KR101626209B1 - Semiconductive tape for high voltage cable, method of manufacturing the same and high voltage cable having the same - Google Patents
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Abstract
고압전선용 반도전 테이프는 복합반도전체하부반도전층 및 상부반도전층을 포함한다상기 복합반도전체는 길이방향으로 연장되고 인장력이 강한 재질을 포함하는 종섬유와상기 길이방향에 수직한 폭방향으로 연장되고 상기 종섬유와 결합하여 원단을 형성하는 횡섬유와상기 종섬유와 상기 횡섬유에 의해 형성된 내부공간을 충진하고 액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 내부반도전층을 포함한다상기 하부반도전층은 상기 복합반도전체의 하면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고상기 액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다상기 상부반도전층은 상기 복합반도전체의 상면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고상기 액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다.The semi-conductive tape for a high-voltage electric wire includes a lower half-conductor layer and an upper half-conductor layer of a composite semiconducting material. The composite semiconductive material is composed of longitudinal fibers extending in the machine direction and containing a material having high tensile strength, And an inner semiconductive layer formed by filling the inner space formed by the longitudinal fibers and the transverse fibers and drying the liquid emulsion resin composition. The inner semiconductive layer is formed by combining the longitudinal semi- The upper semiconductive layer is adhered on the lower surface of the whole composite semipermeable sheet and is formed integrally with the entire composite semipermeable sheet and is dried by drying the liquid emulsion resin composition. And is formed by drying the liquid emulsion resin composition.
Description
본 발명은 고압전선용 반도전 테이프, 그 제조방법 및 이를 포함하는 전선에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 친환경적이고 화재위험이 방지되는 고압전선용 반도전 테이프, 그 제조방법 및 이를 포함하는 전선에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semi-conductive tape for high-voltage electric wires, a method for manufacturing the same, and more particularly to a semi-conductive tape for a high-voltage electric wire which is environmentally friendly and can prevent fire danger, a method for manufacturing the same, and a wire will be.
고압전선의 경우 전송되는 전압이 매우 높기 때문에 통상적인 전선에서는 발생되지 않는 다양한 문제점들이 발생한다. 전송되는 높은 에너지로 인하여 전선피복에서 절연파괴가 발생하거나 고열이 발생하기도 하고 인접하는 전선과 전자기적 상호작용이 생기기도 한다.In the case of high-voltage wires, various problems arise which are not generated in a normal wire because the voltage to be transmitted is very high. Due to the high energy transferred, insulation breakdown may occur in the wire sheath, high temperature may occur, and electromagnetic interactions with adjacent wires may occur.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 고압전선에는 도전체를 감싸는 반도전층을 형성하는 기술이 널리 사용되고 있다. 반도전층은 도전체와 절연층과 피복층 사이의 유전율차이를 완화시켜서 도전체에서 발생된 전기에너지에 의해 절연체가 열화되는 현상을 완화시킨다.In order to solve these problems, a technique of forming a semiconductive layer surrounding a conductor in a high voltage wire is widely used. The semiconductive layer relaxes the difference in permittivity between the conductor, the insulating layer and the covering layer, thereby relieving the deterioration of the insulator due to the electrical energy generated in the conductor.
그러나 반도전층을 생산하는데 사용되는 물질은 유독성 유기용매를 다수 포함하기 때문에 환경오염, 화재, 폭발 등의 위험에 노출되어 있다.However, since the materials used to produce the semiconductive layer contain many toxic organic solvents, they are exposed to environmental pollution, fire and explosion.
또한 종래의 고압전선의 경우, 반도전층압출, 절연층압출, 표면보호층압출과 피복층압출 등의 삼단압출 방식이 널리 사용되고 있다. 삼단압출의 경우 방식이 간단하여 비용이 절약되는 장점이 있다. 그러나, 압출물(특히, 반도전층 수지의 용융상태에서 경화되기 전)의 자중으로 인하여 하부로 늘어지는 만유인력이 작용하여 편심이 발생하게 된다. 동선이 반도전층의 하부로 파고드는 경우 완성된 고압전선에 편심이 발생하게 된다. 고압전선에 편심이 있으면, 전기에너지가 한쪽방향으로 집중되어 코로나 방전 등으로 인한 전력손실이 발생될 뿐만 아니라 절연층의 에너지불균형으로 인한 파괴로 수명이 감소되고 사고율이 높아진다.In the case of conventional high-voltage electric wires, a three-step extrusion method such as a semiconductive layer extrusion, an insulation layer extrusion, a surface protective layer extrusion and a coating layer extrusion is widely used. In the case of three-stage extrusion, there is an advantage that the method is simple and the cost is saved. However, due to the weight of the extrudate (in particular, before being hardened in the molten state of the semiconductive resin), the gravitational pulling downwardly acts to cause eccentricity. When the copper wire penetrates into the lower part of the semiconductive layer, eccentricity is generated in the completed high-voltage electric wire. If there is an eccentricity in the high-voltage electric wire, electric energy is concentrated in one direction, which causes power loss due to corona discharge or the like, as well as destruction due to energy imbalance of the insulating layer, which reduces the life and increases the accident rate.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 친환경적이고 화재위험이 방지되는 고압전선용 반도전 테이프를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semi-conductive tape for a high-voltage electric wire which is environmentally friendly and can prevent a fire hazard.
본 발명의 다른 목적은 상기 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the semiconductive tape for high-voltage electric wires.
본 발명의 다른 목적은 상기 고압전선용 반도전 테이프를 포함하는 전선을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a wire including the semi-conductive tape for the high-voltage electric wire.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 고압전선용 반도전 테이프는 복합반도전체, 하부반도전층 및 상부반도전층을 포함한다. 상기 복합반도전체는 길이방향으로 연장되고 인장력이 강한 재질을 포함하는 종섬유와, 상기 길이방향에 수직한 폭방향으로 연장되고 상기 종섬유와 결합하여 원단을 형성하는 횡섬유와, 상기 종섬유와 상기 횡섬유에 의해 형성된 내부공간을 충진하고 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 내부반도전층을 포함한다. 상기 하부반도전층은 상기 복합반도전체의 하면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 상기 상부반도전층은 상기 복합반도전체의 상면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은, 반응성 불포화 실란 화합물, 알킬트리알콕시 실란 화합물, 알콕시 실란 화합물 및 알킬 실리케이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합되고, 1이상의 관능기를 포함하는 단량체 및 반응성 불포화 실란 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 비닐계 또는 (메타)아크릴계 단량체 간의 공중합체를 포함하는 유기고분자; 및 상기 유기 고분자 상에 결합된 금속 화합물;을 포함하는 유기/무기 나노 복합체의 수용액을 포함하고, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복실기, 아마이드기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 단량체이며, 상기 금속 화합물은 마그네슘, 아연, 알루미늄, 지르코늄, 철 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속의 산화물, 수산화물 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시화물을 포함한다.In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, a semiconductive tape for a high voltage electric wire includes a composite semiconducting element, a lower semiconductive layer and an upper semiconductive layer. Wherein the composite semiman- tle includes longitudinal fibers extending in a longitudinal direction and containing a material having a strong tensile force, transverse fibers extending in a width direction perpendicular to the longitudinal direction and joined to the longitudinal fibers to form a fabric, And an inner semiconductive layer formed by filling the inner space formed by the transverse fibers and drying the one-pack type emulsion resin composition. The lower semiconductive layer is adhered on the lower surface of the whole composite semipermeable sheet and is formed integrally with the composite semipermeable sheet, and is formed by drying the one-pack type emulsion resin composition. The upper semiconductive layer is attached to the upper surface of the whole composite semipermeable sheet and formed integrally with the composite semipermeable sheet, and is formed by drying the one-pack type emulsion resin composition. Wherein the one-pack type emulsion resin composition is a condensation reaction product of at least one compound selected from the group consisting of a reactive unsaturated silane compound, an alkyltrialkoxysilane compound, an alkoxysilane compound and an alkyl silicate compound and a silica sol; An organic polymer, which is bonded on the condensation reaction product and comprises a copolymer of at least one compound selected from the group consisting of a monomer containing at least one functional group and a reactive unsaturated silane compound and a vinyl or a (meth) acrylic monomer; And an organic solution of an organic / inorganic nanocomposite comprising a metal compound bonded onto the organic polymer, wherein the monomer containing at least one functional group is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group and an epoxy group And the metal compound includes an oxide, a hydroxide or an alkoxide of 1 to 10 carbon atoms of one metal selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, zirconium, iron and titanium.
일 실시예에서, 상기 횡섬유는 초극세사 섬유를 포함할 수 있다.In one embodiment, the transverse fibers may comprise microfiber fibers.
일 실시예에서, 상기 종섬유는, 나일론을 포함하여 길이방향으로의 인장력을 증가시키는 중심종섬유; 및 인접하는 중심종섬유들 사이에 배치되고 초극세사 섬유를 포함하는 흡착종섬유를 포함할 수 있다.In one embodiment, the longitudinal fibers include nylon, a centrosome fiber that increases the tensile force in the longitudinal direction; And adsorbent fibers disposed between the adjacent centermost fibers and comprising microfine fibers.
일 실시예에서, 상기 종섬유 및 상기 횡섬유는 친수성 물질을 포함할 수 있다.In one embodiment, the longitudinal fibers and the transverse fibers may comprise a hydrophilic material.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법에 있어서, 먼저 길이방향으로 연장되고 인장력이 강한 재질을 포함하는 종섬유와, 상기 길이방향에 수직한 폭방향으로 연장되는 횡섬유를 직조하여 원단을 생성한다. 이어서, 상기 원단의 상면 및 하면에 1액형 에멀젼 수지 조성물을 코팅한다. 이후에, 상기 코팅된 1액형 에멀젼 수지 조성물의 두께를 조절하고 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물이 상기 원단 내부로 침투할 수 있도록 다져준다. 계속해서, 상기 코팅된 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서, 상기 횡섬유, 상기 종섬유 및 상기 종섬유와 상기 횡섬유에 의해 형성되는 내부공간을 충진하는 내부반도전층을 구비하는 복합반도전체와, 상기 복합반도전체의 하면 상에 상기 복합반도전체와 일체로 형성되는 하부반도전층과, 상기 복합반도전체의 상면 상에 상기 복합반도전체와 일체로 형성되는 상부반도전층을 형성한다. 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은, 반응성 불포화 실란 화합물, 알킬트리알콕시 실란 화합물, 알콕시 실란 화합물 및 알킬 실리케이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합되고, 1이상의 관능기를 포함하는 단량체 및 반응성 불포화 실란 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 비닐계 또는 (메타)아크릴계 단량체 간의 공중합체를 포함하는 유기고분자; 및 상기 유기 고분자 상에 결합된 금속 화합물;을 포함하는 유기/무기 나노 복합체의 수용액을 포함하고, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복실기, 아마이드기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 단량체이며, 상기 금속 화합물은 마그네슘, 아연, 알루미늄, 지르코늄, 철 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속의 산화물, 수산화물 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시화물을 포함한다.In order to accomplish the above-mentioned object of the present invention, there is provided a method for producing a semi-conductive tape for high-voltage electric wire, comprising the steps of: firstly, longitudinally extending fibers extending in the machine direction and having a high tensile strength; The transverse fibers that are extended are woven to produce the fabric. Next, the one-pack type emulsion resin composition is coated on the upper and lower surfaces of the fabric. Thereafter, the thickness of the coated one-pack type emulsion resin composition is adjusted, and the one-pack type emulsion resin composition is intensified so as to penetrate into the fabric. Then, the coated single-pack type emulsion resin composition is dried to form an inner semiconductive layer which fills the inner space formed by the transverse fibers, the longitudinal fibers, and the longitudinal fibers and the transverse fibers, A lower semiconductive layer formed integrally with the entirety of the composite semiconductors on the lower surface of the entire composite semiconductors and an upper semiconductive layer integrally formed on the upper surface of the composite semiconductors. Wherein the one-pack type emulsion resin composition is a condensation reaction product of at least one compound selected from the group consisting of a reactive unsaturated silane compound, an alkyltrialkoxysilane compound, an alkoxysilane compound and an alkyl silicate compound and a silica sol; An organic polymer, which is bonded on the condensation reaction product and comprises a copolymer of at least one compound selected from the group consisting of a monomer containing at least one functional group and a reactive unsaturated silane compound and a vinyl or a (meth) acrylic monomer; And an organic solution of an organic / inorganic nanocomposite comprising a metal compound bonded onto the organic polymer, wherein the monomer containing at least one functional group is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group and an epoxy group And the metal compound includes an oxide, a hydroxide or an alkoxide of 1 to 10 carbon atoms of one metal selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, zirconium, iron and titanium.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 고압전선은 도전층, 반도전테이프, 반도전압출수지, 절연층 및 쉬스를 포함한다. 상기 도전층은 복수의 연동선들이 치밀하게 압축된 구조를 갖는다. 상기 반도전테이프는 상기 도전층의 외부에 반복하여 감겨진다. 상기 절연층은 상기 반도전 테이프의 외곽을 둘러싸고 상기 도전층 및 상기 반도전 테이프를 외부로부터 절연시킨다. 상기 쉬스는 상기 절연층의 외곽을 둘러싸서 외부의 충격으로부터 물리적으로 보호한다. 상기 반도전 테이프는, 복합반도전체, 하부반도전체 및 상부반도전체를 포함한다. 상기 복합반도전체는 길이방향으로 연장되고 인장력이 강한 재질을 포함하는 종섬유와, 상기 길이방향에 수직한 폭방향으로 연장되고 상기 종섬유와 결합하여 원단을 형성하는 횡섬유와, 상기 종섬유와 상기 횡섬유에 의해 형성된 내부공간을 충진하고 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 내부반도전층을 포함한다. 상기 하부반도전층은 상기 복합반도전체의 하면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 상기 상부반도전층은 상기 복합반도전체의 상면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 상부반도전층을 포함한다. 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은, 반응성 불포화 실란 화합물, 알킬트리알콕시 실란 화합물, 알콕시 실란 화합물 및 알킬 실리케이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합되고, 1이상의 관능기를 포함하는 단량체 및 반응성 불포화 실란 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 비닐계 또는 (메타)아크릴계 단량체 간의 공중합체를 포함하는 유기고분자; 및 상기 유기 고분자 상에 결합된 금속 화합물;을 포함하는 유기/무기 나노 복합체의 수용액을 포함하고, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복실기, 아마이드기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 단량체이며, 상기 금속 화합물은 마그네슘, 아연, 알루미늄, 지르코늄, 철 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속의 산화물, 수산화물 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시화물을 포함한다.In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, the high voltage electric wire includes a conductive layer, a semi-conductive tape, a semi-conductive extruded resin, an insulating layer and a sheath. The conductive layer has a structure in which a plurality of interlocking lines are densely compressed. The semi-conductive tape is repeatedly wound on the outside of the conductive layer. The insulating layer surrounds the outer periphery of the semi-conductive tape and insulates the conductive layer and the semi-conductive tape from the outside. The sheath surrounds the outer periphery of the insulating layer to physically protect the sheath from external impact. The semi-conductive tape includes the entirety of the composite semiconductors, the entire lower semiconductive body, and the entire upper semiconductive body. Wherein the composite semiman- tle includes longitudinal fibers extending in a longitudinal direction and containing a material having a strong tensile force, transverse fibers extending in a width direction perpendicular to the longitudinal direction and joined to the longitudinal fibers to form a fabric, And an inner semiconductive layer formed by filling the inner space formed by the transverse fibers and drying the one-pack type emulsion resin composition. The lower semiconductive layer is adhered on the lower surface of the whole composite semipermeable sheet and is formed integrally with the composite semipermeable sheet, and is formed by drying the one-pack type emulsion resin composition. The upper semiconductive layer includes an upper semiconductive layer formed on the entire upper surface of the composite semispherical body and integrally formed with the composite semiconducting layer and formed by drying the one-pack type emulsion resin composition. Wherein the one-pack type emulsion resin composition is a condensation reaction product of at least one compound selected from the group consisting of a reactive unsaturated silane compound, an alkyltrialkoxysilane compound, an alkoxysilane compound and an alkyl silicate compound and a silica sol; An organic polymer, which is bonded on the condensation reaction product and comprises a copolymer of at least one compound selected from the group consisting of a monomer containing at least one functional group and a reactive unsaturated silane compound and a vinyl or a (meth) acrylic monomer; And an organic solution of an organic / inorganic nanocomposite comprising a metal compound bonded onto the organic polymer, wherein the monomer containing at least one functional group is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group and an epoxy group And the metal compound includes an oxide, a hydroxide or an alkoxide of 1 to 10 carbon atoms of one metal selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, zirconium, iron and titanium.
상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은 1액형 도전성 에멀젼 수지 조성물일 수도 있다.The one-pack type emulsion resin composition may be a one-pack type conductive emulsion resin composition.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 내부반도전층, 하부반도전층 및 상부반도전층이 수용성인 1액형 에멀젼 수지 조성물을 이용하여 형성되어 제조과정에서 유기용매가 발생하지 않는다. 또한, 고압전선용 반도전테이프가 독성이 없고, 내수성, 내알칼리성, 내용제성이 높다. 더욱이, 내부반도전층이 종섬유 및 횡섬유와 강하게 결합하여 안정성이 높다. 또한, 수용성인 1액형 에멀젼 수지 조성물은 내열성이 높아서 화재위험이 감소한다.According to the present invention, the inner semipermeable layer, the lower semiconductive layer and the upper semiconductive layer are formed using a one-pack type emulsion resin composition which is water-soluble, and no organic solvent is produced during the manufacturing process. Further, the semi-conductive tape for high-voltage electric wires is not toxic, and has high water resistance, alkali resistance, and solvent resistance. Furthermore, the inner semiconductive layer strongly bonds with the longitudinal fibers and the transverse fibers, so that the stability is high. Further, the water-soluble one-pack type emulsion resin composition has high heat resistance and thus reduces the risk of fire.
또한, 블레이드가 코팅된 수용성 반도전 물질을 내부쪽으로 다져줌으로써, 수용된 반도전 물질이 원단 내부의 종섬유 및 횡섬유와 치밀하게 결합될 수 있다.In addition, by blending the water-soluble semiconductive material coated with the blade into the inside, the received semiconductive material can be densely bonded with the longitudinal fibers and the transverse fibers inside the fabric.
더욱이, 종섬유 및 횡섬유가 친수성이 있는 초극세사구조를 포함하여 내부반도전층와 원단 사이의 결합력이 향상된다.Furthermore, the bonding strength between the inner semiconductive layer and the fabric is improved, including the microfine structure having hydrophilic and hydrophobic fibers.
또한, 종섬유 및 횡섬유가 친수성 코팅층을 포함하거나 친수성 섬유를 포함하여, 수용성 반도전 물질이 원단 내에 쉽게 침투할 수 있다. 따라서 치밀한 구조를 갖는 복합반도전체를 형성할 수 있다.Further, the longitudinal fibers and the transverse fibers include a hydrophilic coating layer or contain hydrophilic fibers, so that the water-soluble semiconductive material can easily penetrate into the fabric. Therefore, a composite semimajor structure having a dense structure can be formed.
더욱이, 고압전선이 1액형 에멀젼 수지 조성물을 이용하여 형성된 반도전테이프를 포함하여, 화재에 강하고 친환경의 고압전선을 제조할 수 있다.Furthermore, the high-voltage wire includes the semi-conductive tape formed by using the one-pack type emulsion resin composition, so that a fire-resistant, environmentally friendly high-voltage electric wire can be manufactured.
또한, 반도전 코팅층과 도전층 사이에 반도전테이프가 배치되어, 반도전코팅층과 반도전테이프 사이의 부착력이 향상된다. 따라서 반도전코팅층이 자중에 의해 흘러내리는 것이 방지되어 편심현상이 방지된다. 또한 반도전테이프의 두께를 줄일 수 있어서 제조비용이 감소한다.Further, a semi-conductive tape is disposed between the semi-conductive coating layer and the conductive layer to improve the adhesion between the semi-conductive coating layer and the semi-conductive tape. Therefore, the semi-conductive coating layer is prevented from flowing down due to its own weight, and eccentricity is prevented. Further, the thickness of the semi-conductive tape can be reduced, so that the manufacturing cost is reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프를 나타내는 부분절개사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A’라인의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프를 나타내는 부분절개사시도이다.
도 6은 도 5의 B-B’라인의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프에 적용되는 원단을 나타내는 확대사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법에서 원단을 생성하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법에서 원단을 생성하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선을 나타내는 부분절개사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선을 나타내는 부분절개사시도이다.1 is a partially cutaway perspective view showing a semi-conductive tape for a high voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG.
3 is a flow chart showing a method of manufacturing the semiconductive tape for high-voltage electric wire shown in Fig.
4 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the semiconductive tape for high-voltage electric wires shown in Fig.
5 is a partially cutaway perspective view showing a semi-conductive tape for a high voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG.
7 is an enlarged perspective view showing a fabric applied to a semiconductive tape for a high voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a semi-conductive tape for a high-voltage wire according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart showing a step of generating a fabric in a method of manufacturing a semi-conductive tape for a high-voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart showing a step of generating a fabric in a method of manufacturing a semi-conductive tape for high-voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
11 is a partially cutaway perspective view showing a high voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
12 is a partially cutaway perspective view showing a high-voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and are herein described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Similar reference numerals have been used for the components in describing each drawing.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having", etc., are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프를 나타내는 부분절개사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A’라인의 단면도이다.1 is a partially cutaway perspective view showing a semi-conductive tape for a high-voltage electric wire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A 'in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 고압전선용 반도전 테이프는 복합반도전체(110), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a semiconductive tape for a high-voltage wire includes a composite
복합반도전체(110)는 종섬유(112), 횡섬유(114) 및 내부 반도전층(115)을 포함한다.The composite
종섬유(112)는 고압전선용 반도전 테이프의 길이방향으로 연장되어 길이방향으로의 인장력을 증가시킨다. 본 실시예에서, 종섬유(112)는 인장력이 강한 합성수지섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 천연섬유 등을 포함한다. 예를 들어, 종섬유(112)는 나일론66을 포함할 수 있다. 고압전선용 반도전 테이프는 길이방향으로 당겨진 상태에서 사용된다. 따라서 종섬유(112)에 의해서 고압전선용 반도전 테이프에 가해진 인장력에 저항하여 고압전선용 반도전 테이프가 끊어지는 것을 방지할 수 있다.The
횡섬유(114)는 고압전선용 반도전 테이프의 폭방향으로 연장되고 종섬유(112)와 결합되어 고압전선용 반도전 테이프가 안정된 형상을 갖도록 한다. 종섬유(112)와 횡섬유(114)는 직조, 부직포결합, 융착 등 다양한 방식에 의해 결합된다. 본 실시예에서, 종섬유(112)와 횡섬유(114)는 직조에 의해 결합된다. 예를 들어, 종섬유(112)와 횡섬유(114)는 편직, 능직 등 다양한 방식에 의해 결합될 수 있다.The
본 실시예에서, 횡섬유(114)는 종섬유(112)와 동일한 재질을 포함한다. 다른 실시예에서, 횡섬유(114)는 종섬유(112)와 서로 다른 재질을 포함할 수도 있다.In this embodiment, the
종섬유(112) 및 횡섬유(114)는 복합도전체(110)의 기본골격을 구성하고, 반도전층(115)과 견고하게 결합된다. 본 실시예에서, 종섬유(112)와 횡섬유(114)의 굵기를 조절하여 복합도전체(110)의 두께를 결정할 수 있다. 예를 들어, 종섬유(112)와 횡섬유(114)의 지름은 0.01T(mm) 내지 0.10T이고, 종섬유(112)와 횡섬유(114)를 이용하여 직조된 원단의 두께는 0.02T 내지 0.20T일 수 있다.The
내부반도전층(115)은 종섬유(112)와 횡섬유(114) 사이의 공간을 충진하고, 종섬유(112) 및 횡섬유(114)와 견고하게 결합된다.The inner
내부반도전층(115)은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 본 실시예에서, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 규소(si)계 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합된 유기 고분자층; 및 상기 유기 고분자층 상에 결합된 금속 화합물층을 포함하는 유기/무기 나노 복합체와, 수용액을 포함한다. 예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 등록특허 10-1209851(“1액형 유/무기 에멀젼 수지 조성물 및 이의 제조 방법”)에 개시된 조성물을 포함할 수 있다. 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은 2012년경에 개발되었다. 그러나, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은 본 발명과 같은 반도전 테이프에 적용되지 못했다. 그 이유는 1액형 에멀젼 수지 조성물을 합성수지를 이용하여 직조된 원단에 도포하는 경우, 원단내부까지 침투하지 못하고 중간에 공동이 생기는 문제점이 발생했기 때문이다. 그동안 이러한 현상이 발생하는 원인에 대해서 알 수 없었으나, 본 발명에서는 후술할 초극세사섬유, 친수성코팅, 친수성섬유 등을 이용하여 1액형 에멀젼 수지 조성물을 원단 깊숙히 침투시킬 수 있었다. 또한 고압전선용 반도전테이프의 제조방법에 있어서, 블레이드(도 4의 50)를 이용하여 코팅된 반도전물질의 두께를 조절하는 단계(도 3의 단계 S120)를 도입함으로써 코팅된 1액형 에멀젼 수지 조성물이 원단과 치밀하게 결합하도록 할 수 있었다. The inner
상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은 수용성이어서 건조단계에서 유기용매가 발생하지 않는다.Since the one-pack type emulsion resin composition is water-soluble, no organic solvent is generated in the drying step.
예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 반응성 불포화 실란 화합물, 알킬트리알콕시 실란 화합물, 알콕시 실란 화합물 및 알킬 실리케이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합되고, 1이상의 관능기를 포함하는 단량체 및 반응성 불포화 실란 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 비닐계 또는 (메타)아크릴계 단량체 간의 공중합체를 포함하는 유기고분자; 및 상기 유기 고분자 상에 결합된 금속 화합물;을 포함하는 유기/무기 나노 복합체의 수용액을 포함하고, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복실기, 아마이드기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 단량체이며, 상기 금속 화합물은 마그네슘, 아연, 알루미늄, 지르코늄, 철 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속의 산화물, 수산화물 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시화물을 포함할 수 있다.For example, the one-pack type emulsion resin composition may include a condensation reaction product of a silica sol and at least one compound selected from the group consisting of a reactive unsaturated silane compound, an alkyltrialkoxysilane compound, an alkoxysilane compound and an alkyl silicate compound; An organic polymer, which is bonded on the condensation reaction product and comprises a copolymer of at least one compound selected from the group consisting of a monomer containing at least one functional group and a reactive unsaturated silane compound and a vinyl or a (meth) acrylic monomer; And an organic solution of an organic / inorganic nanocomposite comprising a metal compound bonded onto the organic polymer, wherein the monomer containing at least one functional group is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group and an epoxy group Functional group, and the metal compound may include an oxide, hydroxide, or alkoxide of 1 to 10 carbon atoms of one metal selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, zirconium, iron and titanium.
예를 들어, 상기 실리카졸은 5 내지 100nm의 평균 입경을 갖는 실리카를 포함할 수 있다.For example, the silica sol may comprise silica having an average particle size of 5 to 100 nm.
예를 들어, 상기 알킬트리알콕시 실란 화합물은 하기 화학식1의 화합물을 포함하고, 상기 반응성 불포화 실란 화합물은 하기 화학식2의 (메타)아클릴옥시알킬 트리알콕시 실란 화합물 또는 비닐트리알콕시실란 화합물을 포함하고, 상기 알콕시 실란 화합물은 하기 화학식3의 화합물을 포함하고, 상기 알킬 실리케이트 화합물은 하기 화학식4의 화합물을 포함할 수 있다.For example, the alkyltrialkoxysilane compound includes a compound represented by the following formula (1), and the reactive unsaturated silane compound includes a (meth) acyloxyalkyltrialkoxysilane compound or a vinyltrialkoxysilane compound represented by the following formula , The alkoxysilane compound includes a compound represented by the following formula (3), and the alkylsilicate compound may include a compound represented by the following formula (4).
[화학식1][Chemical Formula 1]
R1Si(OR2)3 R 1 Si (OR 2 ) 3
상기 화학식1에서, R1은 탄소수 1 내지 5의 알킬기, R2는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고,Wherein R1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,
[화학식2](2)
R3-R4-Si(OR5)3 R 3 -R 4 -Si (OR 5 ) 3
상기 화학식2에서, R3은 (메타)아크릴옥시기이고, R4는 탄소수 1 내지 5의 알킬기, R5는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고,Wherein R 3 is a (meth) acryloxy group, R 4 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,
[화학식3](3)
Si(OR6)4 Si (OR < 6 >) 4
상기 화학식3에서, R6은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고,In Formula 3, R 6 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,
[화학식4][Chemical Formula 4]
상기 화학식4에서, R7은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, n은 1 내지 10의 정수일 수 있다.In Formula 4, R 7 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and n may be an integer of 1 to 10.
예를 들어, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레인산, 무수말레인산, 푸말산, 프탈산, 무수프탈산, (메타)아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 및 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.For example, the monomer containing at least one functional group may be selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, phthalic acid, phthalic anhydride, (meth) acrylamide, (Meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl , 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate.
예를 들어, 상기 유기 고분자에 포함된 공중합체에서, 상기 반응성 불포화 실란 화합물은 하기 화학식 5의 (메타)아크릴옥시알킬트리알콕시 실란 화합물 또는 비닐트리알콕시실란 화합물을 포함할 수 있다.For example, in the copolymer contained in the organic polymer, the reactive unsaturated silane compound may include a (meth) acryloxyalkyltrialkoxysilane compound or a vinyltrialkoxysilane compound represented by the following formula (5).
[화학식5][Chemical Formula 5]
R8-R9-Si(OR10)3 R 8 -R 9 -Si (OR 10 ) 3
상기 화학식5에서, R8은 (메타)아크릴옥시기이고, R9는 탄소수 1 내지 5의 알킬기, R10는 탄소수 1 내지 3의 알킬기일 수 있다.In Formula 5, R 8 is a (meth) acryloxy group, R 9 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 10 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
예를 들어, 상기 유기 고분자의 유리 전이 온도는 -100℃ 내지 100℃일 수 있다.For example, the glass transition temperature of the organic polymer may be -100 ° C to 100 ° C.
예를 들어, 상기 유기/무기 나노 복합체의 평균 입경이 10nm 내지 200nm일 수 있다.For example, the average particle size of the organic / inorganic nanocomposite may be 10 nm to 200 nm.
예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 상온에서 50cps 내지 50,000cps의 점도를 가질 수 있다.For example, the one-pack type emulsion resin composition may have a viscosity of 50 cps to 50,000 cps at room temperature.
예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물의 고형분의 농도가 20wt% 내지 80wt%일 수 있다.For example, the concentration of solid content of the one-pack type emulsion resin composition may be 20 wt% to 80 wt%.
예를 들어, 상기 유기/무기 나노 복합체는 상기 축합 반응물 8 내지 90중량%, 상기 유기 고분자 8 내지 90 중량%, 및 상기 금속 화합물 1 내지 30 중량%를 포함할 수 있다.For example, the organic / inorganic nanocomposite may include 8 to 90% by weight of the condensation reaction product, 8 to 90% by weight of the organic polymer, and 1 to 30% by weight of the metal compound.
하부반도전층(120)은 복합반도전체(110)의 하면 상에 부착되어 복합반도전체(110)와 일체로 형성된다.The lower
하부반도전층(120)은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 본 실시예에서, 하부반도전층(120)은 복합반도전체(110)의 내부반도전층(115)과 동일한 물질로부터 형성된다.The lower
하부반도전층(120)의 두께는 복합반도전체(110)보다 얇다. 본 실시예에서, 하부반도전층(120)의 두께는 복합반도전체(110)의 두께의 5% 내지 20%일 수 있다. 예를 들어, 하부반도전층(120)의 두께는 0.005T(mm) 내지 0.03T일 수 있다. 예를 들어, 하부반도전층(120)의 두께는 0.01T 내지 0.02T일 수 있다.The thickness of the lower
상부반도전층(130)은 복합반도전체(110)의 상면 상에 부착되어 복합반도전체(110)와 일체로 형성된다.The upper
상부반도전층(130)은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 본 실시예에서, 상부반도전층(130)은 복합반도전체(110)의 내부반도전층(115)과 동일한 물질로부터 형성된다.The upper
상부반도전층(130)의 두께는 복합반도전체(110)보다 얇다. 본 실시예에서, 상부반도전층(130)의 두께는 복합반도전체(110)의 두께의 5% 내지 20%일 수 있다. 예를 들어, 상부반도전층(130)의 두께는 0.005T(mm) 내지 0.03T일 수 있다. 예를 들어, 상부반도전층(130)의 두께는 0.01T 내지 0.02T일 수 있다.The thickness of the upper
본 실시예에서, 상부반도전층(130)의 두께는 하부반도전층(120)의 두께와 동일하다. 다른 실시예에서, 상부반도전층(130)과 하부반도전층(120)이 서로 다른 두께를 가질 수도 있다.In this embodiment, the thickness of the upper
본 실시예에서, 고압전선용 반도전 테이프의 두께는 0.01T 내지 0.10T(mm)이며, 폭은 50mm 내지 1cm일 수 있다.In this embodiment, the thickness of the semi-conductive tape for high-voltage electric wire may be 0.01T to 0.10T (mm) and the width may be 50mm to 1cm.
도 3은 도 1에 도시된 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flow chart showing a method of manufacturing the semiconductive tape for high-voltage electric wire shown in Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 고압전선용 반도전 테이프를 제조하기 위하여, 먼저 섬유를 직조하여 원단을 생성한다(단계 S100). 본 실시예에서, 길이방향의 종섬유(112)와 폭방향의 횡섬유(114)를 직조하여 원단을 생성한다. 예를 들어, 원단의 폭은 48인치(inch)일 수 있고, 완성될 고압전선용 반도전 테이프의 폭은 50mm일 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, in order to produce a semi-conductive tape for a high-voltage electric wire, first a fabric is woven to produce a fabric (step S100). In this embodiment, the
이어서, 원단에 수용성 반도전 물질을 코팅한다(단계 S110). 수용성 반도전 물질은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 포함한다. 본 실시예에서, 수용성 반도전 물질은 원단의 상면 및 하면에 골고루 코팅되어 원단 내부로 침투된다.Next, the fabric is coated with a water-soluble semiconductive material (step S110). The water-soluble semiconductive material includes a one-pack type emulsion resin composition. In this embodiment, the water-soluble semiconductive material is evenly coated on the upper and lower surfaces of the fabric and penetrates into the fabric.
도 4는 도 3에 도시된 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법을 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the semiconductive tape for high-voltage electric wires shown in Fig.
도 3 및 도 4를 참조하면, 이후에 원단에 코팅된 수용성 반도전 물질의 두께를 조절하고, 코팅된 수용성 반도전 물질이 원단 내부로 침투할 수 있도록 다져준다(단계 S120). 코팅된 수용성 반도전 물질은 두께가 일정하지 않기 때문에, 코팅된 수용성 반도전 물질의 외곽부분을 긁어내서 두께가 일정해지도록 한다. 본 실시예에서, 수용성 반도전 물질이 코팅된 원단의 상면 및 하면에 밀착하도록 블레이드(50)를 설치한다. 블레이드(50)는 원단의 상면 및 하면에 코팅된 수용성 반도전 물질 중에서 외곽에 배치된 수용성 반도전 물질을 긁어내서 원단에 코팅된 수용성 반도전 물질의 두께를 일정하게 유지시킨다.Referring to FIGS. 3 and 4, the thickness of the water-soluble semi-conductive material coated on the fabric is adjusted, and the coated water-soluble semi-conductive material is infiltrated into the fabric (step S120). Since the coated water-soluble semi-conductive material is not uniform in thickness, the outer portion of the coated water-soluble semi-conductive material is scraped off so that the thickness becomes constant. In this embodiment, the blades 50 are provided so as to be in close contact with the upper and lower surfaces of the fabric coated with the water-soluble semiconductive material. The blade 50 scrapes the water-soluble semi-conductive material disposed on the outer surface of the water-soluble semi-conductive material coated on the upper and lower surfaces of the fabric to maintain a constant thickness of the water-soluble semi-conductive material coated on the fabric.
또한, 블레이드(50)가 코팅된 수용성 반도전 물질을 내부쪽으로 다져줌으로써, 수용된 반도전 물질이 원단 내부의 종섬유(112) 및 횡섬유(114)와 치밀하게 결합될 수 있다.In addition, by blending the water-soluble semi-conductive material coated with the blade 50 inward, the received semi-conductive material can be densely bonded with the
계속해서, 원단에 코팅된 수용성 반도전물질을 건조시켜서 내부반도전층(115), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)을 형성한다(단계 S130). 본 실시예에서, 수용성인 1액형 에멀젼 수지 조성물은 별도의 유기용재를 포함하지 않아서, 건조과정에서 유기용제가 발생하지 않고 수증기만이 생성될 뿐이다. 예를 들어, 원던에 코팅된 수용성 반도전물질을 섭시 100도의 온도로 5분간 건조시킬 수 있다.Subsequently, the water-soluble semiconductive material coated on the fabric is dried to form the inner
이어서, 내부반도전층(115), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)이 형성된 원단을 커팅하여 고압전선용 반도전 테이프를 형성한다(단계 S140). 다른 실시예에서, 원단의 폭을 좁게하여, 별도의 커팅단계(단계 S140)를 생략할 수도 있다.Next, the inner
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 내부반도전층(115), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)이 수용성인 1액형 에멀젼 수지 조성물을 이용하여 형성되어 제조과정에서 유기용매가 발생하지 않는다. 또한, 고압전선용 반도전테이프가 독성이 없고, 내수성, 내알칼리성, 내용제성이 높다. 더욱이, 내부반도전층(115)이 종섬유(112) 및 횡섬유(114)와 강하게 결합하여 안정성이 높다. 또한, 수용성인 1액형 에멀젼 수지 조성물은 내열성이 높아서 화재위험이 감소한다.According to this embodiment, the inner
더욱이, 블레이드(50)가 코팅된 수용성 반도전 물질을 내부쪽으로 다져줌으로써, 수용된 반도전 물질이 원단 내부의 종섬유(112) 및 횡섬유(114)와 치밀하게 결합될 수 있다.In addition, by blending the water-soluble, semi-conductive material coated with the blade 50 inward, the received semiconductive material can be densely bonded to the
다른 실시예에서, 종섬유(112) 및 횡섬유(114)가 매끄러운 표면을 갖지 않고, 주름진 표면을 가질 수도 있다. 예를 들어, 각 종섬유(112) 및 횡섬유(114)가 섬유축방향을 따라서 지름이 변화하는 주름진 형상을 가질 수 있다. 즉, 섬유축을 따라서 지금이 커졌다가 작아졌다가 하는 것을 반복함으로써 섬유의 표면적이 증가된다. 섬유의 표면적이 증가되면 1액형 에멀젼 수지 조성물과 같은 반도전 물질이 원단 내부와 치밀하게 결합될 수 있다.In other embodiments,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프를 나타내는 부분절개사시도이고, 도 6은 도 5의 B-B’라인의 단면도이다. 본 실시예에서, 원단을 제외한 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와 동일하므로 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략한다.FIG. 5 is a partially cutaway perspective view showing a semi-conductive tape for a high-voltage wire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG. In the present embodiment, the remaining components except for the fabric are the same as the embodiments shown in Figs. 1 to 4, so duplicate descriptions of the same components will be omitted.
도 5 및 도 6을 참조하면, 고압전선용 반도전 테이프는 복합반도전체(210), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)을 포함한다.5 and 6, a semiconductive tape for a high voltage electric wire includes a composite
복합반도전체(210)는 중심종섬유(211), 흡착종섬유(212), 횡섬유(114) 및 내부 반도전층(215)을 포함한다.The composite
중심종섬유(211)는 고압전선용 반도전 테이프의 길이방향으로 연장되어 길이방향으로의 인장력을 증가시킨다. 본 실시예에서, 중심종섬유(211)는 인장력이 강한 합성수지섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 천연섬유 등을 포함한다. 예를 들어, 중심종섬유(211)는 나일론66을 포함할 수 있다. 고압전선용 반도전 테이프는 길이방향으로 당겨진 상태에서 사용된다. 따라서 중심종섬유(211)에 의해서 고압전선용 반도전 테이프에 가해진 인장력에 저항하여 고압전선용 반도전 테이프가 끊어지는 것을 방지할 수 있다.The center-
본 실시예에서, 중심종섬유(211)의 굵기를 조절하여 복합도전체(210)의 두께를 결정할 수 있다. 본 실시예에서, 중심종섬유(211)의 굵기는 고압전선용 반도전 테이프의 50%정도일 수 있다. 예를 들어, 중심종섬유(211)의 지름은 0.01T(mm) 내지 0.10T이고, 중심종섬유(211), 흡착종섬유(212) 및 횡섬유(214)로 직조된 원단의 두께는 0.015T 내지 0.15T일 수 있으며, 고압전선용 반도전 테이프의 두께는 0.02T 내지 0.20T일 수 있다.In this embodiment, the thickness of the
흡착종섬유(212)는 고압전선용 반도전 테이프의 길이방향으로 연장되며 초극세사구조 등과 같이 친수성이 좋은 표면구조를 가져서 원단과 내부반도전층(215) 사이의 결합력을 증가시킨다. 흡착종섬유(212)는 인접하는 중심종섬유들(211)의 사이에 하나 또는 그 이상씩 배치된다. 인접하는 중심종섬유들(211) 사이에 배치되는 흡착종섬유(212)의 수가 증가하면 내부반도전층(215)과 원단 사이의 결합력이 강화되지만, 길이방향의 인장력은 감소한다. 따라서 적절한 수의 흡착종섬유(212) 숫자를 인접하는 중심종섬유들(211) 사이에 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 인접하는 한 쌍의 중심종섬유들(211) 사이에 두 개의 흡착종섬유들(212)이 배치될 수 있다.The
본 실시예에서, 흡착종섬유(212)는 미세한 기공을 포함하는 초극세사 합성수지섬유를 포함할 수 있다. 흡착종섬유(212)의 지름은 중심종섬유(211)보다 작다. 예를 들어, 흡착종섬유(212)의 지름은 0.002T 내지 0.03T일 수 있다.In this embodiment, the
횡섬유(214)는 고압전선용 반도전 테이프의 폭방향으로 연장되고 중심종섬유(211) 및 흡착종섬유(212)와 결합되어 고압전선용 반도전 테이프가 안정된 형상을 갖도록 한다. 본 실시예에서, 횡섬유(214)는 흡착종섬유(212)와 동일한 초극세사 합성수지섬유를 포함하여 원단과 내부반도전층(215) 사이의 결합력을 향상시킨다. 횡섬유(214)의 지름은 중심종섬유(211)보다 작다. 예를 들어, 횡섬유(214)의 지름은 0.002T 내지 0.03T일 수 있다.The
내부반도전층(215)은 중심종섬유(211), 흡착종섬유(212)와 횡섬유(214) 사이의 공간을 충진하고, 중심종섬유(211), 흡착종섬유(212) 및 횡섬유(214)와 견고하게 결합된다.The inner
본 실시예에서, 내부반도전층(215)은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 1액형 에멀젼 수지 조성물은 규소(si)계 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합된 유기 고분자층; 및 상기 유기 고분자층 상에 결합된 금속 화합물층을 포함하는 유기/무기 나노 복합체와, 수용액을 포함한다. 예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 등록특허 10-1209851(“1액형 유/무기 에멀젼 수지 조성물 및 이의 제조 방법”)에 개시된 조성물을 포함할 수 있다.In this embodiment, the inner
고압전선용 반도전 테이프의 제조방법은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 동일하므로 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략한다.The manufacturing method of the semi-conductive tape for high-voltage electric wire is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, so that a duplicate description of the same components will be omitted.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 흡착종섬유(212) 및 횡섬유(214)가 친수성이 있는 초극세사구조를 가져서 내부반도전층(115)와 원단 사이의 결합력이 향상된다.According to the present embodiment as described above, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프에 적용되는 원단을 나타내는 확대사시도이다. 본 실시예에서, 원단을 제외한 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예들과 동일하므로 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략한다.7 is an enlarged perspective view showing a fabric applied to a semiconductive tape for a high voltage electric wire according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the remaining components except for the fabric are the same as the embodiments shown in Figs. 1 to 6, so duplicate descriptions of the same components will be omitted.
도 1 및 도 7을 참조하면, 고압전선용 반도전 테이프는 복합반도전체(도 1의 110), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)을 포함한다.1 and 7, the semiconductive tape for a high-voltage wire includes the entirety of the composite semiconductors (110 in FIG. 1), the lower
복합반도전체(도 1의 110)는 종섬유(312), 횡섬유(314) 및 내부 반도전층(도 1의 115)을 포함한다.The composite semipermeable (110 in FIG. 1) includes
종섬유(312)는 고압전선용 반도전 테이프의 길이방향으로 연장되어 길이방향으로의 인장력을 증가시킨다. 본 실시예에서, 종섬유(312)는 초극세사구조 등과 같이 친수성이 좋은 표면구조를 가져서 원단과 내부반도전층(도 1의 115) 사이의 결합력을 증가시킨다.The
횡섬유(314)는 고압전선용 반도전 테이프의 폭방향으로 연장되고 중심종섬유(312)와 결합되어 원단을 형성하고 고압전선용 반도전 테이프가 안정된 형상을 갖도록 한다. 본 실시예에서, 횡섬유(314)는 흡착종섬유(312)와 동일한 초극세사 합성수지섬유를 포함하여 원단과 내부반도전층(도 1의 115) 사이의 결합력을 향상시킨다.The
본 실시예에서, 횡섬유(314)의 지름은 종섬유(312)보다 작다. 예를 들어, 종섬유(312) 및 횡섬유(314)의 지름은 0.002T 내지 0.03T일 수 있다.In this embodiment, the diameter of the
본 실시예에서, 종섬유(312)와 횡섬유(314)는 편직, 능직 등의 직조방식으로 결합된다. 다른 실시예에서, 종섬유(312)와 횡섬유(314)가 무작위로 결합되어 부직포를 형성할 수도 있다.In this embodiment, the
내부반도전층(도 1의 115)은 종섬유(312)와 횡섬유(314) 사이의 공간을 충진하고, 종섬유(312) 및 횡섬유(314)와 견고하게 결합된다.The inner
본 실시예에서, 내부반도전층(도 1의 115), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 1액형 에멀젼 수지 조성물은 규소(si)계 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합된 유기 고분자층; 및 상기 유기 고분자층 상에 결합된 금속 화합물층을 포함하는 유기/무기 나노 복합체와, 수용액을 포함한다. 예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 등록특허 10-1209851(“1액형 유/무기 에멀젼 수지 조성물 및 이의 제조 방법”)에 개시된 조성물을 포함할 수 있다.In this embodiment, the inner semiconductive layer (115 in FIG. 1), the lower
고압전선용 반도전 테이프의 제조방법은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 동일하므로 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략한다.The manufacturing method of the semi-conductive tape for high-voltage electric wire is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, so that a duplicate description of the same components will be omitted.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 종섬유(312) 및 횡섬유(314)가 친수성이 있는 초극세사구조를 가져서 내부반도전층(도 1의 115)와 원단 사이의 결합력이 향상된다.According to the present embodiment as described above, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프의 단면도이다. 본 실시예에서, 원단을 제외한 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와 동일하므로 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략된다.8 is a cross-sectional view of a semi-conductive tape for a high-voltage wire according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the remaining components except for the fabric are the same as those shown in Figs. 1 to 4, so duplicate descriptions of the same components are omitted.
도 1 및 도 8을 참조하면, 고압전선용 반도전 테이프는 복합반도전체(410), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)을 포함한다.1 and 8, a semiconductive tape for a high voltage electric wire includes a composite
복합반도전체(410)는 종섬유(412), 횡섬유(도시되지 않음) 및 내부 반도전층(415)을 포함한다.The composite
종섬유(412)는 고압전선용 반도전 테이프의 길이방향으로 연장되어 길이방향으로의 인장력을 증가시킨다.The
종섬유(412)는 종섬유코어(412a) 및 친수성코팅층(412b)을 포함한다.The
본 실시예에서, 종섬유코어(412a)는 인장력이 강한 합성수지섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 천연섬유 등을 포함한다. 예를 들어, 종섬유코어(412a)는 나일론66을 포함할 수 있다. 고압전선용 반도전 테이프는 길이방향으로 당겨진 상태에서 사용된다. 따라서 종섬유코어(412a)에 의해서 고압전선용 반도전 테이프에 가해진 인장력에 저항하여 고압전선용 반도전 테이프가 끊어지는 것을 방지할 수 있다.In this embodiment, the bell-
친수성코팅층(412b)는 종섬유코어(412a)의 외주면을 따라서 코팅된다. 본 실시예에서, 친수성코팅층(412b)은 산화티타늄(TiO2), 알루미늄, 산화실리콘(SiO2) 등과 같은 무기물이나 불소수지, GPS 수지(Glycidoxypropyl Trimethoxysilane) 등과 같은 합성수지를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 종섬유코어(412a)에 플라즈마처리를 하여 친수성코팅층(412b)을 형성할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 친수성코팅층(412b)은 내부반도전층(415)의 형성에 사용되는 1액형 에멀젼 수지 조성물을 포함할 수도 있다.The
본 실시예에서, 횡섬유(도시되지 않음)는 종섬유(412)와 마찬가지로 친수성코팅층(도시되지 않음)을 포함한다. 예를 들어, 횡섬유(도시되지 않음)의 구조는 종섬유(412)와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.In this embodiment, the transverse fibers (not shown) include a hydrophilic coating layer (not shown) as well as the
내부반도전층(415)은 종섬유(412)와 횡섬유(도시되지 않음) 사이의 공간을 충진하고, 종섬유(412) 및 횡섬유(도시되지 않음)와 견고하게 결합된다.The inner
내부반도전층(415)은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 본 실시예에서, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 규소(si)계 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합된 유기 고분자층; 및 상기 유기 고분자층 상에 결합된 금속 화합물층을 포함하는 유기/무기 나노 복합체와, 수용액을 포함한다. 예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 등록특허 10-1209851(“1액형 유/무기 에멀젼 수지 조성물 및 이의 제조 방법”)에 개시된 조성물을 포함할 수 있다.The inner
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법에서 원단을 생성하는 단계를 나타내는 흐름도이다.9 is a flowchart showing a step of generating a fabric in a method of manufacturing a semi-conductive tape for a high-voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
도 1, 도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 고압전선용 반도전 테이프를 제조하기 위하여, 먼저 원시섬유를 준비한다(단계 S102). 본 실시예에서, 원시섬유는 종섬유코어(412a)와 횡섬유코어(도시되지 않음)를 포함한다.1, 3, 8 and 9, in order to produce a semi-conductive tape for a high-voltage wire, raw fibers are first prepared (step S102). In this embodiment, the raw fibers comprise a
이어서, 종섬유코어(412a)와 횡섬유코어(도시되지 않음)에 친수성코팅을 한다(단계 S104). 종섬유코어(412a)에 친수성코팅층(412b)을 형성하여 종섬유(412)가 형성된다. 또한 횡섬유코어(도시되지 않음)에 친수성코팅층(도시되지 않음)을 형성하여 횡섬유(도 1의 114)를 형성한다.Subsequently, a hydrophilic coating is applied to the
이후에, 길이방향의 종섬유(412)와 폭방향의 횡섬유(도 1의 114)를 직조하여 원단을 생성한다(단계 S100).Thereafter, the
이어서, 원단에 수용성 반도전 물질을 코팅한다(단계 S110). 수용성 반도전 물질은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 포함한다. 본 실시예에서, 원단의 종섬유(412) 및 횡섬유(도시되지 않음)가 친수성 코팅층(412b)을 포함하여 수용성 반도전 물질이 원단 내부로 용이하게 침투할 수 있다.Next, the fabric is coated with a water-soluble semiconductive material (step S110). The water-soluble semiconductive material includes a one-pack type emulsion resin composition. In this embodiment, the
이후에, 원단에 코팅된 수용성 반도전 물질의 두께를 조절한다(단계 S120).Thereafter, the thickness of the water-soluble semiconductive material coated on the fabric is adjusted (step S120).
계속해서, 원단에 코팅된 수용성 반도전물질을 건조시켜서 내부반도전층(415), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)을 형성한다(단계 S130).Subsequently, the water-soluble semiconductive material coated on the fabric is dried to form an inner
이어서, 내부반도전층(415), 하부반도전층(120) 및 상부반도전층(130)이 형성된 원단을 커팅하여 고압전선용 반도전 테이프를 형성한다(단계 S140).Next, the inner
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 종섬유(412) 및 횡섬유(도시되지 않음)가 친수성 코팅층(412a)을 포함하여, 수용성 반도전 물질이 원단 내에 쉽게 침투할 수 있다. 따라서 치밀한 구조를 갖는 복합반도전체(410)를 형성할 수 있다.According to this embodiment as described above, the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법에서 원단을 생성하는 단계를 나타내는 흐름도이다. 본 실시예에서, 친수성 섬유를 사용하는 것을 제외하면 도 1 내지 도 9에 도시된 실시예와 동일하므로 동일한 구성요소들에 대한 중복되는 설명은 생략한다.10 is a flowchart showing a step of generating a fabric in a method of manufacturing a semi-conductive tape for high-voltage electric wire according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the same as the embodiment shown in Figs. 1 to 9 except for the use of the hydrophilic fiber, so that a duplicate description of the same components will be omitted.
도 1, 도 3 및 도 10을 참조하면, 고압전선용 반도전 테이프를 제조하기 위하여, 먼저 친수성섬유를 준비한다(단계 S106). 본 실시예에서, 친수성섬유는 폴리비닐알코올(PVA) 등의 합성수지, 면, 텐셀(Tencel) 등의 천연섬유 등을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 3 and 10, in order to produce a semi-conductive tape for a high-voltage electric wire, a hydrophilic fiber is first prepared (step S106). In this embodiment, the hydrophilic fibers may include synthetic resins such as polyvinyl alcohol (PVA), natural fibers such as cotton, Tencel and the like.
이어서, 친수성섬유를 직조하여 원단을 형성한다(단계 S108).Subsequently, the hydrophilic fibers are woven to form a fabric (step S108).
이후에, 원단에 수용성 반도전 물질을 코팅한다(단계 S110). 수용성 반도전 물질은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 포함한다.Thereafter, the fabric is coated with a water-soluble semiconductive material (step S110). The water-soluble semiconductive material includes a one-pack type emulsion resin composition.
계속해서, 원단에 코팅된 수용성 반도전 물질의 두께를 조절한다(단계 S120).Subsequently, the thickness of the water-soluble semiconductive material coated on the fabric is adjusted (step S120).
이어서, 원단에 코팅된 수용성 반도전물질을 건조시킨다(단계 S130).The water-soluble semiconductive material coated on the fabric is then dried (step S130).
이후에, 원단을 커팅하여 고압전선용 반도전 테이프를 형성한다(단계 S140).Thereafter, the fabric is cut to form a semi-conductive tape for high-voltage electric wire (step S140).
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 원단이 친수성섬유를 포함하여, 수용성 반도전 물질이 원단 내에 쉽게 침투할 수 있다. 따라서 치밀한 구조를 갖는 복합반도전체를 형성할 수 있다.According to the present embodiment as described above, the fabric includes hydrophilic fibers so that the water-soluble semiconductive material can easily penetrate into the fabric. Therefore, a composite semimajor structure having a dense structure can be formed.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선을 나타내는 부분절개사시도이다.11 is a partially cutaway perspective view showing a high voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 고압전선은 도전층(10), 반도전 테이프(100), 제1 절연층(20), 제2 절연층(30) 및 쉬스(40)를 포함한다.11, the high-voltage electric wire includes a
도전층(10)은 전기전도도가 높은 금속을 포함한다. 본 실시예에서, 도전층(10)은 연동선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전층(10)은 복수의 연동선들이 원형으로 치밀하게 압축된 구조를 가질 수 있다.The
반도전 테이프(100)는 도전층(10)의 외부를 둘러싼다. 본 실시예에서, 도전층(10)의 주위로 반도전 테이프(100)를 반복하여 감아서 반도전 테이프(100)를 도전층(10)의 외면에 밀착시킬 수 있다. 본 실시예와 같이 반도전 테이프(100)를 사용하면, 압출방식으로 생성한 반도전층(도시되지 않음)에 비해 두께가 균일하고 중심축을 정확하게 맞출 수 있다. 따라서 편심에 의한 절연파괴를 방지할 수 있어서 압출방식에서 흔히 사용되는 복수개의 반도전층(도시되지 않음)을 생략할 수 있다. 즉, 반도전 테이프(100)를 추가로 설치하지 않더라도 안정적인 고압송전이 가능하다.The semi-conductive tape (100) surrounds the outside of the conductive layer (10). The
반도전테이프(100)는 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성된다. 본 실시예에서, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 규소(si)계 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물; 상기 축합 반응물 상에 결합된 유기 고분자층; 및 상기 유기 고분자층 상에 결합된 금속 화합물층을 포함하는 유기/무기 나노 복합체와, 수용액을 포함한다. 예를 들어, 1액형 에멀젼 수지 조성물은 등록특허 10-1209851(“1액형 유/무기 에멀젼 수지 조성물 및 이의 제조 방법”)에 개시된 조성물을 포함할 수 있다.The
제1 절연층(20)은 반도전테이프(100)의 외곽을 둘러싸고, 도전층(10) 및 반도전테이프(100)를 외부로부터 1차적으로 절연시킨다. 본 실시예에서, 제1 절연층(20)은 폴리에틸렌 등과 같이 절연율이 높은 물질을 포함한다.The first insulating
제2 절연층(30)은 제1 절연층(20)의 외곽을 둘러싸고, 도전층(10) 및 반도전테이프(100)를 외부로부터 2차적으로 절연시킨다. 본 실시예에서, 제2 절연층(30)은 에틸렌프로필러버(ethylene-propylene rubber; EPR) 등과 같은 합성수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(30)는 강도가 높고 스크레치가 잘 생기지 않아서, 외부의 충격으로부터 제1 절연층(20)을 보호할 수 있다.The
쉬스(40)는 제2 절연층(30)의 외곽을 둘러싸고, 고압전선을 외부로부터 물리적으로 보호한다. 예를 들어, 쉬스(40)는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride; PVC), 저독성 난연 폴리올레핀 등의 합성수지를 포함할 수 있다.The
다른 실시예에서, 반도전테이프(100)와 제1 절연층(20) 사이에 반도전코팅층(도시되지 않음)을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 반도전코팅층(도시되지 않음)은 반도전테이프(100) 상에 1액형 에멀젼 수지 조성물, 고무 등을 압출성형하여 형성될 수 있다.In another embodiment, a semi-conductive coating layer (not shown) may further be provided between the
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 고압전선은 1액형 에멀젼 수지 조성물을 이용하여 형성된 반도전테이프(100)를 포함한다. 따라서 화재에 강하고 친환경의 고압전선을 제조할 수 있다.According to the present embodiment as described above, the high voltage electric wire includes the
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압전선을 나타내는 부분절개사시도이다.12 is a partially cutaway perspective view showing a high-voltage electric wire according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 고압전선은 도전층(10), 반도전 테이프(100), 반도전코팅층(60), 제1 절연층(20), 제2 절연층(30) 및 쉬스(40)를 포함한다.12, the high-voltage electric wire includes a
반도전코팅층(60)은 반도전테이프(100)의 외곽을 둘러싸고, 1액형 에멀젼 수지 조성물, 고무 등을 포함한다. 본 실시예에서, 반도전테이프(100)가 감겨진 도전층(10)에 1액형 에멀젼 수지 조성물을 압출성형하여 반도전코팅층(60)을 형성한다.The
제1 절연층(20)은 반도전코팅층(60)의 외곽을 둘러싸고, 도전층(10) 및 반도전테이프(100)를 외부로부터 1차적으로 절연시킨다.The first insulating
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 반도전 코팅층(60)과 도전층(10) 사이에 반도전테이프(100)가 배치되어, 반도전코팅층(60)과 반도전테이프(100) 사이의 부착력이 향상된다. 따라서 반도전코팅층(60)이 자중에 의해 흘러내리는 것이 방지되어 편심현상이 방지된다. 또한 반도전테이프(100)의 두께를 줄일 수 있어서 제조비용이 감소한다.According to the present embodiment as described above, the
상기와 같은 본 발명에 따르면, 내부반도전층, 하부반도전층 및 상부반도전층이 수용성인 1액형 에멀젼 수지 조성물을 이용하여 형성되어 제조과정에서 유기용매가 발생하지 않는다. 또한, 고압전선용 반도전테이프가 독성이 없고, 내수성, 내알칼리성, 내용제성이 높다. 더욱이, 내부반도전층이 종섬유 및 횡섬유와 강하게 결합하여 안정성이 높다. 또한, 수용성인 1액형 에멀젼 수지 조성물은 내열성이 높아서 화재위험이 감소한다.According to the present invention, the inner semipermeable layer, the lower semiconductive layer and the upper semiconductive layer are formed using a one-pack type emulsion resin composition which is water-soluble, and no organic solvent is produced during the manufacturing process. Further, the semi-conductive tape for high-voltage electric wires is not toxic, and has high water resistance, alkali resistance, and solvent resistance. Furthermore, the inner semiconductive layer strongly bonds with the longitudinal fibers and the transverse fibers, so that the stability is high. Further, the water-soluble one-pack type emulsion resin composition has high heat resistance and thus reduces the risk of fire.
또한, 블레이드가 코팅된 수용성 반도전 물질을 내부쪽으로 다져줌으로써, 수용된 반도전 물질이 원단 내부의 종섬유 및 횡섬유와 치밀하게 결합될 수 있다.In addition, by blending the water-soluble semiconductive material coated with the blade into the inside, the received semiconductive material can be densely bonded with the longitudinal fibers and the transverse fibers inside the fabric.
더욱이, 종섬유 및 횡섬유가 친수성이 있는 초극세사구조를 포함하여 내부반도전층와 원단 사이의 결합력이 향상된다.Furthermore, the bonding strength between the inner semiconductive layer and the fabric is improved, including the microfine structure having hydrophilic and hydrophobic fibers.
또한, 종섬유 및 횡섬유가 친수성 코팅층을 포함하거나 친수성 섬유를 포함하여, 수용성 반도전 물질이 원단 내에 쉽게 침투할 수 있다. 따라서 치밀한 구조를 갖는 복합반도전체를 형성할 수 있다.Further, the longitudinal fibers and the transverse fibers include a hydrophilic coating layer or contain hydrophilic fibers, so that the water-soluble semiconductive material can easily penetrate into the fabric. Therefore, a composite semimajor structure having a dense structure can be formed.
더욱이, 고압전선이 1액형 에멀젼 수지 조성물을 이용하여 형성된 반도전테이프를 포함하여, 화재에 강하고 친환경의 고압전선을 제조할 수 있다.Furthermore, the high-voltage wire includes the semi-conductive tape formed by using the one-pack type emulsion resin composition, so that a fire-resistant, environmentally friendly high-voltage electric wire can be manufactured.
또한, 반도전 코팅층과 도전층 사이에 반도전테이프가 배치되어, 반도전코팅층과 반도전테이프 사이의 부착력이 향상된다. 따라서 반도전코팅층이 자중에 의해 흘러내리는 것이 방지되어 편심현상이 방지된다. 또한 반도전테이프의 두께를 줄일 수 있어서 제조비용이 감소한다.Further, a semi-conductive tape is disposed between the semi-conductive coating layer and the conductive layer to improve the adhesion between the semi-conductive coating layer and the semi-conductive tape. Therefore, the semi-conductive coating layer is prevented from flowing down due to its own weight, and eccentricity is prevented. Further, the thickness of the semi-conductive tape can be reduced, so that the manufacturing cost is reduced.
본 발명은 반도전 테이프, 예를 들어, 고압전선내부에 들어가는 반도전 테이프, 변압기 등 고압전력을 사용하는 장치에 사용되는 반도전 테이프 등 다양한 고전력 사용장비에 사용될 수 있는 산업상 이용가능성이 있다.Industrial Applicability The present invention has industrial applicability in that it can be used in a variety of high power applications such as semi-conducting tapes, such as semi-conducting tapes inside the high voltage wires, and semi-conducting tapes used in devices using high voltage power such as transformers.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the invention may be modified and varied without departing from the scope of the invention.
10 : 도전층 20 : 제1 절연층
30 : 제2 절연층 40 : 쉬스
50 : 롤러 60 : 반도전코팅층
100 : 반도전 테이프
101 : 반도전물질 110 : 복합반도전층
112, 211, 212, 312, 412 : 종섬유 114, 214, 312, 412 : 횡섬유
115, 215, 415 : 내부 반도전층 120 : 하부 반도전층
130 : 상부 반도전층10: conductive layer 20: first insulating layer
30: second insulation layer 40: sheath
50: roller 60: anti-conducting coating layer
100: Semi-conductive tape
101: semi-conductive material 110: composite semiconductive layer
112, 211, 212, 312, 412:
115, 215, 415: inner semiconductive layer 120: lower semiconductive layer
130: upper semiconductive layer
Claims (7)
상기 복합반도전체의 하면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 하부반도전층; 및
상기 복합반도전체의 상면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 상부반도전층을 포함하되,
상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은,
반응성 불포화 실란 화합물, 알킬트리알콕시 실란 화합물, 알콕시 실란 화합물 및 알킬 실리케이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물;
상기 축합 반응물 상에 결합되고, 1이상의 관능기를 포함하는 단량체 및 반응성 불포화 실란 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 비닐계 또는 (메타)아크릴계 단량체 간의 공중합체를 포함하는 유기고분자; 및
상기 유기 고분자 상에 결합된 금속 화합물;을 포함하는 유기/무기 나노 복합체의 수용액을 포함하고, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복실기, 아마이드기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 단량체이며, 상기 금속 화합물은 마그네슘, 아연, 알루미늄, 지르코늄, 철 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속의 산화물, 수산화물 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압전선용 반도전 테이프.Longitudinal fibers extending in a longitudinal direction and containing a material having a strong tensile force, transverse fibers extending in a width direction perpendicular to the longitudinal direction and joined to the longitudinal fibers to form a fabric, and longitudinal fibers A composite semipermeable material including an inner semiconductive layer formed by filling the formed inner space and drying the one-pack type emulsion resin composition;
A lower semiconductive layer formed on the lower surface of the composite semipermeable sheet and formed integrally with the composite semipermeable sheet and formed by drying the one-pack type emulsion resin composition; And
And an upper semiconductive layer formed on the entire upper surface of the composite semispherical body and integrally formed with the composite semiconductive body and formed by drying the one-pack type emulsion resin composition,
In the one-pack type emulsion resin composition,
A condensation reaction product of silica sol with at least one compound selected from the group consisting of a reactive unsaturated silane compound, an alkyltrialkoxysilane compound, an alkoxysilane compound and an alkyl silicate compound;
An organic polymer, which is bonded on the condensation reaction product and comprises a copolymer of at least one compound selected from the group consisting of a monomer containing at least one functional group and a reactive unsaturated silane compound and a vinyl or a (meth) acrylic monomer; And
And a metal compound bonded on the organic polymer, wherein the monomer containing at least one functional group comprises at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group and an epoxy group, Wherein the metal compound comprises an oxide, a hydroxide or an alkoxide of 1 to 10 carbon atoms of one metal selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, zirconium, iron and titanium. Semi conductive tape for electric wire.
나일론을 포함하여 길이방향으로의 인장력을 증가시키는 중심종섬유; 및
인접하는 중심종섬유들 사이에 배치되고 초극세사 섬유를 포함하는 흡착종섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압전선용 반도전 테이프.[3] The method according to claim 2,
A centrosome fiber that increases tensile strength in the longitudinal direction, including nylon; And
Characterized in that it comprises adsorbent fibers disposed between adjacent centermost fibers and comprising microfine fibers.
상기 원단의 상면 및 하면에 1액형 에멀젼 수지 조성물을 코팅하는 단계;
상기 코팅된 1액형 에멀젼 수지 조성물의 두께를 조절하고 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물이 상기 원단 내부로 침투할 수 있도록 다져주는 단계; 및
상기 코팅된 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서, 상기 횡섬유, 상기 종섬유 및 상기 종섬유와 상기 횡섬유에 의해 형성되는 내부공간을 충진하는 내부반도전층을 구비하는 복합반도전체와, 상기 복합반도전체의 하면 상에 상기 복합반도전체와 일체로 형성되는 하부반도전층과, 상기 복합반도전체의 상면 상에 상기 복합반도전체와 일체로 형성되는 상부반도전층을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은,
반응성 불포화 실란 화합물, 알킬트리알콕시 실란 화합물, 알콕시 실란 화합물 및 알킬 실리케이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물;
상기 축합 반응물 상에 결합되고, 1이상의 관능기를 포함하는 단량체 및 반응성 불포화 실란 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 비닐계 또는 (메타)아크릴계 단량체 간의 공중합체를 포함하는 유기고분자; 및
상기 유기 고분자 상에 결합된 금속 화합물;을 포함하는 유기/무기 나노 복합체의 수용액을 포함하고, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복실기, 아마이드기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 단량체이며, 상기 금속 화합물은 마그네슘, 아연, 알루미늄, 지르코늄, 철 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속의 산화물, 수산화물 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압전선용 반도전 테이프의 제조방법.The method comprising the steps of: fabricating longitudinal fibers and longitudinal fibers comprising a material having a high tensile strength; and transverse fibers extending in a transverse direction perpendicular to the longitudinal direction to produce a fabric;
Coating a one-pack type emulsion resin composition on the upper and lower surfaces of the fabric;
Adjusting the thickness of the coated one-pack type emulsion resin composition and making the one-pack type emulsion resin composition penetrate into the fabric; And
And an inner semiconductive layer which is formed by drying the coated one-pack type emulsion resin composition to fill an inner space formed by the transverse fibers, the longitudinal fibers, the longitudinal fibers, and the transverse fibers, A lower semiconductive layer formed integrally with the entirety of the lower half of the composite semiconductors on the entire lower surface of the composite semiconductors; and an upper semiconductive layer integrally formed on the upper surface of the entirety of the composite semiconductors,
In the one-pack type emulsion resin composition,
A condensation reaction product of silica sol with at least one compound selected from the group consisting of a reactive unsaturated silane compound, an alkyltrialkoxysilane compound, an alkoxysilane compound and an alkyl silicate compound;
An organic polymer, which is bonded on the condensation reaction product and comprises a copolymer of at least one compound selected from the group consisting of a monomer containing at least one functional group and a reactive unsaturated silane compound and a vinyl or a (meth) acrylic monomer; And
And a metal compound bonded on the organic polymer, wherein the monomer containing at least one functional group comprises at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group and an epoxy group, Wherein the metal compound comprises an oxide, a hydroxide or an alkoxide of 1 to 10 carbon atoms of one metal selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, zirconium, iron and titanium. Method for manufacturing semi-conductive tape for wire.
상기 도전층의 외부에 반복하여 감겨진 반도전 테이프;
상기 반도전 테이프의 외곽을 둘러싸고 상기 도전층 및 상기 반도전 테이프를 외부로부터 절연시키는 절연층; 및
상기 절연층의 외곽을 둘러싸서 외부의 충격으로부터 물리적으로 보호하는 쉬스를 포함하되,
상기 반도전 테이프는,
길이방향으로 연장되고 인장력이 강한 재질을 포함하는 종섬유와, 상기 길이방향에 수직한 폭방향으로 연장되고 상기 종섬유와 결합하여 원단을 형성하는 횡섬유와, 상기 종섬유와 상기 횡섬유에 의해 형성된 내부공간을 충진하고 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 내부반도전층을 포함하는 복합반도전체;
상기 복합반도전체의 하면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 하부반도전층; 및
상기 복합반도전체의 상면 상에 부착되어 상기 복합반도전체와 일체로 형성되고, 상기 1액형 에멀젼 수지 조성물을 건조시켜서 형성되는 상부반도전층을 포함하되,
상기 1액형 에멀젼 수지 조성물은,
반응성 불포화 실란 화합물, 알킬트리알콕시 실란 화합물, 알콕시 실란 화합물 및 알킬 실리케이트 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 실리카졸 간의 축합 반응물;
상기 축합 반응물 상에 결합되고, 1이상의 관능기를 포함하는 단량체 및 반응성 불포화 실란 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물과 비닐계 또는 (메타)아크릴계 단량체 간의 공중합체를 포함하는 유기고분자; 및
상기 유기 고분자 상에 결합된 금속 화합물;을 포함하는 유기/무기 나노 복합체의 수용액을 포함하고, 상기 1이상의 관능기를 포함하는 단량체는 수산기, 카르복실기, 아마이드기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기를 포함하는 단량체이며, 상기 금속 화합물은 마그네슘, 아연, 알루미늄, 지르코늄, 철 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 금속의 산화물, 수산화물 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압전선.
A conductive layer having a structure in which a plurality of interlocking lines are densely compressed;
A semi-conductive tape repeatedly wound on the outside of the conductive layer;
An insulating layer surrounding the outer periphery of the semi-conductive tape and insulating the conductive layer and the semi-conductive tape from the outside; And
And a sheath surrounding the outer periphery of the insulating layer to physically protect the outer layer from external impact,
The semi-
Longitudinal fibers extending in a longitudinal direction and containing a material having a strong tensile force, transverse fibers extending in a width direction perpendicular to the longitudinal direction and joined to the longitudinal fibers to form a fabric, and longitudinal fibers A composite semipermeable material including an inner semiconductive layer formed by filling the formed inner space and drying the one-pack type emulsion resin composition;
A lower semiconductive layer formed on the lower surface of the composite semipermeable sheet and formed integrally with the composite semipermeable sheet and formed by drying the one-pack type emulsion resin composition; And
And an upper semiconductive layer formed on the entire upper surface of the composite semispherical body and integrally formed with the composite semiconductive body and formed by drying the one-pack type emulsion resin composition,
In the one-pack type emulsion resin composition,
A condensation reaction product of silica sol with at least one compound selected from the group consisting of a reactive unsaturated silane compound, an alkyltrialkoxysilane compound, an alkoxysilane compound and an alkyl silicate compound;
An organic polymer, which is bonded on the condensation reaction product and comprises a copolymer of at least one compound selected from the group consisting of a monomer containing at least one functional group and a reactive unsaturated silane compound and a vinyl or a (meth) acrylic monomer; And
And a metal compound bonded on the organic polymer, wherein the monomer containing at least one functional group comprises at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group and an epoxy group, Wherein the metal compound comprises an oxide, a hydroxide or an alkoxide of 1 to 10 carbon atoms of one metal selected from the group consisting of magnesium, zinc, aluminum, zirconium, iron and titanium. wire.
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