KR950008474B1 - 전선절연 수지 조성물 - Google Patents

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이은경
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엘지전선주식회사
권문구
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Abstract

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Description

전선절연 수지 조성물
본 발명은 전선절연 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 실란을 이용하여 폴리에틸렌을 가교하는 실란가교 절연수지 조성물의 개선에 관한 것이다.
일반적으로 실란가교는 3관능기를 가지는 유기실란을 폴리에틸렌주쇄에 그라프트 시킨 후, 그라프트된 유기실란 관능기에서의 가수분해와 가수분해 반응이 완료된 관능기들간의 축합반응에 의해 가교구조가 형성된다. 실란가교에서 가교반응은 압출기에서 압출 성형된 전선의 절연수지내에 수분을 침투시킴으로써 이루어지는데, 이러한 수분침투방법으로는 고온증기 도는 80℃∼100℃의 물속에 압축 성형된 전선을 방치하거나, 대기중 자연방치함으로써 대기중의 수분이 절연수지내에 침투케하는 것이다.
종래의 이러한 실란가교를 위한 절연수지의 조성물은 기본 폴리머로서 폴리에틸렌만을 사용하였고 첨가제로서 비닐트리알콕시 실란, 라디칼 개시제, 축합촉매 및 산화방지제등으로 구성된 것을 사용하였다. 그러나, 실란가교 절연수지를 제조하는데 있어 사용된 폴리에틸렌이 결정성 구조를 갖기 때문에 수분이 침투하여 가교가 완성되기까지 1mm 절연두께의 경우, 80℃ 물속에서는 2시간, 상온에서는 30일이상이 소요되어 생산속도가 낮은 문제점이 발생하였다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 기본 폴리머로서 폴리에틸렌과 반결정성 구조의에틸렌-프로필렌 고무 또는 에틸렌-프로필렌-디엔고무를 혼합 사용하여 폴리에틸렌 라멜라(lamella) 결정틈 사이를 느슨하게 함으로써 수분침투시간 즉, 가교 시간을 단축하여 생산성을 향상시키는데 있다.
본 발명은 전선절연수지 조성물로서, 폴리에틸렌에 에틸렌-프로필렌고무 또는 에틸렌-프로필렌-디엔고무를 50중량부이내 혼합시킨 기본수지 100중량부, 비닐트리알콕시 실란 1∼3중량부, 라디칼 개시제 0.05∼0.3중량부, 축합촉매 0.01∼1중량부 및 산화방지제 0.l∼2중량부로 이루어진다.
본 발명에 사용된 폴리에틸렌은 밀도가 0.92∼0.95, 용융지수(200℃)가 0.2∼3이며, 에틸렌-프로필렌고무 또는 에틸렌-프로필렌-디엔고무는 에틸렌 함량이 60∼80중량부이고, 무우니점도(100℃)가 20~80이며, 또한 첨가제로서 비닐트리 알콕시 실란은 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리 에톡시실란 및 비닐트리 메톡시 에톡시실란 중 1종을 사용하며, 라디칼 개시제는 디큐밀퍼옥사이드, 비스-(터셔리 부틸 퍼오시 이소프로필)벤젠 및 2,5-디메틸-2,5-비스(터셔리부틸퍼옥시) 헥산중 1종이고, 축합촉매는 디부틸 디라울레이트같은 카복시 레이트 형태의 혼합물중 1종이고, 산화방지제는 아민이나 페놀계 산화방지제중 1종 또는 2∼3종을 혼합한 것이다.
상기와 같이 제조된 실란가교 절연수지 조성물에 있어서, 기본 폴리머로서, 폴리에틸레과 에틸렌-프로필렌 고무 또는 에틸렌-프로필렌-디엔고무를 혼합사용하였을때, 가교시간 및 절연수지 물성에 대하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
실시예 1
폴리에틸렌 50중량부에 에틸렌-프로필렌-디엔고무 50중랴부를 혼합하고, 이 혼합물에 비닐트리메톡시실란 2중량부, 디큐밀퍼오사이드 0.2중량부, 산화방지제 0.3중량부 및 디부틸디라우레이트 0.07중량부를 로울혼합기에서 혼련한 후 성형하고자 하는 형태로 압축 성형하고, 열처리한 후 가교시킴으로써 실란가교 절연수지를 제조하였다.
실시예 2
폴리에틸렌 70중량부에 에틸렌-프로필렌-디엔고무 30중량부를 혼합한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 실란가교 절연수지를 제조하였다.
실시예 3
폴리에틸렌 70중량부에 에틸렌-프로필렌-고무 30중량부를 혼합한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 실란가교 절연수지를 제조하였다.
비교예 1
폴리에틸렌 100중량부를 사용한 것 이외에 실시예 1과 동일한 방법으로 실란가교 절연수지를 제조하였다.
*MI : 용융지수(200℃)
(단, 가교시간은 겔(gel)%가 70%까지 도달하는 시간)
이상에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실란가교 절연수지의 조성물은 폴리에틸렌내의 결정과 고무내의 결정이 공결정을 형성하여 가교시간이 크게 단축되며, 고무의 에틸렌 함량이 60중량부 이상일 경우 인장강도가 크게 저하되지 않으며, 또한 고무의 에틸렌 함량이 70중량부 이상이고 혼합량이 30중량부 이내일경우, 신장율이 증가된다.
특히, 본 발명의 이점은 기계적 특성면에 있어, 에틸렌-프로필렌 고무 또는 에틸렌-프로필렌-디엔고무의 에틸렌 함량이 60중량부 이상인 반결정형의 고무를 사용할 경우, 이 고무의 결정과 폴리에틸렌 결정들간에 공결정구조가 형성됨으로써 고무혼합에 의한 인장강도 및 신장률이 저하되지 않는다는 점이다.
본 발명의 또 다른 이점은 전기적 특성면에 있어, 이들 고무가 혼합될 경우 유연성이 증가되어 전선 굴곡에서의 기계적 스트레스가 감소됨으로써 트리저항 특성이 향상된다는 점이다.

Claims (2)

  1. 실란가교에서 가교시간이 단축될 수 있도록 고안된 실란가교 절연수지 조성물로서 폴리에틸렌에 에틸렌-프로피렌 고무 또는 에틸렌-프로필렌-디엔고무를 50중량부이내 혼합시킨 기본수지 100중량부와, 비닐트리 알콕시실란 1∼3중량부와, 라디칼 개시제 0.05∼0.3중량부와, 축합촉매 0.01∼0.1중량부와 산화방지제0.1∼2중량부로 구성되어 있는 전선 절연수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 밀도가 0.92∼0.95이고, 용융지수(200℃)가0.2∼0.3이며, 상기 에틸렌-프로필렌고무 또는 에틸렌-포로필렌-디엔고무는 에틸렌함량이 60중량부 이상이고 무우니점도(100℃)가 20∼60인 것을 특징으로 하는 전선 절연수지 조성물.
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