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케이블 절연체의 유연성 향상을 위한 PO 엘라스토머와 실란 공중합체의 블렌드

전문가 제언: ○ 저압케이블의 경우 고분자 피복체는 절연 겸 외피로 겸용되어 한 층만 있어 보통 전선이라고 부르는 경우가 많다. 둘 이상의 600V급 절연코어가 꼬인 위에 외피가 있어 고분자 피복층이 2중으로 있는 경우는 전력케이블이라고 한다. 보통 전선에는 고무코드, PVC 코드처럼 굴곡반경이 매우 작아 좁은 공간에 포설이 용이한 전선류가 있다. 여기에 비해 통상 물가교에 의해 가교되는 폴리올레핀(PO), 특히 PE 절연전선은 반경질로 유연성이 부족하여 개선이 요구되고 있었다.

○ PVC는 난연성은 있으나 연소 시 염화수소 가스가 발생하여 이의 대체가 요망되고 있었으나 다른 유기물 및 무기물에 대한 상용성이 좋아 이의 대체가 어려웠다. 밀도가 0.89g/㎤ 이하의 초저밀도라고 부르는 PO 엘라스토머가 개발된 이래 전선에 많은 이용 실적이 축적되고 있다. PO 엘라스토머는 융점이 낮고 유연성이 풍부하고 상용성이 크며 압출이 용이하여 전선공업에서 PVC 대체의 재료로 기대되었다. 절연특성이 양호하고 경제성이 있어 EPDM 절연의 영역까지 넘보고 있다. 다만 난연성이 없어 외피에는 반드시 난연 처방의 개발이 필요하다.

○ 이 발명에서는 물가교 PE 절연전선의 유연성 개선에 실란기 함유 고분자에 PO 엘라스토머를 약 40% 이하 혼합하여 높은 유연성, 즉 굴곡탄성률이 약 50%까지 감소된 예가 실험 예에서 보인다. 더욱 저압전선의 경우 절연 두께가 1㎜ 전후가 많아 대기 중의 습기에 의해 물가교가 일어나게 고속 물가교 촉매인 방향족 술폰산을 사용할 수 있어 이 발명은 높은 생산성의 장점도 있다. 이 자연가교 절연체는 가교물의 규격인 핫셋(hot set), 인장강도, 신장률 등의 필수 특성을 만족시키고 있다.

○ 약 30년 전부터 절연전선의 절연체도 전기적 절연특성 외에 할로겐이 발생하지 않는 난연성 친환경전선이 경쟁적으로 개발되고 있다. 여기에서도 PO 엘라스토머는 수산화알루미늄 등의 무기질에 대한 상용성의 쉬운 보완으로 유리하다. PVC에 대한 가격 경쟁은 어려울 것이다.

○ 원료 및 이를 이용한 전선에 대해 Dow Global사는 총 20개 항목의 권리를 신청하고 있으나 원료 판매 정책의 일환으로 이를 이용할 것 같다.

저자: Dow Global Technologies Inc.
자료유형: 특허정보