KR101457799B1 - Power cable having a semiconductive layer - Google Patents

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KR101457799B1
KR101457799B1 KR1020130053162A KR20130053162A KR101457799B1 KR 101457799 B1 KR101457799 B1 KR 101457799B1 KR 1020130053162 A KR1020130053162 A KR 1020130053162A KR 20130053162 A KR20130053162 A KR 20130053162A KR 101457799 B1 KR101457799 B1 KR 101457799B1
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양이슬
이인회
이원석
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엘에스전선 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a power cable including a semiconductive layer. The power cable according to an embodiment of the present invention includes: at least one conductor; an internal semiconductive layer surrounding the conductor; and an insulating layer surrounding the internal semiconductive layer. The semiconductive layer of the power cable has excellent surface attributes including high surface smoothness.

Description

반도전층을 갖는 전력 케이블{Power cable having a semiconductive layer}Technical Field The present invention relates to a power cable having a semiconductive layer,

본 발명은 반도전층을 갖는 전력 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기계적·전기적 특성뿐만 아니라 표면 평활도(surface smoothness) 등 표면 특성이 우수한 반도전층을 갖는 전력 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a power cable having a semiconductive layer. Specifically, the present invention relates to a power cable having a semiconductive layer having excellent mechanical properties such as surface smoothness as well as mechanical and electrical properties.

일반적인 고압(High-Voltage)용 또는 초고압(Ultrahigh-Voltage)용 전력 케이블은 도체를 중심으로 내부 반도전층, 절연층, 외부 반도전층, 쉬스층 등의 순서로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 내부 반도전층은 케이블 제조시 도체와 절연층 사이의 계면조도를 향상시켜 이들 사이의 공기층 형성을 억제하고, 절연저항의 구배(gradient)를 형성하여 국부적인 전계집중을 완화시켜 주는 등의 기능을 수행한다. 또한, 상기 외부 반도전층은 케이블의 차폐기능을 수행하고, 상기 절연층에 균등한 전계가 걸리도록 하는 등의 기능을 수행한다. 즉, 상기 내부 반도전층 및 상기 외부 반도전층(이하, '반도전층'이라 한다)은 케이블의 전기적·기계적 특성 강화 및 이에 따른 수명 연장의 측면에서 매우 중요한 기능을 수행한다.Generally, a power cable for high voltage or ultrahigh voltage can be formed in the order of an inner semiconductive layer, an insulating layer, an outer semiconductive layer, a sheath layer, and the like around a conductor. Particularly, the inner semiconductive layer improves the degree of interfacial surface between the conductor and the insulating layer during cable production, suppresses formation of an air layer therebetween, forms a gradient of insulation resistance, and alleviates local field concentration Function. In addition, the outer semiconductive layer performs a function of shielding the cable, and performs an equal electric field on the insulating layer. That is, the inner semiconductive layer and the outer semiconductive layer (hereinafter, referred to as a semiconductive layer) perform a very important function in terms of reinforcing the electrical and mechanical properties of the cable and hence the service life.

관련 미국 특허 공개공보 제2010-0206607호에 개시된 바와 같이, 상기 반도전층은 케이블에 있어서 국부적인 전계집중 완화, 차폐기능 등을 수행하기 위해 일반적으로 금속 입자, 카본블랙 등과 같은 도전재료를 포함한다. 또한, 상기 도전재료들은 일반적으로 나노(nano) 사이즈의 미세 입자들로서 상기 반도전층을 구성하는 기재 수지 내에서 서로 응집(entanglement)하려는 경향이 있으므로, 상기 기재 수지 내에서 서로 연결되어 도전성 네트워크(conductive network)를 형성함으로써 상기 반도전층의 반도전 특성을 나타내기 위해서는, 상당한 함량, 예를 들어, 반도전층 총 중량을 기준으로 40 내지 60 중량% 정도의 함량으로 포함되어야 한다.As disclosed in related U.S. Patent Application Publication No. 2010-0206607, the semiconductive layer generally includes a conductive material such as metal particles, carbon black, etc. to perform local field concentration mitigation, shielding function and the like in the cable. In addition, since the conductive materials are generally nano-sized fine particles and tend to entanglement with each other in the base resin constituting the semiconductive layer, they are connected to each other in the base resin to form a conductive network In order to exhibit the semi-conductive characteristics of the semiconductive layer by forming a relatively large amount, for example, in an amount of about 40 to 60% by weight based on the total weight of the semiconductive layer.

그러나, 상기 상당한 함량으로 포함된 도전재료는 제조되는 반도전층의 표면에 돌기(protrusions)를 유발하는 등 상기 반도전층의 표면 평활도를 저하시킴으로써, 반도전층과 절연층 사이의 빈 공간 형성 및 이로 인한 전계집중, 차폐성능 저하 등을 유발하는 문제를 갖는다. 상기 반도전층의 표면 특성 저하는 상기 반도전층을 구성하는 기재 수지가 이에 첨가되는 도전재료 등의 충전재를 균일하게 분산된 형태로 포함할 수 있는 특성, 즉 충전재 로딩성(filler loading property)이 불량할수록 더욱 두드러지고, 한편 충전재 로딩성이 우수한 기재 수지를 사용하는 경우 상기 반도전층과 접촉하는 절연층을 구성하는 기재 수지와의 이질성 때문에 이들 사이의 결합력이 저하되는 문제가 유발될 수도 있다.However, the conductive material included in the substantial amount may cause surface irregularities such as protrusions on the surface of the semiconductive layer to be formed, thereby reducing the surface smoothness of the semiconductive layer, thereby forming a void space between the semiconductive layer and the insulating layer, Concentration, shielding performance, and the like. The lowering of the surface properties of the semiconductive layer is caused by the fact that the base resin constituting the semiconductive layer can contain the filler such as a conductive material added thereto in a uniformly dispersed form, that is, the poorer the filler loading property In the case of using a base resin which is more prominent and which has excellent filling material loading property, there may be a problem that the bond strength between the base resin and the base resin is deteriorated due to the heterogeneity with the base resin constituting the insulating layer in contact with the semiconductive layer.

이와 관련하여, 미국 특허 제7,982,537호는 도전재료(conductive material)로서 탄소나노튜브(carbon nano tube)를 포함하는 도전성 고분자 복합재가 개시되어 있다. 상기 탄소나노튜브는 종횡비가 큰, 예를 들어, 길이가 단면 직경의 500 내지 3,000배인 형상을 갖고 있어, 종래의 카본 블랙 등의 플레이트(plate), 플레이크(flake) 형상에 비해 상대적으로 소량의 함량으로 도전성 네트워크를 형성할 수 있다는 장점이 있다.In this connection, U.S. Patent No. 7,982,537 discloses a conductive polymer composite material comprising a carbon nano tube as a conductive material. The carbon nanotubes have a shape having a large aspect ratio, for example, a length of 500 to 3,000 times the diameter of the cross section, so that the carbon nanotube has a relatively small amount of content So that the conductive network can be formed.

다만, 탄소나노튜브는 앞서 기술한 바와 같이 종횡비가 큰 형상을 가지므로 반도전층을 구성하는 기재 수지 내에서 서로 실타래처럼 얽혀 분산이 어려울 뿐만 아니라, 탄소나노튜브들의 연결에 의해 도전성 네트워크 형성시 탄소나노튜브의 나노 사이즈의 직경으로 인해 연결되는 접촉 면적이 극히 작아 접촉 저항이 증가하고, 이로써 반도전 특성이 저하될 수 있다는 문제가 있다.However, since the carbon nanotubes have a large aspect ratio as described above, they are entangled with each other in a base resin constituting the semiconductive layer and are difficult to disperse. In addition, when carbon nanotubes are connected, There is a problem that the contact area connected due to the diameter of the nanosize of the tube is extremely small and the contact resistance is increased, thereby deteriorating the anti-conduction characteristic.

또한, 미국 공개특허 제2013-0037759호는 도전재료로서 그래핀 나노플레이트와 카본 블랙의 조합을 사용한 기술이 개시되어 있으나, 상기 도전재료의 함량을 감축시키는데 한계가 있어, 충분한 반도전 특성 발휘 및 반도전층 표면 평활도 개선의 측면에서 추가 개선이 요구된다.In addition, although U.S. Published Patent Application No. 2013-0037759 discloses a technique using a combination of a graphene nanoplate and carbon black as a conductive material, there is a limit in reducing the content of the conductive material, Further improvement is required in terms of improving the smoothness of the surface of the whole layer.

따라서, 소량의 함량으로도 충분한 도전성 네트워크 형성 및 반도전 특성 구현이 가능하여, 제조되는 반도전층의 표면 평활도 등 표면 특성이 저하되지 않는, 새로운 도전재료 및 이의 제조방법이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for a new conductive material and a method for producing the conductive material, which can form a sufficient conductive network and realize semi-conductive property even with a small amount of content and does not deteriorate surface characteristics such as surface smoothness of a semiconductive layer to be produced.

본 발명은 전기적 특성이 우수한 도전성 충전재(conductive filler)를 포함함으로써 충분한 반도전 특성을 나타내는 반도전층을 포함하는 전력 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a power cable including a semiconductive layer having sufficient semi-conductive properties by including a conductive filler having excellent electrical characteristics.

또한, 본 발명은 종래에 비해 소량의 함량으로 도전성 충전재를 포함함에도 불구하고 충분한 반도전 특성을 나타내는 동시에 표면 평활도가 우수한 반도전층을 포함하는 전력 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a power cable including a semiconductive layer having a sufficient semiconducting property and excellent surface smoothness even though the conductive filler is contained in a small amount compared to the conventional art.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,

하나 이상의 도체; 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층; 및 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층을 포함하는 전력 케이블에 있어서, 상기 내부 반도전층은 기재 수지, 및 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT; carbon nano tube)들을 포함하는 도전성 충전재를 포함하는 반도전성 조성물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.One or more conductors; An inner semiconductive layer surrounding the conductor; And an insulating layer surrounding the inner semiconductive layer, wherein the inner semiconductive layer comprises carbon nanotubes (CNTs) connected to each other through a bond by a line contact with the base resin and the conductive particles. carbon nano tubes). < RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI >

여기서, 상기 도전성 입자는 플레이크(flake) 또는 플레이트(plate) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Wherein the conductive particles have the shape of a flake or a plate.

또한, 상기 도전성 입자는 금속플레이크(metal flake), 금속플레이트(metal plate), 탄소나노플레이크(CNF, carbon nano flake) 및 탄소나노플레이트(CNP; carbon nano plate)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 도전성 입자인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The conductive particles may be at least one selected from the group consisting of a metal flake, a metal plate, a carbon nano flake (CNF), and a carbon nano plate (CNP) Wherein the conductive particles are conductive particles.

한편, 상기 도전성 입자 및 상기 탄소나노튜브(CNT)는 이의 표면에 수산화기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH) 및 에폭시기(-O-)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 관능기를 갖고, 상기 관능기는 비닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 또는 이들의 유도체의 실란 결합제; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 이들의 유도체의 다가알코올 결합제; 및 옥살산, 프로판이산, 부탄이산, 또는 이들의 유도체의 폴리카르복실산 결합제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 결합제와 화학 결합하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.On the other hand, the conductive particles and the carbon nanotubes (CNTs) may have a structure in which the surface of the conductive particles and the carbon nanotubes (CNT) have a structure in which 1 is selected from the group consisting of a hydroxyl group (-OH), an amine group (-NH 2 ), a carboxyl group (-COOH) and an epoxy group Wherein the functional group is a silane coupling agent of vinyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, or derivatives thereof; Polyhydric alcohol binders of ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, or derivatives thereof; And a polycarboxylic acid bonding agent of oxalic acid, propanedioic acid, butane diacid, or a derivative thereof. The present invention also provides a power cable.

또한, 상기 기재 수지는 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(EBA), 또는 이들의 배합물인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The present invention also provides a power cable, wherein the base resin is ethylene ethyl acrylate (EEA), ethylene butyl acrylate (EBA), or a combination thereof.

그리고, 상기 기재 수지와 상기 절연층을 구성하는 기재 수지가 동일한 기재 수지인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The power cable is characterized in that the base resin and the base resin constituting the insulating layer are the same base resin.

여기서, 상기 기재 수지는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, the power cable is characterized in that the base resin is low density polyethylene (LDPE).

한편, 상기 도전성 충전재의 함량은 상기 반도전성 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.On the other hand, the content of the conductive filler is 0.5 to 20% by weight based on the total weight of the semiconductive composition.

여기서, 상기 도전성 충전재의 함량은 상기 반도전성 조성물의 총 중량을 기준으로 2 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, the content of the conductive filler is 2 to 10% by weight based on the total weight of the semiconductive composition.

그리고, 상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 도전성 충전재의 중량비가 80:20 내지 70:30인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The weight ratio of the carbon nanotube (CNT) to the conductive filler is 80:20 to 70:30.

또한, 상기 결합제의 함량은 상기 도전성 충전재 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Also, the content of the binder is 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive filler.

한편, 상기 도전성 충전재는 상기 기재 수지의 입자 표면에 도입되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.On the other hand, the conductive filler is introduced into the particle surface of the base resin.

또한, 상기 반도전성 조성물은, 상기 기재 수지 100 중량부를 기준으로, 가교제 0.1 내지 4 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Further, the semiconductive composition further comprises 0.1 to 4 parts by weight of a crosslinking agent based on 100 parts by weight of the base resin.

나아가, 상기 반도전성 조성물은, 상기 기재 수지 100 중량부를 기준으로, 윤활제 0.5 내지 2 중량부, 산화방지제 0.5 내지 2 중량부, 및 계면활성제 1 내지 20 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Further, the semiconductive composition further comprises 0.5 to 2 parts by weight of a lubricant, 0.5 to 2 parts by weight of an antioxidant and 1 to 20 parts by weight of a surfactant based on 100 parts by weight of the base resin. Cable.

그리고, 상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층 및 상기 외부 반도전층을 감싸는 쉬스층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.The power cable further includes an outer semiconductive layer surrounding the insulating layer and a sheath layer surrounding the outer semiconductive layer.

한편, 하나 이상의 도체; 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층; 및 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층을 포함하는 전력 케이블에 있어서, 상기 내부 반도전층은 기재 수지 및 도전성 충전재를 포함하는 반도전성 조성물로부터 제조되고, 상기 반도전성 조성물은, 상기 도전성 충전재의 첨가에 의해 증가하는 점도가 100 내지 5,000 Pa·s이고, 체적저항이 1x103 내지 1x1011 Ω㎝이며, 상기 점도는 상기 기재 수지의 용융 온도 및 고정 전단 속도 1x102s-1에서 측정한 값인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.On the other hand, one or more conductors; An inner semiconductive layer surrounding the conductor; And an insulation layer surrounding the inner semiconductive layer, wherein the inner semiconductive layer is made from a semiconductive composition comprising a base resin and a conductive filler, wherein the semiconductive composition is formed by the addition of the conductive filler The volume resistivity is 1 x 10 3 to 1 x 10 11 ? Cm, and the viscosity is a value measured at a melting temperature and a fixed shear rate of 1 x 10 2 s -1 of the base resin. , And power cable.

여기서, 상기 반도전성 조성물은, 상기 도전성 충전재의 첨가에 의해 증가하는 점도가 2,000 내지 3,000 Pa·s이고, 상기 점도는 상기 기재 수지의 용융 온도 및 고정 전단 속도 1x102s-1에서 측정한 값인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Here, the semiconductive composition has a viscosity increased by the addition of the conductive filler of 2,000 to 3,000 Pa · s, and the viscosity is a value measured at a melting temperature and a fixed shear rate of 1 × 10 2 s -1 of the base resin Characterized in that it provides a power cable.

또한, 상기 도전성 충전재는 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT; carbon nano tube)들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블을 제공한다.Also, the conductive filler includes carbon nanotubes (CNTs) connected to each other through a bond by line contact with the conductive particles.

도 1은 본 발명에 따른 전력 케이블의 단면구조를 개략적으로 도시한 횡단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전력 케이블의 단면구조를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 3은 기재 수지 내에서 도전성 충전재에 의해 도전성 네트워크 형성시 종래 탄소나노튜브(CNT)들이 연결된 모습과 본 발명에서와 같이 탄소나노튜브(CNT)들이 다른 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 기재 수지로서 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA)에 도전성 충전재로서 탄소나노플레이트(CNP)와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT)(탄소나노튜브(CNT)와 탄소나노플레이트(CNP)의 중량비가 70:30)를 포함하는 반도전성 조성물의 전자현미경 사진이다.
도 5는 기재 수지로서 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA)에 도전성 충전재로서 탄소나노플레이트(CNP)와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT)(탄소나노튜브(CNT)와 탄소나노플레이트(CNP)의 중량비가 80:20)들을 포함하는 반도전성 조성물의 전자현미경 사진이다.
도 6은 실시예 2에 따르는 반도전성 조성물로부터 제조된 샘플시트의 광학 현미경 사진이다.
도 7은 비교예 2에 따르는 반도전성 조성물로부터 제조된 샘플시트의 광학 현미경 사진이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a power cable according to the present invention.
2 is a longitudinal sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a power cable according to the present invention.
FIG. 3 shows a state in which carbon nanotubes (CNTs) are connected when a conductive network is formed by conductive fillers in a base resin, and carbon nanotubes (CNTs) are connected to a line contact FIG. 1 is a schematic view showing a state in which the two electrodes are connected to each other via a coupling by a coupling.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the carbon nanotubes (CNTs) (carbon nanotubes (CNTs), carbon nanotubes (CNTs), and the like) connected to each other via a bond by line contact with a carbon nanoplate ) And a carbon nanoplate (CNP) in a weight ratio of 70:30).
FIG. 5 is a cross-sectional view of a carbon nanotube (CNT) (carbon nanotube (CNT)) bonded to ethylene ethyl acrylate (EEA) as a base resin through a bond by a line contact with a carbon nanoplate ) And carbon nanoplate (CNP) in a weight ratio of 80:20).
6 is an optical microscope picture of a sample sheet made from the semiconductive composition according to Example 2. Fig.
7 is an optical microscope photograph of a sample sheet made from the semiconductive composition according to Comparative Example 2. Fig.

도 1 및 2는 본 발명에 다른 전력 케이블의 실시예를 도시한 것이다.1 and 2 show an embodiment of a power cable according to the present invention.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 케이블은 구리, 알루미늄 등의 도전성 물질로 이루어진 도체(1), 절연성 고분자로 이루어진 절연층(3), 상기 도체(1)와 상기 절연층(3) 사이에 위치하여 도체(1)와의 계면에서의 부분방전을 억제하고, 상기 도체(1)와 상기 절연층(3) 사이의 공기층을 없애주며, 국부적인 전계집중을 완화시켜 주는 등의 역할을 수행하는 내부 반도전층(2), 케이블의 차폐역할 및 상기 절연층(3)에 균등한 전계가 걸리도록 하는 역할을 수행하는 외부 반도전층(4), 케이블 보호를 위한 쉬스층(5) 등을 포함할 수 있다.1 and 2, a power cable according to the present invention includes a conductor 1 made of a conductive material such as copper or aluminum, an insulating layer 3 made of an insulating polymer, (3), thereby suppressing partial discharge at the interface with the conductor (1), eliminating the air layer between the conductor (1) and the insulating layer (3) An outer semiconductive layer 4 serving as a shielding function of a cable and a function of applying an electric field uniform to the insulating layer 3, a sheath layer 5 for protecting the cable, And the like.

상기 절연층(3)은 고분자를 기재 수지로 하는 절연 조성물로부터 제조될 수 있다. 상기 기재 수지를 구성하는 고분자는 대부분 전기 절연성 물질이므로 특별한 제한은 없다. 전기가 통하기 위해서는 양전하나 전자를 이동시킬 수 있는 이온이나 금속류와 같은 자유 전자 등이 있어야 하는데, 고분자는 탄소 간의 공유결합으로 이루어진 물질이므로 이러한 능력이 거의 없기 때문이다.The insulating layer 3 may be manufactured from an insulating composition containing a polymer as a base resin. The polymer constituting the base resin is mostly an electrically insulating material, so there is no particular limitation. For electricity to pass, there must be free electrons, such as ions or metals, that can move positive electrons and electrons, because polymers are substances that are made up of covalent bonds between carbons and thus have little ability.

일반적으로, 고압용 또는 초고압용 케이블의 절연층(3)을 형성하는 기재 수지는 폴리에틸렌(PE; polyethylene), 폴리프로필렌(PP; polyprophylene), 에틸렌 프로필렌 고무(EPR; ethylene propylene rubber) 등의 폴리올레핀이 사용될 수 있다.In general, the base resin forming the insulating layer 3 of the high-voltage or ultra-high-pressure cable is a polyolefin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), or ethylene propylene rubber (EPR) Can be used.

상기 폴리에틸렌(PE)은 에틸렌 단독중합체 및/또는 에틸렌과 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 α-올레핀과의 공중합체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 에틸렌 공중합체는 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체일 수 있다. 또한, 상기 폴리에틸렌은 초저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The polyethylene (PE) may comprise an ethylene homopolymer and / or a copolymer of ethylene and an? -Olefin such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene. Here, the ethylene copolymer may be a random copolymer or a block copolymer. The polyethylene may also comprise ultra low density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, or mixtures thereof.

상기 폴리프로필렌(PP)은 프로필렌 단독중합체 및/또는 프로필렌과 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 α-올레핀과의 공중합체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로필렌 공중합체는 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체일 수 있다.The polypropylene (PP) may include a propylene homopolymer and / or a copolymer of propylene and an? -Olefin such as ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene. Here, the propylene copolymer may be a random copolymer or a block copolymer.

한편, 상기 폴리에틸렌(PE) 및 상기 폴리프로필렌(PP)은 비가교 또는 가교 수지일 수 있다. 여기서, 가교 폴리에틸렌 및 가교 폴리프로필렌은 가교제로서 실란 또는 유기 과산화물, 예를 들어, 다이큐밀퍼옥사이드(DCP) 등에 의해 제조될 수 있다. 다만, 가교 폴리에틸렌 및 가교 폴리프로필렌은 케이블의 기계적 특성이 우수한 반면, 재활용이 어려운 단점이 있고, 절연층 제조시 가교 결합 또는 스코치(scorch)가 조기에 발생하면 균일한 생산 능력을 발휘할 수 없는 등 장기 압출성 저하를 야기할 수 있으며, 아세토페논, 알파메틸스티렌 등의 가교 부산물이 절연층에서의 공간전하 축적을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 케이블의 용도에 따라 상기 가교 또는 비가교 형태의 기재 수지의 장단점을 고려하여 절연층을 제조할 수 있다.On the other hand, the polyethylene (PE) and the polypropylene (PP) may be non-crosslinked or crosslinked resins. Here, the cross-linked polyethylene and the cross-linked polypropylene can be produced by a silane or an organic peroxide such as, for example, dicumyl peroxide (DCP) as a cross-linking agent. However, the crosslinked polyethylene and the crosslinked polypropylene have a disadvantage in that the mechanical properties of the cable are excellent, but they are difficult to recycle, and when the crosslinking or scorch occurs early in the production of the insulating layer, And the crosslinked byproducts such as acetophenone and alpha methylstyrene can facilitate accumulation of space charge in the insulating layer. Therefore, the insulating layer can be manufactured in consideration of the pros and cons of the crosslinked or uncrosslinked base resin depending on the use of the cable.

본 발명에 있어서, 상기 반도전층(2,4)은 기재 수지 및 도전성 충전재(conductive filler)를 포함하는 반도전성 조성물로부터 제조될 수 있다.In the present invention, the semiconductive layer (2, 4) can be produced from a semiconductive composition comprising a base resin and a conductive filler.

상기 기재 수지는 통상적으로 사용되는 반도전층용 기재 수지 중 적절한 것을 선택할 수 있고, 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 또는 에틸렌 비닐 아크릴레이트, 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(EBA) 등의 올레핀 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리스티렌, 이들의 혼합물 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The base resin may be appropriately selected from among conventionally used base resin for semiconductive layer, and examples thereof include polyolefins such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene and polypropylene or polyolefins such as ethylene vinyl acrylate, ethylene ethyl acrylate But are not limited to, olefin copolymers such as ethylene oleate (EEA) and ethylene butyl acrylate (EBA), polyacrylates, polyesters, polycarbonates, polyurethanes, polyimides, polystyrenes and mixtures thereof.

종래 반도전성 조성물의 기재 수지는 기재 수지 100 중량부를 기준으로 통상 40 내지 60 중량부의 도전재료를 포함해야 하므로 충전재 로딩성(filler loading capacity)이 우수한 에티렌 에틸아크릴레이트(EEA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(EBA) 등이 사용되어 왔으나, 이들 올레핀 공중합체는 절연층용 기재 수지와의 상용성 및 결합력이 불충분하여, 절연층(3)과 반도전층(2,4) 사이에 빈 공간이 발생하고, 이러한 빈 공간에 전계가 집중하는 등에 의해 절연파괴 및 케이블 수명 단축의 문제를 유발할 수 있다.Since the base resin of the conventional semiconductive composition should contain conductive material in an amount of usually 40 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin, it is preferable to use ethylene ethyl acrylate (EEA), ethylene butyl acrylate (EBA) have been used. However, these olefin copolymers have insufficient compatibility with the base resin for the insulating layer and insufficient bonding force, so that void spaces are generated between the insulating layer 3 and the semiconductive layers 2 and 4, The electric field is concentrated in the void space, and the problem of insulation breakdown and shortening of cable life can be caused.

한편, 본 발명에 따른 반도전성 조성물은 소량의 도전성 충전재만을 포함하는 경우에도 충분한 도전성 네트워크 및 반도전 특성을 구현할 수 있으므로, 충전재 로딩성이 종래 올레핀 공중합체보다는 낮으나 절연층(3)용 기재 수지와의 상용성 및 결합력이 우수한 기재 수지, 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 사용할 수 있다.On the other hand, since the semiconductive composition according to the present invention can realize a sufficient conductive network and semi-conductive property even when only a small amount of conductive filler is contained, the filling property is lower than that of the conventional olefin copolymer, A low-density polyethylene (LDPE) having excellent compatibility and bonding strength can be used.

상기 도전성 충전재는 도전성 입자, 바람직하게는 플레이크(flake) 또는 플레이트(plate) 형상의 도전성 입자, 예를 들어, 금속플레이크(metal flake), 금속플레이트(metal plate), 탄소나노플레이크(CNF; carbon nano flake), 탄소나노플레이트(CNP; carbon nano plate) 등의 도전성 입자와의 선 접촉(line)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT; carbon nano tube)들을 포함할 수 있다.The conductive filler may be selected from the group consisting of conductive particles, preferably conductive particles in the form of flakes or plates, such as metal flakes, metal plates, carbon nano- carbon nanotubes (CNTs) connected to each other through a line-by-line bond with conductive particles such as carbon nanotubes (CNTs), carbon nanotubes (CNTs), carbon nanotubes (CNTs)

이로써, 상기 도전성 충전재는 상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 도전성 입자 사이의 접촉 면적을 최대로 하여 접촉면에서의 접촉 저항을 최소화함으로써, 소량의 도전성 충전재로 충분한 도전성 네트워크 형성 및 반도전 특성 구현이 가능할 뿐만 아니라, 도전성 충전재가 다량 사용되는 경우의 종래 문제점, 즉 반도전층의 표면 평활도 저하 등을 회피할 수 있다.As a result, the conductive filler maximizes the contact area between the carbon nanotube (CNT) and the other conductive particles to minimize the contact resistance at the contact surface, thereby achieving sufficient conductive network formation and anti-conduction characteristics with a small amount of conductive filler And it is also possible to avoid the conventional problems when a large amount of conductive filler is used, that is, a decrease in surface smoothness of the semiconductive layer.

또한, 소량의 도전성 충전재의 사용에 의해 상기 반도전층(2,4) 기재 수지의 충전재 로딩성(filler loading property)을 크게 고려하지 않아도 되므로, 충전재 로딩성이 우수하여 종래 반도전층용 기재 수지로 사용되어 온 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(EBA) 등을 대체하여 충전재 로딩성은 이들보다 다소 떨어지나 상기 절연층(3)용 기재 수지, 예를 들어, 가교 폴리에틸렌(XLPE)과의 상용성 및 결합력이 우수한 기재 수지를 사용할 수 있다.In addition, since the filler loading property of the semiconductive layer (2, 4) base resin is not greatly taken into account by the use of a small amount of the conductive filler, the filler can be easily loaded and used as a base resin for a conventional semiconductive layer (EEA), ethylene butyl acrylate (EBA), and the like, and the filling material loadability is somewhat lower than these. However, in the case of using a base resin for the insulating layer 3, for example, a crosslinked polyethylene (XLPE) It is possible to use a base resin having excellent adhesion and bonding strength.

도 3은 기재 수지 내에서 도전성 네트워크 형성시 종래 탄소나노튜브(CNT)만이 서로 연결된 모습과 본 발명과 같이 탄소나노플레이크(CNF), 탄소나노플레이트(CNP) 등의 다른 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 탄소나노튜브(CNT)들이 서로 연결된 모습을 도시한 것이다.FIG. 3 is a view showing a state in which only conventional carbon nanotubes (CNTs) are connected to each other in the formation of a conductive network in the base resin, and line contact (carbon nanotubes (CNF), carbon nanoplate (CNTs) connected to each other through a bond by a line contact (CNT).

도 3에 나타난 바와 같이, 종래 탄소나노튜브(CNT)들이 연결되는 경우 점 접촉(point contact)에 의한 접촉 저항 증가가 유발되어 충분한 반도전 특성을 구현할 수 없는 반면, 본 발명과 같이 탄소나노튜브(CNT)들이 다른 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합를 매개로 연결되는 경우 결합부위에서의 접촉 면적 증가로 접촉 저항의 감소 및 충분한 반도전 특성이 구현될 수 있다.As shown in FIG. 3, when conventional carbon nanotubes (CNTs) are connected to each other, an increase in contact resistance due to point contact is caused to occur, so that sufficient anti-conduction characteristics can not be realized. On the other hand, CNTs are connected to each other via a line contact with other conductive particles, a decrease in contact resistance and a sufficient anti-conduction characteristic can be realized by increasing the contact area at the bonding site.

상기 탄소나노튜브(CNT)는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 튜브 보양을 이루고 있는 소재로서, 단일벽 또는 다중벽 구조를 가질 수 있다. 여기서, 상기 탄소나노튜브(CNT)는 직경이 20 내지 200 nm, 바람직하게는 50 내지 100 nm일 수 있으며, 길이는 10 내지 50 ㎛, 바람직하게는 20 내지 40 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 탄소나노튜브(CNT)는 공지된 방법에 의해 제조될 수 있고, 예를 들어, 미국 특허공보 제5,916,642호에 개시된 탄소나노튜브 제조장치를 이용하여 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The carbon nanotubes (CNTs) are hexagons having six carbon atoms connected to each other to serve as tubes, and may have a single wall or a multiwall structure. Here, the carbon nanotube (CNT) may have a diameter of 20 to 200 nm, preferably 50 to 100 nm, and the length may be 10 to 50 μm, preferably 20 to 40 μm, no. The carbon nanotubes (CNTs) can be prepared by a known method, for example, but not limited to, the carbon nanotube production apparatus disclosed in U.S. Patent No. 5,916,642.

또한, 금속플레이크, 금속플레이트, 탄소나노플레이크(CNF), 탄소나노플레이트(CNP) 등의 상기 다른 도전성 입자는 각각 0.5 내지 25 ㎛, 바람직하게는 1 내지 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 ㎛의 크기와 10 내지 100 nm, 바람직하게는 10 내지 50 nm, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 nm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The other conductive particles such as a metal flake, a metal plate, a carbon nanoflake (CNF), and a carbon nanoplate (CNP) each have a thickness of 0.5 to 25 탆, preferably 1 to 10 탆, more preferably 2 to 5 탆 And a thickness of 10 to 100 nm, preferably 10 to 50 nm, more preferably 20 to 30 nm, but is not limited thereto.

상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 도전성 입자는 이의 표면에 수산화기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 에폭시기(-O-) 등의 관능기를 가질 수 있다. 이러한 관능기들은 탄소나노튜브(CNT) 등의 합성시 생성될 수 있고, 합성 후 추가적인 공정에 의해 도입될 수도 있다. 이러한 관능기들은 비닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 또는 이들의 유도체와 같은 실란; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 이들의 유도체와 같은 다가알코올; 및 옥살산, 프로판이산, 부탄이산, 또는 이들의 유도체와 같은 폴리카르복실산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 결합제와 화학 결합함으로써 상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 탄소 충전재를 결합시킬 수 있다.The carbon nanotube (CNT) and the other conductive particles may have a functional group such as a hydroxyl group (-OH), an amine group (-NH 2 ), a carboxyl group (-COOH), and an epoxy group (-O-). These functional groups may be produced in the synthesis of carbon nanotubes (CNTs) or the like, and may be introduced by an additional process after synthesis. These functional groups include silanes such as vinyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, or derivatives thereof; Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, or derivatives thereof; And a polycarboxylic acid such as oxalic acid, propanedioic acid, butane diacid, or a derivative thereof, to thereby bond the carbon nanotube (CNT) with the other carbon filler .

여기서, 상기 결합제의 함량은 상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 도전성 입자를 포함하는 도전재료 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 결합제의 함량이 1 중량부 미만인 경우, 상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 도전성 입자 사이의 화학 결합이 불충분할 수 있고, 20 중량부 초과인 경우 상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 도전성 입자, 또는 상기 탄소나노튜브(CNT)들 사이의 과도한 화학 결합에 의해 상기 반도전층(2,4)의 전기적 특성이 저하될 수 있다.Here, the content of the binder may be 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the conductive material including the carbon nanotube (CNT) and the other conductive particles. When the content of the binder is less than 1 part by weight, the chemical bond between the carbon nanotube (CNT) and the other conductive particles may be insufficient. When the content of the binder is more than 20 parts by weight, the carbon nanotube (CNT) The electrical characteristics of the semiconductive layer (2, 4) may be lowered due to excessive chemical bonding between the carbon nanotubes (CNTs).

상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 도전성 입자의 중량비는 예를 들어 90:10 내지 10:90, 바람직하게는 80:20 내지 50:50, 더욱 바람직하게는 80:20 내지 70:30일 수 있다. 상기 중량비가 10:90 미만인 경우 충분한 반도전 특성을 구현하기 위해서는 다량의 도전성 충전재를 사용해야 하고 이로써 반도전층(2,4)의 표면 평활도가 저하될 수 있는 반면, 상기 중량비가 90:10 초과인 경우 상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 다른 도전성 입자와의 결합이 불충분하고, 다른 도전성 입자에 비해 고가인 탄소나노튜브의 고함량에 의해 제조단가가 상승하는 문제가 있다.The weight ratio of the carbon nanotube (CNT) to the other conductive particles may be, for example, 90:10 to 10:90, preferably 80:20 to 50:50, and more preferably 80:20 to 70:30 have. When the weight ratio is less than 10:90, a large amount of conductive filler should be used in order to realize a sufficient semi-conductive property, and thus the surface smoothness of the semiconductive layer (2,4) may be lowered, whereas when the weight ratio is more than 90:10 There is a problem that the bonding between the carbon nanotubes (CNT) and the other conductive particles is insufficient and the manufacturing cost is increased due to the high content of carbon nanotubes, which are expensive compared to other conductive particles.

이와 관련하여, 도 4는 기재 수지로서 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA)에 도전성 충전재로서 탄소나노플레이트(CNP)와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT)(탄소나노튜브(CNT)와 탄소나노플레이트(CNP)의 중량비가 70:30) 3 중량%를 포함하는 반도전성 조성물의 전자현미경 사진을 도시한 것이고, 도 5는 탄소나노튜브(CNT)와 탄소나노플레이트(CNP)의 중량비가 80:20인 경우의 전자현미경 사진을 도시한 것이다. 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 탄소나노플레이트(CNP)와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 연결된 탄소나노튜브(CNT)들이 기재 수지 내에서 균일하게 분산되어 있는 것을 확인할 수 있다.In this connection, FIG. 4 is a cross-sectional view of a carbon nanotube (CNT) (carbon (C)) bonded to ethylene ethyl acrylate (EEA) as a base resin through a bond by a line contact with a carbon nanoplate And 3 wt% of a carbon nanotube (CNT) and a carbon nanoplate (CNP) in a weight ratio of 70:30). FIG. 5 is a graph showing electron micrographs of a carbon nanotube (CNT) (CNP) is 80:20. FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, it can be confirmed that carbon nanotubes (CNTs) connected to each other through a bond by a line contact with a carbon nanoplate (CNP) are uniformly dispersed in the base resin .

상기 탄소나노튜브(CNT)가 다른 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 연결됨으로써 형성된 도전성 충전재의 제조방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 도전성 충전재는 상기 탄소나노튜브(CNT) 및 상기 다른 도전성 입자를 각각 에탄올, 프로판올, 부탄올, 톨루엔, NMP(N-mehyl-pyrrolidone), THF(tetrahydrofuran), 아세톤, 사이클로헥산, 헥산 등의 유기 용매에 분산시킨 후, 이들을 혼합하면서 상기 결합제를 첨가함으로써 제조할 수 있다. 또한, 상기 탄소나노튜브(CNT) 및 상기 다른 도전성 입자는 이의 분산성을 개선하기 위해 계면활성제와 함께 첨가하는 것이 바람직하다.There is no particular limitation on the method for producing the conductive filler formed by connecting the carbon nanotubes (CNTs) to each other via the connection by line contact with other conductive particles. For example, the conductive filler may be formed by mixing the carbon nanotubes (CNT) and the other conductive particles with a solvent such as ethanol, propanol, butanol, toluene, N-mehyl-pyrrolidone, THF, acetone, cyclohexane, , Or the like, and then adding the binder while mixing them. In addition, the carbon nanotubes (CNTs) and the other conductive particles are preferably added together with a surfactant to improve their dispersibility.

상기 반도전층(2,4)을 형성하기 위해, 상기 기재 수지와 상기 도전성 충전재를 포함하는 반도전성 조성물을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는, 상기 도전성 충전재를 Hybridizer (제조사 : Nara Machinery), Nobilta (제조사 : Hosokawa Micron), Q-mix (Mitsui Mining) 등의 장비를 이용하여 상기 기재 수지 입자의 표면에 도입함으로써 상기 반도전성 조성물을 제조할 수 있고, 이러한 경우 상기 도전성 충전재의 상기 기재 수지 내에서의 분산성을 추가로 개선시킬 수 있다.The method for producing the semiconductive composition comprising the base resin and the conductive filler to form the semiconductive layer (2, 4) is not particularly limited. Preferably, the conductive filler is introduced into the surface of the base resin particles by using a device such as a Hybridizer (manufacturer: Nara Machinery), Nobilta (manufacturer: Hosokawa Micron) or Q-mix (Mitsui Mining) And in this case, the dispersibility of the conductive filler in the base resin can be further improved.

여기서, 상기 도전성 충전재의 함량은 상기 반도전성 조성물 총 중량을 기준으로 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 도전성 충전재의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우 충분한 반도전 특성을 나타낼 수 없고, 20 중량%를 초과하는 경우 상기 도전성 충전재의 고함량으로 제조비용이 증가할 수 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우, 형성되는 반도전층의 표면 평활도가 저하될 수 있다.Here, the content of the conductive filler may be 0.5 to 20% by weight, preferably 2 to 10% by weight based on the total weight of the semiconductive composition. If the content of the conductive filler is less than 0.5% by weight, sufficient semiconducting properties can not be exhibited. If it exceeds 20% by weight, a high content of the conductive filler may increase the production cost, The surface smoothness of the semiconductive layer to be formed may be lowered.

상기 반도전성 조성물은 상기 기재 수지의 가교를 위한 가교제, 상기 기재 수지 내에서의 상기 도전성 충전재의 분산성 개선을 위한 계면활성제, 반도전층 형성을 위한 가공성 개선을 위한 윤활제, 반도전층 산화 억제에 의한 케이블 수명 연장을 위한 산화방지제 등의 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.The semiconductive composition comprises a crosslinking agent for crosslinking the base resin, a surfactant for improving the dispersibility of the conductive filler in the base resin, a lubricant for improving workability for forming a semiconductive layer, a cable And other additives such as antioxidants for prolonging life.

상기 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않고 사용되는 기재 수지에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들어, 디큐밀 퍼옥사이드(DCP), 디(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠 등의 과산화물일 수 있다. 여기서, 상기 가교제의 함량은 기재 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 4 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량부일 수 있다. 상기 가교제를 첨가하는 경우 아세토페논, 알파메틸스티렌 등의 가교 부산물이 생성되어 상기 반도전층(2,4)의 전기적 특성을 저하시킬 수 있으나, 본 발명은 상기 도전성 충전재를 소량만 포함함으로써 이에 따라 상기 가교제의 함량을 통상 가교제의 함량인 기재 수지 100 중량부당 10 중량부에 비해 현저히 소량인 0.1 내지 4 중량부만을 사용함으로써 가교 부산물 생성 및 이로 인한 전기적 특성 저하의 문제를 회피하거나 최소화할 수 있다.The type of the crosslinking agent is not particularly limited and may be appropriately selected according to the base resin used. Examples of the crosslinking agent include peroxides such as dicumyl peroxide (DCP) and di (t-butylperoxy) diisopropylbenzene have. Here, the content of the crosslinking agent may be 0.1 to 4 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. When the crosslinking agent is added, crosslinked byproducts such as acetophenone and alpha methylstyrene may be generated to lower the electrical characteristics of the semiconductive layer (2, 4). However, the present invention is not limited to the above- By using only 0.1 to 4 parts by weight of the crosslinking agent, which is a small amount compared to 10 parts by weight of 100 parts by weight of the base resin, which is the amount of the crosslinking agent, it is possible to avoid or minimize the problem of generation of crosslinked byproducts and deterioration of electrical properties.

상기 계면활성제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 도데실황산나트륨(SDS; sodium dodecyl sulfate), 글리콜산 에톡실레이트 4-노닐페닐 에테르(GAENPE; glycolic acid ethoxylate 4-nonylphenyl ether), n-라우로일사르코신염 등의 음이온성 계면활성제, 브롬화 도데실트리메틸암모늄(DTAB; dodecyltrimethylammonium bromide) 등의 양이온성 계면활성제, Triton X-45, Triton X-114, Triton X-100 등의 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 배합물일 수 있다. 여기서, 상기 계면활성제의 함량은 상기 도전성 충전재 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 2 내지 5 중량부일 수 있다.The kind of the surfactant is not particularly limited and examples thereof include sodium dodecyl sulfate (SDS), glycolic acid ethoxylate 4-nonylphenyl ether (GAENPE), n- A cationic surfactant such as dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB), a nonionic surfactant such as Triton X-45, Triton X-114, and Triton X-100 , Or a combination thereof. The content of the surfactant may be 1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive filler.

또한, 상기 윤활제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 스테아릴 스테아레이트, erucamide, 또는 스테아르산 등의 지방산 등을 이용할 수 있고, 여기서, 상기 윤활제의 함량은 상기 기재 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 2 중량부일 수 있다.The kind of the lubricant is not particularly limited, and for example, fatty acid such as stearyl stearate, erucamide, stearic acid, or the like can be used. Here, the content of the lubricant is based on 100 parts by weight of the base resin 0.1 to 2 parts by weight.

상기 산화방지제는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 아민계 산화방지제; 디알킬에스테르계, 디스테릴 티오디프로피오네이트, 디라우릴 티오디프로피오네이트 같은 티오에스테르계 산화방지제; 테트라키스(2,4-디-t-부틸페닐)4,4'-비페닐렌 디포스파이트, 2,2'-티오 디에틸 비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트], 펜타에리트리틸-테트라키스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트], 4,4'-티오비스(2-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-티오비스(6-t-부틸-4-메틸페놀), 트리에틸렌 글리콜-비스-[3-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트]) 같은 페닐계 산화방지제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 산화방지제를 사용할 수 있고, 여기서, 상기 산화방지제는 상기 기재 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 2 중량부일 수 있다.The antioxidant is not particularly limited and includes, for example, amine-based antioxidants; Thioester-based antioxidants such as dialkyl esters, distearyl thiodipropionate, and dilauryl thiodipropionate; Tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) 4,4'-biphenylene diphosphite, 2,2'-thiodiethylbis- [3- (3,5- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], pentaerythrityl-tetrakis- [3- Methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-thiobis (6-t-butyl-4-methylphenol), triethylene glycol-bis- [3- (3- 4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate]), and mixtures thereof, wherein the antioxidant is a mixture of 100 parts by weight of the base resin May be 0.1 to 2 parts by weight.

상기 반도전성 조성물은 이에 포함되는 기재 수지와 도전성 충전재의 종류 및 함량, 그리고 상기 기재 수지 내에서의 상기 도전성 충전재의 분산성 등에 따라 상이한 점도를 가질 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 반도전성 조성물은 상기 도전성 충전재의 첨가에 의해 증가하는 점도가 100 내지 5,000 Pa·s, 바람직하게는 2,000 내지 3,000 Pa·s인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 점도는 기재 수지의 용융 온도에서 고정 전단 속도 1x102s-1에서 측정한 값이다. 또한, 상기 반도전성 조성물의 체적저항(volume resistivity)은 1x103 내지 1x1011 Ω㎝일 수 있다.The semiconductive composition may have a different viscosity depending on the type and content of the base resin and the conductive filler contained therein, and the dispersibility of the conductive filler in the base resin. In the present invention, it is preferable that the semiconductive composition has an increased viscosity of 100 to 5,000 Pa · s, preferably 2,000 to 3,000 Pa · s, by the addition of the conductive filler. Here, the viscosity is a value measured at a fixing shear rate of 1 x 10 2 s -1 at the melting temperature of the base resin. Also, the volume resistivity of the semiconductive composition may be 1 x 10 3 to 1 x 10 11 ? Cm.

상기 도전성 충전재의 첨가에 의해 반도전성 조성물의 증가하는 점도가 100 내지 5,000 Pa·s인 동시에 상기 반도전성 조성물의 체적저항(volume resistivity)이 1x103 내지 1x1011 Ω㎝임은, 상기 도전성 충전재의 함량이 상기 반도전성 조성물로부터 형성되는 반도전층의 표면 평활도를 저하시키지 않을 만큼 소량이고, 또한 상기 도전성 충전재가 상기 기재 수지 내에 균일하게 분산되어 도전성 네트워크를 형성함으로써 충분한 반도전 특성을 발휘함을 나타낸다.Wherein the semiconductive composition has an increased viscosity of 100 to 5,000 Pa · s and a volume resistivity of 1 × 10 3 to 1 × 10 11 Ω · cm by the addition of the conductive filler, Is a small amount so as not to lower the surface smoothness of the semiconductive layer formed from the semiconductive composition, and the conductive filler is uniformly dispersed in the base resin to form a conductive network, thereby exhibiting sufficient semiconducting properties.

한편, 상기 쉬스층(5)은 상기 외부 반도전층(4)과의 상용성 및 결합력을 위해 상기 반도전층(4)의 기재 수지와 동일한 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, the sheath layer 5 is preferably made of the same resin as the base resin of the semiconductive layer 4 for compatibility with the external semiconductive layer 4 and bonding strength.

본 발명에 따른 전력 케이블을 구성하는 상기 도체(1), 내부 반도전층(2), 절연층(3), 외부 반도전층(4), 쉬스층(5) 등의 내부직경, 외부직경, 두께 등에 관한 규격은 상기 케이블의 용도, 사용전압 등에 따라 당해 기술분야의 통상의 기술자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
The outer diameter, the thickness, etc. of the conductor 1, the inner semiconductive layer 2, the insulating layer 3, the outer semiconductive layer 4, the sheath layer 5, etc. constituting the power cable according to the present invention May be suitably selected by a person skilled in the art depending on the use of the cable, the operating voltage, and the like.

[실시예][Example]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.

1. 탄소나노플레이트(CNP)와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT)들을 포함하는 도전성 충전재의 제조예
1. Manufacturing Example of Conductive Filler Containing Carbon Nanotubes (CNTs) Connected to each other through Bonding by Line Contact with Carbon Nano Plate (CNP)

탄소나노플레이트(CNP; 제조사: XG-Science, 제품명: xGNP) 및 탄소나노튜브(CNT; 길이: 30 ㎛, 직경: 20 nm, 다중벽) 각각을 계면활성제 Triton X-45와 함께 에탄올 내에 분산시키고 3시간 동안 초음파 수조(sonication bath)에서 균일화 및 초음파 처리를 수행한 후, 이들 용액을 혼합하고 1시간 동안 추가로 초음파 처리했다. 다음으로, 상기 혼합 용액에 아미노 실란을 결합제로서 첨가하고, 2시간 동안 70℃까지 가열했다. 마지막으로, 에탄올을 증발시키고, 12시간 동안 진공에서 건조시킴으로써, CNP와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 CNT들을 포함하는 도전성 충전재를 수득했다.
Carbon nanotubes (CNP; manufactured by XG-Science, product name: xGNP) and carbon nanotubes (CNT, length: 30 μm, diameter: 20 nm, multiple wall) were dispersed in ethanol together with the surfactant Triton X-45 After homogenization and sonication in a sonication bath for 3 hours, these solutions were mixed and further sonicated for 1 hour. Next, aminosilane was added as a binder to the mixed solution and heated to 70 DEG C for 2 hours. Finally, ethanol was evaporated and dried in vacuum for 12 hours to obtain a conductive filler comprising CNTs connected to each other through bonding by line contact with CNP.

2. 반도전성 조성물의 제조예
2. Production Example of Semiconductive Composition

펠렛타이저(pelletizer)가 연결된 반죽기(kneader)를 이용하여 아래 표 1에 기재된 구성성분 및 함량으로 실시예 및 비교예에 따른 각각의 반도전성 조성물을 제조했다. 아래 표 1에 기재된 함량의 단위는 중량부이다.
Each of the semiconductive compositions according to Examples and Comparative Examples was prepared using the kneader to which the pelletizer was connected, with the components and contents shown in Table 1 below. The unit of the content shown in Table 1 below is parts by weight.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 기재 수지Base resin 100100 100100 100100 100100 100100 CNP 매개 연결된 CNTCNP connected CNT 33 55 -- -- -- CNTCNT -- -- 55 -- 33 CNPCNP -- -- -- 1010 1010 산화방지제Antioxidant 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 가교제Cross-linking agent 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4

- 기재 수지 : 에틸렌 에틸아크릴레이트와 에틸렌 부틸아크릴레이트의 50:50 블렌드 수지- Base resin: 50:50 blend resin of ethylene ethyl acrylate and ethylene butyl acrylate

- CNT : 다중벽 탄소나노튜브(길이: 30 ㎛, 직경: 20 nm)- CNT: Multi-walled carbon nanotubes (length: 30 μm, diameter: 20 nm)

- CNP : 탄소나노플레이트(크기: 5 ㎛, 두께: <10 nm; 제조사: XG-Science)- CNP: Carbon nanoplate (size: 5 μm, thickness: <10 nm; manufacturer: XG-Science)

- 산화방지제 : 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트- Antioxidant: Tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite

- 가교제 : 디큐밀 퍼옥사이드
- Crosslinking agent: Dicumyl peroxide

3. 물성 평가3. Property evaluation

1) 전기적 특성(체적저항) 평가1) Evaluation of electrical characteristics (volume resistance)

실시예 및 비교예에 따른 각각의 반도전성 조성물로부터 너비(W) 1 cm, 길이(L) 5 cm, 두께(T) 1 mm의 시편을 제조하고, 상기 각각의 시편 표면 위에 은(Ag) 페이스트를 도포함으로써 전극을 형성한 후, 케이블 사용온도인 90℃에서 저항기를 이용하여 저항(R)을 측정하고 아래 수학식 1을 이용하여 체적저항(ρ)을 계산했다. 상기 체적저항이 500Ω㎝을 초과하는 경우 불충분한 반도전 특성을 나타내는 것으로 판단된다.A specimen having a width (W) of 1 cm, a length (L) of 5 cm and a thickness (T) of 1 mm was prepared from each of the semiconductive compositions according to Examples and Comparative Examples, and silver paste To measure the resistance (R) using a resistor at a cable use temperature of 90 deg. C, and the volume resistance (rho) was calculated using the following equation (1). When the volume resistivity exceeds 500? Cm, it is judged to exhibit insufficient anti-conduction characteristics.

Figure 112013041506284-pat00001
Figure 112013041506284-pat00001

2) 표면 평활도 평가2) Evaluation of surface smoothness

실시예 및 비교예에 따른 각각의 반도전성 조성물로부터 시편을 제조하고, 이의 표면을 광학 현미경으로 관찰하여 단위면적당 크기별 돌기(protrusions)의 갯수를 측정했다. 단위면적 60 cm2에서 100 ㎛를 초과하는 돌기(protrusions)가 관찰되지 않으면 반도전층의 표면 평활도는 양호한 것으로 판단된다.Specimens were prepared from each of the semiconductive compositions according to the Examples and Comparative Examples and their surfaces were observed under an optical microscope to determine the number of protrusions by size per unit area. If protrusions exceeding 100 탆 are not observed in a unit area of 60 cm 2 , the surface smoothness of the semiconductive layer is judged to be good.

3) 기계적 물성 평가3) Evaluation of mechanical properties

실시예 및 비교예에 따른 각각의 반도전성 조성물로부터 시편을 제조하고, IEC 60811-1-1 규격에 준하여 상온에서 인장속도 250 mm/분으로 인장강도 및 인장신율을 측정했고, 핫세트(Hot set)는 상기 시편을 150℃ 공기 조건에서 15분간 노출시킨 후, IECA T-562로 평가했다.
The specimens were prepared from each of the semiconductive compositions according to Examples and Comparative Examples and tensile strength and tensile elongation were measured at room temperature and a tensile rate of 250 mm / min according to IEC 60811-1-1 standard, and a hot set ) Was evaluated by IECA T-562 after the specimens were exposed at 150 캜 for 15 minutes in an air condition.

상기 물성 평가의 결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.
The results of the physical property evaluation are shown in Table 2 below.

물성Properties 단위unit 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 체적저항Volume resistance Ω㎝Ω cm 400400 9696 800800 2,0002,000 1,2001,200 인장강도The tensile strength Kgf/㎟Kgf / mm &lt; 2 &gt; 1.61.6 1.71.7 1.51.5 1.451.45 1.551.55 인장신율Tensile elongation %% 410410 390390 400400 190190 320320 핫세트Hot set %% 7575 7070 7070 8585 8080
돌기 밀도

Dendrite density
20㎛<size<50㎛20 μm <size <50 μm /1㎠/ 1 cm 2 1010 1515 3030 >100> 100 >100> 100
50㎛<size<100㎛50 탆 < size < 100 탆 /60㎠/ 60 22 33 77 8080 5050 100㎛<size<150㎛100 탆 < size < 150 탆 /60㎠/ 60㎠ 00 00 22 1515 77 size>150㎛size> 150㎛ /60㎠/ 60㎠ 00 00 00 33 1One

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 탄소나노플레이트(CNP) 같은 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT)들을 도전성 충전재로 포함함으로써, 3 또는 5 중량부의 소량의 도전성 충전재에 의해, 케이블의 사용온도에서 400 또는 90 Ω㎝의 충분한 체적저항을 나타내는 동시에, 인장강도, 인장신율, 핫세트 등의 기계적, 열적 특성 또한 비교예 1 내지 3에 비해 우수한 것으로 확인되었다.As shown in Table 2, Examples 1 and 2 according to the present invention are carbon nanotubes (CNTs) connected to each other via a bond by a line contact with conductive particles such as carbon nanoplate (CNP) The conductive filler exhibits a sufficient volume resistance of 400 or 90 Ω cm at the use temperature of the cable and the mechanical and thermal properties such as tensile strength, tensile elongation and hot set It was also confirmed that it was superior to Comparative Examples 1 to 3.

나아가, 실시예 1 및 2에 따르는 반도전성 조성물은 이로부터 제조되는 샘플 시트의 60㎠의 단위면적당 100 ㎛를 초과하는 크기의 돌기(protrusions)를 생성하지 않아 이로부터 제조되는 반도전층의 표면 평활도 역시 우수한 것으로 확인되었다. 이와 관련하여, 도 6은 실시예 2에 따르는 반도전성 조성물로부터 제조된 샘플시트의 광학 현미경 사진으로서, 상기 결과를 증명하고 있다.Further, the semiconductive composition according to Examples 1 and 2 does not produce protrusions having a size exceeding 100 탆 per unit area of 60 cm 2 of the sample sheet prepared therefrom, so that the surface smoothness of the semiconductive layer produced from the same . In this regard, FIG. 6 is an optical micrograph of a sample sheet made from the semiconductive composition according to Example 2, demonstrating the above results.

반면, 비교예 1 내지 3에 따르는 반도전성 조성물은 모두 체적저항이 500 Ω㎝을 크게 초과하여 충분한 반도전 특성을 구현할 수 없는 것으로 확인되었고, 인장강도, 인장신율, 핫세트 등의 기계적, 열적 특성 또한 불량한 동시에, 60 ㎠의 단위면적당 100 ㎛를 초과하는 크기의 돌기(protrusions)가 다수 발견되어 반도전층의 표면 평활도 역시 불량한 것으로 확인되었다. 이와 관련하여, 도 7은 비교예 2에 따르는 반도전성 조성물로부터 제조된 샘플시트의 광학 현미경 사진으로서, 상기 결과를 증명하고 있다.On the other hand, all of the semiconductive compositions according to Comparative Examples 1 to 3 were confirmed that their volume resistances exceeded 500 Ω cm so that sufficient semiconducting properties could not be realized, and mechanical and thermal properties such as tensile strength, tensile elongation, In addition, a large number of protrusions having a size exceeding 100 탆 per unit area of 60 cm 2 were found, and the surface smoothness of the semiconductive layer was also found to be poor. In this connection, FIG. 7 is an optical microscope photograph of a sample sheet made from a semiconductive composition according to Comparative Example 2, demonstrating the above results.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. . It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.

1 : 도체 2 : 내부 반도전층
3 : 절연층 4 : 외부 반도전층
5 : 쉬스층
1: conductor 2: inner semiconductive layer
3: insulating layer 4: outer semiconductive layer
5: Sheath layer

Claims (18)

하나 이상의 도체; 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층; 및 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층을 포함하는 전력 케이블에 있어서,
상기 내부 반도전층은 기재 수지, 및 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT; carbon nano tube)들을 포함하는 도전성 충전재를 포함하는 반도전성 조성물로부터 제조되고,
상기 선 접촉에 의한 결합은 상기 도전성 입자 및 상기 탄소나노튜브의 표면에 존재하고 수산화기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH) 및 에폭시기(-O-)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 관능기와 비닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 또는 이들의 유도체의 실란 결합제; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 이들의 유도체의 다가알코올 결합제; 및 옥살산, 프로판이산, 부탄이산, 또는 이들의 유도체의 폴리카르복실산 결합제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 결합제와의 화학 결합에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
One or more conductors; An inner semiconductive layer surrounding the conductor; And an insulation layer surrounding the inner semiconductive layer,
The inner semiconductive layer is formed from a semiconductive composition comprising a base resin and a conductive filler including carbon nanotubes (CNTs) connected to each other via a bond by line contact with the conductive particles. And,
The bond due to the line contact is present on the surfaces of the conductive particles and the carbon nanotubes and is formed from a group consisting of a hydroxyl group (-OH), an amine group (-NH 2 ), a carboxyl group (-COOH) and an epoxy group Silane coupling agents of at least one functional group selected from vinyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, or derivatives thereof; Polyhydric alcohol binders of ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, or derivatives thereof; And at least one binder selected from the group consisting of oxalic acid, propanedioic acid, butane diacid, and polycarboxylic acid coupling agents of derivatives thereof.
제1항에 있어서,
상기 도전성 입자는 플레이크(flake) 또는 플레이트(plate) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
The method according to claim 1,
Characterized in that the conductive particles have a flake or plate shape.
제2항에 있어서,
상기 도전성 입자는 금속플레이크(metal flake), 금속플레이트(metal plate), 탄소나노플레이크(CNF, carbon nano flake) 및 탄소나노플레이트(CNP; carbon nano plate)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 도전성 입자인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
3. The method of claim 2,
The conductive particles may be at least one conductive particle selected from the group consisting of a metal flake, a metal plate, a carbon nano flake (CNF), and a carbon nano plate (CNP) Wherein the power cable is a cable.
삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재 수지는 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(EBA) 또는 이들의 배합물인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the base resin is ethylene ethyl acrylate (EEA), ethylene butyl acrylate (EBA), or a combination thereof.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재 수지와 상기 절연층을 구성하는 기재 수지가 동일한 기재 수지인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the base resin and the base resin constituting the insulating layer are the same base resin.
제6항에 있어서,
상기 기재 수지는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
The method according to claim 6,
Wherein the base resin is low density polyethylene (LDPE).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전성 충전재의 함량은 상기 반도전성 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the content of the conductive filler is 0.5 to 20 wt% based on the total weight of the semiconductive composition.
제8항에 있어서,
상기 도전성 충전재의 함량은 상기 반도전성 조성물의 총 중량을 기준으로 2 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
9. The method of claim 8,
Wherein the content of the electrically conductive filler is 2 to 10 wt% based on the total weight of the semiconductive composition.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브(CNT)와 상기 도전성 충전재의 중량비가 80:20 내지 70:30인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the weight ratio of the carbon nanotube (CNT) to the conductive filler is 80:20 to 70:30.
제1항에 있어서,
상기 결합제의 함량은 상기 도전성 충전재 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the binder is 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive filler.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전성 충전재는 상기 기재 수지의 입자 표면에 도입되는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Characterized in that the conductive filler is introduced into the particle surface of the base resin.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반도전성 조성물은, 상기 기재 수지 100 중량부를 기준으로, 가교제 0.1 내지 4 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the semiconductive composition further comprises 0.1 to 4 parts by weight of a crosslinking agent based on 100 parts by weight of the base resin.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반도전성 조성물은, 상기 기재 수지 100 중량부를 기준으로, 윤활제 0.5 내지 2 중량부, 산화방지제 0.5 내지 2 중량부, 및 계면활성제 1 내지 20 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the semiconductive composition further comprises 0.5 to 2 parts by weight of a lubricant, 0.5 to 2 parts by weight of an antioxidant, and 1 to 20 parts by weight of a surfactant based on 100 parts by weight of the base resin.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층을 감싸는 외부 반도전층 및 상기 외부 반도전층을 감싸는 쉬스층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising an outer semiconductive layer surrounding the insulating layer and a sheath layer surrounding the outer semiconductive layer.
하나 이상의 도체; 상기 도체를 감싸는 내부 반도전층; 및 상기 내부 반도전층을 감싸는 절연층을 포함하는 전력 케이블에 있어서,
상기 내부 반도전층은 기재 수지, 및 도전성 입자와의 선 접촉(line contact)에 의한 결합을 매개로 서로 연결된 탄소나노튜브(CNT; carbon nano tube)들을 포함하는 도전성 충전재를 포함하는 반도전성 조성물로부터 제조되고,
상기 선 접촉에 의한 결합은 상기 도전성 입자 및 상기 탄소나노튜브의 표면에 존재하고 수산화기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH) 및 에폭시기(-O-)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 관능기와 비닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 또는 이들의 유도체의 실란 결합제; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 이들의 유도체의 다가알코올 결합제; 및 옥살산, 프로판이산, 부탄이산, 또는 이들의 유도체의 폴리카르복실산 결합제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 결합제와의 화학 결합에 의해 형성되며,
상기 반도전성 조성물은, 상기 도전성 충전재의 첨가에 의해 증가하는 점도가 100 내지 5,000 Pa·s이고, 체적저항이 1x103 내지 1x1011 Ω㎝이며, 상기 점도는 상기 기재 수지의 용융 온도 및 고정 전단 속도 1x102s-1에서 측정한 값인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
One or more conductors; An inner semiconductive layer surrounding the conductor; And an insulation layer surrounding the inner semiconductive layer,
The inner semiconductive layer is formed from a semiconductive composition comprising a base resin and a conductive filler including carbon nanotubes (CNTs) connected to each other via a bond by line contact with the conductive particles. And,
The bond due to the line contact is present on the surfaces of the conductive particles and the carbon nanotubes and is formed from a group consisting of a hydroxyl group (-OH), an amine group (-NH 2 ), a carboxyl group (-COOH) and an epoxy group Silane coupling agents of at least one functional group selected from vinyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, or derivatives thereof; Polyhydric alcohol binders of ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, or derivatives thereof; And at least one binder selected from the group consisting of oxalic acid, propanedioic acid, butane diacid, and polycarboxylic acid bonding agents of derivatives thereof,
Wherein the semiconductive composition has a viscosity increased by the addition of the conductive filler of 100 to 5,000 Pa · s and a volume resistivity of 1 × 10 3 to 1 × 10 11 Ω · cm and the viscosity of the base resin is determined by the melting temperature and the fixed shear rate Lt; 2 &gt; s &lt; -1 & gt ;.
제16항에 있어서,
상기 반도전성 조성물은, 상기 도전성 충전재의 첨가에 의해 증가하는 점도가 2,000 내지 3,000 Pa·s이고, 상기 점도는 상기 기재 수지의 용융 온도 및 고정 전단 속도 1x102s-1에서 측정한 값인 것을 특징으로 하는, 전력 케이블.
17. The method of claim 16,
Wherein the semiconductive composition has a viscosity increased by addition of the conductive filler of 2,000 to 3,000 Pa · s and a viscosity measured at a melting point of the base resin and a fixed shear rate of 1 × 10 2 s -1 Power cable.
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