KR20120121399A - 라이저 및 플레넘 케이블용 조성물 - Google Patents

라이저 및 플레넘 케이블용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20120121399A
KR20120121399A KR1020127023092A KR20127023092A KR20120121399A KR 20120121399 A KR20120121399 A KR 20120121399A KR 1020127023092 A KR1020127023092 A KR 1020127023092A KR 20127023092 A KR20127023092 A KR 20127023092A KR 20120121399 A KR20120121399 A KR 20120121399A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal oxide
oxide particles
composition
riser
phthalate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020127023092A
Other languages
English (en)
Inventor
앰자드 에프. 아부-알리
그레그 알. 스지라코우스키
앨리스 씨. 알브린크
Original Assignee
제너럴 케이블 테크놀로지즈 코오포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 케이블 테크놀로지즈 코오포레이션 filed Critical 제너럴 케이블 테크놀로지즈 코오포레이션
Publication of KR20120121399A publication Critical patent/KR20120121399A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016—Plasticisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/12—Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/443—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06—Waxes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 케이블 자켓, 특히 라이저 및 플레넘 케이블의 제조용 물질에 관한 것이다. 상기 물질은 낮은 인화성을 제공하고, 케이블이 UL 910 또는 NFPA-262 또는 UL 1666 기준을 충족시키게 한다. 상기 물질은 PVC 수지, 가소제, 금속 산화물 입자, 및 선택적으로 브롬화 프탈레이트를 함유한다. 바람직하게는, 금속 산화물 입자는 구형의 비정질 이산화규소이다. 더욱 바람직하게는, 상기 구형의 비정질 이산화규소는 평균 입자 사이즈 약 100 내지 200nm 및/또는 BET 표면적 약 10 내지 30㎡/g이다. 또한, 상기 금속 산화물 입자는 바람직하게는 비다공성이고, 비이온성이고, 및/또는 비수화물인 금속 산화물 입자이다.

Description

라이저 및 플레넘 케이블용 조성물{COMPOSITIONS FOR RISER AND PLENUM CABLES}
본 출원은 2010년 2월 12일에 출원한 미국 가출원 일련번호 61/304,223의 우선권을 주장하고, 이 내용은 전체가 여기에 참조로 인용된다.
본 발명은 케이블 자켓, 특히 라이저 및 플레넘 케이블의 제조용 물질에 관한 것이다. 상기 물질은 낮은 인화성을 제공하고, 케이블이 UL 910 또는 NFPA-262 또는 UL 1666 기준(specification)을 충족시키게 한다.
빌딩은 일반적으로 달아 맨 천장(drop ceiling)과, 천장이 냉난방 시스템의 요소인 공기 순환형 플레넘(plenum)의 역할을 하고, 또한 통신 케이블 및 다른 기기, 예컨대 전력 케이블 및 데이터 케이블의 설치를 위한 편리한 장소의 역할을 하도록 달려 있는 구조적 바닥(structural floor) 사이의 공간으로 일반적으로 설계된다. 또한, 이러한 데이터 케이블을 플레넘 케이블이라고도 한다. 한편, 빌딩은 케이블 루팅(cable routing) 및 플레넘 스페이스(plenum space)로 사용되는 상층부 바닥(raised floor)을 이용할 수 있다. 통신 케이블은 일반적으로 음성 통신, 데이터 및 전화, 컴퓨터, 컨트롤, 알람 및 관련 시스템에 사용되는 다른 형태의 신호를 포함하고, 이들 플레넘(plenum) 및 그 안의 케이블이 각각의 바닥의 길이 및 폭을 따라 연속적이게 하는 것은 일반적이고, 이는 케이블과 빌딩에 안전 위험을 도입할 수 있다.
바닥과 달아 맨 천장 사이 영역에서 화재가 발생하는 경우, 그 영역을 포함하는 벽 및 다른 빌딩 성분에 의해 화재가 방지될 수 있다. 그러나, 화재가 플레넘 스페이스까지 다다르는 경우, 특히 인화성 물질이 플레넘을 점유하는 경우에, 화재는 빌딩의 바닥 전체에 빠르게 퍼질 수 있다. 케이블이 플레넘 용도의 급이 아니면, 즉 필요한 화염 및 연기 지연 특성을 갖지 않으면, 플레넘에 설치되는 케이블의 길이를 따라 불이 번질 수 있다. 또한, 연기는 플레넘을 통해 주변 영역 및 다른 층으로 전달되고 전체 빌딩에 연기가 침투될 수 있다.
논-플레넘급 자켓 케이블(non-plenum rated jacketed cable)의 온도가 상승될 때, 자켓 물질의 탄화(charring)가 시작된다. 이후, 자켓 내부의 도체 절연체(insulation)는 분해되고 숯이 되기 시작한다. 탄화된 자켓이 온전함을 유지하는 경우에, 여전히 코어를 절연시키는 기능을 한다; 그러나, 그렇지 않으면, 절연체로부터 발생되는 가스의 압력 또는 절연 차(insulation char)가 확장하는 것에 기인하여 파열되고, 그 결과 자켓 및 절연체의 원래의 내부가 화염 및/또는 고온에 노출된다. 자켓 및 절연체는 열분해되기 시작하고, 인화성 가스를 더욱 방출한다. 이러한 가스는 점화되고, 플레넘 내에 에어 드라프트(air draft) 때문에, 화염 점화 영역을 넘어 불타서, 빌딩을 따라 화염이 번지고, 연기와 독성 및 부식성 가스가 발생된다.
화염의 확산 및 연기의 증대의 가능성 때문에, 일반적으로, NEC(the National Electrical Code)는 플레넘 내에 전력-제한 케이블이 금속 도관 내에 덮이는 것을 요구한다. 그러나, NEC는 이러한 필요 조건에 소정의 예외를 허용한다. 예컨대, 금속 도관이 없는 케이블은, 이러한 케이블이 독립 시험 기관, 예컨대 UL(Underwriters Laboratories)에 의해, 적당히 낮은 화염 확산성 및 연기 발생 또는 생성 특성을 갖는 것으로서, 시험 및 승인된 것이면 허용된다. 케이블의 화염 확산 및 연기 생성은, 에어 핸들링 스페이스(air handling space), 즉 플레넘에 사용되는 전기적 및 광학 섬유 케이블의 화염 및 연기 지연 특성에 대한 표준 시험법인, "Steiner Tunnel"라고도 하는, UL 910 (1998 에디션) 또는 NFPA 262 (2011 에디션)을 사용하여 측정된다.
라이저 (CMR)급 케이블은 UL1666 필요 조건을 충족하는 케이블이다. 이러한 케이블은 층들 사이에서 또는 엘레베이터 이동을 통해 수직 트레이 내에 설치를 위해 설계되었다. 케이블은 일반적으로 꼬여지고, 라이저형 자켓으로 자켓이 입혀진, 절연 와이어를 함유한다. 본 발명의 목적은 이러한 형태의 케이블용 자켓으로 사용되는 PVC 화합물의 조성물을 설명하는 것이다.
CMR 케이블의 가장 중요한 특성은 수직 연소(vertical burn) UL1666 시험을 통과하는 것이다. 시험 기구 및 절차는 UL1666, 섹션 4에 설명되어 있다. 시험은 챔버 내에 피니시된 케이블(finished cable)을 설치함으로써 행해진다. 그 후, 케이블은 챔버 내에서 연속 화염 (154.5 KW에서)에 30분 동안 노출된다. 시험을 통과하기 위해서, 화염의 번짐은 발화점을 초과하는 12 피트 이상일 수 없고, 온도는 UL1666의 섹션 9에 기재된 바와 같이 850℃를 초과할 수 없다.
UL1666 기준을 충족시키기 위해 폴리비닐 클로라이드(PVC) 자켓 조성물을 개선하는데 중요한 문제점 중 하나는, 30분 연소 동안 낮은 인화성을 유지하는 것이다. 이렇게 하기 위해서, 포뮬레이터(formulator)는 상당량의 브롬(브롬화 프탈레이트 형태로)과 안티몬을 첨가하기도 한다. 이 두 첨가제는 알루미늄 트리하이드레이트와 함께 낮은 인화성을 제공할 수 있다. 그러나, 이들 첨가제는 비싸다.
따라서, 낮은 인화성을 제공하지만, 저렴하게 제조할 수 있는 플레넘 및 라이저 케이블용 자켓 조성물이 여전히 필요하다.
일 실시형태에 있어서, 본 발명은 라이저 또는 플레넘 케이블의 자켓 또는 절연체로 사용되는 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 UL 910 (1998 에디션) 및/또는 NFPA 262 (2011 에디션) 및/또는 UL 1666 (2007 에디션) 기준을 충족시키도록 개발되었고, 폴리비닐 클로라이드(PVC) 수지, 가소제, 금속 산화물 입자, 및 선택적으로 브롬화 프탈레이트를 함유한다. 바람직하게는 금속 산화물 입자는 구형의 비정질 이산화규소이다. 더욱 바람직하게는, 구형의 비정질 이산화규소는 평균 입자 사이즈가 약 100-200 nm 및/또는 BET 표면적인 약 10-30 m2/g이다. 또한, 금속 산화물 입자는 비다공성, 비이온성 및/또는 비수화물인 금속 산화물 입자가 바람직하다.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 적어도 하나의 와이어 및 상기 와이어를 둘러싸는 자켓을 함유하는 케이블을 제공한다. 자켓은 PVC 수지, 브롬화 프탈레이트, 가소제, 및 금속 산화물 입자를 함유하는 조성물로 제조된다. 이러한 케이블은 UL 910 및/또는 NFPA 262 및/또는 UL 1666 기준을 충족시킨다.
또 다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 라이저 또는 플레넘 케이블의 자켓 또는 절연체로서 사용되는 PVC 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 조성물은 복합 물질을 형성하기 위해, PVC 수지, 브롬화 프탈레이트, 가소제, 및 금속 산화물 입자와 혼합함으로써 제조된다.
또 다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 UL 910 및/또는 NFPA 262 및/또는 UL 1666 기준을 충족시키는, 플레넘 또는 라이저 케이블을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 케이블은 복합 물질을 형성하기 위해, PVC 수지, 브롬화 프탈레이트, 가소제, 및 금속 산화물 입자와 혼합하고; 자켓을 형성하기 위해 적어도 하나의 와이어 주변에 상기 복합 물질을 둘러쌈으로써 제조된다. 바람직하게는, 자켓 형성은 압출(extrusion)에 의해 완성된다.
본 발명에 적합한 폴리비닐 클로라이드(PVC) 수지는 중분자량 또는 고분자량의 범용의 비닐 서스펜션 수지이다. 이러한 PVC 수지는 공지 기술이고, 다양한 공급처로부터 시판되고 있다. 바람직한 PVC 수지는 Georgia Gulf의 시판품이고, 고분자량의 범용의 비닐 서스펜션 수지인 GG-5415를 포함한다. 자켓 조성물의 중량이 100%이면, 자켓 조성물 중 PVC 수지는 바람직하게는 약 30중량% 내지 약 50중량%, 더욱 바람직하게는 약 35중량% 내지 약 45중량% 존재한다.
본 조성물은 폴리머 가공에 사용되는 공지의 방화재(fire retardant)인 브롬화 프탈레이트를 함유할 수 있다. 일반적으로 이용 가능한 브롬화 프탈레이트는 펜실베니아, 킹 오브 프러시아의 Atochem 제품의 Pyronil 63 (브롬화 프탈레이트 에스테르); 코네티컷, 미들버리의 Chemtura 제품의 DP-45 (테트라브로모프탈레이트 에스테르)를 포함한다. 바람직하게는, 브롬화 프탈레이트는 자켓 조성물 중 약 0 내지 약 20중량%, 더욱 바람직하게는 7% 미만, 가장 바람직하게는 약 2 내지 4% 존재한다.
가소제는 공지 기술이고, 유연성 및 가공 특성을 개선하기 위해 조성물에 첨가된다. 본 발명에 적합한 가소제로는, 그것에 한정되지 않지만, 디이소데실 프탈레이트(diisodecyl phthalate), 디(2-프로필 헵틸)프탈레이트, n-옥틸-n-데실 프탈레이트 (혼합물), 디알릴 프탈레이트(diallyl phthalate), 디옥틸 세바케이트(dioctyl sebacate), n-옥틸-n-데실 트리멜리테이트, 트리이소옥틸 트리멜리테이트(triisooctyl trimellitate), 이소데실 디페닐 포스페이트(isodecyl diphenyl phosphate), 디-2-에틸헥실 아디페이트, 디-2-에틸헥실 아젤레이트, 디-2-에틸헥실 세바케이트, 부틸 벤질 세바케이트(butyl benzyl sebacate), 디이소데실 아디페이트(diisodecyl adipate), 펜타에리트리톨 에스테르(pentaerytritol ester), 및 아크릴산-에틸렌-비닐 아세테이트 터폴리머(terpolymer)를 들 수 있다. 바람직하게는, 가소제는 자켓 조성물 중 약 10 내지 약 30중량%, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 25%; 가장 바람직하게는 약 20% 존재한다.
마이크로 산화물 입자는 구형이고, 비이온성, 즉 포지티브 또는 네커티브 이온값이 없고, 이온 결합, 미네랄 또는 금속(원소)를 형성할 수 없는 것을 특징으로 하는 산화물이다. 바람직하게는, 입자는, 개선된 유동성 및 내화성이 부여되도록 표면적이 작다. 마이크로 산화물 입자의 BET 표면적은 바람직하게는 약 10 내지 30 m2/g, 더욱 바람직하게는 약 18 내지 22 m2/g, 가장 바람직하게는 약 20 m2/g이다. 바람직한 산화물은 규소, 알루미늄, 마그네슘 및 이들의 이중 산화물을 포함한다. 또한, Zn 및 Fe 산화물은 본 발명의 일부 실시형태에 적합할 수 있다. 다른 산화물은 본 발명에 기재되는 마이크로 형태로 이용 가능하지 않을 수 있지만, 본 발명에서 기능하는 것으로 예상된다. 또한, 금속 산화물 입자는 바람직하게는 고체의 비정질 입자이다. 금속 산화물 입자의 평균 입자 사이즈는 약 300 nm 미만일 수 있고, 바람직하게는 약 100 내지 200 nm의 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 150 nm이다. 마이크로 산화물 입자의 농도는 자켓 조성물의 약 1 내지 약 30중량%일 수 있고, 바람직하게는 약 3 내지 12%, 가장 바람직하게는 약 5%이다.
바람직한 금속 산화물 입자는 Elkem Silicon Materials 제품의 SIDISTAR®T 120이고, 이는 폴리머 용도로 고안된 구형의 비정질 이산화규소 첨가제이다. SIDISTAR®T 120의 평균 입자 사이즈는 150 nm이다. PVC와 사용되는 경우에는, SIDISTAR®T 120 첨가제는 증가된 화염 지연성을 제공하고, 이는 조성물 중 다른 비싼 난연재(flame retardant)를 감소시키지만, 여전히 UL 910 또는 NFPA 262 또는 UL 1666 필요 조건을 충족시킨다. 또한, 혼합 공정에 있어서, SIDISTAR®T 120은 최종 조성물에서 균형 잡힌 물리적 특성을 제공하는, 모든 화합물 성분들의 분산을 개선한다. 또한, 주로 구형 입자로 분산되기 때문에, SIDISTAR®T 120은 내부 마찰을 감소시키고, 압출이나 주입 속도를 높이고, 그 결과 용융 유동(melt flow)이 우수하여 비용이 현저히 절감된다. 매트릭스 내에서 주요 입자까지 포함하는 분산은 매우 미세한 셀(cell) 형성을 가능하게 하여, 고분자량 가공 보조제를 감소시켜, 원료 물질의 비용을 매우 감소시킨다.
조성물은 다른 성분, 예컨대 필러, 자외선(UV) 흡수제, 힌더드 아민 광 안정화제(hindered amine light stabilizer)(예컨대, 힌더드 아민 광 안정화제(HALS)), 산화방지제(예컨대 페놀성 산화방지제), 착색제, 윤활제(예컨대 스테아르산), 플루오로폴리머(예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)), 등을 함유할 수 있다. 적당한 필러의 예로는, 그것에 한정되지 않지만, 카본 블랙, 클레이, 탈크(알루미늄 실리케이트 또는 마그네슘 실리케이트), 마그네슘 알루미늄 실리케이트(magnesium aluminum silicate), 마그네슘 칼슘 실리케이트(magnesium calcium silicate), 칼슘 카보네이트, 마그네슘 칼슘 카보네이트, 실리카, ATH, 마그네슘 히드록시드(magnesium hydroxide), 붕산나트륨(sodium borate), 붕산 칼슘, 카올린 클레이(kaolin clay), 유리 섬유, 유리 입자, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
적당한 윤활제의 예로는, 그것에 한정되지 않지만, 스테아르산(stearic acid), 실리콘(silicones), 대전 방지 아민(anti-static amines), 유기 아미티(organic amities), 에탄올아미드(ethanolamides), 모노 및 디-글리세라이드 지방 아민(di-glyceride fatty amines), 에톡실레이트 지방 아민(ethoxylated fatty amines), 지방산(fatty acids), 아연 스테아레이트(zinc stearate), 스테아르산(stearic acids), 팔미트산(palmitic acids), 칼슘 스테아레이트(calcium stearate), 납 스테아레이트(lead stearate), 아연 설페이트(zinc sulfate) 및 이들의 조합을 들 수 있다. 윤활제는 조성물의 가공 특성을 개선하기 위해 첨가될 수 있다. 그러나, 일부 윤활제, 예컨대 실리콘 및 지방산 아미드도 플레넘 또는 라이저 케이블의 설치 동안 마찰을 줄이기 위해 케이블 자켓의 외부면의 윤활을 제공한다. 마찰 감소에 유용한 윤활제는, 그것에 한정되지 않지만, 올레아미드(oleamide), 에루카미드(erucamide), 스테아라미드(stearamide), 비헤나미드(behenamide), 올레일 팔미타미드(oleyl palmitamide), 스테아릴 에루카미드(strearyl erucamide), 에틸렌 비스-스테아라미드(ethylene bis-stearamide), 및 에틸렌 비스-올레아미드를 들 수 있다. 이들 윤활제는 용융상(melt phase)으로 균일하게 분산되지만; 폴리머가 냉각되기 때문에, 윤활제는, 얇은 윤활층을 형성하기 위해 조성물의 표면으로 이동되고, 이는 표면들 사이에서 마찰 계수를 줄인다.
또한, 예로서, 본 발명의 조성물은 염소화 파라핀 왁스(chlorinated paraffin wax) 약 4 내지 7%, Ca-Zn 안정화제 약 2 내지 5%, 안티몬 트리옥시드(antimony trioxide) 약 1 내지 5%, 붕산 아연(zinc borate) 약 0.5 내지 2%, 칼슘 카보네이트(calcium carbonate) 약 0 내지 30%, 알루미늄 트리하이드레이트(aluminum trihydrate) 약 1 내지 30%, 스테아르산 약 0.2 이하, 및/또는 PTFE 약 1 내지 10%를 함유할 수 있다.
전체, 알루미늄 트리하이드레이트는 칼슘 카보네이트로 완전히 또는 부분적으로 대체될 수 있다. 또한, 브롬화 프탈레이트 및 안티몬은 현저히 감소될 수 있다. UL 910 또는 NFPA 262 또는 UL 1666 기준을 통과할 수 있기 위해서, 금속 산화물은 우수한 차 프로모터(char promoter)가 되고, 화염 번짐 및 연기 생성을 억제할 수 있는 것이 발견되었다. PVC 폴리머와 사용되는 경우에, 전체, 이들 변화는 현저한 비용 절감을 야기한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서, 조성물은 PVC, 브롬화 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트, 칼슘 카보네이트 및 이산화규소를 함유한다. 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 있어서, 조성물은 PVC, 브롬화 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트, 염소화 파라핀 왁스, Ca-Zn 안정화제, 안티몬 트리옥시드, 붕산 아연, 스테아르산, 칼슘 카보네이트, 및 이산화규소를 함유한다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 있어서, 조성물은 이하 표 1의 조성물 E로 나타낸 성분 및 비율을 함유한다.
본 발명에 사용되는 조성물의 성분 모두는 일반적으로, 적어도 하나의 와이어 상에서 성분들이 압출될 압출 장치로 성분들이 도입되기 전에, 함께 블렌드되거나 혼합된다. 폴리머 및 다른 첨가제 및 필러는, 균일한 매스(mass)로 이러한 혼합물을 블렌딩 및 혼합시키기 위해, 종래 기술에 사용되는 기술 중 하나에 의해 함께 혼합될 수 있다. 예컨대, 상기 성분은 다중 롤 밀(multi-roll mill), 스크류 밀(screw mill), 연속 믹서(continuous mixer), 컴파운딩 압출기(compounding extruder) 및 벤버리 믹서(Banbury mixer)를 구비하는 다양한 장치에서 플럭스(flux)될 수 있다.
상기 조성물의 각종 성분들이 함께 균일하게 혼합 및 블렌딩된 후, 이들은 본 발명의 케이블을 제조하기 위해 더 가공된다. 상기 조성물을 케이블 자켓 또는 절연체로 형성하는 종래 기술 방법은 공지되어 있지만, 본 발명의 케이블의 제조는 일반적으로 각종 압출 방법 중 하나를 사용하여 완성될 수 있다.
본 발명의 조성물은, 플레넘 또는 라이저 케이블 자켓으로 사용되는 경우에, 매우 낮은 인화성을 제공하고, 연기 생성을 줄여준다. 소위, 비싼 난연제, 예컨대 브롬화 프탈레이트, 안티몬 트리옥시드 또는 알루미늄 트리하이드레이트는 상기 조성물로부터 감소 또는 제거될 수 있다.
다른 설명 없이도, 당업자라면 앞선 설명과, 이하 실례가 되는 실시예를 이용하여, 본 발명의 화합물을 제조 및 이용하고, 청구된 방법을 실행할 수 있다고 여겨진다. 이하 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 제공된 것이다. 본 발명은 이들 실시예에 기재된 특정 조건 또는 상세에 한정되지 않는 것으로 이해해야 한다.
(실시예)
실시예에 있어서, 조성물은 니더, 압출기 또는 회전식 배치 믹서로 혼합된다. 와이어 자켓은 압출기에 부착된 크로스헤드 다이(crosshead die)로 압출된다. 플라크(Plaque)는 가열된 프레스로 압축되었다.
와이어 자켓(숫자들은 총 조성물 퍼센트임)
성분 A B
C 		D E
PVC 수지 1.02 IV 43.35% 44.50% 36% 42.83% 40.62%
브롬화 프탈레이트 5.64% 4.90% 5% 5.57% 1.22%
전기 등급(Electrical Grade)
디이소데실 프탈레이트		 14.30% 15.58% 17% 0.00% 18.28%
디(2-프로필 헵틸) 프탈레이트 0.00% 0.00% 0 14.13% 0.00%
염소화 파라핀 왁스 6.07% 4.68% 10% 6.00% 5.69%
칼슘-아연 안정화제 2.82% 2.67% 3% 3.00% 2.84%
알루미늄 트리하이드레이트 0.00% 23.59% 25% 8.57% 0.00%
안티몬 트리옥시드 1.73% 4.01% 4% 1.71% 1.62%
붕산아연 1.30% 0.00% 0 1.28% 1.22%
스테아르산 0.09% 0.09% 0 0.09% 0.08%
칼슘 카보네이트 24.71% 0.00% 0 14.99% 26.40%
이산화규소 0.00% 0.00% 0 1.84% 2.03%
총 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%
1.500 1.479 1.48 1.487 1.489
절감(savings) % 11% 0% -0% 11% 22%
　 　 　 　
텐실 2435 2450 2477 2382
일롱게이션 217 237 182 259
에이징 텐실(Aged Tensile) 2315 2450 2549 2300
에이징 일롱게이션
(Aged Elongation)		 158 190 113 205
에이징 텐실 리텐션
(Aged tensile retention)		 95% 99% 103% 97%
에이징 일롱 리텐션
(Aged Elong retention) 		73% 88% 62% 79%
LTB -11 -11 -6.5 -19
LOI 34.5 37 36 33.5
열안정성 (분) 　 30 　 100
UL1666 화염 통과? 예 아니오 예 해당 없음(NA) 예
플라크(PLAQUES) (숫자들은 PVC 수지의 백분율 중량부임)
성분 F G I J K L M
PVC 수지 100 100 100 100 100 100 100
Uniplex FRP-45
브롬화 프탈레이트		 15 15 15 15 15 15 15
Platinol 610-TM (PX-336) 가소제 16 16 16 16 16 16 16
Santicizer-2248 가소제 22 22 22 22 22 22 22
금속 안정화제가 혼합된
Therm Check RC203P 		7 7 7 7 7 7 7
ATH-9400
알루미늄 트리하이드레이트		 50 50 50 40 40 50 50
안티몬 트리옥시드 2 2 2 2 2 2 2
Charmax BZMa
연기 억제제		 40 40 40 40 40 40 40
스테아르산 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21
Loxiol G40 윤활제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
이산화규소 분말 0 5 5 0 0 5 10
PTFE 0 5 5 5 10 0 0
붕산 아연 0 0 3 0 0 0 0
칼슘 카보네이트 0 0 0 10 10 0 0
텐실 (psi) 2193 1972 2008 1989 2098 2020 1998
일롱게이션 % 183 173 169 180 190 182 170
에이징 텐실
(Aged Tensile) (psi)		 2048 1872 1916 1899 1943 1981 1930
에이징 일롱게이션
(Aged Elongation) %		 158 142 130 166 172 162 137
텐실 리텐션
(Tensile Retention) (%)		 93 95 95 95 93 98 97
일롱게이션 리텐션
(Elongation Retention)%		 86 82 77 92 91 89 81
*LOI % 41 38 40 36.5 38 42 42.5
**LTB (℃) -5.5 -3 -2 -2 -6 -2 0
연기 농도 플레밍
(Smoke Density Flaming)		 153 138 140 140 128 107 121
연기 농도 비플레밍(non-flaming) 132 　 　 61 53 71 118
*LOI: Limited Oxygen Index (ASTM D2863)
**LTB: Low Temperature Brittleness (ASTM D746)
본 발명은 참조에 의해 특정 실시형태로 설명되지만, 본 발명은 여기에 반드시 기재되지 않은 변형을 줄 수 있다는 것은 당업자에 있어서 이해될 것이다. 이러한 이유로, 참조는 본 발명의 진 범위를 결정하기 위해, 첨부된 청구항으로 단독으로 만들어져야 한다.

Claims (20)

  1. a) PVC 수지;
    b) 가소제; 및
    c) 금속 산화물 입자
    를 포함하는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    브롬화 프탈레이트를 더 포함하는, 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브롬화 프탈레이트는 조성물 중 약 7중량% 미만인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물 입자는 이산화규소인, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가소제는 디이소데실 프탈레이트 또는 디(2-프로필 헵틸)프탈레이트인, 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    성분 a)는 조성물 중 약 30 내지 50중량%인, 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    성분 b)는 조성물 중 약 10 내지 20중량%인, 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    성분 c)는 조성물 중 약 1 내지 30중량%인, 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물 입자는 필수적으로 고체이고, 비다공성이고, 표면적이 작고, 비이온성이고, 비수화물인, 마이크로 미네랄 또는 금속 산화물 입자인, 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    약 4 내지 7%의 염소화 파라핀 왁스, 약 2 내지 5%의 Ca-Zn 안정화제, 약 1 내지 5%의 안티몬 트리옥시드, 약 0.5 내지 2%의 붕산 아연, 약 0 내지 30%의 칼슘 카보네이트, 약 1 내지 30의 알루미늄 트리하이드레이트, 약 0.2% 이하의 스테아르산, 및/또는 약 1 내지 10%의 PTFE를 더 포함하는, 조성물.
  11. 자켓으로 둘러싸이는 복수의 와이어를 포함하는 라이저 또는 플레넘 케이블로서:
    상기 자켓은
    a) PVC 수지;
    b) 가소제; 및
    c) 금속 산화물 입자를 포함하는, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자켓은 브롬화 프탈레이트를 더 포함하는, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 브롬화 프탈레이트는 조성물 중 약 7중량% 미만인, 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 금속 산화물 입자는 이산화규소인, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 가소제는 디이소데실 프탈레이트 또는 디(2-프로필 헵틸)프탈레이트인, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  16. 제11항에 있어서,
    성분 a)는 조성물 중 약 30 내지 50중량%인, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  17. 제11항에 있어서,
    성분 b)는 조성물 중 약 10 내지 20중량%인, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  18. 제11항에 있어서,
    성분 c)는 조성물 중 약 1 내지 30중량%인, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 금속 산화물 입자는 필수적으로 고체이고, 비다공성이고, 표면적이 작고, 비이온성이고, 비수화물인, 마이크로 미네랄 또는 금속 산화물 입자인, 라이저 또는 플레넘 케이블.
  20. 제11항에 있어서,
    약 4 내지 7%의 염소화 파라핀 왁스, 약 2 내지 5%의 Ca-Zn 안정화제, 약 1 내지 5%의 안티몬 트리옥시드, 약 0.5 내지 2%의 붕산 아연, 약 0 내지 30%의 칼슘 카보네이트, 약 1 내지 30의 알루미늄 트리하이드레이트, 약 0.2% 이하의 스테아르산, 및/또는 약 1 내지 10%의 PTFE를 더 포함하는, 라이저 또는 플레넘 케이블.
KR1020127023092A 2010-02-12 2011-02-11 라이저 및 플레넘 케이블용 조성물 Ceased KR20120121399A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30422310P 2010-02-12 2010-02-12
US61/304,223 2010-02-12
PCT/US2011/024581 WO2011100584A2 (en) 2010-02-12 2011-02-11 Compositions for riser and plenum cables

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120121399A true KR20120121399A (ko) 2012-11-05

Family

ID=44368468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127023092A Ceased KR20120121399A (ko) 2010-02-12 2011-02-11 라이저 및 플레넘 케이블용 조성물

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8907217B2 (ko)
EP (1) EP2534201A4 (ko)
JP (1) JP5572723B2 (ko)
KR (1) KR20120121399A (ko)
AU (1) AU2011215703B2 (ko)
BR (1) BR112012020035A2 (ko)
CA (1) CA2789313C (ko)
MX (1) MX342009B (ko)
WO (1) WO2011100584A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160120978A (ko) * 2015-04-09 2016-10-19 주식회사 엔에스오 고난연성 폴리염화비닐 수지조성물 및 이를 이용한 고난연성 폴리염화비닐 제품의 제조방법
KR20200083275A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 엘에스전선 주식회사 케이블 시스용 수지 조성물 및 이를 포함하는 전선

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5784982B2 (ja) * 2011-05-25 2015-09-24 矢崎エナジーシステム株式会社 電線被覆用塩化ビニル樹脂組成物およびそれを用いた電線
US9842672B2 (en) * 2012-02-16 2017-12-12 Nexans LAN cable with PVC cross-filler
CN103571075A (zh) * 2012-07-19 2014-02-12 远东电缆有限公司 一种pvc护套橡皮
US20140102755A1 (en) * 2012-10-17 2014-04-17 Commscope, Inc. Of North Carolina Communications Cables Having Electrically Insulative but Thermally Conductive Cable Jackets
US20140116749A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Polyone Corporation Use of polycaprolactone plasticizers in poly(vinyl chloride) compounds
KR20150087267A (ko) 2012-11-19 2015-07-29 제너럴 케이블 테크놀로지즈 코오포레이션 라이저 및 플리넘 케이블용 자켓 조성물
JP5920278B2 (ja) * 2013-04-15 2016-05-18 日立金属株式会社 差動信号伝送用ケーブル及び多対差動信号伝送用ケーブル
HUE048421T2 (hu) 2014-06-10 2020-07-28 Gen Cable Technologies Corp Kikeményíthetõ kétrészes bevonó vegyület vezetékekhez
CN104356542A (zh) * 2014-10-30 2015-02-18 安徽电信器材贸易工业有限责任公司 一种阻燃型超高压电缆用pvc护套料及其制备方法
EP3026679B1 (en) 2014-11-28 2017-06-28 Nexans Flame retardant pvc material
US11339233B2 (en) * 2017-09-15 2022-05-24 Geon Performance Solutions, Llc Flame retardant poly(vinyl chloride) compounds
JP7060414B2 (ja) * 2018-03-08 2022-04-26 花王株式会社 ハロゲン系樹脂用可塑剤
CN112210174A (zh) * 2020-10-22 2021-01-12 天津六0九电缆有限公司 一种环保70℃聚氯乙烯护套电缆料配方

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1007803B (it) * 1974-04-09 1976-10-30 Montedison Spa Composizioni polimeriche plastifi cate a base di polimeri del cloru ro di vinile con buone caratteri stiche fisico meccaniche e con ec cellenti caratteristiche di isola mento elettrico anche a temperatu ra elevata
US4154892A (en) 1974-04-09 1979-05-15 Montedison S.P.A. Electric cables having a sheathing comprising a plasticized vinylchloride polymer
JPS62103911A (ja) * 1985-10-30 1987-05-14 三菱化成ビニル株式会社 難燃性塩化ビニル樹脂被覆電線
US4722952A (en) * 1986-05-09 1988-02-02 Elkem A/S Resin compositions
US5036121A (en) 1988-09-06 1991-07-30 The B. F. Goodrich Company Flame and smoke retardant cable insulation and jacketing compositions
JPH04106146A (ja) * 1990-08-24 1992-04-08 Chisso Corp 塩化ビニル樹脂組成物
EP0642548B1 (en) * 1992-05-19 1998-07-01 Witco Corporation Electrical grade polyvinyl chloride resin composition stabilized with a non-lead stabilizer
US5886072A (en) 1993-05-24 1999-03-23 Teknor Apex Company Flame retardant composition
BR9802508A (pt) 1997-11-11 1999-09-08 Servicios Condumex Sa Formulação de compostos de cloreto de polivinilo livre de metais pesados para isolamento de cabo primário automotor de parede delgada
JP2001234013A (ja) 2000-02-22 2001-08-28 Sumitomo Bakelite Co Ltd 塩化ビニル系樹脂組成物及びそれを用いたケーブル
US20040002559A1 (en) * 2002-04-10 2004-01-01 Malisa Troutman Flame retardant coatings
NO328601B1 (no) * 2002-06-07 2010-03-29 Elkem As Elastomere sammensetninger, fremgangsmåte for fremstilling av elastomere sammensetninger og anvendelse av microsilica som modifiserende middel i elastomere sammensetninger
US20060079645A1 (en) * 2003-02-24 2006-04-13 Nobuhiro Hasegawa Curable compositions
EP1637565B1 (en) * 2003-06-20 2010-05-05 Kaneka Corporation Curing composition
JP2005239795A (ja) 2004-02-25 2005-09-08 Hosei:Kk 環境対応型塩素含有樹脂配合物
US20090022462A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Polymer Products Company, Inc. Fire resistant jacket composition for electrical coaxial and fiber optic cable

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160120978A (ko) * 2015-04-09 2016-10-19 주식회사 엔에스오 고난연성 폴리염화비닐 수지조성물 및 이를 이용한 고난연성 폴리염화비닐 제품의 제조방법
KR20200083275A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 엘에스전선 주식회사 케이블 시스용 수지 조성물 및 이를 포함하는 전선

Also Published As

Publication number Publication date
EP2534201A2 (en) 2012-12-19
CA2789313C (en) 2017-10-17
WO2011100584A3 (en) 2011-12-08
MX2012009289A (es) 2012-09-07
EP2534201A4 (en) 2014-05-14
US20110198108A1 (en) 2011-08-18
AU2011215703A1 (en) 2012-08-30
CA2789313A1 (en) 2011-08-18
WO2011100584A2 (en) 2011-08-18
JP5572723B2 (ja) 2014-08-13
MX342009B (es) 2016-09-09
BR112012020035A2 (pt) 2019-09-24
AU2011215703B2 (en) 2014-05-22
US8907217B2 (en) 2014-12-09
JP2013519759A (ja) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120121399A (ko) 라이저 및 플레넘 케이블용 조성물
CN106688052B (zh) 具有可瓷化层的耐火电缆
JP6850420B2 (ja) ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を用いた絶縁電線及びケーブル
JP2015074709A (ja) 塩化ビニル系樹脂組成物、電線及びケーブル
WO2007060201A1 (en) Perfluoropolymer composition
EP2920793B1 (en) Jacket composition for riser and plenum cables
US7652211B2 (en) Plenum cable
US7129415B1 (en) Non-lead jacket for non-metallic sheathed electrical cable
US7459498B2 (en) Filled perfluoropolymer composition
KR101202473B1 (ko) 엘리베이터 케이블 절연용 할로겐 프리 난연 피복조성물
JPH02251572A (ja) 難燃性組成物
KR100586113B1 (ko) 열안정성이 우수한 고난연성 및 저발연성 시스 재료조성물 및 이로부터 형성된 시스를 구비한 케이블
KR102286151B1 (ko) 저독성 난연 폴리올레핀계 절연 수지 조성물, 절연전선 및 절연전선의 제조방법
CN112080084A (zh) 一种阻燃绝缘护套材料
EP1555679B1 (en) Limited combustible cables
RU2321911C2 (ru) Электроизоляционная композиция
KR100809186B1 (ko) 고난연성 절연재 제조용 조성물
CN107189401A (zh) 一种高温耐火电线电缆材料及其制备方法
RU2550400C2 (ru) Высоконаполненная поливинилхлоридная композиция
KR100803441B1 (ko) 저발연 고신율 절연재 제조용 조성물
US20150030762A1 (en) Non-bromine and non-antimony compositions for low flame and low smoke polyvinyl chloride compounds and constructions

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

Patent event date: 20120904

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20131224

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20140620

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20150406

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20140620

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

Patent event date: 20131224

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I