KR100817982B1 - Composite for overhead transmission cable and method for preparing thereof - Google Patents

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KR100817982B1
KR100817982B1 KR1020070014508A KR20070014508A KR100817982B1 KR 100817982 B1 KR100817982 B1 KR 100817982B1 KR 1020070014508 A KR1020070014508 A KR 1020070014508A KR 20070014508 A KR20070014508 A KR 20070014508A KR 100817982 B1 KR100817982 B1 KR 100817982B1
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이재익
이정희
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엘에스전선 주식회사
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Abstract

A high-molecular composite wire for an overhead transmission cable and a method for preparing the same are provided to maintain thermal stability by low thermal expansion coefficient at a high temperature and prevent the wire from being sagged. A high-molecular composite wire(10) for an overhead transmission cable includes a center wire(11) and external wires(13). The external wires are arranged in parallel to the center wire in a lengthwise direction. The external wires cover the center wire. The external wires are twisted centering on the center wire in a spiral structure. The high-tension center wire is coated with an insulating material. Exteriors of the external wires are wound by a tape made of an insulating resin.

Description

가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 및 그 제조방법 {Composite for overhead transmission cable and method for preparing thereof}Polymer composite wire for processed transmission line tension wire and manufacturing method thereof {Composite for overhead transmission cable and method for preparing Technical}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 연합타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a polymer composite wire for an overhead transmission line tension wire of the union type according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 접착타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a polymer composite wire for tensile wire of a processed transmission line according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 접착타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재를 이용한 가공 송전선의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of an overhead transmission line using a polymer composite wire for an extension type tension transmission line according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 가공 송전선 인장선용 섬유 강화 고분자 복합체의 제조방법을 나타낸 플로우 차트이다.Figure 4 is a flow chart showing a method for producing a fiber-reinforced polymer composite for overhead transmission line tension line of the present invention.

<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

10: 고분자 복합 선재 11: 중심 선재10: polymer composite wire 11: center wire

13: 외부 선재 15: 도체13: outer wire 15: conductor

본 발명은 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절연재로 코팅된 고장력 중심 선재 및 상기 중심 선재의 외부를 감싸도록 배치된 복수 개의 외부 선재로 이루어진 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재에 있어서, 상기 외부 선재를 상기 중심 선재와 길이 방향으로 평행하게 배치하거나, 중심 선재를 중심축으로 하면서 스파이럴 방식으로 꼬여진 상태로 배치하고, 그 외부를 절연성 수지로 이루어진 테이핑재로 감쌈으로써 고온에서 낮은 열팽창 계수를 가져 열적 특성을 유지하고, 처짐(sag)이 적게 발생하며, 인장강도, 굽힘특성 등 충분한 기계적 강도를 가지는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer composite wire for an overhead transmission line and a method for manufacturing the same, and more specifically, for an overhead transmission line consisting of a high tension center wire coated with an insulating material and a plurality of external wires arranged to surround the outside of the center wire. In the polymer composite wire, the outer wire is disposed in parallel with the center wire in the longitudinal direction, or the wire is twisted in a spiral manner with the center wire as the central axis, and the outside is wrapped with a taping material made of an insulating resin The present invention relates to a polymer composite wire for an overhead transmission line, and a method of manufacturing the same, having a low thermal expansion coefficient at high temperature, maintaining thermal properties, generating less sag, and having sufficient mechanical strength such as tensile strength and bending characteristics.

종래의 일반적인 가공 송전선에는 장력을 부담하기 위한 강연선의 외주에 도체층인 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 연합한 ACSR(Aluminium conductor steel reinforced) 케이블이 사용되어 왔다. 그런데, 강연선의 열팽창 계수는 온도에 비례하여 상승하므로, 상기와 같은 ACSR 케이블은 송전량 증가에 수반되는 온도 상승으로 강연선이 늘어지는 현상(처짐 현상: sag)이 발생하여, 가공선 전체가 아래로 늘어져 쳐지게 된다. 이러한 현상에 대비하여, 충분하게 높은 철탑을 가설하거나 철탑간의 간격을 조밀하게 하기 위해 가설되는 철탑수를 증가시켜야 한다. 그러나, 이러한 대안은 문제의 본질적인 해결책이 될 수 없으며, 경제성 등의 측면에서 다른 문제를 야기할 수 있다.Conventional overhead transmission lines have been used aluminum conductor steel reinforced (ACSR) cables incorporating aluminum or aluminum alloy, which is a conductor layer, on the outer circumference of the stranded wire to bear tension. However, since the coefficient of thermal expansion of the stranded wire increases in proportion to the temperature, the ACSR cable as described above causes the stranded wire to sag due to the temperature rise accompanying the increase in power transmission amount (sag phenomenon: sag), and the entire overhead line falls down. Will fall. In preparation for this phenomenon, it is necessary to increase the number of pylons installed in order to construct sufficiently high pylons or to close the gaps between them. However, such an alternative may not be an inherent solution to the problem, and may cause other problems in terms of economy and the like.

미국특허 제6,796,365호에 따르면, 섬유 강화 복합체 수지로 알루미늄을 투입한 전선 제조용 복합체가 제시되고 있으나, 이는 복합체의 열팽창 계수가 커서 가공 송전에 적용하는 경우에는 고분자 복합체에 비해 처짐 현상이 크게 발생하는 문제점이 지적되고 있다. 또한 국제특허공개 WO 03/091008호에 따르면, 섬유 강화 복합체를 연합하지 않고 지름이 큰 단선으로 제조하는 것을 제시하고 있으나, 이는 인장강도 등의 물리적 특성이 요구 조건을 만족하지 못하고 있으며, 그 제조 설비 및 공정이 복잡하여 상용성에 문제가 발생되고 있으며, 섬유 강화 복합체를 연합하지 않고 지름이 큰 단선으로 제조하기 때문에 보관이나 운반이 용이하지 못한 단점이 지적되고 있다.According to U.S. Patent No. 6,796,365, a composite for manufacturing a wire in which aluminum is added as a fiber reinforced composite resin is proposed, but this is a problem in which a sag phenomenon occurs more greatly than a polymer composite when applied to a processing transmission due to the large thermal expansion coefficient of the composite. This is being pointed out. In addition, according to International Patent Publication No. WO 03/091008, it is proposed to manufacture a fiber-reinforced composite with a single wire having a large diameter without associating it, but the physical properties such as tensile strength do not satisfy the requirements, and the manufacturing equipment And there is a problem in compatibility due to the complicated process, and because the fiber reinforced composite is manufactured in a single wire having a large diameter without association, it is pointed out that the storage or transportation is not easy.

따라서, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 노력이 관련 업계에서 지속되어 왔으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출되었다.Accordingly, efforts to solve the above-mentioned problems of the prior art have been continued in the related art, and the present invention has been devised under such a technical background.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 고온에서 낮은 열팽창 계수를 가져 열적 특성을 유지하고, 처짐(sag)이 적게 발생하며, 인장강도, 굽힘특성 등 충분한 기계적 강도를 가지게 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 및 그 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to have a low coefficient of thermal expansion at high temperatures to maintain thermal properties, to generate less sag, to have sufficient mechanical strength such as tensile strength and bending characteristics, and to achieve such technical problems. It is an object of the present invention to provide a polymeric composite wire for a processed transmission line tension wire and a method for manufacturing the same.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 가공 송전선 인장선 용 고분자 복합 선재는, 절연재로 코팅된 고장력 중심 선재; 및 상기 중심 선재의 외부를 감싸도록 배치된 복수 개의 외부 선재;로 이루어진 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재에 있어서, 상기 외부 선재는 상기 중심 선재와 길이 방향으로 평행하게 배치되거나, 상기 중심 선재를 중심축으로 하면서 스파이럴 방식으로 꼬여진 상태로 배치되어 있으며, 그 외부가 절연성 수지로 이루어진 테이핑재로 감싸여져 있으며, 상기 중심 선재 및 외부 선재는, 에폭시계 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 비스 말레이드 수지 및 폴리이미드 수지 중 선택된 어느 하나의 열경화성 수지; 산무수물계 또는 아민계의 화합물로서 액상인 경화제; 이미다졸계 화합물 또는 보론 트리플로라이드 에틸아민계 화합물인 촉진제; 스테아린산 아연(Zinc stearate)인 이형제; 및 나노클레이 또는 단척 유리섬유인 충진제;를 포함하여 이루어진 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물로 제조되는 것을 특징으로 한다.To achieve the technical problem to be achieved by the present invention, a polymer composite wire for an overhead transmission line is a high tension center wire coated with an insulating material; And a plurality of external wire rods arranged to surround the outside of the center wire rod, wherein the outer wire is disposed parallel to the center wire in the longitudinal direction, or the central wire rod is a central axis. While being arranged in a twisted manner in a spiral manner, the outside is wrapped with a taping material made of an insulating resin, the center wire and the outer wire, epoxy resin, unsaturated polyester resin, bismalade resin and poly Any one thermosetting resin selected from mid resins; Hardening | curing agents which are liquid as an acid anhydride type or an amine compound; Accelerators which are imidazole compounds or boron trifluoride ethylamine compounds; Mold release agents that are zinc stearate; And a filler comprising nanoclay or short glass fiber.

상기 열경화성 수지로 선택되는 에폭시계 수지는, 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지, 상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형의 에폭시 수지 중량 대비 70 내지 400 중량부의 함량으로 포함되는 다관능기 에폭시 수지 및 상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형의 에폭시 수지 중량 대비 5 내지 25 중량부의 함량으로 포함되는 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 F형의 에폭시 수지를 포함하여 이루어진 3 종의 에폭시 수지의 혼합물인 것이 바람직하다.Epoxy-based resin selected from the thermosetting resin is a di-glycidyl ether bisphenol A epoxy resin, a polyfunctional epoxy resin contained in the content of 70 to 400 parts by weight relative to the weight of the epoxy resin of the di glycidyl ether bisphenol A and It is preferable that it is a mixture of 3 types of epoxy resins containing the di glycidyl ether bisphenol F type epoxy resin contained in the content of 5-25 weight part with respect to the weight of the said di glycidyl ether bisphenol A epoxy resin.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 가공 송전선의 복합 선재 제조방법은, (S1) 고강도 섬유를 준비하는 단계; (S2) 상기 준비된 고강도 섬유의 표면을 처리하는 단계; (S3) 상기 표면처리된 고강도 섬유를 진공 오븐에서 완전히 건조시키는 단계; (S4) 상기 표면처리되어 건조된 고강도 섬유를 상기 가공 송전선의 인장선용 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물에 함침시키는 단계; (S5) 상기 고강도 섬유 내에 투입된 조성물을 경화시키는 단계; (S6) 상기 결과물을 냉각시키는 단계; (S7) 상기 단계를 진행하여 제조된 가공 송전선용 선재를 절연재로 코팅하여 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재의 중심 선재로 이용하는 단계; (S8) 상기 단계를 진행하여 제조된 복수 개의 가공 송전선용 선재를 외부 선재로 이용하되, 상기 외부 선재는 상기 중심 선재를 중심축으로 감사면서 상기 중심 선재의 길이방향으로 연속적으로 면하도록 배치시키는 단계; (S9) 상기 중심 선재를 감사고 있는 복수 개의 외부 선재 고정을 위하여 절연재로 테이핑하는 단계; 및 (S10) 상기 중심 선재에 코팅된 절연재를 경화시키는 단계;를 포함하여 진행되는 것을 특징으로 한다.The composite wire rod manufacturing method of the overhead transmission line for achieving the technical problem to be achieved by the present invention, (S1) preparing a high-strength fiber; (S2) treating the surface of the prepared high strength fiber; (S3) completely drying the surface-treated high-strength fibers in a vacuum oven; (S4) impregnating the surface-treated and dried high-strength fibers in the composition for preparing a fiber-reinforced polymer composite for tensile wire of the overhead transmission line; (S5) curing the composition added into the high strength fiber; (S6) cooling the resultant; (S7) coating the wire for the overhead transmission line manufactured by the step of the step with an insulating material to use as a center wire of the polymer composite wire for tensile wire of the overhead transmission line; (S8) using a plurality of wires for processing transmission lines manufactured by proceeding the step as an external wire, the external wire is arranged to face continuously in the longitudinal direction of the center wire while the center wire is audited to the central axis ; (S9) taping the center wire with insulating material for fixing a plurality of external wires; And (S10) curing the insulation coated on the center wire.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the configurations shown in the embodiments described herein are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.

본 발명은 고온에서 낮은 열팽창 계수를 가져 안정적 열적 특성을 유지하며, 처짐(sag)이 적게 발생하고 충분한 기계적 강도를 가지며 가공 송전선 전체 중량의 30 % 정도를 차지하는 강연선 대비 20∼30 %의 중량을 가지는 경량으로 전체 케이블의 중량을 약 20 % 이상 감소시켜 처짐을 더욱 적게 하는 섬유 강화 고분자 복합체로 대체하는데 특징이 있다.The present invention has a low coefficient of thermal expansion at high temperatures to maintain stable thermal properties, less sag, sufficient mechanical strength, and has a weight of 20 to 30% of the stranded wire that occupies about 30% of the total weight of the overhead transmission line It is lightweight and features a fiber-reinforced polymer composite that reduces the weight of the entire cable by more than about 20% and reduces the deflection.

본 발명의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재는 절연재로 코팅된 고장력 중심 선재 및 상기 중심 선재의 외부를 감싸도록 배치된 복수 개의 외부 선재로 이루어진 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재에 있어서, 상기 외부 선재는 상기 중심 선재와 길이 방향으로 평행하게 배치되거나, 상기 중심 선재를 중심축으로 하면서 스파이럴 방식으로 꼬여진 상태로 배치되어 있고, 그 외부가 절연성 수지로 이루어진 테이핑재로 감싸여져 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 중심 선재 및 외부 선재는, 에폭시계 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 비스 말레이드 수지 및 폴리이미드 수지 중 선택된 어느 하나의 열경화성 수지; 산무수물계 또는 아민계의 화합물로서 액상인 경화제; 이미다졸계 화합물 또는 보론 트리플로라이드 에틸아민계 화합물인 촉진제; 스테아린산 아연(Zinc stearate)인 이형제; 및 나노클레이 또는 단척 유리섬유인 충진제;를 포함하여 이루어질 수 있다.In the polymer composite wire for the overhead transmission line of the present invention is a high-strength center wire coated with an insulating material and a plurality of external wire rods arranged to surround the outside of the center wire, in the polymer composite wire for the overhead transmission line tension wire, wherein the outer wire is It is arrange | positioned in parallel with a center wire rod in the longitudinal direction, or it is arrange | positioned in the state twisted in a spiral manner, making the said center wire rod a center axis, and the outside is wrapped with the taping material which consists of insulating resin. The center wire rod and the outer wire rod may include any one of a thermosetting resin selected from an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a bismalade resin, and a polyimide resin; Hardening | curing agents which are liquid as an acid anhydride type or an amine compound; Accelerators which are imidazole compounds or boron trifluoride ethylamine compounds; Mold release agents that are zinc stearate; And a filler which is nanoclay or short glass fiber.

상기 열경화성 수지는 에폭시계 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 비스 말레이드 수지 또는 폴리이미드 등을 사용할 수 있으며, 특히 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다.The thermosetting resin may be an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a bismaleade resin or a polyimide, and the like, and particularly preferably an epoxy resin.

상기 에폭시 수지는 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지, 다관 능기 에폭시 수지 및 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 F형의 에폭시 수지로 이루어진 3 종의 에폭시 수지 혼합물인 것이 바람직하다. 상기와 같이 3 종의 에폭시 수지를 혼합하여 사용할 경우, 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지를 단독으로 사용할 경우에 비하여 내열성이 향상되며, 우수한 굴곡특성 및 유연성을 얻을 수 있어 더욱 좋다.It is preferable that the said epoxy resin is a mixture of 3 types of epoxy resins which consist of a di glycidyl ether bisphenol-A epoxy resin, a polyfunctional epoxy resin, and a di glycidyl ether bisphenol F-type epoxy resin. When the three kinds of epoxy resins are mixed and used as described above, the heat resistance is improved as compared with the case of using di-glycidyl ether bisphenol A epoxy resin alone, and it is possible to obtain excellent bending characteristics and flexibility.

상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.The di glycidyl ether bisphenol A epoxy resin may be a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112007012880213-pat00001
Figure 112007012880213-pat00001

상기 다관능기 에폭시 수지는 글리시딜 아민계 또는 노볼락계 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 나타내는 화합물을 사용할 수 있다.The polyfunctional epoxy resin is preferably a glycidyl amine-based or novolak-based compound, and specifically, a compound represented by the following Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3 may be used.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112007012880213-pat00002
Figure 112007012880213-pat00002

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112007012880213-pat00003
Figure 112007012880213-pat00003

상기 다관능기 에폭시 수지는 상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형의 에폭시 수지 중량 대비 70 내지 400 중량부의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 다관능기 에폭시 수지의 함량 범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 원하는 내열성을 얻을 수 없어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 반응성 증가로 작업성이 저하되어 완전 경화된 경화물을 얻기 힘들며, 경화물의 물성 및 열적 특성이 저하되어 바람직하지 않다.The polyfunctional epoxy resin is preferably included in an amount of 70 to 400 parts by weight based on the weight of the epoxy resin of the di glycidyl ether bisphenol A. In the content range of the polyfunctional epoxy resin, when the lower limit is less than the desired heat resistance can not be obtained is not preferable, when the upper limit is exceeded, the workability is lowered due to increased reactivity, it is difficult to obtain a fully cured cured product, It is not preferable because the physical properties and thermal properties of the cured product are lowered.

상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 F형 에폭시 수지는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.The di glycidyl ether bisphenol F epoxy resin may be a compound represented by the following formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112007012880213-pat00004
Figure 112007012880213-pat00004

상기 화학식 4의 식에서, n은 2이다.In Formula 4, n is 2.

상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 F형 에폭시 수지는 상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형의 에폭시 수지 중량 대비 5 내지 25 중량부의 함량으로 포함 되는 것이 바람직하다. 상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 F형 에폭시 수지의 함량 범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 원하는 유연성을 얻을 수 없어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 원하는 내열성을 얻을 수 없어 바람직하지 않다.The di glycidyl ether bisphenol F-type epoxy resin is preferably contained in an amount of 5 to 25 parts by weight based on the weight of the epoxy resin of the di glycidyl ether bisphenol A type. In the content range of the di-glycidyl ether bisphenol F-type epoxy resin, if the lower limit is less than the desired flexibility can not be obtained, it is not preferable, and if it exceeds the upper limit, the desired heat resistance can not be obtained is not preferable.

상기 경화제는 산무수물계 또는 아민계 화합물로서 액상인 것이 바람직하다.It is preferable that the said hardening | curing agent is liquid as an acid anhydride type or an amine compound.

이때, 상기 경화제로 선택되는 산무수물계 화합물은 메틸 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드(MTHPA), 하기 화학식 5로 표시되는 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드(THPA), 헥사 하이드로 프탈릭 안하이드라이드(HHPA), 하기 화학식 6으로 표시되는 나딕 메틸 안하이드라이드(NMA) 등을 사용할 수 있으며, 특히 메틸 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 또는 나딕 메틸 안하이드라이드를 사용하는 것이 바람직하다.At this time, the acid anhydride compound selected as the curing agent is methyl tetrahydro phthalic anhydride (MTHPA), tetrahydro phthalic anhydride (THPA) represented by the following formula (5), hexa hydro phthalic anhydride (HHPA ), And Nadic methyl anhydride (NMA) represented by the following formula (6) can be used, and in particular, it is preferable to use methyl tetra hydrophthalic anhydride or nadic methyl anhydride.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112007012880213-pat00005
Figure 112007012880213-pat00005

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112007012880213-pat00006
Figure 112007012880213-pat00006

상기 산무수물계 경화제는 열경화성 수지 중량 대비 70 내지 150 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 산무수물계 경화제의 함량범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 경화시 미반응 에폭시 생성으로 내열성이 저하되어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 에폭시와 반응하고 남은 경화제가 불순물로 작용하여 내열성 및 물성을 저하시켜 바람직하지 않다.The acid anhydride curing agent is preferably included 70 to 150 parts by weight based on the weight of the thermosetting resin. In the content range of the acid anhydride-based curing agent, if the lower limit is less than the lower limit is not preferable because the heat resistance is lowered by the generation of unreacted epoxy, and if the upper limit is exceeded, the remaining curing agent reacts with the epoxy acts as impurities and heat resistance And lowering physical properties are not preferred.

상기 경화제로 선택되는 아민계 화합물은 시클로 알리파틱 폴리아민계 또는 지방족 아민계 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로 상기 시클로 알리파틱 폴리아민계 화합물은 하기 화학식 7로 표시되는 멘테인다이아민(MDA), 이소프론다이아민(IPDA) 등이 있으며, 지방족 아민계 화합물로는 다이아미노다이페닐설폰(DDS), 하기 화학식 8로 표시되는 다이아미노다이페닐멘테인(DDM) 등이 있다.As the amine compound selected as the curing agent, a cyclo aliphatic polyamine-based or aliphatic amine-based compound may be used. Specifically, the cycloaliphatic polyamine-based compound may be represented by the following formula (7): mentein diamine (MDA) and isopron. And diamine (IPDA). Examples of the aliphatic amine compound include diaminodiphenylsulfone (DDS) and diaminodiphenylmentane (DDM) represented by the following formula (8).

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112007012880213-pat00007
Figure 112007012880213-pat00007

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112007012880213-pat00008
Figure 112007012880213-pat00008

상기 아민계 화합물은 열경화성 수지 중량 대비 20 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 아민계 화합물의 함량 범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 에폭시 수지를 완전히 경화시킬 수 없어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 에폭시 수지와 반응하고 남은 경화제가 불순물로 작용하여 바람직하지 않다.The amine compound is preferably included in 20 to 50 parts by weight based on the weight of the thermosetting resin. In the content range of the amine compound, when the lower limit is less than the epoxy resin can not be completely cured, it is not preferable, and when the upper limit is exceeded, the remaining curing agent reacts with the epoxy resin as an impurity is not preferable.

상기 촉진제는 경화제로 산무수물계 화합물이 사용될 경우 이미다졸계 촉진제를 사용하는 것이 바람직하며, 경화제로 아민계 화합물이 사용될 경우 보론 트리플로라이드 에틸아민계 촉진제를 사용하는 것이 바람직하다.When the acid anhydride compound is used as a curing agent, it is preferable to use an imidazole accelerator. When the amine compound is used as a curing agent, it is preferable to use a boron trifluoride ethylamine accelerator.

상기 이미다졸계 촉진제가 선택되는 경우, 그 함량은 상기 열경화성 수지 중량 대비 1 내지 3 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 이미다졸계 촉진제의 함량범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 완전 경화된 경화물을 얻을 수 없어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 빠른 반응 속도로 경화 시간이 짧아져서 급격히 점도가 상승하므로 작업성이 떨어져 바람직하지 않다.When the imidazole-based accelerator is selected, the content is preferably included in 1 to 3 parts by weight based on the weight of the thermosetting resin. In the content range of the imidazole-based accelerator, when the lower limit is less than the complete cured cured product is not preferable, and if the upper limit is exceeded, the curing time is shortened at a fast reaction rate and the viscosity is rapidly increased. Poor workability is undesirable.

상기 보론 트리플로라이드 에틸아민계 촉진제가 선택될 경우, 그 함량은 열경화성 수지 중량 대비 2 내지 4 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 보론 트리플로라이드 에틸아민계 촉진제의 함량범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 완전 경화된 경화물을 얻을 수 없어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 빠른 반응 속도로 경화 시간이 짧아져서 급격히 점도가 상승하므로 작업성이 떨어져 바람직하지 않다.When the boron trifluoride ethylamine-based accelerator is selected, the content is preferably included in 2 to 4 parts by weight based on the weight of the thermosetting resin. In the content range of the boron trifluoride ethylamine-based accelerator, if the lower limit is less than the complete cured cured product is not preferable, if the upper limit is exceeded, the curing time is shortened by a fast reaction rate if the upper limit is exceeded rapidly Since the viscosity rises, workability is inferior.

상기 이형제는 제품과 성형 다이 사이의 마찰력을 줄여 가공을 용이하게 하는 작용을 하며, 스테아린산 아연(zinc stearate)을 사용하는 것이 좋다. The release agent serves to reduce the friction between the product and the molding die to facilitate processing, it is preferable to use zinc stearate (zinc stearate).

상기 이형제는 에폭시 수지 중량 대비 1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 이형제 함량범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 작업성이 저하되어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 특별한 효과가 없어 바람직하지 않다.The release agent is preferably included 1 to 5 parts by weight based on the weight of the epoxy resin. In the mold release agent content range, when the lower limit is less than the lower workability is not preferable, and when the upper limit is exceeded, there is no particular effect is not preferred.

상기 충진제는 제품이 외관 및 강도 향상을 위해 사용되며, 나노클레이, 단척 유리섬유 등을 사용할 수 있다.The filler is used to improve the appearance and strength of the product, it may be used nanoclay, short glass fiber and the like.

상기 충진제로 나노클레이가 선택될 경우, 그 함량은 상기 에폭시 수지 중량 대비 1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 휘스커나 플레이크 상이면 더욱 바람직하다. 상기 나노클레이 함량범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 선재의 외관이 좋지 않고 원하는 치수로 제조할 수 없어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 선재의 외관이 좋지 않고 작업성이 저하되어 바람직하지 않다.When nanoclay is selected as the filler, the content is preferably included in an amount of 1 to 5 parts by weight based on the weight of the epoxy resin, and more preferably in a whisker or flake phase. In the nanoclay content range, when the lower limit is less than the appearance of the wire rod is not good and can not be manufactured to the desired dimensions, it is not preferable, when the upper limit is exceeded, the appearance of the wire rod is not good and workability is deteriorated is not preferable. not.

상기 충진제로 단척 유리섬유가 선택될 경우, 그 함량은 상기 에폭시 수지 중량 대비 5 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 보론이 함유되지 않은 것이 더욱 바람직하다. 상기 충진제의 함량범위에 있어서, 상기 하한가 미만일 경우에는 원하는 기계적 특성을 얻을 수 없어 바람직하지 않으며, 상기 상한가를 초과할 경우에는 에폭시 조성물의 점도 상승으로 작업성이 저하되어 바람직하지 않다.When short glass fiber is selected as the filler, the content is preferably included in an amount of 5 to 30 parts by weight based on the weight of the epoxy resin, and more preferably boron-free. In the content range of the filler, when the lower limit is less than the desired mechanical properties can not be obtained, it is not preferable, and when the upper limit is exceeded, the workability is lowered due to the viscosity increase of the epoxy composition is not preferable.

본 발명에서 제공되는 가공 송전선 인장선용 섬유 강화 고분자 복합체는 도 4에 나타낸 바와 같이 다음의 (S1) 내지 (S10)의 단계를 순차적으로 진행하여 제조된다.The fiber-reinforced polymer composite for an overhead transmission line provided in the present invention is manufactured by sequentially performing the following steps (S1) to (S10) as shown in FIG. 4.

(S1) 고강도 섬유 준비(S1) high strength fiber preparation

본 단계는 고강도 섬유를 준비하는 단계로, 상기 고강도 섬유는 유리섬유, 탄소섬유, PBD 섬유, 아라미드 섬유, 현무암(basalt) 섬유 또는 카본나노섬유 등을 사용할 수 있다.This step is to prepare a high-strength fiber, the high-strength fibers may be used, such as glass fibers, carbon fibers, PBD fibers, aramid fibers, basalt fibers or carbon nanofibers.

(S2) 표면처리(S2) surface treatment

본 단계는 상기 (S1)단계에서 준비된 고강도 섬유의 표면을 처리하는 단계이다.This step is a step of treating the surface of the high-strength fibers prepared in step (S1).

상기 표면처리는 티타네이트, 실란, 지르코네이트 등의 커플링제를 이소프로필알코올(IPA) 용액에 용해시켜 제조된 커플링 용액을 사용하여 실시할 수 있으며, 이때 상기 이소프로필알코올은 커플링제 중량 대비 800 내지 1,000 배로 사용할 수 있다.The surface treatment may be performed using a coupling solution prepared by dissolving a coupling agent such as titanate, silane, or zirconate in an isopropyl alcohol (IPA) solution, wherein the isopropyl alcohol is used in comparison with the weight of the coupling agent. It can be used at 800 to 1,000 times.

또한, 상기 표면처리는 70 내지 80 ℃로 유지하면서 상기 준비된 고강도 섬유를 완전히 침지시킨 후, 30 분 내지 2 시간 동안 교반하여 진행할 수 있다.In addition, the surface treatment may be performed by completely immersing the prepared high-strength fibers while maintaining at 70 to 80 ℃, stirring for 30 minutes to 2 hours.

(S3) 건조(S3) drying

본 단계는 상기 (S2)단계에서 표면처리된 고강도 섬유를 진공 오븐에서 완전히 건조시키는 단계이다.This step is a step of completely drying the high-strength fibers treated in the step (S2) in a vacuum oven.

상기 건조는 100 ℃ 이상의 진공 오븐을 이용하여 건조시키며, 이후 수분과 직접 접촉하지 않도록 보관한다.The drying is dried using a vacuum oven of 100 ℃ or more, and then stored in direct contact with moisture.

(S4) 고분자 복합체 제조용 조성물에 함침(S4) Impregnated into a composition for preparing a polymer composite

본 단계는 상기 (S3)단계에서 건조된 고강도 섬유를 전술한 바와 같은 섬유강화 고분자 복합체 제조용 조성물에 함침시키는 단계이다.This step is a step of impregnating the high-strength fibers dried in the step (S3) in the composition for producing a fiber-reinforced polymer composite as described above.

전술한 바에 따와 같은 상기 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물의 각 성분을 혼합하고, 그 점도를 낮추기 위해 40 내지 60 ℃의 온도로 유지하며, 조성물의 기계적 교반 장치(mechanical stirrer)를 이용하여 균일하게 혼합한다. 이때, 교반속도는 100 rpm 이상으로 유지하며, 교반 중 진공 펌프를 이용하여 에폭시 내부의 수분과 교반시 발생되는 기포를 제거한다. 이렇게 준비된 조성물에 상기 준비된 고강도 섬유를 함침시킨다.Each component of the composition for preparing a fiber-reinforced polymer composite as described above is mixed, maintained at a temperature of 40 to 60 ° C. in order to lower its viscosity, and uniformly mixed using a mechanical stirrer of the composition. . At this time, the stirring speed is maintained at 100 rpm or more, using a vacuum pump during stirring to remove the moisture and bubbles generated during the stirring inside the epoxy. The prepared high strength fiber is impregnated with the thus prepared composition.

상기 고강도 섬유는 상기 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물에 잠기는 깊이에 따라 함침성 및 버려지는 수지의 양이 정해진다. 즉, 잠기는 깊이와 길이가 크면 함침성은 좋아지나, 경화를 위한 다이에 도입될 때 버려지는 수지의 양이 많아지게 된다.The high-strength fibers are impregnated and the amount of the resin is discarded according to the depth immersed in the composition for producing the fiber-reinforced polymer composite. That is, the greater the depth and length of the immersion, the better the impregnation, but the greater the amount of resin discarded when introduced into the die for curing.

따라서, 상기 고강도 섬유가 상기 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물에 잠기는 깊이는 5∼7 ㎝이며, 잠기는 섬유의 길이는 50∼60 ㎝인 것이 바람직하다.Therefore, the depth of the high-strength fibers immersed in the composition for producing the fiber-reinforced polymer composite is preferably 5-7 cm, and the length of the immersed fibers is 50-60 cm.

(S5) 경화(S5) hardening

본 단계는 상기 (S4)단계에서 고강도 섬유 내에 투입된 조성물을 경화시키는 단계로, 상기 경화는 열과 압력 또는 초음파를 가하여 이루어질 수 있다.This step is to cure the composition introduced into the high-strength fiber in the step (S4), the curing may be made by applying heat and pressure or ultrasonic waves.

(S6) 냉각(S6) cooling

본 단계는 상기 (S5)단계에서 경화된 결과물을 냉각시키는 단계로, 고강도 섬유의 안정적이고 균일한 경화를 위하여 단계적으로 온도를 설정한 후, 빠르게 급속냉각시킨다.This step is a step of cooling the resultant cured in the step (S5), after setting the temperature step by step for the stable and uniform curing of the high-strength fibers, and then rapidly cooled.

(S7) 중심 선재 준비(S7) Center Wire Rod Preparation

본 단계는 상기 (S1) 내지 (S6) 단계를 진행하여 제조된 가공 송전선용 선재를 절연재로 코팅하여 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재의 중심 선재로 이용하는 단계이다.This step is a step of using as a center wire of the polymer composite wire for the tension line for the overhead transmission line by coating the wire for the overhead transmission line manufactured by the step (S1) to (S6).

상기 중심 선재로 이용되기 위한 가공 송전선 인장선용 고분자 선재의 코팅은 에폭시계 코팅제, 폴리이미드계 코팅제, 시아네이트계 코팅제 등의 절연재를 이용할 수 있으며, 이때 상기 코팅용 절연재로 사용된 에폭시계 코팅제는 그 점도가 3,000 내지 5,000 mPa·s인 것이 바람직하다. 상기 에폭시계 코팅제의 점도범위에 있어서, 상기 하한가 미만이거나 상한가를 초과할 경우에는 중심 선재를 고르게 코팅할 수 없어 바람직하지 않다.Coating of the polymer wire for the overhead transmission line to be used as the center wire may be used an insulating material, such as epoxy coating, polyimide coating, cyanate coating, wherein the epoxy coating used as the insulating material for the coating It is preferable that a viscosity is 3,000-5,000 mPa * s. In the viscosity range of the epoxy-based coating agent, when the lower limit is less than or exceeds the upper limit, it is not preferable because the center wire can not be evenly coated.

(S8) 외부 선재 준비 및 배치(S8) Preparation and placement of external wire rod

본 단계는 상기 (S1) 내지 (S6) 단계를 진행하여 제조된 복수 개의 가공 송전선 인장선용 고분자 선재를 외부 선재로 이용하되, 상기 외부 선재는 상기 중심 선재를 중심축으로 감싸면서 상기 중심 선재의 길이방향으로 연속적으로 면하도록 배치시키는 단계이다.This step is to use a plurality of processed wire tensioning polymer wire rods manufactured by the step (S1) to (S6) as an outer wire, the outer wire is the length of the center wire while wrapping the center wire with a central axis It is arranged to face continuously in the direction.

본 발명의 일실시예에서는 상기 외부 선재를 6 개로 하여 중심 선재를 중심으로 감싸면서 중심 선재의 길이방향으로 6 개의 외부 선재가 연속적으로 면하도록 배치하였으나, 본 발명의 외부 선재의 개수 및 중심 선재를 감싼 형상이 상기 일실시예에 한정되는 것은 아니다.In an embodiment of the present invention, while the six outer wires are wrapped around the center wire rod with six as the center, while the six outer wires are arranged to face continuously in the longitudinal direction of the center wire rod, the number and the center wire rod of the present invention The wrapped shape is not limited to the above embodiment.

(S9) 테이핑(S9) taping

본 단계는 상기 (S8)단계에서 중심 선재를 감싸고 있는 복수 개의 외부 선재 고정을 위하여 테이핑하는 단계이다.This step is a step of taping for fixing a plurality of external wire rods surrounding the center wire rod in step (S8).

상기 외부 선재 고정을 위한 테이핑은 열 인가시 열수축율이 20 % 이상인 테이핑재를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 테이핑의 열수축율이 20 % 미만일 경우에는 외부 선재의 고정을 돕기 힘들다는 문제점이 있다.The taping for fixing the outer wire is preferably a tapping material having a heat shrinkage of 20% or more when heat is applied. If the heat shrinkage of the taping is less than 20%, there is a problem that it is difficult to help fix the external wire.

상기 테이핑재의 종류로는, 열 인가시 수축하는 테이프이면 그 종류가 제한되지 않으며, 예를 들어 OPP 테이프, PET 테이프 등을 사용할 수 있다.As the type of the taping material, the type is not limited as long as the tape shrinks when heat is applied, and for example, an OPP tape or a PET tape may be used.

(S10) 경화(S10) hardening

본 단계는 상기 (S9)단계에서 중심 선재에 코팅된 절연재를 경화시키는 단계로, 상기 코팅된 절연재가 안정적으로 경화할 수 있도록 온도를 설정하며, 이때 상기 테이핑재가 열에 의해 수축하여 선재의 집합을 도와준다.This step is to cure the insulation coated on the center wire in the step (S9), the temperature is set so that the coated insulation can be cured stably, wherein the taping material shrinks by heat to help the assembly of the wire give.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재를 도 1 내지 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a polymer composite wire for an overhead transmission line according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 연합타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재의 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 연합타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재(10)는 중심 선재(11)와 상기 중심 선재(11)를 중심축으로 하면서 스파이럴 방식으로 꼬여진 상태로 배치된 외부 선재(13)들로 이루어진다.1 is a cross-sectional view of a polymer composite wire for an overhead transmission line tension wire of the union type according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the polymer composite wire 10 for an overhead transmission line of a federated type according to an embodiment of the present invention has a central axis 11 and the center wire 11 as a central axis in a spiral manner. It consists of the outer wires 13 arranged in a twisted state.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 접착타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재의 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 접착타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재(10)는 중심 선재(11)와 상기 중심 선재(11)와 길이 방향으로 평행하게 배치된 외부 선재(13)들로 이루어진다.2 is a cross-sectional view of a polymer composite wire for tensile wire of a processed transmission line according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the polymer composite wire 10 for an overhead transmission line of an adhesive type according to an embodiment of the present invention is disposed parallel to the center wire 11 and the center wire 11 in the longitudinal direction. It is made of outer wires (13).

또한 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 접착타입의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재를 이용한 가공 송전선의 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재는 중심에 위치하며, 중심 선재(11)와 중심 선재(11)를 감싸고 있는 외부 선재(13)들로 이루어진 고분자 복합 선재(10)와; 상기 고분자 복합 선재(10)를 중심축으로 하여 중심 선재(11)를 감싸고 있는 도체(15)로 이루어진다.In addition, Figure 3 is a cross-sectional view of the overhead transmission line using the polymer composite wire for the tension line of the bonded transmission line according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the polymer composite wire for the overhead transmission line is located in the center, and the polymer composite wire 10 made of the center wire 11 and the outer wire 13 surrounding the center wire 11 and ; It consists of a conductor 15 surrounding the central wire 11 with the polymer composite wire 10 as a central axis.

상기 도체는 알루미늄, 내열 알루미늄 합금 등이 사용될 수 있다.The conductor may be aluminum, heat-resistant aluminum alloy and the like.

상기 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재를 이루는 각 성분 및 제조방법은 전술한 바와 동일한 의미로 해석될 수 있다.Each component and a manufacturing method of the polymer composite wire for the overhead transmission line may be interpreted in the same sense as described above.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예와 이에 대비되는 비교예를 통하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to help the understanding of the present invention will be described in more detail through preferred examples and comparative examples.

실시예 1Example 1

티타네이트 중량 대비 800∼1,000 배의 이소프로필알코올(IPA) 용액에 용해시켜 제조한 커플링 용액에 고강도 섬유로 PAN계 카본 섬유를 완전히 침지시킨 후, 1 시간 동안 교반하여 표면처리하였다. 그 다음, 상기 표면처리된 고강도 섬유를 100 ℃ 이상의 진공 오븐을 이용하여 건조시켰다.The PAN-based carbon fibers were completely immersed in high-strength fibers in a coupling solution prepared by dissolving in an isopropyl alcohol (IPA) solution at a titanate weight of 800 to 1,000 times and then surface treated by stirring for 1 hour. The surface treated high strength fibers were then dried using a vacuum oven at 100 ° C. or higher.

하기 표 1에 나타낸 각 성분을 혼합하고, 점도를 낮추기 위해 40∼60 ℃의 온도로 유지하며, 조성물의 기계적 교반 장치(mechanical stirrer)를 이용하여 100 rpm 이상으로 균일하게 혼합한다. 이때, 교반속도는 100 rpm 이상으로 유지하였 다. 이때, 교반 중 진공 펌프를 이용하여 에폭시 내부의 수분과 교반시 발생되는 기포를 제거하였다.Each component shown in Table 1 below is mixed, maintained at a temperature of 40 to 60 ° C. to lower the viscosity, and uniformly mixed at 100 rpm or more using a mechanical stirrer of the composition. At this time, the stirring speed was maintained at 100 rpm or more. At this time, a vacuum pump was used to remove moisture inside the epoxy and bubbles generated during stirring.

상기와 같이 준비된 조성물에 상기 건조된 고강도 섬유의 잠기는 깊이가 5∼7 ㎝이고, 길이가 50∼60 ㎝가 되도록 함침시켰다. 그 다음, 상기 고강도 섬유 내에 투입된 조성물에 열, 압력 및 초음파를 가하여 1차 경화시킨 후, 1차 경화보다 높은 열을 가하여 2차 경화시킨 다음, 급속냉각시켰다.The composition prepared as described above was impregnated to have a soaking depth of 5 to 7 cm and a length of 50 to 60 cm of the dried high strength fiber. Then, the composition added into the high-strength fiber was first cured by applying heat, pressure, and ultrasonic waves, followed by secondary curing by applying heat higher than the first curing, followed by rapid cooling.

상기와 같이 제조된 선재를 점도가 3,000∼5,000 mPa·s인 에폭시계 코팅제로 코팅하여 중심 선재로 준비하였다. 상기 중심 선재를 중심축으로 하여 상기 제조된 선재 중 6 개를 채택하여 중심 선재의 길이방향으로 연속적으로 면하도록 배치시켰다. 그리고, 상기 중심 선재를 감싸고 있는 6 개의 외부 선재를 고정시키기 위하여 OPP 테이프를 이용하여 테이핑한 후, 경화시켜 접합타입의 가공 송전선용 복합 선재를 제조하였다.The wire rod prepared as described above was coated with an epoxy coating agent having a viscosity of 3,000 to 5,000 mPa · s to prepare a wire rod as a center wire. Six of the wire rods were adopted with the center wire rod as the central axis, and the wire rods were arranged to continuously face in the longitudinal direction of the center wire rod. Then, the tape was taped using OPP tape to fix the six outer wires surrounding the center wire, and then cured to produce a bonded wire composite wire for the overhead transmission line.

그 다음, 상기 제조한 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재의 표면을 알루미늄 도체로 감싸게 하는 통상의 가공 송전선 제조방법에 따라 가공 송전선을 제조하였다.Next, the overhead transmission line was manufactured according to a conventional overhead transmission line manufacturing method for covering the surface of the prepared composite transmission line polymeric composite wire with an aluminum conductor.

실시예 2∼3 및 비교예 1∼6Examples 2-3 and Comparative Examples 1-6

상기 실시예 1에서 하기 표 1에 나타낸 조성과 성분비로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.Except for using the composition and component ratio shown in Table 1 in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1.

하기 표 1의 단위는 수지 a+b+c 중량에 대비한 중량부이다.The unit of Table 1 is parts by weight relative to the resin a + b + c weight.

Figure 112007012880213-pat00009
Figure 112007012880213-pat00009

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재를 이용하여 하기와 같은 방법으로 상온, 고온 및 노화 인장강도와 굽힘특성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2 내지 5에 나타내었다.
가. 상온 인장강도 - 인장속도를 5 ㎜/min으로 하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

Figure 112007091548817-pat00018

나. 고온 인장강도 - 하기 표 3에 나타낸 온도에서 20 분간 방치 후 측정하였으며, 이때 인장속도는 5 ㎜/min으로 하였고, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
Figure 112007091548817-pat00019

다. 노화 인장강도 - 하기 표 3에 나타낸 온도에서 1000 시간 동안 방치 후 측정하였으며, 이때 인장속도는 5 ㎜/min으로 하였고, 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
Figure 112007091548817-pat00020

라. 굽힘특성 - 4점 굽힘 시험법을 이용하여 측정하였으며, 측정속도는 1.3 ㎜/min으로 하였고, 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
Figure 112007091548817-pat00021

상기 표 2 내지 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재를 이용하여 제조한 가공 송전선은 상온, 고온 및 노화 인장강도와 굽힘특성이 우수하게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히, 충진제로 단척 유리섬유를 사용한 실시예 3의 경우 인장강도는 실시예 1 및 2에 비하여 우수하게 나타났으나, 탄성계수는 다소 증가함을 확인할 수 있었다. 이는 단척 유리 섬유 첨가로 인한 효과라 할 수 있다.
반면, 티타네이트+IPA 용액으로 표면처리하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1 및 2와 동일한 조건으로 실험한 비교예 3 및 4의 경우에는 상온, 고온 및 노화 인장강도가 모두 실시예 1 및 2에 비하여 작은 값으로 측정되었다. 이는 고강도 섬유의 표면처리를 한 실시예의 경우 고강도 섬유와 에폭시 수지 간의 계면 특성이 우수하기 때문임을 알 수 있었다.
또한, 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지만을 사용하고, 티타네이트+IPA 용액으로 표면처리한 비교예 5와 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지만을 사용하고, 티타네이트+IPA 용액으로 표면처리하지 않은 비교예 6의 경우 실시예 1 내지 3에 비하여 작은 인장강도를 보였으며, 특히 고온 및 노화 인장특성에서는 그 차이가 더욱 커짐을 확인할 수 있었다. 이는 다관능기 에폭시 수지를 포함하지 않아 내열성이 상대적으로 저하되었기 때문이라 판단되며, 그 중 표면처리하지 않은 고강도 섬유를 사용한 비교예 6의 경우 더 낮은 인장강도를 보임을 알 수 있었다.
상기 실시예 2에서 제조한 중심 선재 및 이를 중심축으로 하여 6 개의 외부 선재로 둘러싸고 있으며, 그 직경이 12.6 ㎛인 집합타입의 복합선재와 상기 실시예 2에 따라 제조된 1개의 단선으로 그 직경이 12.6 ㎛인 선재의 휨 강성지수(bending rigidity) 및 휨 모먼트(bending moment)를 측정하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 복합 선재 1개 단선 휨 강성지수 (N·㎡) 4.21518×107 1.5834×108 휨 모먼트 (N·m) 64.84 243.6 The room temperature, high temperature and aging tensile strength and bending characteristics were measured by the following method using the polymer composite wires for the overhead transmission line prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, and the results are shown in Table 2 below. To 5 are shown.
end. Tensile strength at room temperature-The tensile velocity was measured as 5 mm / min, the results are shown in Table 2 below.
Figure 112007091548817-pat00018

I. Tensile strength at high temperature-After standing for 20 minutes at the temperature shown in Table 3, the tensile speed was set to 5 mm / min, the results are shown in Table 3 below.
Figure 112007091548817-pat00019

All. Aging tensile strength-After standing for 1000 hours at the temperature shown in Table 3, the tensile speed was set to 5 mm / min, the results are shown in Table 4 below.
Figure 112007091548817-pat00020

la. Bending characteristics-measured using a four-point bending test method, the measuring speed was 1.3 mm / min, the results are shown in Table 5 below.
Figure 112007091548817-pat00021

As shown in Tables 2 to 5, the processed transmission line manufactured by using the polymer composite wire for the tensioned transmission line of Examples 1 to 3 according to the present invention is excellent in room temperature, high temperature and aging tensile strength and bending characteristics I could confirm it. In particular, in the case of Example 3 using short glass fibers as a filler, the tensile strength was superior to those of Examples 1 and 2, but the elastic modulus was found to increase somewhat. This can be said to be due to the addition of short glass fibers.
On the other hand, in Comparative Examples 3 and 4, which were tested under the same conditions as in Examples 1 and 2, except that the surface was not treated with the titanate + IPA solution, the room temperature, the high temperature, and the aging tensile strength were all used in Examples 1 and 2. It was measured with a small value. This was found to be due to the excellent interfacial properties between the high strength fibers and the epoxy resin in the case of the surface treatment of the high strength fibers.
In addition, using only di-glycidyl ether bisphenol A epoxy resin, Comparative Example 5 surface-treated with a titanate + IPA solution and only di-glycidyl ether bisphenol A epoxy resin, titanate + IPA solution In Comparative Example 6, which was not surface treated, showed a smaller tensile strength than in Examples 1 to 3, and in particular, the difference was higher in high temperature and aging tensile properties. This was judged to be due to relatively low heat resistance because it does not include a polyfunctional epoxy resin, and in Comparative Example 6 using high-strength fibers without surface treatment, the tensile strength was lower.
The center wire manufactured in Example 2 and six outer wires are surrounded by the central axis, the diameter of the aggregate type composite wire having a diameter of 12.6 ㎛ and one single wire manufactured according to Example 2 The bending rigidity and bending moment of the wire rod having a diameter of 12.6 μm were measured, and the results are shown in Table 6 below.
division Composite wire rod 1 disconnection Flexural Stiffness Index (N · ㎡) 4.21518 × 10 7 1.5834 × 10 8 Bending moment (Nm) 64.84 243.6

상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 집합타입으로 제조한 복합 선재와 이와 직경이 같은 1 개의 고장력 선재의 휨 강성지수 및 휨 모먼트를 측정한 결과, 단선의 경우 복합 선재에 비하여 굽히기가 더 힘듦을 확인할 수 있었으며, 이는 보빈에 권취하기 힘듦을 의미하는 것으로, 억지로 굽힐 경우 선재 내/외부에 파손이 생길 가능성이 있음을 예측할 수 있었다.As shown in Table 6, the bending stiffness index and the bending moment of the composite wire manufactured in the aggregate type according to the present invention and one high-strength wire having the same diameter were measured. It was confirmed that the more difficult, which means that it is difficult to wind the bobbin, it can be expected that there is a possibility of damage inside / outside the wire rod if forcibly bent.

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이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by means of a limited embodiment, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art and the technical spirit of the present invention. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

본 발명에 따르면 고온에서 낮은 열팽창 계수를 가져 열적 특성을 유지하고, 처짐(sag)이 적게 발생하며, 인장강도, 굽힘특성 등 충분한 기계적 강도를 가질 수 있다.According to the present invention, it has a low coefficient of thermal expansion at high temperatures to maintain thermal properties, less sag, and may have sufficient mechanical strength such as tensile strength and bending characteristics.

Claims (16)

절연재로 코팅된 고장력 중심 선재; 및High tensile center wire coated with insulating material; And 상기 중심 선재의 외부를 감싸도록 배치된 복수 개의 외부 선재;로 이루어진 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재에 있어서,In the polymer composite wire for the overhead transmission line consisting of a plurality of outer wires disposed to surround the outside of the center wire, 상기 외부 선재는 상기 중심 선재와 길이 방향으로 평행하게 배치되거나, 상기 중심 선재를 중심축으로 하면서 스파이럴 방식으로 꼬여진 상태로 배치되어 있으며, 그 외부가 절연성 수지로 이루어진 테이핑재로 감싸여져 있으며,The outer wire is disposed parallel to the center wire in the longitudinal direction, or arranged in a spiral manner with the center wire as a central axis, the outside is wrapped with a taping material made of an insulating resin, 상기 중심 선재 및 외부 선재는,The center wire rod and the outer wire rod, 에폭시계 수지 또는 불포화폴리에스터 수지인 열경화성 수지;Thermosetting resins which are epoxy resins or unsaturated polyester resins; 산무수물계 또는 아민계의 화합물로서 액상인 경화제;Hardening | curing agents which are liquid as an acid anhydride type or an amine compound; 이미다졸계 화합물 또는 보론 트리플로라이드 에틸아민계 화합물인 촉진제;Accelerators which are imidazole compounds or boron trifluoride ethylamine compounds; 스테아린산 아연(Zinc stearate)인 이형제; 및Mold release agents that are zinc stearate; And 나노클레이 또는 단척 유리섬유인 충진제;를 포함하여 이루어진 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물을 이용하여 피복층이 형성되되,The coating layer is formed using a composition for preparing a fiber-reinforced polymer composite comprising a nanoclay or a filler that is short glass fiber, 상기 열경화성 수지인 에폭시계 수지는,The epoxy resin which is the said thermosetting resin, 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형 에폭시 수지;Diglycidyl ether bisphenol A epoxy resin; 상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형의 에폭시 수지 중량 대비 70 내지 400 중량부의 함량으로 포함되는, 다관능기 에폭시 수지; 및A polyfunctional epoxy resin, which is included in an amount of 70 to 400 parts by weight based on the weight of the epoxy resin of the di glycidyl ether bisphenol A; And 상기 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 A형의 에폭시 수지 중량 대비 5 내지 25 중량부의 함량으로 포함되는, 다이 글리시딜 에테르 비스페놀 F형의 에폭시 수지;를 포함하여 이루어진 3 종의 에폭시 수지의 혼합물인 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.It is a mixture of the three kinds of epoxy resins comprising; di glycidyl ether bisphenol A-type epoxy resin of the di glycidyl ether bisphenol A content of 5 to 25 parts by weight relative to the weight of the epoxy resin Polymer composite wire rod for overhead transmission line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다관능성 에폭시 수지는, 글리시딜 아민계 및 노볼락계 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 다관능기 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.The polyfunctional epoxy resin is any one or two or more polyfunctional epoxy resin selected from glycidyl amine and novolac-based polymer composite wire for the overhead transmission line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경화제로 선택되는 산무수물계 화합물은, 메틸 테트라 하이드로 프탈릭 무수물(MTHPA), 테트라 하이드로 프탈릭 무수물(THPA), 헥사 하이드로 프탈릭 무수물(HHPA) 및 나딕 메틸 무수물(NMA) 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물로서, 상기 에폭시계 수지 중량 대비 70 내지 150 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.The acid anhydride compound selected as the curing agent is any one selected from methyl tetrahydro phthalic anhydride (MTHPA), tetra hydro phthalic anhydride (THPA), hexa hydro phthalic anhydride (HHPA) and nadic methyl anhydride (NMA) or As a mixture of two or more, the polymer composite wire for a tension line for the overhead transmission line, characterized in that contained in an amount of 70 to 150 parts by weight based on the weight of the epoxy resin. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경화제로 선택되는 아민계 화합물은, 시클로 알리파틱 폴리아민계 물질 또는 지방족 아민계 물질로서, 상기 에폭시계 수지 중량 대비 20 내지 50 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.The amine-based compound selected as the curing agent is a cyclo aliphatic polyamine-based material or aliphatic amine-based material, 20 to 50 parts by weight based on the weight of the epoxy resin, characterized in that the polymer composite wire for a tension line for the overhead transmission line. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 시클로 알리파틱 폴리아민계 물질은, 멘테인다이아민(MDA) 및 이소프론다이아민(IPDA) 중 선택된 어느 하나의 물질이며,The cyclo aliphatic polyamine-based material is any one material selected from mente diamine (MDA) and isoprondiamine (IPDA), 상기 지방족 아민계 물질은, 다이아미노다이페닐설폰(DDS) 및 다이아미노다이페닐멘테인(DDM) 중 선택된 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.The aliphatic amine-based material is any one selected from diaminodiphenylsulfone (DDS) and diaminodiphenylmentane (DDM), the composite composite wire for a stretched transmission line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 촉진제로 이미다졸계 화합물이 선택되는 경우에는 상기 에폭시계 수지 중량 대비 1 내지 3 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.When the imidazole-based compound is selected as the accelerator, the polymer composite wire for a tensioned transmission line according to claim 1, wherein the imidazole compound is included in an amount of 1 to 3 parts by weight based on the weight of the epoxy resin. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 촉진제로서 보론 트리플로라이드 에틸아민계 화합물이 선택되는 경우에는 상기 에폭시계 수지 중량 대비 2 내지 4 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.When the boron trifluoride ethylamine-based compound is selected as the accelerator, the polymer composite wire for an overhead transmission line tensile wire, characterized in that it is included in an amount of 2 to 4 parts by weight based on the weight of the epoxy resin. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이형제로 선택된 스테아린산 아연(Zinc stearate)은 상기 에폭시계 수지 중량 대비 1 내지 5 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재.Zinc stearate selected as the release agent (Zinc stearate) is a polymer composite wire for the tension line of the overhead transmission line, characterized in that it is contained in an amount of 1 to 5 parts by weight relative to the weight of the epoxy resin. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충진제로서 나노클레이가 선택되는 경우에는 상기 에폭시계 수지 중량대비 1 내지 5 중량부의 함량으로 포함되며, When nanoclay is selected as the filler, it is included in an amount of 1 to 5 parts by weight based on the weight of the epoxy resin, 상기 충진제로서 단척 유리섬유가 선택되는 경우에는 상기 에폭시계 수지 중량 대비 5 내지 30 중량부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 복합 선재.When the short glass fiber is selected as the filler, the composite wire rod for the overhead transmission line, characterized in that it is contained in an amount of 5 to 30 parts by weight based on the weight of the epoxy resin. (S1) 고강도 섬유를 준비하는 단계;(S1) preparing a high strength fiber; (S2) 상기 준비된 고강도 섬유의 표면을 처리하는 단계;(S2) treating the surface of the prepared high strength fiber; (S3) 상기 표면처리된 고강도 섬유를 진공 오븐에서 완전히 건조시키는 단계;(S3) completely drying the surface-treated high-strength fibers in a vacuum oven; (S4) 상기 표면처리되어 건조된 고강도 섬유를 상기 제1항 내지 제9항 중 선택된 어느 한 항에 따르는 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물에 함침시키는 단계;(S4) impregnating the surface-treated and dried high-strength fibers in the composition for producing a fiber-reinforced polymer composite according to any one of claims 1 to 9; (S5) 상기 고강도 섬유 내에 투입된 조성물을 경화시키는 단계;(S5) curing the composition added into the high strength fiber; (S6) 상기 결과물을 냉각시키는 단계;(S6) cooling the resultant; (S7) 상기 (S1) 내지 (S6) 단계를 진행하여 제조된 가공 송전선 인장선용 고분자 선재를 절연재로 코팅하여 가공 송전선용 복합 선재의 중심 선재로 이용하는 단계;(S7) the step of (S1) to (S6) to the step of coating the polymer wire for the wire tension wire prepared by the insulating material to use as a center wire of the composite wire for the overhead transmission line; (S8) 상기 (S1) 내지 (S6) 단계를 진행하여 제조된 복수 개의 가공 송전선 인장선용 고분자 선재를 외부 선재로 이용하되, 상기 외부 선재는 상기 중심 선재를 중심축으로 감싸면서 상기 중심 선재의 길이방향으로 연속적으로 면하도록 배치시키는 단계;(S8) using a plurality of processed wire tensioning polymer wire rod manufactured by the step (S1) to (S6) as an outer wire, the outer wire is the length of the center wire while wrapping the center wire with a central axis Disposing continuously in the direction; (S9) 상기 중심 선재를 감싸고 있는 복수 개의 외부 선재 고정을 위하여 테이핑하는 단계; 및(S9) taping to fix the plurality of outer wires surrounding the center wire; And (S10) 상기 중심 선재에 코팅된 절연재를 경화시키는 단계;를 포함하여 진행되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 제조방법.(S10) the step of curing the insulating material coated on the center wire; a method for manufacturing a polymer composite wire for a stretched transmission line, characterized in that the progress. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (S1)단계의 섬유 강화 고분자 복합체 제조용 조성물에 포함되는 고강도 섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, PBD 섬유, 아라미드 섬유, 현무암(basalt) 섬유 및 카본나노섬유 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 제조방법.The high-strength fibers included in the composition for preparing the fiber-reinforced polymer composite of step (S1) may be a mixture of one or two or more selected from glass fibers, carbon fibers, PBD fibers, aramid fibers, basalt fibers, and carbon nanofibers. A method for producing a polymer composite wire for an overhead transmission line. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (S2)단계의 표면처리는, 티타네이트, 실란 및 지르코네이트 중 선택된 어느 하나의 물질의 중량 대비 800 내지 1,000 배의 이소프로필알코올(IPA) 용액에 용해시켜 제조된 커플링 용액을 70 내지 80 ℃로 유지하면서 상기 고강도 섬유를 완전히 침지시킨 후, 30 분 내지 2 시간 동안 교반하여 진행되는 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 제조방법.The surface treatment of the step (S2), the coupling solution prepared by dissolving in the isopropyl alcohol (IPA) solution of 800 to 1,000 times the weight of any one selected from titanate, silane and zirconate 70 to 70 After fully immersing the high-strength fibers while maintaining at 80 ℃, it is stirred for 30 minutes to 2 hours, the method for producing a polymer composite wire for a composite transmission wire tension line. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (S7)단계의 가공 송전선용 선재를 코팅하기 위해 사용된 절연재는, 에폭시계 코팅제, 폴리이미드계 코팅제 및 시아네이트계 코팅제 중 선택된 어느 하나의 물질이며, 상기 코팅용 절연재로 사용된 에폭시계 코팅제는 그 점도가 3,000 내지 5,000 mPa·s인 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 제조방법.The insulating material used to coat the wire for the overhead transmission line of step (S7) is any one selected from an epoxy-based coating, a polyimide-based coating and a cyanate-based coating, epoxy-based coating used as the insulating material for the coating The viscosity is 3,000 to 5,000 mPa · s, the method for producing a polymer composite wire for tensile wire tensioning wire. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (S9)단계의 외부 선재 고정을 위한 테이핑은, 열 인가시 열수축율이 20 % 이상인 테이핑재인 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 제조방법.Taping for fixing the external wire in the step (S9), the method of manufacturing a polymer composite wire for a tension line for the overhead transmission line, characterized in that the heat shrinkage is 20% or more of the taping material when heat is applied. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 절연성 테이핑재는, OPP 테이프 또는 PET 테이프 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가공 송전선 인장선용 고분자 복합 선재 제조방법.The insulating taping material, OPP tape or PET tape, characterized in that any one selected from the group of polymeric composite wire for a transmission line tension wire. 삭제delete
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