KR20210067339A - 고압케이블 외피용 폴리에틸렌 수지 조성물 - Google Patents

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KR20210067339A
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Abstract

본 발명은 폴리에틸렌 수지 및 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하고, 열변형온도가 78 내지 85℃인 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공한다. 상기 폴리에틸렌 수지 조성물은 고온에서 전기 절연성이 우수하여 고압 케이블 외피에 적용 가능하다.

Description

고압케이블 외피용 폴리에틸렌 수지 조성물{POLYETHYLENE RESIN COMPOSITION FOR HIGH VOLTAGE CABLE COVER}
본 발명은 고압케이블 외피용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 전력 케이블은 도 1과 같이 알루미늄이나 구리 등의 금속으로 이루어진 도체부분과 도체를 외부로부터 절연시키는 절연층, 도체 및 절연층 사이에 구비되어 도체 및 절연층을 전기적 충격으로부터 보호해주는 내부 반도전층, 절연층 외측면에 구비되는 외부 반도전층, 케이블 자체를 보호하기 위해 외부 반도전층의 외측면에 구비되는 외피층 등으로 구성되어 있으며, 필요에 따라 그 구조는 변하기도 한다. 상기 외피층은 케이블을 보호할 뿐만 아니라 전류 누설 시 인체를 보호하는 역할을 하는데, 케이블 내에서 절연체 손상 또는 접지 불량으로 인해 누설 전류 발생 시 줄열에 의해 외피의 절연 저항이 감소하여 방전이 발생할 수 있다.
이러한 전력 케이블의 외피에는 전기절연 및 신뢰성을 제공하기 위해 다양한 고분자 재료가 사용되어 왔다. 고분자 재료를 전력 케이블에 사용하기 위해서는 적절한 전기적 특성 및 내구성을 필요로 하며, 장시간 사용하여도 초기 성능을 안정적으로 유지할 수 있어야 한다.
기존의 전력 케이블 외피 컴파운드에 사용되는 폴리올레핀 엘라스토머 (Polyolefin Elastomer, POE)는 케이블에 유연성을 부여하기 위한 성분이며, 주로 케이블의 난연 외피 컴파운드의 개질제로서 사용되고 있다. 이러한 폴리올레핀 엘라스토머는 용융온도가 낮아 전력 케이블에 요구되는 고온 전기절연성을 만족시키지 못하며, 전류 누설시 발생한 수트리가 점차적으로 전기트리로 성장하여 결국에는 절연 파괴에 이를 수 있다(도 2). 따라서 케이블의 외피층에는 고온 전기절연성을 갖는 고분자 재료의 사용이 요구되고 있다.
한국공개특허 제10-2008-0090804호
본 발명의 메탈로센 촉매 하에서 제조된 폴리올레핀 엘라스토머를 사용하여 고온 전기절연성을 요구하는 케이블 외피에 사용될 수 있는 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 폴리에틸렌 수지 및 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하고, 열변형온도가 78 내지 85℃인 폴리에틸렌 수지 조성물이 제공된다.
본 발명의 폴리에틸렌 수지 조성물은 고온에서 인장강도 및 신율의 변화가 적으며, 열변형온도가 높으므로 고온 전기절연성을 갖는 케이블 외피로 사용하기 적합한 특성을 갖는다.
도 1은 전력 케이블의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 절연파괴 현상이 발생한 전력 케이블을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 기재된 용어 「알킬」은 탄소 및 수소 원자만으로 구성된 1가의 직쇄 또는 분쇄 포화 탄화수소 라디칼을 의미하는 것으로, 이러한 알킬 라디칼의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 도데실, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「알케닐」은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄의 탄화수소 라디칼을 의미하는 것으로, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「알키닐」은 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄의 탄화수소 라디칼을 의미하는 것으로, 메티닐, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐, 옥티닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「아릴」은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 단일 또는 융합고리계를 포함한다. 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 안트릴, 플루오레닐, 페난트릴, 트라이페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「알킬아릴」은 아릴기의 1 이상의 수소가 알킬기에 의하여 치환된 유기기를 의미하는 것으로, 메틸페닐, 에틸페닐, n-프로필페닐, 이소프로필페닐, n-부틸페닐, 이소부틸페닐, t-부틸페닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「아릴알킬」은 알킬기의 1 이상의 수소가 아릴기에 의하여 치환된 유기기를 의미하는 것으로, 페닐프로필, 페닐헥실 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「아미도」는 카르보닐기(C=O)에 결합된 아미노기(-NH2)를 의미하며, 「알킬아미도」는 아미도기의 -NH2에서 적어도 하나의 수소가 알킬기로 치환된 유기기를 의미하며, 「아릴아미도」는 아미도기의 -NH2에서 적어도 하나의 수소가 아릴기로 치환된 유기기를 의미하고, 상기 알킬아미도기에서 알킬기, 상기 아릴아미도기에서의 아릴기는 전술한 알킬기 및 아릴기의 예시와 같을 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「알킬리덴」은 알킬기의 동일한 탄소원자로부터 2개의 수소 원자가 제거된 2가의 지방족 탄화수소기를 의미하는 것으로, 에틸리덴, 프로필리덴, 이소프로필리덴, 부틸리덴, 펜틸리덴 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「아세탈」은 알코올과 알데하이드의 결합으로 형성되는 유기기 즉, 한 개의 탄소에 두 개의 에테르(-OR)결합을 가진 치환기를 의미하며, 메톡시메톡시, 1-메톡시에톡시, 1-메톡시프로필옥시, 1-메톡시부틸옥시, 1-에톡시에톡시, 1-에톡시프로필옥시, 1-에톡시부틸옥시, 1-(n-부톡시)에톡시, 1-(이소-부톡시)에톡시, 1-(2급-부톡시)에톡시, 1-(3급-부톡시)에톡시, 1-(시클로헥실옥시)에톡시, 1-메톡시-1-메틸메톡시, 1-메톡시-1-메틸에톡시 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다
또한, 본 발명에 기재된 용어 「에테르」는 적어도 1개의 에테르 결합(-O-)을 지니는 유기기이며, 2-메톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-부톡시에틸, 2-페녹시에틸, 2-(2-메톡시에톡시)에틸, 3-메톡시프로필, 3-부톡시프로필, 3-페녹시프로필, 2-메톡시-1-메틸에틸, 2-메톡시-2-메틸에틸, 2-메톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-부톡시에틸, 2-페녹시에틸 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「실릴」은 실란(silane)으로부터 유도된 -SiH3 라디칼을 의미하며, 상기 실릴기 내 수소 원자 중 적어도 하나가 알킬, 할로겐 등의 다양한 유기기로 치환될 수 있으며, 구체적으로 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, t-부틸디메틸실릴, 비닐디메틸실릴, 프로필디메틸실릴, 트리페닐실릴, 디페닐실릴, 페닐실릴, 트리메톡시실릴, 메틸디메록시실릴, 에틸디에톡시실릴, 트리에톡시실릴, 비닐디메톡시실릴, 트리페녹시실릴 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「알콕시」는 -O-알킬 라디칼을 의미하는 것으로, 여기서 '알킬'은 상기 정의한 바와 같다. 이러한 알콕시 라디칼의 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, t-부톡시 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「할로겐」은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자를 의미한다.
또한, 본 발명에 기재된 용어 「Cn」은 탄소수가 n개인 것을 의미한다.
본 발명은 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하여 고온 전기절연성이 개선된 고압케이블 외피용 폴리에틸렌 수지 조성물을 제공하고자 한다. 보다 구체적으로 본 발명의 폴리에틸렌 수지 조성물은 메탈로센 촉매로서 소정의 전이금속 촉매화합물을 사용하여 제조된 폴리올레핀 엘라스토머를 사용함으로써 고온 전기절연성이 우수한 수지 조성물을 제공하고자 한다.
일 실시예에서 폴리에틸렌 수지 조성물은 폴리에틸렌 수지 및 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다.
일 실시예에서 폴리에틸렌은 에틸렌 단독 중합체일 수 있으며, 또한 에틸렌과 C3-C10의 α-올레핀 중에서 선택된 하나 이상의 공단량체와의 공중합체일 수 있다. 나아가 에틸렌 단독 중합체와 에틸렌 공중합체와의 혼합물일 수 있다.
케이블 외피에 사용할 수 있는 바람직한 폴리에틸렌으로는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 밀도가 0.920 g/㎤이고, 용융지수(2.16kg, 190℃)가 1.0g/10min인 선형 저밀도 폴리에틸렌을 사용할 수 있다.
일 실시예에서 폴리에틸렌 수지 조성물에 포함되는 폴리올레핀 엘라스토머는 폴리에틸렌 엘라스토머일 수 있으며, 상기 폴리에틸렌 엘라스토머는 에틸렌과 C3-C8의 α-올레핀과의 공중합체일 수 있다. 상기 α-올레핀은 예를 들어, 프로필렌, 부텐, 헥센 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 α-올레핀은 폴리올레핀 엘라스토머 내에서 35 내지 45중량%의 함량으로 포함될 수 있다. α-올레핀은 밀도 조절제의 역할을 하며, α-올레핀이 상기 함량 범위를 갖는 경우 폴리올레핀 엘라스토머는 케이블 외피용으로 적합한 엘라스토머 특성을 나타낸다.
상기 폴리올레핀 엘라스토머는 밀도가 0.867 내지 0.873g/㎤이고, 용융지수(2.16kg, 190℃)가 0.8 내지 1.2g/10min인 것일 수 있다.
상기 폴리올레핀 엘라스토머는 메탈로센 촉매의 존재 하에서 중합된 것일 수 있다. 상기 메탈로센 촉매로는 바람직하게는 테트라하이드로퀴놀린 유도체로부터 유래한 티오펜-축합고리 사이클로펜타디에닐 리간드를 갖는 전이금속 화합물일 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 전이금속 화합물은 테트라하이드로퀴놀린 유도체로부터 유래하여 아미도 리간드와 오르소-페닐렌이 축합고리를 형성하고, 또 오르소-페닐렌에 결합한 5각 고리 파이-리간드가 티오펜 헤테로 고리에 의하여 융합된 리간드를 갖는 전이금속 촉매화합물일 수 있다.
이때, 상기 전이금속 화합물의 전이금속은 4족 금속일 수 있다.
상기 전이금속 화합물은 하기 화학식 1과 같은 구조를 갖는 것일 수 있다.
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, M은 주기율표 상의 4족 전이금속 원소로 이루어진 군에서 선택되는 것으로서, 바람직하게는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 하프늄(Hf) 일 수 있다.
상기 화학식 1에서, Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이할 수 있는 것으로서, 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬기, (C2-C20)알케닐기, (C2-C20)알키닐기, (C6-C20)아릴기, (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, (C1-C20)알킬아미도기, (C6-C20)아릴아미도기 또는 (C1-C20)알킬리덴기이고, 바람직하게는 클로로기 또는 메틸기일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 화학식 1에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있는 것으로서, 각각 독립적으로 수소; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알케닐기; 아세탈, 케탈 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기; 아세탈, 케탈 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기; 아세탈, 케탈 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)실릴기이고; 상기 R1과 R2는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며, 상기 R3와 R4는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 R5 내지 R10 중에서 2 이상이 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
상기 화학식 1에서, R11, R12 및 R13은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있는 것으로서, 각각 독립적으로 수소; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알케닐기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)실릴기; (C1-C20)알콕시기; 또는 (C6-C20)아릴옥시기이며; 상기 R11과 R12 또는 R12와 R13은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
일 실시예에서 폴리에틸렌 수지 조성물은 폴리에틸렌 수지 35 내지 40 중량% 및 폴리올레핀 엘라스토머 10 내지 20 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 폴리올레핀 엘라스토머는 수지 조성물에 유연성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 폴리올레핀 엘라스토머의 함량이 10 중량% 미만이면 수지 조성물의 유연성이 저하되어 케이블 외피용으로 적합하지 않다. 반면 폴리올레핀 엘라스토머 함량이 20 중량%를 초과하면 기계적 강도가 감소할 수 있다.
또한 상기 폴리에틸렌 수지 조성물은 인장잔율이 75% 이상, 신장잔율이 85% 이상이고, 열변형온도가 75℃ 이상, 바람직하게는 75 내지 90℃일 수 있다.
일 실시예에서 폴리에틸렌 수지 조성물은 목적에 따라 난연제, 상용화제, 산화방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제 중 난연제는 35 내지 45 중량%로 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상용화제는 1.5 내지 4.5 중량%로 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 이로써 한정하는 것은 아니나, 주쇄(Main Chain)에 극성 단량체가 도입된 폴리올레핀에 분산성 향상을 위해 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 상기 극성 단량체는 불포화 카르복실산 또는 무수물일 수 있고, 예를 들어 아크릴산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 말레오피마린산, 무수테트라히드로프탈산 등일 수 있으며, 바람직하게는 무수말레인산일 수 있다.
폴리올레핀계 상용화제는 극성 단량체와 중합개시제를 폴리올레핀과 함께 압출기 내에서 용융 혼련시켜 공중합체를 얻는 폴리올레핀 용융 반응법과, 적당한 용매 존재 하에서 극성 단량체, 중합개시제 및 폴리올레핀을 용해시켜 공중합체를 얻는 용액 중합법등에 의해 제조할 수 있다.
또한 산화방지제는 1.3 내지 3.7 중량%로 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 펜타에리스리톨 디포스파이트, 옥타데실 3,5-디-t-부틸-5-하이드록시하이드로신나메이트, 2.6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 알킬 에스터 포스파이트 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 폴리에틸렌 수지에 폴리올레핀 엘라스토머를 첨가함으로써 고온 전기절연성이 우수한 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이러한 폴리에틸렌 수지 조성물은 전력 케이블 외피 소재로서 적합하게 사용할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
밀도가 0.920g/cm3이고, 용융지수(2.16kg, 190℃)가 1.0g/10min인 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 45 중량%, 테트라 하이드로퀴놀린 유도체로부터 유래한 티오펜-축합고리 사이클로펜타디에닐 4족 금속 화합물을 촉매로 이용하여 제조한 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR I, 밀도 0.870g/㎤, 용융지수(2.16kg, 190℃) 1.0g/10min, 용융온도(Tm) 70℃, 열변형온도 68℃) 10 중량%, 난연제 40 중량%, 상용화제 3 중량%, 페놀계 산화방지제 0.5 중량% 및 라디칼 억제제 1.5 중량%를 혼합하여 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 35 중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR I) 20 중량%를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 45 중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR II, 밀도 0.870g/㎤, 용융지수(2.16kg, 190℃) 1.1g/10min, 용융온도(Tm) 51℃, 열변형온도 42℃) 10 중량%를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 2]
선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 45 중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR III, 밀도 0.863g/㎤, 용융지수(2.16kg, 190℃) 1.0g/10min, 용융온도(Tm) 45℃, 열변형온도 100℃) 10 중량%를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 3]
선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 35 중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR II) 20 중량%를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 4]
선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지 35 중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR III) 20 중량%를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌 수지 조성물을 제조하였다.
아래 표 1에 각 실시예 및 비교예에서 사용된 폴리에틸렌 수지 조성물의 조성을 나타내었다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
에틸렌-옥텐 공중합체 종류 EOR I EOR I EOR II EOR III EOR II EOR III
함량 (중량%) 10 20 10 10 20 20
LLDPE (중량%) 45 35 45 45 35 35
난연제 (중량%) 40 40 40 40 40 40
상용화제 (중량%) 3 3 3 3 3 3
1차 산화방지제 (중량%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
2차 산화방지제 (중량%) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
[물성 측정]
실시예 및 비교예의 에틸렌-옥텐 공중합체와 폴리에틸렌 수지 조성물에 대해 인장강도, 신율, 인장잔율, 신장잔율 및 열변형온도를 측정하여 하기 표 2에 에틸렌-옥텐 공중합체의 물성을, 표 3에 폴리에틸렌 수지 조성물의 물성을 각각 나타내었다.
1. 인장강도
ASTM D638 규격에 따라 시편을 제작하고, 인장강도를 측정하였다.
2. 신율
ASTM D638 규격에 따라 시편을 제작하고, 신율을 측정하였다.
3. 잔율(인장잔율, 신장잔율)
에틸렌-옥텐 공중합체의 잔율은 IEC 60811-401 방법에 따라 60℃와 80℃에서 7일간 진행하였다. 상기 온도는 EOR I~III의 용융온도를 고려하여 설정하였다.
또한 폴리에틸렌 수지 조성물의 잔율은 IEC 60811-401 방법에 따라, 일반적인 케이블 사용온도보다 높은 온도인 125℃에서 7일간 진행하였다.
4. 열변형온도
ASTM D648에 따라 시편을 두 지점 위에 놓고 하중 4.6kg을 가하고 온도를 120℃/hr의 속도로 균일하게 승온하였다. 시편에 0.01 inch (0.254mm)의 변형이 생길 때의 온도를 측정하였다.
EOR I EOR II EOR III
상온 인장강도(MPa) 6.5 6.8 6.3
신율(%) 1000 750 700
60℃ 인장강도(MPa) 6.3 6.2 5.3
신율(%) 980 710 550
인장잔율(%) 97 91 84
신장잔율(%) 98 95 79
80℃ 인장강도(MPa) 6.1 6.2 5.1
신율(%) 950 830 520
인장잔율(%) 94 91 81
신장잔율(%) 95 111 74
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
에틸렌-옥텐 공중합체 EOR I EOR I EOR II EOR III EOR II EOR III
상온 인장강도(MPa) 31 38 29 27 36 33
신율(%) 370 150 365 340 151 145
125℃ 인장강도(MPa) 28 35 25 22 32 29
신율(%) 340 135 325 300 132 125
125℃ 인장잔율(%) 90 92 86 81 89 88
신장잔율(%) 92 90 89 88 87 86
열변형온도(℃) 85 78 74 70 67 60
표 2 및 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 실시예 1 및 2의 수지 조성물은 비교예 1~4의 수지 조성물에 비해 인장잔율 및 신장잔율이 낮은 것을 알 수 있다. 특히 실시예 1 및 2의 수지 조성물은 비교예 1~4의 수지 조성물에 비해 열변형온도가 높아 고온에서의 전기절연성이 높을 것으로 예측되며, 케이블 외피용으로 사용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 폴리에틸렌 수지 및 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하고, 열변형온도가 78 내지 85℃인 폴리에틸렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    수지 조성물 총 중량을 기준으로 폴리에틸렌 수지 35 내지 40 중량% 및 폴리올레핀 엘라스토머 10 내지 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌 및 (C3-C8) α-올레핀의 공중합체이고,
    상기 (C3-C8) α-올레핀은 폴리올레핀 엘라스토머 총 중량을 기준으로 35 내지 45 중량%로 포함된 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 수지는 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 엘라스토머는 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 포함하는 촉매 존재 하에서 중합된 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 수지 조성물:

    [화학식 1]
    Figure pat00002

    (상기 화학식 1에서,
    M은 주기율표 상의 4족 전이금속 원소이고,
    Q1 및 Q2는 서로 동일하거나 상이할 수 있는 것으로서, 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬기, (C2-C20)알케닐기, (C2-C20)알키닐기, (C6-C20)아릴기, (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기, (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기, (C1-C20)알킬아미도기, (C6-C20)아릴아미도기 또는 (C1-C20)알킬리덴기이고,
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 수소; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알케닐기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)실릴기이고; 상기 R1과 R2는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며, 상기 R3와 R4는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 R5 내지 R10 중에서 2 이상이 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며,
    R11, R12 및 R13은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 수소; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알케닐기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기 또는 에테르기로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)실릴기; (C1-C20)알콕시기; 또는 (C6-C20)아릴옥시기이며; 상기 R11과 R12 또는 R12와 R13은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 엘라스토머는 밀도가 0.867 내지 0.873g/㎤이고, 용융지수(2.16kg, 190℃)가 0.8 내지 1.2g/10min인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 수지 조성물.
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