서는 본 발명에 따른 저발연 고난연 재료조성물의 배합에 관한 실시예를 비교예와 대비하여 나타내었으며, 표 2에서는 상기 저발연 고난연 재료조성물의물성평가 결과를 비교예와 대비하여 나타내었다.
각 재료조성물의 배합비율(단위:중량부)
구 성 물 비교예 1 비교예 2 실시예 1
폴리비닐 클로라이드(poly vinyl chloride; PVC) 100 100 100
이소데실 디페닐 포스페이트(iso-decyl diphenyl phosphate) 20 20 -
알킬(탄소수:12~16개)디페닐에스테르/인산 혼합물 - - 30
브롬계 가소제 30 30 20
알루미나 트리하이드레이트(alumina tri-hydrate) 100 150 80
암모늄 옥타몰리브데이트(ammonium octamolybdate) 10 30 10
산화안티몬(Ⅲ)(antimony(Ⅲ) oxide; Sb2O3) 3 3 3
붕산아연(zinc borate) 6 6 6
파라핀 왁스(paraffin wax) 1 1 1
페놀계 산화방지제 0.5 0.5 0.5
TLS* 7 7 7
* TLS : 안정제(제조회사 : 송원)
물성평가 결과
물 성 비교예 1 비교예 2 실시예 1
shore A 경도 87 96 84
plenum 테스트(연기밀도) 불합격 합격 합격
plenum 테스트(flame 길이) 불합격 합격 합격
케이블의 유연성 좋음 나쁨 좋음
압출선속(m/min) 30 5 40
표 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 저발연 고난연 재료조성물은 프레넘(plenum) 테스트에 따른 난연 및 스모크 특성에서 합격하였으며, shore A 경도는 85 수준이므로 종래의 케이블 조성물에 비하여 유연성이 우수하였고, 압출선속도종래에 대비하여 향상되었다.
상기 언급한 바와 같이 본 발명에 따른 저발연 고난연 재료조성물에 의하면, 저발연과 고난연 특성을 유지하면서도 동시에 유연성이 우수한 효과가 있다. 그러므로, 케이블이나 전선의 포설 작업시 권취된 상태에서 쉽게 풀려 원활한 포설 작업이 가능하여 압출성형시 고속작업이 가능한 장점이 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (2)

  1. 중합도가 1,000 ~ 1,700인 폴리비닐 클로라이드 수지 100 중량부에 대하여, 알킬(탄소수:12~16개)디페닐에스테르/인산 혼합물 및 브롬계 가소제 40 ~ 80 중량부, 알루미나 트리하이드레이트, 마그네슘 하이드록사이드, 훈타이트 또는 하이드로마그네사이트를 단독 혹은 혼용한 난연제 50 ~ 100 중량부, 암모늄 옥타몰리브데이트 5 ~ 20 중량부, 붕산아연 1 ~ 10 중량부 및 산화안티몬(Ⅲ)(antimony(Ⅲ) oxide; Sb2O3) 1 ~ 10 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 저발연 고난연 재료조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 알킬디페닐에스테르/인산 혼합물과 상기 브롬계 가소제는 8:2 ~ 4:6의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 저발연 고난연 재료조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100737598B1 (ko) 2006-01-18 2007-07-10 엘에스전선 주식회사 저발연 고난연성 재료용 조성물과 이를 이용한 절연체 및 전선

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100863285B1 (ko) * 2006-09-14 2008-10-15 동국대학교 산학협력단 Ｐｖｃ 난연용 수산화금속인산염이 포함된 난연제
CN102112542B (zh) * 2008-07-28 2014-09-17 Ls电线有限公司 具有优异抗张强度的包埋层的船舶用电缆
ES2547655T3 (es) 2009-11-03 2015-10-07 Omya International Ag Procedimiento para preparar hidromagnesita
US9061920B2 (en) 2009-11-10 2015-06-23 Omya International Ag Precipitated magnesium carbonate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4670494A (en) * 1985-07-30 1987-06-02 Gary Chemical Corp. Flame retardant low smoke poly(vinyl chloride) thermoplastic composition
US4892683A (en) * 1988-05-20 1990-01-09 Gary Chemical Corporation Flame retardant low smoke poly(vinyl chloride) thermoplastic compositions
JPH10298380A (ja) * 1997-04-23 1998-11-10 Yazaki Corp 難燃性塩化ビニル樹脂組成物
US5886072A (en) * 1993-05-24 1999-03-23 Teknor Apex Company Flame retardant composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4670494A (en) * 1985-07-30 1987-06-02 Gary Chemical Corp. Flame retardant low smoke poly(vinyl chloride) thermoplastic composition
US4892683A (en) * 1988-05-20 1990-01-09 Gary Chemical Corporation Flame retardant low smoke poly(vinyl chloride) thermoplastic compositions
US5886072A (en) * 1993-05-24 1999-03-23 Teknor Apex Company Flame retardant composition
JPH10298380A (ja) * 1997-04-23 1998-11-10 Yazaki Corp 難燃性塩化ビニル樹脂組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100737598B1 (ko) 2006-01-18 2007-07-10 엘에스전선 주식회사 저발연 고난연성 재료용 조성물과 이를 이용한 절연체 및 전선

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