KR101126633B1

KR101126633B1 - 심선 피복재용 조성물

Info

Publication number: KR101126633B1
Application number: KR1020090079008A
Authority: KR
Inventors: 안대선
Original assignee: 안대선
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2012-03-26
Also published as: KR20110021298A

Abstract

본 발명은 심선 피복재용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 천연고무 30 내지 35 중량부, 클레이 35 내지 45 중량부, 탄산칼슘 5 내지 8 중량부, 가황제, 가황촉진제, 가황촉진보조제, 산화방지제를 포함하는 심선 피복재용 조성물로서, 내구성, 복원성, 내열성, 내화성이 우수한 효과가 있다.

천연고무, 충진제, ADS, 클레이, 탄산칼슘

Description

심선 피복재용 조성물{THE COMPOSITION FOR COVERING AN ELECTRIC WIRE}

본 발명은 통신용 심선, 제어용 심선, 전력송배전용 심선 등의 제조에 사용되는 심선 피복재의 조성물에 관한 것이다.

심선(心線, insulated conductor)은 전기적 도체를 절연물로 피복한 선을 의미하는 것으로 전기 통신선, 자동차, 선박, 발전용 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.

종래에는 심선 피복재로서 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 부틸고무, 할로겐화 부틸 고무, 이소프렌고무, 에피클로로 히드린고무, 니트릴고무, 수소화된 니트릴고무, 이소프렌부타디엔고무, 폴리우레탄고무, 불소고무, 실리콘고무, 에틸렌프로필렌 고무, EPDM고무, 하이팔론고무, 클로로프렌고무, 에틸렌비닐아세테이트고무,아크릴고무, 이소프렌이 함유된 스티렌 부타디엔 고무, 니트릴을 포함하는 스티렌 부타디엔 고무, 네오프렌 고무 등의 합성고무를 주성분으로 이용하여 사용하여 왔다. 합성고무를 이용하여 심선 피복재를 제조할 경우 내열성, 내한성, 내오존성, 내유성이 우수하고, 가격이 저렴한 장점이 있으나, 내구성, 복원 성이 약하여 심선이 구부러짐과 펴짐을 반복되면(특히 전화기 또는 통신선의 나선형 코드케이블과 같이 도선의 구부러짐과 펴짐이 반복되는 경우)에는 피복재가 갈라지는 단점이 있었다.

한편, 심선 피복재로서 천연고무를 사용하면 기계적 강도, 내마모성, 내굴곡성, 동적특성이 합성고무에 비해 월등히 우수한 장점이 있으나, 내열성, 내오존성 등이 매우 나빴고, 천연고무만을 단독사용시 이중결합이 공기나 열에 의해 산화되기 쉬운 단점이 있다. 따라서 이를 심선 피복재로서 이용할 경우 그에 적합한 산화방지제, 가교제 및 기타 첨가물의 조합 및 그 배합비가 매우 중요하나 현재까지 기계적 강도, 내마모성, 내굴곡성 등이 우수하면서도 내열성, 내오존성이 우수한 천연고무를 이용한 심선 피복재 조성물은 전무한 상태이다.

상기와 같은 종래 합성고무를 이용한 심선 피복재의 단점을 해결하고자 본 발명에서는 천연고무를 주성분으로 하여 내구성, 복원성이 우수하면서도, 천연고무, 충진제, 가황촉진제, 가황촉진보조제, 산화방지제 등을 특정 조합비로 사용함으로 인하여 내열성, 내화성이 우수한 심선 피복재용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 심선 피복재용 조성물은 천연고무 30 내지 35 중량부, 클레이 35 내지 45 중량부, 탄산칼슘 5 내지 8 중량부, 가황제, 가황촉진제, 가황촉진보조제, 산화방지제를 포함하는 심선 피복재용 조성물로 구성되어 있다.

본 발명의 심선 피복재용 조성물에 의해 제조된 심선 피복재는 내구성, 복원성이 우수하면서도, 내열성, 내화성이 우수한 효과가 있다.

다시 말해 본 발명의 심선 피복재용 조성물은 천연고무를 주원료로 사용하여 합성고무를 사용한 경우보다 내구성, 복원성이 매우 우수한 효과가 있고, 또한 천연고무와 충진제, 가황제, 가황촉진제, 가황촉진보조제, 산화방지제 등을 특정배합비로 사용함으로 인하여 종래에 내열성, 내화성, 내오존성 등이 약하여 천연고무를 심선 피복재로 사용할 수 없었던 문제점을 극복한 효과가 있는 것이다.

본 발명의 심선 피복재용 조성물은 천연고무 30 내지 35 중량부, 클레이 35 내지 45 중량부, 탄산칼슘 5 내지 8 중량부, 가황제, 가황촉진제, 가황촉진보조제, 산화방지제를 포함하는 심선 피복재용 조성물로 구성되어 있다.

천연고무는 기계적 강도, 내마모성, 내굴곡성, 동적특성이 합성고무에 비해 우수하여 항공기 부품, 자동차 타이어, 방진용으로 많이 사용되고 있다. 천연고무는 국제규격상의 분류에 따라 리브드 스모크드 시이트(ribbed smoked sheets : RSS), 페일 크레이프(Pale Crepes), 호이트 크레이프(white crepes) 등으로 나뉠 수 있고, 기술적 규격상의 분류에 따라 표준 말레이시아 고무(Standard Malaysian Rubbers : SMR), 인도네시아 표준고무(SIR), 태국 표준고무(TTR), 중국 표준고무(CSR), 스리랑카 표준고무(SLR)로 나뉠 수 있다. 또한 천연고무는 묽게 하지 않고 라텍스에서 직접 제조된 고무(Initial concentration rubbers, ICR 고무) 또는 가공성 향상을 목적으로 부분적으로 가교된 라텍스와 혼합된 고무인 SP(Superior processing) 및 PA(Processing Aid)고무, 나프텐 또는 방향족 오일이 함유된 천연고무 (oil extended NR, OE-NR), 가황속도에 따라 색상별로 구분되는 TC고무(Technically Classified Rubber) 등으로 나뉘기도 한다.

본 발명의 심선 피복재 조성물에서는 천연고무를 사용하는 것을 특징으로 하 며 특히 천연고무로 ADS(SP Air Dried Sheets) 30 내지 35 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 천연고무를 30 중량부 이하 사용할 경우 내구성, 복원성이 감소되고, 천연고무를 35 중량부 이상 사용할 경우 원가상승 및 내화성, 내열성이 감소되는 결과를 나타내어 사용량을 30 내지 35 중량부로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 심선 피복재 조성물에서는 충진제(filler)로서 클레이(Clay)와 탄산칼슘(상품명 : 옥염화)을 사용하는 것을 특징으로 한다. 고무배합물에서 충진제는 비용 절감, 가공성의 개선, 물성 개선, 점도 조절 등을 위해서 사용되며, 본 발명에서는 클레이(Clay)를 사용하여 고무배합물의 비용절감 및 피복재의 탄성력을 높이도록 한 것을 특징으로 하고, 또한 탄산칼슘(상품명 :옥염화)을 추가로 사용하여 천연고무의 물성(경도, 인장강도, 인열강도, 내마모도)을 보강하도록 하였다. 또한, 본 발명의 심선 피복재 조성물에서 충진제(filler)로서 클레이(Clay)는 35 내지 45 중량부, 탄산칼슘은 5 내지 8 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 클레이(Clay)를 35 중량부 미만으로 사용할 경우 심선 피복재의 탄성력이 감소된 결과를 보였으며, 45 중량부 이상으로 사용할 경우 심선 피복재의 내열성이 감소하는 결과를 보여, 클레이(Clay)는 35 내지 45 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 심선 피복재 조성물에서 가황제로서 황(S)과 가황촉진제로서 M(2-Mercapto benzo thiazole), DM(Dibenzothazyl disulfide), TS(Tetramethylthiuram monosulfide)를 사용하는 것을 특징으로 한다. 가황촉진제는 가황제의 가황력을 촉진시켜 가황시간을 단축시키는 물질로서, 화학적 분류에 따르면 알데히드 암모니아계(Aldehyde Ammonia) 가황촉진제, 알데히드 아민계(Aldehyde Amine) 가황촉진제, 구아니딘계(Guanidine) 가황촉진제, 티오우레아계(Thiourea) 가황촉진제, 티아졸계(Thiazole) 가황촉진제, 티우람계(Thiuram) 가황촉진제, 디티오 카보메이트계(Dithiocarbamate) 가황촉진제, 크산테이트계(Xanthate) 가황촉진제, 술펜아미드계(Sulfenmaide) 가황촉진제로 나뉘고, pH 분류에 따라 산성, 염기성, 중성 가황촉진제로 나뉘며, 촉진력에 따라 조촉진제, 강촉진제, 중촉진제, 약촉진제로 나뉜다. 본 발명에서는 산성, 강촉진제에 속하는 가황촉진제인 M(2-Mercapto benzo thiazole), DM(Dibenzothazyl disulfide)과 산성, 조촉진제예 속하는 티우람계 가황촉진제인 TS(Tetramethylthiuram monosulfide)를 혼합하여 사용한 것을 특징으로 한다. 여러 가황촉진제를 혼합하여 사용할 경우 상호간의 병용효과를 고려하여 사용하게 되는데, 본 발명에서는 M(2-Mercapto benzo thiazole), DM(Dibenzothazyl disulfide), TS(Tetramethylthiuram monosulfide)를 병용사용함으로 인하여 가황촉진이 빠르고 안정성이 높으며, 비교적 얇은 심선 피복재를 제조시에 최적의 효과를 누리도록 하였다.

본 발명의 가황제로 황은 0.3 내지 0.6 중량부, 가황촉진제는 M(2-Mercapto benzo thiazole) 0.1 내지 0.4 중량부, DM(Dibenzothazyl disulfide) 0.3 내지 0.5 중량부, TS(Tetramethylthiuram monosulfide) 0.1 내지 0.15 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 심선 피복재 조성물에서는 상기 가황촉진제와 병용하여 그 촉진효과를 완전하게 하기 위해서 무기계 가황촉진보조제인 산화아연(상품명 : 아연화)을 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 그 사용량은 1.5 내지 1.8 중량부인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 심선 피복재 조성물에서는 산화방지제로서 MB(2-Mercaptobenzoimidazole), SP(Styrenated Phenol), RD(2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline) , Naftonox 2246(2,2’-methylene-bis-(4-methyl-6-tert-butylphenol))을 사용하는 것을 특징으로 한다. 산화방지제란 산소, 산화성 물질, 오존, 열, 방사선, 기계적 피로의 외적인자와 고무의 종류, 가황도, 가황제 및 가황촉진제의 종류, 가공공정의 인자 등의 내적인자에 의하여 고무가 산화되는 현상을 방지하기 위해 첨가하는 물질을 의미한다. 산화방지제의 종류는 화학적 성분에 의해 아민계 산화방지제, 페놀계 산화방지제, 벤조이미다졸계 산화방지제로 나뉜다. 본 발명에서는 심선 피복재 조성물의 주원료로서 천연고무를 사용하는바 특히 산화방지제의 선택과 배합이 중요한데, 본 발명에서는 산화방지제로 MB(2-Mercaptobenzoimidazole) 0.7 내지 1.3 중량부, SP(Styrenated Phenol) 0.3 내지 0.7 중량부, RD(2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline) 0.2 내지 0.5 중량부, Naftonox 2246(2,2’-methylene-bis-(4-methyl-6-tert-butylphenol)) 0.7 내지 1.0 중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다.

아민계 산화방지제인 RD(2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline)는 강력한 산화방지효과가 있으나, 착색성, 변색성, 오염성이 있어, 본 발명에서는 페놀계 산화방지제인 SP(Styrenated Phenol) 및 Naftonox 2246(2,2’-methylene-bis-(4-methyl-6-tert-butylphenol))과 벤조이미다졸계 산화방지제인인 MB(2-Mercaptobenzoimidazole)를 병용사용하여 산화방지효과는 우수하면서도 오염성, 착색성, 변색성이 없도록 하였다.

또한 본 발명의 심선 피복재 조성물에는 점착부여제로 구마론-인덴수지를 더 포함할 수 있다. 점착부여제란 고무배합물 표면의 점착성을 증대시켜주는 물질로 고무재료와 상용성이 좋아야 하고, 점착성이 장시간 유지되어야 하며, 그 종류로는 구마론-인덴수지(Coumarone-Indene Resins), 테르펜-페놀수지(Terpene-Phenolic Resin), 폴리부텐(Polybutene), 수소첨가 로진에스테르(Hydrogenated ester of Resin) 등이 있으나 본 발명의 심선 피복재 조성물에서는 점착부여제로 구마론-인덴수지(Coumarone-Indene Resins)를 0.5 내지 0.8 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 심선 피복재 조성물에서는 분산제 0.5 내지 0.8 중량부, 가소제 0.2 내지 0.5 중량부, 안료 1 내지 2 중량부를 더 포함할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 근거하여 더 상세하게 설명하지만 본 발명은 이 실 시예에 한하여 제한되는 것은 아니다.

실시예 1. 유색 심선 피복재용 조성물 배합비

실시예 1은 흑색, 청색, 적색, 노랑색 등의 유색 심선 피복재를 제조하기 위한 조성물로서 이는 ADS 33.71 중량부, 클레이 43.82 중량부, 탄산칼슘 6.74 중량부, 황 0.46 중량부, M(2-Mercapto benzo thiazole) 0.27 중량부, DM(Dibenzothazyl disulfide) 0.44 중량부, TS(Tetramethylthiuram monosulfide) 0.13 중량부, 산화아연 1.69 중량부, MB(2-Mercaptobenzoimidazole) 1.01 중량부, SP(Styrenated Phenol) 0.51 중량부, RD(2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline) 0.34 중량부, Naftonox 2246(2,2’-methylene-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol)) 0.84 중량부, 구마론-인덴수지 0.61 중량부, 분산제 0.67 중량부, 가소제 0.34 중량부, 안료 1.69 중량부를 포함하는 것으로 이루어진다.

실시예 2. 백색 심선 피복재용 조성물 배합비

실시예 2는 백색의 심선 피복재를 제조하기 위한 조성물로서 ADS 33.71 중량부, 클레이 38.77 중량부, 탄산칼슘 6.74 중량부, 황 0.46 중량부, M(2-Mercapto benzo thiazole) 0.27 중량부, DM(Dibenzothazyl disulfide) 0.44 중량부, TS(Tetramethylthiuram monosulfide) 0.13 중량부, 산화아연 1.69 중량부, MB(2-Mercaptobenzoimidazole) 1.01 중량부, SP(Styrenated Phenol) 0.51 중량부, RD(2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline) 0.34 중량부, Naftonox 2246(2,2’-methylene-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol)) 0.84 중량부, 구마론-인덴수지 0.61 중량부, 분산제 0.67 중량부, 가소제 0.34 중량부, 지당(산화티탄) 6.74 중량부를 포함하는 것으로 이루어진다.

이상에서 설명된 본 발명의 심선 피복재용 조성물의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특정 함량으로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

천연고무 30 내지 35 중량부, 클레이 35 내지 45 중량부, 탄산칼슘 5 내지 8 중량부, 가황제, 가황촉진제, 가황촉진보조제, 산화방지제를 포함하는 심선 피복재용 조성물.
제1항에 있어서 점착부여제, 분산제, 가소제, 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심선 피복재용 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서 천연고무는 ADS(SP Air Dried Sheets)인 것을 특징으로 하는 심선 피복재용 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 가황촉진제는 M(2-Mercapto benzo thiazole) 0.1 내지 0.4 중량부, DM(Dibenzothazyl disulfide) 0.3 내지 0.5 중량부, TS(Tetramethylthiuram monosulfide) 0.1 내지 0.15 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 심선 피복재용 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 산화방지제로 MB(2-Mercaptobenzoimidazole) 0.7 내지 1.3 중량부, SP(Styrenated Phenol) 0.3 내지 0.7 중량부, RD(2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline) 0.2 내지 0.5 중량부, Naftonox 2246(2,2’- methylene-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol)) 0.7 내지 1.0 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 심선 피복재용 조성물.
천연고무 30 내지 35 중량부, 클레이 35 내지 45 중량부, 탄산칼슘 5 내지 8

중량부, 황 0.3 내지 0.6 중량부, , M(2-Mercapto benzo thiazole) 0.1 내지 0.4 중량부, DM(Dibenzothazyl disulfide) 0.3 내지 0.5 중량부, TS(Tetramethylthiuram monosulfide) 0.1 내지 0.15 중량부, 산화아연(ZnO) 1.5 내지 1.8 중량부, MB(2-Mercaptobenzoimidazole) 0.7 내지 1.3 중량부, SP(Styrenated Phenol) 0.3 내지 0.7 중량부, RD(2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline) 0.2 내지 0.5 중량부, Naftonox 2246(2,2’-methylene-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol)) 0.7 내지 1.0 중량부를 포함하는 심선 피복재용 조성물.
제6항에 있어서 점착부여제 0.5 내지 0.8 중량부, 분산제 0.5 내지 0.8 중량부, 가소제 0.2 내지 0.5 중량부, 안료 1 내지 2 중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심선 피복재용 조성물.
제6항에 있어서 점착부여제는 구마론-인덴수지인 것을 특징으로 하는 심선 피복재용 조성물.