KR20230093628A - 전자파 차폐용 수지 조성물 및 이를 이용한 전자파 차폐용 케이블 - Google Patents
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Abstract
전자파 차폐용 수지 조성물이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 수지 조성물은 올레핀 계열 수지와 엘라스토머 계열 수지의 합이 60~70 중량부; 탄소섬유 20~40 중량부; 및 도전성 카본 블랙 0~20 중량부를 포함한다. 본 발명은 전자파 차폐 성능 향상을 위해 탄소계 소재가 적용된 전자파 차폐용 수지 조성물을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 전자파 차폐용 수지 조성물 및 이를 이용한 전자파 차폐용 케이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자파 차폐 성능 향상을 위해 탄소계 소재가 적용된 전자파 차폐용 수지 조성물 및 이를 이용한 전자파 차폐용 케이블에 관한 것이다.
종래 자동차용 케이블 중량은 자동차의 전체 중량 대비 미비 수준이었으나, 전기전자장비 부품 증가와 더불어 케이블 전체 중량은 매년 증가하는 추세이다. 전기 자동차의 구동을 위한 전력변환시 고속 전원 스위칭이 수반되며, 이러한 과정에서 와이어 하네스에 순간적인 큰 전류, 전압의 변화가 발생하여 전달 경로를 따라 전도 및 방사성 노이즈가 크게 발생하게 된다. 이러한 노이즈 성분은 시스템 전반의 전자기적합성(EMC, Electromagnetic Compatibility)에 악영향을 미쳐 차량 전체의 안정성을 저하시키는 요인이 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 대전류/고전압 와이어 하네스에 비철금속재질(Cu, Al)의 편조체를 적용하여 전자파를 차폐를 함으로써, 시스템의 안정성을 향상시키고 있으나, 비철금속재질의 편조체 적용에 따른 와이어 하네스의 중량 증가로 인한 차량 연비의 효율성이 낮아지는 단점이 발생하고 있으며, 차폐성능의 미흡으로 인해 강화되는 전자파 성능 규제에 대해 부합하기 어려운 문제점이 발생하고 있다.
이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 탄소계 소재를 포함하는 케이블 재료 조성물에 관한 기술들이 개발되고 있으나, 이러한 조성물을 이용해 성형한 케이블의 인장강도, 인장신율, 전자파 차폐효율이 원하는 수준에 못 미치는 문제가 여전히 발생하고 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전자파 차폐 성능 향상을 위해 탄소계 소재가 적용된 전자파 차폐용 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 전자파 차폐 성능, 인장강도, 인장신율 등이 우수한 전자파 차폐용 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전자파 차폐용 수지 조성물은 올레핀 계열 수지와 엘라스토머 계열 수지의 합이 60~70 중량부; 탄소섬유 20~40 중량부; 및 도전성 카본 블랙 0~20 중량부를 포함한다.
여기서, 상기 올레핀 계열 수지는 올레핀 블록 공중합체일 수 있다.
여기서, 상기 올레핀 계열 수지는 42~49 중량부일 수 있다.
여기서, 상기 엘라스토머 계열 수지는 폴리올레핀 엘라스토머일 수 있다.
여기서, 상기 엘라스토머 계열 수지는 18~21 중량부일 수 있다.
여기서, 전자파 차폐용 수지 조성물은 카본나노튜브 1~5 중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전자파 차폐용 케이블은 전도성 와이어, 상기 전도성 와이어를 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 전자파 차폐층 및 상기 전자파 차폐층을 감싸는 피복층으로 구성되되, 상기 전자파 차폐층은 전자파 차폐용 수지 조성물로 성형되며, 상기 전자파 차폐용 수지 조성물은, 올레핀 계열 수지와 엘라스토머 계열 수지의 합이 60~70 중량부; 탄소섬유 20~40 중량부; 및 도전성 카본 블랙 0~20 중량부를 포함한다.
여기서, 상기 올레핀 계열 수지는 올레핀 블록 공중합체일 수 있다.
여기서, 상기 올레핀 계열 수지는 42~49 중량부일 수 있다.
여기서, 상기 엘라스토머 계열 수지는 폴리올레핀 엘라스토머 일 수 있다.
여기서, 상기 엘라스토머 계열 수지는 18~21 중량부 일 수 있다.
여기서, 상기 전자파 차폐용 수지 조성물은, 카본나노튜브 1~5 중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 전자파 차폐 성능 향상을 위해 탄소계 소재가 적용된 전자파 차폐용 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 전자파 차폐 성능, 인장강도, 인장신율 등이 우수한 전자파 차폐용 케이블을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 케이블을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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.
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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 케이블을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자파 차폐 케이블(100)은 전도성 와이어(10), 전도성 와이어(10)를 감싸는 절연층(20), 절연층(20)을 감싸는 전자파 차폐층(30) 및 전자파 차폐층(30)을 감싸는 피복층(40)으로 구성된다. 전도성 와이어(10)는 구리 등의 전기가 통하는 재료로 만들어지며 단선의 형태일 수도 있고 여러 개의 얇은 가닥이 꼬여서 만들어진 형태일 수도 있다. 또한, 전도성 와이어(10)를 감싸는 절연층(20)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 등의 비전도성 재료일 수 있다. 또한, 절연층(20)을 감싸는 전자파 차폐층(30)은 120 내지 160℃의 온도로 가열하여 절연층(20) 상에 압출성형된 것일 수 있다. 피복층(40)은 전자파 차폐용 케이블(100)의 최외곽층으로 케이블을 보호하고 절연하는 기능을 수행하며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 등의 재료로 구성될 수 있다. 피폭층(40)은 전자파 차폐층(30) 상에 압출성형하여 형성될 수 있다.
전자파 차폐층(30)은 전자파 차폐용 수지 조성물로 성형되며, 전자파 차폐층 수지 조성물은 올레핀 계열 수지와 엘라스토머 계열 수지 및 탄소섬유를 포함한다. 여기서, 올레핀 계열 수지와 엘라스토머 계열 수지의 합이 60~70 중량부이고 탄소섬유는 20~40 중량부이다. 이때, 올레핀 계열 수지는 42~49 중량부이고 엘라스토머 계열 수지는 18~21 중량부일 수 있다. 또한, 올레핀 계열 수지는 올레핀 블록 공중합체이고 엘라스토머 계열 수지는 폴리올레핀 엘라스토머일 수 있다. 또한, 전자파 차폐용 조성물은 도전성 카본 블랙 0~20 중량부를 더 포함할 수 있다. 또한, 전자파 차폐층 수지 조성물은 카본나노튜브, 활제, 분산제를 더 포함할 수 있다. 이때, 활제는 지방산 비누와 아마이드 혼합물일 수 있고 분산제는 지방산 에스테르일 수 있다.
이하, 전자파 차폐용 수지 조성물의 실시예 및 비교예와 그 성능을 표 1 및 2를 통해 상세히 설명하도록 한다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 올레핀 블록 공중합체(Olefin block copolymer) | 49 | 42 | 40 | 100 | - |
| 폴리올레핀 엘라스토머(Polyolefin elastomer) | 21 | 18 | 18 | - | 100 |
| 탄소섬유(Carbon fiber) | 30 | 40 | 20 | - | - |
| 도전성 카본 블랙(Conductive carbon black) | - | - | 20 | - | - |
| 카본나노튜브(CNT) | 1 | 1 | 1 | - | - |
| 활제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | - | - |
| 분산제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | - | - |
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 인장강도(Mpa) at yield | 5.2 | 6.9 | 6.2 | 3.3 | 1.4 |
| 인장신율(%)at break | 500 이상 | 500 이상 | 500 이상 | 370 | 400 |
| 쇼어 경도(Shore A) | 95 | 96 | 95 | 71 | 55 |
| 차폐효과(dB) at 30MHz ~ 1.5GHz | 43 이상 | 46 이상 | 42 이상 | - | - |
| 면저항(Ω/sq) at non-contact(Eddy current) | 0.79 | 0.69 | 1.34 | 측정불가 | 측정불가 |
실시예 1
올레핀 블록 공중합체 49중량부, 폴리올레핀 엘라스토머 21중량부, 탄소섬유 30중량부, 카본 나노튜브 1중량부, 활제 1.5중량부, 및 분산제 1.5중량부를 혼합한 후 소정의 온도로 혼련하여 시편을 제조하였다. 이와 같이 제조된 시편에 대해 성능을 시험한 결과 인장강도는 5.2, 인장신율은 500이상, 쇼어 경도는 95, 차폐효과는 30MHz에서 1.5GHz 범위에서 가장 작은 값이 43dB임을 확인하였고, 면저항은 0.97로 나타났다. 비교예 1 및 2와 비교했을 때 실시예 1은 인장강도가 1.9 이상 우수하게 나타났고, 인장신율은 100 이상의 차이를 보였으며, 쇼어 경도 역시 24 이상 우수하게 나타났다.
실시예 2
올레핀 블록 공중합체 42중량부, 폴리올레핀 엘라스토머 18중량부, 탄소섬유 40중량부, 카본 나노튜브 1중량부, 활제 1.5중량부, 및 분산제 1.5중량부를 혼합한 후 소정의 온도로 혼련하여 시편을 제조하였다. 이와 같이 제조된 시편에 대해 성능을 시험한 결과 인장강도는 6.9, 인장신율은 500이상, 쇼어 경도는 96, 차폐효과는 30MHz에서 1.5GHz 범위에서 가장 작은 값이 46dB임을 확인하였고, 면저항은 0.69로 나타났다. 비교예 1 및 2와 비교했을 때 실시예 1은 인장강도가 3.6 이상 우수하게 나타났고, 인장신율은 100 이상의 차이를 보였으며, 쇼어 경도 역시 25 이상 우수하게 나타났다.
실시예 3
올레핀 블록 공중합체 42중량부, 폴리올레핀 엘라스토머 18중량부, 탄소섬유 20중량부, 도전성 카본 블랙 20중량부, 카본 나노튜브 1중량부, 활제 1.5중량부, 및 분산제 1.5중량부를 혼합한 후 소정의 온도로 혼련하여 시편을 제조하였다. 이와 같이 제조된 시편에 대해 성능을 시험한 결과 인장강도는 6.2, 인장신율은 500이상, 쇼어 경도는 95, 차폐효과는 30MHz에서 1.5GHz 범위에서 가장 작은 값이 42dB임을 확인하였고, 면저항은 1.34로 나타났다. 비교예 1 및 2와 비교했을 때 실시예 1은 인장강도가 2.9 이상 우수하게 나타났고, 인장신율은 100 이상의 차이를 보였으며, 쇼어 경도 역시 24 이상 우수하게 나타났다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 전도성 와이어
20 : 절연층
30 : 전자파 차폐층
40 : 피복층
100 : 전자파 차폐 케이블
20 : 절연층
30 : 전자파 차폐층
40 : 피복층
100 : 전자파 차폐 케이블
Claims (12)
- 올레핀 계열 수지와 엘라스토머 계열 수지의 합이 60~70 중량부;
탄소섬유 20~40 중량부; 및
도전성 카본 블랙 0~20 중량부를 포함하는 전자파 차폐용 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 올레핀 계열 수지는 올레핀 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 수지 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 올레핀 계열 수지는 42~49 중량부인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 엘라스토머 계열 수지는 폴리올레핀 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 수지 조성물. - 제4항에 있어서,
상기 엘라스토머 계열 수지는 18~21 중량부인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
카본나노튜브 1~5 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 수지 조성물. - 전도성 와이어, 상기 전도성 와이어를 감싸는 절연층, 상기 절연층을 감싸는 전자파 차폐층 및 상기 전자파 차폐층을 감싸는 피복층으로 구성되는 전자파 차폐용 케이블에 있어서,
상기 전자파 차폐층은 전자파 차폐용 수지 조성물로 성형되며,
상기 전자파 차폐용 수지 조성물은,
올레핀 계열 수지와 엘라스토머 계열 수지의 합이 60~70 중량부;
탄소섬유 20~40 중량부; 및
도전성 카본 블랙 0~20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 케이블. - 제7항에 있어서,
상기 올레핀 계열 수지는 올레핀 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 케이블. - 제8항에 있어서,
상기 올레핀 계열 수지는 42~49 중량부인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 케이블. - 제7항에 있어서,
상기 엘라스토머 계열 수지는 폴리올레핀 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 케이블. - 제10항에 있어서,
상기 엘라스토머 계열 수지는 18~21 중량부인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 케이블. - 제7항에 있어서,
상기 전자파 차폐용 수지 조성물은,
카본나노튜브 1~5 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 케이블.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210182425A KR20230093628A (ko) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 전자파 차폐용 수지 조성물 및 이를 이용한 전자파 차폐용 케이블 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210182425A KR20230093628A (ko) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 전자파 차폐용 수지 조성물 및 이를 이용한 전자파 차폐용 케이블 |
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| KR20230093628A true KR20230093628A (ko) | 2023-06-27 |
Family
ID=86947082
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| KR (1) | KR20230093628A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060083513A (ko) | 2005-01-17 | 2006-07-21 | 엘에스전선 주식회사 | 전자파 차폐 특성이 우수한 시스 재료 조성물 및 이로부터형성된 시스체를 구비하는 통신 케이블 |
-
2021
- 2021-12-20 KR KR1020210182425A patent/KR20230093628A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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| KR20060083513A (ko) | 2005-01-17 | 2006-07-21 | 엘에스전선 주식회사 | 전자파 차폐 특성이 우수한 시스 재료 조성물 및 이로부터형성된 시스체를 구비하는 통신 케이블 |
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