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다봉분포 에틸렌 공중합체로 구성되는 전선 케이블 및 고분자 조성

전문가 제언: ○ 전선 케이블 중 전력케이블은 대용량 송전을 위한 대면적의 도체, 두꺼운 절연층 및 외피층을 가져 중량물이 된다. 따라서 전력케이블은 드럼에 권취 시 자중에 의해 적게 눌려야 하고, 포설이 쉽도록 유연성이 있어야 한다. 전력케이블의 폴리올레핀(PO) 외피는 높은 가열변형온도(HDT)와 낮은 굴곡 모듈러스를 동시에 만족시켜야 하는 과제를 갖게 된다.

○ HDT에 대한 대책으로 높은 밀도의 PO가 필요하다. 유연성 대책으로는 에틸렌과, 탄소원자 수가 3~8의 알파-올레핀 공단량체와의 이원 또는 삼원 에틸렌 공중합체 사용이 바람직하다. 두 대책이 서로 상반되어 복잡한 처방기술이 사용되거나 유연한 난연성 PVC가 사용되어야 했다. 전력케이블의 외피를 주 대상으로 한 Borealis AG사의 이 발명은 PO 중합에서 UCC사 등의 기존 단일 활성점 촉매 사용에 의한 다봉분포 공중합체 기술을 활용한 해결책을 제시하고 있다.

○ 이는 HDT 향상을 위해 밀도가 높은 에틸렌 공중합체 성분과 유연성을 위해 밀도가 낮은 공중합체 성분과의 대략 동일 비율 블렌드에 의한 다봉분포 공중합체, 실제론 이봉분포의 기술이다. 각 성분 공중합체는 에틸렌과 알파-올레핀 공단량체와의 공중합체이다. 최종 공중합체의 다봉분포가 기계적 블렌드 또는 다단계 중합에 의해 실현됨을 제시하고 있으나 단일 반응기에서 중합됨이 어렵긴 하지만 바람직하다.

○ 국내에선 22kV 이하의 가교폴리에틸렌 절연 PVC 외피 전력케이블이 가장 수요가 많고 초고압케이블에선 PVC나 PE이 외피로 사용될 수 있다. PE 외피도 난연성 요구가 많아 이 발명에 의한 영향은 미미할 것이다. 수출 시 원료 제조사인 Borealis AG의 원료를 구입할 수도 있다.

○ 국내 PO 산업계는 해외 중합기술에 주로 의존해 왔으나 1993/1995년 이봉분포 HDPE용 PO중합촉매 연구(성준용), 2002년 오재승(LG화학), 2003년 홍지녀, 하진욱, 2008년 신동민, 정진석(울산대) 등의 연구가 보이고 있다. 단일 활성점 촉매를 이용한 PO의 다봉분포 연구는 부진한 편이다. 기계적 블렌드에 의한 다봉분포의 최종 공중합체 제조 특허화는 동의하기 어려우나 국내 PO 제조사들의 이 방면 연구에 대한 분발이 기대된다.

저자: Borealis AG
자료유형: 특허정보