KR20050110278A - 난연특성과 용융 개선특성을 가지는 가교 폴리에틸렌절연재료와 이를 이용한 케이블 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 난연특성과 용융 개선특성을 가지는 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블은 기존의 화학가교 및 수가교 폴리에틸렌이 가지고 있었던 문제점들을 해결하고자 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체에 특정 무기첨가제를 일정 함량 첨가하여 연소시에 절연재료의 녹아떨어지는 현상을 최소화하고 또한 연기 발생을 최소화한다. 이를 위하여 본 발명은 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체가 혼합된 베이스수지 100 중량부; 무기첨가제 10 중량부 내지 130 중량부; 및 가교조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.

Description

난연특성과 용융 개선특성을 가지는 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블{CROSSLINKED POLYETHYLENE INSULATION MATERIAL WITH FLAME RETARDANT AND IMPROVED NONDROPPING PROPERTIES ＆ THE CABLE USING THEREOF}
본 발명은 난연특성과 용융 개선특성을 가지는 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게는 연소시 녹아 떨어지는 현상이 현저히 적을 뿐만 아니라 연기 발생이 적은 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블에 관한 것이다.
종래 기술에서는 전력용 케이블과 전자기 차폐용 케이블의 절연체로 유기 과산화물에 의해 가교되는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌에 실란이 그라프트되어 물에 의해 가교되는 수가교 형태의 폴리에틸렌이 사용되었다. 또한, 전력용 케이블의 절연체로 에틸렌 프로필렌 고무 단독 또는 폴리에틸렌을 혼용한 재료들에 보강제로 다량의 탈크 혹은 크레이 등이 함유된 절연 재료들이 내열성과 유연성이 요구되는 케이블 구조에 일반적으로 사용되었다.
종래 기술에서는 절연체의 난연성을 향상시킬 목적으로 금속수산화물 또는 유기 난연제 등을 다량으로 함유한 에틸렌 프로틸렌 고무 및 에틸렌 공중합체들이 절연재료로 사용되어 케이블의 난연 특성을 향상시켰다.
종래 화학 가교 및 수가교 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등이 특별한 무기 첨가제가 첨가되지 않은 상태로 열적 특성 향상 및 가교를 위한 소량의 유기 첨가제들을 함유한 상태로 사용됨으로 인하여 고분자수지가 가지고 있는 고유한 절연 특성을 발휘함으로써 전기적 특성을 나타내었다.
전력용 케이블의 절연체로 에틸렌 프로필렌 고무을 단독 또는 폴리에틸렌과 혼용하여 사용함으로써 케이블의 유연성과 열적인 안정성을 요구하는 케이블의 용도에 적합한 절연 특성을 발휘할 수 있었다. 또한, 에틸렌 프로필렌 고무에 다량의 유기 또는 무기 첨가제를 첨가시킴으로써 기계적 물성 등을 향상시킬 수 있으며, 특히 금속 수산화물과 같은 난연제를 다량 첨가함으로써 절연체가 난연성을 갖도록 하였다.
최근 들어 케이블은 난연 특성 뿐만 아니라 연소 중에 발생하는 연기밀도 특성에 대한 요구가 증가하고 있는데, 기존의 기술에서는 시스 재료의 조성 및 함량을 조절함으로써 케이블에서 요구되는 저발연 특성을 만족시키고자 하였다. 절연체의 난연 특성으로 인하여 비난연성의 절연체에 비하여 시스 재료는 일정 정도의 높은 난연 특성만으로도 케이블에서 요구하는 완제품상의 난연 특성을 만족할 수 있었다. 케이블을 구성하는 재료들을 분석하고 각각의 재료들이 난연성과 연기밀도 특성에 미치는 영향을 고려할 때 에틸렌 프로필렌 고무를 절연체로 적용하는 경우 다양한 무기 및 유기 첨가제를 첨가함으로써 기존의 기술에서 확보하지 못하였던 난연 관련 특성을 확보할 수 있었다. 그리고, 케이블의 난연 관련 특성을 확보하기 위하여 시스 재료에 요구되었던 물성들을 절연체가 일정 정도의 역할을 담당해 줌으로써 시스체에 요구되는 내유성 및 저온 특성과 같은 사용환경에서 중요하게 요구되는 특성들을 확보할 수 있다.
종래 화학 가교 및 수가교 폴리에틸렌은 기본 베이스수지로 결정이 높은 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등을 사용하기 때문에 절연 재료는 경도 및 강도가 높아 케이블의 유연성이 낮은 문제점을 안고 있었다. 그리고, 대부분 일반 유기 및 무기 난연제가 첨가되지 않은 순수한 고분자 수지의 조성물로 화염에 노출될 경우 매우 발화되기 쉬울 뿐만 아니라 연소 과정 중에 용융에 의한 재료의 녹아 내림 현상이 매우 심하다. 이와 같은 결과로 케이블의 시스 재료가 높은 산소지수를 가지고 있다고 하여도 케이블 구조에 따라 케이블 완제품의 난연 특성에 큰 차이를 나타낸다. 특히, 난연 재료의 연소 특성의 측면에서 시스 재료가 연소 중에 고형화가 이루어지지 않을 경우 시스체와 절연체의 연소가 동시에 진행되어 케이블의 난연 특성을 확보하기가 매우 어렵다.
절연 재료에 난연 특성을 부여하기 위하여 금속 수산화물과 같은 무기 난연제 및 유기 난연제 등을 첨가하기도 하지만, 이 경우 다량의 첨가제로 인하여 재료의 용융 점도가 높아지고 용융지수가 낮아져 압출 가공성이 현저히 저하된다. 또한, 화학 가교의 폴리에틸렌의 경우 부스 또는 트윈 압출기를 사용하여 베이스 수지에 기타 첨가제를 첨가하면서 혼련을 하는데 많은 양의 첨가제로 인하여 균일한 배합이 어려우며 이로 인해 균일한 물성을 확보하기가 어렵다.
종래의 기술에서는 절연 재료의 난연성을 확보하기 위하여 할로겐을 함유한 유기 난연제를 소량 첨가하기도 하였으나, 최근에는 할로겐을 함유하지 않은 절연재료에 대한 요구가 증가하고 있고, 할로겐 함량 및 할로겐 가스 농도의 규정치 등으로 사용을 제한하고 있다. 절연 재료의 난연 특성을 향상시키기 위한 노력들이 많이 진행되고 있는데, 무기 및 유기 난연제를 다량으로 첨가함으로써 난연성을 확보하고자 하였으나, 이로 인해 기계적 물성이 저하되고 재료의 단가가 상승하는 문제들을 나타낸다.
화학 가교 및 수가교 폴리에틸렌의 문제점들을 해결하고자 전력용 케이블의 절연체로 에틸렌 프로필렌 고무를 단독 또는 폴리에틸렌과 혼용함으로써 케이블의 유연성과 열적인 안정성을 요구하는 케이블의 용도에 적합한 절연 특성을 확보하고, 다량의 유기 또는 무기 첨가제를 첨가 시킴으로써 기계적 물성의 저하 없이 난연성과 저발연 특성을 갖으며 연소시 녹아 떨어지는 현상이 없는 절연재료을 개발하여 사용하고 있다. 그러나, 특정 케이블에서는 에틸렌 프로필렌 고무의 절연 재료가 아닌 폴리에틸렌을 베이스로 하는 절연재료의 사용을 요구하고 있으므로 사용에 한계를 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서,
본 발명에 의한 난연특성과 용융 개선특성을 가지는 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블은 기존의 화학가교 및 수가교 폴리에틸렌이 가지고 있었던 문제점들을 해결하고자 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체에 특정 무기첨가제를 일정 함량 첨가하여 연소시에 절연재료의 녹아떨어지는 현상을 최소화하고 또한 연기 발생을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
본 상기와 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체가 혼합된 베이스수지 100 중량부; 무기첨가제 10 중량부 내지 130 중량부; 및 가교조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한 본 발명은 폴리에틸렌으로 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 또는 저밀도 폴리에틸렌중에서 적어도 1인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 에틸렌 공중합체는 에틸렌 옥텐 공중합체 또는 에틸렌 부텐 공중합체중 적어도 1인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 에틸렌 공중합체는 함량이 5 중량부 내지 60 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 에틸렌 중합체는 무수 말레인산을 함유하는 에틸렌 옥텐 공중합체 또는 에틸렌 부텐 공중합체중에서 적어도 1인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 에틸렌 옥텐 공중합체는 함량이 3중량부 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 무기첨가제는 지방산, 비닐 실란 또는 고분자수지로 표면처리된 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 무기첨가제는 탈크 또는 크레이인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 크레이는 나노 입자 크기인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 크레이는 함량이 2 중량부 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 무기첨가제는 함량이 10 중량부 내지 130 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 가교조제는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리알랄이소시아누레이트, 폴리부타디엔중 적어도 1의 조사가교조제인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 가교조제는 유기과산화물, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리알랄이소시아누레이트, 폴리부타디엔중 적어도 1의 화학가교조제인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 가교조제는 실란, 주석 또는 백금중 적어도 1의 수가교조제인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 가교 폴리에틸렌 절연재료로 만들어지는 것읕 특징으로 하는 케이블을 제공한다.
본 발명의 다른 목적들, 분명한 장점들 및 신규한 특징들은 이하의 상세한 설에 따른 바람직한 실시예와 비교예로부터 더욱 분명해 질것이다.
이하에서는 본 발명에 의한 난연특성과 용융 개선특성을 가지는 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블의 구성에 대하여 실시예를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 난연특성과 용융 개선 특성을 가지는 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블에 관한 것이다. 본 발명은 화학가교 및 수가교, 조사가교가 가능한 폴리에틸렌을 베이스수지로 하여 일정량의 무기첨가제가 첨가되어 난연성을 갖으며 연소시 녹아 떨어지는 현상이 없고, 연기의 발생이 적은 절연재료에 관한 것이다. 본 발명에 의한 가교 폴리에틸렌 절연재료는 폴리에틸렌, 에틸렌 공중합체, 무기첨가제 그리고 가교제를 포함한다. 이하 구성물질 각각에 대해서 상세히 알아본다.
본 발명에 의한 가교 폴리에틸렌 절연재료에서 사용되는 베이스수지는 폴리에틸렌을 이용한다. 본 발명에서 사용되는 폴리에틸렌은 분자량이 크지 않은 폴리에틸렌을 사용하며, 폴리에틸렌의 경우 고밀도 폴리에틸렌과 중밀도 폴리에틸렌 그리고 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 등을 사용한다. 본 발명에서의 베이스수지는 폴리에틸렌의 함량은 100 중량부를 기본으로 하며 베이스수지에는 폴리에틸렌 이외에 에틸렌 공중합체를 추가하여 함량 100 중량부가 되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 가교 폴리에틸렌 절연 재료의 베이스수지로 상기에서 서술한 폴리에틸렌과 함께 에틸렌 공중합체를 혼용하여 사용하는 것이 바람직하다. 에틸렌 공중합체로는 에틸렌 옥텐 공중합체 또는 에틸렌 부텐 공중합체 중 1이상을 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체의 혼합된 베이스수지 100 중량부 중에서 5 중량부 내지 60 중량부까지 폴리에틸렌과 혼용하여 베이스수지로 사용하는 것이 바람직하다. 용도나 원하는 성능에 따라서 베이스수지에서 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체의 비율은 변동될 수 있음은 물론이다. 에틸렌 공중합체는 폴리에틸렌에 비하여 첨가제를 함유하는 능력이 높은데 사용량이 5중량부 이하에서는 첨가제를 함유하는 능력이 저하되어 기계적 특성과 가공성이 저하된다. 그리고 60 중량부 이상에서는 다량의 첨가제를 함유할 수 있으나, 에틸렌 공중합체는 폴리에틸렌에 비하여 경정성이 낮아 오히려 기계적 물성이 낮아지고 내열성도 저하된다.
전술한 에틸렌 공중합체로 사용되는 에틸렌 부텐 공중합체와 에틸렌 옥텐 공중합체는 절연재료의 기계적 및 열적 특성의 향상을 위하여 무수 말레인산이 폴리에틸렌 주사슬에 연결된 에틸렌 부텐 공중합체 또는 에틸렌 옥텐 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 에틸렌 부텐 공중합체와 에틸렌 옥텐 공중합체를 모두 포함하거나 어느 하나만을 포함하여도 무방하다.
본 발명에 의한 가교 폴리에틸렌 절연재료는 기계적 및 열적 특성에 대한 저하를 향상시키기 위하여 무수 말레인산이 폴리에틸렌 주사슬에 연결된 에틸렌 부텐 공중합체를 3중량부 내지 20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 3중량부 이하에서는 기계적 특성과 열적 특성의 향상을 기대할 수 없고, 20중량부 이상에서는 신장율과 가공성이 급격히 저하된다.
본 발명에서는 절연 재료의 연소시 재의 고형화를 촉진시키고 녹아 떨어지는 현상을 줄이기 위하여 무기첨가제를 도입하여, 무기첨가제로는 표면처리가 되어 있거나 표면처리가 없는 탈크 또는 크레이 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 지방산, 비닐 실란, 고분자 수지 등으로 표면 처리된 무기첨가제를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 크레이로는 나노 입자 크기의 크레이를 사용하는 것이 바람직하다. 무기첨가제의 함량은 10 중량부 내지 130 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
사용량이 10 중량부 이하에서는 절연 재료의 난연성을 기대할 수 없고, 기존의 가교 폴리에틸렌과 같이 연소 중 고형화가 되지 않고 녹아 떨어진다. 그리고, 130 중량부 이상에서는 에틸렌 공중합체의 사용량이 적을 경우 기계적 물성 및 가공성이 현저히 저하된다. 에틸렌 공중합체의 사용량 많을 경우 90 중량부 이상의 탈크와 크레이를 첨가할 수 있으나 절연 재료의 요구 특성 및 가공성을 고려하면 무기 첨가제는 90 중량부 이하로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 의한 가교 폴리에틸렌 절연재료에서는 탈크 및 크레이와 함께 사용되어 절연 재료의 연소시 재의 고형화를 촉진시키고 녹아 떨어지는 현상을 현저히 줄이는 효과가 매우 큰 나노입자 크기의 크레이를 2 중량부 내지 30 중량부까지 사용하는 것이 바람직하다. 탈크와 크레이를 단독으로 소량 첨가할 경우 절연 재료의 연소 특성 향상을 기대할 수 없으나, 소량의 나노 크레이를 함께 사용함으로써 연소시 재의 고형화에 따른 녹아 떨어지는 현상을 현저히 줄일 수 있다. 사용량이 2 중량부 이하에서는 탈크 및 크레이와의 상승 효과를 기대할 수 없으며, 단독으로 사용할 경우도 그 효과가 미미하다. 그리고, 사용량이 30 중량부 이상에서는 연소 특성 향상 효과가 크지 않으며 나노 입자크기의 첨가제로 분산성에 한계를 나타내며 기계적 물성이 저하 되는 현상을 나타낸다.
본 발명에 의한 가교 폴리에틸렌 절연재료는 수가교, 조사가교 또는 화학가교를 통해 가교할 수 있다. 화학가교를 위하여 화학가교조제로 유기과산화물, 트리메틸올프로판, 트리메타크릴레이트, 트리아릴이소시아누레이트, 폴리 부타디엔 중 1 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 조사가교를 위하여 조사가교조제로 트리메틸올프로판, 트리메타크릴레이트, 트리아릴이소시아누레이트, 폴리 부타디엔 중에서 1 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 수가교를 위하여 수가교조제로 실란, 주석 또는 백금 촉매 중 1 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 화학가교에서는 가교개시를 위한 가교제로 유기과산화물을 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예와 비교예를 통하여 본 발명 구체적으로 설명한다.
화학 가교 및 수가교, 조사가교가 가능한 폴리에틸렌을 베이스수지로 하는 절연재료로 일정량의 무기첨가제가 첨가되어 난연성을 갖으며 연소시 녹아 떨어지는 현상이 없으며 연기의 발생이 적은 절연 재료를 발명하기 위한 화학가교가 가능한 실시예는 [표 1]과 같다. 본 발명에서는 상기와 같은 특성들을 확보하기 위하여 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체를 혼용한 베이스수지를 사용하였다. 베이스수지에 적용된 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌과 중밀도 폴리에틸렌 그리고 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 등을 사용하였다.
본 발명에 의한 가교 폴리에틸렌 절연재료는 수가교, 조사가교 또는 화학가교를 통해 가교할 수 있다. 화학가교를 위하여 화학가교조제로 유기과산화물, 트리메틸올프로판, 트리메타크릴레이트, 트리아릴이소시아누레이트, 폴리 부타디엔을 사용었다. 조사가교를 위하여 조사가교조제로 트리메틸올프로판, 트리메타크릴레이트, 트리아릴이소시아누레이트, 폴리 부타디엔 등을 사용하였다. 수가교를 위하여 수가교조제로 실란, 주석 또는 백금 촉매를 사용하였다. 상기 화학가교에서는 가교개시를 위한 가교제로 유기과산화물을 사용하였다.
본 발명에 사용된 베이스수지 중에서 폴리에틸렌과 혼용하여 사용된 에틸렌 공중합체는 에틸렌 부텐 공중합체 또는 에틸렌 옥텐 공중합체의 1 이상이다. 기계적 및 열적 특성의 향상을 위하여 무수 말레인산이 폴리에틸렌 주사슬에 결합된 에틸렌 부텐 공중합체를 사용하였다. 무기첨가제로는 표면 처리되거나 되지 않은 탈크 또는 크레이를 사용하였으며 특히, 나노 입자크기의 크레이를 사용하였다. [표 1]은 본 발명에 의한 실시예의 성분을 나타낸 표이다. [표 1]에서의 함량은 중량부를 나타낸다.
성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
저밀도 폴리에틸렌 100 70 60
선형 저밀도 폴리에틸렌 70 50
고밀도 폴리에틸렌 80
에틸렌 부텐 공중합체 30 30 30 40
에틸렌 옥텐 공중합체 20
에틸렌 부텐 변성체 10 10
산화방지제 1 1
탈크 70 20 30
크레이 40 90 80 80
나노 크레이 10 10 10 10 10 20
활제 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
트리아릴아이소시아누레이트 3 3 3 1.5 1.5 1.5
트리메틸로 프로판 트리메타크라이레이트
유기과산화물 3 3 3 3 3 3
종래 기술에서는 전력용, 제어용, 게장용 전선의 절연재료로 용융온도가 높고 결정성이며 경질의 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 등이 사용되었다. 내열성 및 압출 가공성을 고려하여 산화방지제와 활제를 첨가하였다. [표 2]에 종래기술에 적용되었던 기술들에 대한 재료의 구성을 비교예로 정리하여 나타내었다. [표 2]에서의 성분도 중량부를 의미한다.
성분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
저밀도 폴리에틸렌 100
선형저밀도폴리에틸렌 100
중밀도폴리에틸렌 100
고밀도폴리에틸렌 100
산화방지제 1 1 1 1
활제 1.5 1.5 1.5 1.5
트리아릴아이소시아누레이트 3 3
트리메틸프로판 트리메타크라이레이트 3
유기과산화물 3 3
본 발명이 갖는 우수한 특성을 만족하는 재료들에 대한 실시예와 비교예에 대한 특성 비교 결과는 아래 [표 3]과 같다. 본 발명의 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체 및 무수 말레인산이 도입된 변성 에틸렌 부텐 공중합체를 혼용한 복합수지에 탈크 또는 크레이 및 나노 입자 크기의 크레이와 같은 무기첨가제를 첨가할 경우 절연 재료는 난연성을 가지며 연소시 녹아 떨어지는 현상이 없으며 연기발생이 적은 특성을 나타냈다. 그러나, 종래 기술에서 사용된 절연 재료들은 연소시 매우 심하게 녹아 떨어지는 현상을 보였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
인장강도(kgf/mm2) 2.1 1.64 1.62 1.29 1.72 1.89 2.1 2.3 2.38 2.6
신장율(%) 470 540 512 621 583 578 530 511 492 485
산소지수(%) 21 22 23 22 22 21 18 18 18 18
연소후 재 형성정도 고형 고형 고형 고형 고형 고형 무 무 무 무
연소시 흘러내림 무 무 무 무 무 무 내림 내림 내림 내림
연기 밀도 46 52 51 43 51 52 71 63 62 43
인장강도와 신장율은 ASTM D 638에 준하여 시험하였다. 산소지수는 ASTM D 3863에 준하여 시험 하였다.연기밀도는 ASTM E 662에 준하여 1mm 두께의 시편에 대하여 시험 하였으며 연소 중에 녹아 내리는 정도와 연소 후 재의 형성 정도를 관찰하였다. 녹아 내리는 정도는 내림과 고형화 되어 없다는 의미로 '무'로 표시하고, 재의 형성 정도는 딱딱함과 없음은 각각 '고형'과 '무'로 표시하였다.
발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
본 발명에 의한 난연특성과 용융 개선특성을 가지는 가교 폴리에틸렌 절연재료와 이를 이용한 케이블은 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체에 특정 무기첨가제를 일정 함량 첨가하여 연소시에 절연재료의 녹아떨어지는 현상을 최소화하고 또한 연기 발생을 최소화하는 것을 효과가 있다.
비록 발명이 상기에서 언급된 바람직한 실시예에 관해 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어남이 없이 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 발명의 진정한 범위내에서 속하는 이러한 수정과 변형을 포함할 것으로 예상된다.

Claims (15)

  1. 폴리에틸렌과 에틸렌 공중합체가 혼합된 베이스수지 100 중량부;
    무기첨가제 10 중량부 내지 130 중량부; 및
    가교조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌 또는 저밀도 폴리에틸렌중에서 적어도 1인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌 공중합체는 에틸렌 옥텐 공중합체 또는 에틸렌 부텐 공중합체중 적어도 1인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌 공중합체는 함량이 5 중량부 내지 60 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌 중합체는 무수 말레인산을 함유하는 에틸렌 옥텐 공중합체 또는 에틸렌 부텐 공중합체중에서 적어도 1인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 에틸렌 옥텐 공중합체는 함량이 3중량부 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 무기첨가제는 지방산, 비닐 실란 또는 고분자수지로 표면처리된 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 무기첨가제는 탈크 또는 크레이인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 크레이는 나노 입자 크기인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 크레이는 함량이 2 중량부 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 무기첨가제는 함량이 10 중량부 내지 130 중량부인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 가교조제는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리알랄이소시아누레이트, 폴리부타디엔중 적어도 1의 조사가교조제인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 가교조제는 유기과산화물, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리알랄이소시아누레이트, 폴리부타디엔중 적어도 1의 화학가교조제인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 가교조제는 실란, 주석 또는 백금중 적어도 1의 수가교조제인 것을 특징으로 하는 가교 폴리에틸렌 절연재료.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 의한 가교 폴리에틸렌 절연재료로 만들어지는 것읕 특징으로 하는 케이블.
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