KR100850048B1 - Resin composition for covering material of cable and cable using the same - Google Patents
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Abstract
Description
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.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
도 1 및 도 2는 종래의 전선의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional views schematically showing the structure of a conventional electric wire.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전선의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an electric wire according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
101, 201...도체 103, 203...절연체101, 201 ... conductor 103, 203 ... insulator
107, 207...베딩체 109...편조체107, 207.
111, 211...시스체111, 211
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. The present invention relates to a resin composition for an electric wire coating material and an electric wire manufactured using the same, and more particularly, a resin composition for an electric wire coating material capable of forming a bedding body excellent in tensile strength and flame retardancy, and an electric wire manufactured using the same. It is about.
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. In the case of ship wires for power, control, signal, etc. used in ships, galvanized steel wire or galvanized steel wire or braided copper wire is braided on the bed to prevent deformation of wires due to tension and side pressure during installation. I'm using it. In particular, in the case of a cable conforming to the existing JIS standard, a cable having a built-in braided or an external cable is used in a hazardous area or an explosion-proof area. In the case of a cable having a braided structure, the outer diameter of the cable is increased and the flexibility of the cable is not secured due to the influence of the braided steel wire. The braided body of the cable requires another additional manufacturing process in the cable manufacturing process, which leads to an increase in manufacturing cost, and the braided body is manufactured by weaving thin steel wires. There are many cases. Cables with a braided structure have to increase the weight of the cable due to the specific gravity of the braided body, and in recent years has shown a number of problems in meeting the specific cable weight limitations required by ship owners and shipyards.
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.In the existing technology, there have been many efforts to design a new structure to replace the role and function of the shield of the braid for the cable's flame retardancy and the characteristics of the tension of the cable possessed by the braid, but the technical overcoming has not been achieved yet. to be.
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. Until now, we have developed and applied polymer materials with excellent mechanical properties, especially tensile strength, to replace the tensile strength of braids. However, the flame retardancy of cables was not secured due to the low flame retardant properties. In addition, when the room temperature tensile strength is excellent, the rigidity of the material is high, the flexibility of the cable is lowered, the ease of laying showed a disadvantage. On the other hand, when imparting flame retardancy to the polymer material to replace the braided body, the tensile strength of the polymer material as a whole is lowered due to the organic and inorganic flame retardants added in a large amount.
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.Therefore, efforts have been made in the related field to replace the existing braids and ultimately develop new polymer materials having flame retardancy that satisfies the functions and characteristics of the bedding body and the braid in the cable structure of the existing technology. The present invention has been made in view of this technical background.
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.The technical problem to be achieved by the present invention on the basis of the above-described conventional problems, while replacing the existing braided body and ultimately provides a polymer material that satisfies the function and characteristics of the bedding body and the braided body in the wire structure of the existing technology at the same time It is an object of the present invention to provide a resin composition for a wire coating material and a wire manufactured using the same, which can achieve such a technical problem.
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. In order to achieve the technical problem to be achieved by the present invention, the resin composition for an electric wire coating material provided in the present invention is 100 wt% of a basic resin selected from the group consisting of polyvinyl chloride resin, chlorinated polyvinyl chloride resin, and composite resins thereof. part; 30 to 80 parts by weight of a plasticizer selected from the group consisting of a phthalate plasticizer, a phosphate plasticizer, a fatty acid plasticizer, a meritate plasticizer, a polymeric plasticizer and a mixture of two or more thereof; As a flame retardant, 1-50 weight part of metal hydroxides; And 1 to 50 parts by weight of a flame retardant aid selected from the group consisting of antimony compounds, boron compounds, tin compounds, molybdenum compounds, and mixtures of two or more thereof.
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. The phthalate-based plasticizers are diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, diisodecyl phthalate , diundecyl phthalate, di-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, and diisobutyl phthalate. Diisooctyl phthalate is a single substance or mixture of two or more selected from the group consisting of, and the phosphate plasticizer is a single substance or two selected from the group consisting of triaryl phosphate, trialkyl phosphate, mixed alkyl aryl phosphate and halogenated alkyl phosphate The fatty acid plasticizer is a single or two selected from the group consisting of DOA (Di2-Ethylhexyl Adipate), DOS (Di2-Ethylhexyl Sebacate), DIDA (Di-isodecyl Adipate) and DOZ (Di2-Ethylhexyl Azebacate). Mixture of the above, wherein the meltate plasticizer is TOTM (Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), The combined TOTM (Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), TINTM (Tri-isononyl Trimellitate) and TIDTM (Tri-isodecyl Trimellitate) is a single substance or a mixture of two or more thereof, and the polymeric plasticizer is saturated Polyesters, individual polyesters, elastomers, epoxidized soybean oil (ESO), epoxidized linseed oil (ELO), extender , glycol ester, citrate and chloride Preferably, the antimony-based compound is antimony trioxide, and the tin-based compound is a zinc hydroxide tin compound, a zinc tin compound, and a mixture thereof. It is preferred to be selected from. The resin composition for wire coating material may be a stabilizer selected from the group consisting of lead-based materials, lead-free materials, epoxy-based stearates, metal soap-based materials, and mixtures of two or more thereof, or the resin composition for wire coating materials may be calcium carbonate or clay. It is preferred to further comprise a filler selected from the group consisting of talc and mixtures of two or more thereof.
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. The present invention provides a wire coated with a bedding body manufactured using the wire coating material resin composition together with the resin composition for wire coating material, the tensile strength of the bedding body is 2.0kgf / mm 2 or more, the oxygen index Is preferably at least 23%.
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.Hereinafter, specific examples will be described in more detail to help the understanding of the present invention. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.
본 발명의 전선 피복재료용 수지 조성물은 기본수지, 가소제, 난연제 및 난연조제를 포함하여 이루어진다. The resin composition for electric wire coating material of this invention consists of a base resin, a plasticizer, a flame retardant, and a flame retardant aid.
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.The base resin is composed of a polyvinyl chloride resin, a chlorinated polyvinyl chloride resin, or a composite resin thereof, which is a kind of thermoplastic resin that can be re-molded by heat. In polyvinyl chloride resin, it is preferable that polymerization degree is 800-1700. When the degree of polymerization falls below the lower limit of the numerical range, it is difficult to secure sufficient tensile strength due to the low molecular weight of the polymer. When the degree of polymerization exceeds the upper limit of the numerical range, it is easy to secure mechanical properties such as tensile strength and heat resistance, but it may be compounded or extruded. It is not preferable because it requires a high temperature condition when the overall extrudability is lowered.
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. Polyvinyl chloride (PVC) or chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) is a linear polymer that maintains a rigid state that is difficult to deform because the intermolecular force acts between molecules to inhibit the movement of the polymer chain. When heat is applied, the thermal movement of the molecular chain is intense, which reduces the action between the molecular chains, thereby creating a constant gap between molecules. At this time, the plasticizer molecule enters the gap of the molecular chain in these gaps, and an interaction between the polarization portion of the molecular chain and the polar portion of the plasticizer occurs. The plasticizer is composed of a part (polar part) which is easy to make a bond with the polymer chain and a part (non-polar part) which extends the distance between the polymer chains and does not act with the polymer chain to facilitate the movement of the polymer chain.
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. As the plasticizer, a phthalate plasticizer, a phosphate plasticizer, a fatty acid plasticizer, a meritate plasticizer or a polymer plasticizer may be preferably used. The phthalate-based plasticizers are diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, diisodecyl phthalate , diundecyl phthalate, di-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, and diisobutyl phthalate. Diisooctyl phthalate is a single substance or mixture of two or more selected from the group consisting of, and the phosphate plasticizer is a single substance or two selected from the group consisting of triaryl phosphate, trialkyl phosphate, mixed alkyl aryl phosphate and halogenated alkyl phosphate The fatty acid plasticizer is a single or two selected from the group consisting of DOA (Di2-Ethylhexyl Adipate), DOS (Di2-Ethylhexyl Sebacate), DIDA (Di-isodecyl Adipate) and DOZ (Di2-Ethylhexyl Azebacate). Mixture of the above, wherein the meltate plasticizer is TOTM (Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), It hapdoen TOTM (Tri2 ethyl hexyl Trimellitate), TINTM (Tri-isononyl Trimellitate) and TIDTM (Tri-isodecyl Trimellitate) is danilmul or a mixture of two or more selected from the group consisting of is preferred.
On the other hand, the polymeric plasticizer, saturated polyester (low polymerization degree polyester), individual polyester, elastomer type, epoxy type [ESO (Epoxidized soybean oil), ELO (Epoxidized linseed oil), extender (extender) type It is preferable that it is a substance belonging to any one series selected from the group consisting of a glycol ester, a citrate, and a paraffin chloride.
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.The content of the plasticizer is preferably 30 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. In relation to the numerical limitation on the content of the plasticizer, if it falls below the lower limit, the plasticizing effect on the PVC, a role of the plasticizer, is lowered, thereby increasing the hardness of the composition, thereby lowering the flexibility and the extrudability. Among the characteristics, the elongation rate is low, which is not preferable, and in the structure from which the braid is removed, it is not able to satisfy the characteristics of excellent cold resistance compared to the existing cable. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the tensile strength of the mechanical properties is lowered and the heat resistance is also lowered, which is not preferable.
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.As the flame retardant, a metal hydroxide is used, and among them, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide or magnesium hydroxide carbonate compound or hydrotalcite or a mixture of hunctite and magnesium hydroxide may be preferably used. The content of the flame retardant is preferably 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin, in relation to the numerical limitation on the content of the flame retardant, when the lower limit is less than the oxygen index which is a flame retardant characteristic required by the material properties. If the flame retardancy of the cable is not sufficiently secured, it is not preferable, and if the upper limit is exceeded, the flame retardancy may be sufficiently improved depending on the amount of use. Not preferred.
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.As the flame retardant aid, any one selected from the group consisting of antimony-based compounds, boron-based compounds, tin-based compounds, molybdenum-based compounds, or a mixture of two or more arbitrarily selected from them are used, and the antimony-based compound is antimony trioxide As this tin compound, a zinc hydroxide compound or a zinc tin compound is preferably used. The content of the flame retardant aid is preferably 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the basic resin. Regarding the numerical limitation on the amount of flame retardant aid, if it is below the lower limit, it is not desirable to expect a flame retardant effect due to the synergistic effect with the main flame retardant, and if it exceeds the upper limit, proportional flame retardancy due to excessive addition On the contrary, a significant reduction in extrusion processability and tensile strength occurs due to the addition of excess inorganic material and the price of the material rises, which is undesirable.
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.The stabilizer is preferably any one selected from lead-based, lead-free, epoxy stearate, metal soap-based materials, or a mixture of two or more selected from these. The amount of the stabilizer is preferably 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. With respect to the numerical limitation on the stabilizer content, it is not preferable if the lower limit is not reached because the heat resistance of the material is rapidly lowered to satisfy the required properties. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the effect on the improvement of heat resistance due to excessive use is not expected, and the tensile strength is lowered, which is not preferable.
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.As the filler, any one selected from calcium carbonate, cray, talc, or a mixture of two or more optionally selected from them may be preferably used. The content of the filler is preferably 3 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. Regarding the numerical limitation on the content of the filler, it is not preferable in that it can not lower the cost of the material by applying a low-cost filler when the lower limit is exceeded, and when the upper limit of the filler content is exceeded, Due to the inorganic material, the tensile strength and elongation rate are drastically lowered and the compression processing property is also lowered, which is not preferable.
도 1 내지 도 3은 종래 기술 및 본 발명에 따른 전선의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 to 3 are cross-sectional views schematically showing the structure of a wire according to the prior art and the present invention.
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. Referring to FIGS. 1 and 2, the structure of the wire according to the prior art includes an
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.As shown in FIG. 3, the wire according to the present invention removes the
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.Hereinafter, each composition, which is divided and set as shown in Table 1 below, is separately set in Examples (1 to 6) and Comparative Examples (1 to 3), respectively, for material specimens and wires prepared from the respective compositions. Various technical evaluations will be made to specifically describe the technical effects of the present invention.
실시예Example (1~6) 및 (1-6) and 비교예Comparative example (1~3)(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. After kneading in an open roll at about 130 ° C. with a composition as shown in Table 1, a specimen for measuring physical properties was prepared after molding for 5 minutes in a press at a temperature of 170 ° C. In addition, using the composition of the composition shown in Table 1 to prepare a wire having a structure as shown in Figure 3 consisting of a
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. In Table 1, the resin a is a polyvinyl chloride resin having a polymerization degree of 800 or more, the resin b is a cloned polyvinyl chloride resin, and the resin c is a polyvinyl chloride resin having a polymerization degree of less than 800. In addition, the plasticizer a is DINP, the plasticizer b is TOTM, the stabilizer is lead-based stabilizer (TLS), the filler is calcium carbonate, the flame retardant is a mixture of hulite and magnesite hydroxide, the flame retardant aid is antimony trioxide.
특성 평가Property evaluation
상기 실시예 및 비교예에 따른 시편 및 전선에 대하여 다음과 같이 특성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다. The specimens and wires according to the Examples and Comparative Examples were evaluated as follows, and the results are shown in Table 2 below.
1) 상온특성 1) Room temperature characteristics
IEC 60811-1-1에 준하여 인장속도 500mm/분으로 측정하였을 인장강도 및 신장율을 측정하였다. 요구되는 값은 각각 2.0 kgf/mm2이상, 150% 이상이어야 한다. Tensile strength and elongation were measured according to IEC 60811-1-1 at a tensile rate of 500 mm / min. The required values should be at least 2.0 kgf / mm 2 and at least 150%, respectively.
2) 가열 감량 2) heating loss
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.After leaving the specimen at a temperature of 100 ° C. for 168 hours, the weight lost after heating was measured for the unit surface area of the specimen. Its value is 1.5 mg / cm 2 Should be less than
3) 산소지수 3) oxygen index
ASTM D 2863에 준하여 재료의 난연성을 측정하였다. 산소지수는 24% 이상이어야 한다.Flame retardancy of the material was measured according to ASTM D 2863. Oxygen index should be at least 24%.
4) 내한성 4) cold resistance
IEC 811-1에 준하여 케이블의 내한성을 측정하였다. 내한성은 -25℃를 만족하여야 한다The cold resistance of the cable was measured according to IEC 811-1. Cold resistance should satisfy -25 ℃
5) 난연성 5) Flame retardant
IEC 332-3 Cat.A의 난연 시험 규격에 준하여 시험하였다.It was tested according to the flame retardant test standard of IEC 332-3 Cat.A.
6) 인장력 6) tensile force
500kgf로 전선을 당길 경우 절연체의 절연 성능 저하가 없고 외피 등에 손상이 없어야 한다. If the cable is pulled at 500kgf, there should be no deterioration of the insulation performance and no damage to the sheath.
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. The tensile strength and elongation at room temperature of the compositions of Examples 1 to 6 using a polyvinyl chloride resin or a chlorinated polyvinyl chloride resin having a degree of polymerization of 800 or more were measured. Values of 2 or more and an elongation of 150% or more were shown. In addition, as a result of measuring the change in weight after heating at 100 ℃ for the specimen showed a required value of 1.5 mg / cm 2 or less. In addition, it satisfies the cold resistance and the tensile force required for laying, and by applying various metal hydroxide flame retardants and flame retardants alone or in combination to secure an oxygen index of more than 23%, and satisfies the flame retardant properties required for the wire.
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. In Comparative Examples 1 and 2, a low molecular weight polyvinyl chloride resin having a low polymerization degree was used, and as a result of evaluating durability thereof, the heat resistance after heating was lowered, resulting in a large weight change. In addition, when a large amount of plasticizer is added due to the low molecular weight, the tensile strength is low, and when the braid is removed as in the present invention, the role of the high strength bedding body cannot be expected.
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.In the case of Comparative Example 3 in which a high molecular weight plasticizer was applied to the same resin as Comparative Example 1, the requirement for heating loss after heating was not satisfied, and the tensile strength characteristics of the wire could not be secured due to the low tensile strength. This prevented the reliability of long-term use of the cable.
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. Optimal embodiments of the present invention described above have been disclosed. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention in detail to those skilled in the art and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims.
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. The resin composition for electric wire coating material according to the present invention is excellent in tensile strength and flame retardancy, the bedding body manufactured using the same satisfies the functions and characteristics of the existing bedding body and braided body at the same time. Therefore, when the bedding body is formed using the resin composition for electric wire coating material according to the present invention, there is no need to put a braid separately, the outer diameter and weight of the electric wire can be reduced, and manufacturing cost can be reduced.
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