KR20100067109A - 전자 장치용 유연한 난연성 절연 와이어 - Google Patents

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KR20100067109A
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안젤리카 슈미츠
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디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은, 전기 전도성 코어, 및 이 전기 전도성 코어를 둘러싸는 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된 절연 층 및/또는 절연 자켓을 포함하되, 상기 난연성 엘라스토머 조성물이
스티렌계 블록 공중합체, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 및 이들의 조합으로 구성된 군 중에서 선택된 엘라스토머; 및
하기 화학식 I의 포스핀산의 금속 염 및/또는 하기 화학식 II의 다이포스핀산의 금속 염 및/또는 이들의 중합체
를 포함하는, 전자 장치용 절연 와이어에 관한 것이다:
[화학식 I]
[R1R2P(O)O]- mMm+
[화학식 II]
[O(O)PR1-R3-PR2(O)O]2- nMx m+
상기 식에서,
R1 및 R2는 수소, 선형, 분지형 및 환형 C1-C6 지방족 기, 및 방향족 기로 구성된 군으로부터 선택된 동일하거나 상이한 치환기이고;
R3은 선형, 분지형 및 환형 C1-C10 지방족 기, C6-C10 방향족 기 및 C6-C10 지방족-방향족 기로 구성된 군으로부터 선택되며;
M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및 K로 구성된 군으로부터 선택된 금속이고;
m, n 및 x는 1 내지 4 범위의 동일하거나 상이한 정수이다.

Description

전자 장치용 유연한 난연성 절연 와이어{FLEXIBLE FLAME RETARDANT INSULATED WIRES FOR USE IN ELECTRONIC EQUIPMENT}
본 발명은 전기 전도성 코어 및 이 전기 전도성 코어를 둘러싸는 절연 층을 포함하는, 전자 장치용 절연 와이어에서 사용하기 위한 조성물에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 소비자 선호도(유연하면서 가볍고, 부드러우면서 매끄러움), 기계적 및 전기적 특성, 내습성, 내열성, UV 내성 및 난연성을 갖는, 전자 장치용 절연 와이어에 관한 것이다.
전기/전자 장치 등의 내부 배선 및 외부 배선에 사용되는 절연 와이어, 케이블 및 코드는 난연성, 내열성, 및 전기적 및 기계적 특성(예를 들어, 인장성 및 내마모성)을 가져야 한다. 전기/전자 장치의 배선 물질을 위해 요구되는, 예를 들어, 난연성, 내열성 및 기계적 특성(예를 들어, 인장성 및 내마모성)의 기준은 UL, JIS 등에 규정되어 있다. 구체적으로, 난연성의 경우, 난연성 시험 방법은 요구되는 수준(적용되는 용도) 등에 따라 다르다. 그러므로, 사실상, 상기 배선 물질이 적어도 요구되는 수준에 따른 난연성을 갖는 것으로 충분하다. 예를 들어, UL1581(전기 와이어, 케이블 및 유연성 코드에 대한 참고 표준)에 규정된 수직 화염 시험(VW-1), 또는 JIS C 3005에 규정된 수평 시험 및 경사 시험(고무/플라스틱 절연 와이어 시험 방법)을 통과하면 난연성이 있다고 언급할 수 있다. 또한, 전기/전자 장치에서 사용되는 와이어 물질은 연속적으로 사용되면서 종종 80 내지 105℃ 또는 심지어 125℃의 내열성을 가질 것이 요구된다.
보편적으로, 이 와이어 물질을 위해 사용되는 피복 물질로는, 폴리비닐 염화물(PVC) 화합물-함유 가소화제, 중금속 안정화제, 및 할로겐 원자-함유 난연제가 사용된다. 그러나, 이 물질들은 와이어가 적절히 처리되지 않은 채 폐기되거나 매장되는 경우, 가소화제 및/또는 중금속 안정화제가 스며나오거나 상기 와이어가 연소되는 경우 유해한 기체가 할로겐으로부터 생성된다는 점에서 환경 문제를 갖는다.
PVC 화합물이 쟁점이 되었기 때문에, 폴리올레핀 공중합체를 포함하는 할로겐 무함유 컴파운드, 및 금속 수화물 및 선택적으로 붉은 인을 포함하는 할로겐 무함유 난연 시스템이 배선 절연 물질로서 사용되었다. 상기 붉은 인은 상기 금속 수화물을 환원시키는 데 사용되었는데, 이는 상기 금속 수화물이 단독으로 사용되는 경우 기계적 특성이 손상될 수 있는 다량으로 첨가되어야 하기 때문이다. 그러나, 인-함유 난연 물질은, 이 물질이 매장되는 경우, 인이 독성 연기를 생성할 수 있고, 상기 물질이 폐기되는 경우, 인이 부영양화에 의한 수질 환경을 오염시킬 있다는 점에서, 또다른 문제점을 갖는다. 나아가, 와이어 및 케이블이 유색 코드로 코딩되어야 하는 경우, 붉은 인은 사용될 수 없다.
내열성 요건을 충족하기 위해, 피복 물질은 전자 빔 가교결합법 또는 화학적 가교결합법에 의해 가교결합됨으로써 배선 물질의 내열성을 높이거나, 고 융점을 갖는 단독 물질, 예컨대, 고 융점 폴리프로필렌이 사용된다. 그러나, 가교결합은 절연 물질의 용융을 방해함으로써 재활용성을 제한하고, 특별한 첨가제의 사용 또는 특별한 장치, 예컨대, 전자 빔 가교 장치의 사용에 의한 화학적 가교를 위한 조치는 전기 와이어의 비용을 증가시킨다. 다른 한편으로, 높은 비율의 수지 예컨대, 폴리프로필렌이 사용되는 경우, 유연성이 불량하고, 이러한 수지로 피복된 와이어 물질을 굽히면, 표면이 하얗게 되는 현상이 발생한다.
본 발명의 목적을 위한 열가소성 중합체 조성물은 반복적으로 열-가공가능하거나 이러한 능력을 갖는 중합체 조성물을 의미하며, 이러한 물질은 동일하거나 다른 용도로의 재활용을 고려할 수 있다. 따라서, 와이어의 절연 피복 물질 등으로 1회 또는 수회 가공될 열가소성 플라스틱 조성물의 기계적 특성은 출발 물질의 특성에 상응한다.
본 발명의 목적을 위한 열경화성 조성물은, 더 이상 반복적으로 열-가공가능하지 않을 정도로 가교결합되거나 이러한 능력을 갖는 중합체 조성물을 의미하며, 이러한 물질은 재활용을 고려할 수 없다. 전형적으로, 이는 전자 빔 가교결합법 또는 화학적 가교결합법에 의해 달성된다.
가전 제품에 사용되는 전기 와이어의 피복 물질은 예를 들어, UL 표준 하에 규정된 동적 특성도 충족시킬 필요가 있고, 보다 구체적으로, 100%의 연신율을 갖고, 외부 절연 자켓(jacket)을 위해서는 8MPa 이상의 인장 강도 및 내부 절연 층을 위해서는 5MPa 이상의 인장 강도를 가질 필요가 있다. 구체적으로, 전기 또는 데이터 케이블의 피복 물질은, 이들 케이블이 다발 상태로 운반되기 때문에, 우수한 유연성 또한 가질 필요가 있다.
특정 용도에서, 절연 와이어는 우수한 전기 특성, 예를 들어 비교 트랙킹 계수(compariatvie tracking index: CTI)로서 측정시 아크 트랙킹 저항(클래스 1(400V 초과) 또는 클래스 0(600V 초과))을 가질 필요가 있다. 이러한 특성은, 절연 와이어가 전기장에서 작동하는 경우, 특히 중요하다.
이러한 난연성, 전기적 및 기계적 기능 특성 이외에, 소비자 선호도를 갖는 절연 와이어에 대한 요구가 증가하고 있다. 컴퓨터, 음악 및 멀티미디어 장비와 같은 전자 장치의 인기가 증가함에 따라, 경쟁이 치열해지고 있으며, 제조업자들은 시장에서 이들의 제품을 차별화하고자 한다. 절연 와이어의 실시양태는 헤드폰 와이어, 전원 케이블 및 멀티미디어 기술의 다양한 구성요소를 상호접속시키는 무수한 케이블류(예를 들어, USB 케이블)를 포함한다. 와이어의 얽힘으로부터 소비자를 자유롭게 하기 위한 시도로서 무선 기술이 발달하고 있지만, 여전히 절연 와이어가 요구될 것이다. 이러한 예로서, 소비자 선호도가 증가된 절연 와이어가 추구될 것이다. 가볍거나(저 밀도), 부드럽거나, 쉽게 구부릴 수 있거나, 광택이 있거나 매끄러운 절연 와이어가 소비자 선호도를 유발하는 속성으로 고려된다. 전술한 기계적 속성은, 뒤얽히거나, 이물질을 끌어당기거나, 표면 위를 통과할 때 과도한 마찰력을 유발하거나, 피부 자극을 유발하거나, 계속해서 접촉하는 경우 소비자에게 불편함을 주는 것 등의 문제점을 해소한다. 이러한 문제점의 해소는 소비자 선호도를 유발한다. 난연성, 기계적 및 전기적 특성에 적합한 절연 와이어에 대한 기능적 요구로 인해, "소비자 선호도"라는 추가적 요소가 도전할 과제가 되었다.
전기 소자 및 전자 소자를 포함하는 성형 제품을 위한 할로겐-무함유 난연성 조성물에 대한 개선은 국제특허 공개공보 제 2005/118698 호에 개시되어 있으며, 이는 폴리아마이드, 금속 포스피네이트 또는 다이포스피네이트 염을 포함하는, 방향족 중합체와 난연제 시스템; 및 인산의 축합 생성물의 반응 생성물 및/또는 멜라민의 축합 생성물로부터 유도된 질소 화합물 하나 이상을 포함하는 용액을 제공한다. 상기 문헌은 코팅의 부가적인 층이 기판에 적용되어 내긁힘성 및 미적 선호도와 같은 부가적인 특성을 부여할 수 있다고 기재하고 있다. 결과물인 조성물은 개선된 전기적 특성 및 난연 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
충분한 기계적 특성, 전기적 특성 및 난연 특성을 유지하면서, 절연 와이어의 소비자 선호도를 증가시키는 것과 관련된 과제는, 부분적으로는, 연성, 유연성 및 탄성을 나타내는 열가소성 엘라스토머와 함께 난연제를 사용함으로써 해소되었다. 그러나, 특히 소비자 시장을 향한 것과 같은 난연성 절연 와이어에 대한 추가적인 개선이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 전기 전도성 코어, 및 이 전기 전도성 코어를 둘러싸며 할로겐 부재형 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된 절연 층을 포함하는, 전자 장치용 절연 와이어로서, 난연성, 기계적 및 전기적 특성 간에 양호한 균형을 제공하는, 절연 와이어를 제공하는 것이다. 게다가, 절연 와이어는 우수한 연성, 표면 매끄러움, 낮은 밀도 및/또는 유연성의 조합에 의해 제공되는 우수한 소비자 선호도를 가져야만 한다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 전기 전도성 코어, 및 이 전기 전도성 코어를 둘러싸며 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된 절연 층 및/또는 절연 자켓을 포함하는, 전자 장치용 절연 와이어로서, 상기 난연성 엘라스토머 조성물은
(A) 스티렌계 블록 공중합체, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 및 이들의 조합으로 구성된 군 중에서 선택된 엘라스토머; 및
(B) 하기 화학식 I의 포스핀산의 금속 염 및/또는 하기 화학식 II의 다이포스핀산의 금속 염 및/또는 이들의 중합체를 포함하는, 절연 와이어가 제공된다:
[화학식 I]
[R1R2P(O)O]- mMm+
[화학식 II]
[O(O)PR1-R3-PR2(O)O]2- nMx m+
상기 식에서,
R1 및 R2는 수소, 선형, 분지형 및 환형 C1-C6 지방족 기, 및 방향족 기로 구성된 군으로부터 선택된 동일하거나 상이한 치환기이고;
R3은 선형, 분지형 및 환형 C1-C10 지방족 기, C6-C10 방향족 기 및 C6-C10 지방족-방향족 기로 구성된 군으로부터 선택되며;
M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및 K로 구성된 군으로부터 선택된 금속이고;
m, n 및 x는 1 내지 4 범위의 동일하거나 상이한 정수이다.
바람직하게는, 성분 (A)의 수준은 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로, 10중량% 초과, 12중량% 초과, 15중량% 초과, 18중량% 초과, 20중량% 초과, 25중량% 초과, 30중량% 초과 또는 50중량% 초과이다. 성분 (A)의 비율이 높을수록, 연성 및 유연성에 의해 측정되는 소비자 선호 특성이 높아진다. 열가소성 중합체는 본질적으로 성분 (A)로 구성되지만, 절연 와이어의 구체적인 최종 용도에 따라 기계적, 전기적 및/또는 소비자 선호 특성을 개선시키기 위해서 성분 (C) 및 (D)(하기에서 정의함)가 첨가된다. 성분 (A)는 난연성 엘라스토머 조성물내 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 90중량% 이하, 바람직하게는 80중량% 이하, 또는 70중량% 이하이다.
일반적으로, 성분 (A)의 수준이 너무 높으면 난연성이 감소하고 일부 기계적 특성에서 열화가 유발된다. 그러나, 본 발명의 구체적인 실시양태에서, 성분 (A)가 하나 이상의 올레핀계 열경화성 엘라스토머로 구성되는 경우, 성분 (A)는 난연성 엘라스토머 조성물내 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 90중량% 초과 및 심지어 100중량%일 수 있다.
본 발명의 조성물에 의해, 요구되는 난연성, 전기적 및/또는 기계적 특성이 유지되면서 난연성 절연 와이어의 소비자 선호도가 개선될 수 있음이 예상치못하게 발견되었다. 상기 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된 것으로 본 발명에 따른 절연 와이어의 절연 층 및/또는 자켓의 효과는, 절연 와이어가 (1.5 내지 3mm의 거리에서) UL94-V2, UL94-V1, UL94-V0 또는 UL 1581 VW-1에 준하는 난연 특성을 가지고, 연성, 높은 유연성, 낮은 열 변성 및/또는 매끄러운 표면 특성과 같은 소비자에게 매력적이면서 기능적인 기계적 특성을 나타낸다는 점이다. 난연성 엘라스토머 조성물은 바람직하게는 추가로 (C) 코폴리에스터 엘라스토머(TPE-E) 및/또는 코폴리아마이드 엘라스토머(TPE-A), 코폴리우레탄 엘라스토머(TPE-U), 및 이들의 조합을 추가로 포함한다.
열가소성 중합체는 개선된 기계적 및 열적 안정성을 부여하기 위해서 조성물에 포함되는 것이 유리하다. 이러한 본 발명의 양태에서, 상기 조성물은, 과도한 영구적 변형 없이 조성물이 승온된 온도에도 노출가능한 우수한 열 변형 특성을 갖는다. 이러한 특성은, 고온의 음료 또는 전기기구와의 접촉과 같은 매일의 상황에서 직면하는 승온된 온도에 노출시 케이블이 그의 형태 및 유연성을 유지하도록 할 수 있기 때문에 특히 중요하다. 불량한 열 변형 특성으로 인한 감소된 절연 층과 관련된 전기적 리스크도 감소한다.
고온 안정성이 덜 중요한 용도에서, 코폴리우레탄 엘라스토머 및/또는 폴리프로필렌(성분 (D))을 부가하면 가격과 기능 간에 가격-효율적인 균형이 제공될 수 있다. 고온 성능 및 난연성이 보다 중요한 경우, 코폴리에스터 엘라스토머 및/또는 코폴리아마이드 엘라스토머가 유리하게 첨가될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 열가소성 중합체는 코폴리에스터 엘라스토머, 예를 들어 코폴리에터에스터를 포함한다.
난연성 엘라스토머 조성물은 바람직하게 (D) 올레핀 중합체를 추가로 포함한다.
스티렌계 공중합체에 올레핀 중합체를 첨가하면, 특히 높은 스티렌계 공중합체 수준(예를 들어, 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 50중량% 초과)에서는 가공성이 개선되면서 절연 와이어의 소비자 선호가 개선되고 중합체 비용이 감소되는 상승 효과가 제공된다. 예를 들어, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및/또는 에틸렌 또는 폴리프로필렌계 공중합체를 첨가하면, 평활하고 광택있는 표면이 수득된다. 이러한 이유에서, 올레핀 중합체를 포함하는 조성물은, 상기 조성물이 절연 와이어의 외부 층을 형성하는 실시양태에서 특히 바람직하다.
특정 실시양태에서, 난연성 엘라스토머 조성물은 추가로 (E) 질소 함유 난연 상승제, 및/또는 인/질소 함유 난연제로 구성된 난연제 성분, 및 (F) 염기성 옥사이드, 양쪽성(amphoteric) 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물을 추가로 포함한다.
성분 (E) 및 (F)는 부가적인 난연 특성을 제공하고, 비용-효율적인 난연제 시스템을 제공하기 위해서 성분 (B)와 유리하게 조합될 수 있다.
중합체 성분 (A)와 난연제 성분 (B) 및 (E)의 조합으로 본질적으로 구성된 난연성 엘라스토머 조성물은 UL 1581 VW-1 표준의 난연성 요구사항을 충족시킬 수 있다. 그러나, 다른 열가소성 중합체 성분 (C) 및 (D)를 첨가하면 유리하게는 추가로 전기적, 기계적 및/또는 소비자 선호 특성을 개선시킬 수 있다. 놀랍게도, 다른 중합체 성분을 첨가하면 UL 1581 VW-1 표준의 난연성 요구사항을 충족시키는데 요구되는 성분 (B) 및 (E)의 전체 수준을 상승효과적으로 감소시킬 수 있다.
UL1581 VW-1 표준을 충족시키는 난연 특성은, 상기 성분 (B) 및 (E)가 비교적 소량, 즉 예를 들어, UL-V-0 등급을 얻는 데 필요한 최소량보다 훨씬 더 낮은 수준으로 존재하는 경우에도 수득가능하다. 이러한 결과는, 특히 TPE-E(이는 적어도 SEBS와 같은 스티렌계 블록 공중합체 만큼 양호한 난연 특성을 갖는다)를 포함하고 다른 할로겐 무함유 난연제, 예컨대, 멜라민 시아누레이트를 추가로 포함하는 난연제 조성물에서 난연제의 수준은 UL-V-0 등급을 충족시키도록 조절될 수 있지만 UL1581 VW-1 표준을 충족시키기에는 여전히 충분하지 않다는 사실에 비추어 볼 때, 매우 놀라운 결과이다. UL1581 VW-1를 여전히 충족시키지 못하지만 UL-V-0를 충족시키는 멜라민 시아누레이트의 최소 수준은, 본 발명에 따른 절연 와이어에서 난연제 엘라스토머 조성물에 사용되는 난연제 시스템이 UL1581 VW-1 표준을 충족시키는 데 필요한 수준보다 훨씬 더 높다.
구체적인 난연성 엘라스토머 조성물은, UL-V-2, UL-V-1, UL-V-0, 또는 UL 1581 VW-1 등급을 충족시키는 난연 특성을 갖기 위해서 요구되는 전기 케이블의 절연 층 또는 자켓으로서 사용하기에 적당하도록 조정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 절연 와이어는 또한 CTI하에서 클래스 0 또는 클래스 1 등급을 갖는다.
스티렌계 블록 공중합체 또는 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 유리한 특성과 함께 구체적인 절연 와이어의 최종 사용 용도의 난연성 목적을 달성하기 위해 요구되는, 본 발명에서 정의한 바와 같은, 비교적 낮은 수준의 난연제는, 전기적, 기계적 및 소비자 선호의 우수한 균형인 목표를 보다 용이하게 달성되도록 한다.
예를 들어, 비교적 적은 난연제의 수준으로, 매우 높은 수준의 유연성을 갖거나 낮은 E-탄성계수 또는 항복 응력을 나타내는 난연성 엘라스토머 조성물이 제조될 수 있다. 이러한 낮은 E-탄성계수 또는 항복 응력은 스티렌계 블록 공중합체 또는 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 및 존재하는 경우, 난연성 엘라스토머 조성물내 TPE-E, TPE-U, PTE-A 및/또는 올레핀 중합체, 예를 들어 PP 또는 LLDPE에 기인할 수 있다. 난연제 시스템의 존재 및 성능이 놀랍게도 유연도를 제공한다.
이는, 본 발명에 따른 절연 와이어의 난연 시스템과 동일한 양으로 사용되는 경우, 스티렌계 블록 공중합체 또는 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 원래의 굴곡 탄성계수로부터 매우 많이 벗어나게 하는 다른 난연 시스템, 예컨대 멜라민 시아누레이트와는 대조적이다. 이 부정적인 영향은, 조성물이 UL1581 VW-1 표준은 말할 것도 없이 UL94-V2를 충족시키는 수준까지 멜라민 시아누레이트의 양이 상승되어야 하는 경우, 유해한 수준까지 더 상승될 것이다.
중합체 성분 (A), (C) 및 (D)
스티렌계 블록 공중합체 및/또는 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO)(A)
스티렌계 블록 공중합체
본 발명에 따른 절연 와이어내 난연성 엘라스토머 조성물을 구성하는 스티렌계 블록 공중합체(A)는 다이블록 또는 트라이블록 중합체 또는 이들의 조합을 포함한다. 스티렌계 블록 공중합체는 거의 연화점에서까지 양호한 표면 품질, 고도의 치수 안정성 및 일정한 기계적 특성을 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 스티렌계 블록 공중합체는, 난연성 엘라스토머 조성물내 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 15 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 30중량%의 범위이다.
바람직한 스티렌계 블록 공중합체로는 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체(AS), 아크릴로니트릴-부타다이엔-스티렌 공중합체(ABS), 스티렌-부타다이엔-스티렌 (SBS) 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체, 스티렌-에틸렌-부티렌-스티렌(SEBS) 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 공중합체(AES), 및 이들의 수소화된 생성물을 들 수 있다. 수소화된 블록 공중합체는 중간블록(midblock) 중 에틸렌/부티렌(S-(EB/S)-S)을 포함하고, 그 예로는 폴리스티렌-b-폴리(에틸렌/프로필렌), 폴리스티렌-b-폴리(에틸렌/프로필렌)-b-폴리스티렌, 폴리스티렌-b-폴리(에틸렌/부티렌)-b-폴리스티렌 및 폴리스티렌-b-폴리(에틸렌-에틸렌/프로필렌)-b-폴리스티렌을 들 수 있다.
바람직하게는, 스티렌계 블록 공중합체는 수소화된 스티렌계 블록 공중합체이며, 이들 부류의 화합물은 우수한 UV 내성을 나타낸다.
특히 바람직한 스티렌계 블록 공중합체로는 스티렌-에틸렌-부티렌-스티렌(SEBS) 공중합체 또는 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌(SEPS)을 들 수 있다. 스티렌계 블록 공중합체는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
스티렌계 블록 공중합체는, 바람직하게는 공중합체 중간블록에 말레산 무수물(MA) 등에 의해 그래프트된다. 전형적으로, 스티렌계 블록 공중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 5.0중량%, 보다 바람직하게는 1.0 내지 2.5중량%의 MA가 블록 공중합체에 그래프트되어 있다. MA 그래프트는 폴리아마이드 및 폴리에스터를 비롯한 다양한 기판에 대한 공중합체의 접착력을 개선시킨다.
스티렌계 블록 공중합체는 바람직하게는 스티렌계 블록 공중합체의 총 중량을 기준으로, 10중량% 이상, 보다 바람직하게 20중량% 이상, 보다 바람직하게 30중량% 이상, 더욱 보다 바람직하게 35중량% 이상, 가장 바람직하게 40중량% 이상의 스티렌 함량을 갖는다. 난연성 측면에서 동일한 수준을 달성하기 위해서, 스티렌계 함량이 많을수록, 보다 소량의 난연제 성분 (B), (E) 및 (F)가 요구된다. 스티렌 함량은, 스티렌계 블록 공중합체의 총 중량을 기준으로, 70중량% 이하, 보다 바람직하게 60중량% 이하이다. 스티렌 함량이 너무 높으면, 케이블 및 와이어 용도에 적당하지 않은 뻣뻣한 조성물이 유발되는 경향이 있다.
스티렌 함량은 ISO 5478:2006에서 요약한 방법에 따라 측정된다.
바람직하게, 스티렌계 블록 공중합체의 MFI는 10g/10분(230℃/2.16kg) 이상, 보다 바람직하게 10g/10분(230℃/2.16kg)이다. MFI가 높을수록, 결과물인 케이블의 표면은 매끄러워진다.
올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO)
본 발명의 범주의 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는 열가소성 올레핀(비가교된 열가소성 엘라스토머) 및 열가소성 가황물(가교결합된 열가소성 엘라스토머)을 들 수 있다. TPO는, 결과물인 절연 와이어에서 소비자 선호도를 증가시키는 고무-유사 특성, 예를 들어 연성 및 유연성을 부여한다. TPO는 또한 내열성, 난연 요구사항이 낮은 용도에서 비용-이점을 제공할 수도 있다.
TPO는 열가소성 또는 열경화성 엘라스토머가 일반적으로 균일하게 분포되어 있는 폴리올레핀계 매트릭스, 바람직하게는 결정질이다. TPO의 예로는 결정질 폴리프로필렌 매트릭스내에 분포된 EPM 및 EPDM 열경화 물질을 들 수 있다. 목적하는 연성, 유연성 및 강도를 갖는 임의의 통상적인 TPO가 본 발명에서 사용될 수 있다. 이로서 한정하고자 하는 것은 아니지만, 본 발명에서 사용하기 위한 적합한 TPO의 예로는, 헤르트(Hert)의 미국특허 제 4,990,566 호에 개시된 에틸렌 공중합체 또는 삼원중합체나 알드레드(Aldred) 등의 미국특허 제 4,591,615 호에 개시된 니트릴 고무와 올레핀계 열가소성 물질을 블렌딩함으로써 제조된 것을 들 수 있다(여기서, 상기 문헌은 둘다 본원에서 참고로 인용한다).
TPV로도 지칭되는 시판중인 TPO는, 전형적으로 페놀계 수지, 황 또는 퍼옥사이드 경화 시스템이 열가소성 매트릭스에서 동적 가황화(이는 열가소성 매트릭스중에서 (전형적으로 격렬하게) 혼합하면서 고무가 가교결합되는 공정임)에 의해 다이엔(또는 보다 일반적으로는 폴리엔 고무) 공중합체를 가황화하는데, 즉 가교결합하는데 사용되어, 추가의 물질의 열 가공성 및/또는 재활용성을 가능하게 하는 가황화된 고무에 기초한다. 본 발명의 실시양태에서 어떠한 경화 시스템도 고려될 수 있지만, 퍼옥사이드는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 열경화성 물질 뿐만 아니라 고무를 열화 및/또는 가교결합시키기 때문에, 황이 전형적으로 퍼옥사이드 유리 라디칼 또는 페놀계 수지 경화 시스템에 비해 바람직하다. 이는 전체 혼합물이 열화되거나 가교결합되어 더 이상 열가소성이 아니게 되기 전에 발생할 수 있는 고무 가교결합의 정도를 다시 제한하지만, 페놀계 경화 시스템은 최종 생성물에 황색 색조를 야기할 수 있다.
바람직한 시판중인 TPO의 2가지 예로는, 둘다 결정질 폴리프로필렌 매트릭스내 가교결합된 EPDM 입자의 혼합물인, 산토프렌(SANTOPRENE; 등록상표) 열가소성 고무(이는 어드밴스드 엘라스토머 시스템(Advanced Elastomer Systems)에서 제조됨) 및 사르링크(SARLINK; 등록상표, 이는 DSM 엘라스토머로서 시판중임)이다.
전형적인 TPO는, 폴리올레핀 플라스틱, 전형적으로는 프로필렌 중합체와, 가교결합된 올레핀 공중합체 엘라스토머(OCE), 전형적으로는 에틸렌-프로필렌 고무(EPM) 또는 에틸렌-프로필렌-다이엔 고무(EPDM)의 용융 블렌드 또는 반응기 블렌드이다. EPDM으로부터 제조된 이러한 TPO에서, EPDM 삼원중합체를 형성하는데 사용된 다이엔 단량체는 바람직하게는 비-공액된 다이엔이다. 사용될 수 있는 비-공액된 다이엔의 예시적인 예로는 다이사이클로펜타다이엔, 알킬다이사이클로펜타다이엔, 1,4-펜타다이엔, 1,4-헥사다이엔, 1,5-헥사다이엔, 1,4-헵타다이엔, 2-메틸-1,5-헥사다이엔, 사이클로옥타다이엔, 1,4-옥타다이엔, 1,7-옥타다이엔, 5-에틸리덴-2-노보넨, 5-n-프로필리덴-2-노보넨, 5-(2-메틸-2-부테닐)-2-노보넨 등이다.
열가소성 중합체(C)
본 발명에 따른 절연 와이어에서 난연성 엘라스토머 조성물을 구성하는 열가소성 중합체(C)는 코폴리에스터 엘라스토머 TPE-E, 코폴리아마이드 엘라스토머 TPE-A 및/또는 코폴리우레탄 엘라스토머로 구성된 군 중에서 선택된다. 이러한 그룹의 열가소성 물질은 난연성 엘라스토머 조성물의 성능을 개선시키는 양호한 기계적 및 열적 특성을 갖는다.
TPE-E / TPE-A
코폴리에스터 엘라스토머 및 코폴리아마이드 엘라스토머는, 각각 폴리에스터 분절 또는 폴리아마이드 분절로 구성된 경질 블록, 및 다른 중합체의 분절로 구성된 연질 블록을 포함하는 엘라스토머 특성을 갖는 열가소성 중합체이다. 이러한 중합체는 블록-공중합체로서 공지되어 있다. 코폴리에스터 엘라스토머의 경질 블록 중의 폴리에스터 분절은 일반적으로 하나 이상의 알킬렌 다이올 및 하나 이상의 방향족 또는 지환족 다이카복실산으로부터 유도된 반복 단위체들로 구성되어 있다. 코폴리아마이드 엘라스토머의 경질 블록 중 폴리아마이드 분절은 일반적으로 하나 이상의 방향족 및/또는 지방족 다이아민 및 하나 이상의 방향족 또는 지방족 다이카복실산, 및/또는 지방족 아미노-카복실산으로부터의 반복 단위체들로 구성된다.
상기 경질 블록은 전형적으로 적용가능한 경우 실온보다 높은 융점 또는 유리 온도를 가진 폴리에스터 또는 폴리아마이드로 구성되고, 상기 온도는 300℃ 만큼 높거나 심지어 이보다 더 높을 수 있다. 바람직하게는, 상기 융점 또는 유리 온도는 150℃ 이상, 보다 바람직하게는 170℃ 이상 또는 심지어 190℃ 이상이다. 훨씬 더 바람직하게는, 경질 블록의 융점 또는 유리 온도는 200 내지 280℃ 또는 심지어 220 내지 250℃이다. 연질 블록은 전형적으로 실온보다 더 낮은 유리 온도를 갖는 비정질 중합체 분절로 구성되고, 상기 온도는 -70℃ 만큼 낮거나 심지어 이보다 더 낮을 수 있다. 바람직하게는, 비정질 중합체의 유리 온도는 0℃ 이하, 보다 바람직하게는 -10℃ 이하 또는 심지어 -20℃ 이하이다. 훨씬 더 바람직하게는, 연질 블록의 유리 온도는 -20 내지 -60℃ 또는 심지어 -30 내지 -50℃이다.
적절하게는, 코폴리에스터 엘라스토머는 코폴리에스터에스터 엘라스토머, 코폴리카보네이트에스터 엘라스토머 및/또는 코폴리에터에스터 엘라스토머, 즉 폴리에스터, 폴리카보네이트 또는 폴리에터로 이루어진 분절로 구성된 연질 블록을 갖는 코폴리에스터 블록 공중합체이다. 적합한 코폴리에스터에스터 엘라스토머는 예를 들어, 유럽특허 제 0102115-B1 호에 기재되어 있다. 적합한 코폴리카보네이트에스터 엘라스토머는 예를 들어, 유럽특허 제 0846712-B1 호에 기재되어 있다. 코폴리에스터 엘라스토머는 예를 들어, 네널란드에 소재하는 디에스엠 엔지니어링 플라스틱스 비.브이.(DSM Engineering Plastics B.V.)로부터 상표명 아니텔(Arnitel) 로 시판중이다. 적절하게는, 코폴리아마이드 엘라스토머는 코폴리에터아마이드 엘라스토머이다. 코폴리에터아마이드 엘라스토머는 프랑스에 소재하는 엘프 아토켐(EIf Atochem)으로부터 상표명 페박스(PEBAX)로 시판중이다.
바람직하게는, 난연성 엘라스토머 조성물 중 블록 공중합체 엘라스토머는 코폴리에스터 엘라스토머, 보다 바람직하게는 코폴리에터에스터 엘라스토머이다.
코폴리에터에스터 엘라스토머는 하나 이상의 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜로부터 유도된 연질 분절을 갖는다. 코폴리에터에스터 엘라스토머 및 이의 제조 방법 및 특성은 당업계에 공지되어 있고, 예를 들어, 문헌(Thermoplastic Elastomers, 2nd Ed., Chapter 8, Carl Hanser Verlag (1996) ISBN 1-56990-205-4, Handbook of Thermoplastics, Ed. O. Otabisi, Chapter 17, Marcel Dekker Inc., New York 1997, ISBN 0-8247-9797-3, and the Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 12, pp. 75-117 (1988), John Wiley and Sons) 및 이 문헌에서 언급된 참고문헌에 기재되어 있다.
폴리에터에스터 엘라스토머의 경질 블록 중 방향족 다이카복실산은 테레프탈산, 아이소프탈산, 프탈산, 2,6-나프탈렌다이카복실산 및 4,4-다이페닐다이카복실산 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적절하게 선택된다. 바람직하게는, 방향족 다이카복실산은 테레프탈산을 포함하고, 보다 바람직하게는 다이카복실산의 총 몰량을 기준으로 50몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상의 테레프탈산을 포함하고, 심지어 완전히 테레프탈산으로 구성된다.
폴리에터에스터 엘라스토머의 경질 블록 중 알킬렌 다이올은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,2-헥산 다이올, 1,6-헥사메틸렌 다이올, 1,4-부테인 다이올, 벤젠 다이메탄올, 사이클로헥산 다이올, 사이클로헥산 다이메탄올 및 이들의 혼합물로 구성된 군으부터 적절하게 선택된다. 바람직하게는, 알킬렌 다이올은 에틸렌 글리콜 및/또는 1,4-부테인 다이올을 포함하고, 보다 바람직하게는 알킬렌 다이올의 총 몰량을 기준으로 50몰% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 90몰% 이상의 에틸렌 글리콜 및/또는 1,4-부테인 다이올을 포함하고, 심지어 완전히 에틸렌 글리콜 및/또는 1,4-부테인 다이올로 구성된다.
폴리에터에스터 엘라스토머의 경질 블록은 가장 바람직하게는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 분절을 포함하거나 심지어 폴리부틸렌 테레프탈레이트 분절로 구성된다.
적절하게는, 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜은 옥시란, 옥세탄 및/또는 옥솔란을 기재로 한 단독중합체 또는 공중합체이다. 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜의 기재가 될 수 있는 적합한 옥시란의 예는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드이다. 상응하는 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜 단독중합체는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드 또는 폴리에틸렌 옥사이드 글리콜(PEG 또는 PEO로도 약칭됨) 및 폴리프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 옥사이드 또는 폴리프로필렌 옥사이드 글리콜(PPG 또는 PPO로도 약칭됨)이라는 명칭으로 공지되어 있다. 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜의 기재가 될 수 있는 적합한 옥세탄의 예는 1,3-프로판다이올이다. 상응하는 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜 단독중합체는 폴리(트리메틸렌)글리콜이라는 명칭으로 공지되어 있다. 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜의 기재가 될 수 있는 적합한 옥솔란의 예는 테트라하이드로푸란이다. 상응하는 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜 단독중합체는 폴리(테트라메틸렌)글리콜(PTMG) 또는 폴리테트라하이드로푸란(PTHF)이라는 명칭으로 공지되어 있다. 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜 공중합체는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 또는 이들의 혼합된 구조체일 수 있다. 적합한 공중합체는, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 블록 공중합체(또는 EO/PO 블록 공중합체), 구체적으로 에틸렌-옥사이드-종결 폴리프로필렌 옥사이드 글리콜이다.
폴리알킬렌 옥사이드는 알킬렌 다이올 또는 알킬렌 다이올의 혼합물, 또는 저분자량 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜, 또는 상기 글리콜들의 혼합물의 에터화 생성물을 기재로 할 수도 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 절연 와이어 중 난연성 엘라스토머 조성물에서 사용되는 폴리알킬렌 옥사이드 글리콜은 폴리프로필렌 옥사이드 글리콜 단독중합체(PPG), 에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 블록 공중합체(EO/PO 블록 공중합체) 및 폴리(테트라메틸렌)글리콜(PTMG) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.
TPE-U
우레탄계 열가소성 엘라스토머는, 선택적으로, 쇄-연장제 또는 다른 첨가제의 존재하에서, 예를 들어 폴리올과 같은 활성 수소를 갖는 화합물과 아이소시아네이트 화합물을 반응시키는 우레탄 반응에 의해 합성된 수지이다. 이는, 발포체가 형성될 때 또는 사전에 제조될 수 있거나, 시판중인 것이다.
아이소시아네이트 화합물로는, 탄소수 6 내지 20(NCO 기의 탄소는 배제함)의 다이아이소시아네이트, 탄소수 2 내지 18의 지방족 다이아이소시아네이트, 탄소수 4 내지 15의 지환족 다이아이소시아네이트, 탄소수 4 내지 15의 방향족 지방족 다이아이소시아네이트, 및 이들의 변종(예를 들어, 우레탄기, 카보다이이미드기, 알로파네이트기, 우레아기, 바이우레트기, 우레토다이온기, 우레토이민기, 아이소시아누레이트기 및 옥사졸리돈기를 함유하는 변종)을 들 수 있다.
보다 구체적으로, 아이소시아네이트 화합물은 톨릴렌 다이아이소시아네이트, 다이페닐 메테인 다이아이소시아네이트, 나프탈렌 다이아이소시아네이트, 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 다이사이클로메테인 다이아이소시아네이트, 아이소포론 다이아이소시아네이트, 자일렌 다이아이소시아네이트, 노보난 다이메틸 아이소시아네이트 등을 들 수 있다.
활성 수소를 갖는 화합물은, 폴리올, 폴리아민 화합물 등을 들 수 있다. 폴리올 화합물의 구체적인 예로는, 에스터계, 아디페이트계, 에터계, 락톤계 및 카보네이트계 화합물을 들 수 있다. 쇄-연장제로는 저-분자량의 다이올, 알킬렌 다이아민 등을 들 수 있다.
에스터계 및 다이페이트계 폴리올 화합물로는, 다가 알콜(예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄다이올, 부텐다이올, 헥산다이올, 펜탄다이올, 네오펜틸다이올 또는 펜탄다이올)과 이염기성 산(아디프산, 세박산, 아젤라산, 테레프탈산, 아이소프탈산, 말레산, 방향족 카복실산 등) 간의 축합 반응에 의해 제조된 화합물을 들 수 있다.
에터계 폴리올 화합물로는, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 에터 글리콜, 폴리테트라메틸렌 에터 글리콜, 폴리헥사메틸렌 에터 글리콜 등을 들 수 있다. 락톤계 폴리올로는 폴리카프로락톤 글리콜, 폴리프로피오락톤 글리콜, 폴리발레오락톤 글리콜 등을 들 수 있다.
카보네이트계 폴리올로는, 예를 들어 다이에틸렌 카보네이트 또는 다이프로필렌 카보네이트에 의한 다가 알콜(예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄다이올, 펜탄다이올, 옥타다이올, 노난다이올 등)의 탈알콜화에 의해 수득된 화합물을 들 수 있다.
시판중인 우레탄계 열가소성 엘라스토머는, 예를 들어 펠에테인(Pellethane) 2103 시리즈(PTMG 에터 타입), 2102 시리즈(카프로에스터 타입), 2355 시리즈(폴리에스터 아디페이트 타입) 및 2363 시리즈(PTMG 에터 타입)(다우 케미칼(Dow Chemical)의 상표명); 레사민(Resamine) P-1000 및 P-7000 시리즈(아디페이트 에스터 타입), P-2000 시리즈(에터 타입), P-4000 시리즈(카프로락톤 타입) 및 P-800 시리즈(카보네이트 타입)(다이니치세이카 칼라 앤드 케미칼스(Dainichiseika Color and Chemicals)의 상표명); 판덱스(Pandex) T 시리즈(디아이씨 바이엘 폴리머(DIC Bayer Polymer)의 상표명); 미라톤(Miractone) E 및 P 타입(니폰 미라톤(Nippon Miractone)의 상표명); 에스톨란(Estolan)(다케다 뷰다이쉬 우레탄(Takeda Burdaysh Urethane)의 상표명); 및 모르센(Morcene)(모르톤(Morton)의 상표명)을 들 수 있다. 이들은 하기에서 종종 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU)로서 종종 지칭된다.
열가소성 중합체(C)는, 코폴리에스터 엘라스토머 이외에, 코폴리우레탄 엘라스토머 및/또는 코폴리아마이드 엘라스토머, 하나 이상의 다른 열가소성 중합체를 포함할 수 있다. 적합한 다른 열가소성 중합체는 예를 들어 폴리에스터, 폴리아마이드 및 폴리카보네이트를 들 수 있다. 다른 열가소성 중합체는, 난연성, 예를 들어 UL-V-2, UL-V-1 또는 UL-V-0 또는 UL 1581 VW-1가 유지되면서 절연된 와이어의 의도된 용도의 요구사항에 상응하는 수준으로 기계적 특성이 보유되는 양으로, 적당하게 존재한다.
올레핀계 중합체(D)
올레핀계 중합체는, 예를 들어 C2-10 올레핀, 예를 들어 에틸렌 및 프로필렌의 단독중합체 또는 공중합체, 및 이들의 조합을 들 수 있다. 특히, 폴리프로필렌, LLDPE 및/또는 에틸렌-시리즈 수지(예를 들어, 공중합체로서 에틸렌-프로필렌 공중합체 또는 프로필렌, 부테인, 헥세인, 또는 옥텐과 에틸렌의 공중합체)가 바람직하다. 폴리프로필렌이란 용어는 단독중합체 및 공중합체이다. 공중합체는 바람직하게는 10중량% 이하, 5중량% 이하, 또는 2중량% 이하의 비-프로필렌 올레핀계 단량체, 예를 들어 α-올레핀계 단량체를 함유한다. 올레핀계 중합체의 첨가는 표면의 매끄러움 및 광택 외관에 기여하여, 소비자 선호도를 증가시킨다. 추가로, 올레핀계 중합체를 첨가하면, 특히 높은 스티렌계 블록 공중합체의 수준(예를 들어, 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 50중량% 초과)에서 스티렌계 블록 공중합체의 가공성의 개선을 보조한다.
전체 중합체 브렌드
난연성 엘라스토머 조성물은, 성분 (A), (C), (D) 및 난연성 엘라스토머 조성물내 다른 모든 중합체 성분으로 구성된 전체 중합체 성분을 포함한다.
바람직하게, 올레핀 중합체 (D)는 난연성 엘라스토머 조성물내 전체 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 0중량% 내지 15중량%의 범위, 보다 바람직하게 5중량% 내지 10중량%의 범위이다. 그러나, 낮은 난연성을 요구하는 일부 용도에서는, 20중량% 이하 또는 25중량% 이하의 수준도 사용될 수도 있다.
바람직하게는, 성분 (A) + 성분 (D)의 수준의 합은 난연성 엘라스토머 조성물내 전체 중합체 성분의 충 중량에 기초하여 15중량% 초과, 20중량% 초과, 25중량% 초과, 또는 30중량% 초과이다. 성분 (A) + 성분 (D)의 비율이 높을수록, 연성, 유연성, 표면 매끄러움 및/또는 광택에 의해 측정되는 소비자 선호도가 높아진다.
바람직하게, 성분 (C)는, 전체 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 85중량% 이하, 75중량% 이하, 또는 더욱 65중량% 이하이다. 성분 (C)의 최소 수준은, 절연 와이어에 의해 요구되는 기계적 및/또는 열적 내성에 따라, 10중량%, 20중량%, 30중량% 또는 40중량%이다.
바람직하게는, 열가소성 중합체 성분 (A) + (C) + (D)는, 난연성 엘라스토머 조성물의 전체 중합체 성분의 총 중량을 기준으로, 50중량% 이상, 보다 바람직하게 70중량% 이상, 더욱 보다 바람직하게 90중량% 이상 또는 95중량% 이상이다. 이러한 수준에서의 성분 (A) + (C) + (D)의 조합물은 난연성, 기계적, 전기적 및 소비자 선호 특성 간의 양호한 균형을 갖춘 엘라스토머 조성물을 제공한다.
난연제 성분 (B, E & F)
난연성 엘라스토머 조성물 중 성분 (B)는 금속 포스피네이트로도 지칭되는, 포스핀산의 금속 염 및/또는 다이포스핀산의 금속 염 또는 이들의 중합체성 유도체로 구성된다. 또한, 이 용어는 상기 화합물들을 지칭하기 위해 본원에서 더 사용될 것이다.
적절하게는, 금속 포스피네이트는 하기 화학식 I의 포스핀산의 금속 염 및/또는 하기 화학식 II의 다이포스핀산의 금속 염 및/또는 이들의 중합체이다:
[화학식 I]
[R1R2P(O)O]- mMm+
[화학식 II]
[O(O)PR1-R3-PR2(O)O]2- nMx m+
상기 식에서,
R1 및 R2는 수소, 선형, 분지형 및 환형 C1-C6 지방족 기, 및 방향족 기로 구성된 군으로부터 선택된 동일하거나 상이한 치환기이고;
R3은 선형, 분지형 및 환형 C1-C10 지방족 기, C6-C10 방향족 기 및 C6-C10 지방족-방향족 기로 구성된 군으로부터 선택되며;
M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및 K로 구성된 군으로부터 선택된 금속이고;
m, n 및 x는 1 내지 4 범위의 동일하거나 상이한 정수이다.
본 발명에서 성분 (B)로서 사용될 수 있는 적합한 금속 포스피네이트는 예를 들어, 독일특허출원 제 2 252 258 호 및 제 2 447 727 호, 국제특허 공개공보 제 97/39053 호 및 유럽특허 제 0932643-B1 호에 기재되어 있다. 바람직한 포스피네이트는 포스핀산알루미늄, 포스핀산칼슘 및 포스핀산아연, 즉 금속 M이 각각 Al, Ca 및 Zn인 금속 포스피네이트 및 이의 조합물이다. R1 및 R2가 동일하거나 상이하고 H, 선형 또는 분지형 C1-C6 알킬 기, 및/또는 페닐기인 금속 포스피네이트도 바람직하다. 특히, 바람직하게는, R1 및 R2가 동일하거나 상이하고 H, 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소-프로필, n-부틸, t-부틸, n-펜틸 및 페닐로 구성된 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, R1 및 R2는 동일하거나 상이하고, H, 메틸 및 에틸로 구성된 군으로부터 선택된다.
또한, 바람직하게는, R3은 메틸렌, 에틸렌, n-프로필렌, 아이소-프로필렌, n-부틸렌, t-부틸렌, n-펜틸렌, n-옥틸렌, n-도데실렌, 페닐렌 및 나프틸렌으로 구성된 군으로부터 선택된다.
특히 바람직하게는, 금속 포스피네이트는 하이포포스페이트 및/또는 C1-C2 다이알킬포스피네이트, 보다 바람직하게는 Ca-하이포포스페이트 및/또는 Al-C1-C2 다이알킬포스피네이트, 즉 Al-다이메틸포스피네이트, Al-메틸에틸포스피네이트 및/또는 Al-다이에틸포스피네이트를 포함한다.
난연성 엘라스토머 공중합체 조성물 중의 질소 함유 및 질소/인 함유 성분 (E)는 그 자체가 난연제이고/이거나 포스피네이트 난연제를 위한 난연 상승제인 임의의 질소 또는 질소 및 인 함유 화합물일 수 있다. 성분 (E)로서 사용될 수 있는 적절한 질소 함유 및 질소/인 함유 화합물은 예를 들어, 국제특허출원 제 PCT/EP97/01664 호, 독일특허출원 제 197 34 437 호, 제 197 37 72 호 및 제 196 14 424 호에 기재되어 있다.
바람직하게는, 질소 함유 상승제는 벤조구안아민, 트리스(하이드록시에틸)아이소시아누레이트, 알란토인, 글리코우릴, 멜라민, 멜라민 시아누레이트, 다이시안다이아마이드, 구아니딘, 카보다이이미드 및 이들의 유도체로 구성된 군으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, 질소 함유 상승제는 멜라민의 축합 생성물을 포함한다. 멜라민의 축합 생성물은 예를 들어, 멜렘, 멜람 및 멜론 뿐만 아니라 이들의 고급 유도체 및 혼합물이다. 멜라민의 축합 생성물은 예를 들어, 국제특허 공개공보 제96/16948 호에 기재된 방법에 의해 생성될 수 있다.
바람직하게는, 질소/인 함유 난연제는 멜라민과 인산의 반응 생성물 및/또는 이들의 축합 생성물이다. 멜라민과 인산의 반응 생성물 및/또는 이들의 축합 생성물은 본원에서 인산과 멜라민의 반응 또는 축합으로부터 생기는 화합물, 예를 들어, 멜렘, 멜람 및 멜론인 것으로 이해된다.
그 예로는 예를 들어, 국제특허 공개공보 제 98/39306 호에 기재된 바와 같은 다이멜라민 포스페이트, 다이멜라민 피로포스페이트, 멜라민 포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 피로포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트, 멜람 폴리포스페이트, 멜론 폴리포스페이트 및 멜렘 폴리포스페이트를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 질소/인 함유 난연제가 멜라민 폴리포스페이트이다.
바람직하게는, 질소/인 함유 난연제는 암모니아와 인산의 반응 생성물 또는 이의 폴리포스페이트 변종이다. 적절한 예로는 암모늄 하이드로젠포스페이트, 암모늄 다이하이드로젠포스페이트 및 암모늄 폴리포스페이트를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 질소/인 함유 난연제는 암모늄 폴리포스페이트를 포함한다.
바람직하게는, 난연제 성분 (E)은 포스페이트 화합물, 보다 바람직하게는 멜라민 포스페이트 화합물, 가장 바람직하게는 멜라민 폴리포스페이트이다.
본 발명에 따른 절연 와이어의 난연성 엘라스토머 조성물은 바람직하게는 염기성 옥사이드, 양쪽성 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물(F)를 포함한다.
바람직한 금속 옥사이드는 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화알루미늄, 산화아연, 산화망간 및 산화주석이다.
바람직한 하이드록사이드는 수산화알루미늄, 보에마이트, 수산화마그네슘, 하이드로탈사이트, 다이하이드로탈사이트, 하이드로칼루마이트, 수산화칼슘, 수산화아연, 산화주석 수화물 및 수산화망간이다.
바람직하게는, 무기 화합물(F)은 붕산아연, 염기성 규산아연, 염기성 주석산아연, 수산화마그네슘, 산화아연, 황화아연, 하이드로탈사이트, 다이하이드로탈사이트, 보에마이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군, 보다 바람직하게는 붕산아연, 황화아연, 산화아연, 수산화마그네슘, 하이드로탈사이트, 다이하이드로탈사이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 화합물을 포함하거나 심지어 상기 화합물 자체이다.
가장 바람직하게는, 무기 화합물(F)은 붕산아연을 포함하거나 심지어 붕산아연이다.
난연제 성분의 비율
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 난연성 엘라스토머 조성물은 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 50중량%, 보다 바람직하게는 15 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 18 내지 35중량%, 심지어 20 내지 30중량%의 총량으로 성분 (B), (E) 및 (F)을 포함한다.
보다 바람직하게는, 성분 (B), (E) 및 (F)는, 성분 (B), (E) 및 (F)의 총 중량을 기준으로, 화합물(B)가 20 내지 90중량% 또는 심지어 50 내지 80중량%의 양으로 존재하거나, 화합물(E)가 10 내지 80중량% 또는 심지어 20 내지 50중량%의 양으로 존재하거나, 무기 화합물(F)가 0 내지 20중량% 또는 심지어 2 내지 10중량%의 양으로 존재한다.
본 발명에 따른 절연 와이어의 보다 바람직한 실시양태에서, 금속 염(B) 및 난연제 성분 (E)은 9:1 내지 2:9, 바람직하게는 5:1 내지 1:1의 중량 비로 존재한다.
또 다른 보다 바람직한 실시양태에서, 무기 화합물(F)은 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 2중량%의 양으로 존재한다.
첨가제 (G)
본 발명에 따른 절연 와이어 중의 난연성 엘라스토머 조성물은 적절하게는 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 난연성 엘라스토머 조성물에서 사용될 수 있는 첨가제 또는 첨가제들은 난연성 엘라스토머 조성물에서 사용하기에 적합한 임의의 보조 첨가제 또는 이의 조합물일 수 있다.
적합한 첨가제는 항산화제, UV-흡수제 및 열 안정화제와 같은 안정화제, 강인화제(toughener), 충격 개질제, 가소화제, 윤활제, 유화제, 핵형성제(nucleating agent), 충전제, 안료, 광증백제(optical brightener), 추가의 난연제, 및 대전방지제를 포함한다. 적합한 충전제는 예를 들어, 탄산칼슘, 실리케이트, 활석 및 카본 블랙이다.
바람직하게는, 난연성 엘라스토머 조성물은 하나 이상의 안정화제를 포함한다. 안정화제로서 사용될 수 있는 적합한 화합물은 포스파이트 및 포스포나이트, 장쇄 지방산의 에스터 및 염, 및 다이카복스아마이드 화합물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 난연성 엘라스토머 조성물은 이의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 20중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 10중량%, 훨씬 더 바람직하게는 0.2 내지 5중량%, 또는 심지어 0.5 내지 2중량%의 총량으로 하나 이상의 첨가제를 포함한다.
보다 바람직하게는, 난연성 엘라스토머 조성물은 이의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 3중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 1.0중량%의 총량으로 포스파이트 및 포스포나이트, 장쇄 지방산의 에스터 및 염, 및 다이카복스아마이드 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.
다른 바람직한 실시양태에서, 난연성 엘라스토머 조성물은 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 5중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2중량%의 총량의 윤활제를 포함한다. 적합한 윤활제로는, 실리콘 화합물 이외에 탄화수소 오일(예를 들어, 광유, 파라핀계 오일) 및/또는 실리콘 오일을 들 수 있다. 높은 수준의 윤활제, 특히 탄화수소계 윤활제는 조성물의 난연성을 감소시킨다. 적합한 실리콘 화합물로는 실리콘 검, 실리콘 수지 및/또는 실리콘 그리즈를 들 수 있다.
적합한 실리콘 화합물로는, 폴리실론산 화합물, 예를 들어 폴리다이메틸실록산을 들 수 있다. 바람직하게, 윤활제는 매우 높은 분자량(즉, 25℃에서 고체임)의 폴리다이메틸실록산, 예를 들어 웨이커(Wacker)에서 시판중인 게니오플라스트(GENIOPLAST; 등록상표) 수지의 제품이다. 실리콘 오일에 비해 분자량이 증가하면, 표면의 인쇄성에 해로운 영향을 미치는, 실리콘 화합물의 블루밍(blooming)의 확산을 감소시킨다. 다른 적합한 실리콘 화합물은 국제특허 공개공보 제 2008/030768 호에 개시되어 있다.
구체적인 실시양태
올레핀계 열가소성 엘라스토머 및/또는 스티렌계 블록 공중합체와 난연제인 (B) 및 (E)의 조성물은, 연성, 표면 감촉과 외관, 유연성 및 밀도로 나타나는 개선된 소비자 선호도를 갖는 절연 케이블을 제공하면서 난연성, 기계적 특성 및 전기적 특성이 모두 달성된 독특한 조합을 제공한다. 추가로, 난연성을 부여하기 위한 난연제 성분 (B) 및 (E), 및 소비자 특성을 부여하기 위한 스티렌계 블록 공중합체 및/또는 올레핀계 열가소성 엘라스토머 성분 (A) 둘다의 유효성은, 예를 들어 가공성, 내열성, 기계적 강도 및 표면 외관과 감촉과 같은 다른 기능성을 개선하기 위해 첨가될 부가적인 성분의 유연성을 가능하게 한다.
성분 (B), 및 선택적으로 (E) 및/또는 (F)의 총량의 하한치가 높을수록, 보다 우수한 난연성이 수득된다는 장점을 갖는다. 성분 (B) 및 선택적으로 (E) 및/또는 (F)의 총량의 상한치가 낮을수록, 절연 와이어가 개선된 연성 및 유연성을 갖는다는 장점을 갖는다. 추가로, 본 발명의 범주에서 요구되는, 비교적 낮은 수준의 난연제는, 요구되는 난연성, 기계적 특성, 전기적 특성, 내열성 및 소비자 선호 특성을 유지하면서도, 구체적인 사용 용도에 따라 특정 배합물을 조정하는 보다 큰 유연성을 가능하게 한다.
예상치 못하게, 스티렌계 블록 공중합체 및 폴리올레핀으로 본질적으로 구성된 중합체 성분을 갖는 배합물은, 필수적인 기계적 및 소비자 선호 특성과 함께 난연 성능을 유지할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 다른 실시양태에서, 전기 전도성 코어; 및 이 전기 전도성 코어를 둘러싸고, 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된 절연 층 및/또는 절연 자켓을 포함하는, 전자 장치용 절연 와이어로서, 상기 난연성 엘라스토머 조성물이 하기 성분으로 본질적으로 구성된 배합물인, 절연 와이어를 제공한다(하기 중량%는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 한다):
20중량% 내지 70중량%의 스티렌계 블록 공중합체(A),
10중량% 내지 40중량%의 난연제 성분(B),
10중량% 내지 60중량%의 폴리프로필렌(D); 및 선택적으로
0중량% 내지 15중량%의 LLDPE(D),
5중량% 내지 20중량%의 난연제 성분(E),
0중량% 내지 5중량%의, 염기성 옥사이드, 양쪽성 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물(F), 및
0중량% 내지 10중량%의 첨가제(G).
난연제 성분 (B) 및 (E)의 수준의 합은, 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 20중량% 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 25중량% 내지 35중량%이다.
바람직하게는, 성분 (A)는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 20중량% 내지 60중량%, 보다 바람직하게 25중량% 내지 50중량%이다.
바람직하게, 성분 (C)는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 25중량% 내지 50중량%의 범위이다.
다르게는, 상대적으로 낮은 비율의 난연제 성분 (B)은, 본 발명의 추가의 실시양태에서 개시한 바와 같은 스티렌계 블록 공중합체 및 열가소성 엘라스토머 브렌드와 함께 사용될 수도 있으며, 이는, 전기 전도성 코어 및 이 전기 전도성 코어를 둘러싸고, 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된 절연 층 및/또는 절연 자켓을 포함하는, 전자 장치용 절연 와이어를 제공하되, 상기 난연성 엘라스토머 조성물은 하기 성분으로 본질적으로 구성된 배합물이다(하기 중량%는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 한다):
10중량% 내지 70중량%의 스티렌계 블록 공중합체(A),
3중량% 내지 35중량%의 난연제 성분(B),
10중량% 내지 65중량%의 TPE-E(C)(예를 들어, 코폴리에터에스터 엘라스토머); 및 선택적으로
0중량% 내지 15중량%의 LLDPE 및/또는 PP(D),
1.5중량% 내지 15중량%의 난연제 성분(E),
0중량% 내지 5중량%의, 염기성 옥사이드, 양쪽성 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물(F),
0중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 0중량% 내지 5중량%의 첨가제(G).
바람직하게, 성분 (A)는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 20중량% 내지 60중량%, 보다 바람직하게 25중량% 내지 50중량%의 범위이다.
바람직하게, 성분 (B) 및 (E)은, 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 5중량% 내지 35중량%, 보다 바람직하게 10중량% 내지 30중량%의 범위이다.
바람직하게, 성분 (C)는, 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 30중량% 내지 60중량%의 범위이다.
이러한 조성물은, 특히 난연제 (B) 및 (E)의 비율이 상한치의 범위(즉, 25중량% 내지 35중량%의 조합된 (B) 및 (E))인 경우에 UL 1581 VW-1 표준을 충족시키며, 성분 (B) 및 선택적으로 (E) 및/또는 (F)의 특히 낮은 수준에서도 하한치의 난연성 표준은 유지할 수 있다. 비교적 낮은 수준의 난연제 시스템 (B), (E) 및 (F)는, 다른 비-할로겐 난연제 시스템에 비해, 비교적 가벼우면서(낮은 밀도) 스티렌계 블록 공중합체 및 선택적으로 올레핀과 관련된 기계적 특성 및 소비자 선호도를 갖는 케이블을 제공한다.
전술한 실시양태의 변종에서, 스티렌계 블록 공중합체는 TPO로 치환될 수도 있다. 이러한 변종 실시양태에서, 난연제 성분 (B) 및 (E)의 수준의 합은 바람직하게는 20중량% 내지 40중량% 까지 증가된다.
바람직하게, 물내 절연 저항(insulation resistance)은 0.5GΩm 초과, 0.75GΩm 초과, 1.0GΩm 초과, 1.5GΩm 초과 또는 2.0GΩm 초과이다.
바람직하게, 난연성 엘라스토머 조성물의 ISO 527/1A에 따라 측정된 파단시 신도는 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상, 400% 이상, 500% 이상, 더욱 바람직하게는 600% 이상이다.
바람직하게, 난연성 엘라스토머 조성물의 ISO 527/1A에 따라 측정된 E-탄성계수는 100MPa 미만, 90MPa 미만, 80MPa 미만, 70MPa 미만, 60MPa 미만, 50MPa 미만, 또는 40MPa 미만이다. 바람직하게, 조성물의 최소 E-탄성계수는 5MPa 이상, 보다 바람직하게 10MPa 이상이어서, 케이블이 그의 기능을 수행하기에 충분한 강성을 갖도록 한다.
바람직하게, ISO 527/1A에 따라 측정된 항복 응력은 6MPa 미만, 보다 바람직하게 5MPa 미만, 보다 바람직하게 4.5MPa 미만, 더욱 보다 바람직하게 4MPa 미만이다. 바람직하게, 조성물의 최소 항복 응력은 1.2MPa 초과, 보다 바람직하게 1.8MPa 초과이어서, 케이블은 그의 기능을 수행하기에 충분한 강성을 갖도록 한다
바람직하게, DIN 53505에 따라 측정된 쇼어 A 경도는 90 미만, 85 미만, 80 미만, 70 미만, 60 미만, 50 미만 또는 40 미만이다.
바람직하게, ISO R 868에 따라 측정된 쇼어 D 경도는 45 미만, 40 미만, 36 미만, 34 미만, 33 미만, 32 미만, 또는 31 미만이다.
바람직하게, 케이블 표면의 조도(Ra)는, 11Ra 미만, 보다 바람직하게 8Ra 미만, 보다 바람직하게 6Ra 미만, 보다 바람직하게 5Ra 미만, 보다 바람직하게 4Ra 미만, 더욱 보다 바람직하게 3Ra 미만, 가장 바람직하게 2Ra 미만이다.
탄성(파단시 신도 %), 연성(낮은 쇼어 A 경도), 유연성(낮은 E 탄성계수 및 항복 응력) 및/또는 매끄러움(낮은 조도 Ra)의 조합은, 결과물인 절연 와이어 또는 이로부터 유도되는 제품의 소비자 선호에 있어서 특히 중요한 기계적 특성이다.
구체적으로, 본 발명은 2개 또는 3개의 전기 전도성 코어, 이 전기 전도성 코어들 중 하나를 각각 둘러싸는 2개 또는 3개의 절연 층, 및 선택적으로 상기 전기 전도성 코어 및 상기 절연 층을 둘러싸는 자켓 층으로 구성된 양극성 또는 삼극성 와이어인 절연 와이어로서, 상기 절연 층 및/또는 자켓 층이 성분 (A) 및 (B) 또는 전술한 임의의 바람직한 실시양태를 포함하는 난연제 엘라스토머 중합체로 구성된, 절연 와이어에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 (i) 본 발명에 따른 한 가닥의 절연 와이어 또는 이의 임의의 바람직한 실시양태, (ii) 케이블을 전기 및/또는 전자 장치에 및/또는 전원 공급 유니트에 접속하기 위한 것으로, 상기 절연 와이어의 가닥에 고정된 1개 또는 2개의 접속 부재, 및 선택적으로 (iii) 전기 또는 전자 부품을 포함하는 접속 케이블에 관한 것이다.
적합하게는, 접속 케이블은 이동 전화 충전기 케이블 또는 컴퓨터 부대용품(accessory) 접속 케이블이다.
추가로, 본 발명은 전자 장치에서 또는 전자 장치에 접속된 본 발명의 절연 와이어 및 이로부터 만들어진 접속 케이블의 용도, 및 본 발명에 따른 절연 와이어 또는 이의 임의의 바람직한 실시양태를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 난연성 엘라스토머 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 난연성 엘라스토머 조성물은 전술한 본 발명에 따른 절연 와이어 중 난연제 엘라스토머 조성물 및 이의 임의의 바람직한 실시양태에 해당한다. 본 발명에 따른 난연성 엘라스토머 조성물의 이점은, 상기 난연성 엘라스토머 조성물이 전술한 전기 케이블에 적용된 경우, 다른 효과 이외에도, 난연성과 소비자 선호 특성의 조합된 효과에 있다.
난연성 엘라스토머 조성물은, 일반적으로 난연성 열가소성 조성물의 제조를 위해, 구체적으로 엘라스토머성 열가소성 조성물의 제조를 위해 당업계에서 사용되는 혼합 방법에 의해 제조될 수 있다. 적합한 방법은, 용융 혼합을 수반하는 방법, 즉 스티렌계 블록 공중합체(A)를 용융물로 변형시키고, 용용물로의 변형 이전, 또는 그와 동시에, 또는 그 이후에, 스티렌계 블록 공중합체 및/또는 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)와 동시에, 연속적으로, 또는 부분적으로는 동시에, 부분적으로는 연속적으로, 다른 선택적 성분들을 첨가하고, 중합체 용융물 및 다른 성분 및 첨가제를 혼합하여 균일한 혼합물을 형성하는 방법을 포함한다.
적합하게는, 이 용융 혼합은 압출기 내에서 수행하고, 이 용융 혼합에 의해 형성된 균질한 혼합물을 압출기로부터 배출한 후 조성물을 냉각시키고, 선택적으로 과립화한다.
난연제 성분 및 첨가제를 마스터 배치(master batch)의 형태로 첨가할 수도 있다. 냉각 및 선택적 과립화 후에, 상기 첨가제 또는 첨가제들에, 구체적으로 고체 첨가제를 함께, 첨가하여, 상기 첨가제 또는 첨가제들을 과립 표면 상에 도포하는 것도 가능하다.
냉각되고 선택적으로 과립화된 조성물은 예를 들어, 하나 이상의 금속 와이어를 압출 피복하여 결과물인 절연 와이어의 전기 전도성 코어를 형성하는 절연 와이어의 제조에 사용될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예 및 비교 실험에 의해 추가로 설명된다.
[실시예]
재료
SEBS-1: 7g/10분(260℃/5kg)의 MFI를 갖고, 37 내지 44중량%의 스티렌을 함유하고, 크라톤(Kraton)에서 상표명 ARP6936으로 시판중인 SEBS.
SEBS-2: 18g/10분(230℃/2.16kg)의 MFI를 갖고, 20중량%의 스티렌을 함유하고, 클라톤에서 상표명 G1643으로 시판중인 SEBS.
SEBS-3: 4g/10분(230℃/2.16kg)의 MFI를 갖고, 13중량%의 스티렌을 함유하고, 클라콘에서 상표명 MD6945로 시판중인 SEBS.
SEBS-4: 40g/10분(230℃/5kg)의 MFI를 갖고, 13중량%의 스티렌 및 1중량%의 MA를 함유하고, 클라톤에서 상표명 FG1924로 시판중인 SEBS.
TPE-E-1: 쇼어-D 경도가 38인, EO/PO 폴리에터 블록공중합체로 구성된 연질 분절 및 폴리부티렌 테레프탈레이트 분절로 구성된 경질 분절을 포함하는 폴리에터에스터.
TPE-E-2: 쇼어-D 경도가 55인, 우레탄 기로 결합된 폴리락톤 분절로 구성된 연질 분절 및 폴리부티렌 테레프탈레이트 분절로 구성된 경질 분절을 포함하는 폴리에터에스터.
TPU: 바이엘(Bayer)에서 제조되고, 상표명 메스모판(Desmopan) 9395 A로 시판중인, 공칭 쇼어 95 A 경도를 갖는 열가소성 폴리에터 폴리우레탄.
TPO-1: DSM에서 제조되고 사링크(Sarlink) 3190으로 시판중이고, 공칭 쇼어 94 A 경도를 갖는, 가황된 EPDM 고무/열가소성 블렌드.
TPO-2: DSM에서 제조되고 사링크 3160으로 시판중이고, 공칭 쇼어 65 A 경도를 갖는, 가황된 EPDM 고무/열가소성 블렌드.
PP: 사빅(Sabic)에서 제조되고 상표명 PP515A로 시판중인, 24g/10분(230℃/2.16kg)의 MFI를 갖는 폴리프로필렌 단독중합체.
LLDPE: 이그젝트(Exact; 등록상표) 0210의 상표명으로 덱스플라스토머스(Dexplastomers, 네델란드 헤를렌 소재)에서 시판중이고, 10g/10분(190℃/2.16kg)의 MFI를 갖고, 약 20%의 옥테인을 함유하고, 메탈로센 촉매를 사용하는 용액 중합법에서 제조되는 선형 저밀도 폴리에틸렌.
Mecy: 멜라민 시아누레이트(MC50; 약 4.2㎛의 d50 및 약 45㎛의 d99을 갖는 입경 분포).
화합물 B: DEPAL: 알루미늄 다이에틸포스피네이트; 클라리안트(Clariant; 독일 소재).
화합물 C: 멜라퓨르(Melapur; 등록상표) 200: 멜라민 폴리포스페이트; 시바 가이기(Ciba Geigy; 스위스).
화합물 D: 붕산아연(2 ZnO3B2O3 . 3.5 H2O), 플레임브레이크(Flamebrake; 등록상표) 500, 보랙스(Borax, USA).
Add-1: 보조 안정화제 팩키지의 블렌드.
Add-2: 아토피나(Atofina)에서 상표명 로타더(LOTADER; 등록상표) AX8900로 시판중이고, 25중량%의 아크릴레이트 및 8중량%의 글리디실 메타크릴레이트를 함유하고, 6g/10분(190℃/2.16kg)의 MFI를 갖는 에틸렌/메틸 아크릴레이트/글리시딜 메타크릴레이트 삼원공중합체.
Add-3: 웨이커에서 상표명 게니오플라스트(등록상표) 펠렛 S로서 시판중이고, 펠렛 형태의 초고도의 분자량 폴리다이메틸실록산을 포함하는 실리콘 고무.
Add-4: 다우 코닝(Dow Corning)에서 상표명 200 플루이드 350 cs(200 Fluid 350 cs; 등록상표)로 시판중이고, 350센티스톡의 점도를 갖는, 폴리다이메틸실록산을 포함하는 실리콘 오일.
Add-5: 엑손(Exxon)에서 상표명 프리몰(Primol, 등록상표) 352로 시판중이고, 40℃에서 68 내지 74mm2/초의 동점도를 갖는 광유.
Add-6: 크라톤에서 크라톤(등록상표) MD6699의 상표명으로 시판중인, 45D의 쇼어 D 경도를 갖는 유동 개선제.
혼합
성형 조성물의 제조를 위해, 성분들을 표 1 내지 3에 기재된 비율로 혼합하였다. 성형 조성물은, 각각 400rpm 및 300rpm의 스크류 속도, 25kg/시간의 처리 속도 및 270℃로 조절된 용융 온도를 갖는, ZSK 25/33 트윈-스크류 압출기(표 1의 조성물) 또는 ZSK 30/34D 트윈-스크류 압출기(표 2 및 표 3의 조성물) 상에서 난연제 성분 및 안정화제 패키지와 함께 SEBS, TPE-E, TPU, TPO, PP 및 LLDPE를 용융-블렌딩하고, 다이를 통해 압출기로부터 용융물을 압출하고, 용융물을 냉각 및 과립화함으로써 제조하였다. 압출기 내에서의 혼합에 의해 수득된 과립을 추가의 사용 전에 90℃에서 24시간 동안 건조하였다.
테스트 샘플 및 절연 케이블의 성형
UL-94-V에 따른 기계적 특성 및 난연성을 시험하기 위한 테스트 샘플(1.5mm의 두께)을 엔젤(Engel) 80 A 타입의 사출 성형기 상에서 준비해 놓았다. 이 사출 성형을 위해 235 내지 245℃의 설정 온도를 이용하였다. 성형 온도는 90℃였다. 시험편을 위한 주기 간격은 약 50초였다.
UL1581 VW-1에 따른 난연성을 시험하기 위한 절연 케이블은 50 내지 100m/분의 속력으로 필적할만한 작동 조건하에서의 산업적 생산 라인 상에서 제조하였다. 이렇게 제조된 케이블은 하기와 같다:
케이블 1: 전도성 코어로서 2개의 구리 와이어 및 전술한 실험 조성물 중 하나로 구성된 단독 절연 층으로 구성된 양극성 케이블. 이 양극성 케이블은 1.4×2.8mm의 크기를 갖는 계란형 단면을 갖는 계란형이다. 이러한 유형의 케이블은 이동 전화 충전기 케이블 형태의 용도로서 사용된다.
케이블 2: 절연 18AWG 케이블. 이 케이블은 A/C 전원 케이블 타입의 용도로서 사용된다.
케이블 3: 3개의 절연 18AWG 케이블을 함유하는, 자켓이 덮인 절연 SVE 케이블. 이 케이블은 A/C 전원 케이블 타입의 용도로서 사용된다.
케이블 4: 다중 코어의 케이블을 함유하고 0.2mm 두께의 절연 자켓을 갖는, 자켓이 덮인 절연 케이블. 이 케이블은 2.9mm의 직경의 단면을 갖는 원형이다. 이 케이블은 전형적으로 USB 타입 용도에 사용된다.
케이블 1의 난연성 및 기계적 특성은 표 1에 나타냈다.
케이블 2, 3 및 4의 난연성 및 기계적 특성은 표 4 및 5에 나타냈다.
테스트 방법
기계적 특성:
인장 강도(E-탄성계수, 항복 응력, 및 파단시 신도)는, 건조 성형 샘플(dry-as-moulded sample)을 사용하여 ISO 527/1A에 따라 수행하였다. 인장 시험편의 치수: 두께 4 mm.
쇼어 D 경도 ISO R 868에 따름.
쇼어 A 경도, DIN 53505에 따름.
조도(산술 평균 편차, Ra)는, 베코 메톨로지 그룹(Veeco Metology Group, 미국 소재)에서 시판중인 와이코 NT1100 옵티칼 프로파일러 시스템(Wyko NT1100 optical profiler system)을 사용하여 ISO 4287에 따른 방법으로 측정하였다
150℃에서의 변형율: 케이블 2(18AWG) 및 케이블 3(SVE)은 UL1581 및 UL62에 따라 수행하였다.
150℃에서의 변형율: 케이블에서 사용된 조성물의 플레이트는 적합한 케이블 조성물이 보다 효과적으로 스크리닝되도록 하는 인장 시험 바에 대해 수행되었다.
샘플의 제조:
물질은 사출 성형 인장 바 ISO 527-2: 1993 (E) 타입 1BA로서 공급되었다. 인장 바의 말단은 절단하여 제거하여 10mm×10mm의 사각 샘플을 수득하였다. 샘플의 두께(T1)는 길이 게이지를 사용하여 측정하였다.
테스트 설정:
길이 게이지: 하이덴하인(Heidenhain) MT30E
압축기: 즈위크(Zwick) Z1474
제어 및 분석: 즈위크 소프트웨어, 테스트엑스퍼트(TestXpert) II
하중-셀: HBM 타입 U2A Fmax.= 2kN.
변위(displacement) 측정: 기기 변위
압축 하중: 1MPa
지연 하중(Retardation load): 0.1N
테스트-속도: 5mm/분
테스트 조건: 50±1.0℃
표면 직경이 5mm인 원통형 압축 장비의 편평한 면과, 서로 평행한 상태의 매끄러운 면-탑재 평면에 샘플을 놓고, 60분 동안 150℃의 온도로 유지하였다. 이러한 예열 후, 1MPa의 한정된 압축 하중에 도달할 때까지, 압출 장비를 일정한 속도(5mm/분)로 이동시켰다. 압축 하중을 총 60분 동안 1MPa로 유지하고, 그다음 일정 속도(5mm/분)의 속도로 압축 장비를 이동시켜 압축 하중을 0.1N의 지연 하중까지 해제시켰다. 지연 하중 도달 후 10초에, 기기-변이 채널(machine's displacement channel)을 통한 매끄러운 면과 압축 장비 사이의 거리를 측정함으로써 샘플의 두께(T2)를 측정하였다. 테스트 장치는 DSM(네델란드, 기린 소재)의 머티리얼 사이언스 센터(Material Science Centre)에서 시판중이다.
변형율은 하기 수학식에 따라 시험편에 대해 계산하였다:
Figure pct00001
상기 식에서,
T1은 23℃에서 측정된 샘플의 두께(단위: mm)이고;
T2는 10초 지연 시간 후 150℃에서 측정된 샘플의 두께(단위: mm)이다.
난연성: 샘플 제조 및 시험을 각각 UL-94-V(1.5mm의 거리) 및 UL1581 VW-1에 따라 수행하였다.
본 발명에 따른 실시예 1 내지 24(E1 내지 E24) 및 비교 실험 1 내지 20(C1 내지 C10)의 조성물을 갖는 컴파운드를 제조하고 전술한 바와 같이 시험하였다. 조성 및 시험 결과는 하기 표 1 내지 5에 나타냈다.
결과
표 1의 결과는, 본 발명에서 정의된 난연제 시스템 및 중합체의 조합은, 대부분의 경우 개선된 UL1581 VW-1 난연성을 가지면서도 E-탄성계수에 의해 나타내는 바와 같이 개선된 유연성(즉, 목적하는 용도의 범주에서)을 형성함을 나타냈다. 표 2 내지 5는 추가로, 본 발명에 따른 조성물의 기계적 특성에 있어서의 개선이 연성, 표면 및/또는 고온 성능 특성의 조합으로 확대됨을 설명한다.
기계적 특성의 개선은 또한 스티렌계 블록 공중합체, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 및 이들의 조합으로 구성된 군 중에서 선택된 엘라스토머 중합체에 첨가된 중합체 성분 및/또는 추가의 첨가제에 좌우된다.
폴리에터에스터(예를 들어, TPE)의 첨가는 각각 열 변형 결과에 의해 나타나는 바와 같은 우수한 열 변형 특성에 기여한다(표 4 및 5 참조). SEBS 및 TPE의 조합은 유연성, 연성, 난연성 및 표면 특성이 균형잡힌 특히 유리한 특성의 조합을 제공한다. 폴리에터 폴리우레탄(TPU)의 첨가는 우수한 인장 강도, 신장 잔율 및 표면 특성에 기여한다. TPU 실시예(E12 및 E13)의 연성 및 유연성은, 우수한 수준의 연성을 유지하면서, 낮은 경도를 갖는 TPU를 사용함으로써 용이하게 조절할 수 있음에 주목해야 한다. TPO의 첨가는 150℃에서 우수한 변형 결과를 유발한다. 추가로, 보다 연성인 TPO를 사용하고 추가의 윤활제 및 열 안정화제를 첨가하면 본 발명의 범주내 TPO계 조성물의 기계적 및 기능적 특성을 추가로 개선시키는 것이 예상됨을 주목해야 한다.
중요하게도, 성분 (A) 중합체 및 성분 (B) 난연제의 조합은 결과적으로 충분히 높은 총 난연성을 갖는 열 안정한 조성물을 생성하고, 상기 조성물은 구체적인 용도를 위해 기계적 특성을 최적화하도록 상기 조성물이 부가적인 성분들을 첨가하는 유연성을 갖는다. 예를 들어, 불량한 난연성의 원인이며 따라서 통상적으로 난연성 조성물과 관련되지 않은 첨가제(예를 들어, 광유) 및 중합체(예를 들어, PP)는, 조성물의 표면, 연성 및/또는 유연성을 개선시키기 위해서 첨가될 수 있다.
놀랍게도, SEBS를 전혀 또는 소량(즉, 5중량%) 함유하는 조성물은 윤활제의 존재와는 무관하게, 중간량을 함유하는 조성물에 비해 상당히 거친 표면을 나타냈다:
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006

Claims (20)

  1. 전기 전도성 코어, 및 이 전기 전도성 코어를 둘러싸는 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된 절연 층 및/또는 절연 자켓(jacket)을 포함하되,
    난연성 엘라스토머 조성물이
    (A) 스티렌계 블록 공중합체, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 및 이들의 조합으로 구성된 군 중에서 선택된 엘라스토머 중합체; 및
    (B) 하기 화학식 I의 포스핀산의 금속 염 및/또는 하기 화학식 II의 다이포스핀산의 금속 염 및/또는 이들의 중합체를 포함하고,
    성분 (A)가 난연성 엘라스토머 조성물의 중합체 성분의 총 중량을 기준으로 90중량% 이하인, 전자 장치용 절연 와이어:
    [화학식 I]
    [R1R2P(O)O]- mMm+
    [화학식 II]
    [O(O)PR1-R3-PR2(O)O]2- nMx m+
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 수소, 선형, 분지형 및 환형 C1-C6 지방족 기, 및 방향족 기로 구성된 군으로부터 선택된 동일하거나 상이한 치환기이고;
    R3은 선형, 분지형 및 환형 C1-C10 지방족 기, C6-C10 방향족 기 및 C6-C10 지방족-방향족 기로 구성된 군으로부터 선택되며;
    M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및 K로 구성된 군으로부터 선택된 금속이고;
    m, n 및 x는 1 내지 4 범위의 동일하거나 상이한 정수이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    성분 (A)가 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 10중량% 이상인, 절연 와이어.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    (C) 코폴리에스터 엘라스토머, 코폴리아마이드 엘라스토머 및 코폴리우레탄 엘라스토머 및 이들의 조합으로 구성된 군 중에서 선택되는 열가소성 중합체를 추가로 포함하는, 절연 와이어.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (D) 올레핀 중합체를 추가로 포함하는, 절연 와이어.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (E) 질소 함유 난연 상승제, 및/또는 인/질소 함유 난연제로 구성된 난연제 성분을 추가로 포함하는, 절연 와이어.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (F) 염기성 옥사이드, 양쪽성 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물을 추가로 포함하는, 절연 와이어.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성분 (A) + (C) + (D)가 난연성 엘라스토머 조성물의 전체 중합체 성분의 50중량% 이상인, 절연 와이어.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    난연성 엘라스토머 조성물이
    (A) 10중량% 내지 70중량%의 스티렌계 블록 공중합체,
    (B) 3중량% 내지 35중량%의, 하기 화학식 I의 포스핀산의 금속 염 및/또는 하기 화학식 II의 다이포스핀산의 금속 염 및/또는 이들의 중합체,
    (C) 10중량% 내지 65중량%의 코폴리에터에스터 엘라스토머, 및 선택적으로
    (D) 0중량% 내지 15중량%의 LLDPE 및/또는 PP,
    (E) 0중량% 내지 15중량%의, 질소 함유 난연 상승제, 및/또는 인/질소 함유 난연제로 구성된 난연제 성분,
    (F) 0중량% 내지 5중량%의, 염기성 옥사이드, 양쪽성 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물, 및
    (G) 0중량% 내지 10중량%의 첨가제
    로 본질적으로 구성되는(상기 중량%는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 한다), 절연 와이어:
    [화학식 I]
    [R1R2P(O)O]- mMm+
    [화학식 II]
    [O(O)PR1-R3-PR2(O)O]2- nMx m+
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 수소, 선형, 분지형 및 환형 C1-C6 지방족 기, 및 방향족 기로 구성된 군으로부터 선택된 동일하거나 상이한 치환기이고;
    R3은 선형, 분지형 및 환형 C1-C10 지방족 기, C6-C10 방향족 기 및 C6-C10 지방족-방향족 기로 구성된 군으로부터 선택되며;
    M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및 K로 구성된 군으로부터 선택된 금속이고;
    m, n 및 x는 1 내지 4 범위의 동일하거나 상이한 정수이다.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    난연성 엘라스토머 조성물이
    (A) 20중량% 내지 70중량%의 스티렌계 블록 공중합체,
    (B) 10중량% 내지 40중량%의, 하기 화학식 I의 포스핀산의 금속 염 및/또는 하기 화학식 II의 다이포스핀산의 금속 염 및/또는 이들의 중합체,
    (D) 10중량% 내지 60중량%의 폴리프로필렌; 및 선택적으로 0중량% 내지 15중량%의 LLDPE,
    (E) 0중량% 내지 15중량%의, 질소 함유 난연 상승제, 및/또는 인/질소 함유 난연제로 구성된 난연제 성분,
    (F) 0중량% 내지 5중량%의, 염기성 옥사이드, 양쪽성 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물, 및
    (G) 0중량% 내지 10중량%의 첨가제
    로 본질적으로 구성되는(상기 중량%는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 한다), 절연 와이어:
    [화학식 I]
    [R1R2P(O)O]- mMm+
    [화학식 II]
    [O(O)PR1-R3-PR2(O)O]2- nMx m+
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 수소, 선형, 분지형 및 환형 C1-C6 지방족 기, 및 방향족 기로 구성된 군으로부터 선택된 동일하거나 상이한 치환기이고;
    R3은 선형, 분지형 및 환형 C1-C10 지방족 기, C6-C10 방향족 기 및 C6-C10 지방족-방향족 기로 구성된 군으로부터 선택되며;
    M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및 K로 구성된 군으로부터 선택된 금속이고;
    m, n 및 x는 1 내지 4 범위의 동일하거나 상이한 정수이다.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    난연성 엘라스토머 조성물이
    (A) 10중량% 내지 70중량%의 올레핀계 열가소성 엘라스토머,
    (B) 5중량% 내지 40중량%의, 하기 화학식 I의 포스핀산의 금속 염 및/또는 하기 화학식 II의 다이포스핀산의 금속 염 및/또는 이들의 중합체,
    (C) 10중량% 내지 65중량%의 코폴리에터에스터 엘라스토머; 및 선택적으로
    (D) 0중량% 내지 15중량%의 LLDPE 및/또는 PP,
    (E) 0중량% 내지 15중량%의, 질소 함유 난연 상승제, 및/또는 인/질소 함유 난연제로 구성된 난연제 성분,
    (F) 0중량% 내지 5중량%의, 염기성 옥사이드, 양쪽성 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트, 스탄네이트, 혼합된 옥사이드-하이드록사이드, 옥사이드-하이드록사이드-카보네이트, 하이드록사이드-실리케이트, 하이드록사이드-보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 무기 화합물, 및
    (G) 0중량% 내지 10중량%의 첨가제
    로 본질적으로 구성되는(상기 중량%는 난연성 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 한다), 절연 와이어:
    [화학식 I]
    [R1R2P(O)O]- mMm+
    [화학식 II]
    [O(O)PR1-R3-PR2(O)O]2- nMx m+
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 수소, 선형, 분지형 및 환형 C1-C6 지방족 기, 및 방향족 기로 구성된 군으로부터 선택된 동일하거나 상이한 치환기이고;
    R3은 선형, 분지형 및 환형 C1-C10 지방족 기, C6-C10 방향족 기 및 C6-C10 지방족-방향족 기로 구성된 군으로부터 선택되며;
    M은 Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na 및 K로 구성된 군으로부터 선택된 금속이고;
    m, n 및 x는 1 내지 4 범위의 동일하거나 상이한 정수이다.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 염(B) 및 난연제 성분 (E)가 9:1 내지 2:9의 중량비로 존재하는, 절연 와이어.
  12. 제 1 항에 있어서,
    절연 와이어가, 2개 또는 3개의 전기 전도성 코어, 각각이 상기 전기 전도성 코어들 중 하나를 둘러싸는 2개 또는 3개의 절연 층, 및 선택적으로 상기 전기 전도성 코어 및 절연 층을 둘러싸는 자켓 층으로 구성된 양극성 또는 삼극성 와이어이고,
    절연 층들 및/또는 자켓 층이 제 1 항에 따른 난연성 엘라스토머 조성물로 구성된, 절연 와이어.
  13. (i) 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 한 가닥의 절연 와이어;
    (ii) 케이블을 전기 및/또는 전자 장치에, 및/또는 전원 공급 유니트에 접속하기 위한 것으로, 상기 절연 와이어의 가닥에 고정된 1개 또는 2개의 접속 부재, 및 선택적으로
    (iii) 전기 또는 전자 부품
    을 포함하는 접속 케이블.
  14. 제 13 항에 있어서,
    이동 전화 충전기 케이블 또는 컴퓨터 부대용품(accessory) 접속 케이블인, 접속 케이블.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 절연 와이어 또는 이 와이어로 제조된 제 13 항 또는 제 14 항에 따른 접속 케이블의, 전자 장치에서의 또는 전자 장치 접속에 있어서의, 용도.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 절연 와이어 또는 제 13 항 또는 제 14 항에 따른 접속 케이블을 포함하는 전자 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 난연성 엘라스토머 조성물.
  18. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연 와이어 또는 이 와이어로 제조된 접속 케이블이 UL 1581 VW-1 표준을 충족시키는, 절연 와이어 또는 접속 케이블.
  19. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연 와이어 또는 이 와이어로 제조된 접속 케이블이 1.5mm 두께에서 UL94에 따른 V2 등급을 충족시키는, 절연 와이어 또는 접속 케이블.
  20. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연 와이어 또는 이 와이어로 제조된 접속 케이블이 클래스 0 또는 클래스 1의 국제 전기기술협회 표준(International Electrotechnical Commission standard) IEC-60112/3rd을 충족시키는, 절연 와이어 또는 접속 케이블.
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