KR0130655B1 - 복원성 직물 슬리브 - Google Patents

Abstract

본원 명세서에 기술된 바와 같이 종래 기술에 기재된 복원성 슬리브의 구조는 가격이 비싸고 신속헤게 제조하기에는 이상적이지 않고, 어떤 용도에 대해서는 충분히 큰 복원비를 갖지 않는 경우도 있습니다.

따라서, 본원 발명은 위와 같은 종래 기술이 안고 있는 문제점을 해소하기 위해서 발명된 것으로, 제직 밀도가 낮은 복원성 위사의 다발을 이용하는 특수 설계의 랩-어라운드형 복원성 슬리브를 제공하는 것이 목적입니다.

본원 발명의 상기 과제는 이하에서 설명하는 바와 같이 중합체성 매트릭스 물질과, 슬리브를 복원하고 매트릭스 물질에 의해 불침투성이 되는 것으로, 슬리브의 원주 둘레를 2-6다발로 감싸고 있는 열복원성 위사와, 슬리브의 길이를 따라 연장되어 있는 비복원성 경사를 구비하는 복원성 직물을 포함하며, 적어도 40%의 복원비를 갖고 있고 길다란 기재들간의 이음부를 밀폐하기에 적합한 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브에 의해 해결될 수 있습니다.

Description

복원성 직물 슬리브

제1도는 라이너 및 미복원 상태의 슬리브로 둘러싸여진 두 기재의 이음부에 대한 도면.

제2도는 복원되고 난 슬리브를 갖는다는 점을 제외하곤 제 1 도와 유사한 이음부에 대한 도면.

제3도는 랩-어라운드(wrap-around)형 라이너 및 랩-어라운드형 복원성 슬리브로 일부가 둘러싸인 케이블 접속부에 대한 도면.

제4도는 랩-어라운드형 슬리브와 라이너의 부분횡단면도.

제5도 내지 제7도는 파능직 2/2, 능직 2/2 및 새틴 4의 직물 설계를 각기 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기재 2 : 이음영역

3 : 라이너 4 : 복원성 직물 슬리브

5 : 접착제 6 : 밀폐부재

10 : 밀쳬채널 13 : 플랙(flap)

14, 21: 비복원성 섬유 15,20 : 복원성 섬유

본 발명은 케이블, 특히 통신 케이블의 접속부와 같은 길다란 기재의 이음부를 주위로부터 보호하기 위한 복원성 직물 슬리브(a recoverable fabric sleeve)에 관한 것이다.

때로는, 케이블 또는 기타의 기재가 적절한 기능을 계속 수행할 수 있도록 하기 위해서 그러한 이음부를 주위로부터 보호할 필요가 있다. 일반적으로는 곤충 및 동물에 의한 손상 외에 습기나 부식성 화학물질 등에 대해서도 그러한 보호가 제공되어야 한다. 케이블 접속부 등과 같은 이음부를 밀폐하는 목적은 전도부를 접속시키기 위하여 제거하였던 케이블 절연부를 다시 양호하게 만드는 데 있으며, 새로운 밀폐페에 의해 제공되는 시일의 수명은 원 케이블 절연부의 수명과 거의 비슷한 것이 대체로 요망된다. 따라서, 밀폐체의 물질은 상당한 기간동안 고-저항 장벽을 제공해야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러한 장벽을 제공하기 위한 일 방법으로서는 개질된 폴리올레핀계 물질의 무공성 슬리브를 고성능 접착제와 함께 포함하고 있는 접속부 케이스를 케이블 둘레로 설치하는 것이 있다. 그러한 슬리브는 연속 물질을 압출시킴으로서 제작되는 것이 통상적이다. 이 슬리브는 케이블과 긴밀하게 접촉하는 상태로 수축(그렇지 않으면 복원)될 수 있도록 복원성으로 제조되는 것이 바람직하다.

케이블 접속부의 밀폐체와 관련하여 고려되는 또다른 사항이 있는데, 바로 압력 보유 능력에 대한 것이다. 많은 유형의 케이블 및 접속부케이스는 사용중 가압되거나, 그것들의 품질을 판정하기 위해서 압력 보유면에서 평가받거나, 또는 사용중 우발적인 가압을 받게 된다. 물론 이러한 고려사항의 중요도는 상술한 3가지 상황에 대하여 각기 다르나, 주위로부터의 보호를 제공해야 한다면 약간 정도의 압력 보유 능력은 접속부 케이스에 필수적인 특징이다.

상기의 필요조건이 가장 필요한 경우는 통신 시스템의 메인 케이블 등과 같은 가압된 케이블용 접속부 케이스이다. 이러한 케이블은 그것이 손상되었을 경우에는 물의 침입을 방지하고 고장을 검출하기 위해서 가압된다. 이 제품은 수명이 지속되는 동안에는 약 10psi(70kPa)의 압력을 견뎌야 하는 바, 그러한 오랜 기간 동안의 성능지속 여부를 반영하도록 설계된 성능시험중, 즉 대기중에서 70kPa의 압력을 건 상태에서 -40℃와 +60℃사이를 8시간 주기로 10사이클 왕복시켰을 때(벨 사이클) 불침투성을 나타내야 한다. 다른 사이클로는 수중에서 105kPa의 압력을 건 상태에서 5℃와 50℃사이로 4시간 동안 왕복시키는 것이 있다. 이러한 주기 환경 시험 외에 수중에서 150kPa의 압력을 건 상태에서 23℃로 약 15분 동안 그 제품의 보전성을 시험할 수도 있다. 이때 누출이 관찰되지 않아야 한다. 압력을 받는 상태에서 계속 동작되어야 하는 제품은 그것이 사용중 크게 왜곡되지 않아야 하는 제품이라면 오랜 기간의 크리프 저항도 가져야 한다.

통신 분배 케이블에 있어서, 예를 들면 압력 보유 능력은 케이블이 사용중 가압되지 않는다 하더라도 주위 밀봉의 완전함을 나타내는 표시로서 필요하다. 이 목적을 달성하기 위하여 각종 온도/압력 사이클이 창안되었는 바, 바람직한 것중 하나로서는 변형된 벨 사이클로서 40kPa의 공기압에서 8시간에 걸쳐 -40℃부터 60℃까지의 온도변화를 겪게 하는 것을 들 수 있다. 시험된 접속부 케이스는 10사이클 후 누설이 발생되지 않아야 될 것이다. 또다른 사이클로는 105kPa의 압력에서 4시간에 걸쳐 실온에서 70℃까지의 온도변화를 겪게 하는 것이 있다.

이들 및 기타의 케이블 접속부 케이스는 케이블에 대한 밀봉이 형성될 때인 열복원이 최후 단계에서 포함된 열에 의해 가압될 수 있고, 햇빛에의 노출에 의해 가압될 수도 있다. 주위 밀봉에 실패하지 않았다면 이러한 경우 접속부 케이스가 이렇게 일시적이고 대체로 다소 낮은 압력을 유지할 수 있어야 한다.

영국 특허출원 제 2135836호에는 압력 유지능력이 있고 복원성 직물로부터 제조되는 접속부 케이스 또는 기타의 중공형 압력용기가 개시되어 있다. 그러한 접속부 케이스는 케이블 접속부를 둘러싸고 있으며 수축하여 케이블을 밀봉하게 되는 복원성 슬리브를 포함한다. 그것의 설치는 간단하며 그 제품은 열약한 조건에서도 신뢰성이 있다.

종래기술에 개시된 바 있는 특정 설계예들은 값싸고 신속한 제조에 있어서 부적합할 수도 있으며, 어떤 용도에 대해서는 충분히 높은 복원비를 갖는 경우도 있을 것이다.

본 발명자들은 종래기술에 따른 설계의 문제점을 극복할 수 있는 특수설계의 랩-어라운드형 복원성 슬리브를 설계하였다. 이것은, 특히 제직 밀도가 낮은 복원성 위사의 다발을 이용함으로써 달성된다.

본 발명은 적어도 40%의 복원비를 갖고 있고 길다란 기재들간의 이음부를 밀폐하기에 적합한 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브로서,

(a) 중합체성 매트릭스 물질과;

(b) 슬리브를 복원하고 매트릭스 물질에 의해 불침투성이 되는 것으로, 슬리브의 원주둘레를 2-6다발로 감싸고 있는 열복원성 위사와, 슬리브의 길이를 따라 연장되어 있는 비복원성 경사를 구비하는 복원성 직물을 포함하는 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브를 제공한다.

또한, 본 발명은 적어도 40%의 복원비를 갖고 있고 길다란 기재들간의 이음부를 밀폐하기에 적합한 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브로서,

(a) 중합체성 매트릭스 물질과;

(b) 슬리브를 복원하고 매트릭스 물질에 의해 불침투성이 되는 것으로, 일방향으로 매 cm당 24-35개의 열복원성 섬유를 구비하고 그 방향과 거의 직교하는 방향으로 매 cm당 2-6개의 비복원성 섬유를 구비하며 상기 복원성 섬유내에 적어도 2의 플로트(float)를 갖는 복원성 직물을 포함하고, 경우에 따라서는

(c) 단면적이 큰 중앙영역과 단멱적이 작은 말단영역을 가지므로, 상기 중앙영역으로부터 상기 기재로의 전이가 제공되어 상기 기재와 연결될 수 있도록 된 슬리브용 라이너를 포함할 수도 있는 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브도 제공한다.

직물의 불침투성 필요 범위는 슬리브의 용도에 따라 당연히 달라질 것이다. 가압 케이블의 접속부를 밀봉하기 위하여 슬리브를 이용하는 경우 압축가스가 폐기 대상이 아니라면 높은 불침투성이 필요할 것이다. 다른 상황에서는 물, 기름, 연료 또는 작동유에 대한 불침투성이 필요할 수도 있다. 일반적으로, 침투도는 기재의 특성과 조립체의 사용 시간에 따라 견딤가능한 정도가 달라질 것이다.

직물을 거의 불침투성으로 만드는 수단은 이 복원성 직물의 거의 전체를 통하여 연장하도록 적층되는 종합체성 물질이다. 복원성 직물과 그것을 불침투성으로 만드는 중합체성 물질사이에는 순수한 합성구조체를 형성하는 것이 바람직할 것이다. 중합체성 물질은 직물이 관통하여 연장되는 매트릭스 물질을 제공하므로(직물의 일측 또는 양측에 중합체성 물질이 단순히 결합되기만 할 수도 있음), 섬유 물질의 적어도 일부는 중합체성 물질과 화학적 및/또는 물리적으로 상용성이 있는 것이 바람직할 것이다. 물리적으로 상용성이 있다는 말은 적층, 복원 및 사용중 두 물질의 관련 특성이 유사하거나 동일하다는 것을 말한다. 복원성 섬유와 매트릭스는 화학적으로 유사한 물질인 것이 바람직한 바, 예를 들면 양자가 다 폴리올레핀일 수도 있다. 바람직한 물질은 복원성 섬유는 고밀도의 폴리에틸렌이고 매트릭스는 저밀도의 폴리에틸렌인 경우이다. 당업자라면 또 다른 적당한 물질쌍을 선택할 수 있을 것이다. 불침투성이 된 복원성 직물은 공기에 대해 불침투성임을 말하는 압력 보유 능력이 탁월하다는 것을 발견하였다. 슬리브의 압력 보유 능력은 궁극적으로 구멍이 거의 없어야 되지만 단순히 물질의 공극률만이 문제는 아니며, 슬리브내의 압력으로 발생되는 후프응력에 대한 물질의 저항능력에 의해서도 결정되어야 한다. 이러한 제 2 의 효과는 복원성 직물이 특히 양호하다는 것을 발견하였다. 작은 두께의 직물 슬리브는 심각한 부풀림(ballooning)이나 크리프(creep)가 발생되지 않은 상태로 고압에 저항할 수 있음을 발견하였다. 더욱 놀라운 사실은 이러한 유익한 특징이 직물의 초기 공극률을극복하고 이루어질 수 있다는 점이다.

슬리브와 라이너는 관의 형상이나 랩어라운드 형상으로 각기 만들어 질 수도 있다. 랩어라운드 형상의 슬리브와 라이너가 바람직한 바, 왜냐하면 자유단부를 갖지 않는 기재나 또는 제한되지 않은 공간에 놓인 기재 둘레로 설치될 수 있기 때문이다.

복원성 슬리브의 설계시에는 여러 가지 사항을 고려하여야 하는 바, 그 첫 번째 고려사항은 복원비일 것이다. 이 복원비는 슬리브가 기재의 가장 큰 부분상에 설치됨과 아울러 가장 작은 부분과도 접촉할 수 있도록 복원되게 할 수 있어야 할 것이다.

전화 케이블간의 접속부에 있어서 접속부의 다발은 대체로 케이블 직경의 2 내지 6배일 것이므로, 적어도 이 크기의 복원비를 갖는 슬리브가 적당할 것이다 .슬리브는 접속부 다발과의 결합시 일어날 손상을 방지하기 위해서 그것과 결합할 정도로는 복원되지 않는 것이 바람직하다. 또한, 접속부 케이스를 손상없이 재삽입 할 수 있다면 바람직한 것이다. 따라서, 최종 구조체는 중공형인 것이 바람직하다. 또한, 복원범위는 복원 이전의 치수 대 복원가능한 치수의 비율로 치수변화율을 나타냄으로써 표현될 수 있다. 다라서 표현된 복원율을 적어도 40%, 특별하게도 적어도 50%, 더욱 트별하게는 적어도 75%이다. 재직물 설계 및 섬유의 유형과 본원에 개시된 텍스(tex)의 값을 이용하면 적층된 합성 제품의 복원비를 적어도 75%, 종종은 적어도 77.7%(4.5:1), 자주는 적어도 78%로 이룰 수 있다는 점을 알았다. 그렇게 높은 수치는 종래기술을 사용하면 얻기가 불가능하거나 또는 대단히 어려운 값이다. 복원비가 높으면 설치시간이 단축되고, 소정 크기의 기재를 덮는데에 보다 작은 크기의 제품을 사용해도 되며(따라서 제품의 재료비가 감소됨), 또한 직물과 관련하여 알루미늄박을 보강층으로써 이용할 수도 있다. (복원비가 낮으면 금속화된 중합체성층을 이용해야 함을 알았다.)

조사(irradiation)에 의해 섬유를 가교결합할 때에는 섬유의 전체 제조공정에 가교결합 단계를 넣는 것도 가능하지만 현재에는 직물을 짠 다음 그 직물에 조사하는 것이 바람직하다. 섬유는 압출하여 용융온도 미만의 온도에서 바람직하게는 800-2000%의 비율로 신장시킨 다음 제직하고 그 후 조사하여 가교 결합을 실행할 수 있다. 섬유를 제조하기 위한 다른 방법으로서는 물질을 압출한 다음 조사하여 가교결합시키고 그 후 섬유를 바람직하게는 그것의 용융온도보다 높은 온도로 가열하여 섬유를 신장시킨 다음 냉각시키는 것이 있다. HDPE 섬유는, 바람직하게는 약 5 내지 약 35메가라드(megarad), 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 25메가라드, 가장 바람직하게는 약 7 내지 약 18메가 라드, 특별하게는 약 6 내지 약 10메가라드의 조사량으로 조사되는 것이 좋다. 형성된 겔의 함량은 적어도 20%가 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 적어도 30%이고, 가장 바람직하기로는 적어도 40%이다. 실제로 최선의 목적을 달성하려면 최대한 약 90%이면 충분할 것이다.

가열에 의해 복원가능한 경우, 복원온도는 60℃ 이상이 바람직하며 80-250℃가 더욱 바람직한 바, 그 예로서는 100-150℃가 있다.

일반적으로, 직물은 복원성 섬유가 적어도 복원이 필요한 방향으로 효율적으로 배치될 수 있도록 구성될 것이다. 따라서, 제직물에 있어서는 경사만 복원될 수도 있고 위사만 복원될 수도 있으며 경사와 위사의 양자가 다 복원될 수도 있다 .일실시예에 있어서는 위사에만 열복원성 섬유가 있는 것이 바람직하다. 열복원성 섬유를 위사로만 제공하면 열복원성 섬유가 제품의 원주둘레로 감겨져 있는 관상 또는 랩어라운드형 제품을 만들 수 있는 바, 이 제품은 그후의 연속공정시 소망되는 길이로 절단된다. 삼축제직물(triaxial weave)과 같은 보다 복잡한 재직물에 있어서는 하나 또는 양 경사가 복원성이 될 수 있다. 직물을 이렇게 사용하는 잇점은 완전한 단축방향 복원을 얻을 수도 있고 선택된 2 방향으로의 분할복원을 얻을 수도 있다는 점에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 매 cm당 10-35개의 열복원성 섬유가 제공되는 바, 이 섬유는 0.2-0.5mm의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 직경이 0.3cm인 섬유의 경우에는 매 cm당 24-35개의 섬유가 배치되는 것이 바람직하며, 특별하게는 26-30개, 예를 들면 약 28-30개인 것이 좋은 바, 일실시예로서는 28.3을 선택할 수 도 있다. 이러한 열복원성 섬유는 (매 cm당 중량이) 60-150, 예를들면 60-100, 특별하게는 약 64의 텍스를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 제직밀도가 보다 낮은 경우에는, 예를 들면 0.4-0.5mm와 같은 무거운 섬유를 이용할 수도 있다는 장점이 있다. 따라서, 보다 빠른 제직속도를 이룰 수 있다. 그러한 섬유에 있어서는 매 cm당 10-25개의 제직밀도가 바람직할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 매 cm당 2-6개의 비복원성 섬유가 제공된다. 이 복원성 섬유는 매 cm당 3내지 4개로 제공되는 것이 바람직하다. 일예로서는 약 3.54가 있다. 비복원성 섬유의 바람직한 텍스로는 하기를 들 수 있다: 1,2 또는 3×34 및 1,2 또는 3×68.

섬유의 크기와 제직밀도는 직물의 덮힘율(직물의 샘플이 그것의 섬유로 덮이는 평면의 비율)이 바람직하게는 50-85%, 더욱 바람직하게는 55-70% 정도로 낮게 되도록 선택될 수 있는 바, 그 이유는 복원성 섬유의 양이 감소되었어도 복원비가 보다 높기 때문이다.

복원성 섬유를 제조하는데 이용되는 섬유는 스테이플 방적사 또는 피브릴화(fibrillation)에 의해 예를 들면 필름(film)으로부터 제조된 사 등과 같은 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트일 수 있다. 멀티필라멘트의 경우, 상술한 제직밀도는 모노필라멘트를 참조한다. 멀티필라멘트사를 이용하면 큰 표면적으로 인해 가교결합시 문제점이 제기될 수 있기는 하지만 보다 큰 가요성을 얻을 수 있다. 복원성 섬유로 사용될 수 있는 중합체성 물질의 예로는 폴리에틸렌(특히 HDPE) 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 및 FEP, 에틸렌 퍼플루오로 공중합체, 폴리비닐리딘 플루오라이드 및 TFE 공중합체와 같은 플루오로폴리머를 들 수 있다. 복원이 거의 완성되는 온도, 즉 복원온도는 60℃ 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 80-250℃이고 가장 바람직하기로는 100-150℃이다.

열복원성 섬유(위사로만 제공되는 것이 바람직함)는 2-6개의 다발, 특히 4개의 다발로 제공되는 것이 바람직하다. 이 다발은 그 내이 각 섬유가 이웃의 섬유와 바로 인접하여 배치되되 다발이 편평해지도록 배치되고, 또한 직물의 평면과 거의 평행하도록 제직되는 것이 바람직하다. 열복원성 섬유를 다발로 제공한다는 말은 열복원성 섬유를 위사로 배열할 때 섬유를 개별적으로 배열하는 경우 필요함 제직시간에 비해서 제직시간이 감소된다는 것을 의미한다. 또한, 열복원성 섬유는 제품의 원주 둘레로 연장되고 열안정성 섬유는 제품의 길이를 따라 연장되어 있는 관상 또는 랩어라운드혀 제품에 있어서, 열복원성 섬유가 개별적으로 제공되었을 때 경험하는 종방향 수축과 비교해서 감소된다는 점을 발견하였다. 종방향 수축은 복원성 섬유의 복원에 의해서 직물에 조임이 야기된 결과, 비복원성 섬유의 절곡(bending) 또는 권축(crimping)이 증가되어 발생되었다고 생각된다. 종방향 수축은 많은 응용예에 있어서 유익하지 못하다. 예를 들면, 특히 제품의 단면적이 변이구역, 즉 큰 단면적과 작은 단면적 사이의 변이구역에 주름이 형성될 수도 있을 것이다.

비복원성 섬유는 복원성 섬유와 함께 이용된다. 비복원성 물질의 예로는 유리섬유, 탄소섬유, 와이어 또는 다른 금속 섬유, 폴리에스테르, 예를 들어 케블라(Kevlar)(상표명)등의 방향족 폴리아미드와 같은 방향족 중합체, 이미드 및 세라믹 등을 들 수 있다. 비복원성 요소는 영구적으로 제공되어 복원된 제품에 증가된 강도 등을 부여할 수도 있고, 불연속 형태로 제공되어 설치중 복원성 요소의 배치를 돕는 역할만 할 수도 잇다.

직물을 거의 불침투성으로 만드는 수단은 직물에 적층되는 중합체성 물질로서, 이 물질은 직물을 관통하여 연장되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 슬리브는 열복원성 직물과 중합체성 매트릭스 물질로 이루어진 합성 구조체를 포함하되;

(a) 상기 열복원성 직물은 가열시 복원되는 섬유를 구비하고, 이 섬유는 그것들의 복원온도 보다 높은 온도에서 적어도 1×10^-2MPa, 바람직하게는 적어도 5×10^-2MPa, 더욱 바람직하게는 적어도 1MPa 의 복원응력(Y)를 가지며;

(b) 중합체성 매트릭스 물질은 섬유의 복원온도 이상의 온도(T)에서 20%, 바람직하게는 100%, 특별하게는 400-700% 보다 큰 파단연신율을 갖고, (매분당 300%의 변형율로 측정시) 20%의 시컨트계수(X)가 적어도 10^-2MPa이며 :

은 1 보다 작고 바람직하게는 0.5보다 작으며 더욱 바람직하게는 0.05 보다 작은 섬유의 복원온도 이상의 온도(T)가 존재할 수 있도록 된 연신율/온도 프로파일을 갖는 것이 바람직하다.

상기 식에서, R 은 합성구조체 또는 그 관련부분의 총부피 대 소정방향을 따라 배치된 합성구조체내 열복원성 섬유의 부피에 대한 평균 유효 분수를 말한다.

그러한 열복원성 합성 구조체는 가교결합된 복원성 섬유에 중합체성 물질을 가한 다음, 추가의 가교결합을 수행함으로써 제조될 수 있다.

복원성 섬유는 사후 복원강도가 증가되도록 가교결합되는 것이 바람직하며, 적어도 0.1MPa, 바람직하게는 0.5 내지 5MPa의 복원응력을 갖는 것이 일반적으로 적당할 것이다. 중합체성 물질은 열복원중, 특히 토치에 의한 열복원중 이물질의 적하(dripping)나 유출(running)이 발생하는 것을 방지하기 위해서 가교결합되는 것이 바람직하다. 그러나, 중합체성 물질의 가교결합이 과도하게 이루어지면 합성구조체의 복원비가 감소될 것이다. 이렇게 가교결합하면, 섬유와 중합체성 물질내에 상이한 정도의 가교결합 처리가 필요할 수도 있기 때문에 문제가 야기될 수 있다. 이것이 바로, 바로 앞에서 상술한 실시예에서 2 단계의 가교결합을 개별적으로 수행하는 이유이다.

그렇지만, 사후조사된 합성구조체의 복원비가 비조사된 합성구조체의 복원비 70%의 값으로 감소하기 이전에 섬유의 사후 조사 복원응력이 대략 적어도 1MPa에 도달할 수 있도록 중합체성 물질의 빔 반응(beam response)에 대한 복원성 물질의 빔 반응이 이루어진다면 단일의 가교결합 단계를 이용하여 합성 구조체를 제조할 수도 있을 것이다.

이러한 상대적 빔 반응은 복원성 물질에는 방사선 촉진제가 존재하고 중합체성 물질에는 방사선 저항체가 존재함으로써 이루어질 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 직물은 복원성 직물과 그것에 적층된 중합체성 매트릭스 물질을 포함하는 가요성 복원성 합성 구조체내로 제공되되,

(a) 상기 복원성 직물을 0.5 내지 5MPa의 복원응력을 갖는 가교결합된 복원성 폴리올레핀을 포함하고;

(b) 상기 매트릭스는 합성구조체에 유효한 복원비가 자유로운 직물에 유효한 복원비의 적어도 65%이상이 되도록 가교결합되고, 상기 중합체성 매트릭스 물질은 본질적으로 조사 후 300%의 변형율에서의 측정시 400-700%의 실온 연신율을 갖는다.

조사는 가교결합의 일 수단이 되는 외에 합성구조체에 다른 특징도 제공할 수 있다. 중합체성 물질을 가하기 이전에 특히 산소가 존재하는 분위기에서 조사한다면, 섬유와 중합체성 물질간의 접착력을 향상시킬 수 있는 섬유의 표면특성의 변화(예를들면 산화)가 발생될 수도 있다. 또한, 중합체성 물질을 가한 후의 조사단계도 합성구조체의 2요소의 사이에 가교 결합을 형성함으로써 그러한 결합을 도울 수 있다.

중합체성 매트릭스 물질은 열가소성일 수도 있고 탄성 중하베성일 수도 있다. 열가소성의 물질의 예로는 에틸렌.비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/에텔 아크릴레이트 공중합체, LLDPE, LDPE,MDPE,HDPE, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리에스테르, 폴리에테르아미드, 퍼프루오로에틸렌/에틸렌 공중합체, 및 폴리비닐리덴 플루오라이드 등을 들 수 있다. 하기는 바람직한 탄성중합체성 물질의 목록이다 : ABS 블록(block)공중합체, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 그들의 공중합체 등과 같은 아크릴, 에틸렌과의 고-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리노보넨, 폴리우레탄 및 실리콘 탄성중합체. 이러한 물질(도는 그들의 일부)은 가교 결합되는 것이 바람직하며, 이러한 가교결합은 직물이 중합체성 물질의 제공에 의해 불침투성이 되고 난 후 직물에 적당한 가교 결합제를 가함으로써 수행되는 것이 좋다.

사용되는 중합체성 물질의 양은 그것의 복원 후 직물 슬리브가 거의 불통기성이 될 수 있을 만큼 충분해야 한다. 그러므로, 복원전에는 중합체성 물질을 불연속 피복 또는 침투시킬 수도 있으며, 경우에 따라서는 복원시 접근하여 대체로 불침투성의 장벽을 제공할 수 있을 만큼 용융시키거나 연화시킬 수도 있다. 그러나, 직물과 중합체성 물질로 이루어진 합성구조체는 복원후 뿐만 아니라 복원전에도 거의 불침투성이 되는 것이 좋을 것이다. 중합체성 물질의 두께는 보유하고자 하는 압력이 있다면 그 압력을 보유할 수 있을 만큼은 두꺼워야 하지만 직물이 소망하는 범위로 복원하게 할 수 있을 만큼은 얇아야 한다. 합성구조체는 매트릭스를 통한 직물의 인발 가공이 전혀없이도 일체로써 복원되는 것이 바람직하다. 중합체성 물질의 적당한 두께는 0.5내지 1.5mm로서, 슬리브의 내측은 약 0.2mm이고 슬리브의 외측은 약 0.5mm인 것이 바람직하다. 슬리브의 외측 표면상에 배치된 적어도 0.03mm, 특별하게는 0.2내지 2.0mm두께의 중합체성 물질로 이루어진 비응력층은 프로판토치 등과 같은 토치를 이용하여 직물을 안전하게 복원할 수 있다는 점에 있어서 용이성에 대한 상당한 개선을 제공한다. 그러한 중합체층은 복원중 대체로 연화될 것이나, 직물내에 보유될 수 있을 만큼은 높은 점도를 갖는다.초기에 충분히 높은 점도를 갖는 중합체성 물질을 이용할 수도 있고, 낮은 점도를 갖는 물질의 점도를 가교결합에 의해, 특히 빔(beam) 조사에 의해 증가시킬수도 있다.

2층의 중합체성 물질을 슬리브의 양쪽에 한층씩 제공하는 경우에는 예를들면 조사에 의해 양층을 가교결합시킬 수도 있고, 슬리브이 외측표면에 배치된 층만을 가교결합시킬 수도 있다.

슬리브는 복원시 접착제의 누설을 최소화하거나, 사용중 제품내의 수증기 투과율을 감소시키거나, 사용중 크리프 저항을 향상시키거나, 또는 사용중 제품의 압력보유 능력을 향상시키는 기능중 일 기능을 수행하거나 또는 이 기능들의 어떤 조합을 수행할 수 있는 보강층을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 보강층은 1986년 10월 20일자로 출원된 영국 특허 출원 제 8625126호에 개시되어 있는 바, 그 개시내용은 본원에 참고로 인용된다.

불침투성을 제공하는 중합체성 물질이 설치조건하에서 소망되는 접착성을 단독으로 제공할 수 도 있기는 하지만, 슬리브의 내측, 즉 밀폐대상 기재와 직면하는 측에 접착제를 피복하는 것이 바람직하다. 열활성접착제, 특히 폴리아미드 및 EVA와 같은 고온용융성 접착제가 바람직하다.

2개의 케이블의 말단을 서로 연결하는 간단한 형태의 이음부 둘레에 밀폐체를 설치해야 하는 경우에는, 간단한 슬리브를 이용하여 수축시각 케이블과 접촉하도록 할 수 있다. 그러나, 2개 이상의 케이블 또는 다른 기재들을 일 위치에서 밀봉시켜야만 하는 경우 문제점이 발생될 수도 있다. 분기(branch-off)로 알려져 있는 이 문제는 일 케이블이 2개로 분할되는 케이블 접속부에서 발생된다. 이러한 문제는 직물 슬리브의 출구의 원주방향 이격부분들을 함께 지지하기 위한 클립과 같은 수단을 제공하여 분기 케이블들 사이의 버팀 영역을 적어도 부분적으로 결속시킴으로써 극복될 수 있다.

그러나, 분기의 문제는 복원성 슬리브를 2개 이상의 분리된 기재를 수용할 수 있는 정확한 형상으로 제조함으로써 극복될 수 있다.

이하의 실시예는 바람직한 물질로부터 제조된 케이블 접속부 케이스를 예시하기 위하여 제시된다.

[실시예]

파능직 2/2 제직물의 복원성 요소를 제공하기 위하여 하기의 HDPE 모노필라멘트를 선택했다.

상기의 HDPE 섬유는 4개의 다발로 배열하였으며, 그것을 비복원성 유리섬유와 함께 제직하여 파능직 2/2 제직물, 즉 2 의 플로트를 갖는 파능직을 생산했다. 각각의 경우를 살펴보면 복원성인 HDPE 다발은 위사였고 유리섬유는 경사였으며 플로트는 위사방향이었다.

유리섬유는 EC 9 34 텍스 X 25152라는 명칭을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 명칭은 표준형으로서, 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. 상기의 명칭을 간단히 분석해보면, EC는 필라멘트 다발들의 텍스값이고, X 25는 일 다발중의 모노필라멘트 수이며, 152는 매 미터당 다발의 꼬임수가 152라는 것을 뜻한다.

경사의 밀도는 매 cm당 단부의 수가 3.5이고, 위사의 밀도는 매 cm당 단부의 수가 약 28.4(매 cm당 4개의 섬유의 7.1다발임)였다. 7.8메가라드 조사량의 전자 빔을 조사한 후, 지탱력 시험에 나타난 값은 직물의 80개의 섬유당 6.5 내지 9뉴튼(Newton)이었다.

직물은 그것의 일측면에는 0.3mm의 두께로, 다른 측면에는 0.6mm의 두께로 저 밀도 폴리에틸렌을 적층시킴으로써 거의 완전한 불침투성이 부여되었다. 적층작업은 직물의 틈새로 물질이 침투되기는 하나 복원은 발생되지 않을만한 온도, 압력 및 처리속도에서 수행되었다. 제조된 합성구조체에 제 2 조사단계를 수행하였는 바, 2.0 내지 3.0Mrad 의 조사량을 생성하기에 충분한 시간동안 공기중의 실온에서 0.24Mrad/분의 조사율로 6Mev의 전자를 가하였다.

제조된 합성 구조체 물질의 복원율을 75%였다.

이 합성물질은 2개의 전화 케이블의 접속부를 밀폐하기 위한 접숙부케이스로서 이용하기에 적합한 랩어라운드형 슬리브를 형성하도록 이용된다. 밀폐부재는 일 밀폐부재로부터 다른 부재로 복원성 섬유가 연장 될 수 있도록 슬리브의 대향 가장자리부에 부착되거나 형성되었다. 따라서, 2개의 밀폐부재의 표면으로 밀폐채널을 미끄럼이동시킴으로써 이 슬리브의 대향 가장자리부에 부착되거나 형성되었다. 따라서, 2개의 밀폐부재의 표면으로 밀폐채널을 미끄럼이동시킴으로써 이 슬리브를 랩어라운드 형상으로 유지할 수 있을 것이다. 그러므로, 이 슬리브는 반경방향 복원성이었다. 밀폐부재의 부착에 앞서, 합성물질의 양측면을 고온용융성 접착제로 피복함으로써 슬리브가 랩어라운드 형상을 이루었을 때 이 접착제가 슬리브와 내향 직면할 수 있도록 하였다.

사용한 접착제는 1% 이하의 아크릴고무로 개질된 폴리아미드로서, 0.5mm의 두께로 피복하였다.

접착제의 필요량을 감소시키기 위하여 슬리브의 양 말단 둘레에만 접착제를 피복하였는바, 이런 경우에는 슬리브의 나머지 부분과 라이너상에 어떤 종류의 윤활유층을 배치하여야 할 것이다. 접착제가 단부에 필요한 이유는 설치되어 있는 슬리브내로 들어 갔다 나올 접속된 케이블에 결합시키기 위해서이다. 그러나, 경우에 따라서는 슬리브의 내측 표면 전체에 접착제를 피복할 수도 있고, 그러한 접착제가 상술한 윤활유로서 작용하게 할 수도 있다.

슬리브는 그 길이의 약 75%에 해당하는 길이의 알루미늄제 케니스터를 포함하고 평활한 30°변이를 제공하도록 변형될 수 있는 왕관 형상단부를 갖는 라이너와 함께 사용하였다. 캐니스터의 직경은 어느 정도의 불안전 복원을 보장하기 위하여, 조립된 슬리브 직경의 약 75%-90%가 되도록 선택하였다.

본 발명은 첨부도면과 관련하여 추가로 기술한다.

2개의 기재(1)는 이음영역(2)에서 접속되고 라이너(3)와 복원성 직물 슬리브(4)로 둘러싸이는 바, 이 직물 슬리브(4)는 매 cm당 10 내지 35개의 열복원성 고밀도 폴리에틸렌 섬유로 이루어진 위사 2 내지 6다발, 바람직하게는 4다발과, 매 cm당 2 내지 6개의 유리섬유로 이루어진 경사를 포함한다. 이 제직물은 2의 플로트를 갖는 파능직 2/2이다. 제1도에는 복원전의 슬리브가 도시되고 제2도에는 복원후의 슬리브가 도시된다. 제1도 및 제2도에는 슬리브를 기재(1) 및 라이너(3)에 결합시키는 접착제(5)가 도시된다. 슬리브의 내측표면에 피복되는 접착제는 적어도 참조부호(5a)로 표시된 바와 같은 단부에 도포되는 것이 바람직하다. 열에 의해 복원이 시작되는 경우에는 일단계의 가열로 슬리브의 복원과 접착제의 활성이 이루어질 수 있도록 접착제를 열활성으로 하는 것이 바람직하다.

얇은 접착제층을 슬리브의 표면전체에 피복할 수도 있고 두꺼운 접착제층을 영역(5a)에 제공할 수도 있다.

제3도에 있어서, 기재(1)는 다수이 전도체 케이블로서 도시되며, 영역(2)은 2개의 케이블을 잇는 접속부 다발이다. 이 도면에 있어서, 라이너(3)와 직물 슬리브(4)의 양자는 랩어라운드형이다. 라이너는 참조부호(8)에서 힌지되며, 폐쇄시 강성을 제공할 수 있도록 하기 위하여 성곽 형상 가장자리(9)를 갖는다. 슬리브는 그것의 종방향 가장자리에 밀폐부재(6)를 구비하는 바, 이 부재(6)는 C자 형상 단면적의 길다란 채널(도시되지 않음)로 결합되어 슬리브를 랩어라운드 형상으로 유지하기 위한 것이다. 밀폐부재의 다른 유형으로서 예를 들면 지퍼를 이용할 수도 있으나, 일반적으로 바람직한 것을 복원중 직물의 가장자리 영역을 근접관계로 유지시키기 위한 기계식 밀폐체이다. 라이너는 중앙 영역에서 케이블(1)로서 전이를 제공하고 라이너를 케이블과 연결시킬 수 잇도록 배치된 왕관형상 단부(7)를 가지므로, 복원시 출구부만이 케이블과 결합하게된 중공형 압력용기를 경우에 따라서 제조할 수도 있게 된다.

제4도에 랩어라운드형 복원성 직물 슬리브(4)와 라이너(3)의 부분횡단면도가 도시된다. 밀폐체는 밀폐부재(6), 바람직하게는 거의 슬리브의 길이를 따라 연장되고 슬리브(4)의 가장자리부에 부착되며 밀폐채널(10)에 의해 결합되는 길다란 부재에 의해 형성된다. 이 밀폐부재는 슬리브의 양 가장자리에 재봉고정 또는 철쇠고정되는 직물 스트립(11)을 포함한다. 각 스트립에 참조부호(12)로 표시된 바와 같은 보다 두꺼운 가장자리 영역을 형성하기 위하여 봉, 로프 또는 코드가 사용될 수도 있다.

밀폐부재(6)들 사이에 간극이 존재한다면, 그 간극은 슬리브의 길이를 따라 연장되고 밀폐부재들을 연결하는 플랙(13)에 의해 밀봉시킬 수도 있다.

슬리브의 직물은 원주방향 비복원성 섬유(14), 예를 들면 유리, 레이온 또는 케블라(Kevlar)와 혼합 제직된 복원성 섬유(15)(개별적으로는 도시되지 않음), 예를 들면 가교결합된 고밀도 폴리에틸레의 원주방향 다발을 포함할 수도 있다. 또한 위사의 2의 플로트가 경사내에 반영되며, 이것은 도면에 도시되어 있다.

라이너(3)는 에틸렌 공중합체와 같은 적당한 물질로 이루어진 필름이 적층되어 있는 알루미튬 캐니스터(3a)를 포함한다.

슬리브의 직물은 이중 적층 과정으로 적층된다. 슬리브의 외측은 약 0.6mm 두께의 저밀도 폴리에틸렌(16)으로 피복되며 슬리브의 내측은 약 0.3mm 두께의 저밀도 폴리에틸렌(17)으로 피복된다.

경우에 따라서는 슬리브의 구성에 하나 이상의 추가층이 포함될 수 도 있다. 예를 들어 직물 및 중합체성 매트릭스 물질로 이루어진 합성 구조체와, 고온 용융성 또는 기타 특성의 접착제로 이루어진 내부 층과의 사이에 필름이 제공될 수도 있다. 그러한 필름은 슬리브의 수축을 제한하지 않도록 하기 위해서 얇은 것이 바람직하다. 그러한 추가층(들)이 이용되는 경우에는 아주 엉성한 제직물, 예를 들면 매 cm당 10 내지 25개의 열복원성 섬유와 예를들면 매 cm당 1-6개의 비복원성 섬유로 된 제직밀도를 갖는 새틴 또는 레노(leno)(또는 위사 또는 경사 삽입니트)를 이용할 수도 있다. 여분의 층을 이용하면 제품의 안정성은 증가되고 접착제 누설은 감소되며 공기의 누설도 감소된다. 필름은 합성구조체(섬유 또는 매트릭스)에 부착될 수 있는 일 표면과 접착제에 부착될 수 있는 반대쪽 표면을 갖는 적절한 물질로 제조될 수 있다. 필름의 예로서는 알루미늄, 마일라(mylar), 나일론 6, 나일론 6.6, 열가소성 폴리우레탄 또는 이들의 2개 이상의 조합을 들 수 있다. 종래 기술의 설계는 보다 큰 가요성을 갖는 중합체성 필름을 필요로 하지만, 반면 본 발명의 알루미늄 필름을 이용하면 보다 낮은 제직 밀도의 보다 엉성한 제직물(보다 낮은 덮힘률)을 사용할 수 있다는 점을 발견하였다. 그 이유는 이 엉성한 제직물의 복원비가 높아서 보다 두꺼운 알루미늄 필름의 적당한 변형을 허용하기 때문이다.

본 특정 실시예에 사용된 직물은 파능직 2/2(2개는 상측/2개는 하측)으로서, 열 복원성 섬유는 위사이고 비복원성 섬유는 경사이다. 직물의 설계는 2의 플로트를 갖는다. 직물으 설계는 제5a도 및 제5b도에 도시된다. 제5a도는 제조산업에 이용되는 바와 같은 블록 다이아그램이다. 4×4 정사각형 블록은 각기 경사 및 위사로 배치된 4개의 인접 섬유들의 연속적인 통로를 도시한다. 흰색의 정사각형 블록은 일섬유가 다른 방향 섬유의 상측으로 통과하는 것을 도시하고, 빗금쳐져 있는 정사각형 블록은 그 섬유가 다른 방향 섬유의 하측으로 통과하는 것을 도시한다. 또한 제5b도에는 보다 정확한 다이아그램이 도시되는 바, 열복원성 섬유가 참조부호(20)로 표시되어 있고 비복원성 섬유가 참조부호(21)로 표시되어 있다. 열복원성 섬유의 다발(섬유는 개별적으로 도시하지 않음)은 도면의 좌측에서 우측으로 진행하는 방향으로 표시되어 있는 위사로서 연장된다. 따라서, 제 1 행 및 제 3 행에 있어서 열복원성 섬유는 개개의 비복원성 섬유의 하측과 상측을 교호적으로 통과하는 반면, 제 2 행과 제 4 행에 있어서, 열복원성 섬유는 비복원성 섬유쌍들의 하측과 상측을 교호적으로 통과하고 있다. 2/2란 말은 2 개는 상측으로 2 개는 하측으로 통과하는 상술한 구성을 뜻한다. 따라서 플로트는 2가 된다.

제6a도 및 제6b도에는 능직 2/2의 대응설계가 되시되는 바, 이 경우에도 플로트는 2이다. 제7a도 및 제7b도에는 새틴 4의 대응설계가 도시된다. 이 설계의 플로트는 4로서, 열복원성 섬유는 3개의 비복원성 섬유의 상측을 통과한 다음 1개의 비복원성 섬유의 하측을 통과하고 있다.

본 발명에 대한 의혹을 불식시키기 위해서, 본 발명은 접속부의 케이스로써 적합하며 본원에 개시된 하나 이상의 특징을 이용할 수 있는 직물 슬리브를 제공한다는 점을 밝혀두고자 한다. 하나 이상의 특징에 대한 예로서는 하나 이상의 물질, 제직물 설계, 추가층의 포함여부, 밀폐체의 기하학적 구성, 처리단계 또는 보조요소를 선택할 수도 있다는 것을 들 수 있다.

Claims (17)

1. 적어도 40%의 복원비를 갖고 있고 길다란 기재들간의 이음부를 밀폐하기에 적합하며, (a) 중합체성 매트릭스 물질과, (b) 상기 슬리브를 복원하는 복원성 직물을 포함하는 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브에 있어서, 상기 직물은, 각기 직경이 0.2 내지 0.5mm이며 상기 슬리브의 원주둘레를 2 내지 6다발로 감싸고 있는 매 cm당 10-35개의 열복원성 위사와 상기 슬리브의 길이를 따라 연장되어 있는 매 ㎝당 2 내지 6개의 비열복원성 경사를 포함하는 것을 특징으로 하는 열복원성 슬리브.
2. 제 1 항에 있어서, 적어도 75%의 복원비를 갖는 열복원성 슬리브.
3. 제 2 항에 있어서, 적어도 77.7%의 복원비를갖는 열복원성 슬리브.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 직물은 매 cm당 10-35다발의 복원성 섬유를 갖는 열복원성 슬리브.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 직물은 매 cm당 10-25다발의 복원성 섬유를 갖는 열복원성 슬리브.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 직물은 매 cm당 14-18다발의 복원성 섬유를 갖는 열복원성 슬리브.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 직물은 0.3 내지 0.4mm의 직경을 갖는 복원성 섬유를 포함하는 열복원성 슬리브.
8. 제 1 항에 있어서, 50 내지 85%의 덮힘율을 갖는 열복원성 슬리브.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 직물은 상기 복원성 섬유내에 적어도 2의 플로트를 갖는 열복원성 슬리브.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 직물은 파능직 2/2, 능직 2/2, 새틴 4, 새틴 5의 설계중 일 설계를 갖는 열복원성 슬리브.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유는 가교결합된 열복원성 슬리브.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 복원성 섬유는 폴리에틸렌을 포함하는 열복원성 슬리브.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 직물은 상기 비복원성 섬유로서 유리섬유 또는 방향족 폴리아미드 섬유 또는 폴리에스테르 섬유를 포함하는 열복원성 슬리브.
14. 제 1 항에 있어서, 열활성 접착제로 이루어진 내측 피막을 갖는 열복원성 슬리브.
15. 적어도 40%의 복원비를 갖고 있고 길다란 기재들간의 이음부를 밀폐하기에 적합하며, (a) 중합체성 매트릭스 물질과, (b) 상기 슬리브를 복원하는 복원성 직물을 포함하는 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브로서; 상기 직물은, 각기 직경이 0.2 내지 0.5mm이며 상기 슬리브의 원주둘레를 2 내지 6다발로 감싸고 있는 매 cm당 2 내지 6개의 비열복원성 경사를 포함하는 열복원성 슬리브로 밀폐된 길다란 기재들간의 이음부.
16. 제 15항에 있어서, 상기 기재는 통신 케이블을 포함하는 이음부.
17. 길다란 기재의 밀폐방법으로서,

    1: 중앙영역의 단면적이 크고 말단영역의 단면적이 작으므로 상기 중앙영역으로부터 상기 기재까지 전이를 제공하고 상기 기재와 연결될 수 있도록 된 라이너를 이음부 둘레에 설치하는 단계와;

    2: 적어도 40%의 복원비를 갖고 있고 길다란 기재들간의 이음부를밀폐하기에 적합하며, (a) 중합체성 매트릭스 물질과, (b) 상기 슬리브를 복원하는 복원성 직물을 포함하는 관상 또는 랩어라운드 형상의 열복원성 슬리브로서; 상기 직물은, 각기 직경이 0.2내지 0.5mm이며 상기 슬리브의 원주둘레를 2 내지 6다발로 감싸고 있는 매 cm당 10-35개의 열복원성 위사와, 상기 슬리브의 길이를 따라 연장되어 있는 매 ㎝당 2 내지 6개의 비열복원성 경사를 포함하는 열복원성 슬리브를 상기 라이너 둘레로 설치하는 단계와;

    3: 상기 슬리브를 복원하여 상기 슬리브를 상기 이음부의 양쪽에서 상기 기재에 결합시키는 단계를 포함하는 길다란 기재의 밀폐방법.

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