KR101408924B1 - Insulation Material Composition For DC Power Cable And The DC Power Cable Using The Same - Google Patents
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Abstract
본원 발명은 폴리프로필렌 기본 수지 100 중량부에 대하여, 산화규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), 카본블랙, 그래파이트 분말 및 표면 개질된 정육면체형 산화마그네슘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 나노 무기 입자 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 직류용 전력 케이블의 절연 재료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 절연 재료 조성물로부터 형성된 절연체를 구비하는 직류용 전력 케이블은 우수한 공간전하의 저감 효과와 개선된 압출성을 갖는다.The present invention is a polypropylene for the base resin of 100 parts by weight of silicon oxide (SiO 2), titanium dioxide (TiO 2), carbon black, graphite powder and a surface-modified cube-type nano inorganic least one selected from the group consisting of magnesium oxide And 0.5 to 5 parts by weight of particles. A direct current power cable having an insulator formed from the insulating material composition according to the present invention has a superior space charge reducing effect and improved extrudability.
Description
본원 발명은 직류용 전력 케이블의 절연 재료 조성물에 관한 것이다. 본원 발명의 절연 재료 조성물을 사용하면 가교 공정을 거치지 않아도 되기 때문에 압출성이 개선된 직류용 전력 케이블을 제공할 수 있다.The present invention relates to an insulation material composition for a direct current power cable. When the insulation material composition of the present invention is used, a direct current power cable with improved extrudability can be provided since the cross-linking step is not required.
현재 국내에서 사용되고 있는 전력 케이블은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 도체(1)를 중심으로 내부 반도전층(2), 절연층(3), 외부 반도전층(4), 납(lead) 시스층(5) 및 폴리에틸렌(PE) 시스층(6)으로 이루어져 있다. 종래부터 전력 케이블을 구성하는 절연층(3)은, 가교 폴리에틸렌(XLPE)과 디큐밀퍼옥사이드 가교제가 포함된 조성물을 사용하여 제조되었다. As shown in FIGS. 1A and 1B, the power cable used in the domestic market includes an inner
그런데, 상기와 같은 가교 폴리에틸렌 수지는 재활용이 어렵기 때문에 환경 규제가 점차 심해지는 국제상황을 감안하면 가교 폴리에틸렌 수지를 사용하는 것은 바람직하지 않으며, 가교 결합 또는 스코치가 조기에 발생하면 균일한 생산 능력을 발휘할 수 없는 등 장기 압출성 저하를 야기시키기 때문에 바람직하지 않다. However, since it is difficult to recycle the crosslinked polyethylene resin as described above, it is not preferable to use a crosslinked polyethylene resin in view of the international environment where the environmental regulations are getting worse, and if the crosslinking or scorch occurs early, It is not preferable because it causes deterioration of long-term extrudability such that it can not be exerted.
또한 상기와 같은 가교제를 사용하여 가교 공정을 거치는 경우, 알파-메틸스티렌(alpha-methylstyrene) 또는 아세토페논(acetophenone)과 같은 가교 부산물이 발생되는 문제점이 있었다. 그 중 최대의 문제점은, 전력 케이블에 직류 고전압이 인가(印加)될 때 절연체에 전극으로부터의 전하 주입 및 가교 부산물의 영향으로 공간전하(space charge)가 형성되기 용이하다는 것이다. 그리고, 전력 케이블에 인가된 직류 전압에 의해 절연체 내에 이와 같은 공간전하가 축적되면, 전력 케이블의 도체 근방의 전계강도가 상승하므로 케이블의 파괴전압이 저하되는 문제점이 생긴다. 종래에는 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 가교 부산물을 제거하기 위한 과정(degrassing)을 추가하거나, 구형의 산화마그네슘을 사용하였다. 가교 부산물로을 억제하기 위하여 구형 산화마그네슘을 사용한 전력 케이블의 예로서, 일본 특허 제2541034호 및 제3430875호를 들 수 있다. 그런데, 구형 산화마그네슘과 같은 무기 입자가 첨가됨에 따라 압출성이 더욱 저하되는 문제점이 발생하였다. Further, when the cross-linking agent is used for cross-linking, crosslinked by-products such as alpha-methylstyrene or acetophenone are generated. The biggest problem is that a space charge is easily formed due to the injection of charges from the electrodes and the influence of crosslinked byproducts on the insulator when a direct current high voltage is applied to the power cable. If such a space charge is accumulated in the insulator by the DC voltage applied to the power cable, the electric field strength in the vicinity of the conductor of the power cable rises, and the breakdown voltage of the cable is lowered. Conventionally, in order to solve the above problems, degassing for removing crosslinked byproducts has been added, or spherical magnesium oxide has been used. Examples of power cables using spherical magnesium oxide for suppressing crosslinking by-product furnace are Japanese Patent Nos. 2541034 and 3430875. However, when inorganic particles such as spherical magnesium oxide are added, there is a problem that the extrudability is further lowered.
따라서, 가교 폴리에틸렌 등에 의해 제조된 절연체를 구비하는 전력 케이블에서 압출성을 개선시키면서도 가교 부산물을 억제하기 위한 연구에 대한 필요성이 지속적으로 요구되고 있다. Therefore, there is a continuing need for a research for suppressing crosslinked byproducts while improving the extrudability in a power cable comprising an insulator produced by crosslinked polyethylene or the like.
본원 발명의 기술적 과제는 직류용 전력 케이블용 절연 재료 조성물의 압출성을 개선시키면서, 제조 과정에서 발생하는 가교 부산물을 억제하는 것이다.The technical problem of the present invention is to improve the extrudability of an insulation material composition for a power cable for direct current while suppressing crosslinking by-products generated in the manufacturing process.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원 발명의 직류용 전력 케이블용 절연 재료 조성물은 폴리프로필렌 기본 수지 100 중량부에 대하여, 산화규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), 카본블랙, 그래파이트 분말 및 표면 개질된 정육면체형 산화마그네슘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 나노 무기 입자 0.5 내지 5 중량부를 포함한다. In order to achieve the above object, the insulating material composition for DC power cable according to the present invention comprises silicon oxide (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), carbon black, graphite powder and And 0.5 to 5 parts by weight of at least one nano-inorganic particle selected from the group consisting of surface-modified cube-type magnesium oxide.
본원 발명의 절연 재료 조성물을 이용하여 제조한 절연체를 구비하는 직류용 전력 케이블은 우수한 공간전하의 저감 효과와 개선된 압출성을 갖는다. A direct current power cable having an insulator manufactured by using the insulating material composition of the present invention has excellent space charge reducing effect and improved extrudability.
본 명세서에 첨부된 도면은 본원 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본원 발명의 기술 사상의 이해를 돕기 위한 것이므로, 본원 발명은 아래 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 직류용 전력 케이블의 종단면도를 나타낸다.
도 1b는 직류용 전력 케이블의 횡단면도를 나타낸다.
도 2a는 정육면체형(Cubic) 산화마그네슘의 SEM 사진을 나타낸다.
도 2b는 적층형(Terrace) 산화마그네슘의 SEM 사진을 나타낸다.
도 2c는 막대형(Rod) 산화마그네슘의 SEM 사진을 나타낸다.
도 2d는 다공성(Porous) 산화마그네슘의 TEM 사진을 나타낸다.
도 2e는 구형(Spherical) 산화마그네슘의 SEM 사진을 나타낸다.
도 3a는 본원 발명의 나노 크기의 정육면체형 산화마그네슘의 SEM 사진을 나타낸다.
도 3b는 본원 발명의 나노 크기의 정육면체형 산화마그네슘의 TEM 사진을 나타낸다.
도 4는 본원 발명의 나노 크기의 정육면체형 산화마그네슘이 포함된 절연체의 TEM 사진을 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. No.
1A is a longitudinal sectional view of a DC power cable.
1B shows a cross-sectional view of a DC power cable.
2A shows a SEM photograph of a cubic magnesium oxide.
2B shows an SEM photograph of a layered (terrace) magnesium oxide.
2C shows a SEM photograph of a rod magnesium oxide.
Figure 2D shows a TEM photograph of a porous porosity magnesium oxide.
Figure 2E shows a SEM photograph of spherical magnesium oxide.
3A shows an SEM photograph of the nano-sized cubic magnesium oxide of the present invention.
3B is a TEM photograph of the nano-sized cubic magnesium oxide of the present invention.
4 is a TEM photograph of an insulator including a nano-sized cube-type magnesium oxide of the present invention.
이하, 본원 발명을 자세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본원 발명의 절연 재료 조성물은 폴리프로필렌 기본 수지 100 중량부에 대하여, 산화규소(SiO2), 이산화티탄(TiO2), 카본블랙, 그래파이트 분말 및 표면 개질된 정육면체형 산화마그네슘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 나노 무기 입자 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The insulating material composition according to the present invention is characterized by comprising, per 100 parts by weight of the polypropylene base resin, 1 part selected from the group consisting of silicon oxide (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), carbon black, graphite powder and surface- 0.5 to 5 parts by weight of at least nano-inorganic particles.
본원 발명의 폴리프로필렌 기본 수지는 i) C4 내지 C8의 알파 올레핀 및 ii) 에틸렌으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 모노머가 공중합된 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 수지는 알파 올레핀 및/또는 에틸렌이 규칙성 없이 중합된 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머이다. It is preferred that the polypropylene base resin of the present invention is copolymerized with at least one monomer selected from the group consisting of i) C4 to C8 alpha olefins and ii) ethylene. The polypropylene resin is a polypropylene random copolymer obtained by polymerizing alpha-olefin and / or ethylene without regularity.
본원 발명의 나노 무기 입자는, 그 평균 입경이 10 내지 1000 nm인 나노 크기의 무기 입자를 의미한다. 그리고 상기 나노 무기 입자는 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기의 수치 범위와 관련하여, 0.5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 공간 전하의 저감 효과를 발휘하지만 DC 절연 파괴 강도가 상대적으로 낮아지며, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 기계적 성능 및 연속 압출성을 저하시킨다. The nano-inorganic particle of the present invention means a nano-sized inorganic particle having an average particle diameter of 10 to 1000 nm. The nano-inorganic particles preferably include 0.5 to 5 parts by weight. With respect to the above numerical range, if it is contained in an amount of less than 0.5 parts by weight, the effect of reducing space charge is exhibited, but the DC insulation breakdown strength is relatively lowered. When the amount exceeds 5 parts by weight, mechanical performance and continuous extrudability .
또한, 산화마그네슘은 기본적으로 면심입방구조(FCC)의 결정 구조를 갖지만 합성 방법에 따라 다양한 형태, 순도, 결정화도, 물성을 가질 수 있다. 합성 방법에 따라 제조되는 산화마그네슘의 형태는, 도 2a 내지 도 2e에서 표시한 바와 같이 정육면체형(Cubic), 적층형(Terrace), 막대형(Rod), 다공성(Porous), 구형(Spherical)으로 구분될 수 있으며, 본원 발명에서는 정육면체형 산화마그네슘을 사용한다. 본원 발명의 나노 크기의 정육면체형 산화마그네슘의 SEM 사진과 TEM 사진을 각각 도 3a와 도 3b에 나타냈다.In addition, although magnesium oxide has a crystal structure of a face centered cubic structure (FCC) basically, it may have various shapes, purity, crystallinity, and physical properties depending on a synthesis method. The shape of the magnesium oxide produced according to the synthesis method can be classified into a cubic shape, a terrace shape, a rod shape, a porous shape, and a spherical shape as shown in FIGS. 2A to 2E In the present invention, a cubic magnesium oxide is used. SEM and TEM photographs of the nano-sized cubic magnesium oxide of the present invention are shown in FIGS. 3A and 3B, respectively.
바람직하게 상기 산화마그네슘은 비닐실란, 스테아린산, 올레인산, 아미노폴리실록산 등으로 표면개질하는 것이 바람직하다. 통상적으로 산화 마그네슘은 고표면 에너지를 갖는 친수성인 반면, 폴리프로필렌 기본 수지는 저표면 에너지를 갖는 소수성이기 때문에, 산화마그네슘이 폴리프로필렌 기본 수지에 대한 분산성이 좋지 않고 전기적 특성에도 악영향을 미치는 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 산화마그네슘을 표면개질하는 것이 바람직하다.Preferably, the magnesium oxide is surface-modified with vinylsilane, stearic acid, oleic acid, aminopolysiloxane, or the like. Generally, magnesium oxide is hydrophilic with high surface energy, whereas polypropylene base resin is hydrophobic with low surface energy. Therefore, there is a problem that magnesium oxide has poor dispersibility to polypropylene base resin and adversely affects electrical properties have. Therefore, it is preferable to modify the surface of magnesium oxide to solve such a problem.
산화마그네슘 입자를 표면개질 하지 않을 경우, 산화마그네슘과 폴리프로필렌 수지 사이에 갭(gap)이 생겨 기계적 물성을 저하시킴은 물론 절연파괴강도 등의 전기절연특성의 저하를 유발한다.If the magnesium oxide particles are not surface-modified, a gap is formed between the magnesium oxide and the polypropylene resin, thereby deteriorating the mechanical properties and lowering the electrical insulation properties such as the dielectric breakdown strength.
반면, 본원 발명의 산화마그네슘은 비닐실란 등으로 표면개질 됨으로써 폴리프로필렌 기본 수지에 대해 더욱 우수한 분산성을 보이며 개선된 전기적 특성을 나타낸다. 비닐실란 등의 가수분해기가 축합반응에 의해 산화마그네슘의 표면에 화학 결합을 하여 표면개질된 산화마그네슘이 형성된다. 그 후, 상기 비닐실란 등으로 표면개질된 산화마그네슘의 실란기 등이 폴리프로필렌 기본 수지와 반응하여 우수한 분산성을 확보할 수 있게 된다.On the other hand, the magnesium oxide of the present invention exhibits improved electrical properties by showing a better dispersibility to the polypropylene base resin by surface modification with vinyl silane or the like. A hydrolyzate such as vinylsilane is chemically bonded to the surface of the magnesium oxide by a condensation reaction to form a surface-modified magnesium oxide. Thereafter, a silane group or the like of magnesium oxide surface-modified with vinylsilane or the like reacts with the polypropylene base resin, thereby ensuring excellent dispersibility.
또한, 상기 산화마그네슘은 순도 99.9% 이상 100% 이하이며, 평균 입경이 500nm 이하인 것이 바람직하며, 단결정 또는 다결정의 결정 형태를 모두 가질 수 있다. The magnesium oxide preferably has a purity of 99.9% to 100% and an average particle size of 500 nm or less, and may have a single crystal or polycrystal form.
또한, 본원 발명에서는 기타 목적에 따라 상기 절연 재료 조성물에 산화방지제 0.1 내지 2 중량부가 더 포함될 수 있다. 본원 발명의 산화방지제로서는 아민계, 디알킬에스테르계, 티오에스테르계 및 페놀계 산화방지제로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.Further, in the present invention, 0.1 to 2 parts by weight of an antioxidant may further be added to the insulating material composition according to other purposes. As the antioxidant of the present invention, any one or more selected from the group consisting of amine type, dialkyl ester type, thioester type and phenol type antioxidant may be used.
본원 발명에 따른 전력 케이블의 절연 재료 조성물을 이용하여 제조된 절연체는 직류용 전력 케이블의 제조시에 사용될 수 있다.
The insulator manufactured using the insulating material composition of the power cable according to the present invention can be used in the manufacture of a power cable for direct current.
[실시예][Example]
이하 실시예를 들어 본원 발명을 더 구체적으로 설명한다. 본원 발명이 속하는 분야의 평균적 기술자는 아래 실시예에 기재된 실시 태양 외에 여러 가지 다른 형태로 본원 발명을 변경할 수 있으며, 이하 실시예는 본원 발명을 예시할 따름이지 본원 발명의 기술적 사상의 범위를 아래 실시예 범위로 한정하기 위한 의도라고 해석해서는 아니된다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The average skilled person in the field of the present invention can modify the present invention in various other forms besides the embodiment described in the following examples. The following examples illustrate the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto It should not be construed as an intention to limit the scope to example.
본원 발명의 직류용 전력 케이블용 절연 재료 조성물의 성능을 살펴보기 위하여 아래 표 1에 나타낸 조성으로 실시예와 비교예의 절연 재료 조성물을 제조하였다. 표 1의 각 성분의 함량의 단위는 중량부이다.In order to examine the performance of the insulating material composition for DC power cable of the present invention, the insulating material compositions of Examples and Comparative Examples were prepared with the composition shown in Table 1 below. The unit of the content of each component in Table 1 is parts by weight.
산화
마그네슘
Oxidation
magnesium
무첨가
No additives
[표에 사용한 성분의 설명][Description of components used in the table]
* 기본 수지 : 폴리프로필렌 수지* Base resin: Polypropylene resin
* 산화마그네슘 : 비닐실란으로 표면개질된 산화마그네슘을 분쇄한 것으로서, 분산성을 개선하기 위하여 D99(단, D99는 이 입자의 최대 크기를 나타냄)가 D50(단, D50은 이 입자의 평균 크기를 나타냄)의 세 배가 넘지 않도록 혼련한 것을 사용함* Magnesium oxide: magnesium oxide surface-modified with vinylsilane. D99 (D99 represents the maximum size of the particles) is D50 (note that D50 is the average size of the particles, ) Is used so as not to exceed three times
* 산화방지제: 테트라키스-(메틸렌-(3,5-디-(tert)-부틸-4-히드로시나메이트))메탄 (tetrakis-(methylene-(3,5-di-(tert)-butyl-4-hydrocinnamate))methane)
* Antioxidant: tetrakis- (methylene- (3,5-di- (tert-butyl-4-hydrosinamate)) methane (tetrakis- 4-hydrocinnamate)) methane)
물성 측정 및 평가Measurement and evaluation of physical properties
상기 실시예(1~3) 및 비교예(1~3)에 따르는 절연 재료 조성물을 이용하여 마스터 뱃치(Master batch) 컴파운드를 제조하고 스크루 직경이 25 mm(L/D = 60)인 2축 압출기를 사용하여 압출 공정하였다. 그 결과 제조된 본원 발명의 절연체 내에 함유된 정육면체 산화마그네슘은 도 4의 TEM 사진을 통하여 확인할 수 있다. A master batch compound was prepared using the insulating material compositions according to Examples (1 to 3) and Comparative Examples (1 to 3), and a twin-screw extruder having a screw diameter of 25 mm (L / D = 60) Was used for the extrusion process. As a result, the cubic magnesium oxide contained in the insulator of the present invention can be confirmed through the TEM photograph of FIG.
상기 실시예(1~3) 및 비교예(1~3)에 따라 제조된 절연체를 열간 가압하여 직류 절연 파괴 강도 측정용 0.1mm 두께의 시편과 임펄스 강도 측정용 1mm 두께의 시트 형태의 시편을 각각 제조하고, 직류 절연 파괴 강도(ASTM D149), 임펄스 강도를 시험하여 그 결과를 아래 표 2에 정리하였다. 간략한 실험 조건은 다음과 같다.The insulators prepared according to Examples (1 to 3) and Comparative Examples (1 to 3) were hot-pressed to prepare specimens having a thickness of 0.1 mm for measuring the dielectric breakdown strength of DC and sheets having a thickness of 1 mm for measuring impulse strength (ASTM D149) and impulse strength were measured. The results are summarized in Table 2 below. The brief experimental conditions are as follows.
㉠ 직류 절연 파괴 강도㉠ DC insulation breakdown strength
90 ℃에서 직류 파괴 강도(kV)를 측정한다.The DC breakdown strength (kV) is measured at 90 ° C.
㉡ 임펄스(impulse) 강도Impulse Strength
1mm 두께의 시트 형태의 시편에 전극을 연결하여 50㎸에서 5㎸씩 승압하여 파괴가 될 때까지 측정하여, 임펄스 강도를 측정한다.
The electrodes are connected to the specimen of 1 mm in thickness, and the impulse strength is measured by increasing the voltage by 5 kV at 50 kV until destruction.
(kV/mm)DC insulation breakdown strength
(kV / mm)
표 2에 정리한 바와 같은 물성 측정 결과, 본원 발명의 실시예 1 내지 3의 시편은 비교예 1(산화마그네슘을 사용하지 않음), 비교예 2(적층형 산화마그네슘 사용), 비교예 3(구형 산화마그네슘 사용)의 시편에 비해 직류 절연 파괴 강도가 다소 높았다. 즉, 정육면체형 산화마그네슘을 사용한 본원 발명의 실시예 1 내지 3의 시편은 우수한 전기 절연 특성을 보인다는 것을 알 수 있다. As a result of measuring the physical properties as listed in Table 2, the specimens of Examples 1 to 3 of the present invention were compared with Comparative Example 1 (magnesium oxide was not used), Comparative Example 2 (using stacked magnesium oxide), Comparative Example 3 The dielectric breakdown strength of DC was somewhat higher than that of specimen of magnesium. That is, it can be seen that the specimens of Examples 1 to 3 of the present invention using the cubic magnesium oxide exhibit excellent electrical insulation properties.
또한, 임펄스 강도에 있어서 본원 발명의 실시예 1 내지 3의 시편은 비교예 1(산화마그네슘을 사용하지 않음)의 시편에 비해 임펄스 강도의 저하가 거의 일어나지 않았음을 알 수 있다. 즉, 본원 발명의 시편들은 우수한 전기 절연 특성을 발휘하기 위하여 무기 첨가제인 표면개질된 산화마그네슘을 사용하였음에도 불구하고, 산화마그네슘과 같은 무기 첨가제를 전혀 사용하지 않은 비교예 1의 임펄스 강도와 유사한 정도를 나타냈다.It can also be seen that the specimens of Examples 1 to 3 of the present invention in the impulse strength hardly deteriorate in impulse strength as compared with the specimens of Comparative Example 1 (magnesium oxide is not used). That is, although the specimens of the present invention use surface-modified magnesium oxide as an inorganic additive in order to exhibit excellent electrical insulation properties, the degree of impulse strength is comparable to that of Comparative Example 1 in which no inorganic additive such as magnesium oxide is used at all .
특히, 본원 발명의 실시예 1 내지 실시예 3의 시편 중에서도 평균 입경이 가장 작은 실시예 1의 경우에 직류 절연 파괴 강도, 임펄스 강도에서 우수한 효과를 발휘하였다.Particularly, in the case of Example 1 having the smallest average particle diameter among the specimens of Examples 1 to 3 of the present invention, the DC insulation breakdown strength and the impulse strength were excellent.
이와 같은 결과로부터 본원 발명의 직류용 전력 케이블용 절연 재료 조성물에 의해 제조된 절연체 및 이를 구비하는 전력 케이블이 직류 절연 파괴 강도, 임펄스 강도에서 우수한 효과를 발휘할 수 있었던 것은 다음과 같은 이유 때문이다. 즉, i) 나노 무기입자인 정육면체의 산화마그네슘이 공간전하 저감제로서의 기능을 하였고, ii) 상기 정육면체의 산화마그네슘이 표면개질됨으로써 그 표면에너지가 폴리프로필렌 기본수지의 표면에너지와 유사해져서 산화마그네슘과 폴리프로필렌 기본수지 간의 화학적 결합을 유도하여 최적의 분산성을 확보하였을 뿐만 아니라, iii) 절연 재료 조성물을 구성하는 각각의 성분들을 적절한 함량비로 혼합하여 사용하였기 때문이다.From the above results, it can be seen that the insulator produced by the insulation material composition for electric power cable for direct current according to the present invention and the electric power cable having the insulator produced excellent effects in DC insulation breakdown strength and impulse strength for the following reasons. That is, i) the magnesium oxide of the cube, which is the nano-inorganic particle, functions as a space charge reducing agent, ii) the surface energy of the magnesium oxide of the cube becomes similar to the surface energy of the polypropylene base resin, Polypropylene base resin to induce chemical bonding to ensure optimal dispersibility, and iii) each component constituting the insulating material composition was mixed at an appropriate ratio.
위와 같이 본원 발명의 최적 실시예들을 개시하였다. 본 실시예를 포함하는 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본원 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본원 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아님을 밝혀 둔다.
As described above, optimal embodiments of the present invention have been disclosed. Although specific terms have been employed in the specification to include the present embodiment, it should be understood that they have been used only for those of ordinary skill in the art for the purpose of illustrating the invention in detail and have been used to limit the scope of the invention as defined in the claims Or not.
도 1a 및 도 1b에 표시된 부호는 다음을 의미한다.
1 … 도체
2 … 내부 반도전층
3 … 절연층
4 … 외부 반도전층
5 … 납(lead) 시스층
6 … 폴리에틸렌(PE) 시스층The symbols shown in Figs. 1A and 1B mean the following.
One … Conductor
2 … Inner semiconductive layer
3 ... Insulating layer
4 … Outer semiconductive layer
5 ... Lead sheath layer
6 ... Polyethylene (PE) sheath layer
Claims (6)
표면 개질된 정육면체형 산화마그네슘 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류용 전력 케이블의 절연 재료 조성물.Based on 100 parts by weight of a polypropylene base resin in which at least one monomer selected from the group consisting of alpha-olefins of C4 to C8 and ethylene is copolymerized,
And 0.5 to 5 parts by weight of a surface-modified cubic magnesium oxide.
상기 폴리프로필렌 기본 수지 100 중량부에 대하여,
산화방지제 0.1 내지 2 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류용 전력 케이블의 절연 재료 조성물.The method according to claim 1,
With respect to 100 parts by weight of the polypropylene base resin,
And 0.1 to 2 parts by weight of an antioxidant.
상기 산화마그네슘은 순도 99.9% 이상이며, 평균 입경이 500nm 이하인 것을 특징으로 하는 직류용 전력 케이블의 절연 재료 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the magnesium oxide has a purity of 99.9% or more and an average particle size of 500 nm or less.
상기 산화마그네슘은 단결정 또는 다결정인 것을 특징으로 하는 직류용 전력 케이블의 절연 재료 조성물.5. The method of claim 4,
Wherein the magnesium oxide is single crystal or polycrystalline.
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