KR101325755B1 - 과열을 받으면 색상이 변하는 전선 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 전선에 과부하가 흐르게 되어 과열이 되면 색상이 변하는 것은 물론이거니와 전선을 손상시킬 수 있는 외부 열을 받으면 색상이 변하여 육안으로 식별 가능하게 하면서도 연속 생산이 가능 하도록 개선된 과열을 받으면 색상이 변하는 전선 및 그 제조방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 착색된 수지성분 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 3-4중량부%가 함유되어 이루어진 색상변환피복물(3)이 도체선(2) 외주면을 감싸도록 구성되어 상기 색상변환피복물(3)이 열에너지를 받으면 상기 시온안료성분이 검정색상으로 변환되도록 이루어지는 전선(1) 및 그 제조방법을 제공하는 한편, 착색된 폴리염화비닐수지분말 100중량%의 비변환피복물(12)이 도체선(11) 외주면을 감싸도록 하되 상기 비변환피복물(12)의 외주면에 하나 이상의 2차피복홈부(13)를 구비하고, 상기 2차피복홈부(13)에는 착색된 수지성분 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 3-4중량부%가 함유되어 이루어진 색상변환피복부(14)가 몰입되어 일체가 되도록 구성되어 상기 색상변환피복부(14)가 열에너지를 받으면 시온안료성분이 검정색상으로 변환되도록 이루어지는 전선(10) 및 그 제조방법을 제공하고, 착색된 유성도료성분과 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분이 함유된 색상변이층(130)이 도체선(110)이 내장된 비변환피복물(120)로 이루어진 전선(100) 외주면에 30-40㎛의 두께로 도포되게 하고 상기 색상변이층(130)이 코팅된 전선(100)을 건조시켜 색상변이층(130)에 함유된 신나 성분이 제거되게 하여 상기 색상변이층(130)이 열에너지를 받으면 시온안료성분이 검정색상으로 변환되도록 이루어지는 전선(100) 및 그 제조방법으로 이루어진 것이다.

Description

과열을 받으면 색상이 변하는 전선 및 그 제조방법{Changes color when heated wire and its manufacturing method}

본 발명은 전선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전선에 과부하가 흐르게 되어 과열이 되거나 외부에서 전선을 손상시킬 수 있는 열을 받으면 색상이 변하여 육안으로 식별 가능하도록 개선된 전선을 연속 생산이 가능하게 하는 전선 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전선은 과부하 전류가 흐르게 되면 열이 발생 되어 전선의 수명 저하는 물론이거니와 화재의 위험성이 있다.

그리고 과부하 전류가 전선에 흐르게 되는 경우 전선이 못쓰게 타 버린 다음에나 알 수 있었으므로 전선 교체에 따른 낭비가 초래되고 교체에 따른 번거로움과 불편이 초래된다.

특히, 고가의 기기나 기계에 배선된 경우 그 기계나 기기들이 과전류에 의해서 손상이 초래됨으로써 매우 큰 손실이 따르는 문제점이 있다.

따라서, 전선 과부하시에 과열방지 표시수단으로 전선의 피복재나 플러그의 몸체에 안착홈을 형성하고 그 내부에 변색되는 칼라테이프를 부착시켜 과부하 전류가 전선에 흐르면 칼라테이프가 변색되어 식별 가능한 전선이 대한민국 등록실용신안 제20-0288971호로 개시되었다.

그러나 상기 선행기술은 국부적인 부분에서만 식별되므로 전선이 과열되는지를 쉽게 식별하지 못함으로써 실용적이지 못한 문제점이 있다.

또한, 칼라테이프를 전선이나 플러그에 안착홈을 형성하고 칼라테이프를 안착시켜야 하기 때문에 연속적이고 대량생산이 불가능한 단점이 있기 때문에 실제로 실용화되지 못하고 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 출원인은 연속 생산이 가능하고 전선이 과열되었을 뿐만 아니라 외부에서 전선을 손상시킬 수 있는 열을 받더라도 이를 쉽게 식별할 수 있어 미연에 화재 방지는 물론이거니와 전선 및 전선이 배선된 기기나 기계 등을 보호할 수 있도록 하는 전선을 연구하기에 이르게 되었다.

KR 20-0288971 Y1 2002.09.13

본 발명은 전선에 과부하가 흐르게 되어 과열이 되면 색상이 변하는 것은 물론이거니와 전선을 손상시킬 수 있는 외부 열을 받으면 색상이 변하여 육안으로 식별 가능하게 하면서도 연속 생산이 가능하도록 개선된 과열을 받으면 색상이 변하는 전선 및 그 제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 착색된 폴리염화비닐수지분말 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말 3-4중량부%를 혼합하여 피복혼합원료가 되게 하는 피복원료배합과정과, 상기 피복혼합원료를 압출기에서 용융되게 하여 300-310℃의 압출온도와 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력에 의해 압출금형에서 시온안료성분이 함유된 피복혼합원료가 도체선 외주면을 감싸도록 하여 색상변환피복물이 피복되게 하는 색상변환피복물 피복과정과, 상기 시온안료성분이 함유된 색상변환피복물을 냉각수에 의해 냉각되도록 하는 색상변환피복물 냉각과정을 포함하여 이루어지는 과열을 받으면 색상이 변하는 전선 제조방법을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 착색된 수지성분 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 3-4중량부%가 함유되어 이루어진 색상변환피복물이 도체선 외주면을 감싸도록 구성되어 상기 색상변환피복물이 열에너지를 받으면 상기 시온안료성분이 검정색상으로 변환되도록 이루어지는 전선을 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은, 착색된 폴리염화비닐수지분말 100중량%가 제1압출기에서 용융되게 하여 300-310℃의 압출온도와 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력에 의해 압출금형에서 1차 압출되어 도체선 외주면이 비변환피복물로 감싸도록 하되 상기 비변환피복물 외주면에 하나 이상의 2차피복홈부가 형성되도록 하는 비변환피복물 피복과정과, 착색된 폴리염화비닐수지분말 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말 3-4중량부%를 혼합하여 이루어지는 색상변환피복혼합원료가 제2압출기에서 용융되게 하여 300-310℃의 압출온도와 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력에 의해 압출금형으로 이송되어 비변환피복물 외주면에 형성된 2차피복홈부에 압출되도록 하여 색상변환피복부를 갖도록 하는 색상변환피복부 성형과정과, 상기 색상변환피복부를 가진 비변환피복물이 냉각수에 의해 냉각되도록 하는 피복물 냉각과정을 포함하여 이루어지는 과열을 받으면 색상이 변하는 전선 제조방법을 또 다른 특징으로 한다.

상기 시온안료성분은 60-70℃의 열에너지를 받으면 검정색상으로 변화하는 성분으로 이루어진 것을 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은, 착색된 폴리염화비닐수지분말 100중량%의 비변환피복물이 도체선 외주면을 감싸도록 하되 상기 비변환피복물의 외주면에 하나 이상의 2차피복홈부를 구비하고, 상기 2차피복홈부에는 착색된 수지성분 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 3-4중량부%가 함유되어 이루어진 색상변환피복부가 몰입되어 일체가 되도록 구성되어 상기 색상변환피복부가 열에너지를 받으면 시온안료성분이 검정색상으로 변환되도록 이루어지는 전선을 다른 특징으로 한다.

상기 시온안료성분은 60-70℃의 열에너지를 받으면 검정색상으로 변화되게 이루어진 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 착색된 유성도료와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료 및 신나를 배합시켜 코팅원료를 얻게 하는 코팅원료배합과정과, 상기 코팅원료를 도체선이 내장된 비변환피복물로 이루어진 전선 외주면에 30-40㎛의 두께로 도포되게 하여 색상변이층이 코팅되게 하는 색상변이층코팅과정과, 상기 색상변이층이 코팅된 전선을 60-65℃에서 10-30분간 건조되게 하여 색상변이층에 함유된 신나 성분이 제거되게 하고 색상변이층 표면에 유막이 형성되도록 하는 색상변이층건조과정을 포함하여 이루어지는 전선 제조방법을 다른 특징으로 한다.

상기 코팅원료는 착색된 유성잉크 37-39중량부%, 투명한 액상의 시온안료 15-17중량부%, 신나 46-50중량부%가 배합되어 이루어지거나 착색된 유성페인트 30-33중량부%, 투명한 액상의 시온안료 12-15중량부%, 신나 55-60중량부%가 배합되어 이루어진 것 중에 어느 하나인 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은, 착색된 유성도료성분과 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분이 함유된 색상변이층이 도체선이 내장된 비변환피복물로 이루어진 전선 외주면에 30-40㎛의 두께로 도포되게 하고 상기 색상변이층이 코팅된 전선을 건조시켜 색상변이층에 함유된 신나 성분이 제거되게 하여 상기 색상변이층이 열에너지를 받으면 시온안료성분이 검정색상으로 변환되도록 이루어지는 전선을 다른 특징으로 한다.

상기 색상변이층은 착색된 유성잉크성분 74-80중량부%, 투명한 시온안료성분 20-26중량부%의 색상변이층으로 이루어진 것이나 착색된 유성페인트성분 60-65중량부%, 투명한 시온안료성분 35-40중량부%의 색상변이층으로 이루어진 것 중 어느 하나로 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기 색상변이층에 함유된 시온안료성분이 60-70℃의 열에너지를 받으면 검정색상으로 변화하도록 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기 색상변이층은 문자나 숫자 및 문자와 숫자가 혼합된 글씨 및 일직선이나 점선 중 어느 하나가 전선 외주면에 코팅되도록 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명은 전선에 과부하가 흐르게 되어 과열이 되면 색상이 변하는 것은 물론이거니와 전선을 손상시킬 수 있는 외부 열을 받게 되어도 색상이 변하여 육안으로 식별 가능하게 하는 전선을 제공하는 효과가 있다.

또한, 전선 피복물 내부 또는 외부가 과열되면 색상이 변하는 전선을 연속 생산이 가능하게 하는 전선 제조방법을 제공하는 효과가 있고, 그로 인해 과열시 육안 식별 가능한 전선을 보급 가능하게 하는 효과를 제공한다.

그리고 전선이 과열되는 것을 쉽게 육안으로 식별할 수 있게 되므로 전선 뿐만 아니라 전선이 배선된 고가의 기기나 기계등이 과전류에 의한 손상을 미연에 방지할 수 있게 하고 화재 위험을 미연에 방지할 수 있게 하는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 일실시예의 전선 제조공정도,
도 2는 본 발명에 따른 일실시예의 전선 제조과정을 보인 개략도,
도 3은 본 발명의 일실시예의 전선의 연속생산을 나타낸 압출 상태도,
도 4는 본 발명이 실시된 전선 종류를 예시한 종단면도,
도 5a 및 도 5b의 (a),(b)는 본 발명의 일실시예 전선의 색상 변환을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 다른 실시예의 전선 제조공정도,
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 전선 제조과정을 보인 개략도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 전선의 연속생산을 나타낸 압출 상태도,
도 9의 (a)는 도 8의 V-V'선 단면상으로 나타낸 전선의 압출 상태의 단면도이고, (b)는 W-W'선 단면상으로 나타낸 전선의 압출 상태의 단면도이다.
도 10은 도 8의 Y-Y'선 단면상으로 나타낸 전선의 실시예의 종단면도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 전선의 일예의 색상을 설명하는 사시도,
도 12a 및 도 12b의 (a),(b)는 본 발명의 다른 실시예 전선의 색상 변환을 나타낸 사시도,
도 13은 본 발명에 의한 또다른 실시예의 전선 제조공정도,
도 14는 본 발명에 따른 또다른 실시예의 전선을 나타낸 일부 단면도,
도 15는 본 발명의 또다른 실시예의 색상변이층의 코팅 상태도,
도 16의 (a),(b)는 본 발명의 또다른 실시예 전선의 색상 변환을 나타낸 사시도이다.

본 발명을 첨부된 바람직한 실시 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 색상이 변하는 전선(1) 제조 공정도를 나타낸 것으로서, 먼저 피복원료배합과정(S1)이 실시된다.

상기 피복원료배합과정(S1)은 도 4에 나타낸 도체선(2)이 내장된 전선(1)의 색상변환피복물(3)을 만들기 위한 제조 과정으로서, 착색된 폴리염화비닐수지분말 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말 3-4중량부%를 혼합하여 피복혼합원료(3a)가 되게 하는 과정이다.

상기 착색된 폴리염화비닐수지분말은 통상 전선(1)의 피복물은 흰색으로 제조되기 때문에 흰색으로 착색된 폴리염화비닐수지분말이며, 전선의 피복물로 쓰이는 폴리염화비닐수지분말은 폴리염화비닐(PVC)수지로서 이미 알려져 있는 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 본 발명의 이해를 돕기 위해 시온안료는 열에너지를 받으면 색상이 변화하고 열에너지가 방출되면 다시 원래의 색상으로 환원되는 가역성 시온안료 및 열에너지를 받아서 색상이 변한 다음에는 다시 원래의 색상으로 되돌아가지 않는 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료가 있다.

또한, 반투명 또는 투명한 시온안료가 있는 반면에 착색되어 색상을 갖는 시온안료도 있다.

상기 반투명 또는 투명한 시온안료의 경우 열을 받으면 검정색상으로 변하게 되고 착색된 시온안료의 경우에는 반대로 색상을 가진 시온안료가 투명하게 변하게 되는 물리적 특성을 가지고 있으며 각각 색상이 변화하게 되는 온도가 각각 다르게 되어 있다. 그리고 이러한 시온안료들은 이미 알려진 안료이므로 색상이 변하게 되는 물리적 특성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 사용되는 시온안료는 열에너지를 받으면 색상이 변화하는 안료로서 한번 색상이 변하면 다시 원래의 색상으로 되돌아오지 않는 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료가 사용되며 투명한 시온안료가 사용된다. 이러한 시온안료는 액상으로 된 것과 분체 또는 쌀알크기의 알갱이 형태로 된 것이 있다.

그러므로 본 발명의 피복원료배합과정(S1)은 착색된 폴리염화비닐수지분말 96-97중량부%, 투명 또는 반투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말 3-4중량부%를 배합기로 혼합되게 처리된다.

상기 착색된 폴리염화비닐수지분말에는 피복물이 흰색의 색상을 가질 수 있도록 하기 위한 착색성분이 함유된 것이기 때문에 폴리염화비닐수지분말 자체가 색상을 가지는 것이다. 상기 폴리염화비닐(polyvinyl chloride)은 일반적으로 수용성 현탁액이나 유탁액에서 염화비닐을 과산화물 촉매로 처리하여 만드는 유기 중합체 계열에 속하는 수지이며, 압출을 하면 유연한 상태가 되어 휘어질 수 있는 상태가 되기 때문에 본 발명과 같은 전선 제품을 만드는데 가장 적합한 것이라 할 수 있는 것로서 이미 공지된 것이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하나, 이러한 폴리염화비닐수지분말 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말 3-4중량부%를 혼합하여서 된 피복혼합원료(3a)를 압출하여 전선 제품이 되면 잘 휘어질 수 있는 상태의 제품이 될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 한번 색상이 변하면 다시 되돌아오지 않는 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의이나 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말과 착색된 폴리염화비닐수지분말을 배합시켜서 이루어진 피복혼합원료(3a)를 사용하게 되는 것이며, 상기 시온안료분말과 폴리염화비닐수지분말은 알갱이 형태로 된 것이 사용되는 것이나 경우에 따라서는 분체로 된 것이 사용될 수도 있다.

또한, 시온안료분말은 투명 또는 반투명한 것이 사용되고 60-70℃의 열에너지를 받게 되면 검정 색상으로 변화되는 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료가 사용된다.

다음, 본 발명은 색상변환피복물피복과정(S2)이 실시된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 과정은 압출금형(B)에 의해서 색상변환피복물(3)이 성형 되는 것이고 압출기(A)를 이용하여 압출 성형하게 되는 것이다.

따라서, 압출기(A)의 원료투입구에 혼합원료가 투입되면 히팅장치에 의해서 피복혼합원료(3a)가 용융되면서 스크류에 의해서 압송되어 도 3에 나타낸 바와 같이 압출금형(B)으로 투입되는 동시에 압출금형(B) 중앙으로는 도체선(2)이 이동되게 된다.

그러므로 도체선(2)의 외주면으로 피복혼합원료(3a)가 완전히 감싸지도록 압출 성형되는 상태가 되는 것이고, 압출금형(B)을 도체선(2)이 통과하게 되면 그 도체선(2) 외주면에는 색상변환피복물(3)이 피복되는 상태로 제조되는 것이다.

상기 색상변환피복물피복과정(S2)이 실시될 때는 색상변환피복물(3)이 비교적 작은 직경과 얇은 두께로 압출 성형 되는 것이기 때문에 용융된 피복혼합원료(3a)의 유동성이 매우 작으므로 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력 및 300-310℃의 압출온도로 압출 되게 한다.

다음, 색상변환피복물 냉각과정(S3)이 실시된다. 이 과정은 냉각장치(C)를 전선(1)이 통과하는 과정에 냉각수를 분사시켜 색상변환피복물(3)이 냉각되도록 하는 과정이다. 상기 냉각장치(C)는 이미 알려진 것이므로 상세한 도면과 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 완성된 전선(1)은 착색된 수지성분 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 3-4중량부%가 함유되어 이루어진 색상변환피복물(3)이 도체선(2) 외주면을 감싸도록 제조되는 상태가 되는 것이고, 이러한 전선(1)은 도 4에 나타낸 바와 같이 여러 가지 형태로 제조될 수 있다.

따라서, 상기한 전선(1)은 전체 성분 중에 주로 흰색으로 착색된 수지성분이 96-97중량부%에 이르기 때문에 도 5a의 (a)와 같이 흰색의 색상변환피복물(3) 상태의 색상을 가지게 된다. 본 발명의 도면에서 흰색의 경우 시각상으로 잘 구별되지 못하므로 본 발명에서 흰색으로 나타나는 부분을 시각상으로 구분이 될 수 있는 색상인 회색 색상으로 나타나도록 하여 설명하기로 한다.

따라서, 흰색 색상의 전선(1)으로 사용하는 도중에 누전이나 또는 전선(1)이 배선된 기기나 기계 등에 과부하가 발생 되면 도체선(2)이 점차 과열되어 열이 발생되는 상태가 되고, 이러한 상태가 지속 될수록 도체선(2)은 점차 과열되어 온도가 올라가게 된다.

그러므로 도체선(2)의 과열온도가 점차 상승됨에 따라 열에너지가 색상변환피복물(3)로 전도되게 되어 색상변환피복물(3)의 온도가 60℃이상이 되면 색상변환피복물(3)의 성분 중에 시온안료성분이 검정색상으로 변하게 되는 것이다.

따라서, 도 5a의 (b)에 보인 바와 같이 흰색 색상의 전선(1)의 외표면이 검정색상으로 변하게 되는 것이고, 이와 같이 검정색상으로 변한 것이 육안으로 식별될 수 있기 때문에 전선(1)의 도체선(2)에 과부하 전류가 흐르는 것을 감지할 수 있게 되는 것이다.

그러므로 전선(1) 과열에 의한 원인을 사전에 제거함으로써 전선 과열에 의한 화재나 기계 손상 등을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 건설 현장이나 또는 제조 현장 등에서는 가령 용접용 전선이나 기타 전선(1)들이 안전하게 배선되지 못하고 바닥에 흐트려진 상태로 사용되는 경우가 허다하기 때문에 이 경우 전선(1)의 외부에서 불꽃이나 기타 다른 기기에서 발생 되는 열이 전선(1)에 가해지는 경우가 발생 될 수 있다.

이 경우에도 외부에서 가해지는 열에너지가 60℃이상이 되면 전선(1)의 색상변환피복물(3)의 성분 중에 시온안료성분이 검정색상으로 변하게 되는데, 이때 5b의 (a) 상태에서 (b) 상태와 같이 전선(1) 외부에서 가해지는 열을 받게 되는 부분이 검정색상으로 변하게 됨으로써 주변에서 쉽게 식별할 수 있기 때문에 색상 변환 요인을 찾아서 제거함에 따라 안전이 도모되게 된다.

그리고 본 발명은 연속으로 생산 가능하게 되는 전선(1)이 제공되므로 대량 생산과 보급을 가능하게 한다.

도 6은 본 발명의 따른 전선(10)의 다른 실시예의 제조 공정도를 나타낸 것으로서, 먼저 비변환피복물 피복과정(T1)이 실시된다.

상기 비변환피복물 피복과정(T1)은, 착색된 폴리염화비닐수지분말 100중량%가 도 7에 나타낸 제1압출기(D)에서 용융되게 하여 300-310℃의 압출온도와 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력에 의해 수지용액(12a)이 압출금형(F)에서 1차 압출되어 도 8 및 도 9의 (a)에 보인 바와 같이 도체선(11) 외주면이 비변환피복물(12)로 감싸도록 하되 상기 비변환피복물(12) 외주면에 하나 이상의 2차피복홈부(13)가 형성되도록 압출되게 하는 것이다.

그리고 상기 비변환피복물 피복과정(T1) 다음에는 색상변환피복부 성형과정(T2)이 이루어지게 되는데, 이 색상변환피복부 성형과정(T2)도 역시 압출금형(F)에서 이루어지게 된다.

즉, 착색된 폴리염화비닐수지분말 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말 3-4중량부%를 혼합하여 이루어지는 색상변환피복혼합원료(14a)를 구비한다. 상기 시온안료성분은 60-70℃의 열에너지를 받으면 검정색상으로 변화하는 성분으로 이루어진 것이 사용된다.

따라서, 상기 색상변환피복혼합원료(14a)는 도 7에 나타낸 바와 같이 제2압출기(E)에서 용융되게 하여 300-310℃의 압출온도와 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력에 의해 압출금형(F)으로 이송되어 비변환피복물(12) 외주면에 형성된 2차피복홈부(13)에 압출되도록 하여 도 9의 (b)와 같이 색상변환피복부(14)를 갖도록 하는 것이다.

다음 피복물 냉각과정(T3)이 실시된다. 이 과정은 냉각장치(C)를 전선(10)이 통과하는 과정에 냉각수를 분사시켜 색상변환피복부(14)를 가진 비변환피복물(12)이 냉각되도록 하는 과정이다. 상기 냉각장치(C)는 이미 알려진 것이므로 상세한 도면과 설명은 생략하기로 한다.

따라서 본 발명은 착색된 폴리염화비닐수지분말 100중량%의 비변환피복물(12)이 도체선(11) 외주면을 감싸도록 하되 도 9의 (a)와 같이 상기 비변환피복물(12)의 외주면에 하나 이상의 2차피복홈부(13)를 구비하고, 상기 2차피복홈부(13)에는 착색된 수지성분 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 3-4중량부%가 함유되어 이루어진 색상변환피복부(14)가 몰입되어 일체가 되도록 구성되고 상기 색상변환피복부(14)가 열에너지를 받으면 시온안료성분이 검정색상으로 변환되는 전선(10)을 얻게 되는 것으로서, 상기 시온안료성분은 60-70℃의 열에너지를 받으면 검정색상으로 변화되는 것이 사용된다.

그리고 상기 전선(10)에 있어 하나 이상의 색상변환피복부(14)를 갖도록 하는 것이지만, 도 10의 (a),(b)와 같이 2-3개의 색상변환피복부(14)를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 전선(10)은 비변환피복물(12)이 흰색의 색상을 가지게 되고,반면에 색상변환피복부(14)는 전체 성분 중에 주로 흰색으로 착색된 수지성분이 96-97중량부%에 이르기 때문에 흰색의 색상변환피복부(14) 상태의 색상을 가지도록 할 수도 있고, 또는 검정색상을 제외하고 색상변환피복부(14)의 색상이 흰색이 아닌 다른 색상을 같도록 할 수도 있다.

예를 들면, 도 11에 예시된 바와 같이 비변환피복물(12)을 흰색 색상을 같도록 하고, 색상변환피복부(14) 색상을 연파란색의 색상을 같도록 한 것을 보인 것이다.

이 경우 색상변환피복부(14)는 연파란색으로 착색된 수지성분 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 3-4중량부%가 함유되어 이루어지도록 한 것이다.

그러므로 색상변환피복부(14)는 전체 성분 중에 주로 연파란색으로 착색된 수지성분이 96-97중량부%에 이르기 때문에 연파란색의 색상변환피복부(14 ) 상태의 색상을 가지게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 수지성분이 착색되는 색상 종류를 각기 다른 색상으로 착색되게 하여 각기 다른 색상으로 나타나는 색상변환피복부(14)를 갖도록 제조되게 함으로써 색상변환피복부(14)의 색상에 따라 전선(10) 종류를 구별하게 할 수도 있다.

따라서, 상기한 전선(10)은 비변환피복물(12)이 도 12a의 (a)와 같이 흰색의 색상을 가지게 되고,반면에 색상변환피복부(14)은 연파란색의 색상을 갖도록 한 상태에서 전선(10)으로 사용하는 도중에 누전이나 또는 전선(10)이 배선된 기기나 기계 등에 과부하가 발생 되면 도체선(11)이 점차 과열되어 열이 발생되는 상태가 되고, 이러한 상태가 지속 될수록 도체선(11)은 점차 과열되어 온도가 올라가게 된다.

그러므로 도체선(11)의 과열온도가 점차 상승됨에 따라 열에너지가 비변환피복물(12)을 거처 색상변환피복부(14)로 전도되게 되어 색상변환피복부(14)의 온도가 60℃이상이 되면 색상변환피복부(14)의 성분 중에 시온안료성분이 검정색상으로 변하게 됨으로써 도 12a의 (b)와 같이 연파란색의 색상변환피복부(14)가 검정색상으로 변하게 되는 것이다.

따라서, 도 12a의 (b)에 보인 바와 같이 흰색 색상의 전선(10)의 외표면에서 색상변환피복부(14)가 검정색상으로 변한 것이 육안으로 식별될 수 있기 때문에 전선(10)의 도체선(11)에 과부하 전류(과전류)가 흐르는 것을 감지할 수 있게 되는 것이다.

그러므로 전선(10) 과열에 의한 원인을 사전에 제거함으로써 전선 과열에 의한 화재나 기계 손상 등을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이고, 이미 앞서 설명된 바와 같이 건설 현장이나 또는 제조 현장 등에서는 바닥에 흐트려진 상태로 사용되는 전선(10)의 외부에서 불꽃이나 기타 다른 기기에서 발생 되는 열이 전선(10)에 가해지는 경우에도 외부에서 가해지는 열에너지가 60℃이상이 되면 도 12b의 (a)와 같은 상태에서 외부의 열을 받게 되는 부분의 색상변환피복부(14) 일부분이 도 12b의 (b)에 보인 바와 같이 검정색상으로 변하게 됨으로써 주변에서 쉽게 식별할 수 있기 때문에 색상 변환 요인을 찾아서 제거함에 따라 안전이 도모되게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 연속으로 생산 가능하게 되는 전선(10)이 제공되므로 대량 생산과 보급을 가능하게 한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예의 제조방법을 보인 제조과정도를 나타낸 것으로서, 먼저 코팅원료배합과정(K1)이 실시된다.

상기 코팅원료배합과정(K1)은 착색된 유성도료와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료(액상시온안료라고도 함) 및 유동성을 좋게 하는 신나를 배합하여 코팅원료를 얻는 과정이다.

상기 착색된 유성도료는 유성잉크 또는 유성페인트가 사용될 수 있으므로 본 발명은 코팅원료에 있어 2가지가 제공될 수 있고 각각 실시될 수 있다.

그 한가지는 착색된 유성잉크와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료(액상시온안료라고도 함)가 혼합되게 하는 것과, 다른 한가지는 착색된 유성페인트와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료가 배합되게 하여 사용되도록 하는 것이다. 그리고 이들 모두에게는 각각 신나가 더 배합된다.

본 발명에 이용되는 착색된 유성잉크 및 유성페인트는 각각 경화제 등 첨가물이 첨가된 도료므로 전선(100)와 같은 물체에 안정적으로 피착될 수 있는 성질을 가지고 있는 이미 알려져 있는 물질이므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료는 60-70℃ 이상의 열에너지를 받으면 색상이 변하게 되는 안료이면서도 색상이 전무한 투명한 상태이며, 신나 역시 투명한 것이므로 이들이 유성잉크 또는 유성페인트와 혼합된 상태에서의 코팅원료는 유성잉크 또는 유성페인트의 착색된 색상을 갖게 된다.

예컨대, 유성잉크 또는 유성페인트의 색상이 백색이면 혼합된 코팅원료도 백색의 색상을 가지게 되며 유성잉크 또는 유성페인트의 색상이 연녹색이면 코팅원료의 색상도 연녹색을 갖게 되는 것이다.

따라서, 코팅하고자 하는 전선(100)의 색상과 동일한 색상으로 착색된 유성잉크 또는 유성페인트를 사용할 수 있다.

한편, 착색된 유성잉크와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료 및 신나가 배합되는 경우에는 착색된 유성잉크 37-39중량부%, 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료 15-17중량부%, 신나 46-50중량부%를 배합기에 의해서 혼합되게 배합시킨다.

그리고 착색된 유성페인트와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료 및 신나가 배합되는 경우에는 착색된 유성페인트 30-33중량부%, 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료 12-15중량부%, 신나 55-60중량부%를 배합기에서 의해서 혼합되게 배합되도록 한다.

상기 성분 중에서 코팅원료에 각각 배합된 신나는 코팅원료의 유동성을 좋게 하는 역할을 수행하며 나중에 색상변이층건조과정(K3)에서 모두 증발되어 건조되는 성분이다.

본 발명에서는 코팅원료배합과정(K1)에서 2가지의 각각 혼합된 코팅원료를 얻을 수 있는 것이고, 이들은 이후에 설명되는 제조과정을 각각 거치게 되는 것일 뿐만 아니라 차후에 거치게 되는 제조과정 역시 동일하므로 각각 설명하지 아니하고 같이 설명하는 것으로 한다.

따라서, 착색된 유성잉크가 혼합된 코팅원료 및 착색된 유성페인트가 혼합된 코팅원료는 제각각 색상변이층코팅과정(T2)이 실시되는 것으로서, 이 과정은 전선(100)의 외주면에 코팅원료가 코팅되도록 하는 과정이다.

상기 색상변이층코팅과정(T2)에서는 스프레이 도포방식의 코팅장치(미도시됨)에 의해서 전선(100)의 외주면에 분사되어 코팅되게 하거나 또는 인쇄코팅방식의 코팅장치(미도시됨)에 의해서 도 14와 같이 전선(100)의 외주면에 색상변이층(130)이 칠하여 지는 상태로 코팅되게 할 수 있다.

그리고 전선(100)에 코팅되는 색상변이층(130)은 도 15에 보인 바와 같이 문자나 숫자 및 문자와 숫자가 혼합된 글씨(131) 및 일직선(132)이나 점선(133) 형태의 색상변이층(130)이 코팅되게 할 수 있다. 그러나 반드시 여기에 국한 되는 것은 아니고 그림이나 또는 기호등과 같은 다른 형태의 색상변이층(130)이 코팅될 수도 있는 것이다.

또한, 색상변이층(130)의 코팅두께는 30-40㎛로 코팅되게 함으로써 전선(100)을 사용하는데 전혀 지장이 초래되지 아니한다.

다음, 색상변이층건조과정(T3)이 실시된다.

이 과정은 색상변이층(130)이 건조되게 하는 과정으로서, 건조기(미도시됨)에서 색상변이층(130)이 코팅된 전선(100)를 60-65℃에서 10-30분간 건조되게 하는 것이다.

따라서, 상기 색상변이층(130)은 건조되는 과정에 신나 성분이 거의 모두 증발되고 착색된 유성잉크 또는 유성페인트와 투명한 시온안료가 혼합된 상태의 코팅원료만 고체상태로 남아있게 되면서 표면에는 유막이 형성되게 된다. 상기 유막은 전선(100)의 사용 도중에 이물질 침투를 차단하므로 색상변이층(130)이 오염되는 것을 미연에 방지하는 역할을 수행한다.

한편, 건조된 후에는 색상변이층(130)의 색상은 함유된 시온안료성분이 투명하기 때문에 착색된 유성잉크 또는 유성페인트의 착색된 색상으로만 보이게 된다.

예를 들면, 착색된 유성잉크 또는 유성페인트가 노란색이면 노란색으로 보이게 되는 것이고 파란색이면 파란색으로 보이게 되는 것이다.

따라서, 완성된 전선(100)은 색상변이층(130)이 색상변이층건조과정(T3)에 신나성분이 증발된 상태이므로 착색된 유성잉크 또는 유성페인트와 시온안료가 혼합된 상태의 코팅원료만 고체상태로 남아있는 상태로 피착된 상태이다.

그러므로 상기 색상변이층(130)은 코팅원료배합과정(K1)에서 착색된 유성잉크 와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료가 배합되어 제조된 경우에는 착색된 유성잉크성분 74-80중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 20-26중량부%의 색상변이층(130)을 갖게 되는 전선(100)을 얻게 된다.

그리고 착색된 유성페인트와 투명한 액상의 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료가 배합되는 경우에는 착색된 유성페인트성분 60-65중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료성분 35-40중량부%의 색상변이층(130)을 갖게 되는 전선(100)을 얻게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 제조된 전선(100)은 도 16의 (a)와 같이 정상적으로 사용되는 도중에 누전이나 또는 전선(100)이 배선된 기기나 기계 등에 과부하가 발생 되면 도체선(110)이 점차 과열되어 열이 발생되는 상태가 되고, 이러한 상태가 지속 될수록 도체선(110)은 점차 과열되어 온도가 올라가게 된다.

그러므로 도체선(110)의 과열온도가 점차 상승됨에 따라 열에너지가 비변환피복물(120)을 거처 색상변이층(130)까지 전도되어 색상변이층(130)의 온도가 60℃이상이 되면 색상변이층(130)의 성분 중에 시온안료성분이 검정색상으로 변하게 되는 것이다.

따라서, 도 16의 (b)에 보인 바와 같이 흰색 색상의 전선(100)의 외표면에서 검정색상으로 변한 것이 육안으로 식별될 수 있기 때문에 전선(100)의 도체선(110)에 과부하 전류(과전류)가 흐르는 것을 감지할 수 있게 되는 것이다.

그러므로 전선(100) 과열에 의한 원인을 사전에 제거함으로써 전선 과열에 의한 화재나 기계 손상 등을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이고, 이미 앞서 설명된 바와 같이 건설 현장이나 또는 제조 현장 등에서는 바닥에 흐트려진 상태로 사용되는 전선(100)의 외부에서 불꽃이나 기타 다른 기기에서 발생 되는 열이 전선(100)에 가해지는 경우에도 외부에서 가해지는 열에너지가 60℃이상이 되면 전선(100)의 일부분이 검정색상으로 변하게 됨으로써 주변에서 쉽게 식별할 수 있기 때문에 색상 변환 요인을 찾아서 제거함에 따라 안전이 도모되는 것이다.

도 15의 실시예를 참조하여 설명하면, 전선(100)에 과부하 전류가 흐르게 됨으로써 과열이 발생 되면 비변환피복물(120) 외주면에 코팅되어 있는 글씨(131) 및 일직선(132)이나 점선(133) 형태의 색상변이층(130)이 전부 검정색상으로 변하게 되는 것이고, 외부의 열이 전선(100)에 가해지게 되면 열이 가해지게 되는 부분의 글씨(131) 및 일직선(132)이나 점선(133)만 검정색상으로 변하게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 연속으로 생산 가능하게 되는 전선(100)이 제공되므로 대량 생산과 보급을 가능하게 한다.

본 발명은 여러 실시예로 설명되었으나 여기에 국한되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러 형태로 변형실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는 범위나 균등범위내에서는 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.

1,10,100:전선 2,11,110:도체선
3:색상변환피복물 12,120:비변환피목물
13:2차피복홈부 14:색상변환피복부
130:색상변이층 S1:피복원료배합과정
S2:색상변환피복물피복과정 S3:색상변환피복물냉각과정
T1:비변환피복물피복과정 T2:색상변환피복부성형과정
T3:피복물냉각과정 K1:코팅원료배합과정
K2:색상변이층코팅과정 K3:색상변이층건조과정
A:압출기 B,F:압축금형
C:냉각장치 D:제1압출기
E:제2압출기

Claims (12)

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3. 색상변환피복부를 가진 비변환피복물이 냉각수에 의해 냉각되도록 하는 피복물 냉각과정이 최종적으로 이루어지는 것으로서;
   착색된 폴리염화비닐수지분말 100중량%가 제1압출기에서 수지용액으로 용융되게 하여 300-310℃의 압출온도와 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력에 의해 압출금형에서 1차 압출되어 도체선 외주면이 비변환피복물로 감싸도록 하되 상기 비변환피복물 외주면에 하나 이상의 2차피복홈부가 형성되도록 하는 비변환피복물 피복과정과;
   착색된 폴리염화비닐수지분말 96-97중량부%, 투명한 비가역성 또는 가역성 중 어느 하나의 시온안료분말 3-4중량부%를 혼합하여 이루어지는 색상변환피복혼합원료가 제2압출기에서 용융되게 하여 300-310℃의 압출온도와 1200-1300㎏f/㎠의 압출압력에 의해 압출금형으로 이송되어 비변환피복물 외주면에 형성된 2차피복홈부에 압출되도록 하여 색상변환피복부를 갖도록 하는 색상변환피복부 성형과정을 포함하고;
   상기 시온안료성분은 60-70℃의 열에너지를 받으면 검정색상으로 변화되게 이루어지게 제조되는 것을 특징으로 하는 과열을 받으면 색상이 변하는 전선 제조방법.
   
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