KR101458046B1 - 전기절연 매트 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고압전기장치가 설치된 곳이나, 고압전기가 흐를 수 있는 공간에서 전동공구 및 전기기구를 사용하는 작업 시, 작업장의 바닥에 설치하여 작업자를 전기적인 충격으로부터 보호하도록 하는 전기절연 매트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 합성고무 및 재생고무로 이루어지는 원료고무에 가류 활성제, 노화 방지제, 가공조제, 충전-보강제 및 가류제를 혼합하여 이루어지며, 일면에 골(groove)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기절연 매트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고압전기장치가 설치된 곳이나, 고압전기가 흐를 수 있는 공간에서 전동공구 및 전기기구를 사용하는 작업 시, 작업장의 바닥에 설치하여 작업자를 전기적인 충격으로부터 보호하도록 하는 전기절연 매트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기절연 매트는 고압전기장치(예를 들면, 전기판넬, 스위치 보드 등)가 설치된 곳이나, 고압전기가 흐를 수 있는 공간(예를 들면 전동차, 전기레일 등)에서 전동공구 및 전기기구를 사용하는 작업 시, 작업장의 바닥에 설치하여 작업자를 전기적인 충격으로부터 보호하도록 하는 것이다.
관련 선행기술로써, 특허문헌 1은 천연고무, 스타이렌-부타디엔 고무, 아크릴로나이트릴 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 클로로프렌 고무, 우레탄, 및 아크릴로나이트릴-부타디엔-스타이렌공중합체 중에서 1 이상 선택된 고무층 및 발포층으로 제조된 바닥시트에 관한 것이다.
그리고, 특허문헌 2는 천연고무, 스타이렌-부타디엔 고무, 아크릴로나이트릴 고무 등으로 이루어진 고무판과, 동일 재질의 박막 미가황고무시트, 그 위에 매트 기능을 갖는 시트상 소재를 순차적으로 적층시킨 다음 프레스로 가압하여 이루어지는 바닥용 매트에 관한 것이다.
또한, 특허문헌 3은 중합도 800 내지 1500인 PVC 수지 100 중량부를 기준으로 에틸렌-초산 비닐-카본 모노옥사이드 삼원 공중합체의 폴리머 얼로이 20 내지 60 중량부를 유효성분으로 포함하며, 여기에 가소제 10 내지 40 중량부, 안정화제 2 내지 15중량부, 가공조제 2 내지 10 중량부, 활제 1 내지 5 중량부, 및 로진 1 내지 10 중량부를 더 포함하여 이루어지는 논슬립 시트에 관한 것이다.
또한, 특허문헌 4는 절연수지층과 카본 코팅 시트 사이에 PVC 시트를 삽입하여 구성하되, 상기 PVC 시트에 카본을 함침시킨 바닥 판재용 정전기 방지 매트에 관한 것이다.
하지만, 상기와 같은 종래기술의 경우, 기계적 파괴강도 및 물성이 미비하는 등 ASTM D 178(Standard Specification for Rubber Insulating Matting)의 TYPE Ⅰ, CLASS 2 및 KS C IEC61111(전기용 절연매트)CLASS 2 규정을 동시에 만족하지 못하며, 또한, 저온의 조건(-25℃)에서 요구되는 특성과 물성을 유지하지 못하고, 내산성, 내유성 등을 만족시키기 못하였으며, 또한 미끄러짐이 심할 뿐만 아니라 화재시 쉽게 연소되어 화염의 전파속도를 더욱 부축이는 문제점이 있었을 뿐만 아니라 카본블랙이 과다하게 포함되어 있음에 따라 전기절연 특성이 제대로 구현되지 못하였으며, 사용자의 요구, 설치위치 및 환경 등에 따른 외관 치수조정의 유연성이 미비한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 합성고무 및 재생고무로 이루어지는 원료고무에 가류 활성제, 노화 방지제, 가공조제, 충전-보강제 및 가류제를 혼합하여 전기절연 매트를 제조함으로써, 전기절연 특성을 발휘하면서도 기계적 파괴강도, 물성 등이 ASTM D 178의 TYPE Ⅰ, CLASS 2 및 KS C IEC61111 CLASS 2 규정을 동시에 만족시키며, 또한 화재발생 시 화염의 전파속도를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 저온의 조건(-25℃)에서도 요구되는 특성과 물성을 유지하고 내산성, 내유성 등을 만족시킬 수 있도록 하는 전기절연 매트 및 이의 제조방법을 제공함을 과제로 한다.
아울러, 상기와 같이 이루어진 전기절연 매트에 골(groove) 무늬를 만들기 위한 드럼을 이용하여 골을 형성시킴으로써 미끄럼 방지 기능을 발휘할 수 있도록 할 뿐만 아니라 사용자 요구에 맞추어 외관치수 조정의 유연성을 가지도록 하는 전기절연 매트 및 이의 제조방법을 제공함을 다른 과제로 한다.
본 발명은 전기절연 매트에 있어서,
원료고무 100 중량부에 대하여, 가류 활성제 3 ~ 5 중량부, 노화 방지제 3 ~ 5 중량부, 가공조제 11 ~ 13 중량부, 충전-보강제 100 ~ 120 중량부 및 가류제 3 ~ 5 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기절연 매트를 과제의 해결 수단으로 한다.
이때, 상기 원료고무는, 합성고무 및 재생고무가 3:1 ~ 2:1 중량비로 이루어지고,
상기 가류 활성제는, 지방산 및 아연 화합물이 1:3 ~ 1:5 중량비로 이루어지며,
상기 노화 방지제는, 산화 방지제 및 내열 안정제가 3:1 ~ 5:1 중량비로 이루어지고,
상기 가공조제는, 균질제, 가소-연화제 및 기포 방지제가 1:6:1 ~ 2:8:1 중량비로 이루어지며,
상기 충전-보강제는, 클레이 및 카본블랙이 5:1 ~ 7:1 중량비로 이루어지고,
상기 가류제는, 가류 촉진제 및 가류제가 1:1 ~ 1:3 중량비로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 절연매트는, 일면에 골(groove)이 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 전기절연 매트의 제조방법에 있어서,
원료고무 100 중량부에 대하여, 가류 활성제 3 ~ 5 중량부, 노화 방지제 3 ~ 5 중량부, 가공조제 11 ~ 13 중량부, 충전-보강제 100 ~ 120 중량부 및 가류제 3 ~ 5 중량부를 배합 및 혼합하는 단계(S100);
상기 S100 단계를 거친 혼합물을 1차 숙성시키는 단계(S200);
상기 S200 단계를 거친 혼합물을 성형하여 반제품을 제조하는 단계(S300);
상기 S300 단계를 거친 반제품을 2차 숙성시키는 단계(S400); 및
상기 S400 단계를 거친 반제품을 160 ~ 180℃ 가황시켜 완제품을 제조하는 단계(S500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기절연 매트의 제조방법을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.
이때, 상기 S100 단계는, 각 조성물을 밴버리 믹서(banbury mixer)를 이용하여 120 ~ 150℃에서 6 ~ 10분간 혼합하며,
상기 S200 단계는, 20 ~ 30℃의 혼합고무 숙성장에서 4 ~ 24시간 1차 숙성시키고,
상기 S300 단계는, 카렌다 머신(calender machine)을 이용하여 80 ~ 130℃에서 반제품을 성형하며,
상기 S400 단계는, 20 ~ 30℃의 압연생지 보관대에서 4 ~ 24시간 2차 숙성시키고,
상기 S500 단계는, 상기 S400 단계를 거친 반제품을 골(groove) 문양이 각인된 메인드럼을 포함하는 가황기를 이용하여 160 ~ 180℃에서 압착 및 통과시키면서 가황시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 합성고무 및 재생고무로 이루어지는 원료고무에 가류 활성제, 노화 방지제, 가공조제, 충전-보강제 및 가류제를 혼합하여 전기절연 매트를 제조함으로써, 전기절연 특성을 발휘하면서도 기계적 파괴강도, 물성 등이 ASTM D 178의 TYPE Ⅰ, CLASS 2 및 KS C IEC61111의 CLASS 2의 규정을 동시에 만족시키며, 또한 화재발생 시 화염의 전파속도를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 저온의 조건(-25℃)에서도 요구되는 특성과 물성을 유지하고 내산성, 내유성 등을 만족시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
아울러, 상기와 같이 이루어진 전기절연 매트에 골(groove) 무늬를 만들기 위한 드럼을 이용하여 골을 형성시킴으로써 미끄럼 방지 기능을 발휘할 수 있도록 할 뿐만 아니라 사용자 요구에 맞추어 외관치수 조정의 유연성을 가지도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기절연 매트의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 2는 도 1의 S500 단계에서 사용되는 메인드럼을 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기절연 매트의 사시도
도 2는 도 1의 S500 단계에서 사용되는 메인드럼을 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기절연 매트의 사시도
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 전기절연 매트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 전기절연 매트를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전기절연 매트는, 원료고무 100 중량부에 대하여, 가류 활성제 3 ~ 5 중량부, 노화 방지제 3 ~ 5 중량부, 가공조제 11 ~ 13 중량부, 충전-보강제 100 ~ 120 중량부 및 가류제 3 ~ 5 중량부로 이루어진다.
본 발명에서 사용되는 원료고무는 합성고무 및 재생고무가 3:1 ~ 2:1 중량비로 혼합된 것을 사용한다.
상기 합성고무는 이미 공지된 다양한 합성고무를 적용할 수 있으나, 본 발명에서는 SBR(styrene butadiene rubber)과 NBR(nitrile rubber)을 적용한다.
아울러, 상기 재생고무는 통상의 폐타이어를 재생한 것으로, 다양한 조성으로 이루어진 폐타이어를 모두 적용할 수 있으며, 그 중에서도 본 발명에서는 K.S 규격의 1급 품으로 고무분 함량이 50% 이상이며, 아래 [표 1]와 같이 KSM 6701 규격을 만족시키는 폐타이어를 사용한다.
시험항목 | 규격 |
비중 | 1.18 이하 |
회분<%> | 15 이하 |
아세톤 추출물<%> | 25 이하 |
무우니 점도<ML 1+4 100℃> | 70 이하 |
인장강도<㎏/㎠> | 80 이상 |
신장율<%> | 300 이상 |
즉, 본 발명은 상기와 같이 SBR, NBR 및 상기 [표 1]를 만족하는 폐타이어를 혼합하여 원료고무로 적용함으로써, 전기절연 특성을 발휘하면서도 기계적 파괴강도, 물성, 저온의 조건(-25℃)에서도 요구되는 특성과 물성 및 내산성, 내유성 등을 만족시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 합성고무 및 재생고무의 혼합비가 3:1 ~ 2:1 중량비를 벗어날 경우, 전기절연 특성이 미비해지거나 또는 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 가류 활성제(vulcanization activator)는 가황공정 시, 고무의 가교 반응에 활성 효과를 주기 위해 첨가되는 것으로, 다양한 가류 활성제를 적용할 수 있으나, 본 발명에서는 지방산(fatty acid) 및 아연 화합물(zinc compound)을 1:3 ~ 1:5 중량비로 혼합하여 적용한다.
여기서 상기 지방산은 스테아린산(stearic acid), 아연 화합물은 산화아연 등을 적용할 수 있다.
즉, 본 발명은 상기와 같은 지방산 및 아연화합물로 이루어지는 가류 활성제에 의해 가교 반응의 활성화 뿐만 아니라, 기계적 물성의 편차를 최소화할 수 있다.
한편, 상기 가류 활성제를 구성하는 지방산 및 아연 화합물의 중량비가 1:3 ~ 1:5을 벗어날 경우, 가교반응이 제대로 이루어지지 않거나 절연파괴강도가 저하될 우려가 있다.
그리고, 상기와 같이 구성된 가류 활성제가 원료고무 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만일 경우, 가교반응이 제대로 이루어지지 않을 우려가 있으며, 5 중량부를 초과할 경우, 지방산이 제품표면으로 이행하여 오히려 그 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 노화 방지제(protective materials)는 고무의 노화로 인한 균열 및 경화 현상 등을 방지하기 위해 첨가되는 것으로, 산화방지제(antioxidants) 및 내열 안정제(heat stabilizers)를 3:1 ~ 5:1 중량비로 혼합하여 사용한다.
여기서 상기 산화방지제는 파라-페닐렌디아민(p-phenylenediamine) 및 왁스(Waxes), 내열 안정제(Heat Stabilizers)는 2-메르캅토톨루이미다졸(2-mercaptotoluimidazole) 등을 적용할 수 있다.
한편, 상기 노화 방지제를 구성하는 산화방지제 및 내열 안정제의 중량비가 3:1 ~ 5:1을 벗어날 경우, 고무가 가지는 탄성 등의 특성을 변화시킬 우려가 있다.
그리고, 상기와 같이 구성된 노화 방지제가 원료고무 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만일 경우, 상기와 같은 노화 방지의 효과가 미비해질 우려가 있으며, 5 중량부를 초과할 경우, 가공성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 가공조제(processing materials)는 고무의 성형 및 가공 시, 그 성형성 및 가공성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 균질제(homogenizing agent), 가소-연화제(plasticizer & softener) 및 기포 방지제(anti-blowing agent)를 1:6:1 ~ 2:8:1 중량비로 혼합하여 사용한다.
여기서 상기 균질제는 지방산 에스테르(fatty acid ester), 가소-연화제는 아로마틱 오일(aromatic oil), 기포 방지제는 칼슘옥사이드(calcium oxide) 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 가공조제를 구성하는 균질제, 가소-연화제 및 기포 방지제의 중량비가 1:6:1 ~ 2:8:1을 벗어날 경우, 가공성 및 성형성의 향상효과가 미비해질 우려가 있다.
그리고, 상기와 같이 구성된 가공조제가 원료고무 100 중량부에 대하여 11 중량부 미만일 경우, 상기와 같은 가공성 및 성형성의 향상효과가 미비해질 우려가 있으며, 13 중량부를 초과할 경우, 그 기계적 강도가 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 충전-보강제는, 절연매트가 전기절연 특성을 발휘하면서도 기계적 파괴강도, 물성 등이 ASTM D 178의 TYPE Ⅰ, CLASS 2 및 KS C IEC61111 CLASS 2 규정을 동시에 만족시킬 수 있도록 하기 위해 첨가되는 것으로, 클레이(clay) 및 카본블랙(carbon black)을 5:1 ~ 7:1 중량비로 혼합하여 사용한다.
즉, 본 발명은 전도성 보강재료인 카본블랙의 사용을 최소화함으로써, 상기와 같은 충전-보강제에 의해 전기절연 특성을 발휘하면서도 기계적 파괴강도, 물성 등이 ASTM D 178의 TYPE Ⅰ, CLASS 2 및 KS C IEC61111 CLASS 2 규정을 동시에 만족시킨다.
이때, 상기 충전-보강제를 구성하는 클레이 및 카본 블랙의 중량비가 5:1 ~ 7:1을 벗어날 경우, 전기절연특성이 제대로 발휘되지 못할 우려가 있다.
그리고, 상기와 같이 구성된 충전-보강제가 원료고무 100 중량부에 대하여 100 중량부 미만일 경우, 기계적 파괴강도 및 물성 등이 ASTM D 178의 TYPE Ⅰ, CLASS 2 및 KS C IEC61111 CLASS 2 규정을 동시에 만족시키지 못할 우려가 있으며, 120 중량부를 초과할 경우, 전기절연특성이 제대로 발휘되지 못할 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 가류제는 첨가되는 고무를 가류시켜 탄성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 유황(sulfur)을 사용하되 벤조티아졸 설펜아마이드(benzothiazole sulfenamide) 등의 가류 촉진제(accelerators)를 1:1 ~ 1:3 중량비로 혼합하여 사용한다.
이때, 상기 가류제와 가류 촉진제의 혼합비가 1:1 ~ 1:3 중량비를 벗어날 경우, 각 고무첨가물들의 가류가 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다.
그리고, 상기와 같이 구성된 가류제 및 가류 촉진제가 원료고무 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만일 경우, 각 고무첨가물들의 가류가 제대로 이루어지지 않을 우려가 있으며, 5 중량부를 초과할 경우, 가공성 및 성형성 등이 저하될 우려가 있다.
이하, 본 발명에 따른 전기절연 매트의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 배합 및 혼합 단계(S100), 1차 숙성 단계(S200), 성형 단계(S300), 2차 숙성 단계(S400) 및 가황 단계(S500)를 포함하여 구성된다.
상기 배합 및 혼합단계(S100)는, 원료고무 100 중량부에 대하여, 가류 활성제 3 ~ 5 중량부, 노화 방지제 3 ~ 5 중량부, 가공조제 11 ~ 13 중량부, 충전-보강제 100 ~ 120 중량부 및 가류제 3 ~ 5 중량부를 배합 및 혼합하는 단계로써, 각 조성물을 밴버리 믹서(banbury mixer)를 이용하여 120 ~ 150℃에서 6 ~ 10분간 혼합한다.
이때, 상기 혼합조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 각 조성물이 제대로 혼합되지 않을 우려가 있다.
한편, 상기 각 조성물의 함량 및 그 임계적 의의는 이미 상술하였으므로 생략한다.
상기 1차 숙성 단계(S200)는, 상기 S100 단계를 거친 혼합물을 1차 숙성시켜 안정화시키는 단계로써, 20 ~ 30℃의 혼합고무 숙성장에서 4 ~ 24시간 1차 숙성한다.
이때, 상기 숙성조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 혼합물이 제대로 혼합 및 안정화되지 못할 우려가 있다.
상기 성형 단계(S300)는, 상기 S200 단계를 거친 혼합물을 성형하여 반제품을 제조하는 단계로써, 카렌다 머신(calender machine)을 이용하여 80 ~ 130℃에서 반제품을 성형하게 되며, 이 단계에서 주문자의 요구 규격에 맞게 절연매트의 폭과 두께를 자유롭게 조절하여 성형한다.
한편, 상기 성형 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 그 성형성이 저하될 우려가 있다.
상기 2차 숙성 단계(S400)는, 상기 S300 단계를 거친 반제품을 2차 숙성시켜 안정화시키는 단계로써, 20 ~ 30℃의 압연생지 보관대에서 4 ~ 24시간 2차 숙성한다.
이때, 상기 숙성조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 반제품 상태의 절연매트가제대로 안정화되지 못할 우려가 있다.
상기 가황 단계(S500)는, 상기 S400 단계를 거친 반제품을 160 ~ 180℃ 가황시켜 완제품을 제조하는 단계로써, 가황기를 이용하여 160 ~ 180℃에서 압착 및 통과시키면서 가황시키게 되며, 이 단계에서 길이 방향의 제한 없이 절연매트를 제조할 수 있다.
즉, 성형 단계(S300)와 가황 단계(S500)에서 주문자 요구에 맞추어 외관치수 등을 자유롭게 조정할 수 있음에 따라 외관 치수 조정의 유연성을 가질 수 있게 된다.
이때, 상기 가황조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 절연매트가 원하는 형태 또는 후술되어질 골(groove) 문양이 제대로 형성되지 않을 우려가 있다.
한편, 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 골 문양이 각인된 메인드럼을 사용함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연매트의 일면에 골이 형성되도록 한다.
따라서, 전기절연 매트에 형성된 골에 의해 미끄럼 방지 기능을 발휘할 수 있게 된다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 전기절연 매트의 제조
(실시예 1)
본 발명에 따른 전기절연 매트는, SBR, NBR 및 폐타이어 고무가 1.5:1.5:1 중량비로 혼합된 원료고무 100 중량부에 대하여, 지방산인 스테아린산, 아연 화합물인 산화아연 을 1:3 중량비로 혼합한 가류 활성제 3 중량부, 산화방지제인 왁스 와 파라-페닐렌디아민 및 내열 안정제인 2-메르캅토톨루이미다졸 을 3:1 중량비로 혼합한 노화 방지제 3 중량부, 균질제인 지방산 에스테르, 가소-연화제인 아로마틱 오일 및 기포 방지제인 칼슘옥사이드를 1:6:1 중량비로 혼합한 가공조제 11 중량부, 클레이 및 카본블랙을 5:1 중량비로 혼합한 충전-보강제 100 중량부 및 가류제인 유황과 가류 촉진제인 벤조티아졸 설펜아마이드를 1:1 중량비로 혼합한 가류제 3 중량부를 밴버리 믹서를 이용하여 120℃에서 6분간 배합 및 혼합한 후, 상기 S100 단계를 거친 혼합물을 20℃의 혼합고무 숙성장에서 4시간 1차 숙성(S200)하고, 상기 S200 단계를 거친 혼합물을 카렌다 머신을 이용하여 80℃에서 반제품을 성형(S300)한 후, 상기 S300 단계를 거친 반제품을 20℃의 압연생지 보관대에서 4시간 2차 숙성(S400)시키고, 상기 S400 단계를 거친 반제품을 160℃에서 가황시켜 완제품을 제조(S500)하되, 상기 가황기에서 골 문양이 각인된 메인드럼을 사용함으로써, 절연매트의 일면에 골이 형성하여 절연매트를 제조하였다.
(실시예 2)
본 발명에 따른 전기절연 매트는, SBR, NBR 및 폐타이어 고무가 1:1:1 중량비로 혼합된 원료고무 100 중량부에 대하여, 지방산인 스테아린산, 아연 화합물인 산화아연 을 1:5 중량비로 혼합한 가류 활성제 5 중량부, 산화방지제인 왁스 와 파라-페닐렌디아민 및 내열 안정제인 2-메르캅토톨루이미다졸를 5:1 중량비로 혼합한 노화 방지제 5 중량부, 균질제인 지방산 에스테르, 가소-연화제인 아로마틱 오일 및 기포 방지제인 칼슘옥사이드를 2:8:1 중량비로 혼합한 가공조제 13 중량부, 클레이 및 카본블랙을 7:1 중량비로 혼합한 충전-보강제 120 중량부 및 가류제인 유황과 가류 촉진제인 벤조티아졸 설펜아마이드를 1:3 중량비로 혼합한 가류제 5 중량부를 밴버리 믹서를 이용하여 150℃에서 10분간 배합 및 혼합한 후, 상기 S100 단계를 거친 혼합물을 30℃의 혼합고무 숙성장에서 24시간 1차 숙성(S200)하고, 상기 S200 단계를 거친 혼합물을 카렌다 머신을 이용하여 130℃에서 반제품을 성형(S300)한 후, 상기 S300 단계를 거친 반제품을 30℃의 압연생지 보관대에서 24시간 2차 숙성(S400)시키고, 상기 S400 단계를 거친 반제품을 180℃에서 가황시켜 완제품을 제조(S500)하되, 상기 가황기에서 골 문양이 각인된 메인드럼을 사용함으로써, 절연매트의 일면에 골이 형성하여 절연매트를 제조하였다.
2. 전기절연 매트의 평가
상기 실시예 1, 2에 따른 전기절연 매트를 ASTM D 178 및 KS C IEC61111의 규정에 근거하여 실험하였으며, 그 결과를 아래 [표 2] 및 [표 3]에 나타내었다.
평가항목 | 기준 | 실시예 1 | 실시예 2 | 시험방법 |
인장강도<M.Pa> | 4.83 이상 | 6.50 | 6.37 | ASTM D 178 |
신장율<%> | 250 이상 | 400 | 350 | |
인장변형<mm> | 12.7 이하 | 4.0 | 3.8 | |
노화후 인장강도 잔존율 <%> | 노화전 값의 50% 이상 | 86.0 | 84 | |
수분 흡수율 <%> | 1.5 이하 | 0.2 | 0.2 |
평가항목 | 기준 | 실시예 1 | 실시예 2 | 시험방법 | ||
내 펑크 시험 | 70 N 이상 | 85N | 80N | KS C IEC61111 |
||
내 미끄럼 시험 | 50 N 이상 (15mm 이하) |
170N | 180N | |||
절연 내력 시험 |
절연강도 전압시험 |
형식,표본,추출 시험 | 펑크 등 이상 없을 것 |
이상없음 | 이상없음 | |
일상 시험 | " | " | " | |||
내 전압 시험 | 펑크 등 이상 없을 것 | 이상없음 | 이상없음 | |||
노화시험 <70℃×RH20%×168Hrs> |
내 펑크 시험치의 80% 이상 | 95% | 92% | |||
화염전파특성 시험 | 50mm 이하 | 0mm | 0mm | |||
저온굴곡 시험 <-25℃> |
균열,등 없고 절연내력시험에 합격할 것 | 균열없음 / 이상없음 |
균열없음 / 이상없음 |
|||
내 산성 시험 |
내 펑크시험치의 75% 이상 절연내력 시험에 합격할 것 | 98% / 이상없음 |
93% / 이상없음 |
|||
내 유성 시험 |
내 펑크시험치의 50% 이상 절연내력 시험에 합격할 것 | 85% / 이상없음 |
80% / 이상없음 |
상기 [표 2] 및 [표 3]에서와 같이, 본 발명에 따른 전기절연 매트는 전기절연 특성을 발휘하면서도 기계적 파괴강도, 물성 등이 ASTM D 178의 TYPE Ⅰ, CLASS 2 및 KS C IEC61111 CLASS 2 규정을 동시에 만족시키며, 또한 화재발생 시 화염의 전파속도를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 저온의 조건(-25℃)에서도 요구되는 특성과 물성을 유지하고 내산성, 내유성 등을 만족시킬 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기절연 매트 및 이의 제조방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
S100 : 배합 및 혼합 단계 S200 : 1차 숙성 단계
S300 : 성형 단계 S400 : 2차 숙성 단계
S500 : 가황 단계
S300 : 성형 단계 S400 : 2차 숙성 단계
S500 : 가황 단계
Claims (5)
- 전기절연 매트에 있어서,
원료고무 100 중량부에 대하여, 가류 활성제 3 ~ 5 중량부, 노화 방지제 3 ~ 5 중량부, 가공조제 11 ~ 13 중량부, 충전-보강제 100 ~ 120 중량부 및 가류제 3 ~ 5 중량부로 이루어지되,
상기 원료고무는, 합성고무 및 재생고무가 3:1 ~ 2:1 중량비로 이루어지고,
상기 가류 활성제는, 지방산 및 아연 화합물이 1:3 ~ 1:5 중량비로 이루어지며,
상기 노화 방지제는, 산화 방지제 및 내열 안정제가 3:1 ~ 5:1 중량비로 이루어지고,
상기 가공조제는, 균질제, 가소-연화제 및 기포 방지제가 1:6:1 ~ 2:8:1 중량비로 이루어지며,
상기 충전-보강제는, 클레이 및 카본블랙이 5:1 ~ 7:1 중량비로 이루어지고,
상기 가류제는, 가류 촉진제 및 가류제가 1:1 ~ 1:3 중량비로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기절연 매트.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 절연매트는,
일면에 골(groove)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기절연 매트.
- 전기절연 매트의 제조방법에 있어서,
원료고무 100 중량부에 대하여, 가류 활성제 3 ~ 5 중량부, 노화 방지제 3 ~ 5 중량부, 가공조제 11 ~ 13 중량부, 충전-보강제 100 ~ 120 중량부 및 가류제 3 ~ 5 중량부를 배합 및 혼합하는 단계(S100);
상기 S100 단계를 거친 혼합물을 1차 숙성시키는 단계(S200);
상기 S200 단계를 거친 혼합물을 성형하여 반제품을 제조하는 단계(S300);
상기 S300 단계를 거친 반제품을 2차 숙성시키는 단계(S400); 및
상기 S400 단계를 거친 반제품을 160 ~ 180℃ 가황시켜 완제품을 제조하는 단계(S500);를 포함하여 구성되되,
상기 S100 단계는, 각 조성물을 밴버리 믹서(banbury mixer)를 이용하여 120 ~ 150℃에서 6 ~ 10분간 혼합하며,
상기 S200 단계는, 20 ~ 30℃의 혼합고무 숙성장에서 4 ~ 24시간 1차 숙성시키고,
상기 S300 단계는, 카렌다 머신(calender machine)을 이용하여 80 ~ 130℃에서 반제품을 성형하며,
상기 S400 단계는, 20 ~ 30℃의 압연생지 보관대에서 4 ~ 24시간 2차 숙성시키고,
상기 S500 단계는, 상기 S400 단계를 거친 반제품을 골(groove) 문양이 각인된 메인드럼을 포함하는 가황기를 이용하여 160 ~ 180℃에서 압착 및 통과시키면서 가황시키는 것을 특징으로 하는 전기절연 매트의 제조방법. - 삭제
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109294006A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-01 | 际华三五三七制鞋有限责任公司 | 导电鞋用橡胶填芯胶料及其制备方法及应用 |
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JP2000070107A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Nippon Zeon Co Ltd | 防塵用マット用ゴム組成物及び防塵用マット |
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JP2005007750A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Jsr Corp | 吸音性マットの製造方法、および吸音性マット |
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2013
- 2013-06-04 KR KR1020130064119A patent/KR101458046B1/ko active IP Right Grant
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