KR0120400B1 - 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교수지 조성물 - Google Patents

옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교수지 조성물

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Abstract

본 발명은 옥외용 전력케이블의 절연피복용 흑색가교절연 폴리올레핀계 수지 조성물에 관한 것으로, 좀더 구체적으로 설명하면 폴리올레핀계 베이스 수지와 에틸렌계 공중합체, 가교제, 가교조제, 산화방지제, 카본블랙, 활제를 함유하는 옥외용 고압 전력케이블 절연 및 피복용 흑색 가교절연용 수지 조성물에 관한 것으로서, 베어스수지인 에틸렌과 탄소원자 4 이상의 α-올레핀으로부터 중합된 폴리올레핀계 수지 100중량부에 대해 산화방지제 0.05-1.0중량부, 가교효율증진제인 에틸렌과 카르복실기를 함유하는 단량체로부터 중합된 에틸렌계 공중합체 2-5중량부, 가교체 1.0-4.0중량부, 가교조제 0.05-2.0중량부, 카본블랙 0.2-1.0중량부, 활제 5.0-10.0중량부가 함유되는 것을 특징으로 한다.

Description

옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교수지 조성물
내용없음.
본 발명은 옥외용 전력케이블의 절연피복용 흑색가교절연 폴리올레핀계 수지 조성물에 관한 것으로, 좀더 구체적으로 설명하면 폴리올레핀계 베이스 수지와 에틸렌계 공중합체, 가교제, 가교조제, 산화방지제, 카본블렉, 활제를 함유하는 옥외용 고압 전력케이블 절연 및 피복용 흑색 가교절연용 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 옥외용 전력케이블은 실외에서 사용되는 전력케이블을 말하며 지하에 매설되는 지중전선과는 달리 실외에 설치되는 가공선쪽에 주로 사용되는 전선으로 그 구조에 있어서도 도체, 절연층, 피복충등으로 이루어진 일반적인 지중선 전력케이블과는 달리, 도체(주로 알루미늄)만으로 이루어진 나선에 절연체 및 외장의 기능을 동시에 하는 단순 구조의 케이블을 말한다.
즉, 스틸을 보강재로 도체의 중심에 위치한후 알루미늄으로 코어층을 형성한 나선상에 고압의 전력에 대해 완충역할을 하는 반도전층과 흑색 가교 폴리올레핀 조성물을 피복하여 제조된다.
미국, 유럽 등의 경우 전력케이블의 베이스 수지에 사용되는 카본블랙의 함량이 10퍼센트 이상으로 고함량의 가교조성물이 600V급 옥외용 전선에 사용되나 국내의 경우는 이와달리 그러한 용도에 재품에는 폴리 비닐클로라이드(PVC)가 주로 사용되며 폴리올레핀을 베이스수지로 사용하여 제조한 제품의 경우는 6.6KV-22.9KV의 전력선 용도에 주로 사용되고 있는 상황이다.
이는 국내의 가공베전선이 설치되는 지역적 여건이 평지 뿐만 아니라 산악지방을 통과시 수목과의 접촉으로 인한 화재발생등이 문제시 되는 것이 일번적인 나선에 피복재를 사용하게된 계기라고 일반적으로 알려져 있다.
옥외용 가공배전선용 전력케이블의 경우는 실외에 설치되므로 태양광에 직접 노출되어 태양광에 의한 노화 및 고압전송으로 인한 발열이 제품의 수명을 단축시키는 요인이 될 수 있어 이에 대한 대비책이 요구된다.
이러한 제품의 경우는 30년 이상의 제품 신뢰성이 요구되는 것이 일반적이며 이러한 신뢰성의 만족을 위해 기계적 특성, 자외선 안전성, 내트랙킹성, 저온특성, 열산화 안정성이 우수해야 한다.
전력케이블의 베이스수지로 일반적으로 적용되는 폴리에틸렌은 다른 폴리올레핀계 수지와 마찬가지로 옥외폭로시 자외선에 의해 쉽게 산화현상을 유발하는데 이에 대한 방지책으로 자외선에 의한 노화를 방지하는 역할을 지닌 카본블랙을 내후성이 요구되는 재료에 첨가하여 사용하고 있다.
일반적으로 통신케이블의 피복에 사용되는 수지조성물의 경우는 사용된 카본블랙이 2.5중량퍼센트 이상에서 가장 우수한 자외선 차단효과를 지닌다고 알려져 있으나 국내에서 사용되는 옥외용 흑색 가교절연 전력케이블의 경우는 이와는 달리 소량만의 카본블랙이 사용되므로 카본블랙의 선정에 신중을 기해야 한다.
카본블랙의 자외선 차단효과는 카본블랙의 입자크기에 따라 많은 차이가 있으며 동일 함량에서 입자크기가 작은 카본블랙을 사용하나는 것이 내후성 증진효과가 크다. 이에 대한 개선안으로서 한국 특허공고 제92-4784호에서는 20-30나노미터의 입자크기와 표면적 90-110㎡/g을 지닌 카본블랙을 사용하여 이의 해결을 시도하였으나, 본 발명에서는 자외선 차단효과에서 가장 우수하다는 평가를 받고 있는 입자크기 20나노미터 이하의 입자크기와 표면적 110-140㎡/g을 지닌 카본블랙을 이용하여 저함량 상태에서 타카본블랙에 비해 우수한 내후성을 얻을 수 있었다. 또한 베이스내에 카본블랙의 분산정도에 따라 내후성은 큰 차이가 나는데, 카본블랙의 분산상태가 불량한 콤파운드를 사용한 옥외전력케이블 절연피복체는 분산이 양호한 절연피복체에 비해 자외선 차단효과의 저하 뿐만 아니라 미분산 카본블랙의 존재로 인해 내전압 특성의 저하를 유발하여 옥외용 전력케이블의 수명을 단축시키는 요인이 된다.
또한 내후성 증진을 위해 사용된 카본블랙이 고전압하에서 사용됨으로 인해 단순 피복재료에 사용될 때와는 달리 절연층으로서 전기적 특성의 저하문제가 발생하지 않도록 카본블랙의 선정시 이에 대한 사항을 고려하여 제품을 만들어 왔다.
전력케이블 절연피복용 흑색 가교폴리에틸렌의 자외선에 의한 열화는 카본블랙을 첨가 또는 가교반응을 일으킴으로써 해결할 수 있었으나, 고분자량화된 폴리에틸렌만을 베이스수지로 하여 제조된 옥외용 전력선 절연피복용 수지조성물을 제조하는 기존특허(공고번호 : 92-4784)에서는 옥외용 전력선의 절연 및 피복용도의 수지조성물의 베이스수지로 저밀도 폴리에틸렌이나 선형 저밀도 폴리에틸렌에 한정한 바 이를 토대로 얻어진 흑색 가교용 수지 조성물은 옥외용 전력케이블 피복제로 적용시 원하는 가교특성을 만족시켜주지 못함에 따라 폴리올레핀에 고무계통의 엘라스토머나 에틸렌공중합체, 즉 에틸렌비닐아세테이트(EVA)공중합체를 혼합하여 가교효율을 증가시키고 극성기인 가교제의 침출속도를 늦추기 위해 처방하여 가교효율 향상을 통해 내열특성, 내전압특성, 치수안정성등으 제반물성을 개선시킬 수 있었다. 가교특성은 최종제품을 생산하는 전선 제조업체의 작업조건이 각각 상이하여 각 경우에 적절한 제품의 수준이 요구되는 바이며 또한, 우수한 가교특성을 지니는 제품이 내열특성, 치수안정성, 기계적 물성, 생산성등 제품으 품질 뿐만 아니라 생산시 유리한 점으로 작용하여 이에 대한 개선은 무엇보다도 중요하다도 중요하다 하겠다.
옥외용 전력케이블피복용 흑색가교 콤파운드에 가교효율 증진제로 가장 효과적이고 널리 사용되는 것은 에틸렌비닐아세테이트 공중합체로 알려져 있다.
또한, 가교효율 및 가교속도의 증진을 위해 본 발명의 경우는 시아누레이트(CYANURATE)계통의 가교조제를 첨가하여 가교특성의 향상에서 좋은 효과를 거두었다.
상술한 종래의 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교폴리에틸렌 콤파운드의 문제점을 해결하기 위해 본 발명자들은 타 수지와의 상용성이 우수하고 수지 그 자체의 기계적 물성과 저온특성, 열산화안정성, 자외선안정성이 우수한 에틸렌과 탄소원자 4이상의 α-올레핀으로부터 중합된 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 베이스수지로 하고, 여기에 에틸렌과 카르복실기를 함유하는 단량체로부터 중합된 에틸렌계 공중합체를 추가 처방함으로써 종래의 폴리에틸렌 단독을 베이스수지로 사용한 흑색 가교 콤파운드에 비해 가교효율 향상과 가교제의 침출방지 및 가교조제의 처방에 의한 가교속도 향상으로 내후성, 가교효율, 가교제 침출정도, 열적특성, 치수안정성이 우수한 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교폴리올레핀 콤파운드 조성물을 발명하게 되었다.
본 발명은 옥외용 고압 전력케이블 절연용 콤파운드의 베이스수지로서 기계적 특성, 가교특성, 저온특성, 열산화안정성을 지니도록 하기 위해 에틸렌과 탄소원자 4 이상의 α-올레핀으로부터 중합된 폴리올레핀계수지, 예를들면, 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌등을 주성분으로 하고 가교효율 증진과 가교제의 침출방지를 위해 에틸렌과 카르복실기를 지니는 단량체로부터 중합된 에틸렌계 공중합체를 포함시켜 제조한 흑색 가교 절연용 흑색수지 조성물로, 에틸렌계 공중합체의 혼합과 가교조제의 처방을 통해 가교효율의 증대 및 베이스수지에 사용된 카본블랙의 분산도 및 입자크기를 적절히 선택하여 내후성, 기계적물성, 내열특성, 장기신뢰성, 수치, 안정성, 낮은 가교제 침출성등이 우수한 절연체를 얻고자 하는 것이다.
아하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물의 비이스수지로서 사용할 수 있는 재료는 올레핀을 주성분으로 하는 폴리올레핀계 수지로서 에틸렌과 코모노머로서 탄소원자 4 이상인 α-올레핀, 즉 부텐-1, 헥센-1,4-메틸펜텐-1, 또는 옥텐-1로부터 중합된 밀도 0.910-0.970g/㎤, 멜트인덱스 0.1-10.0g/min 범위의 저밀도 폴링틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 들 수 있다.
본 발명에서, 상기 베이스수지에 첨가되는 가교효율 증진제로는 밀도 0.930-0.970g/㎤ 멜트인덱스 0.1-10.0g/10min 범위의 에틸렌과 카르복실기를 함유하는 단량체로부터 중합된 에틸렌계 공중합체로서, 상기카르복실기를 함유하는 단량체의 함량이 20중량퍼센트 이상인 것이 적당하다.
이 가교효율 증진제는 베이스수지 100중량부에 대하여 2-5중량부로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용된 산화방지제는 케이블 가공시와 가설후 발생되는 절연체으 산화방지를 목적으로 처방되며 1차 산화방지제로는 디-(2(히드록시-메틸-3[1-메틸시클로헥실]-페닐)메탄, 옥타데실-3-(3.5-디-터시어리부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트, 2,2'-티오디에틸비스-[3-(3.5-디-터시어리부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트], 팬타에리 트리틸-테트라키스(3-(3.5-디-터시어리 부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-터시어리부틸페닐)-포스파이트가 적절하며, 2차 산화방지제로는 에스테르계 방지제인 β,β'-티오디프로피온산의 디라우릴에스테르, β,β'-티오디프로피온산의 디스테아릴 에스테르로서 이들중 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용하여 옥외용 전력케이블 흑색 가교 잘연피복용콤파운드를 제조하며, 이때 첨가량은 베이스수지 100중량부에 대하여 0.05-1.0중량부가 적당하나 보다 좋기로는 0.1-0.3중량부가 바람직하다.
특히 카본블랙이 존재하는 수지 조성물에 대헤서는 설피(sulfur)계통의 산화방지제가 내열성의 상승작용이 있다고 알려져 있다.
처방량이 상기 범위 이상을 첨가하였을 때는 가교반응을 유발하는 다른 첨가제인 페록사이드류의 가교제와 상충작용으로 인해 가교효율의 저하를 나타내 내열산화특성의 증대효과가 더 이상 크게 나타나지 않는다.
본 발명에 사용된 가교재는 옥외용 전력케이블 절연피복 수지조성물이 고압하에서의 절연기능과 장기간에 걸쳐 절연체에 미치는 열이력의 극복등 물성증가를 위해 첨가되며 일반적으로 사용되는 첨가재로는 디쿠밀 피프록시드, 디-터시어리 부틸 퍼옥시드, 디-터시어리부틸 퍼옥시 디-이소포필 벤센, 2,5-디메틸-2,5-디-터시어리부틸 퍼옥시 헥산, 2,5-디메틸-2,5-디-터시어리 부틸 퍼옥실 헥산-3, 터시어리 부틸퍼옥시 벤조에이트 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용되며, 첨가량은 베이스수지 100중량부에 대하여 1.0-4.0중량부가 적당하나 보다 좋기로는 1.5-2.5중량부가 바람직하다.
본 발명에 사용된 가교제와 더불어 가교효율 상승을 위해 사용된 가교조제로는 트리알릴시아누레이드, 트리알릴 이소시아누레이트, 또는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이드로, 첨가량은 베이스수지 100중량부에 대하여 0.05-2.0중량부가 적당하나 보다 좋기로는 1.0-1.5중량부가 바람직하다.
본 발명에 사용된 카본블랙은 입자크기가 20나노미터 이하이고, 표면적 110-140㎡/g범위인 것으로 카본블랙 마스터배치 제조시, 사용량은 마스터배치 전체중량에 대하여 5-20중량퍼센트이며, 옥외용 전력케이블 피복절연용 흑색 가교폴리올레핀 콤파운드에 최종적으로 함유되는 양은 베이스수지 100중량부에 대하여 0.2-1.0중량부가 좋으며 더욱 바람직하기로는 0.4-0.6중량부를 첨가하는 것이다.
상기 범위 내에서의 첨가량에서는 자외선 차단효과가 2.5퍼센트 첨가시 보다는 현저히 떨어지나 상기 범위보다 많게 첨가되는 경우 내전압 특성이 약화되어 절연파괴 현상을 초래하게 된다.
본 발명에 있어, 카본블랙은 마스터배치로 제조하여 사용하며, 카본블랙의 마스터배치 제조시 사용되는 수지는 밀도 0.910-0.930g/㎤, 멜트인덱스 0.1-3.0g/10min 범위인 에틸렌과 탄소원자 4 이상의 α-올레핀으로부터 중합된 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 적당하며 카본블랙 마스터배치 제조시 사용량은 마스터배치 전체중량의 79-85중량퍼센트까지 가능하다.
본 발명에 있어 카본블랙 마스터배치의 용융혼련시 카본블랙의 분산 및 분배를 좋게하고 카본블랙이 함유된 마스터배치의 용융점도를 강하시킴으로써 유동성을 좋게하여 렛-다운을 통한 흑색 가교 피복용 콤파운드의 제조 및 최종 케이블 피복체의 압출성형시 압출가공성을 좋게하기 위해 사용할 수 있는 활제로는 스테아린산 금속염 또는 평균분자량 1,700-8,000 범위인 저분자량 폴리에틸렌왁스나 저분자량 폴리프로필렌왁스 또는 포화지방산, 불포화지방산 및 이들로부터 제조된 화합물중 하나를 사용하는 것이 좋으며, 첨가량은 카본블랙 100중량부에 대하여 5.0-10.0중량부가 적당하나 더욱 좋기로는 6.0-8.0중량부를 첨가하는 것이다.
첨가량이 상기 범위보다 적으면 활제로서의 효과가 거의 없으며, 상기 범위보다 클 경우 카본블랙과 담체수지와의 혼련시 미끄러져 카본블랙의 분산 및 분배가 불충분하게 된다.
본 발명에있어 전술한 베이스수지와 첨가제로 옥외용 고압 전력케이블 절연용 흑색 가교 조성물을 다음과 같은 실시예와 비교예를 통하여 구체적인 제조방법 및 그 효과를 상술한다.
그러나 다음의 예가 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
[실시예]
[옥외용 전력 케이블 절연피용용 흑색 가교폴리올레핀 콤파운다 제조방법]
1. 카본블랙 마스터배치의 제조
100-140℃로 유지되는 반버리 믹서에 담체인 저밀도 폴리에틸렌과 산화방지제, 카본블랙을 넣고 각 조성성분들이 골고루 섞이도록 2-3분간 건조 혼합후 압력을 가하여 최종 용융된 콤파운드의 온도가 140-180℃가 되도록 20-30분간 용융 혼련한 후 황제를 처방하고 나서 혼련된 혼합물을 롤밀에서 수회 혼련한후 2축 압출기에 투입하여 카본클랙 마스터배치를 제조하였다.
2. 흑색 피복용 콤파운드의 제조
폴리올레핀계 베이스수지, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 카본블랙 마스터배치 및 가교제, 가교조제를 1축 또는 2축 연속 혼련기에서 가교제의 1시간 반감기 온도인 130℃ 이하가 되도록 혼련 및 압출하여 최종옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교조성물을 제조하였다.
[물성측정을 위한 시료의 제조방법]
1. 옥외용 고압 전력케이블(ACSR-OC, 6.6KV-22.9KV)의 제조
흑색 가교 폴리에틸렌 절연 강심 알루미늄 도체 케이블(ACSR-OC)의 제조시 사용된 기기의 사양은 다음과 같다.
● 압출장비 : 150φ, L/D=24, 존 로일 압출기(미국)
● 스크류 R.P.M : 15
● 압출기 온도조건(℃)
: C1/C2/C3/C4/네크(NECK)/헤드(HEAD)/다이(DIE)=
110/117/118/119/120/120/120
- 선재 :ACSR-OC,22.9KV, 95㎟
- 제조된 케이블의 외경 : 13.5mm
- 흑색 피복체의 두께 : 3.5mm
- 가류관 설정 온도 : 350℃
- 선속 : 15M/min
- 가류관 길이 : 55M(가열관)/65M(냉각관)
- 가류관내 질소가스 압력 : 8kg/㎠
[실험기기를 이용한 물성시험방법]
1. 상온 및 가열노화후 인장시험
압출성형된 케이블의 피복을 대상으로 ASTM D-638 규격에 따라 시험을 실시하였고, 가열노화 후의물성은 136℃로 맞추어진 공기치환 가능한 오븐에서 168시간 동안 노화시킨 후 상기 규격에 따라 시험을 실시하여 상온 상태에서의 시료의 인장특성과 비교 평가하였다.
2. 가교 특성
압출성형된 케이블의 피복을 대상으로 가교반응의 진행정도를 파악할 수 있는 속시렛 추출법(ASTM D-2756A, REFEREE-B법)에 따라 겔 함량과 팽창비를 측정하였도 오실레이팅 디스크 레오메(OSILLATING DISK RHEOMETER)를 이용하여 가공전 시트상의 미가교시료에 대해 가교반응에 대한 다이나막 테스트(DYNAMIC TEST)를 진행하였다.
3. 내후성
압출성형된 케이블의 피복을 대상으로 아틀라스 제논/선샤인 아크 웨더-O-메타(ATLASXENON/SUNSHINE ARC WEATHER-O-METER)를 사용하여 ASTM D-2865 규격에 따라 1000시간 동안 노화시킨 후 ASTM D-638 규격에 따라 시험을 실시하여 상온상태에서의 시료의 안장특성과 비교 평가하였다.
4. 가교제 침출정도
압출성형된 펠릿을 대상으로 70℃로 고정된 오븐안에 방치한 후 7일, 14일후 펠릿표면을 육안 관찰하여 사용된 가교제의 침출정도를 판별하였다.
[실시예 1]
옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지 제조방법에 따라 1단계로 저밀도 폴리에틸렌(밀도0.919g/㎤, 멜트인덱스 2.0g/10min, 삼성종합화학(주), 상품명:510W) 100중량부에 대해 1차 산화방지제(시바가이기사, 상품명 : IRGANOX-1035) 7중량부, 2차 산화방지제(시바가이기사, 상품명:IRGANOX-PS802) 7중량부와 카본블랙(CABOT사, 상품명: VULCAN-9A32) 15중량부 및 활제로 저분자량 폴리에틸렌왁스(얼라이드케미칼사, 상품명 : AC617A) 2중량부를 120-140℃로 맞추어진 반버리 믹서에 동시에 투입하여 20-30분간 용융혼련한 후 압출하여 카본블랙 마스터배치를 제조하였다.
2단계로 베이스수지인 저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.919g/㎤, 멜트인덱스 2.0g/10min 상성종합화학(주), 상품명 : 510W) 100중량부에 대해 카본블랙 마스터배치 5중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트(밀도 0.95g/㎤, 멜트인덱스 6.0g/10min., 상품명 : 미쯔이-듀폰 EVAFLEX-260) 2중량부를 건조 혼합한 수 가교제(AKZOCHEMICAL, PERKADOX 14-19) 2중량부를 연속 혼련기로 혼련, 압출하여 최종 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 콤파운드를 제조하고, 상술한 시료의 제조방법 및 시험 방법에 따라 프레스 성형 시트 및 케이블의 피복체를 제조하여 시험을 실시하였고, 각 시험결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
1단계에서 실시예 1과 동일기기, 동일조건, 동일 첨가제 및 첨가량(카본블랙, 산화방지제, 활제)을 사용하여 카본블랙 마스터배치를 제조하고, 2단계에서 베이스수지로 저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.919g/㎤, 멜트인덱스 2.0g/10min, 삼성종합화학(주), 상품명 : 510W) 100중량부에 대해 에틸렌 비닐 아세테이트(밀도 0.95g/㎤, 멜트인덱스 6.0g/10min., 상품명 : 미쯔이-듀폰 EVAFLEX-260) 2중량부를 실시예 1과 동일한 방법으로 건조 혼합한 후 가교제(AKZO CHEMICAL, PERKADOX 14-19) 2중량부와 가교조제(AKZO CHEMICAL, PERKALINK-300) 2중량부 처방하여 최종 케이블 피복용 흑색 콤파운드를 제조한 후, 상술한 시료의 제조방법 및 시험방법에 따라 프레스 성형 시트 및 케이블의 페복체를 제조하여 시험을 실시하였고, 각 시험결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
상기 실시방법에서 제시한 옥외용 전력케이블 절연페복용 흑색 가교 수지조성물의 제조방법에 따라 1단계에서 밀도 0.919g/㎤, 멜트인덱스 2.0g/10min. 인 저밀도 폴리에틸렌(삼성종합화학(주), 상품명 : 510W)100중량부에 대해 1차 상화방지제(시바가이기사, 상품명 : IRGANOX-PA802) 7중량부와 카본블랙(CABOT사, 상품명:REGAL-400)은 입자크기가 25나노미터, 표면적 96㎡/g를 15중량부 및 활제로 저분자량 폴리에틸렌왁스(얼라이드케미칼사, 상품명 : AC617A) 2중량부를 120-140℃로 맞추어진 반버리 믹서에 동시에 투입하여 20-30분간 용융혼련한 후 압출하여 카본블랙 마스터배치를 제조하였다. 2단계로 베이스수지인 저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.919g/㎤, 멜트인덱스 2.0g/10min 삼성종합화학(주), 상품명 : 510W) 100중량부에 대해카본블랙 마스터배치 5중량부를 건조혼합한 후 가교제(마캐 CHEMICAL, PERKADOX 14-19) 2중량부를 연속혼련기로 혼련, 압축하여 취종 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 콤파운드를 제조하고, 상술한 시료의 제조방법 및 시험방법에 따라 프레스 성형 시트 및 케이블의 피복체를 제조하여 시험을 실시하였고, 각 시험결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예2]
카본블랙 마스터배치는 비교예 1에서의 방법과 동일하게 제조하고 2단계에서는 비교예 1에서의 제조방법는 달리 베이스수지인 저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.919g/㎤, 멜트인덱스 2.0g/10min. 삼성종합화학(주), 상품명 : 510W) 100중량부와 카본블랙 마스터배치 5중량부를 연속 혼련기로 혼련, 압출하여 펠릿상의 시료를 만든후 가교제(AKZO CHEMICAL, PERKADOX 14-19) 2중량부를 헨셀믹서에서 65℃, 15분 정도 교반함침시켜 최종 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 콤파운드를 제조하고, 상술한 시료의 제조방법 및 시험방법에 따라 프레스 성형 시트 및 케이블의 피복체를 제조하여 시험을 실시하였고, 각 시험결과를 표 1에 나타내었다.

Claims (8)

  1. 베이스수지의 에틸렌과 코모노머로서 탄소원자 4 이상의 α-올레핀으로부터 중합된 폴리올레핀계 수지 100중량부에 대해 가교효율 증진제로서 에틸렌과 카르복실기를 함유하는 단량체로부터 중합된 에틸렌계 공중합체 2-5중량부, 산화방지제 0.05-1.0중량부, 가교제 1.0-4.0중량부, 가교조제 0.05-2.0중량부, 카본블랙 0.2-1.0중량부, 활제 5.0-10.0중량부가 함유되는 것을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
  2. 제1항에 있어서, 베이스수지인 에틸렌과 탄소원자 4이상의 α-올레핀으로부터 중합된 폴리올레핀계수지가 에틸렌과 코모노머로서 부텐-1, 헥센-1,4-메틸펜텐-1, 또는 옥텐-1로부터 중합된 밀도 0.910-0.930g/㎤, 멜트인덱스 0.1-3.0g/10min 범위의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
  3. 제1항에 있어서, 가교효율 증진제인 에틸렌과 카르복실기를 함유하는 단량체로부터 중합된 에틸렌계공중합체는 밀도 0.930-0.970g/㎤, 멜트인덱스 1.0-10.0g/10min. 이며 카르복실기를 함유하는 단량체의 함유량이 20중량퍼센트 이상의 것임을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
  4. 제1항에 있어서, 산화방지제는 디-(2(히드록시메틸-3-[1-메틸사이클로헥실]-페닐)메탄, 옥타데실-3-(3,5-디-터시어리부티-4-히드록시페닐)-프로피오네이트],2,2'-티오디에틸비스-[3-(3,5-디-터시어리부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트], 펜타엘리트리틸-테트라키스(3-(3,5-디-터시어리부틸시어리부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트),4,4'-티오비스(3-메틸-6-터시어리부틸페닐), 폴리머라이즈드 2,2', 4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린, 트리스-(2,4-디-터시어리부틸페닐)-포스파이트, β, β'-티오디프로피온산의 디라우릴 에스테르, β, β'-티오디프로피온산의 디스테아릴 에스테르중 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
  5. 제1항에 있어서, 사용된 가교제가 디쿠밀 페프록사이드, 디-터시어리-부틸 퍼옥사이드, 디-터시어리 부틸퍼옥시 디 이소포필 벤센, 2,5-디메틸-2,5-디-터시어리 부틸 퍼옥시 헥산, 2,5-디메틸-2,5-디-터시어리-부틸 퍼옥실 헥산-3, 터시어리-부틸 퍼옥시 벤조에이트중 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
  6. 제1항에 있어서, 사용된 가교조제가 트리아릴 시아누레이트, 트리알릴 이소시아누레이트, 또는 트리메틸을 프로판 트리메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
  7. 제1항에 있어서, 카본블랙이 평균입자크기가 20mm 이하, 표면적 110-140㎡/g 범위의 것임을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
  8. 제1항에 있어서, 활제가 스태아린산 금속염 또는 평균분자량 1,700-8,000 범위인 저분자량 폴리에틸렌왁스나 저분자량 폴리프로필렌왁스 또는 포화지방산, 불포화 지방산이나 이들로부터 제조된 화합물중 하나인 것을 특징으로 하는 옥외용 전력케이블 절연피복용 흑색 가교 수지조성물.
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