KR20190080255A - 내열 및 내유 특성을 가지는 할로겐프리 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블 - Google Patents

내열 및 내유 특성을 가지는 할로겐프리 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블 Download PDF

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이웅재
김태성
이화선
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(주) 솔루켐
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Abstract

본 발명은 친환경 선박엔진 케이블에서 요구하는 내열특성과 내유특성을 만족하면서도 할로겐계 화합물을 사용하지 않는 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블을 제공한다. 본 발명은 베이스 수지, 난연제, 가소제, 산화방지제, 가교제 및 첨가제를 포함하는 할로겐프리 난연 컴파운드에 있어서, 상기 베이스 수지는 열경화성 수지 또는 탄성중합체인 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드를 제공한다.

Description

내열 및 내유 특성을 가지는 할로겐프리 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블{Halogen-free flame retardant compounds with heat and oil resistance and cables for ship engines containing tht same}
본 발명은 내열 및 내유 특성을 가지는 할로겐프리 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 친환경 선박엔진 케이블에서 요구하는 내열특성과 내유특성을 만족하면서도 할로겐계 화합물을 사용하지 않는 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블에 관한 것이다.
최근 국내외 전선 및 케이블 절연재료 분야에서 할로겐 원소나 중금속을 함유한 제품의 환경오염 규제가 대폭 강화되고 있다. 특히 EU에서 사용금지한 RoHS 유해물질은 처음에는 납, 수은, 카드뮴, 6가 크롬, Polybrominated biphenyl(PBB) 및 Poly brominated diphenyl(PBDE)의 6대 물질이었으나, 최근에는 전선류에 주로 사용되는 PVC 및 프탈레이트 가소제도 사용 금지 물질에 포함되었으며, 이에 따라 Halogen Free(HF)의 제품개발이 요구되고 있는 실정이다.
Halogen Free(HF)의 제품의 경우 2014년 기준 전세계 시장 규모는 53억 달러로 예상되며, 년 평균 약 4%의 성장세를 기록하고 있다(2012, Douglas Westwood). 또한 해양선박용 Halogen Free(HF) 컴파운드의 시장은 약 50억원의 시장이 기 형성되어 있으며, 해마다 약 2.2%내외로 성장하고 있는 추세로 알려져 있다.
전선용 컴파운드 제품의 경우 국내시장은 성숙기에 진입하여 GDP 성장을 약간 하회한 수준의 증가가 예상되고 있다. 특히 국내 기간 전송망(전력)은 대체수요 정도 증가가 예상되지만, 일부 해상용 난연/초고압 절연 컴파운드의 수요는 연평균 8~10% 꾸준히 늘어날 것으로 예상된다. 또한 해외시장의 경우 동남아 국가들의 인프라 부족으로 해상 선박용/절연용 컴파운드 수요 신장은 지속될 것으로 보이며, 특히 중국 및 인도의 수요 증가가 클 것으로 전망되고 있다.
최근 전선업계는 PVC 수지를 비롯한 할로겐 함유물질 및 주로 PVC에 사용되는 프탈레이트 가소제는 소각폐기 시 환경호르몬 추정물질의 하나인 다이옥신을 발생시킨다고 알려져 있어, 이들 재료의 대체, 즉 Halogen Free(HF) 재료의 개발이 강하게 요구되어 HF 난연재료 및 케이블 개발을 지속적으로 연구가 진행되고 있다. 또한, 국내 전량 수입되고 있는 선박엔진용 고온 케이블의 시장에 개발된 고난연성 HF 컴파운드를 독점적 공급하여 매출 창구 확대 및 다변화가 가능하리라 판단된다.
하지만 대부분의 난연성 케이블의 경우 난연성 또는 내열성에만 초점을 맞추고 있을 뿐 해상선박 엔진용 케이블(150℃ 내열·내유성 보유)과 관련한 연구 및 개발이 수행되지 않아 수요가 있음에도 불구하고 기존의 난연 케이블을 유용하여 사용하는 경우가 대부분이었다. 또한 대부분의 연구는 해상 선박용 케이블의 베이스 물질로 PVC, XLPE, LDPE 등 열가소성 물질을 사용하고 있어 높은 물성 특히 내유성을 가지는 열경화성 베이스 물질을 사용한 케이블의 개발이 필요한 실정이다.
[0001] 대한민국 공개특허 제10-2008-0090804호 [0002] 대한민국 공개특허 제10-2009-0067855호
본 발명의 목적은, 친환경 선박엔진 케이블에서 요구하는 내열특성과 내유특성을 만족하면서도 할로겐계 화합물을 사용하지 않는 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블을 제공하는 것이다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 베이스 수지, 난연제, 가소제, 산화방지제, 가교제 및 첨가제를 포함하는 할로겐프리 난연 컴파운드에 있어서, 상기 베이스 수지는 열경화성 수지 또는 탄성중합체인 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드를 제공한다.
상기 열경화성 수지 또는 탄성중합체는 펜타클로로페놀(Pentachlorophenol, PCP), 클로로프렌(Chloroprene), 클로로설포네이트 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene, CSPE), 클로리네이티드 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene, CPE), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 또는 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Rubber, EPR)일 수 있다.
상기 난연제는 수산화알루미늄, 인산 알루미늄, 인계 혼화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 가소제는 디옥틸 아디페이트(dioctyl adipate)일 수 있다.
상기 산화방지제는 Thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl_4-hydroxyphenyl) propionate 또는 2 Benzimidazolethione를 포함할 수 있다.
상기 가교제는 디커밀 퍼옥사이드(Dicumyl peroxide)일 수 있다.
상기 첨가제는 가교안정제, 자외선 차단제, 가교조제 및 가공조제를 포함할 수 있다.
상기 할로겐프리 난연 컴파운드는 베이스 수지 100중량부에 대하여 난연제 130~180중량부, 가소제 5~15중량부, 산화방지제 3~15중량부, 가교제 1~5중량부를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 할로겐프리 난연 컴파운드를 포함하는 선박엔진용 케이블을 제공한다.
본 발명에 의한 할로겐프리 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블은 난연성을 가짐과 동시에 내유성을 가지고 있으며, 비할로겐 고분자 물질을 사용하고 있어 유럽 및 각국의 환경규제에 대응 가능하므로, 선박 엔진용 케이블 및 각종 난연케이블로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 엔진용 난연 케이블의 단면을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 컴파운드의 제조사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박 엔진용 난연 케이블의 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 난연성 시험평가를 위하여 케이블을 설치한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 난연성 시험평가 결과 그래프이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 베이스 수지, 난연제, 가소제, 산화방지제, 가교제 및 첨가제를 포함하는 할로겐프리 난연 컴파운드에 있어서, 상기 베이스 수지는 열경화성 수지 또는 탄성중합체인 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드에 관한 것이다.
상기 베이스 수지는 다른 구성요소들을 포함하는 기본이 되는 수지로서 본 발명에서는 기존의 발명과는 다른 열경화성 수지 또는 탄성중합체를 사용한다. 상기 열경화성 수지 또는 탄성중합체는 펜타클로로페놀(Pentachlorophenol, PCP), 클로로프렌(Chloroprene), 클로로설포네이트 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene, CSPE), 클로리네이티드 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene, CPE), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 또는 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Rubber, EPR)를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 또는 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Rubber, EPR), 더욱 바람직하게는 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA)를 사용할 수 있다. 기존의 열가소성 수지를 베이스 수지로 사용하는 경우 내유성 또는 내연료성이 낮아져 선박엔진용으로는 사용이 어려울 수 있다. 또한 상기 열경화성 수지 또는 탄성 중합체는 인장강도가 8~10N/㎟, 신율이 100~150%인 것이 바람직하다. 인장강도가 8N/㎟ 미만인 경우 케이블 제조시 케이블의 강도가 떨어질 수 있으며, 10N/㎟를 초과하는 경우 제조시 높은 압력이 필요하게 되어 제조비의 상승을 가져올 수 있다. 또한 신율이 100%미만 인 경우 케이블의 탄성이 떨어질 수 있으며, 150%를 초과하는 경우에는 케이블 피복의 강도가 떨어질 수 있다.
상기 난연제는 상기 컴파운드에 난연성을 부여하는 물질로 상기 베이스 수지 100중량부에 대하여 130~180중량부, 바람직하게는 150~160중량부가 사용될 수 있다. 상기 난연제가 130중량부 미만으로 사용되는 경우 난연성이 떨어질 수 있으며, 180중량부를 초과하여 포함되는 경우 난연제의 사용량의 증가에 따라 난연성의 향상은 일어나지 않으면서 케이블의 인장강도가 떨어질 수 있다.
상기 난연제는 수산화알루미늄, 인산 알루미늄, 인계 혼화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특리 기존의 난연제로서 많이 사용되는 수산화 마그네슘(상품명 TAJIMA M)을 포함하는 경우 인장강도가 저하될 수 있어 사용하지 않는 것이 바람직하다. 상기 난연제는 위에서 살펴본 바와 같이 베이스 수지 100중량부에 대하여 130~180중량부가 사용될 수 있으며, 이를 상세히 살펴보면 베이스 수지 100중량부에 대하여 수산화알루미늄(상품명 TAJIMA A) 140~160중량부, 바람직하게는 150중량부, 인산 알루미늄(상품명 PNF-740R) 3~8중량부, 바람직하게는 5중량부, 인계 혼화물(상품명 RPM 650E) 1~5중량부, 바람직하게는 3중량부를 포함할 수 있다. 상기 중량부의 하한값 미만으로 포함되는 경우 난연성이 떨어질 수 있으며, 상한값을 초과하여 포함되는 경우에는 케이블의 인장강도가 떨어질 수 있다. 또한 상기 인산알루미늄의 경우 표면 개질된 인산알루미늄을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 가소제는 상기 컴파운드를 이용하여 제작되는 수지의 전성 및 연성을 높여주는 첨가물로서, 각국의 환경 규제에 대응하기 위하여 비 프탈레이트계 가소제를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 디옥틸 아디페이트(dioctyl adipate)를 사용할 수 있다. 또한 상기 가소제는 상기 베이스 수지 100중량부에 대하여 5~15중량부, 바람직하게는 10중량부를 포함할 수 있다. 상기 가소제가 5중량부 미만으로 포함되는 경우 상기 컴파운드를 이용하여 제작되는 전선의 연성이 떨어질 수 있으며, 15중량부를 초과하여 포함되는 경우 난연성이 떨어질 수 있다.
상기 산화방지제는 산소의 접촉에 의한 컴파운드, 수지 또는 전선의 열화를 막기 위하여 첨가되는 것으로, Thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl_4-hydroxyphenyl) propionate 또는 2 Benzimidazolethione를 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 산화방지제는 베이스 수지 100중량부에 대하여 3~15중량부, 바람직하게는 4~6중량부를 포함할 수 있으며, 3중량부 미만으로 포함되는 경우 산화방지 효과가 떨어져 제조된 전선의 수명이 짧아지며. 15중량부를 초과하여 포함되는 경우 전선의 탄성이나 신장률이 떨어질 수 있다. 또한 상기 산화방지제는 베이스 수지 100중량부에 대하여 Thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl_4-hydroxyphenyl) propionate(상품명 ANT 1035) 2~5중량부, 2 Benzimidazolethione(상품명 MB) 1~3중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 가교제는 상기 베이스 수지에 첨가되는 것으로 고분자가 그물형의 연결을 가지도록 하며, 이에 따라 수지의 강도를 높이는 역할을 수행한다. 상기 가교제는 베이스 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부 바람직하게는 3~4중량부를 포함할 수 있으며, 디커밀 퍼옥사이드(Dicumyl peroxide)를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 가교제가 1중량부 미만으로 포함되는 경우 상기 컴파운드를 이용하여 제조되는 전선의 강도가 낮아질 수 있으며, 5중량부를 초과해서 포함하는 경우에는 강도가 높아지고 연성이 떨어져 전선의 탄성이 떨어질 수 있다.
상기 첨가제는 가교안정제, 자외선 차단제, 가교조제 및 가공조제를 포함할 수 있다. 상기 가교안정제는 가교제에 의한 가교 반응시 가교반응이 균일하게 일어나도록 하는 물질로서, 산화아연(ZnO)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 자외선 차단제는 자외선에 의한 물성변화를 방지하기 위하여 투입하는 것으로 2-(2'-Hydroxy-5'-octylphenyl)-benzotriazole(제품명 UV5411), dimethylsuccinate-1-(2-hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4piperidinol copolymer(제품명 LS622)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 가교조제는 triallyl isocyanurate를 사용할 수 있다. 상기 첨가제는 상기 베이스 수지 100중량부에 대하여 15~20중량부가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 가교안정제 5중량부, 자외선차단제 3.2중량부, 가교조제 4.2중량부, 가공조제 4.2중량부를 사용할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 할로겐프리 난연 컴파운드를 포함하는 선박엔진용 케이블에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
실시예
표 1에 나타난 원료를 이용하여 표 2의 비율로 각 실시예의 컴파운드를 제작하였다.
구분 품명 화학명
원재료 Levapren 700HV
난연제 TAJIMA A 수산화 알루미늄
난연제 TAJIMA M 수산화마그네슘
난연제 PNF 740R Surface Modified Aluminum phosphinate
난연제 RPM 650E 인계혼화물
가소제 DOA dioctyl adipate
가교안정제 ZNO
산화방지제 ANT 1035 Thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl_4-hydroxyphenyl) propionate
산화방지제 MB 2 Benzimidazolethione
UV차단제 UV 5411 2-(2'-Hydroxy-5'-octylphenyl)-benzotriazole
UV차단제 LS 622 dimethylsuccinate-1-(2-hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4piperidinol copolymer
가교조제 TAIC triallyl isocyanurate
가공조제 WS 180 Condensation product of fatty acid derivatives and organosiloxanes
가교제 DCP Dicumyl peroxide
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11
Levapren 700HV 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
TAJIMA-A 75.0 0　 150.0 150.0 150.0 150.0 150.0 150.0 150.0 150.0 150.0
TAJIMA-M 75.0 150.0 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　
PNF -
740R 		5.0 5.0 5.0 8.0 　0 0　 0　 0　 0　 0　 0　
RPM 650E 3.0 3.0 3.0 　0 8.0 0　 0　 0　 0　 0　 　0
DOA 10.0 10.0 10.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0
ZNO 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
ANT 1035 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 6.0 　0
MB 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 　0 6.0
UV 5411 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 3.2 　0 1.2 1.2
LS 622 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 　0 3.2 0　 2.0
TAIC 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2
WS 180 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 2.5 0　 4.2 4.2 4.2 4.2
DCP 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
Total 293.1 293.1 293.1 298.1 298.1 288.4 285.9 290.1 290.1 289.1 291.1
상기 실시예1~11의 조성을 가지는 컴파운드를 이용하여 하기 표 3의 실험을 수행하였다.
Test Items Unit Spec. Remarks
Un aged Tensile Strength N/㎟ 10.0
Elongation % 125
Aging TS variation % ±30 min 158℃×168 hr
EB variation % ±30 min
상기 실시예의 실험결과를 하기의 표 4에 나타내었다.
시험항목 인장강도
(N/㎟)		 신장율
(%) 		노화후 잔율(%) 산소지수
(%) 		압출
작업성		 문제점
인장강도 신장율
규격 10.0 160.0 70.0 70.0 32.0
#1 9.4 259.4 94.7 88.4 33.0 양호 인장강도
#2 8.7 324.0 91.0 85.7 33.0 양호 인장강도
#3 12.5 216.9 92.5 89.4 34.0 양호 없음
#4 12.5 207.2 91.0 91.4 29.0 양호 난연성
#5 12.4 245.3 91.0 86.7 28.0 양호 난연성
#6 12.8 237.8 91.0 94.5 33.0 나쁨 작업성
#7 14.1 257.4 91.0 87.4 33.0 나쁨 작업성
#8 12.8 226.4 84.7 64.4 32.0 양호 노화후 잔율
#9 13.5 216.5 91.0 54.8 32.0 양호 노화후 잔율
#10 14.5 217.5 75.0 64.1 32.0 양호 놔화후 신장율
#11 13.4 218.9 64.2 56.8 32.0 양호 노화후 잔율
표 4에 나타난 바와 같이 실시예 3의 컴파운드가 인장강도. 신장률, 노후화 잔률, 산소지수, 압출작업성이 모두 뛰어난 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라, 실시예 3의 조성을 가지는 컴파운드가 선반엔진용 전선을 제작하는데 적합한 것으로 확인되었다.
또한 상기 실시예 3의 컴파운드를 이용하여 내열실험(125℃ 기준), 인장강도 및 신장률을 실험하였다. 시험평가기관은 한국 신발피혁 연구원이였으며, 실험방법 및 결과를 하기의 표 5와 같다.
시험항목 단위 결과 시험방법
인장강도 MPa 11.4 IEC 60811-501
신장률 % 160 IEC 60811-501
열노화 시험 인장강도 변화율 % +24.6 IEC 60811-401
(120±1)℃, 168h
신장률 변화율 % -6.3
열노화 시험 인장강도 변화율 % +19.3 IEC 60811-401
(158±1)℃, 168h
신장률 변화율 % -15.6
또한 상기 실시예 3의 컴파운드를 이용하여 할로겐 테스트 및 내유성 실험을 실시하였다. 시험평가기관은 한국기계전자시험연구원에서 수행되었으며, 할로겐 테스트의 결과를 표 6, 내유성 테스트의 결과를 표 7에 각각 나타내었다.
시험항목 시험방법 및 기준 단위 시험결과
pH & 전도도 시험방법 :
IEC 60754-2:2011
기준 :
IEC 60092-360:2014
table 6		 pH:
4.3 이상일 것		 - 5.72
전도도 :
10μS/mm이하일 것		 μS/mm 0.97
Amount of halogen acid gas : HCl and HBr(max.) 시험방법 :
IEC 60754-1:2011
기준 :
IEC 60092-360:2014 table 6.
염화수소(HCl)가스 발행량 0.5%이하일 것		 % 0.5미만
(0.37)
시험항목 시험방법 및 기준 단위 실험결과
Mechanical properties after immersion in mineral oil IRM 902 시험방법
:IEC 60811-404:2012
기준
:IEC 60092-360:2014 table6		 인장강도 변화율 : ±40% 이내일 것 % +4.79
신장률 변화율 : ±40% 이내일 것 % -1.96
상기 실시예 3의 컴파운드를 이용하여 선박엔진용 케이블 시제품을 제작(도 1 및 도 3)하였다. 이때 적용되는 케이블의 규격은 0.6/1kV SKSC-HF 1.5SQMM × 5C였으며, 사용되는 재료 및 각각의 비율은 하기의 표 8과 같다.
공정 재료명 밀도
(kg/dm³) 		중량
(kg/km) 		비율
(%) 		체적
(l/m)
절연
(insulation) 		EPR 1.38 23.31 25.50 0.0169
개재물
(stranding)		 PP YARN 1.00 3.04 3.30 0.0030
테이프
(shield)		 PS TAPE 1.43 5.00 5.50 0.0035
시스
(sheath)		 SC-SHF- XLPO125
( 실시예 3) 		1.54 60.03 65.70 0.0390
합 계 91.38 100.00 0.0624
상기와 같이 제작된 선박엔진용 케이블 시제품을 이용하여 난연성 실험을 실시하였다. 시험기준은 IEC60332-3 Catagory D였으며, 하기의 표 9와 같이 시험준비를 하여 실험을 실시하였다.
항목 규 격 요구 체적
(l/m)		 시편길이
(m)		 전체 길이
(m)		 설치 수량
(ea)
Cat. D 60332-3-25 0.5 3.5 28.0 8
시험에 사용된 점화장치는 single burner을 사용하였으며, 상기 버너의 위치는 케이블 시료의 전면에서 75±5mm에 설치하였다(도 4). 시험시간은 20분간 실시하였으며, 공기의 주입량은 77.4L/min, 연소가스의 주입량은 13.4L/min(propane)으로 설정하였다.
도 5에 나타난 바와 같이 상기 연소실험결과 연소범위는 1.12m로 난연성 기준에 적합한 것을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 베이스 수지, 난연제, 가소제, 산화방지제, 가교제 및 첨가제를 포함하는 할로겐프리 난연 컴파운드에 있어서,
    상기 베이스 수지는 열경화성 수지 또는 탄성중합체인 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 수지 또는 탄성중합체는 펜타클로로페놀(Pentachlorophenol, PCP), 클로로프렌(Chloroprene), 클로로설포네이트 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene, CSPE), 클로리네이티드 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene, CPE), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 또는 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Rubber, EPR)인 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 수산화알루미늄, 인산 알루미늄, 인계 혼화물 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.

  4. 제1항에 있어서,
    상기 가소제는 디옥틸 아디페이트(dioctyl adipate)인 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 산화방지제는 Thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl_4-hydroxyphenyl) propionate 또는 2 Benzimidazolethione를 포함하는 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 디커밀 퍼옥사이드(Dicumyl peroxide)인 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 가교안정제, 자외선 차단제, 가교조제 및 가공조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.

  8. 제1항에 있어서,
    상기 할로겐프리 난연 컴파운드는 베이스 수지 100중량부에 대하여 난연제 130~180중량부, 가소제 5~15중량부, 산화방지제 3~15중량부, 가교제 1~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 할로겐프리 난연 컴파운드.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 할로겐프리 난연 컴파운드를 포함하는 선박엔진용 케이블.
KR1020170182614A 2017-12-28 2017-12-28 내열 및 내유 특성을 가지는 할로겐프리 난연 컴파운드 및 이를 포함하는 선박엔진용 케이블 KR20190080255A (ko)

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