KR20230157190A - 실록산 변성 열가소성탄성체, 이를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지 운항 선박 케이블과 그 제조방법 - Google Patents
실록산 변성 열가소성탄성체, 이를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지 운항 선박 케이블과 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 무기질 충진제의 분산특성을 극대화 하여 열가소성을 갖는 내한성, 고난연성 고분자 복합체 배합 시 난연제의 함량을 최소화 하더라도 난연성 저하없이 뛰어난 유연성, 내한성은 물론 극지운항 선박용 케이블의 절연피복으로 적용할 경우 전기적, 기계적, 화학적 특성을 향상시킬 수 있는 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자복합체 및 이로 피복된 극지운항선박케이블에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 각 구성의 절연피복 조성물에서 사용되는 수지의 종류, 첨가제 및 충진제와 이들의 사용량을 조절함으로써, 종래의 극지운항 선박케이블의 절연피복 조성물과 대비하여 유연성, 내한성, 내유성, 난연성 및 내착빙성을 향상시킴으로써 극지운항 선박에 적용 시 전기적, 기계적, 화학적 특성 외에도 시공성 및 생산성을 개선시킬 수 있다.
따라서 본 발명은 각 구성의 절연피복 조성물에서 사용되는 수지의 종류, 첨가제 및 충진제와 이들의 사용량을 조절함으로써, 종래의 극지운항 선박케이블의 절연피복 조성물과 대비하여 유연성, 내한성, 내유성, 난연성 및 내착빙성을 향상시킴으로써 극지운항 선박에 적용 시 전기적, 기계적, 화학적 특성 외에도 시공성 및 생산성을 개선시킬 수 있다.
Description
본 발명은 실록산 변성 열가소성탄성체, 이를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지 운항 선박 케이블과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무기질 충진제의 분산특성을 극대화하여 열가소성탄성체 조성물의 배합 시 난연제의 함량을 최소화 하더라도 난연성 저하없이 뛰어난 유연성, 내한성은 물론 극지운항 선박용 케이블의 절연피복으로 적용할 경우 전기적, 기계적, 화학적 특성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 실록산 변성 열가소성탄성체, 이를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지 운항 선박 케이블과 그 제조방법에 관한 것이다.
원유개발 해양플랜트 설비가 시추지역의 한계로 점점 극지방으로 이동하려는 경향이 있으며 -40℃ 이하의 내한성에 대해서는 취약점을 가지고 있어 이를 개선하고자 하는 기술적시도가 있어 왔다.
최근 북극과 남극의 극지해역에서는 지구 온난화로 해빙면적이 확대되고 쇄빙선 없이도 항해할 수 있는 해빙기가 길어지고 있어 북극항로의 이용 가능성이 높아졌다.
이와 같이 북극 해빙 면적의 감소는 지구 환경시스템에 적지 않은 영향을 미치고 있지만 조선해양 산업의 측면에서는 여름철 북극항로의 개방으로 신규 빙해선박 또는 극지 해양플랜트의 수요로 이어질 수 있어 새로운 기회를 제공하고 있다.
이에 발맞추어 아시아-유럽 간 항로 단축을 위한 컨테이너 선박 운송 수요가 늘어나고 있다. 석유와 액화천연가스(LNG) 등 지하자원 운송도 활발히 이뤄지고 있다.
일예로 북극항로 이용 시 한국(부산)~유럽(로테르담) 간 운항거리가 수에즈 운하를 경유하는 기존 항로에 비해 항해거리가 최대 32%, 항해일수가 최대 10일 단축돼 운항기간 및 비용이 크게 절감된다.
특히 2017년 1월부터 극지 운항안전 규정(Polar Code)이 발효되면서 신규로 건조되는 모든 선박은 극지 운항 안전 규정의 적용을 받게 되어 극지방을 운항하는 선박의 안전에 대한 관심 또한 높아지고 있으며, 방한기술(winterization)도 선박 설계 및 운용 관점에서 매우 중요한 사항으로 여겨지고 있는 추세다.
이에 따라 극한 온도를 견디는 케이블 수요도 늘고 있으며 기술 요구수준 역시 높아지는 실정이다.
해양플랜트 설비에 주로 사용되는 난연전선용 고분자 소재는 가교 폴리올레핀(crosslinked polyolefin) 계열인데 경제성과 안정성을 갖추고 있기 때문이다.
폴리비닐클로라이드(polyvinyl chlorid)는 소재 자체로 할로겐프리(halogen free)가 될 수 없으며 폴리프로필렌(polypropylene)의 경우 화학 가교가 불가능하다. 더욱이 이러한 고분자 소재의 제조가 가능한 회사들도 현재 전선업체가 사용하고 있는 압출설비의 특성에 특성화 되어 있어 가장 많이 사용되고 있는 고분자 소재를 선택하여 기술을 개발할 필요가 있다.
케이블은 극지방 쇄빙선, 시추설비에서 기기·장비에 통신신호와 전기를 전달하는 데 사용되며, 영하 70℃ 극저온 조건에서도 안정적으로 전류를 보내야 하며, 외부 충격과 구부림에도 갈라지지 않아야 한다.
따라서 전 세계적으로 고부가가치 특수목적용 선종 확대에 따라 특수선박용 케이블 외장(cable sheath) 소재 시장이 진보하고 있다. 원유 및 가스 생산 설비를 갖춘 선박이나 극지용 특수선에 사용되는 케이블은 극지와 같은 극한의 해상 환경에서도 저온 가요성(cold flexibility)을 유지하면서 선박 데크 하부에서 발생하는 열, 유증기 및 오존 등에 저항력이 강한 소재가 필수다.
이외에도 선상에서의 화재는 대형 인재로 직결되는 만큼 선박용 소재는 화재 안전성에 대한 요구 조건이 특히 까다롭다. 화재 시 연기 발생을 최소화하고, 기계와 사람에게 큰 피해를 입히는 할로겐이나 부식성 가스등도 생성하지 않아야한다.
하지만 이러한 기술의 경우 대부분 국외에서 기술 경쟁력을 확보하고 있고 관련 시장을 선점하고 있어 국내 조선소 및 기자재 업체가 체감하는 시장 진입 장벽은 상대적으로 높아 국내에서도 관련 분야에 대한 핵심기술 개발이 시급한 실정이다.
아울러 전선 제조업체에서는 케이블의 압출속도를 최대한 고속으로 하여 생산성을 향상시켜 오고 있기 때문에 케이블용 절연피복 재료는 상기 물성은 물론 압출가공성을 동시에 만족해야 한다.
이에 유연성, 내한성 및 난연성이 뛰어난 케이블 절연피복용 조성물과 이를 적용한 극지운항 선박용 케이블 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
이런 특성을 개선하기 위하여 지금까지 개발되어 특허 출원된 선행기술과 특허문헌을 살펴보면 다음과 같다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 필요성을 해결하고자 안출된 것으로서 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자복합체 및 이로 피복된 극지운항선박 케이블을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller), 드로핑 훤넬(dropping funnel) 및 콘덴서가(condenser) 장착된 반응기에 α,ω-하이드로겐실록산을(α,ω-hydrogensiloxane) 1,000중량부를 투여한 다음 100~500RPM의 속도로 교반하면서 반응기 온도를 60~100℃로 상승시킨 다음, 촉매(catalyst) 0.002~2.0중량부를 투여하고, 알리 글리시딜 에테르(allyl glycidyl ether) 20~200중량부를 상기 반응기에 장착된 드로핑 훤넬를 통하여 10~60분 동안 공급하면서 반응기 온도를 60~100℃로 유지하고 60~240분간 반응을 진행시킨후, 상기 반응기에 알코올(alcohol) 1,000중량부와 아미노 폴리알킬렌옥사이드(amino polyalkyleneoxide) 100~400중량부를 투여한 다음 반응기 온도를 60~100℃로 유지시키고 100~500RPM의 속도로 교반하면서 60~240분간 반응을 진행시킨 다음, 얻어진 중합체 용액을 진공건조시켜 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조하는 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계와;
교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller)가 장착된 연속식 반응기(flow reactor)에 퍼지 가스(purge gas)를 0.5~8L/시간의 속도로 연속공급하여 배출하면서 중합용매(polymerization solvent) 20,000~25,000g/시간, 에텐(ethene) 2,000~4,000g/시간, 알켄 단량체(alkene monomer) 1,000~3,000g/시간의 속도로 공급하면서 지르코늄(zirconium) 화합물에서 선택되어지는 중합촉매(polymerization catalyst) 0.01~0.1mmol/시간 및 보조촉매를 0.10~0.50mmol/시간의 속도로 투입하여 반응기 압력을 1.5~2기압으로 온도는 80~110℃를 유지하면서 4~20시간 동안 중합반응을 진행한후, 상기 연속식 반응기 하부에서 추출한 중합반응액에 알코올(alcohol)을 첨가하여 반응을 종료시킨 반응혼합물을 스팀 스트리핑(steam stripping) 처리하여 공중합체를 용매에서 분리한 다음, 60~100℃에서 12~48시간 감압하에 건조시켜 폴리올레핀엘라스토머를 제조하는 폴리올레핀엘라스토머 제조단계와;
교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller) 및 질소 공급기(nitrogen purging equipment)가 장착된 반응기에 질소를 순환시키면서 방향족 용매(aromatic solvent) 1,000중량부와 폴리올레핀 수지(polyolefin resin) 100~500중량부를 투여한 다음, 반응기 온도를 80~150℃로 상승시켜 100~500RPM의 속도로 교반하면서 폴리올레핀 수지의 용해가 완료되면, 상기 반응기에 아크릭 안하이드리드(acrylic anhydride)이나, 메타크릴산 안하이드리드(methacrylic anhydride), 말레익 안하이드리드(maleic anhydride) 등에서 선택되어지는 안하이드리드 1~15중량부와 퍼옥사이드 화합물(peroxide comound) 1~15중량부를 가하여 1~3시간 동안 반응시킨 혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조하는 상용화제 제조단계와;
혼합믹서에 폴리에틸렌 수지(polyethylene resin) 100,000중량부와 폴리올레핀엘라스토머 제조단계에서 제조된 폴리올레핀엘라스토머 100,000~180,000중량부, 유리전이온도(glass transition temperature)가 -65℃ 이하이며, 인장강도가 3~5MPa인 에틸렌-옥텐 블록 공중합체(ethylene-octene block copolymer) 200,000~500,000중량부, 상용화제 제조단계에서 제조된 상용화제 60,000~100,000중량부, 실란(silane)이나 지방산(fatty acid)으로 표면처리된 금속산화물 난연제 400,000~800,000중량부, 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계에서 제조된 실록산 변성 열가소성탄성체 10,000~40,000중량부, 실란(silane) 3,000~15,000중량부, 폴리실록산(polysiloxane) 12,000~35,000중량부, 산화방지제 5,000~9,000중량부, 안료(pigment) 10,000~40,000중량부, 활제(lubricant) 1,500~4,000중량부를 순차적으로 투입하여 80~170℃의 온도에서 10분 내지 60분 동안 용융혼합 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 2~5mm 크기의 조성물 펠렛을 제조한 후, 60~80℃의 오븐에서 건조하고 입자크기 선별과정을 거쳐 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조하는 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계와;
니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 에틸렌중합체(ethylene polymer)나 에틸렌공중합체(ethylene copolymer) 100,000중량부와, 실란이나 지방산으로 표면처리된 금속산화물 난연제 60,000~100,000중량부, 보강제 100~12,000중량부, 산화방지제 50~200중량부, 활제 100~1,200중량부를 순차적으로 투여하고 80~130℃ 온도에서 5~60분간 혼련 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 3~5mm 크기의 절연조성물 펠렛을 제조하는 절연조성물 펠렛을 제조단계와;
별도의 니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 상기 절연조성물 펠렛 100,000중량부와 유기과산화물(oganic peroxide)이나 조사가교제(irradiation crosslinking agent), 실란가교촉매(silane-crosslinking catalyst)등에서 선택되어지는 가교제 1,000~20,000중량부를 투여하고 60~100℃의 온도에서 10~60분간 혼련하여 가교형 절연조성물을 제조하는 가교형 절연조성물 제조단계와;
상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 호퍼(hopper)에 투여한 다음 압출 다이(extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 도체(conductor)를 통과시키면서 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 80~120℃와 10~20기압으로 유지되는 가류관(continuous vulcanization pipe)을 20~50m/분의 속도로 통과시켜 압출가류단계를 거쳐 절연층이 형성된 절연전선을 제조하는 절연전선제조단계와;
상기 절연전선제조단계에서 제조된 절연전선을 집합기로 연선하여 집합연선을 제조하는 집합연선제조단계와;
상기 집합연선제조단계에서 제조된 집합연선과 충진물(filler)을 함께 통과 시키면서그 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름 등으로 테이핑(taping) 하거나 금속선이나 금속 도금선, 합금선 등의 금속와이어로 편조하여 공동차폐층이 형성된 연합선을 형성하는 공동차폐층형성단계와;
상기 공동차폐층형성단계에서 제조된 공동차폐층이 형성된 연합선을 케이블 테이핑기(cable taping machine)의 테이핑 컬럼(taping column)으로 통과시키면서 고분자(polymer) 테이프 등에서 선택되어지는 바인더(binder) 테이프로 테이핑하는 테이핑단계와;
상기 테이핑단계에서 제조된 바인더 테이프층이 형성된 절연전선 외주연에 성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 내부피복층을 성형하는 내부피복층 형성단계와;
상기 내부피복층 형성단계에서 제조된 내부피복층이 형성된 절연전선 외주연에 금속와이어나 무기질섬유사, 아라미드(aramid)섬유사 등에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조되어 보강층을 형성하는 외부보강층 형성단계와;
상기 외부보강층 형성단계에서 제조된 보강층이 형성된 절연전선 외주연에 압출성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 외부피복층을 성형하는 외부피복층 형성단계;를 거쳐서 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지운항선박케이블을 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 에틸렌공중합체 10,000중량부와 전기도전성 충진제 500~2,000중량부, 산화방지제(antioxidant) 43~64중량부 및 메탈 스테아레이트 활제 25~40중량부를 순차적으로 투입하여 100~140℃의 온도에서 10~60분 동안 혼련 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 표면저항이 105~108 Ω인 3~5mm 크기의 반도전성 탄성체 펠렛을 제조하는 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계와;
별도의 니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 상기 반도전성 탄성체 펠렛 10,568~12,104중량부와 유기과산화물 95~150중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 10~60분간 혼련하여 가교형 반도전성 조성물을 제조하는 가교형 반도전성 조성물 제조단계와;
상기 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계에서 제조된 반도전성 탄성체 펠렛을 제1호퍼(hopper)에, 상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 제2호퍼에, 상기 가교형 반도전성 조성물 제조단계에서 제조된 가교형 반도전성 조성물을 제3호퍼에 투여한 다음 공압출 다이(co-extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 도체(conductor)를 통과시키면서 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 80~120℃와 10~20기압으로 유지되는 가류관(continuous vulcanization pipe)을 20~50m/분의 속도로 통과시켜 압출가류단계를 거쳐 반도전층이 형성된 절연전선을 제조하는 반도전층이 형성된 절연전선제조단계와;
상기 반도전층이 형성된 절연전선제조단계에서 제조된 반도전층이 형성된 절연전선 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름 등으로 테이핑 하거나 금속선이나 금속와이어로 편조하여 차폐층을 구성하는 차폐층형성단계와;
케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 복수로 연합된 차폐층이 형성된 절연전선과 충진물(filler)을 함께 통과 시키면서 바인더 테이프로 테이핑하는 테이핑단계와;
상기 테이핑단계에서 제조된 바인더 테이프층이 형성된 절연전선 외주연에 성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 내부피복층을 성형하는 내부피복층 형성단계와;
상기 내부피복층 형성단계에서 제조된 내부피복층이 형성된 절연전선 외주연주연에 금속와이어나 무기질섬유사, 아라미드(aramid) 섬유사 등에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조되어 보강층을 형성하는 외부보강층 형성단계와;
상기 외부보강층 형성단계에서 제조된 보강층이 형성된 절연전선 외주연에 압출성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 외부피복층을 성형하는 외부피복층 형성단계;를 거쳐, 다른 양태의 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지운항선박케이블을 용이하게 제조할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 무기질 충진제의 분산특성을 극대화 하여 열가소성탄성체 조성물의 배합 시 난연제의 함량을 최소화 하더라도 난연성 저하없이 뛰어난 유연성, 내한성은 물론 극지운항 선박용 케이블의 절연피복으로 적용할 경우 전기적, 기계적, 화학적 특성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있다
도1은 본 발명의 실록산 변성 열가소성탄성체 조성물 실시 방법을 예시한 공정흐름도.
도2는 본 발명의 극지운항 선박용 케이블의 실시 방법을 예시한 공정흐름도.
도3은 본 발명의 다른 양태의 극지운항 선박용 케이블의 실시 방법을 예시한 공정흐름도.
도2는 본 발명의 극지운항 선박용 케이블의 실시 방법을 예시한 공정흐름도.
도3은 본 발명의 다른 양태의 극지운항 선박용 케이블의 실시 방법을 예시한 공정흐름도.
상기 목적과 특징에 최상의 형태로 부합할 수 있는 본 발명을 실시예를 도1에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다
도1의 공정흐름도에 따른 실시예.
실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계;
교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller), 드로핑 훤넬(dropping funnel) 및 콘덴서가(condenser) 장착된 반응기에 α,ω-하이드로겐실록산을(α,ω-hydrogensiloxane) 1,000중량부를 투여한 다음 100~500RPM의 속도로 교반하면서 반응기 온도를 60~100℃로 상승시킨 다음, 헥사하이드로 플레티닉 액시드(hexahydroxy platinic acid)나 헥사클로로 플레티닉 액시드(hexachloroplatinic acid) 등에서 선택되어지는 촉매(catalyst) 0.002~2.0중량부를 투여하고 알리 글리시딜 에테르(allyl glycidyl ether) 20~200중량부를 상기 반응기에 장착된 드로핑 훤넬를 통하여 10~60분 동안 공급하면서 반응기 온도를 60~100℃로 유지하고 60~240분간 반응을 진행시킨다. 반응이 끝난 후 상기 반응기에 에탄올(ethanol)이나 프로판올(propanol), 부탄올(butanol) 등에서 선택되어지는 알코올(alcohol) 1,000중량부와 아미노 폴리에틸렌옥사이드(amino polyethyleneoxide)나 아미노 폴리프로필렌옥사이드(amino polypropyleneoxide), 아미노 폴리부틸렌옥사이드(amino polybutyleneoxide) 등에서 선택되어지는 아미노 폴리알킬렌옥사이드(aminopoly alkyleneoxide) 100~400중량부를 투여한 다음 반응기 온도를 60~100℃로 유지시키고 100~500RPM의 속도로 교반하면서 60~240분간 반응을 진행시켜서 얻어진 중합체 용액을 진공건조시켜, 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조한다.
폴리올레핀엘라스토머 제조단계;
교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller)가 장착된 연속식 반응기(flow reactor)에 네온(neon)이나, 아르곤(argon), 질소(nitrogen), 수소(hydrogen) 등에서 선택되어지는 퍼지 가스를 0.5~8L/시간의 속도로 연속공급하여 배출하면서 펜탄(pentane)이나, 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 옥탄(octane), 노난(nonane), 데칸(decane) 등에서 선택되어지는 중합용매(polymerization solvent) 20,000~25,000g/시간, 에텐(ethene) 2,000~4,000g/시간, 프로펜(propene), 부텐(butene), 펜텐(pentene), 헥센(hexene), 옥텐(octene) 등의 선형 알켄(alkene)에서 선택되어지는 알켄 단량체(alkene monomer) 1,000~3,000g/시간의 속도로 공급하면서 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드[bis(indenyl)zirconium dichloride], 디메틸실릴렌 비스(4,5,6,7-테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드[dimethylsilylene bis(4,5,6,7- tetrahydroindenyl)zirconium dichloride], 비스(1-메틸, 3-n-부틸사이클펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드[bis(1-methyl,3-n-butylcyclpentadienyl)zirconium dichloride], 디메틸실릴렌 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드[dimethylsilylene bis(indenyl)zirconium dichloride], 디메틸실릴렌 비스(2-메틸인데닐)지르코늄 디클로라이드[dimethylsilylene bis(2-methyl indenyl)zirconium dichloride], 에틸렌 비스인 덴일 지르코늄 디클로라이드(ethylenebisindenylzirconium dichloride), 비스(2-프로필인데닐)지르코늄 디클로라이드[bis(2-propylindenyl)zirconium dichloride] 등의 지르코늄 화합물에서 선택되어지는 중합 촉매(polymerization catalyst) 0.01~0.1mmol/시간 및 메틸알루미녹산(methylaluminoxane), 메틸이소부틸알루미녹산(methylisobutylalumoxane) 등의 유기알루미녹산에서 선택되어지는 보조촉매를 0.10~0.50mmol/시간의 속도로 투입하여 반응기 압력을 1.5~2기압으로 온도는 80~110℃를 유지하면서 4~20시간 동안 중합반응을 진행한다. 반응이 완료된후 상기 연속식 반응기 하부에서 추출한 중합반응액에 알코올(alcohol)을 첨가하여 반응을 종료시킨 반응혼합물을 스팀 스트리핑(steam stripping) 처리하여 공중합체를 용매에서 분리한 다음 60~100℃에서 12시간 내지 48시간 감압하에 건조시켜 폴리올레핀엘라스토머를 제조한다.
상용화제 제조단계;
교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller)및 질소 공급기(nitrogen purging equipment)가 장착된 반응기에 질소를 순환시키면서 벤젠(benzene)이나 자일렌(xylene), 클로로벤젠(chlorobenzene 등에서 선택되는 방향족 용매(aromatic solvent) 1,000중량부와, 폴리에틸렌(polyethylene)이나 폴리프로필렌(polypropylene), 에틸렌 공중합체(ethylene copolymer)에서 선택되는 폴리올레핀 수지(polyolefin resin) 100~500중량부를 투여한 다음 반응기 온도를 80~150℃로 상승시켜 100~500RPM의 속도로 교반하면서 폴리올레핀 수지를 완전히 용해시킨다. 폴리올레핀 수지의 용해가 완료되면 상기 반응기에 아크릭 안하이드리드(acrylic anhydride)이나, 메타크릴산 안하이드리드(methacrylic anhydride), 말레익 안하이드리드(maleic anhydride) 등에서 선택되어지는 안하이드리드 1~15중량부와 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide)나, 디클로로벤조일퍼옥사이드(dichlirobenzoyl peroxide), 디큐밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide) 등에서 선택되어지는 퍼옥사이드 화합물 1~15중량부를 가하여 1~3시간 동안 반응시킨 혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조한다.
내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계;
니더믹서(Kneader mixer)나 밴버리믹서(banbury mixer)로 된 혼합믹서에 고밀도폴리에틸렌(high density polyethylene), 중밀도폴리에틸렌(medium density polyethylene), 선상저밀도폴리에틸렌(linear low density polyethylene), 저밀도폴리에틸렌(low density polyethylene) 등에서 선택되어지는 폴리에틸렌 수지 100,000중량부와, 폴리올레핀엘라스토머 제조단계에서 제조된 폴리올레핀엘라스토머 100,000~180,000중량부, 유리전이온도(glass transition temperature)가 -65℃ 이하이며, 인장강도가 3~5MPa인 에틸렌-옥텐 블록 공중합체(ethylene-octene block copolymer) 200,000~500,000중량부, 상용화제 제조단계에서 제조된 상용화제 60,000~100,000중량부, 실란(silane)이나 지방산(fatty acid)으로 표면처리된 금속산화물 난연제 400,000~800,000중량부, 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계에서 제조된 실록산 변성 열가소성탄성체 10,000~40,000중량부, 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane)이나, 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane), 프로필트리메톡시실란(propyltrimethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 메틸트리에톡시 실란(methyltriethoxysilane) 등에서 선택되어지는 실란 3,000~15,000중량부, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)이나, 폴리디페닐디실록산(polydiphenylsiloxane), 폴리메틸하이드로겐실록산(polymethylhydrogensiloxane, 폴리메틸페닐실록산(polymethylphenylsiloxane) 등에서 선택되어지는 폴리실록산 12,000~35,000중량부, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트[octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]{pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]}, 1,3,5-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H, 3H, 5H)-트리온[1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione], 4,4',4''-(1-메틸프로판일-3-일리덴)트리스(6-터트-부틸-메타-크레졸)[4,4',4''-(1-methylpropanyl-3-ylidene)tris(6-tert-butyl-m-cresol)], 6,6'-디-터트-부틸-4,4'-부틸리덴디-메타-크레졸[6,6'-di-tert-butyl-4,4'-butylidenedi-m-cresol], 3,9-비스{2-[3-(3-터트-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸{3,9-Bis{2-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane}, 1,3,5-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐메틸)-2,4,6-트리메틸벤젠[1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene] 등에서 단독 내지는 2종 이상 선택되어지는 산화방지제 5,000~9,000중량부, 카본블랙(carbon black)이나 티타늄 디옥사이드(titanium dioxide), 징크 옥사이드(zinc oxide), 텅스텐 옥사이드(tungsten oxide), 세슘 디옥사이드(cerium oxide) 등에서 단독 내지 2종 이상 선택되어 사용되는 안료 10,000~40,000중량부, 소디움 스테아레이트(sodium stearate), 징크 스테아레이트(zinc stearate), 칼슘 스테아레이트(calsium stearate), 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate) 등에서 선택되어지는 메탈 스테아레이트 활제(lubricant) 1,500~4,000중량부를 순차적으로 투입하여 80~170℃의 온도에서 10분~60분 동안 용융혼합 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 2~5mm 크기의 조성물 펠렛을 제조한 후, 60~80℃의 오븐에서 건조하고 입자크기 선별과정을 거쳐 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조한다.
도2의 공정흐름도에 따fms 실시예.
가교형 절연조성물 제조단계;
니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 폴리에틸렌(polyethylene)이나 에틸렌-프로필렌 공중합체(ethylene-propylene copolymer), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(ethylene-propylene-diene copolymer)에서 선택되어지는 에틸렌중합체(ethylene polymer)나 에틸렌공중합체(ethylene copolymer) 100,000중량부와, 실란이나 지방산으로 표면처리된 금속산화물 난연제 60,000~100,000중량부, 실리카(silica)나 카본 블랙(carbon black), 마그네슘 카보네이트, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘실리케이트, 규조토 등에서 선택되어지는 보강제 100~12,000중량부, 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시페닐)프로피오네이트][thiodiethylene bis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]나, 티오디프로피오닉 액시드 디옥타데실에스테르(thiodipropionic acid dioctadecylester), 디스테아릴 티오디프로피오네이트(distearyl thiodipropionate), 3-메르캅토프로피오닉 액시드(3-mercaptopropionic acid)등의 황화합물 중에서 단독 내지 2종 이상 혼합사용 되는 산화방지제 50~200중량부, 메탈 스테아레이트 활제 100~1,200중량부를 순차적으로 투여하고 80~130℃ 온도에서 5~60분간 혼련 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 3~5mm 크기의 절연조성물을 제조한다.
가교형 절연조성물 제조단계;
별도의 니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 상기 절연조성물 펠렛 100,000중량부와 유기과산화물(oganic peroxide)이나 조사가교제(irradiation crosslinking agent), 실란가교촉매(silane-crosslinking catalyst) 등에서 선택되어지는 가교제 1,000~20,000중량부를 투여하고 60~100℃의 온도에서 10~60분간 혼련하여 가교형 절연조성물을 제조한다.
절연전선제조단계;
상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 호퍼(hopper)에 투여한 다음 압출 다이(extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 금속선(metal wire)이나 금속 도금선(metal plated wire), 합금선(metal alloy wire)으로 이루어진 도체(conductor)를 통과시키면서 온도조건이 실린더(cylinder)1은 100~120℃, 실린더2는 100~120℃, 실린더3은 105~125℃, 압출헤드(extrusion head) 110~130℃, 압출다이(extrusion die)는 110~130℃의 온도조건으로 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 80~120℃와 10~20기압으로 유지되는 가류관(continuous vulcanization pipe)을 20~50m/분의 속도로 통과시켜 압출가류단계를 거쳐 절연층이 형성된 절연전선을 제조한다.
집합연선제조단계와;
상기 절연전선제조단계에서 제조된 절연전선을 집합기로 연선하여 집합연선을 제조한다.
공동차폐층형성단계;
상기 집합연선제조단계에서 제조된 집합연선과 충진물(filler)을 함께 통과 시키면서그 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름 등으로 테이핑(taping) 하거나 금속선이나 금속 도금선, 합금선 등의 금속와이어로 편조하여 공동차폐층이 형성된 연합선을 형성한다.
테이핑단계;
공동차폐층형성단계에서 제조된 공동차폐층이 형성된 연합선을 케이블 테이핑기(cable taping machine)의 테이핑 컬럼(taping column)으로 통과시키면서 폴리에스테르(polyester)나, 폴리켑톤(polyketone), 폴리이미드(polyimide), 폴리설폰(polysulfone) 테이프 등에서 선택되어지는 바인더(binder) 테이프로 테이핑한다.
내부피복층 형성단계;
상기 테이핑단계에서 제조된 바인더 테이프층이 형성된 절연전선 외주연에 성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 실린더1은 100~180℃, 실린더2는 100~180℃, 실린더3은 120~200℃, 다이: 120~200℃의 온도조건으로 상기 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 내부피복층을 성형한다.
외부보강층 형성단계;
상기 내부피복층 형성단계에서 제조된 내부피복층이 형성된 절연전선 외주연에 동선, 금속도금동선, 철선, 니켈선과 같은 금속와이어나 유리섬유사, 현무암섬유사, 맥반석섬유사, 세라믹섬유사, 탄소섬유사 같은 무기질섬유사, 아라미드(aramid)섬유사 등에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조되어 보강층을 형성한다.
외부피복층 형성단계;
상기 외부보강층 형성단계에서 제조된 보강층이 형성된 절연전선 외주연에 압출성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 실린더1은 100~180℃, 실린더2는 100~180℃, 실린더3은 120~200℃, 다이: 120~200℃의 온도조건 온도 조건으로 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 외부피복층을 성형한다.
상기한 단계를 거쳐 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지운항선박케이블을 용이하게 제조할 수 있다.
도3의 공정흐름도에 따fms 실시예.
반도전성 탄성체 펠렛 제조단계;
니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 에틸렌공중합체 10,000중량부와 전기전도성(electro-conductive) 카본블랙(carbon black)이나, 탄소나노튜브(carbon nanotube), 흑연(graphite), 그라핀(graphene) 등에서 선택되어지는 전기도전성 충진제 500~2,000중량부, 산화방지제(antioxidant) 43~64중량부 및 메탈 스테아레이트 활제 25~40중량부를 순차적으로 투입하여 100~140℃의 온도에서 10~60분 동안 혼련 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 표면저항이 105~108 Ω인 3~5mm 크기의 반도전성 탄성체 펠렛을 제조한다.
가교형 반도전성 조성물 제조단계;
별도의 니더나 헨셀, 밴버리 등의 혼합 믹서에 상기 반도전성 탄성체 펠렛 10,568~12,104중량부와 유기과산화물 95~150중량부를 투여하고, 60~100℃의 온도에서 10~60분간 혼련하여 가교형 반도전성 조성물 펠렛을 제조한다.
절연전선제조단계;
상기 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계에서 제조된 반도전성 탄성체 펠렛을 제1호퍼(hopper)에, 상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 제2호퍼에, 상기 가교형 반도전성 조성물 제조단계에서 제조된 가교형 반도전성 조성물을 제3호퍼에 투여한 다음 공압출 다이(co-extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 금속선(metal wire)이나 금속 도금선(metal plated wire), 합금선(metal alloy wire)으로 이루어진 도체(conductor)를 통과시키면서 온도조건이 실린더(cylinder)1은 100~120℃, 실린더2는 100~120℃, 실린더3은 105~125℃, 압출헤드(extrusion head) 110~130℃, 압출다이(extrusion die)는 110~130℃의 온도조건으로 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 80~120℃와 10~20기압으로 유지되는 가류관(continuous vulcanization pipe)을 20~50m/분의 속도로 통과시켜 압출가류단계를 거쳐 반도전층이 형성된 절연전선을 제조하는 반도전층이 형성한다.
차폐층형성단계;
상기 반도전층이 형성된 절연전선제조단계에서 제조된 반도전층이 형성된 절연전선 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름 등으로 테이핑 하거나 금속선이나 금속와이어로 편조하여 차폐층을 구성한다.
테이핑단계;
케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 복수로 연합된 차폐층이 형성된 절연전선과 충진물(filler)을 함께 통과 시키면서 바인더 테이프로 테이핑한다.
내부피복층 형성단계;
상기 테이핑단계에서 제조된 바인더 테이프층이 형성된 절연전선 외주연에 성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 실린더1은 100~180℃, 실린더2는 100~180℃, 실린더3은 120~200℃, 다이 120~200℃의 온도조건으로 상기 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 내부피복층을 성형한다.
외부보강층 형성단계;
상기 내부피복층 형성단계에서 제조된 내부피복층이 형성된 절연전선 외주연주연에 금속와이어나 무기질섬유사, 아라미드(aramid) 섬유사 등에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조되어 보강층을 형성한다.
외부피복층 형성단계;
상기 외부보강층 형성단계에서 제조된 보강층이 형성된 절연전선 외주연에 20mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 실린더1은 100~180℃, 실린더2는 100~180℃, 실린더3은 120~200℃, 다이 120~200℃의 온도조건 온도 조건으로 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 외부피복층을 성형한다.
상기한 단계로 또 다른 양태의 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지운항선박케이블을 용이하게 제조할 수 있다.
상기 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계의 촉매는 공중합을 개시하며 헥사하이드로 플레티닉 액시드나 헥사클로로 플레티닉 액시드 등에서 선택되어 0.002~2.0중량부 사용되나 본 발명은 이에 제한된 것이 아니다.
이때 촉매가 0.002중량부 미만인 경우 수율이 떨어지고 2중량부 이상인 경우 경제성이 저하된다.
상기 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계의 아미노 폴리알킬렌옥사이드는 실리콘 공중합체를 형성하며 아미노 폴리에틸렌옥사이드나 아미노 폴리프로필렌옥사이드, 아미노 폴리부틸렌옥사이드 등에서 선택되어 100~400중량부가 사용되나 본 발명은 이에 제한된 것이 아니다.
이때 아미노 폴리알킬렌옥사이드가 100중량부 미만인 경우 수율이 떨어지고 400중량부 이상인 경우 순율이 떨어진다.
상기 폴리올레핀엘라스토머 제조단계와의 중합촉매는 중합을 개시하는 촉매로 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴렌 비스(4,5,6,7-테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(1-메틸, 3-n-부틸사이클펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴렌 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴렌 비스(2-메틸인데닐)지르코늄 디클로라이드, 에틸렌 비스인 덴일 지르코늄 디클로라이드, 비스(2-프로필인데닐)지르코늄 디클로라이드 등의 지르코늄 화합물이 바람직하며 이외에도 하프늄 화합물, 파라듐 화합물 등도 사용 가능하고 0.01~0.1mmol/시간의 속도로 공급된다.
이때 중합촉매의 공급속도가 0.01 mmol/시간 미만인 경우 수율이 떨어지고 0.1mmol/시간 이상인 경우 촉매잔사가 증가한다.
상기 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계의 실란(silane)이나 지방산(fatty acid)으로 표면처리된 금속산화물 난연제는 조성물에 난연성을 부여하는 주 난연제로 400,000~800,000 중량부가 사용된다.
이때 금속산화물 난연제는 마그네슘 하이드로옥사이드 포스페이트(magnesium hydroxide phosphate)나 알루미늄 하이드로옥사이드(aluminium hydroxide)나 마그네슘 하이드로옥사이드(magnesium hydroxide) 등이 단독 내지는 2종 이상 선택되어 사용되나 본 발명은 이에 제한된 것이 아니다.
이때 금속산화물 난연제의 표면 처리에 사용하는 실란은 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane)이나, 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane), 프로필트리메톡시실란(propyltrimethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 메틸트리에톡시 실란(methyltriethoxysilane) 등이 바람직하나 본 발명은 이에 제한된 것이 아니다.
이때 금속산화물 난연제의 표면 처리에 사용하는 지방산은 팔미틱 액시드(palmitic acid)나 스테아릭 액시드(stearic acid), 라우릭 액시드(lauric acid) 등이 바람직하나 본 발명은 이에 제한된 것이 아니다.
이때 표면처리된 금속산화물 난연제가 400,000중량부 미만인 경우 조성물의 난연성이 떨어지고 800,000중량부 이상인 경우 기계적물성이 저하된다.
상기 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계의 안료는 조성물에 색상을 부여하며 티타늄 디옥사이드나 카본블랙, 징크 옥사이드, 텅스텐 옥사이드, 세슘 디옥사이드 등에서 단독 내지 2종이상 선택되어 10,000~40,000중량부가 사용되나 본 발명은 이에 제한된 것이 아니다.
이때 안료가 10,000중량부 미만인 경우 조성물의 광안정성이 떨어지고 40,000중량부 이상인 경우 배합성이 떨어진다.
상기 반도전층이 형성된 절연전선제조단계에서 도체는 신호 또는 전원이 전달되도록 하는 구성요소로서, 전기 전도성이 높은 구리선이나 주석도금구리선, 니켈도금구리선 등을 사용하는 것이 바람직하나 본 발명에 제한된 것이 아니다.
상기 도체는 금속단일선으로 외에도 복수로 집합된 금속집합선을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 테이핑단계의 충진물은 절연전선의 동심원을 유지시켜주고 방수역활을 하며 내습성(non-hygroscopic) 무기질섬유얀(yarn)이나 고분자섬유얀 등이 바람직하나 본 발명에 제한된 것이 아니다.
상기 테이핑단계의 바인더 테이프는 충진물과 절연전선을 결합하여 동심원을 유지시켜주며 폴리에스테르나, 폴리켑톤, 폴리이미드, 폴리설폰 테이프를 사용하는 것이 바람직하나 본 발명에 제한된 것이 아니다.
상기 외부보강층 형성단계와 외부보강층은 외부의 충격으로 절연을 보호하고 설취류가 갉아먹는 것을 방지하기위해 동선, 금속도금동선, 철선, 니켈선과 같은 금속와이어나 유리섬유사, 현무암섬유사, 맥반석섬유사, 세라믹섬유사, 탄소섬유사 같은 무기질섬유사, 아라미드섬유사 등에서 선택되어 단독 내지 2종이상 합사 및 편조되어 형성된다.
본 발명에 따른 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지운항선박케이블을 보다 상세하게 살펴보고, 그에 따른 실시예를 서술하면 다음과 같다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
단 본 발명의 범위가 예시한 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예1
반응기에 α,ω-하이드로겐실록산 1,000g을 투여한 다음 100RPM의 속도로 교반하면서 80℃로 상승시킨 다음 헥사하이드로 플레티닉 액시드 0.02g을 투여하고 알리 글리시딜 에테르 100g을 드로핑 훤넬를 통하여 30분 동안 공급하면서 반응기 온도를 80℃로 유지하고 120분간 반응을 진행시킨다. 반응이 끝난 후 에탄올 1,000g과 아미노 폴리에틸렌옥사이드 200g을 투여한 다음 반응기 온도를 80℃로 유지시키고 100RPM의 속도로 교반하면서 120분간 반응을 진행시킨 다음 얻어진 중합체 용액을 진공건조시켜 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조하였다.
연속식 반응기에 수소를 5L/시간의 속도로 공급하여 배출시키면서 헵탄 22,000g/시간, 에텐 3,000g/시간, 옥텐 1,000g/시간 속도로 공급하고 여기에 디메틸실릴렌 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드 0.03mmol/시간 및 메틸알루미녹산 0.15mmol/시간의 속도로 투입하여 반응기 압력은 1.7기압, 온도는 90℃를 유지하면서 20시간 동안 중합반응을 진행하였다. 반응이 완료된 후 상기 연속식 반응기 하부에서 추출한 중합반응액에 메탄올을 첨가하여 반응을 종료시킨 후 스팀 스트리핑 처리하여 공중합체를 용매에서 분리한 다음 80℃에서 24시간 감압하에 건조시켜 폴리올레핀엘라스토머를 제조하였다.
반응기에 질소를 순환시키면서 자일렌 1,000중량부와 폴리에틸렌 수지 200g을 투여한 다음 반응기 온도를 120℃로 상승시켜 200RPM의 속도로 교반하면서 수지를 완전히 용해시킨다. 수지의 용해가 완료되면 말레익 안하이드리드 6g과 디큐밀퍼옥사이드 6g을 가하여 2시간 동안 반응시킨 혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조하였다.
니더믹서에 중밀도폴리에틸렌 100,000g과 폴리올레핀엘라스토머 150,000g, 유리전이온도가 -65℃, 인장강도가 3MPa인 에틸렌-옥텐 블록 공중합체 380,000g, 상용화제 86,000g, 메틸트리에톡시 실란 표면처리된 마그네슘 하이드로옥사이드 650,000g, 관능성 실리콘 공중합체 22,000g, 프로필트리메톡시실란 5,000g, 폴리메틸하이드로겐실록산 25,000g, 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 4,200g, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로 피오네이트 3,000g, 카본블랙 20,000g, 징크 스테아레이드 2,800g을 순차적으로 투입하여 120℃의 온도에서 20분 동안 용융혼합 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 2~5mm 크기의 조성물 펠렛을 제조한 후, 60℃의 오븐에서 건조하고 입자크기 선별과정을 거쳐 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조하였다.
니더믹서에 선상저밀도폴리에틸렌 100,000g와, 메틸트리에톡시 실란 표면처리된 마그네슘 하이드로옥사이드 80,000g, 규조토 1,800g, 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시페닐)프로피오네이트] 150g, 티오디프로피오닉 액시드 디옥타데실에스테르 20g, 징크 스테아레이드 150g을 순차적으로 투여하여 120℃에서 20분간 혼련 시킨 다음 혼련 한 덩어리 반죽을 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 3 내지 5mm 크기의 절연조성물 펠렛을 제조하였다.
별도의 헨셀믹서에 절연조성물 펠렛 100,000중량부와 디큐밀옥사이드 4,200g을 투입하고 80℃의 온도에서 10분간 혼련하여 가교형 절연조성물을 제조하였다.
니더믹서에 에틸렌프로필렌 공중합체 10,000g과 전기도전성 카본블랙 1,400g, 트리스(2,4-디터트-부틸페닐)포스파이트 52g, 징크 스테아레이트 30g을 순차적으로 투입하여 100℃에서 20분 동안 혼련 한 덩어리 반죽을 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 표면저항이 106Ω인 3~5mm 크기의 반도전성 에틸렌프로필렌 공중합체 펠렛을 제조하였다. 별도의 헨셀믹서에 제조된 반도전성 에틸렌프로필렌 공중합체 펠렛과 디큐밀 퍼옥사이드 120g을 투여하여 80℃에서 20분간 혼련하여 가교형 반도전성 조성물 펠렛을 제조하였다.
상기 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계에서 제조된 반도전성 탄성체 펠렛을 제1호퍼(hopper)에, 상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 제2호퍼에, 상기 가교형 반도전성 조성물 제조단계에서 제조된 가교형 반도전성 조성물을 제3호퍼에 투여한 다음 직경이 각각 24Φmm 및 31Φmm, 32Φmm 공압출 다이가 부착되어 있는 압출기의 헤드에 직경이 23Φmm인 주석도금선을 통과시키면서 실린더1은 105℃, 실린더2는 110℃, 실린더3은 115℃, 압출헤드 115℃, 압출다이는 120℃의 온도조건으로 22㎏/시간의 속도로 압출하면서 110℃와 15기압으로 유지되는 가류관을 30m/분의 속도로 통과시켜 반도전층이 형성된 절연전선을 제조한 다음 직경 0.1mm 주석도금선으로 편조하여 차폐층을 구성하고 케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 3가닥으로 연합된 차폐층이 형성된 절연전선과 폴리프로필렌얀 충진물을 함께 통과 시키면서 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에스테르 테이프로 테이핑한 다음, 78mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃) 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 2mm 두께로 압출하여 내부피복층을 성형하고, 직경 0.2mm 동복강선으로 편조하여 보강층을 형성한 다음 84mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 2.6mm 두께로 압출하여 외부피복층을 성형하여 케이블의 제조를 완료하였다.
실시예2
반응기에 α,ω-하이드로겐실록산 1,000g을 투여한 다음 100RPM의 속도로 교반하면서 80℃로 상승시킨 다음 헥사클로로 플레티닉 액시드 0.02g을 투여하고 알리 글리시딜 에테르 100g을 드로핑 훤넬를 통하여 30분 동안 공급하면서 반응기 온도를 80℃로 유지하고 120분간 반응을 진행시킨다. 반응이 끝난 후 에탄올 1,000g과 아미노 폴리프로필렌옥사이드, 200g을 투여한 다음 반응기 온도를 80℃로 유지시키고 100RPM의 속도로 교반하면서 120분간 반응을 진행시킨 다음 얻어진 중합체 용액을 진공건조시켜 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조하였다.
연속식 반응기에 수소를 5L/시간의 속도로 공급하여 배출시키면서 헵탄 22,000g/시간, 에텐 3,000g/시간, 옥텐 1,000g/시간 속도로 공급하고 여기에 디메틸실릴렌 비스(4,5,6,7-테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드 디클로라이드 0.03mmol/시간 및 메틸알루미녹산 0.15mmol/시간의 속도로 투입하여 반응기 압력은 1.7기압, 온도는 90℃를 유지하면서 20시간 동안 중합반응을 진행하였다. 반응이 완료된 후 상기 연속식 반응기 하부에서 추출한 중합반응액에 메탄올을 첨가하여 반응을 종료시킨 후 스팀 스트리핑 처리하여 공중합체를 용매에서 분리한 다음 80℃에서 24시간 감압하에 건조시켜 폴리올레핀엘라스토머를 제조하였다.
반응기에 질소를 순환시키면서 자일렌 1,000중량부와 폴리프로필렌 수지 100g을 투여한 다음 반응기 온도를 120 ℃로 상승시켜 200RPM의 속도로 교반하면서 수지를 완전히 용해시킨다. 수지의 용해가 완료되면 말레익 안하이드리드 6g과 디큐밀퍼옥사이드 6g을 가하여 2시간 동안 반응시킨 혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조하였다.
니더믹서에 선상저밀도폴리에틸렌 100,000g과 폴리올레핀엘라스토머 150,000g, 유리전이온도가 -65℃, 인장강도가 3MPa인 에틸렌-옥텐 블록 공중합체 380,000g, 상용화제 86,000g, 스테아릭 액시드 표면처리된 마그네슘 하이드로옥사이드 650,000g, 관능성 실리콘 공중합체 22,000g, 프로필트리메톡시실란 5,000g, 폴리메틸하이드로겐실록산 25,000g, 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 4,200g, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로 피오네이트 3,000g, 카본블랙 20,000g, 징크 스테아레이드 2,800g 을 순차적으로 투입하여 120℃의 온도에서 20분 동안 용융혼합 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 2~5mm 크기의 조성물 펠렛을 제조한 후, 60℃의 오븐에서 건조하고 입자크기 선별과정을 거쳐 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조하였다.
니더믹서에 선상저밀도폴리에틸렌 100,000g와, 메틸트리에톡시 실란 표면처리된 마그네슘 하이드로옥사이드 80,000g, 규조토 1,800g, 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시페닐)프로피오네이트] 150g, 티오디프로피오닉 액시드 디옥타데실에스테르 20g, 징크 스테아레이드 150g을 순차적으로 투여하여 120℃에서 20분간 혼련 시킨 다음 혼련 한 덩어리 반죽을 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 3~5mm 크기의 절연조성물 펠렛을 제조하였다.
별도의 헨셀믹서에 절연조성물 펠렛 100,000중량부와 디큐밀옥사이드 4,200g을 투입하고 80℃의 온도에서 10분간 혼련하여 가교형 절연조성물을 제조하였다.
니더믹서에 에틸렌프로필렌 공중합체 10,000g과 전기도전성 카본블랙 1,400g, 트리스(2,4-디터트-부틸페닐)포스파이트 52g, 징크 스테아레이트 30g을 순차적으로 투입하여 100℃에서 20분 동안 혼련 한 덩어리 반죽을 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 표면저항이 106Ω인 3~5mm 크기의 반도전성 에틸렌프로필렌 공중합체 펠렛을 제조하였다. 별도의 헨셀믹서에 제조된 반도전성 에틸렌프로필렌 공중합체 펠렛과 디큐밀 퍼옥사이드 120g을 투여하여 80℃에서 20분간 혼련하여 가교형 반도전성 조성물 펠렛을 제조하였다.
상기 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계에서 제조된 반도전성 탄성체 펠렛을 제1호퍼(hopper)에, 상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 제2호퍼에, 상기 가교형 반도전성 조성물 제조단계에서 제조된 가교형 반도전성 조성물을 제3호퍼에 투여한 다음 직경이 각각 24Φmm 및 31Φmm, 32Φmm 공압출 다이가 부착되어 있는 압출기의 헤드에 직경이 23Φmm인 주석도금선을 통과시키면서 실린더1은 105℃, 실린더2는 110℃, 실린더3은 115℃, 압출헤드 115℃, 압출다이는 120℃의 온도조건으로 22㎏/시간의 속도로 압출하면서 110℃와 15기압으로 유지되는 가류관을 30m/분의 속도로 통과시켜 반도전층이 형성된 절연전선을 제조한 다음 두께 0.1mm 동테이프로 테이핑 하여 차폐층을 구성하고, 케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 3가닥으로 연합된 차폐층이 형성된 절연전선과 폴리프로필렌얀 충진물을 함께 통과 시키면서 폴리케톤테이프로 테이핑한 다음, 78mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃) 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도로 2mm 두께로 압출하여 내부피복층을 성형하고, 직경 0.1mm 동복강선으로 편조하여 보강층을 형성하고, 84mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 2.6mm 두께로 압출하여 외부피복층을 성형하여 케이블의 제조를 완료하였다.
실시예3
반응기에 α,ω-하이드로겐실록산 1,000g을 투여한 다음 100RPM의 속도로 교반하면서 80℃로 상승시킨 다음 헥사클로로 플레티닉 액시드 0.02g을 투여하고 알리 글리시딜 에테르 100g을 드로핑 훤넬를 통하여 30분 동안 공급하면서 반응기 온도를 80℃로 유지하고 120분간 반응을 진행시킨다. 반응이 끝난 후 에탄올 1,000g과 아미노 폴리부틸렌옥사이드 200g을 투여한 다음 반응기 온도를 80℃로 유지시키고 100RPM의 속도로 교반하면서 120분간 반응을 진행시킨 다음 얻어진 중합체 용액을 진공건조시켜 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조하였다.
연속식 반응기에 수소를 5L/시간의 속도로 공급하여 배출시키면서 헵탄 22,000g/시간, 에텐 3,000g/시간, 옥텐 1,000g/시간 속도로 공급하고 여기에 비스(1-메틸, 3-n-부틸사이클펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 0.03mmol/시간 및 메틸알루미녹산 0.15mmol/시간의 속도로 투입하여 반응기 압력은 1.7기압, 온도는 90℃를 유지하면서 20시간 동안 중합반응을 진행하였다. 반응이 완료된 후 상기 연속식 반응기 하부에서 추출한 중합반응액에 메탄올을 첨가하여 반응을 종료시킨 후 스팀 스트리핑 처리하여 공중합체를 용매에서 분리한 다음 80℃에서 24시간 감압하에 건조시켜 폴리올레핀엘라스토머를 제조하였다.
반응기에 질소를 순환시키면서 자일렌 1,000 중량부와 폴리에틸렌 수지 100g을 투여한 다음 반응기 온도를 120 ℃로 상승시켜 200RPM의 속도로 교반하면서 수지를 완전히 용해시킨다. 수지의 용해가 완료되면 말레익 안하이드리드 6g과 디큐밀퍼옥사이드 6g을 가하여 2시간 동안 반응시킨 혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조하였다.
니더믹서에 선상저밀도폴리에틸렌 100,000g과 폴리올레핀엘라스토머 150,000g, 유리전이온도가 -65℃, 인장강도가 3MPa인 에틸렌-옥텐 블록 공중합체 380,000g, 상용화제 86,000g, 메틸트리에톡시 실란 표면처리된 마그네슘 하이드로옥사이드 650,000g, 관능성 실리콘 공중합체 22,000g, 프로필트리메톡시실란 5,000g, 폴리메틸하이드로겐실록산 25,000g,펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 4,200g, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로 피오네이트 3,000g, 카본블랙 20,000g, 징크 스테아레이드 2,800g 을 순차적으로 투입하여 120℃의 온도에서 20분 동안 용융혼합 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 2~5mm 크기의 조성물 펠렛을 제조한 후, 60℃의 오븐에서 건조하고 입자크기 선별과정을 거쳐 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조하였다.
니더믹서에 선상저밀도폴리에틸렌 100,000g와, 메틸트리에톡시 실란 표면처리된 마그네슘 하이드로옥사이드 80,000g, 규조토 1,800g, 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시페닐)프로피오네이트] 150g, 티오디프로피오닉 액시드 디옥타데실에스테르 20g, 징크 스테아레이드 150g을 순차적으로 투여하여 120℃에서 20분간 혼련 시킨 다음 혼련 한 덩어리 반죽을 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 3~5mm 크기의 절연조성물 펠렛을 제조하였다.
별도의 헨셀믹서에 절연조성물 펠렛100,000중량부와 디큐밀옥사이드 4,200g을 투입하고 80℃의 온도에서 10분간 혼련하여 가교형 절연조성물을 제조하였다.
니더믹서에 에틸렌프로필렌 공중합체 10,000g과 전기도전성 카본블랙 1,400g, 트리스(2,4-디터트-부틸페닐)포스파이트 52g, 징크 스테아레이트 30g을 순차적으로 투입하여 100℃에서 20분 동안 혼련 한 덩어리 반죽을 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 표면저항이 106Ω인 3 내지 5mm 크기의 반도전성 에틸렌프로필렌 공중합체 펠렛을 제조하였다. 별도의 헨셀믹서에 제조된 반도전성 에틸렌프로필렌 공중합체 펠렛과 디큐밀 퍼옥사이드 120g을 투여하여 80℃에서 20분간 혼련하여 가교형 반도전성 조성물 펠렛을 제조하였다.
상기 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계에서 제조된 반도전성 탄성체 펠렛을 제1호퍼(hopper)에, 상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 제2호퍼에, 상기 가교형 반도전성 조성물 제조단계에서 제조된 가교형 반도전성 조성물을 제3호퍼에 투여한 다음 직경이 각각 24Φmm 및 31Φmm, 32Φmm 공압출 다이가 부착되어 있는 압출기의 헤드에 직경이 23Φmm인 주석도금선을 통과시키면서 실린더1은 105℃, 실린더2는 110℃, 실린더3은 115℃, 압출헤드 115℃, 압출다이는 120℃의 온도조건으로 22㎏/시간의 속도로 압출하면서 110℃와 15기압으로 유지되는 가류관을 30m/분의 속도로 통과시켜 반도전층이 형성된 절연전선을 제조한 다음 0.025mm 두께의 알루미늄이 코팅된 마일라(mylar) 테이프로 테이핑하여 차폐층을 구성하고, 케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 3가닥으로 연합된 차폐층이 형성된 절연전선과 케블라사 충진물을 함께 통과 시키면서 폴리이미드 테이프로 테이핑한 다음 78mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 2mm 두께로 압출하여 내부피복층을 성형하고 탄소섬유사/케블라사(50:50혼방사)로 편조하여 보강층을 형성하고, 84mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃) 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 2.6mm 두께로 압출하여 외부피복층을 성형하여 유연성, 내한성, 내유성, 내착빙성을 갖는 고난연 열가소성탄성체 조성물 및 이로 피복된 극지운항 선박케이블의 제조를 완료하였다.
실시예4
상기 실시예1에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 가교형 절연조성물을 사용하여 가교형 절연조성물 펠렛 100,000중량부를 호퍼에 투여한 다음 직경이 2.2Φmm 압출 다이가 부착되어 있는 압출기의 헤드에 직경이 1.2Φmm인 주석도금선을 통과시키면서 실린더1은 105℃, 실린더2는 110℃, 실린더3은 115℃, 압출헤드 115℃, 압출다이는 120℃의 온도조건으로 22㎏/시간의 속도로 압출하여 110℃와 15기압으로 유지되는 가류관을 30m/분의 속도로 통과시켜 절연전선을 제조한 다음, 제조된 절연전선 2가닥을 집합하여 폴리에틸렌테레프탈레이트로 테이프로 테이핑한 절연전선 7가닥을 연선하여 형성된 집합연선과 폴리프로필렌얀 충진물을 함께 케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 통과 시키면서 폴리에틸렌테레프탈레이트 테이프로 테이핑한 다음, 직경 0.2mm 두께의 주석도금으로 편조하여 공동차폐층을 형성한다. 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 15.2mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 압출헤드로 공동차폐층이 형성된 집합연선을 20㎏/시간의 속도로 공급하면서 1.2mm 두께로 압출하여 내부피복층을 성형하고, 직경 0.3mm 동복강선으로 편조하여 보강층을 형성한 다음 17mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 0.9mm 두께로 압출하여 외부피복층을 성형하여 케이블의 제조를 완료하였다.
실시예5
상기 실시예2에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 가교형 절연조성물을 사용하여 가교형 절연조성물 펠렛을 호퍼에 투여한 다음 직경이 2.2Φmm 압출 다이가 부착되어 있는 압출기의 헤드에 직경이 1.2Φmm인 주석도금선을 통과시키면서 실린더1은 105℃, 실린더2는 110℃, 실린더3은 115℃, 압출헤드 115℃, 압출다이는 120℃의 온도조건으로 22㎏/시간의 속도로 압출하여 110℃와 15기압으로 유지되는 가류관을 30m/분의 속도로 통과시켜 절연전선을 제조한 다음, 제조된 절연전선 2가닥을 집합하여 폴리에틸렌테레프탈레이트로 테이프로 테이핑한 절연전선 7가닥을 연선하여 형성된 집합연선과 폴리프로필렌얀 충진물을 함께 케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 통과 시키면서 폴리에틸렌테레프탈레이트 테이프로 테이핑한 다음, 직경 0.2mm 두께의 주석도금으로 편조하여 공동차폐층을 형성한다.
호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 15.2mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 압출헤드로 공동차폐층이 형성된 집합연선을 20㎏/시간의 속도로 공급하면서 1.2mm 두께로 압출하여 내부피복층을 성형하고, 직경 0.3mm 동복강선으로 편조하여 보강층을 형성한 다음 17mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 0.9mm 두께로 압출하여 외부피복층을 성형하여 케이블의 제조를 완료하였다.
실시예6
상기 실시예3에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 가교형 절연조성물을 사용하여 가교형 절연조성물 펠렛을 호퍼에 투여한 다음 직경이 2.2Φmm 압출 다이가 부착되어 있는 압출기의 헤드에 직경이 1.2Φmm인 주석도금선을 통과시키면서 실린더1은 105℃, 실린더2는 110℃, 실린더3은 115℃, 압출헤드 115℃, 압출다이는 120℃의 온도조건으로 22㎏/시간의 속도로 압출하여 110℃와 15기압으로 유지되는 가류관을 30m/분의 속도로 통과시켜 절연전선을 제조한 다음, 제조된 절연전선 2가닥을 집합하여 폴리에틸렌테레프탈레이트로 테이프로 테이핑한 절연전선 7가닥을 연선하여 형성된 집합연선과 폴리프로필렌얀 충진물을 함께 케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 통과 시키면서 폴리에틸렌테레프탈레이트 테이프로 테이핑한 다음, 직경 0.2mm 두께의 주석도금으로 편조하여 공동차폐층을 형성한다.
호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 15.2mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 압출헤드로 공동차폐층이 형성된 집합연선을 20㎏/시간의 속도로 공급하면서 1.2mm 두께로 압출하여 내부피복층을 성형하고, 직경 0.3mm 동복강선으로 편조하여 보강층을 형성한 다음 17mm 압출성형용 다이가 부착되어 있는 일축압출기(실린더1은 160℃, 실린더2는 170℃, 실린더3은 180℃, 다이 175℃)의 호퍼에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 투여하고 20㎏/시간의 속도 하에 0.9mm 두께로 압출하여 외부피복층을 성형하여 케이블의 제조를 완료하였다.
비교예1-1
상기 실시예1의 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조에서 실록산 변성 열가소성탄성체를 사용하지 않는 것 외에는 실시예1과 동일한 방법으로 케이블의 제조를 완료하였다.
비교예1-2
상기 실시예1의 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조에서 폴리올레핀엘라스토머를 사용하지 않는 것 외에는 실시예1과 동일한 방법으로 케이블의 제조를 완료하였다.
비교예1-3
상기 실시예1의 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조에서 실록산 변성 열가소성탄성체를 사용하지 않는 것 외에는 실시예1과 동일한 방법으로 케이블의 제조를 완료하였다.
이렇게 제조된 열가소성탄성체 조성물은 핫프레스(hot-press)를 이용하여 170℃에서 1.5mm 두께의 시편을 제작하고 산소지수, 인장강도, 신율, 내유성을 측정하였으며, 제조된 극지운항 선박케이블은 콜드 벤드(cold bend)를 시험을 시행하여 그 결과를 <표1>에 나타내었다.
실시예에 따른 각 실험의 측정결과
| 시험항목 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1-1 | 비교예1-2 | 비교예1-3 | |
| 콜드 벤드 (-70℃) | 합격 | 합격 | 합격 | 불합격 | 불합격 | 불합격 | |
| 산소지수 (%) | 34.5 | 35.1 | 35.5 | 33.1 | 33 | 30 | |
| 인장특성 | 강도(MPa) | 14.1 | 13.9 | 14.2 | 13.2 | 13.3 | 12.6 |
| 신율(%) | 630 | 610 | 607 | 512 | 463 | 455 | |
| 내유성 (IRM oil, 70℃, 4시간 노화 후, ±40%) | 강도잔율(%) | 92 | 93 | 94 | 92 | 80 | 82 |
| 신장잔율(%) | 83 | 81 | 85 | 83 | 72 | 75 | |
<표1>에서와 같이 본 발명에 따른 실시예의 콜드 벤드(cold bend), 산소지수, 인장강도, 신율, 내착빙성, 내유성 등이 비교예 보다 우수한 것을 확인 할 수 있다.
본 발명의 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지운항선박케이블은 무기질 충진제의 분산특성을 극대화 하여 열가소성탄성체 조성물의 배합 시 난연제의 함량을 최소화 하더라도 난연성 저하없이 뛰어난 유연성, 내한성은 물론 극지운항 선박용 케이블의 절연피복으로 적용할 경우 전기적, 기계적, 화학적 특성 외에도 시공성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있어 산업상 이용가치가 대단하다 할 것이다.
Claims (7)
- 중합체 용액을 진공건조시켜 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조하는 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계와;
폴리올레핀엘라스토머를 제조하는 폴리올레핀엘라스토머 제조단계와;
혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조하는 상용화제 제조단계와;
내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조하는 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계와;
절연조성물 펠렛을 제조하는 절연조성물 펠렛을 제조단계와;
가교형 절연조성물을 제조하는 가교형 절연조성물 제조단계와;
상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 호퍼(hopper)에 투여한 다음 압출 다이(extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 도체(conductor)를 통과시키면서 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 80~120℃와 10~20기압으로 유지되는 가류관(continuous vulcanization pipe)을 20~50m/분의 속도로 통과시켜 압출가류단계를 거쳐 절연층이 형성된 절연전선을 제조하는 절연전선제조단계와;
상기 절연전선제조단계에서 제조된 절연전선을 집합기로 연선하여 집합연선을 제조하는 집합연선제조단계와;
상기 집합연선제조단계에서 제조된 집합연선과 충진물(filler)을 함께 통과 시키면서그 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름으로 테이핑(taping) 하거나 금속선이나 금속 도금선, 합금선의 금속와이어로 편조하여 공동차폐층이 형성된 연합선을 형성하는 공동차폐층형성단계와;
상기 공동차폐층형성단계에서 제조된 공동차폐층이 형성된 연합선을 케이블 테이핑기(cable taping machine)의 테이핑 컬럼(taping column)으로 통과시키면서 고분자(polymer) 테이프 중에서 선택되어지는 바인더(binder) 테이프로 테이핑하는 테이핑단계와;
상기 테이핑단계에서 제조된 바인더 테이프층이 형성된 절연전선 외주연에 성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 내부피복층을 성형하는 내부피복층 형성단계와;
상기 내부피복층 형성단계에서 제조된 내부피복층이 형성된 절연전선 외주연에 금속와이어나 무기질섬유사, 아라미드(aramid)섬유사 중에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조되어 보강층을 형성하는 외부보강층 형성단계와;
상기 외부보강층 형성단계에서 제조된 보강층이 형성된 절연전선 외주연에 압출성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 외부피복층을 성형하는 외부피복층 형성단계;로 일루어짐을 특징으로 하는 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지 운항 선박 케이블 제조방법. - 중합체 용액을 진공건조시켜 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조하는 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계와;
폴리올레핀엘라스토머를 제조하는 폴리올레핀엘라스토머 제조단계와;
혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조하는 상용화제 제조단계와;
내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조하는 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계와;
절연조성물 펠렛을 제조하는 절연조성물 펠렛을 제조단계와;
가교형 절연조성물을 제조하는 가교형 절연조성물 제조단계와;
니더나 헨셀, 밴버리 중의 혼합 믹서에 에틸렌공중합체 10,000중량부와 전기도전성 충진제 500~2,000중량부, 산화방지제(antioxidant) 43~64중량부 및 메탈 스테아레이트 활제 25~40중량부를 순차적으로 투입하여 100~140℃의 온도에서 10~60분 동안 혼련 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 표면저항이 105~108 Ω인 3~5mm 크기의 반도전성 탄성체 펠렛을 제조하는 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계와;
별도의 니더나 헨셀, 밴버리 중의 혼합 믹서에 상기 반도전성 탄성체 펠렛 10,568~12,104중량부와 유기과산화물 95~150중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 10~60분간 혼련하여 가교형 반도전성 조성물을 제조하는 가교형 반도전성 조성물 제조단계와;
상기 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계에서 제조된 반도전성 탄성체 펠렛을 제1호퍼(hopper)에, 상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 제2호퍼에, 상기 가교형 반도전성 조성물 제조단계에서 제조된 가교형 반도전성 조성물을 제3호퍼에 투여한 다음 공압출 다이(co-extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 도체(conductor)를 통과시키면서 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 80~120℃와 10~20기압으로 유지되는 가류관(continuous vulcanization pipe)을 20~50m/분의 속도로 통과시켜 압출가류단계를 거쳐 반도전층이 형성된 절연전선을 제조하는 반도전층이 형성된 절연전선제조단계와;
상기 반도전층이 형성된 절연전선제조단계에서 제조된 반도전층이 형성된 절연전선 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름 중으로 테이핑 하거나 금속선이나 금속와이어로 편조하여 차폐층을 구성하는 차폐층형성단계와;
케이블 테이핑기의 테이핑 컬럼으로 복수로 연합된 차폐층이 형성된 절연전선과 충진물(filler)을 함께 통과 시키면서 바인더 테이프로 테이핑하는 테이핑단계와;
상기 테이핑단계에서 제조된 바인더 테이프층이 형성된 절연전선 외주연에 성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 내부피복층을 성형하는 내부피복층 형성단계와;
상기 내부피복층 형성단계에서 제조된 내부피복층이 형성된 절연전선 외주연주연에 금속와이어나 무기질섬유사, 아라미드(aramid) 섬유사 중에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조되어 보강층을 형성하는 외부보강층 형성단계와;
상기 외부보강층 형성단계에서 제조된 보강층이 형성된 절연전선 외주연에 압출성형용 다이가 부착되어 있는 압출기에서 상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 외부피복층을 성형하는 외부피복층 형성단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지 운항 선박 케이블 제조방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중합체 용액을 진공건조시켜 실록산 변성 열가소성탄성체를 제조하는 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계는, 교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller), 드로핑 훤넬(dropping funnel) 및 콘덴서가(condenser) 장착된 반응기에 α,ω-하이드로겐실록산을(α,ω-hydrogensiloxane) 1,000중량부를 투여한 다음 100~500RPM의 속도로 교반하면서 반응기 온도를 60~100℃로 상승시킨 다음, 촉매(catalyst) 0.002~2.0중량부를 투여하고, 알리 글리시딜 에테르(allyl glycidyl ether) 20~200중량부를 상기 반응기에 장착된 드로핑 훤넬를 통하여 10~60분 동안 공급하면서 반응기 온도를 60~100℃로 유지하고 60~240분간 반응을 진행시킨후, 상기 반응기에 알코올(alcohol) 1,000중량부와 아미노 폴리알킬렌옥사이드(amino polyalkyleneoxide) 100~400중량부를 투여한 다음 반응기 온도를 60~100℃로 유지시키고 100~500RPM의 속도로 교반하면서 60~240분간 반응을 진행시킨 것과;
상기 폴리올레핀엘라스토머를 제조하는 폴리올레핀엘라스토머 제조단계는, 교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller)가 장착된 연속식 반응기(flow reactor)에 퍼지 가스(purge gas)를 0.5~8L/시간의 속도로 연속공급하여 배출하면서 중합용매(polymerization solvent) 20,000~25,000g/시간, 에텐(ethene) 2,000~4,000g/시간, 알켄 단량체(alkene monomer) 1,000~3,000g/시간의 속도로 공급하면서 지르코늄(zirconium) 화합물에서 선택되어지는 중합촉매(polymerization catalyst) 0.01~0.1mmol/시간 및 보조촉매를 0.10~0.50mmol/시간의 속도로 투입하여 반응기 압력을 1.5~2기압으로 온도는 80~110℃를 유지하면서 4~20시간 동안 중합반응을 진행한후, 상기 연속식 반응기 하부에서 추출한 중합반응액에 알코올(alcohol)을 첨가하여 반응을 종료시킨 반응혼합물을 스팀 스트리핑(steam stripping) 처리하여 공중합체를 용매에서 분리한 다음, 60~100℃에서 12~48시간 감압하에 건조시키는 것과;
상기 혼합물을 냉각 및 재결정시켜 상용화제를 제조하는 상용화제 제조단계는, 교반기(stirrer), 온도조절기(temperature controller) 및 질소 공급기(nitrogen purging equipment)가 장착된 반응기에 질소를 순환시키면서 방향족 용매(aromatic solvent) 1,000중량부와 폴리올레핀 수지(polyolefin resin) 100~500중량부를 투여한 다음, 반응기 온도를 80~150℃로 상승시켜 100~500RPM의 속도로 교반하면서 폴리올레핀 수지의 용해가 완료되면, 상기 반응기에 아크릭 안하이드리드(acrylic anhydride)이나, 메타크릴산 안하이드리드(methacrylic anhydride), 말레익 안하이드리드(maleic anhydride) 중에서 선택되어지는 안하이드리드 1~15중량부와 퍼옥사이드 화합물(peroxide comound) 1~15중량부를 가하여 1~3시간 동안 반응시킨 것과;
상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 제조하는 내한성, 고난연성 고분자 복합체 제조단계는, 혼합믹서에 폴리에틸렌 수지(polyethylene resin) 100,000중량부와 폴리올레핀엘라스토머 제조단계에서 제조된 폴리올레핀엘라스토머 100,000~180,000중량부, 유리전이온도(glass transition temperature)가 -65℃ 이하이며, 인장강도가 3~5MPa인 에틸렌-옥텐 블록 공중합체(ethylene-octene block copolymer) 200,000~500,000중량부, 상용화제 제조단계에서 제조된 상용화제 60,000~100,000중량부, 실란(silane)이나 지방산(fatty acid)으로 표면처리된 금속산화물 난연제 400,000~800,000중량부, 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계에서 제조된 실록산 변성 열가소성탄성체 10,000~40,000중량부, 실란(silane) 3,000~15,000중량부, 폴리실록산(polysiloxane) 12,000~35,000중량부, 산화방지제 5,000~9,000중량부, 안료(pigment) 10,000~40,000중량부, 활제(lubricant) 1,500~4,000중량부를 순차적으로 투입하여 80~170℃의 온도에서 10분 내지 60분 동안 용융혼합 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 2~5mm 크기의 조성물 펠렛을 제조한 후, 60~80℃의 오븐에서 건조하고 입자크기 선별과정을 거치는 것과;
상기 절연조성물 펠렛을 제조하는 절연조성물 펠렛을 제조단계는, 니더나 헨셀, 밴버리 중의 혼합 믹서에 에틸렌중합체(ethylene polymer)나 에틸렌공중합체(ethylene copolymer) 100,000중량부와, 실란이나 지방산으로 표면처리된 금속산화물 난연제 60,000~100,000중량부, 보강제 100~12,000중량부, 산화방지제 50~200중량부, 활제 100~1,200중량부를 순차적으로 투여하고 80~130℃ 온도에서 5~60분간 혼련 한 덩어리 반죽을 일축이나 이축 압출기로 이송시켜 압출성형을 통해 3~5mm 크기의 절연조성물 펠렛을 제조하는 것과;
상기 가교형 절연조성물을 제조하는 가교형 절연조성물 제조단계는, 별도의 니더나 헨셀, 밴버리 중의 혼합 믹서에 상기 절연조성물 펠렛 100,000중량부와 유기과산화물(oganic peroxide)이나 조사가교제(irradiation crosslinking agent), 실란가교촉매(silane-crosslinking catalyst)중에서 선택되어지는 가교제 1,000~20,000중량부를 투여하고 60~100℃의 온도에서 10~60분간 혼련하는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지 운항 선박 케이블 제조방법. - 중합체 용액을 진공건조시킨 실록산 변성 열가소성탄성체와;
공중합체를 용매에서 분리/건조시킨 폴리올레핀엘라스토머와;
혼합물을 냉각 및 재결정시킨 상용화제와;
내한성, 고난연성 고분자 복합체와;
절연조성물 펠렛과;
가교형 절연조성물과;
상기 가교형 절연조성물을 호퍼(hopper)에 투여한 다음 압출 다이(extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 도체(conductor)를 통과시키면서 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 절연층이 형성된 절연전선과;
상기 절연전선을 집합기로 연선한 집합연선과;
상기 집합연선과 충진물(filler)을 함께 통과 시키면서그 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름으로 테이핑(taping) 하거나 금속선이나 금속 도금선, 합금선의 금속와이어로 편조하여 형성된 공동차폐층과;
상기 공동차폐층이 형성된 연합선을 케이블 테이핑기(cable taping machine)의 테이핑 컬럼(taping column)으로 고분자(polymer) 테이프로 테이핑하는 테이핑단계와;
상기 테이프층 외주연에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 형성한 내부피복층과;
상기 내부피복층 외주연에 금속와이어나 무기질섬유사, 아라미드(aramid)섬유사 중에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조한 외부보강층과;
상기 외부보강층 외주연에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 성형한 외부피복층으로 구성함을 특징으로 하는 실록산 변성 열가소성탄성체를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지 운항 선박 케이블. - 중합체 용액을 진공건조시킨 실록산 변성 열가소성탄성체와;
공중합체를 용매에서 분리/건조시킨 폴리올레핀엘라스토머와;
혼합물을 냉각 및 재결정시킨 상용화제와;
내한성, 고난연성 고분자 복합체와;
절연조성물 펠렛과;
가교형 절연조성물과;.
에틸렌공중합체 10,000중량부와 전기도전성 충진제 500~2,000중량부, 산화방지제(antioxidant) 43~64중량부, 메탈 스테아레이트 활제 25~40중량부를 혼련 한 덩어리 반죽을 표면저항이 105~108 Ω인 3~5mm 크기의 반도전성 탄성체 펠렛으로 제조한 반도전성 탄성체 펠렛과;
상기 반도전성 탄성체 펠렛 10,568~12,104중량부와 유기과산화물 95~150중량부를 혼련한 가교형 반도전성 조성물과;
상기 반도전성 탄성체 펠렛 제조단계에서 제조된 반도전성 탄성체 펠렛을 제1호퍼(hopper)에, 상기 가교형 절연조성물 제조단계에서 제조된 가교형 절연조성물을 제2호퍼에, 상기 가교형 반도전성 조성물 제조단계에서 제조된 가교형 반도전성 조성물을 제3호퍼에 투여한 다음 공압출 다이(co-extrusion die)가 부착되어 있는 압출기의 헤드(head)에 도체(conductor)를 통과시키면서 10~40㎏/시간의 속도로 압출하여 80~120℃와 10~20기압으로 유지되는 가류관(continuous vulcanization pipe)을 20~50m/분의 속도로 통과시켜 절연층을 형성한 반도전층이 형성된 절연전선과;
상기 반도전층이 형성된 절연전선 외주연에 금속테이프나 금속코팅필름으로 테이핑 하거나 금속선이나 금속와이어로 편조하여 차폐층을 구성하고, 바인더 테이프로 테이핑한 외주연에, 고난연성 고분자 복합체 제조단계에서 제조된 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 내부피복층을 성형한 내부피복층과;
상기 내부피복 외주연주연에 금속와이어나 무기질섬유사, 아라미드(aramid) 섬유사 중에서 단독 내지 2종이상 합사 및 편조한 외부보강층과;
상기 외부보강층 외주연에 내한성, 고난연성 고분자 복합체를 5~50㎏/시간의 속도로 압출하여 외부피복층을 성형하는 외부피복층으로 구성함을 특징으로 하는 실록산 변성 열가소성탄성를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지 운항 선박 케이블. - 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 실록산 변성 열가소성탄성체는, α,ω-하이드로겐실록산을(α,ω-hydrogensiloxane) 1,000중량부, 촉매(catalyst) 0.002~2.0중량부, 알리 글리시딜 에테르(allyl glycidyl ether) 20~200중량부, 알코올(alcohol) 1,000중량부, 폴리알킬렌옥사이드(amino polyalkyleneoxide) 100~400중량부를 교반하여 얻어진 중합체 용액을 진공건조시킨 것과;
상기 공중합체를 용매에서 분리/건조시킨 폴리올레핀엘라스토머는, 퍼지 가스(purge gas)를 0.5~8L/시간의 속도로 연속공급하여 배출하면서, 중합용매(polymerization solvent) 20,000~25,000g/시간, 에텐(ethene) 2,000~4,000g/시간, 알켄 단량체(alkene monomer) 1,000~3,000g/시간의 속도로 공급하면서 지르코늄(zirconium) 화합물에서 선택되어지는 중합촉매(polymerization catalyst) 0.01~0.1mmol/시간 및 보조촉매를 0.10~0.50mmol/시간의 속도로 투입하여 중합반응을 진행한후, 알코올(alcohol)을 첨가하여 반응을 종료시킨 반응혼합물을 스팀 스트리핑(steam stripping) 처리한 것과;
상기 혼합물을 냉각 및 재결정시킨 상용화제는, 방향족 용매(aromatic solvent) 1,000중량부, 폴리올레핀 수지(polyolefin resin) 100~500중량부를 용해하여, 아크릭 안하이드리드(acrylic anhydride)이나, 메타크릴산 안하이드리드(methacrylic anhydride), 말레익 안하이드리드(maleic anhydride) 중에서 선택되어지는 안하이드리드 1~15중량부와 퍼옥사이드 화합물(peroxide comound) 1~15중량부를 가하여 반응시킨 것과;
상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체는, 폴리에틸렌 수지(polyethylene resin) 100,000중량부와 폴리올레핀엘라스토머 100,000~180,000중량부, 유리전이온도(glass transition temperature)가 -65℃ 이하이며, 인장강도가 3~5MPa인 에틸렌-옥텐 블록 공중합체(ethylene-octene block copolymer) 200,000~500,000중량부, 상용화제 60,000~100,000중량부, 실란(silane)이나 지방산(fatty acid)으로 표면처리된 금속산화물 난연제 400,000~800,000중량부, 실록산 변성 열가소성탄성체 제조단계에서 제조된 실록산 변성 열가소성탄성체 10,000~40,000중량부, 실란(silane) 3,000~15,000중량부, 폴리실록산(polysiloxane) 12,000~35,000중량부, 산화방지제 5,000~9,000중량부, 안료(pigment) 10,000~40,000중량부, 활제(lubricant) 1,500~4,000중량부를 용융혼합 한 것과;
상기 절연조성물 펠렛은, 에틸렌중합체(ethylene polymer)나 에틸렌공중합체(ethylene copolymer) 100,000중량부와, 실란이나 지방산으로 표면처리된 금속산화물 난연제 60,000~100,000중량부, 보강제 100~12,000중량부, 산화방지제 50~200중량부, 활제 100~1,200중량부를 혼련 한 덩어리 반죽을 3~5mm 크기의 펠렛으로 제조한 것과;
상기 가교형 절연조성물은, 절연조성물 펠렛 100,000중량부와 유기과산화물(oganic peroxide)이나 조사가교제(irradiation crosslinking agent), 실란가교촉매(silane-crosslinking catalyst)중에서 선택되어지는 가교제 1,000~20,000중량부를 혼련한 것으로 구성함을 특징으로 하는 실록산 변성 열가소성탄성를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지 운항 선박 케이블. - 제6항에 있어서,
중합 촉매(polymerization catalyst)는, 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드[bis(indenyl)zirconium dichloride], 디메틸실릴렌 비스(4,5,6,7-테트라하이드로인데닐)지르코늄 디클로라이드[dimethylsilylene bis(4,5,6,7- tetrahydroindenyl)zirconium dichloride], 비스(1-메틸, 3-n-부틸사이클펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드[bis(1-methyl,3-n-butylcyclpentadienyl)zirconium dichloride], 디메틸실릴렌 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드[dimethylsilylene bis(indenyl)zirconium dichloride], 디메틸실릴렌 비스(2-메틸인데닐)지르코늄 디클로라이드[dimethylsilylene bis(2-methyl indenyl)zirconium dichloride], 에틸렌 비스인 덴일 지르코늄 디클로라이드(ethylenebisindenylzirconium dichloride), 비스(2-프로필인데닐)지르코늄 디클로라이드[bis(2-propylindenyl)zirconium dichloride] 등의 지르코늄 화합물에서 선택되어지는 것과;
상기 보조촉매는, 메틸알루미녹산(methylaluminoxane), 메틸이소부틸알루미녹산(methylisobutylalumoxane) 중의 유기알루미녹산에서 선택되어지는 것과;
상기 안하이드리드는, 아크릭 안하이드리드(acrylic anhydride)이나, 메타크릴산 안하이드리드(methacrylic anhydride), 말레익 안하이드리드(maleic anhydride) 중에서 선택되어지 것과;
상기 퍼옥사이드 화합물은, 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide)나, 디클로로벤조일퍼옥사이드(dichlirobenzoyl peroxide), 디큐밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide) 중에서 선택되어지는 것과;
상기 실란은, 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane)이나, 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane), 프로필트리메톡시실란(propyltrimethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 메틸트리에톡시 실란(methyltriethoxysilane) 중에서 선택되어지는 것과;
상기 폴리실록산은, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)이나, 폴리디페닐디실록산(polydiphenylsiloxane), 폴리메틸하이드로겐실록산(polymethylhydrogensiloxane, 폴리메틸페닐실록산(polymethylphenylsiloxane) 등에서 선택되어지는 것과;
상기 내한성, 고난연성 고분자 복합체의 산화방지제는, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트[octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]{pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]}, 1,3,5-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H, 3H, 5H)-트리온[1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione], 4,4',4''-(1-메틸프로판일-3-일리덴)트리스(6-터트-부틸-메타-크레졸)[4,4',4''-(1-methylpropanyl-3-ylidene)tris(6-tert-butyl-m-cresol)], 6,6'-디-터트-부틸-4,4'-부틸리덴디-메타-크레졸[6,6'-di-tert-butyl-4,4'-butylidenedi-m-cresol], 3,9-비스{2-[3-(3-터트-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸{3,9-Bis{2-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane}, 1,3,5-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐메틸)-2,4,6-트리메틸벤젠[1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene] 등에서 단독 내지는 2종 이상 선택되어지는 것과;
상기 메탈 스테아레이트 활제(lubricant)는, 칼슘 스테아레이트(calsium stearate), 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate) 등에서 선택되어지는 것과;
상기 에틸렌중합체(ethylene polymer)나 에틸렌공중합체(ethylene copolymer)는, 폴리에틸렌(polyethylene)이나 에틸렌-프로필렌 공중합체(ethylene-propylene copolymer), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(ethylene-propylene-diene copolymer)에서 선택되어지는 것과;
상기 보강제는, 실리카(silica)나 카본 블랙(carbon black), 마그네슘 카보네이트, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘실리케이트, 규조토 중에서 선택되어지는 것과;
상기 상기 절연조성물 펠렛의 산화방지제는, 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시페닐)프로피오네이트][thiodiethylene bis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]나, 티오디프로피오닉 액시드 디옥타데실에스테르(thiodipropionic acid dioctadecylester), 디스테아릴 티오디프로피오네이트(distearyl thiodipropionate), 3-메르캅토프로피오닉 액시드(3-mercaptopropionic acid)등의 황화합물 중에서 단독 내지 2종 이상 혼합사용 되는 것으로 조성함을 특징으로 하는 실록산 변성 열가소성탄성를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체로 피복된 극지 운항 선박 케이블.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220056907A KR20230157190A (ko) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 실록산 변성 열가소성탄성체, 이를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지 운항 선박 케이블과 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220056907A KR20230157190A (ko) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 실록산 변성 열가소성탄성체, 이를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지 운항 선박 케이블과 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230157190A true KR20230157190A (ko) | 2023-11-16 |
Family
ID=88964878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220056907A KR20230157190A (ko) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | 실록산 변성 열가소성탄성체, 이를 이용한 내한성, 고난연성 고분자 복합체 및 이로 피복된 극지 운항 선박 케이블과 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230157190A (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100644490B1 (ko) | 2005-07-01 | 2006-11-10 | 엘에스전선 주식회사 | 난연성 전선 피복재료 조성물 및 이를 이용한 해양 케이블 |
| KR100745170B1 (ko) | 2007-02-13 | 2007-08-01 | 주식회사 진흥기공 | 내열, 내한성 복합 섬유사를 이용한 복합섬유 및 그 제조방법 |
| KR101457612B1 (ko) | 2011-12-29 | 2014-11-06 | 넥쌍 | 비할로겐계 고분자 수지 조성물 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 고분자수지재 |
| KR101716231B1 (ko) | 2015-05-27 | 2017-03-14 | 주식회사 효성 | 폴리케톤 섬유를 포함하는 극저온성 초전도 케이블 |
| KR20190022909A (ko) | 2016-07-22 | 2019-03-06 | 넥쌍 | Eva 코폴리머 및 ema 코폴리머의 폴리머 혼합물을 포함하는 가교가능한 폴리머 조성물 |
| KR20190055932A (ko) | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 엘에스전선 주식회사 | 내한성 및 유연성이 우수한 절연 조성물 및 이로부터 형성된 절연층을 포함하는 케이블 |
-
2022
- 2022-05-09 KR KR1020220056907A patent/KR20230157190A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100644490B1 (ko) | 2005-07-01 | 2006-11-10 | 엘에스전선 주식회사 | 난연성 전선 피복재료 조성물 및 이를 이용한 해양 케이블 |
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| KR20190022909A (ko) | 2016-07-22 | 2019-03-06 | 넥쌍 | Eva 코폴리머 및 ema 코폴리머의 폴리머 혼합물을 포함하는 가교가능한 폴리머 조성물 |
| KR20190055932A (ko) | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 엘에스전선 주식회사 | 내한성 및 유연성이 우수한 절연 조성물 및 이로부터 형성된 절연층을 포함하는 케이블 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 대한민국 공개특허 제1020150090358호는 베이스 수지 100중량부에 대하여 무기난연제 150~200중량부, 난연보조제 5~10중량부, 가소제 20~30중량부, 가교제 5~10중량부로 이루어진 조성물을 과산화물 (peroxide) 가교 방식을 통해 상기 도체 또는 절연체에 가교시켜 -60℃까지 사용이 가능하여 극지방에서도 사용이 가능하고, 과산화물 가교 방식을 통해 제작하여 제작 공정을 단순화시켜 제조 원가를 절감시키도록 하는 극저온용 과산화물 가교 태양광 케이블을 제공한다. |
| 대한민국 공개특허 제1020190141387호는 -40℃의 내한성을 보유하는 동시에 이와 상충관계(trade off)에 있는 내유성, 내화학성 등이 저하되지 않고, 기계적 특성이 우수하며, 비할로겐계 난연제를 사용함에도 불구하고 난연성이 우수하고 환경 친화적이며, 나아가 가공성은 물론 내한성 및 내유성이 우수한 비할로겐계 시스 조성물 및 이로부터 형성된 시스층을 포함하는 케이블을 제공한다. |
| 대한민국 등록특허 제100874990호는 페인트에 함유되는 용제에 내성을 가지며 내한성, 내유성, 내마모성, 인열저항 특성이 우수한 전선(cable) 피복용 복합수지 조성물에 관한 것으로 구체적으로는 폴리염화비닐(PVC)과 상용성이 우수하며 내화학적 물성이 뛰어난 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU)를 폴리염화비닐(PVC)과 얼로이(alloy)하고 보다 바람직하게는 상용화제로서 무수말레인산 개질 에틸렌비닐아세테이트(EVA-g-MAH), 표면 개질된 무기난연제 또는 이들의 혼합물을 함유함으로써 페인트나 용제에 의해 고분자 분자쇄가 절단되어(degradation) 노화 후 신장 잔율(retention)이 급격히 떨어지는 현상을 완전히 개선하고 내한성, 내유성, 내마모성, 인열저항 특성이 가교 고무에 필적할 수 있는 우수한 전선(cable) 피복용 복합수지 조성물을 제공한다. |
| 대한민국 등록특허 제101535079호는 기존에 난연제로 사용하는 안티몬, 브롬 및 염소 등의 환경유해물질 대신 수산화마그네슘을 이용하여 친환경적임과 동시에 난연 특성이 우수하고, 폴리프로필렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 사용하여 인장강도 및 기계적 강도가 향상됨과 동시에 내구성 및 내마모성 등의 기계적 물성이 향상되며, 분자간의 가교를 실현하여 스크래치에 강함과 동시에 진동에 견디는 힘이 강하고, 온도에 따른 파괴 및 열변형을 방지할 수 있으며, 분자간의 가교를 실현하여 스크래치에 강함과 동시에 진동에 견디는 힘이 강하고, 온도에 따른 파괴 및 열변형을 방지할 수 있어 전선, 전력선, 통신선 및 케이블 제조에 요구되는 절연재료 등에 적용됨과 동시에 극한 및 고열환경의 자동차용 전선재료, 인조가죽 및 충진재 등 자동차용 내장재, 진동 및 내구성이 요구되는 선박용 전선재료로 사용이 가능하며, PO(Poly Olefin), TPE(Thermo Plastic Elastomer), TPU(Thermoplastic Poly Urethane), TPR(Thermo Plastic Rubber), TPO(Thermo Plastic Olefin) 및 TPEE(Thermoplastic Polyether Ester Elastomer) 등에 난연재료로 사용되어 난연성을 확보할 수 있는 TOE 난연 수지 조성물 및 그 제조방법을 제공한다. |
| 대한민국 등록특허 제101792609호는 내부 시스 및 외부 시스를 무할로겐 저연재(Low Smoke Zero Halogen: LSHZ)로 구성하여 약 -65℃ 이하의 극저온 상태에서도 케이블의 물성과 사용 특성이 계속적으로 유지되는 내한성 선박 해양용 전력케이블의 제조방법을 개시한다. |
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