KR0140803B1 - 열수축 슬리브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열수축 슬리브에 관한 것으로 특히 직물(FABRIC)과 열수축 플라스틱 화이버(HEAT SHIRINKABLE FLASTIC FIBER)에 의해 보강되어 찢어짐의 확산을 현저히 막고 동시에 수축력도 강화시킨 열수축 슬리브에 대한 것이다.

즉 도면 제3도, 제4도에서와 같이 본 발명에 의한 열수축 슬리브(20)는 고가교도의 열수축 플라스틱 화이버(23)가 열수축 시이트재(11a)에 함침된 열수축 시이트 복합체(21)를［도면 제5도 참조］ 열수축 기저물질에 위치하고, 이의 양면에 다시 고분자 중합체 시이트(13)를 보강한 적층 구조를 가진다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 높은 수축력을 가지면서 찢어짐 확산을 현저히 막을 수 있는 열수축 슬리브를 제공하는데 있다.

Description

열수축 슬리브

제1도는 종래의 열수축 슬리브.

제2도는 제1도보다 좀더 개량된 종래의 열수축 슬리브 구조도.

제3도는 본 발명의 열수축 슬리브 구조도.

제4도는 본 발명의 부분단면 사시도.

제5도는 열수축 시이트 복합체의 구조도.

제6도는 본 발명의 오븐 부착 인장시험 예시도.

제7도는 본 발명의 찢어짐 확산 방지시험 예시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11a:열수축 시이트재12:직물

13:고분자 중합체 시이트20:열수축 슬리브

21:열수축 시이트 복합체23:열수축 플라스틱 화이버

본 발명은 열수축 슬리브에 관한 것으로, 특히 직물(FABRIC)과 열수축 플라스틱 화이버(HEAT SHIRINKABLE FLASTIC FIBER)에 의해 보강되어 찢어짐의 확산을 현저히 막고 동시에 수축력도 강화시킨 열수축 슬리브에 대한 것이다.

종래의 열수축 슬리브(10)는 제1도에서와 같이 열수축 기억 성질이 우수한 폴리올레핀계의 플라스틱 시이트를 압축성형한 다음 이를 가교(CROSSLINKING)후 팽창하여 사용하였다.

그러나 이러한 열수축 슬리브(10)는 팽창과정을 거치면서 일정방향으로 결을 가짐으로해서 시공시 과열 및 기타의 외부 충격에 의해 찢어짐이 발생했을때 찢어짐의 확산을 막지 못하고 연속적으로 찢어짐이 발생하는 단점을 가지고 있다.

이를 보완하기 위하여 제2도에서와 같이 일정방향으로 열수축성을 갖는 열수축 시이트재(11) 사이에 직물(12)을 개재시켜 열수축 시이트체를 1차로 제조한 다음 다시 그 열수축 시이트체의 외면에 고분자 중합체 시이트(13), 즉 중합체 기저재료로써 보강한 열수축 슬리브(10a)가 발명되었다.

이러한 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)는 시공시 실수에 의해서나 또는 시공후 외부 환경에 의해 찢어짐이 발생하였을시 열수축 시이트체의 직물(12)과 열수축 시이트재(11)의 상호작용에 의해 파열부위가 더이상 진전되지 않는 특징을 가지고 있다.

즉 기존의 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)의 가장 큰 특징은 열수축 시이트체의 안에 물리적으로 함침되어 있는 직물(12)에 의해 외부로부터 가해지는 충격에 의한 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)에 흠집 또는 찢어짐이 발생하더라도 직물(12)에 의한 열수축 시이트체의 불연속성에 의해 찢어짐의 확산이 정지된다는 것이었다.

그러나 이러한 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)의 직물(12)은, 열수축시 가하여지는 고열을 견디기 위하여 글라스 화이버(GLASS FIBER)의 직조물이거나 또는 폴리머(POLYMER) 계통으로 직조가 가능하고 고열에 견디는 능력이 우수한 폴리에스터(POLYESTER)계의 직물(12)을 사용하였고, 또한 열수축 시이트재(11)의 재질은 열수축 기억능력이 우수한 폴리올레핀계의 폴리머가 사용되며, 특히 그중 폴리에틸렌계 재질의 사용이 일반적이었다.

그런데 위에 언급된 글라스 화이버 또는 폴리에스터에 의한 직물(12)과 폴리에틸렌계의 열수축 시이트재(11)는 서로 극성의 차이가 상이하여 서로 완전한 화학적 결합을 이루지는 못하고 물리적 결합만이 가능하다. 따라서 일반적으로 열수축 슬리브(10a)의 수축력을 높이기 위해 사용하는 방법인 열수축 시이트재(11)의 가교도를 올렸을시 열수축 시이트재(11)의 성질이 열가소성에서 열경화성으로 변화됨으로서 상기한 직물(12)과 열수축 시이트재(11)의 결합은 보다 어렵게 되고, 결과적으로 찢어짐의 확산을 막을 수 없는 문제점을 안고 있었다.

즉 종래의 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)의 찢어짐 확산을 만족시키는 열수축 시이트재(11)의 적정 가교도는 10% 정도의 수준이며, 이는 고수축력의 열수축 슬리브가 보다 필요한 현재의 요구에 미루어 볼 때 최소한의 수축력을 얻을 수 있는 가교도이며, 보다 높은 수축력을 위해 가교도를 높일 필요를 느껴왔다.

그러나 현재의 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)의 구조로는 찢어짐의 확산을 저지시키기 위해서는 수축력이 작아지고 수축력을 올리기 위하여는 찢어짐 확산의 저지가 어려운 상반된 특성에 의한 문제점을 가지고 있었다.

따라서 본 발명은 높은 수축력을 가지면서 찢어짐 확산을 현저히 막을 수 있는 열수축 슬리브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 직물이 개재되고 일정방향으로 수축하는 낮은 가교도의 열수축 시이트재에, 이 열수축 시이트재와 수축방향이 동일한 고가교도의 열수축 플라스틱 화이버를 함침시켜 이루어진 열수축 시이트 복합체를 열수축 기저체로 하고, 이 열수축 시이트 복합체의 양면에 고분자 중합체 시이트를 보강한 적층 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도 및 제4도에서와 같이 본 발명에 의한 열수축 슬리브(20)는, 직물(12)이 개재된 양 열수축 시이트재(11a)에 고가교도의 열수축 플라스틱 화이버(23)를 함침시켜 이루어진 열수축 시이트 복합체(21)(제5도 참조)를 열수축 기저체로 하고, 이 열수축 시이트 복합체(21)의 양면에 고분자 중합체 시이트(13)를 보강한 적층 구조로 구성된 것이다.

상기한 열수축 플라스틱 화이버(23)의 재질은, 폴리머 계통중 열수축 기억성질이 가장 우수한 폴리올레핀계를 사용함이 바람직하며, 특히 폴리에틸렌을 이용함이 더욱 바람직하며, 또한 그의 가교도는 최소한 20% 이상이 바람직하며 30%에서 40% 수준이 가장 바람직하다. 또한 열수축 플라스틱 화이버(23)의 수축율은 그것이 함침되어 있는 팽창된 열수축 시이트재(11a)의 수축율과 동일함이 가장 바람직하겠으나 그것보다는 10% 이내의 수축율을 가져도 수축시 큰 이상을 발견할 수 없다.

상기 열수축 플라스틱 화이버(23)가 함침되어 있는 열수축 시이트재(11a)의 재질은, 상기한 일반적으로 알려진 폴리올레핀계의 고분자 물질이 가장 일반적이며, 특히 고밀도 폴리에틸렌을 사용하거나 폴리에틸렌에 이 브이 에이(EVA)등과 같은 폴리머를 혼합하였을 때 가장 좋은 특성을 나타냈다. 또한 열수축 특성을 가능케하는 팽창전 가교도는 10% 이하의 값을 갖는 것이 바람직하며, 팽창특성과 융착특성을 고려하여 5% 수준이 더욱 바람직하다. 팽창 공정에 의해 결정되어지는 열수축 시이트재(11a)의 수축율은 70% 이상이 바람직하며, 실험결과 0% 수준에서 가장좋은 특성을 나타내었다. 또한 열수축 플라스틱 화이버(23)를 포함한 열수축 시이트 복합체(21)의 두께는 수축시 3-4mm 정도가 가장 적당하므로 수축전 두께는 0.3-0.4mm가 적당하다.

상기 열수축 시이트재(11a) 사이에 개재되는 직물(12)은, 앞에서 언급한 바와 같이 수축시 가하는 약 300-500℃의 고온의 간접열에 견디어야 하는 특성을 가진 직물(12)이어야 한다. 기존의 직물(12) 재질은 글라스 화이버를 사용하였으나 공해문제로 인하여 내열성이 우수한 나일론이나 폴리에스터를 이용함이 더욱 바람직하다. 또한 그의 직조 모양은 다이야 몬드형이 좋으나 위사(씨줄)와 경사(날줄)의 두께를 달리할 경우에는 정사각, 직사각, 마름모 등과 같은 다양한 구조로 직조 모양을 가질 수 있다.

상기 최외곽의 고분자 중합체 시이트(13)는, 앞에서 언급한 열수축 시이트재(11a)와 직물(12)의 복합체(1차 융착물)를 보호하는 역할로 수축시 열수축 시이트 복합체(21)에 원활하게 열을 전달하고, 열수축 시이트 복합체(21)가 수축시 자연스럽게 수축하여 수축을 방해하지 않아야 하며, 열수축 시이트재(11a)와 접착이 용이하여야 한다. 또한 최외곽에서 외부환경에 노출되므로 그에 대한 제반 특성이 좋은 재질이어야 한다.

따라서 열전달 특성이 우수하고 열수축 시이트재(11a)보다 녹는 온도가 낮으며, 접착성질이 우수하고 햇빛, 수분, 진동, 해충 등과 같은 자연환경에 강한 재질로 선정되어야 한다. 따라서 바람직한 최외곽 고분자 중합체 시이트(13)의 재질은 폴리올레핀 계중의 폴리에틸렌이며, 특히 저밀도 폴리에틸렌 재질이 가장 우수하였다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 사용 및 적용효과를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 의해 제조된 열수축 슬리브(20)에 열을 가하면 상,하의 고분자 중합체 기저체가 용융하면서 내부의 열수축 시이트재(11a)와 열수축 플라스틱 화이버(23)가 수축하게 된다. 따라서 고분자 중합체 시이트(13)는 두꺼워지고, 열수축 시이트재(11a) 및 열수축 플라스틱 화이버(23)의 두께도 두꺼워지며, 직물(12)의 모양도 더욱 촘촘해진다. 따라서 통신용 케이블, 가스관, 수도관 등에 부착된 열수축 슬리브(20)는 접속부를 완전히 밀폐시킴과 동시에 내충격성을 갖게 된다.

이때 일정방향로 팽창되어 원주방향에 위치해 있는 열수축 플라스틱 화이버(23)의 수축력이 더해져 접속부의 밀봉은 더욱 강하게 이루어진다.

본 발명에 의한 열수축 슬리브(20)의 수축력을 오븐 부착형 인장시험기로 측정한 결과 약 75kg/cm 이상의 값을 가졌으며, 이 값은 기존의 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)의 약 3배 이상의 값이다.

또한 열수축 슬리브(20)의 시공시 과다한 불꽃 사용으로 인해서나 유통과정중에 발생한 흠집에 의해 균열이 발생하였을시 열수축 시이트재(11a) 내부에 함입되어 있는 열수축 플라스틱 화이버(23)의 불연속성으로 인하여 탁월한 찢어짐 확산 방지 효과를 나타내었다.

상기한 바와 같이 일반적으로 사용되는 찢어짐 확산 방지 시험을 제6도와 제7도에 도시하였다.

상기와 같은 시험을 실시할 때 기존의 직물 보강형 열수축 슬리브(10a)의 경우에는, 수축력이 50kg/cm 이상일 경우 찢어짐의 확산을 막지 못하는 반면, 본 발명에 의한 열수축 슬리브(20)는 완벽하게 찢어짐의 확산을 방지하였다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 직물 보강형 열수축 슬리브를 제조하기 위해 극성이 틀린 직물과 열수축 시이트재의 융착을 위하여 고온 고압이 필요함으로 해서 장비의 비대화 고가화되어 제조 비용이 많이 들어가는 단점이 있음은 물론 찢어짐의 확산을 막기 위하여 열수축 기저물질인 열수축 시이트재의 가교도를 10% 정도로 유지해야 함으로서 수축율이 80% 이상인 소수축율의 열수축 슬리브에 있어서는 수축력 부족이 발생하였다.

그러나 본 발명에 의해 고안된 열수축 슬리브에 있어서는 수축력 부족 현상이 발생하는 문제점을 보강된 열수축 플라스틱 화이버와 열수축 시이트재의 기능의 차별화로 상기한 문제점을 해결할 수 있는 효과를 가지고 있다. 즉 본 발명에 의한 슬리브의 제조시 직물의 양면에 부착되는 열수축재의 가교도가 낮으므로 낮은 온도와 낮은 압력에서도 용이하게 융착이 이루어짐으로서 제조 경비를 절감할 수 있으며, 무엇보다도 수축시 열수축 시트재의 수축력에 높은 가교도로 인해 높은 수축력을 갖는 보강된 열수축 플라스틱 화이버의 수축력이 상호 작용하여 수축력을 최대 3배 이상 증가시킬 수 있게 되었다.

또한 종래의 직물 보강형 열수축 슬리브의 최대 단점인 수축력을 증가시킬 때 찢어짐의 확산을 저지시키지 못하는 단점도 본 발명에 의한 열수축 슬리브는 직물의 불연속성과 열수축 플라스틱 화이버의 불연속성에 의해 그 확산 저지력이 배가되어 찢어짐의 확산을 현저히 막을 수 있는 효과를 가진다. 즉 흠집에 의해 찢어지는 특성을 가진 열수축 시이트재의 찢어짐 확산을 직물의 불연속성으로 인해 1차적으로 방지하고, 이렇게 해도 확산되는 찢어짐은 보강된 플라스틱 화이버가 2차적으로 방지하게 되는 것이다. 또한 수축력이 열수축 시이트재 뿐만 아니라 보강된 플라스틱 화이버에서도 나오기 때문에 수축력을 높히기 위하여 열수축 시이트재의 가교도를 올릴 필요가 없고, 낮은 가교도를 유지할 수 있으므로 찢어짐의 원인이 되는 열수축 시이트재의 찢어짐 성질을 원천적으로 낮춰짐에 따라 찢어짐의 확산을 완벽하게 방지할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 직물(12)이 개재되고 일정방향으로 수축하는 열수축 시이트재(11a)에, 이 열수축 시이트재(11a)와 수축방향이 동일한 고가교도의 열수축 플라스틱 화이버(23)를 함침시켜 이루어진 열수축 시이트 복합체(21)를 열수축 기저체로 하고, 이 열수축 시이트 복합체(21)의 양면에 고분자 중합체 시이트(13)를 보강한 적층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 열수축 슬리브.
2. 제1항에 있어서, 열수축 플라스틱 화이버(23)의 가교도는 20% 이상인 것을 특징으로 하는 보강형 열수축 슬리브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열수축 플라스틱 화이버(23)는 폴리에틸재질로써, 수축율은 팽창된 열수축 시이트재(11a)의 수축율과 동일하도록 된 것을 특징으로 하는 열수축 슬리브.
4. 제1항에 있어서, 열수축 시이트재(11a)의 가교도는 10% 이하인 것을 특징으로 하는 열수축 슬리브.
5. 제4항에 있어서, 상기 열수축 시이트재(11a)는 팽창전 가교도가 5% 정도이고, 팽창 공정에 의한 수축율은 70% 이상이며, 열수축 플라스틱 화이버(23)를 포함한 두께는 수축시 3-4mm 정도이고 수축전의 두께는 0.3-0.4mm인 것을 특징으로 하는 열수축 슬리브.
6. 제1항에 있어서, 상기 고분자 중합체 시이트(13)는 저밀도 폴리에틸렌재인 것을 특징으로하는 열수축 슬리브.