KR101244413B1 - 엉킴성을 줄인 케이블 - Google Patents

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Abstract

엉킴성을 줄인 케이블이 개시된다. 상기 케이블은, 금속 코어; 상기 금속 코어를 감싸며 형성된 절연 피복; 및 상기 절연 피복을 감싸며 접착되어 형성된 코팅층으로 구성되며, 상기 절연 피복이 상기 코팅층에 대응하는 액상의 폴리머 수지에 함침되고 상기 액상의 폴리머 수지가 경화되어 상기 코팅층이 상기 절연 피복을 감싸며 접착되며, 상기 코팅층의 마찰계수는 상기 절연 피복의 마찰계수보다 작다.

Description

엉킴성을 줄인 케이블{Cable having reduced tangle ability}
본 발명은 케이블에 관한 것으로, 특히 최 외부면의 마찰계수를 줄여 잘 엉키지 않고 엉키더라도 잘 풀리는 케이블에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 잘 구겨지지 않고 구겨진 후 원래 상태로 복원이 용이하며, 외면에 상처가 잘 나지 않고 먼지 등의 이물질이 잘 묻지 않으며 오염에 강한 특성을 구비한 케이블에 관한 것이다.
음향장치 또는 영상장치에서 발생하는 전기신호를 송수신하기 위하여 사용되는 신호전달용 케이블은 이어폰, 헤드폰, 스피커 또는 영상 디스플레이 등에 연결되어 사용된다. 여기서 이어폰 또는 헤드폰에 사용되는 케이블은 통상 유연성이 좋다.
케이블의 구조를 보면, 신호를 전달하는 금속 도체와 이들 금속 도체를 보호하는 절연 폴리머 피복으로 이루어지는데, 주변 전자파 노이즈에 의한 영향을 적게 받기 위하여 또는 전송 손실을 줄이기 위하여 절연 폴리머 피복 위에 금속 실드와 절연 재킷을 구비할 수 있다.
절연 폴리머 피복은 이에 대응하는 절연 폴리머 수지를 압출기를 사용하여 금속 도체 위에 압출하여 제조되는데, 절연 폴리머 피복 또는 절연 재킷에 사용되는 절연 폴리머 수지는 PVC계 합성수지, PU계 합성수지, CR 계 합성 수지 및 EPDM 계 합성 고무 또는 실리콘 고무 같은 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 경화성 고무 중 선택되어 사용된다.
열 가소성 수지는 비교적 가격이 저렴하고 압출하기 용이하지만, 탄성 복원력이 나쁘다는 단점이 있고, 폴리우레탄(PU) 등의 유연성 있는 고무는 탄성이 좋으나 비교적 마찰계수가 크고 경도가 낮다는 단점이 있다.
이와 같이 종래의 기술에 의하여 제조된 케이블은 최 외부에 위치한 절연 폴리머 피복의 표면 마찰계수가 비교적 커서 케이블이 엉키기 쉽고 엉킨 경우 잘 풀리기 어렵다.
또한, 절연 폴리머 피복의 표면의 마찰계수가 커서 피부와 접촉하여 움직이면 느낌이 안 좋고 표면 마찰에 의해 피부가 손상을 입기 용이하다.
또한, 절연 폴리머 피복의 표면의 경도가 비교적 낮아 대향하는 대상물에 의해 상처가 나기 쉽다는 단점이 있다.
또한, 절연 폴리머 피복의 탄성 복원력이 비교적 나빠 한번 구겨지면 잘 펴지지 않는다.
또한, 절연 폴리머 피복의 소수성이 작아 표면에 이물질이 묻기 쉽고, 일단 묻은 이물질은 잘 떨어지지 않으며, 볼펜 등의 필기 도구에 의해 낙서가 잘 되고 낙서 후 잘 지워지지 않는다. 즉, 오염이 잘 된다는 단점이 있다.
일 예로, 종래의 케이블이 스마트폰(Smart phone)의 이어폰에 적용되어 최 외각에 위치한 절연 폴리머 피복이 유연성이 있는 PVC계 또는 PU계 합성수지로 이루어진 경우, 이어폰은 자주 주머니에 넣거나 빼서 사용할 때 이어폰에 적용된 케이블이 비교적 마찰 계수가 크고 탄성이 약해서 서로 엉키기 쉽고, 일단 서로 엉킨 경우 풀기가 쉽지 않고, 구겨진 부위가 쉽게 원상 복구되지 않으며, 경도가 낮아 상처가 나기 쉽고, 소수성이 작아 볼펜 등의 이물질에 의해 쉽게 오염된다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 잘 엉키지 않고 엉키더라도 쉽게 풀리는 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구겨진 후 원래의 형태로 잘 복원되는 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 피부 접촉시 매끄러움을 제공하는 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 표면이 대향하는 대상물에 의해 상처가 잘 안 생기는 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 표면에 이물질이 잘 묻지 않고 묻더라도 잘 떨어지는 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 표면이 이물질에 의해 오염이 잘 안 되는 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 마찰계수가 작고, 소수성이 크고, 자기 복원력이 좋은 케이블을 경제성 있게 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내열 온도를 향상시킨 케이블을 경제성 있게 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 전기신호 전달용 금속 코어; 상기 금속 코어를 감싸며 형성된 절연 피복; 및 상기 절연 피복을 감싸며 접착되어 형성된 코팅층으로 구성되며, 상기 절연 피복이 상기 코팅층에 대응하는 액상의 폴리머 수지에 함침되고 상기 액상의 폴리머 수지가 경화되어 상기 코팅층이 상기 절연 피복을 감싸며 상기 경화에 의해 접착되며, 상기 코팅층의 마찰계수는 상기 절연 피복의 마찰계수보다 작은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블에 의해 달성된다.
상기의 목적은, 전기신호 전달용 금속 코어; 상기 금속 코어를 감싸며 형성된 절연 피복; 상기 절연 피복을 감싸며 형성된 금속 실드; 상기 금속 실드를 감싸며 형성된 절연 재킷; 및 상기 절연 재킷을 감싸며 접착되어 형성된 코팅층으로 구성되며, 상기 절연 재킷이 상기 코팅층에 대응하는 액상의 폴리머 수지에 함침되고 상기 액상의 폴리머 수지가 경화되어 상기 코팅층이 상기 절연 재킷을 감싸며 상기 경화에 의해 접착되며, 상기 코팅층의 마찰계수는 상기 절연 재킷의 마찰계수보다 작은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블에 의해 달성된다.
상기의 목적은, 다수의 전기신호 전달용 금속 코어; 상기 금속 코어 각각을 감싸며 형성된 다수의 절연 피복; 상기 절연 피복을 한꺼번에 감싸며 형성된 절연 재킷; 및 상기 절연 재킷을 감싸며 접착되어 형성된 코팅층으로 구성되며, 상기 절연 재킷이 상기 코팅층에 대응하는 액상의 폴리머 수지에 함침되고 상기 액상의 폴리머 수지가 경화되어 상기 코팅층이 상기 절연 재킷을 감싸며 상기 경화에 의해 접착되며, 상기 코팅층의 마찰계수는 상기 절연 재킷의 마찰계수보다 작은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 절연 피복과 절연 재킷의 재료는 열 가소성 폴리머 수지 또는 고무이며, 압출 공정에 의해 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 코팅층의 재료는 실리콘 고무 또는 불소 실리콘 고무 중 어느 하나일 수 있다.
바람직하게, 상기 실리콘 고무 또는 상기 불소 실리콘 고무에는 3차원 가교된 구상의 실리콘 파우더 또는 아크릴 파우더 중 적어도 어느 하나가 포함된다.
바람직하게, 상기 코팅층의 두께는 상기 절연 피복이나 절연 재킷의 두께보다 얇을 수 있다.
바람직하게, 상기 코팅층의 소수성은 상기 절연 피복이나 절연 재킷의 소수성보다 클 수 있다.
바람직하게, 상기 코팅층의 경도는 상기 절연 피복이나 절연 재킷의 경도보다 높을 수 있다.
바람직하게, 상기 코팅층의 내열온도는 상기 절연 피복이나 절연 재킷의 내열 온도보다 클 수 있다.
바람직하게, 상기 경화는 열 또는 자외선 중 어느 하나에 의해 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 절연 피복은 금속 코어를 다수 개 포함하며, 상기 금속 코어는 상기 절연 피복에 의해 서로 절연을 이루거나, 상기 금속 코어의 절연층에 의해 절연을 이룰 수 있다.
바람직하게, 상기 금속 코어는 금속 단선 또는 다수의 금속 단선이 합쳐 꼬인 금속 연선 중 어느 하나일 수 있다.
바람직하게, 상기 금속 단선 또는 상기 다수의 금속 단선의 외면에는 절연층이 형성될 수 있고, 상기 절연층은 에나멜 코팅일 수 있다.
바람직하게, 상기 코팅층은 전기전도성 또는 전기 반도전성 중 어느 하나일 수 있다.
바람직하게, 상기 절연 피복과 상기 절연 재킷 사이에서 상기 절연 피복을 감싸는 금속 실드를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 절연 재킷은 상기 절연 피복 위에 연속적으로 압출하여 형성하거나, 별도로 제작된 절연 튜브일 수 있으며, 상기 절연 재킷은 열 가소성 수지 또는 고무일 수 있다.
바람직하게, 상기 케이블은 외부로 노출되어 사용되는 이어폰, 진공 청소기, 컴퓨터, 스마트 폰, 로봇, 자동차, 오토바이 또는 엘리베이터에 사용될 수 있다.
상기의 구조에 의하면, 케이블의 최 외부면에 마찰계수가 작고, 선택적으로 소수성이 크고, 탄성이 좋은 폴리머 수지가 얇게 코팅된 폴리머 코팅층이 형성되어, 결과적으로 이 폴리머 코팅층에 의해 잘 엉키지 않고 엉키더라도 쉽게 풀린다.
또한, 케이블의 코팅층에 의해 탄성이 좋아짐에 따라 자기 복원력도 좋아져 구겨지더라도 쉽게 펴질 수 있다.
또한, 케이블의 최 외부면의 마찰계수가 적어 피부 접촉시 매끄러움을 제공한다.
또한, 케이블의 최 외부면의 경도가 높아져 대향하는 대상물에 의해 상처가 잘 나지 않는다.
또한, 케이블의 최 외부면의 소수성이 좋아 이물질이 잘 묻지 않고 묻더라도 잘 떨어진다.
또한, 케이블의 최 외부면의 소수성이 좋고 경도가 커서 이물질에 의해 오염이 잘 되지 않는다.
또한, 케이블의 최 외부 면에만 얇은 두께의 코팅층이 함침 및 경화에 의해 연속으로 신뢰성 있게 접착되게 형성되고 경화에 의해 접착되어 제조 비용이 저렴하고 코팅층이 잘 벗겨지지 않는다.
또한, 실리콘 고무 코팅층에 의해 케이블의 내열 온도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 케이블을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블을 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 케이블을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블을 나타낸다.
케이블(100)은 금속 코어(10), 금속 코어(10)를 감싸는 절연 피복(20), 및 절연 피복(20)을 감싸는 코팅층(30)으로 구성된다.
케이블(100)은 전기신호 또는 전기를 전달하는 역할을 하는 케이블로서 바람직하게, 음성, 화상, 정보 또는 전기 동력을 전기적으로 전달하는 목적으로 사용될 수 있다.
바람직하게, 케이블(100)은 외부로 노출되어 사용되는 이어폰, 진공 청소기, 컴퓨터, 스마트 폰, 로봇, 자동차, 오토바이 또는 엘리베이터 등에 사용된다.
금속 코어(10)는 전기전도도가 좋고 유연성이 좋은 구리 또는 구리 합금으로 구성된 금속 단선이거나, 작은 직경의 다수의 금속 단선이 합쳐 꼬인 금속 연선일 수 있으며, 금속 연선인 경우 금속 연선을 이루는 각각의 금속 단선은 구리 또는 구리 합금으로 구성되거나 유연성이 좋게 실 위에 구리 또는 구리 합금 박을 감싼 것일 수 있다.
금속 코어(10)가 연선인 경우, 각각의 금속 단선은 유연성이 좋게 0.01㎜ 내지 0.1㎜의 직경을 갖고 단면이 원형일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
여기서, 연선을 구성하는 금속 단선의 개수는 단선의 직경, 허용 전류 및 유연성 등을 고려하여 결정하고, 연선의 AWG(Ameriacan Wire Gauge)은 대략 AWG 20 내지 AWG 40일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
금속 코어(10)가 단선인 사용하는 경우, 단선의 직경, 허용 전류 및 유연성 등이 허용 범위 내에 있도록 하는 것이 바람직하다.
도시되지는 않았지만 또 다른 실시 예로, 금속 코어(10)가 금속 단선으로 이루어진 경우 금속 단선의 외면에 에나멜과 같은 절연물질이 얇게 코팅될 수 있고, 금속 연선으로 이루어진 경우 각 금속 단선의 외면에 에나멜과 같은 절연물질이 얇게 코팅된. 다시 말해, 통상의 에나멜 와이어가 다수 개 합쳐 꼬인 것일 수 있다.
이와 같이 금속 코어(10)는 얇게 에나멜 코팅이 되어져 금속 코어(10)가 절연성을 가질 수 있고 이와 같은 제품은 직경이 비교적 얇고 유연성이 필요한 이어폰 용 케이블에 적용될 수 있다.
도 1의 실시 예에서는, 케이블(100)이 하나의 금속 코어(10)를 구비하는 것을 예로 들었으나, 이에 한정하지 않고 다수의 금속 코어를 구비할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.
또한, 도 1의 실시 예에서는, 케이블(100)이 하나의 금속 코어(10)에 하나의 절연 피복(20)을 구비하는 것을 예로 들었으나, 이에 한정하지 않고 다수의 금속 코어가 각각 절연 피복을 구비할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.
케이블(100)의 단면 형상은 특별히 한정되지 않으나, 이 실시 예와 같이 원형이거나 타원형일 수 있다.
절연 피복(20)은 전기 절연성의 열 가소성 수지 또는 고무 등이 폴리머 수지가 금속 코어(10)위에 압출 공정에 의해 형성된다.
절연 피복(20)의 재질은 압출 작업이 용이하게 비교적 용융온도가 낮고 가격이 저렴한 PVC계 합성수지 또는 PU계 합성수지 일 수 있으며 또는 CR계 및 EPDM 계수지 및 내열 온도가 높은 실리콘 고무일 수 있으며 본 발명에서는 이에 한정하지 않는다.
절연 피복(20)은, 가령 이에 대응하는 절연 폴리머 수지의 알갱이를 압출기를 사용하여 금속 코어(10) 위에 연속적으로 압출하여 형성할 수 있으며, 금속 코어(10), 절연 피복(20) 및 금속 코어(10) 위에 절연 피복(20)을 형성하는 기술은 통상적으로 잘 알려진 기술이다.
상기한 것처럼, 종래의 기술에 의한 신호전달용 케이블은 절연 피복(20)의 재료로 통상의 열 가소성 수지를 사용하는 경우 소수성 및 유연성 및 탄성 복원력이 나쁘고, 통상의 고무를 사용하는 경우 탄성이 좋으나 마찰 계수가 크고, 경도가 낮고, 가격이 비싸다는 단점이 있다.
또한, 열 가소성 수지를 유연성과 탄성을 좋게 하려면 경도가 낮아지고 마찰 계수가 커진다는 단점이 있다.
이와 같은 단점을 해결하기 위해, 절연 피복(20)의 외면에 마찰 계수가 작은 폴리머 코팅층(30)이 형성된다.
코팅층(30)의 두께는 20 미크론 내지 200 미크론일 수 있는데, 코팅층(30)의 두께가 얇으면 외부에 의한 마찰이나 마모에 의해 벗겨지기 용이하고 탄성을 충분히 제공하지 못하며, 반대로 두께가 너무 두꺼우면 제조 비용이 비싸고 유연성이 떨어진다는 단점이 있다.
또한, 제조 원가 및 유연성을 고려하여 코팅층(30)의 두께는 절연 피복(20)의 두께보다 얇게 할 수 있다.
코팅층(30)은, 가령 탄성이 있는 경화성 실리콘 고무 재질로 구성되며, 바람직하게 마찰 계수가 크고 경도가 높은 실리콘 고무일 수 있다.
실리콘 고무는 액상의 축합형 실리콘 고무가 경화에 의해 형성되나 부가형 실리콘 고무일 수 있다.
코팅층(30)의 마찰계수는 절연 피복(20)의 마찰계수보다 작으며, 선택적으로, 코팅층(30)의 소수성은 절연 피복(20)의 소수성보다 클 수 있다.
또한, 코팅층(30)의 내열성은 절연 피복(20)의 내열성보다 높을 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
코팅층(30)의 소수성이 크므로 이물질이 잘 묻지 않고 묻은 후 잘 떨어지고, 잉크 등의 액상의 물질에 잘 오염되지 않다는 장점이 있다.
코팅층(30)은 절연 피복(20)보다 자외선에서 견디기 용이할 수 있고, 코팅층(30)의 경도는 절연 피복(20)의 경도보다 높을 수 있다.
코팅층(30)의 경도가 높은 경우, 대향하는 대상물과 마찰 시 상처가 잘 나지 않는다는 장점이 있다.
이와 같이, 본 발명의 코팅층(30)은 마찰계수가 작고 탄성이 좋고 선택적으로 소수성이 좋고 경도가 높은 실리콘 고무 또는 불소 실리콘 고무일 수 있다.
일 실시 예로, 코팅층(30)으로 실리콘 고무를 사용하려는 경우에 마찰 계수를 작게 하고 경도를 높게 하기 위하여 액상의 실리콘 고무 베이스에 마찰계수가 낮은 필러(Filler), 즉, 3차원 가교(Closs link)된 실리콘 고무 파우더 또는 아크릴(PMMA) 파우더를 중량 대비 약 5% 내지 30% 정도 혼합하고 비 표면적이 큰 실리카(silica) 파우더 등을 일부 첨가하여 코팅층(30)을 형성할 수 있다.
가령, 액상의 실리콘 고무 베이스에 점도를 조절하는 실리콘 오일 또는 솔벤트 및 실리카 파우더, 경화제, 착색제 등을 혼합하는데 마찰계수를 작게 하기 위해서 크기가 작은 3차원 가교(Closs link)된 실리콘 고무 파우더, 아크릴(PMMA) 파우더 또는 세라믹 파우더를 혼합한 후 이후 이와 같이 제조된 액상의 실리콘 고무를 절연 피복(20) 위에 코팅한 후 경화하여 마찰 계수가 작고 경도가 높은 코팅층(30)을 형성할 수 있다.
코팅층(30)은, 절연 피복(20)이 액상의 실리콘 고무에 수직으로 함침된 후 열 경화됨으로써 절연 피복 위에 접착되어 형성될 수 있다.
바람직하게, 코팅층(30)은 상기 코팅층(30)에 대응하는 액상의 실리콘 고무가 경화 과정을 통해 절연 피복(20) 위에 접착된다.
3차원 가교된 실리콘 고무 파우더와 아크릴 파우더는 구형일 수 있다.
상기에서, 3차원 가교된 실리콘 고무 파우더 또는 아크릴 파우더 대신에 마찰 계수가 낮은 세라믹 파우더를 넣을 수 있다.
3차원 가교된 실리콘 고무 파우더, 아크릴 파우더 또는 세라믹 파우더의 크기는 20미크론 이하가 바람직하고 크기가 작을수록 코팅층(30)의 표면이 매끈하다.
이와 같이, 액상의 실리콘 고무 베이스에 고루 혼합된 3차원 가교된 실리콘 고무 파우더, 아크릴 파우더 또는 세라믹 파우더의 배합에 의해 코팅층(30)의 마찰 계수가 작아지고, 경도가 높아진다.
여기서, 실리콘 고무의 소수성은 절연 피복(20)의 재료보다 크고 실리콘 고무의 내열 온도는 절연 피복(20)의 재료보다 높다.
코팅층(30)은 전기적으로 절연이지만 필요한 경우 전기전도성을 구비하여 정전기 방지나 전자파 차폐용으로 사용될 수 있으며, 이를 위해 카본 또는 CNT 같은 전기전도성 파우더가 첨가되어 제조될 수 있다.
이 경우, 카본 또는 CNT에 의해 코팅층(30)의 마찰 계수가 작아진다는 이점이 있다.
코팅층(30)이 정전기 방지용으로 사용할 경우 전기 저항은 103오옴 내지 1010오옴 이내이고 전자파 차폐용으로 사용할 경우 대략 10오옴 미만이다.
반면, 코팅층(30)이 전기전도성이면 첨가된 전기전도성 파우더의 색상을 띄게 되므로 다양한 색상의 케이블을 제공하기 어려울 수 있다.
상기와 같이, 케이블(100)의 최 외부면에 형성된 코팅층(30)은 마찰계수가 작고 바람직하게 소수성이 크고 탄성이 좋아 케이블(100)은 잘 엉키지 않고 엉킨 경우에 잘 풀리고, 구겨진 것도 원래의 형상으로 돌아오기 용이하며, 먼지 등의 이물질이 잘 부착되거나 오염이 잘 되지 않는다는 이점이 있다.
또한, 케이블(100)의 최 외부면에 형성된 코팅층(30)의 경도는 절연 피복(20)의 경도보다 비교적 높으므로 대향하는 대상물과 마찰 시 상처가 잘 나지 않고 오염이 쉽게 제거된다는 이점이 있다.
코팅층(30)이 절연 피복(20) 위에 신뢰성 있게 접착되게 형성되도록 하기 위해서, 가령 절연 피복(20)의 코팅층(30)에 대응하는 액상의 실리콘 고무에 접착력을 강화 시키는 접착 강화제를 추가로 넣고 절연 피복(20)을 함침한 후, 액상의 실리콘 고무를 경화하여 형성할 수 있다.
경화는 열 경화, 습기 경화 또는 UV 경화 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 코팅층(30)의 내열 온도, 즉, 경화 온도는 절연 피복(20)의 내열 온도보다 같거나 높을 수 있다. 예를 들어, 불소 수지 실리콘고무 또는 마찰계수가 작고 소수성이 큰 실리콘고무의 내열 온도는 PVC, PU 또는 EPDM 수지로 형성된 절연 피복(20)의 내열 온도보다 높다.
그러나, 코팅층(30)의 두께가 절연 피복(20)의 두께보다 비교적 얇고, 코팅 시간이 짧기 때문에 내열 온도가 높은 코팅층(30)을 내열 온도가 낮은 절연 피복(20) 위에 효율적으로 코팅할 수 있다.
절연 피복(20)에 대한 코팅층(30)의 마찰계수는 주변 환경 및 시험 조건에 의해 달라지나 본 발명은 동일한 환경 및 시험 조건에서 코팅층(30)의 마찰계수가 절연 피복(20)의 마찰계수보다 대략 5% 이상 큰 것을 의미하나 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기한 것처럼, 선택적으로, 코팅층(30)의 소수성은 절연 피복(20)의 소수성보다 클 수 있으며, 바람직하게, 코팅층(30)의 소수성은 물방울 접촉 각도가 100도 이상일 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.
이와 같이, 케이블(100)의 외부면을 구성하는 코팅층(30)을 불소 실리콘 고무 또는 마찰계수가 작고 소수성이 좋고 탄성이 좋은 실리콘 고무로 구성함으로써, 신호전달용 케이블(100)은 잘 엉키지 않고 엉키더라도 쉽게 풀리며 구겨졌을 때도 쉽게 펴진다. 또한, 외부면에 이물질이 잘 묻지 않고 묻더라도 잘 떨어지며 특히 외부면의 마찰계수가 적어 피부 접촉시 매끄러움을 제공하여 사용자에게 불쾌감을 주지 않고 피부와 마찰 시 상처가 적게 난다.
또한, 대향하는 대상물과 마찰 시 상처가 잘 나지 않는다는 이점이 있다.
또한, 최 외부면에 실리콘 고무에 의한 코팅층으로 이루어져 실리콘 고무 자체의 장점, 예를 들어 탄성이 좋고 내열성이 높고 자외선에서 견디는 능력이 좋다는 이점의 일부를 케이블(100)에 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 케이블(110)을 나타낸다.
케이블(110)은 한 쌍의 금속 코어(10, 10a)와, 한 쌍의 금속 코어(10, 10a)를 감싸는 절연 피복(20) 및 절연 피복(20)을 감싸는 코팅층(30)으로 구성된다.
따라서, 한 쌍의 금속 코어(10, 10a)는 절연 피복(20)에 의해 전기적으로 분리된다.
도시되지는 않았지만, 금속 코어(10, 10a)는 3개 이상일 수도 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블(120)을 나타낸다.
케이블(120)은 한 쌍의 금속 코어(10, 10a)와, 각 금속 코어(10, 10a)를 감싸는 절연 피복(20, 20a) 및 절연 피복(20, 20a)을 한꺼번에 감싸는 절연 재킷(40) 및 절연 재킷(40)을 감싸는 코팅층(30)으로 구성된다.
절연 재킷(40)은 가령 압출 공정에 의해 형성될 수 있고, 재료는 PVC 또는 PU 같은 열 가소성 폴리머 수지일 수 있다. 따라서, 절연 재킷(40)에 대응하는 폴리머 수지의 알갱이를 압출기를 사용하여 내부에 금속 코어(10, 10a)를 구비한 절연 피복(20, 20a) 위에 연속적으로 압출하여 형성한다.
코팅층(30)의 마찰계수는 절연 재킷(40)의 마찰계수보다 작고, 선택적으로, 코팅층(30)의 소수성은 절연 재킷(40)의 소수성보다 크다.
코팅층(30)의 내열성은 절연 재킷(40)의 내열성보다 높으나 이에 한정되지는 않는다.
코팅층(30)의 경도는 절연 재킷(40)의 경도보다 높다.
제조원가 또는 유연성을 고려하여 코팅층(30)의 두께는 절연 재킷(40)의 두께보다 얇을 수 있다.
여기서, 각 금속 코어(10, 10a)는 금속 코어(10, 10a)를 감싸는 절연 피복(20, 20a)에 의해 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
한편, 압출에 의해 형성된 절연 재킷(40)을 적용하지 않고, 별도로 제조된 절연 튜브를 적용할 수 있다. 이 경우, 코팅층(30)은 절연 튜브의 외면에 접착되어 형성된다.
바람직하게, 절연 튜브의 재료는 코팅층(30)보다 마찰 계수가 크고 경도가 낮으며 소수성이 작은 열 가소성 수지 또는 고무일 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블(130)을 나타낸다.
이 실시 예에 의하면, 케이블(130)은 금속 코어(10), 금속 코어(10)를 감싸는 절연 피복(20), 절연 피복(20)을 감싸는 금속 실드(50), 금속 실드(50)를 감싸는 절연 재킷(40), 및 절연 재킷(40)을 감싸는 코팅층(30)으로 구성된다.
절연 피복(20)과 절연 재킷(40)은 압출 공정에 의해 형성될 수 있고, 재료는 PVC 또는 PU 등의 열 가소성 폴리머 수지일 수 있다.
또한, 코팅층(30)의 마찰계수는 절연 재킷(40)의 마찰계수보다 작고, 선택적으로, 코팅층(30)의 소수성은 절연 재킷(40)의 소수성보다 크다.
또한, 바람직하게, 코팅층(30)의 내열성은 절연 재킷(20)의 내열성보다 높으나 이에 한정하지는 않는다.
또한, 바람직하게, 코팅층(30)의 경도는 재킷(40)의 경도보다 높다.
금속 실드(50)는 절연 피복(20) 위에 다수의 금속 심선이 편조 또는 스파이럴 쉴드(Spiral shield) 되거나 한 면에 알루미늄이 형성된 폴리머 필름을 감싸서 형성한다.
금속 실드(50)는 외부에서 제공되는 전자파를 막아 주거나 임피던스를 일정하게 하여 음향신호나 영상신호 등이 전송될 때 손실을 작게 해준다.
이와 같이 금속 실드(50)에 의해 신호전달용 케이블(130)은 더 좋은 전기적 성능을 갖는다.
이와 같은 기술은 종래에 잘 알려진 기술이다.
절연 재킷(40) 위에 코팅층(30)은 상기에서 설명한 것과 같이 마찰 계수가 낮은 실리콘 고무에 함침 및 경화에 의해 이루어지고, 이와 같은 공정을 통해 절연 재킷(40) 위에 코팅층(30)이 접착되어 형성된다.
코팅층(30)의 재료는 도 1에서 설명한 재료와 동일하며 코팅층(30)의 두께는 절연 재킷(40)의 두께보다 얇다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블(140)을 나타낸다.
단면 형상이 원형인 케이블(140)은 각각 외면에 절연층이 형성된 다수의 금속 코어(11, 12, 13), 금속 코어(11, 12, 13)를 한꺼번에 감싸는 절연 피복(20), 및 절연 피복(20)을 감싸는 코팅층(30)으로 구성된다.
금속 코어(11, 12, 13)를 구성하는 금속은 단선이나 연선일 수 있으며, 단선의 외면이나, 연선을 구성하는 각 단선의 외면은 에나멜과 같은 절연물질로 얇게 코팅되어 절연층(15)을 형성할 수 있다. 이러한 경우, 금속 코어(11, 12, 13)는 절연층(15)에 의해 서로 전기적으로 절연을 유지하기 용이하며, 또한 전체적으로 케이블(140)의 유연성이 좋다는 장점이 있다.
금속 코어(11, 12, 13)로, 상기한 여러 가지 종류의 단선 별로 만든 금속 연선을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 경우, 금속 코어(11, 12, 13) 중 적어도 하나는 다수의 에나멜 와이어인 금속 단선들이 합쳐 꼬인 것일 수 있다.
이와 같은 에나멜 와이어에 관한 기술은 종래에 잘 알려진 기술이다.
여기서, 금속 코어(11, 12, 13) 중 하나는 전기 접지용 또는 실드용으로 사용될 수 있다.
이 실시 예의 경우에도, 절연 피복(20)은 절연 피복(20)에 대응하는 폴리머 수지의 알갱이를 압출기를 사용하여 금속 연선(11, 12, 13) 위에 연속적으로 압출하여 형성한다.
상기한 것처럼, 절연 피복(20)의 재질은 압출 작업이 비교적 용이하게 용융온도가 낮고 가격도 저렴한 PVC계 합성수지, PU계 합성수지, EPDM, 열 가소성 고무, 또는 합성 고무일 수 있다.
코팅층(30)의 마찰계수는 절연 피복(20)의 마찰계수보다 작고, 코팅층(30)의 소수성은 절연 피복(20)의 소수성보다 크다.
또한, 바람직하게, 코팅층(30)의 경도는 절연 피복(20)의 경도보다 높다.
또한, 코팅층(30)의 두께는 절연 피복(20)의 두께보다 얇다.
이에 따라 케이블(140)의 코팅층(30)은 마찰계수가 작고 소수성이 크며 탄성이 좋아 케이블(140)이 잘 엉키지 않고 엉킨 경우에 잘 풀리고, 구겨진 것도 원래의 형상으로 돌아오기 용이하며, 먼지 등의 이물질이 잘 부착되거나 오염이 잘 되지 않는다.
또한, 코팅층(30)의 경도는 절연 피복(20)보다 높아 상처가 잘 나지 않으며 오염물질이 쉽게 제거될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.
10: 금속 코어
20: 절연 피복
30: 코팅층
40: 절연 재킷
50: 금속 실드

Claims (33)

  1. 전기 신호전달용 금속 코어;
    상기 금속 코어를 감싸며 형성된 절연 피복; 및
    상기 절연 피복을 감싸며 접착되고 경화된 코팅층으로 구성되며,
    상기 절연 피복이 상기 코팅층에 대응하는 액상의 폴리머 수지에 함침되고 상기 액상의 폴리머 수지가 경화됨으로써 상기 코팅층이 상기 절연 피복을 감싸며 접착되고,
    상기 코팅층의 마찰계수는 상기 절연 피복의 마찰계수보다 작은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  2. 전기 신호전달용 금속 코어;
    상기 금속 코어를 감싸며 형성된 절연 피복;
    상기 절연 피복을 감싸며 형성된 금속 실드;
    상기 금속 실드를 감싸며 형성된 절연 재킷; 및
    상기 절연 재킷을 감싸며 접착되고 경화된 코팅층으로 구성되며,
    상기 절연 재킷이 상기 코팅층에 대응하는 액상의 폴리머 수지에 함침되고 상기 액상의 폴리머 수지가 경화됨으로써 상기 코팅층이 상기 절연 재킷을 감싸며 접착되고,
    상기 코팅층의 마찰계수는 상기 절연 재킷의 마찰계수보다 작은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 피복의 재료는 열 가소성 폴리머 수지 또는 고무이며, 압출 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 절연 재킷의 재료는 열 가소성 폴리머 수지 또는 고무이며, 압출 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 코팅층의 재료는 실리콘 고무 또는 불소 실리콘 고무 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 실리콘 고무 또는 상기 불소 실리콘 고무에는 3차원 가교된 구상의 실리콘 파우더 또는 아크릴 파우더 중 적어도 어느 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅층의 두께는 상기 절연 피복의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 코팅층의 두께는 상기 절연 재킷의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅층의 소수성은 상기 절연 피복의 소수성보다 큰 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 코팅층의 소수성은 상기 절연 재킷의 소수성보다 큰 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅층의 경도는 상기 절연 피복의 경도보다 높은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  12. 청구항 2에 있어서,
    상기 코팅층의 경도는 상기 절연 재킷의 경도보다 높은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅층의 내열온도는 상기 절연 피복의 내열 온도보다 큰 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  14. 청구항 2에 있어서,
    상기 코팅층의 내열온도는 상기 절연 재킷의 내열 온도보다 큰 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  15. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 경화는 열 또는 자외선 중 어느 하나에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  16. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 금속 코어를 다수 개 포함하며, 상기 금속 코어끼리는 서로 절연을 이루는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 피복은 금속 코어를 다수 개 포함하며, 상기 금속 코어는 상기 절연 피복에 의해 서로 절연을 이루는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 피복은 금속 코어를 다수 개 포함하며, 상기 금속 코어의 절연층에 의해 상기 금속 코어는 서로 절연을 이루는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  19. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 금속 코어는 금속 단선 또는 다수의 금속 단선이 합쳐 꼬인 금속 연선 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 금속 단선 또는 상기 다수의 금속 단선의 외면에는 절연층이 형성된 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 절연층은 에나멜 코팅인 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  22. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 코팅층은 전기전도성 또는 전기 반도전성 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  23. 다수의 전기 신호전달용 금속 코어;
    상기 금속 코어 각각을 감싸며 형성된 다수의 절연 피복;
    상기 절연 피복을 한꺼번에 감싸며 형성된 절연 재킷; 및
    상기 절연 재킷을 감싸며 접착되고 경화된 코팅층으로 구성되며,
    상기 절연 재킷이 상기 코팅층에 대응하는 액상의 폴리머 수지에 함침되고 상기 액상의 폴리머 수지가 경화됨으로써 상기 코팅층이 상기 절연 재킷을 감싸며 접착되고,
    상기 코팅층의 마찰계수는 상기 절연 재킷의 마찰계수보다 작은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 절연 피복은 열 가소성 폴리머 수지의 압출에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 절연 피복과 상기 절연 재킷 사이에서 상기 절연 피복을 감싸는 금속 실드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  26. 청구항 23에 있어서,
    상기 절연 재킷은 상기 절연 피복 위에 연속적으로 압출하여 형성하거나, 별도로 제작된 절연 튜브인 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  27. 청구항 23에 있어서,
    상기 절연 재킷은 열 가소성 수지 또는 고무인 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  28. 청구항 23에 있어서,
    상기 코팅층의 재료는 실리콘 고무 또는 불소 실리콘 고무 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 실리콘 고무 또는 상기 불소 실리콘 고무에는 3차원 가교된 구형의 실리콘 파우더 또는 아크릴 파우더 중 적어도 어느 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  30. 청구항 23에 있어서,
    상기 코팅층의 두께는 상기 절연 재킷의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  31. 청구항 23에 있어서,
    상기 코팅층의 소수성은 상기 절연 재킷의 소수성보다 큰 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  32. 청구항 23에 있어서,
    상기 코팅층의 경도는 상기 절연 재킷의 경도보다 높은 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
  33. 청구항 1, 2 또는 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이블은 외부로 노출되어 사용되는 이어폰, 진공 청소기, 컴퓨터, 스마트 폰, 로봇, 자동차, 오토바이 또는 엘리베이터에 사용되는 것을 특징으로 하는 엉킴성을 줄인 케이블.
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