KR101233992B1 - 피복전선 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체에 친화적이고 무해한 냄새를 토향하는 피복전선에 관한 것으로서, 이를 위해, 실리콘베이스, 경화제, 안료 및 향료가 혼합된 절연물이 피복된 피복전선을 제공한다.

Description

피복전선 및 그 제조방법{COVERED ELECTRIC WIRE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 피복전선 및 그 제조방법으로서, 구체적으로는 인체에 유해한 냄새를 토향하지 않는 피복전선 및 그 제조방법에 관한 것이다.

전선은 전력 또는 전기신호를 보내기 위해 사용하는 선을 통칭하는 단어이다. 전선은 크게 나선과 피복전선으로 나눌 수 있고, 용도에 따라서 여러 가지 모양이 있다. 나선은 전선과 외부를 전기적으로 차단하는 절연물이 없는 선을 의미하고, 피복전선은 전선과 외부를 전기적으로 차단하는 절연물이 있는 선을 의미한다. 여기서, 피복전선에 사용되는 절연물로는 고무, 에나멜 및 비닐 등이 있다.

그런데, 상술한 절연물들은 특유의 냄새를 토향한다. 특유의 냄새는 피복전선을 제조하는 가공자와 피복전선을 사용하는 사용자에게 구토를 유발하는 요인으로 작용한다. 따라서, 위와 같은 특유의 냄새를 억제할 수 있는 방안이 필요하다.

본 발명은 상술한 기술적 문제를 해소하기 위해 제안된 것으로서, 인체에 친화적이고 무해한 냄새를 토향하는 피복전선 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 95.2~97.5%의 실리콘베이스와 1.2~1.5%의 경화제와 1~3%의 안료 및 0.3%의 향료가 혼합된 절연물이 피복된 피복전선을 제공한다.

또한, 본 발명은 실리콘베이스를 계량하는 단계와 상기 실리콘베이스에 충진제를 혼합하는 단계와 상기 충진제가 혼합된 실리콘베이스에 향료를 첨가하는 단계와 상기 향료가 첨가된 실리콘베이스에 경화제와 안료를 혼합하는 단계와 상기 경화제 및 안료가 혼합된 실리콘베이스를 도체에 피복하는 단계를 포함하는 피복전선 제조 방법를 제공한다.

본 발명은 피복전선에 향료를 첨가함으로써, 피복전선을 제조하는 가공자뿐만 아니라 사용자 인체의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피복전선의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예를 설명하기 앞서, 본 발명은 피복전선이 토향하는 인체 유해한 냄새를 억제시키기 위해, 절연물에 향료를 첨가한다. 이 경우, 인체 유해한 냄새는 강한 향을 내는 향료에 의해 억제되고 향료의 첨가 비율에 따라 피복전선에서 향기나기 때문에, 피복전선을 제조하는 가공자뿐만 아니라 사용자 인체의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피복전선의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 피복전선은 실리콘베이스 계량(S1), 충진제 혼합(S2), 향료 혼합(S3), 혼합물 반죽(S4) 및 도체 피복(S5) 단계를 거쳐 제조된다.

실리콘베이스 계량(S1)은 실리콘베이스를 계량하는 단계를 의미한다.

실리콘베이스는 내열성, 내한성, 내후성, 전기 특성 등이 우수한 특징이 있어서, 튜브, 테이프, 시트, 전선 피복재, 케이블, 및 건축 및 건설 가스켓 등의 압출 성형품으로서 사용된다. 실리콘베이스를 경화시키기 위해서는 경화제로서 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드 및 클로로벤조일 퍼옥사이드 등의 염화벤조일 퍼옥사이드를 사용할 수 있다.

충진제 혼합(S2)은 계량된 실리콘베이스에 충진제(filler)를 혼합하는 단계를 의미한다. 충진제는 절연물의 노화방지, 보강 및 증량의 목적으로 첨가하는 물질을 의미한다. 예를 들면, 고무로부터 자동차 타이어를 제조할 때 필요한 강도를 얻기 위해서 가하는 카본이 충진제에 해당한다. 요소 포르말린수지(요소수지)나 페놀포르말린수지(베이클라이트)도 수지만으로는 충분한 강도를 가질 수 없으므로 셀룰로오스, 석면, 목분 등을 첨가해야만 실용수지를 만들 수 있다. 멜라민포르말린수지에서 도기상의 식기를 만드는 데는 무기계인 것을 가한다. 염화비닐 타일은 염화비닐수지 100%에 대하여 가소제 30%, 석면과 탄산칼슘(석회석의 세분말을 처리한 것)을 350% 첨가하여 제조할 수 있도 있다 또한, 불포화 폴리에스테르수지는 유리섬유로 강력한 재료가 되는데, 그때의 유리섬유는 충진제라기보다 보강제로 취급된다.

충진제는 대량으로 첨가되어 원가절감을 목적으로 하는 증량제(Extender Filler)와 기계적, 열적, 전기적 성질이나 혹은 가공성을 개선하기 위해 첨가되는 보강제(Reinforcing Filler)로 나뉜다. 충진제는 다른 첨가제에 비해 대량으로 배합되는 것이 일반적이며, 많을 경우 40~50%가 사용되기도 한다. 충진제가 폴리머에 배합될 때 화학조성이나 형상에 따라 효과가 현저하게 달라지며, 따라서 충진제의 종류는 화학조성에 따라 무기질와 유기질로 분류하고 형상에 따라 분말상, 평판상, 침상, 구상, 섬유, 섬유직물상 등으로 분류된다. 이와 같은 여러 가지 충진제 중에 폴리올레핀에 사용되는 충진제로는 유리섬유, 탄산칼슘, 탈크, 미카, 규석, 목분, 쵸크, 울라스-토나이트(Woolas-tonite) 등이 있으며, 충진제의 주된 목적이 물성 및 가공성의 개선에 있으나 대량의 충진제가 배합되므로 경우에 따라서 물성저하 등의 결점이 나타나기도 한다. PVC 충진제로는 탄산칼슘이 가장 많이 사용되는데, 이는 탄산칼슘이 이용하기 쉬우며 넓은 파티클 사이즈로 자유자재로 사용할 수 있기 때문이다. 또한, 믹싱가공장치의 마모가 적으며, 상대적으로 낮은 비중을 갖고 있어 볼륨코스트가 낮은 것이 장점이다. PVC에 두 번째로 많이 사용되는 아스베스토스(Asbestos)는 발암물질 판정으로 선진국에서 규제하는 물질이며, 세 번째로 많이 사용되는 클레이는 바닥재, 필름, 완구, 장식재, 전선 등에 널리 사용된다.

그리고, 실리콘베이스에 충진제를 혼합한 후에는 이물질을 제거하는 작업(straining)을 추가로 진행한다.

향료 혼합(S3)은 충진제가 혼합된 실리콘베이스에 향료를 혼합하는 단계를 의미한다. 향료로는 프로필렌글리콜(관용명:1, 2-프로판디올(propanediol)을 사용한다.

혼합물 반죽(S4)은 충진제 및 향료가 첨가된 실리콘베이스에 경화제 및 안료를 첨가한 후, 혼합하는 단계를 의미한다. 이때, 윤활제와 안정제도 함께 첨가할 수 있다.

윤활제로는 스테아린산 아연, 스테아린산 바륨, 스테아린산 칼슘 등의 금속 염과 파라핀 오일, 폴리에틸렌 왁스, 염소화탄화수소류 등의 탄화수소류와 스테아린산, 스테아린산 아미드, 에틸렌 비스 스테아린 아미드, 에틸렌 비스 스테아린아미드 등의 지방산 및 지방산 아미드 등이 사용될 수 있다. 안정제로는 스테아린산 아연, 스테아린산 바륨, 스테아린산 칼슘, 및 스테아린산 마그네슘 등의 금속염 안정제와 바륨-카드뮴-아연 복합 안정제와 부틸 주석, 옥틸 주석 및 메틸 주석 등의 주석계 안정제 등이 사용될 수 있다.

그 밖에도 가공특성을 향상시키기 위한 가공조제로서 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제 및 발화 지연제 중에서 선택된 적어도 1개 이상의 첨가제를 추가적으로 함유할 수도 있다.

또한, 이상에서 설명한 조성성분들은 균질하게 혼합하기 위해서는 리본 블렌더(Ribbon Blender), V형 블렌더 또는 헨셀믹서(Henschel Mixer) 등의 회전교반 수단을 구비한 혼합수단을 이용하여 상온에서 수 내지 수천 rpm으로 수분 동안 예비 혼합할 수 있다. 이후, 통상의 압출기, 브라벤더 플라스티코더(Brabender Plasticorder), 반바리 믹서(Banbary Mixer) 또는 니더(Kneader), 롤밀(Roll Mill), 등의 혼련 압출 수단으로 혼합할 수 있다.

또한, 혼합물 반죽(S4)은 충진제, 경화제, 안료 및 향료가 첨가된 실리콘베이스를 반죽(이하, 충진제, 경화제, 안료 및 향료가 첨가된 실리콘베이스를 실리콘 반죽이라고 약칭함, 이때 실리콘 반죽은 피복전선의 절연물이 됨)한 후, 일정한 크기로 절단 및 검사를 진행하는 단계이다.

여기서, 검사는 육안검사와 물성검사로 나뉜다. 육안검사는 실리콘베이스 반죽에 이물질이 존재하는지를 판별하고, 더불어 실리콘베이스 반죽의 색상을 확인한다. 물성검사는 실리콘베이스 반죽의 전기적 특성을 확인한다.

그리고, 실리콘 반죽의 조성비는 다음과 같다.

구분	실리콘베이스(충진제 포함)	경화제	안료	향료(프로필렌글리콜)
100%	95.2~97.5%	1.2~1.5%	1~3%	0.3%

도체 피복(S5)은 도체, 즉 나선 표면에 실리콘베이스 반죽을 피복하는 단계이다. 도체 피복(S5)은 압출 방식으로 진행한다.

압출 방식은 실리콘 반죽을 압출기에 공급하고 금형에서 밀어내어 일정한 모양의 단면을 가진 연속체로 변환하는 성형법이다. 플라스틱 튜브, 파이프, 홈통, 필름, 판, 연신 테이프, 모노필라멘트, 이형품(특이한 디자인의 단면을 가진 제품), 전선피복, 플라스틱 네트 등 전체 플라스틱의 소비량 중에서 압출성형에 의한 것이 많이 있다. 압출 장치는 압출기, 금형, 받는 장치 등의으로 구성된다. 압출기의 호퍼에 공급되는 입상 또는 분말상의 플라스틱 재료는 쇠로 만든 가열실린더 속에서 가열되고 연화 융해되어, 스크루의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으면서 앞쪽으로 수송된다. 균일한 융해체로 된 재료의 흐름은 작은 구멍을 다수 갖춘 금속원판을 통과해서 정류되어 목적하는 형상으로 만들어진 금형의 개구부로부터 외부에 연속적으로 압출되어 냉각수조를 통과하여 제품으로서 인수된다. 압출기는 스크루가 1개뿐인 단축식을 사용할 수 있고, 그 밖에 2축식이나 3축식을 사용할 수도 있다. 압출성형은 사출성형에 비해 단위생산량당의 설비비가 싸다. 캘린더링 가공에 비하면 생산능력은 떨어지나 설비비가 싸고, 특수한 기술을 필요로 하지 않으며, 일손이 적은 장점이 있다.

이와 같은 일련의 과정을 통해 피복전선이 제조된다.

이와 같이 제조된 피복전선은 향료, 즉 프로필렌글리콜로 인해 인체에 유해한 냄새가 아닌 인체에 무해한 향을 토향하며, 이로써 피복전선을 제조하는 가공자뿐만 아니라 사용자 인체의 손상을 방지할 수 있다. 더불어, 본 발명에 따른 피복전선은 피복전선의 제조 목적에 해당하는 전력의 공급도 우수하게 수행할 수 있다.

S1: 실리콘베이스 계량
S2: 충진제 혼합
S3: 향료 혼합
S4: 혼합물 반죽
S5: 도체 피복

Claims (7)

1. 실리콘베이스;
   경화제;
   안료; 및
   향료
   가 혼합된 절연물이 피복되며,
   상기 경화제와 상기 안료와 상기 향료가 혼합된 실리콘베이스의 조성비는 향료가 0.3%와 안료가 1~3%와 경화제가 1.2~1.5% 및 실리콘베이스가 95.2~97.5%인 것을 특징으로 하는 피복전선.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 향료는 프로필렌글리콜인 피복전선.
   
3. 삭제
4. 실리콘베이스를 계량하는 단계;
   상기 실리콘베이스에 충진제를 혼합하는 단계;
   상기 충진제가 혼합된 실리콘베이스에 향료를 첨가하는 단계;
   상기 향료가 첨가된 실리콘베이스에 경화제와 안료를 혼합하는 단계; 및
   상기 경화제 및 안료가 혼합된 실리콘베이스를 도체에 피복하는 단계
   를 포함하며,
   상기 경화제와 상기 안료와 상기 향료가 혼합된 실리콘베이스의 조성비는 향료가 0.3%와 안료가 1~3%와 경화제가 1.2~1.5% 및 실리콘베이스가 95.2~97.5%인 것을 특징으로 하는 피복전선 제조 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 향료는 프로필렌글리콜인 피복전선 제조 방법.
   
6. 삭제
7. 제 4 항에 있어서,
   상가 도체에 피복하는 단계는 압출 방식으로 진행하는 피복전선 제조 방법.
   

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