KR101746631B1 - 폴리케톤 케이블 그랜드 - Google Patents

폴리케톤 케이블 그랜드 Download PDF

Info

Publication number
KR101746631B1
KR101746631B1 KR1020160172721A KR20160172721A KR101746631B1 KR 101746631 B1 KR101746631 B1 KR 101746631B1 KR 1020160172721 A KR1020160172721 A KR 1020160172721A KR 20160172721 A KR20160172721 A KR 20160172721A KR 101746631 B1 KR101746631 B1 KR 101746631B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyketone
cable
gland
stretchable
contractible
Prior art date
Application number
KR1020160172721A
Other languages
English (en)
Inventor
배준집
김지환
Original Assignee
동아베스텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동아베스텍 주식회사 filed Critical 동아베스텍 주식회사
Priority to KR1020160172721A priority Critical patent/KR101746631B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101746631B1 publication Critical patent/KR101746631B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/013—Sealing means for cable inlets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L73/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing oxygen or oxygen and carbon in the main chain, not provided for in groups C08L59/00 - C08L71/00; Compositions of derivatives of such polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/02—Cable terminations
    • H02G15/04—Cable-end sealings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리케톤 수지로 제조되는 케이블 그랜드에 관한 것으로, 케이블 그랜드의 재질로 금속을 대체할 수 있는 차세대 고성능 엔지니어링 합성수지 중의 하나인 폴리케톤을 소재로 제조하여, 내마모성, 내화학성, 내충격성, 내열성, 내해수성 등이 우수한 고성능 엔지니어링 합성수지인 폴리케톤 케이블 그랜드에 관한 것이다.

Description

폴리케톤 케이블 그랜드 { Polyketone cable gland }
본 발명은 폴리케톤 수지로 제조되는 케이블 그랜드(cable gland)에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 케이블 그랜드의 재질로 금속을 대체할 수 있는 차세대 고성능 엔지니어링 합성수지 중의 하나인 폴리케톤을 소재로 제조하여, 내마모성, 내화학성, 내충격성, 내열성, 내해수성 등이 우수한 고성능 엔지니어링 합성수지인 폴리케톤 케이블 그랜드에 관한 것이다.
일반적으로, 케이블 그랜드는 단자함 등의 케이블 결선 작업을 할 때 단자함에 인입 및 인출되는 케이블을 수납하여 고정함과 함께 단자함과 케이블 간의 방수 기능을 수행하는 중요한 고정수단이다.
종래의 케이블 그랜드는 황동, 스테인레스 스틸, 강재 등의 금속재질의 소재를 적용하여 녹 방지 또는 염기(鹽氣) 방지를 위한 도금 등을 수행하여 제조하여 제조비용이 비싸고 무겁게 되는 문제점이 있어, 대한민국 등록특허 제10-0996970호, 대한민국 등록특허 제10-1318238호의 제안과 같이, 내화학성을 갖춘 기계구조용 탄소강재 또는 일반구조용 압연강재의 금속 재질로 대체한 케이블 그랜드를 제안하여 도금의 공정을 줄인 대체 재질을 적용하게 되었으나, 이 역시 강재 재질이어서 대한민국 등록특허 제10-0929931호, 대한민국 등록특허 제10-1091472호의 제안과 같이, 그 중량을 경감하기 위해 비교적 가벼운 알루미늄 합금을 적용한 케이블 그랜드를 제안하였다.
그러나, 이러한 종래 제안에 따른 케이블 그랜드는 고가의 금속 재질을 적용하므로 제조비용이 여전히 고가에 해당하여, 제조비용의 저렴화와 무게의 경량화를 위한 방안이 제안되어, 대한민국 등록특허 제10-1404557호, 대한민국 등록특허 제10-1428771호의 제안과 같이, 케이블 그랜드의 중요부를 합성수지인 PVC 및 유리섬유를 혼합한 재질을 적용하거나 또는 부분적으로 연성재질의 소재를 적용한 케이블 그랜드를 제안하여, 케이블 그랜드의 제조 소재로 종래의 금속재질을 벗어나 합성수지 재질을 적용하여 케이블 그랜드의 제조비용 및 경량화를 도모하였다.
하지만, 케이블 그랜드의 소재를 합성수지 재질로 넓힌 상기 종래의 선행기술은 금속재질의 강도 및 물성에 비하여 여전히 차이가 있어 그 적용범위가 한정된 케이블 그랜드에 제한되는 문제점으로 인해 케이블 그랜드로서의 범용적인 적용이 제한된다는 문제점이 있었고, 아울러 케이블 그랜드를 구성하는 구성요소가 매우 많아서 제조비용이 많이 들고, 제조공정이 복잡하며, 제조시간이 오래 소요된다는 문제점이 있었다.
따라서, 금속의 기계적 강도를 유지하면서 내화학성 등의 물성이 우수하면서도 가벼운 소재를 적용한 케이블 그랜드에 대한 방안이 필요하게 된바, 차세대 고성능 엔지니어링 합성수지로서 근래에 새로이 주목받기 시작하여 금속을 대체할 수 있으면서도 여러 기능적 물성이 매우 우수하여, 자동차의 커넥터, 밴드 케이블, 휠 커버, 연료 라인, 라디에이터 엔드 탱크, 엔진 커버, 연료 보충 도어, 연료 탱크 등의 여러 금속제 자동차 부품 대체용으로 용도가 확장되고, 자동차 타이어를 형성하는 하나의 적층 구조인 '카카스'로 불리는 바디 플라이(Body Ply)에 적용하여 타이어의 중량을 절감하고 부하 내구성능 및 고속 내구성능을 향상하도록 하며, 신발용 부품 원료로 대체 가능하며, 금융기관의 ATM기의 기어, 롤러 등의 대체 소재로 그 활용 범위를 확장하고 있는 폴리케톤 수지에 대하여, 무엇보다도 내화학성, 내마모성, 내충격성, 내열성, 내해수성 등이 우수한 폴리케톤 수지를 소재로 하여 금속제 또는 합성수지 재질의 케이블 그랜드를 폴리케톤 수지 재질의 케이블 그랜드로 대체하여 제조하려는 시도가 모색되었다.
(선행문헌 1) 등록특허 제10-0996970호 (선행문헌 2) 등록특허 제10-1318238호 (선행문헌 3) 등록특허 제10-0929931호 (선행문헌 4) 등록특허 제10-1091472호 (선행문헌 5) 등록특허 제10-1404557호 (선행문헌 6) 등록특허 제10-1428771호
본 발명의 목적은, 케이블 그랜드의 금속의 무거운 중량과 합성수지의 물성 상의 단점을 해결하고 케이블 그랜드의 구성요소를 단순화하기 위하여, 케이블을 내부로 수납하는 그랜드 몸체부와 케이블을 조이면서 밀착시키는 신축부를 일체로 형성하고, 금속의 기계적 강도와 내화학성 등의 우수한 물성을 갖추고 있으면서도 금속 재질을 대체할 수 있는 가벼운 차세대 고성능 엔지니어링 합성수지인 폴리케톤 수지를 소재로 하여 케이블 그랜드를 더 가볍고 물성이 더 우수한 즉, 내마모성, 내산성, 내염기성, 내화학성, 내충격성, 내열성, 내수성, 내해수성 등이 뛰어난 폴리케톤 케이블 그랜드를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 단자함에 인입 및 인출되는 케이블 결선 작업시에 케이블을 고정하고 단자함과 케이블 간의 방수 기능을 수행하는 케이블 그랜드에 있어서, 상기 케이블 그랜드는 케이블이 통과되도록 안내하는 백너트부, 그랜드 몸체부, 신축부, 프런트캡부와, 상기 백너트부 및 그랜드 몸체부의 사이에 배치되어 기밀을 유지하게 하는 기밀링과, 상기 신축부 내부로 삽입되어 신축되며 기밀을 유지하는 신축기밀링으로 이루어지며, 상기 그랜드 몸체부와 신축부는 일체로 형성되며, 상기 백너트부, 그랜드 몸체부, 신축부, 프런트캡부는 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌으로 조성되는 삼원 공중합체인 폴리케톤을 소재로 하여 제조되며, 상기 폴리케톤 삼원 공중합체는 하기의 화학식 (1)로 표시되는 몰%에 의해 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌이 혼합되어 조성되고, 이에 따라 일반식 (2) 및 (3)으로 표시되는 반복단위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 케이블 그랜드를 과제 해결 수단으로 제공한다.
(1)
Figure 112016123782138-pat00001
(2)
Figure 112016123782138-pat00002
(3)
Figure 112016123782138-pat00003
(n, n - m, m 은 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌의 조성 몰% 구성을 나타내는 수치이고, m / (n - m) 은 0.03 내지 0.3)
바람직하게는, 상기 폴리케톤의 고유물성으로는 밀도는 1.24g/cm3, 용융점성도인 MI는 6~60g/10min, 녹는점은 220℃이고, 기능적 물성으로는 내수성 90%, 내연료성 95%, 내화학성 90%, 산소투과도 0.9cm3 /m2day, 내마모량 0.6mm3/kgf/km이며, 기계적 물성으로는 인장강도 65MPa, 파단신율 250~300%, 굴곡강도 65MPa, 굴곡탄성율 1,600~1,900MPa, 충격강도 10~18kJ/m2이며, 열적 성질로서 18.6MPa 조건에서 열변형온도는 105℃이며, 가공성으로서 성형 사이클(cycle time)은 45초인 것을 특징으로 한다.
상기 폴리케톤 삼원 공중합체는 일산화탄소와 올레핀을 팔라듐 화합물, pKa가 6 이하인 산, 인의 이배위자 화합물로 이루어진 촉매 조성물을 통해 메탄올-물의 혼합 용매하에 실시되는 액상 중합을 통해 중합된다.
상기 인의 이배위자 화합물은 ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀),1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 1,2-비스[[디(2-메톡시페닐)포스피노]메틸]벤젠, 2-히드록시-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 2,2-디메틸-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀), 1,3-비스[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]프로판, 1,2-비스[[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]메틸]벤젠으로부터 선택된다.
또한, 본 발명의 소재로 적용되는 상기 폴리케톤 삼원 공중합체는, 초산 팔라듐, 트리 플루오르 초산 및 ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀)을 혼합하여 촉매 조성물을 생성하는 단계와; 상기 생성된 촉매 조성물 및 물과 메탄올의 혼합용매하에서 일산화탄소와 올레핀을 80℃의 1단계와 84℃의 2단계를 거쳐 폴리케톤 공중합체를 제조하는 단계와; 상기 제조된 폴리케톤 공중합체를 L/D32, D 40인 2축 압출기에 투입하는 단계와; 상기 2축 압출기에 투입된 폴리케톤 공중합체를 240℃에서 250rpm 스크류 회전속도로 용융혼련을 통해 압출하여 시편을 제조하는 단계와; 상기 제조된 시편을 압출기로부터 인출하는 단계와; 상기 인출된 시편을 금형에 넣고 40 ~ 50bar의 압력, 220 ~ 240℃의 온도, 및 170℃의 금형온도에서 사출성형하는 단계로; 구성되는 제조단계를 거쳐 제조된다.
본 발명에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드는, 금속을 대체할 수 있으며 고성능 엔지니어링 합성수지인 폴리케톤 수지를 소재로 적용하여, 그랜드 몸체부와 신축부를 폴리케톤 재질로 일체로 형성하여 구성요소를 단순화하여 제조비용 및 제조공정을 개선하고, 금속의 단점인 무거운 중량을 가볍게 하고 또 PVC 소재의 합성수지의 물성보다 월등히 우수한 물성을 지니도록 하여, 케이블 그랜드가 갖추어야 할 내마모성, 내산성, 내염기성, 내화학성, 내충격성, 내열성, 내수성, 내해수성 등이 매우 월등한 효과를 발휘하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 합성수지 재질의 케이블 그랜드의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드의 사시도.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드의 단면도.
도 5는 케이블을 수납한 그랜드 몸체부, 신축부, 신축기밀링 및 프런트캡부를 나타내는 상태도로서, (a)는 케이블을 조이기 전의 상태도이며, (b)는 케이블을 조인 후의 상태도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. 여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지며, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드(A)는, 탄소강재 또는 압연강재나 알루미늄 합금 등 금속재질의 기존 케이블 그랜드와 특히 PVC 재질의 기존 케이블 그랜드를 대체하는 차세대 고성능 엔지니어링 합성수지인 폴리케톤을 새로운 소재로 적용하여, 케이블 그랜드를 이루는 구성요소 중에서 방수를 위한 구성요소인 기밀링(20), 신축기밀링(50) 이외의 구성요소인 백너트부(10), 그랜드 몸체부(30), 신축부(40), 프런트캡부(60)를 폴리케톤 소재로 제조한다.
상기 백너트부(10)는, 그랜드 몸체부(30)의 일측에 나사결합하여 기밀을 보장해 주는 것으로서, 내부에 케이블(C)이 통과하는 통공(11)이 형성되어 있고, 내부면에는 암나사부(12)가 형성되어 있어 그랜드 몸체부(30)의 일측 외면에 형성된 제1숫나사부(31)와 나사결합하게 된다. 또한, 상기 백너트부(10)는 그랜드 몸체부(30)와 나사결합하는 방향으로 그 일단부에는 환테 형상의 밀착면(13)이 돌출되게 형성되어 있어, 상기 밀착면(13)으로 기밀링(20)이 배치되도록 한다.
상기 백너트부(10)는, 그 소재로 폴리케톤을 새로이 적용하여 제조되며, 상기 폴리케톤의 조성 및 제조, 물성상의 특징 등은 추후 설명한다.
상기 기밀링(20)은, 상기 백너트부(10)의 밀착면(13)과 그랜드 몸체부(30)의 나사분리부(33)의 일측면 사이에 배치되어, 상기 백너트부(10) 및 그랜드 몸체부(30) 사이에서 양자(10,30)의 기밀을 유지하여 방수되도록 한다. 이를 위하여 상기 기밀링(20)은 중앙에 통과공(21)이 형성된 오링 형상으로 형성되어 있으며, 원형 형상의 상기 통과공(21)으로 그랜드 몸체부(30)의 제1숫나사부(31)의 외측이 통과하여 상기 기밀링(20)은 일측면으로는 상기 백너트부(10)의 밀착면(13)에 면접(面接)하고, 타측면으로는 그랜드 몸체부(30)의 나사분리부(33)의 일측면에 면접(面接)하면서 기밀을 유지하여 방수 기능을 수행하게 된다.
상기 기밀링(20)은 통상적으로 탄성이 있는 고무 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 기밀을 유지할 수 있는 탄성재질이면 그 재질의 한정은 없다.
상기 그랜드 몸체부(30)는, 단자함의 내외부를 통과하는 케이블(C)을 내부로 수납하여 지지하는 것으로서, 그 일측에는 제1숫나사부(31)가 형성되어 있어 상기 백너트부(10)와 나사결합하여 조립 고정되고, 그 타측에는 제2숫나사부(32)가 형성되어 있어 프런트캡(60)과 나사결합하여 조립 고정된다. 상기 제1숫나사부(31)와 제2숫나사부(32) 사이에는 양자를 분리하는 나사분리부(33)가 돌출되게 형성되어 있어, 예를 들어 상기 제1숫나사부(31)는 단자함의 내부로 배치되게 되고, 상기 나사분리부(33) 및 제2숫나사부(32)는 단자함의 외부로 배치되게 된다.
상기 그랜드 몸체부(30)는, 그 내부로 내부통공(36)이 형성되어 있어, 상기 내부통공(36)을 통해 케이블(C)이 통과하게 된다. 상기 그랜드 몸체부(30)의 내부로 형성된 상기 내부통공(36)의 단부에는 그 내측으로 완만한 곡면을 갖는 돌출부(34)가 형성되어 있으며, 그 외측으로 상기 돌출부(34)로부터 연장되어 걸림턱 기능을 수행하는 단턱(35)이 형성되어 있어, 상기 단턱(35)에는 신축기밀링(50)이 삽입되어 걸리면서 고정되게 배치된다.
또한, 상기 그랜드 몸체부(30)는 그 타측의 상기 제2숫나사부(32)로부터 연장되어 신축부(40)가 일체로 형성된다.
상기 그랜드 몸체부(30)는, 상기 백너트부(10)와 마찬가지로, 그 소재로 폴리케톤을 새로이 적용하여 제조되며, 상기 폴리케톤의 조성 및 제조, 물성상의 특징 등은 추후 설명한다.
상기 신축부(40)는 상기 그랜드 몸체부(30)의 내부로 통과하는 케이블(C)을 조이면서 그랜드 몸체부(30) 내부에서 케이블(C)의 움직임을 방지하는 것으로서, 다수의 신축연장편(41)이 상기 그랜드 몸체부(30)의 타단의 외주연을 따라 그랜드 몸체부(30)의 제2숫나사부(32)로부터 외부 방향으로 일체로 돌출되게 형성되어 있어, 상기 신축연장편(41)이 중앙을 향해 조여지면서 케이블(C)을 견고하게 파지하게 되는 것이다.
상기 신축연장편(41)은 삼각기둥 형상으로 비스듬히 돌출되게 형성되어 있어 중앙 방향으로 조여지는 경우에 인접하는 신축연장편(41)과 서로 맞닿으며 긴밀하게 조여지게 되면서 인접한 빈 공간을 폐쇄하게 되어 그 내부에 배치되는 신축기밀링(50)을 더욱 효과적으로 조여주게 된다.
상기 신축부(40) 즉 신축부(40)의 신축연장편(41)이 상기 그랜드 몸체부(30)와 일체로 연장되게 형성되는 것은 본 발명의 실시예에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드(A)의 핵심적인 구성요소로서, 특히 종래기술에 따른 케이블 그랜드는 본 발명의 상기 그랜드 몸체부(30)와 신축부(40)가 분리되어 있고 이에 따라 구조가 복잡해지고 구성요소가 많아지며 이들 양자의 기밀을 유지하기 위한 별도의 기밀오링 등이 추가로 구비되어야 하는 문제점을 해결하고 케이블 그랜드의 구성요소를 단순화한 것이다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따른 상기 그랜드 몸체부(30) 및 신축부(40)가 일체로 형성됨으로써 본 발명에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드(A)는 그 구성요소가 획기적으로 줄어들게 되어 그 구조가 매우 단순하게 구비될 수 있는 것이다.
상기 신축부(40)의 신축연장편(41)이 중앙을 향해 조여지면서 케이블(C)을 견고하게 파지하게 되는 작동 원리는 추후에 설명되는 프런트캡부(60)의 설명에서 자세하게 설명하기로 한다.
상기 신축부(40)는, 상기 백너트부(10) 및 그랜드 몸체부(30)와 마찬가지로, 그 소재로 폴리케톤을 새로이 적용하여 제조되며, 상기 폴리케톤의 조성 및 제조, 물성상의 특징 등은 추후 설명한다.
상기 신축기밀링(50)은, 상기 신축부(40)의 신축연장편(41)의 내부로 삽입되어 상기 그랜드 몸체부(30)의 단턱(35)에 걸리면서 고정되게 배치되며, 내부로 케이블(C)이 통과하는 케이블 통과공(51)이 형성되어 있으며, 케이블(C)이 상기 그랜드 몸체부(30)의 내부로 수납되어 상기 신축연장편(41)이 조여짐에 따라 함께 조여지면서 조여지는 외력을 케이블(C)에 전달되지 않도록 흡수하면서 기밀을 유지하여 방수기능이 수행되도록 하는 것이다. 따라서, 상기 신축기밀링(50)은 외력 흡수와 방수기능을 수행하면서도 신축연장편(41)과 함께 조여질 수 있도록 고무재질로 형성되는 것이 바람직하나, 방수기능 및 신축기능을 아울러 수행할 수 있는 재질이면 그 형성재질에는 한정이 없다고 할 것이다.
상기 신축기밀링(50)은 상기 신축연장편(41)에 삽입되어 조여지면 상기 신축연장편(41)의 돌출된 끝단보다 같거나 약간 더 길게 하여 기밀에 의한 방수가 완벽하게 수행되도록 한다.
상기 신축기밀링(50)이 상기 신축연장편(41)과 함께 조여지면서 케이블(C)에 긴밀하게 맞닿게 되는 작동원리는, 상기 신축부(40)와 마찬가지로, 후술하는 프런트캡부(60)의 설명에서 자세하게 설명하기로 한다.
상기 프런트캡부(60)는, 상기 그랜드 몸체부(30)의 내부통공(36)을 통과하는 케이블(C)을 상기 신축기밀링(50)과 긴밀하게 맞닿게 하여 케이블(C)에 가해지는 외력을 흡수하고 기밀을 유지하여 방수기능을 수행하도록 상기 신축부(40)의 신축연장편(41) 및 신축기밀링(50)을 중앙 방향으로 조여주는 기능을 수행하는 것이다.
상기 프런트캡부(60)의 내부로는, 상기 케이블(C)이 통과하도록 하는 통공(63)이 형성되어 있고, 상기 그랜드 몸체부(30)의 제2숫나사부(32)와 나사결합하도록 하는 암나사부(61)가 형성되어 있으며, 상기 암나사부(61)로부터 외부 방향으로 완만한 곡면을 형성하면서 점차 좁아지게 되는 곡면테이퍼면(62)이 상협하광(上狹下廣)으로 연장되어 형성되어 있다.
상기 곡면테이퍼면(62)은 점차로 좁아지게 형성되어 있으므로, 상기 프런트캡부(60)의 암나사부(61)가 상기 제2숫나사부(32)와 나사결합하면서 조여지게 되면 내부 방향으로 전진하면서 상기 신축부(40)의 신축연장편(41)을 점차 조여주게 되어, 삼각기둥 형상으로 비스듬히 형성된 상기 신축연장편(41)은 인접하는 신축연장편(41)과 맞닿으면서 중앙 방향으로 조여지게 되며, 이에 따라 상기 신축연장편(41)의 내부에 삽입된 고무 재질의 상기 신축기밀링(50)이 중앙 방향으로 함께 조여지게 되어, 상기 신축기밀링(50)은 그 내부로 파지하는 케이블(C)의 외면에 긴밀하게 면접하면서 케이블(C)을 조여주면서 기밀을 유지하며 방수기능을 수행하게 되고 동시에 조여지는 외력을 스스로 흡수하면서 케이블(C)에는 조여지는 외력을 전달하지 않도록 완충기능을 아울러 수행하게 되는 것이다.
따라서, 상기 프런트캡부(60)의 내부에 형성된 상기 곡면테이퍼면(62)이 전진하면서 상기 신축부(40)의 신축연장편(41) 및 신축기밀링(50)을 중앙 방향으로 함께 조여지도록 수축하게 하여, 케이블(C)의 외면을 긴밀하게 조이면서 면접하게 되어 기밀이 유지되는 방수기능을 수행하며 케이블(C)만 상기 프런트캡부(60)의 통공(63)을 통과하여 단자함으로부터 인출되어 케이블(C)이 배선되게 되는 것이다.
상기 프런트캡부(60)는, 상기 백너트부(10), 그랜드 몸체부(30) 및 신축부(40)와 마찬가지로, 그 소재로 폴리케톤을 새로이 적용하여 제조되며, 상기 폴리케톤의 조성 및 제조, 물성상의 특징 등은 추후 설명한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드는 방수를 위한 구성요소인 상기 기밀링(20), 신축기밀링(50) 이외의 구성요소인 상기 백너트부(10), 그랜드 몸체부(30), 신축부(40), 프런트캡부(60)는 새로이 폴리케톤 소재로 형성하게 되어, 그 중량이 매우 가벼우면서도 내마모성, 내산성, 내염기성, 내화학성, 내충격성, 내열성, 내수성, 내해수성 등의 물성이 매우 월등하게 되는 것이다.
이하에서는 상기 백너트부(10), 그랜드 몸체부(30), 신축부(40), 프런트캡부(60)의 소재인 폴리케톤의 조성 및 제조, 물성상의 특징 등을 설명한다.
1. 폴리케톤의 제조
본 발명의 소재로 적용되는 폴리케톤은 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌으로 조성되는 삼원 공중합체로서, 상기 폴리케톤 삼원 공중합체는 하기의 화학식 (1)로 표시되는 몰%에 의해 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌이 각각 소정의 조성비로 혼합되어 조성되고, 이에 따라 일반식 (2) 및 (3)으로 표시되는 반복단위로 이루어진다.
(1)
Figure 112016123782138-pat00004
(2)
Figure 112016123782138-pat00005
(3)
Figure 112016123782138-pat00006
(n, n - m, m 은 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌의 조성 몰% 구성을 나타내는 수치이고, m / (n - m) 은 0.03 내지 0.3)
상기 폴리케톤은 밀도 1.24g/cm3, 용융점성도(MI) 6~60g/10min, 녹는점 220℃의 고유물성을 가지며, 내수성 90%, 내연료성 95%, 내화학성 90%, 산소투과도 0.9cm3 /m2day, 내마모량 0.6mm3/kgf/km의 기능적 물성을 가지며, 인장강도 65MPa, 파단신율 250~300%, 굴곡강도 65MPa, 굴곡탄성율 1,600~1,900MPa, 충격강도 10~18kJ/m2의 기계적 물성을 가지며, 18.6MPa 조건에서 열변형온도 105℃의 열적 성질이 있으며, 성형 사이클(cycle time) 45초의 가공성을 가진다.
상기 폴리케톤 삼원 공중합체는 선상 교대 구조체이고, 불포화 탄화수소 1분자마다 실질적으로 일산화탄소를 포함하고 있다. 폴리케톤 폴리머의 전구체로서 사용하는데 적당한 에틸렌계 불포화 탄화수소는 20개까지, 바람직한 것은 10개까지의 탄소 원자를 가진다.
상기 에틸렌계 불포화 탄화수소는 에텐 및 α-올레핀, 예를 들면 프로펜(propene), 1-부텐(butene), 아이소부텐(iso-butene), 1-헥센(hexene), 1-옥텐(octene)과 같은 지방족이거나 또는 다른 지방족 분자상에 아릴(aryl) 치환기를 포함할 수 있는데, 특히 에틸렌계 불포화 탄소 원자상에 아릴 치환기를 포함하고 있는 아릴 지방족이 바람직하다.
상기 아릴 지방족 탄화수소의 예로서는 스틸렌(styrene), p-메틸스틸렌(methyl styrene), p-에틸스틸렌(ethylstyrene) 및 m-이소프로필 스틸렌(isopropyl styrene)을 들 수 있다. 본 발명에서 바람직하게 사용되는 폴리케톤 폴리머는 일산화탄소와 에텐(ethene)과의 코폴리머 또는 일산화탄소와 에텐과 적어도 3개의 탄소원자를 가지는 제2의 에틸렌계 불포화 탄화수소, 특히 프로펜(propene) 같은 α-올레핀과의 터폴리머(terpolymer)이다.
본 발명에서 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌이 삼원 공중합체로 제조되는 바람직한 폴리케톤은 폴리케톤 폴리머의 폴리머 고리를 하기 화학식 (2)로 나타낼 수 있다.
[화학식 (2)]
Figure 112016123782138-pat00007
상기 화학식 (2) 중, CH2CH-CH3는 에틸렌계 불포화 탄화수소로서, 특히 적어도 3개의 탄소 원자를 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소로부터 얻어지는 부분이다.
구체예로, 상기 폴리케톤 폴리머는 일반식 (2)와 (3)으로 표시되는 반복 단위로 이루어진 공중합체로서, m / (n - m)가 0.03~0.3인 것이 바람직하다. 상기 m / (n - m)값의 수치가 0.03 미만인 경우, 용융성 및 가공성이 떨어지는 한계가 있고, 0.3을 초과하는 경우는 기계적 물성이 떨어진다. 또한 m / (n - m)는 더욱 바람직하게 0.03 내지 0.1이다.
(2)
Figure 112016123782138-pat00008
(3)
Figure 112016123782138-pat00009
또한, 폴리케톤 폴리머의 에틸렌과 프로필렌의 비를 조절하여 폴리머의 녹는점을 조절할 수 있다. 일례로, 일산화탄소 : 에틸렌 : 프로필렌의 몰비를 50 : 46 : 4 로 조절하는 경우 녹는점은 약 220℃이나, 몰비를 50 : 47.3 : 2.7 로 조절하는 경우의 녹는점은 235℃로 조절된다.
겔 투과 크로마토그래피(chromatography)에 의하여 측정한 수평균 분자량이 100~200,000 특별히 20,000~90,000의 폴리케톤 폴리머가 특히 바람직하다. 폴리머의 물리적 특성은 분자량에 따라서, 폴리머가 코폴리머 또는 터폴리머인 것에 따라서, 또 터폴리머의 경우에는 존재하는 제2의 탄화 수소 부분의 성질에 따라서 정해진다. 본 발명에서 사용하는 폴리머의 통상의 녹는점은 175℃~300℃이고, 또한 일반적으로는 210℃~270℃이다. 표준 세관 점도 측정장치를 사용하고 HFIP(Hexafluoroisopropylalcohol)로 60℃에 측정한 폴리머의 극한 점도 수(LVN)는 0.5dl/g~10dl/g, 또한 바람직하게는 0.8dl/g~4dl/g이며, 더욱 바람직하게는, 1.0dl/g~2.0dl/g 이다. 이때 극한 점도 수가 0.5dl/g 미만이면 기계적 물성이 떨어지고, 10dl/g 을 초과하면 가공성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
한편, 폴리케톤의 분자량 분포는 1.5 내지 2.5인 것이 좋고, 보다 바람직하게는 1.8~2.2가 좋다. 1.5 미만은 중합수율이 떨어지며, 2.5 이상은 성형성이 떨어지는 문제점이 있었다. 상기 분자량 분포를 조절하기 위해서는 팔라듐 촉매의 양과 중합온도에 따라 비례하여 조절이 가능하다. 즉, 팔라듐 촉매의 양이 많아지거나, 중합온도가 100℃이상이면 분자량 분포가 커지는 양상을 보인다.
본 발명의 폴리케톤 공중합체는 일산화탄소와 올레핀을 팔라듐 화합물, pKa가 6 이하인 산, 인의 이배위자 화합물로 이루어진 촉매 조성물을 통해 초산-물의 혼합 용매하에 실시되는 액상 중합을 통해 중합된다. 중합 반응 온도는 50~100℃가 바람직하며 반응 압력은 40~60bar이다. 폴리머는 중합 후 여과, 정제 공정을 통해 회수하며 남은 촉매 조성물은 알코올이나 아세톤 등의 용매로 제거한다.
여기에서 팔라듐 화합물로서는 초산 팔라듐이 바람직하며 사용량은 10-3~10-1 mole이 바람직하다.
pKa값이 6 이하인 산의 구체적인 예로서, 트리플루오르초산, p-톨리엔술폰산, 황산, 술폰산 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 트리플루오르초산을 사용하였으며 사용량은 팔라듐 대비 6~20당량이 바람직하다.
인의 이배위좌 화합물로는 ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀)이 바람직하며, 사용량은 팔라듐 대비 1~1.2당량이 바람직하다.
이하, 상기 폴리케톤 삼원 공중합체의 중합 공정을 상세히 설명한다.
본 발명의 폴리케톤 공중합체의 중합은 (a) 제 9족, 제 10족 또는 제 11족 전이금속 화합물, (b) 제 15족의 원소를 가지는 리간드로 이루어지는 유기금속 착체 촉매의 존재 하에, 액상 매체 중에서 일산화탄소와 에틸렌성 및 프로필렌성 불포화 화합물을 삼원 공중합시켜 제조된다.
상기 (a) 제 9족, 제 10족 또는 제 11족 전이금속 화합물은 코발트 또는 루테늄의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체예로서는 초산 코발트, 코발트 아세틸아세테이트, 초산 루테늄, 트리플루오로 초산 루테늄, 루테늄 아세틸아세테이트, 트리플루오로메탄 술폰산루테늄. 니켈 또는 팔라듐의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체예로서는 초산 니켈, 니켈 아세틸아세테이트, 초산 팔라듐, 트리플루오로 초산 팔라듐, 팔라듐 아세틸아세테이트, 염화 팔라듐, 비스(N,N-디에틸카바메이트)비스(디에틸아민)팔라듐, 황산 팔라듐, 구리 또는 은의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들수 있고, 그 구체예로서는 초산 구리, 트리플루오로 초산 구리, 구리 아세틸아세테이트, 초산 은, 트리플루오로초산 은, 은 아세틸아세테이트, 트리플루오로메탄 술폰산 은 등을 들 수 있다.
이들 중에서 폴리케톤의 수득량 및 분자량의 면에서 팔라듐 화합물 특히 초산 팔라듐이 바람직하다.
상기 (b)제 15족의 원자를 가지는 리간드의 예로서는, ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀), 2,2'-비피리딜, 4,4'-디메틸-2,2'-비피리딜, 2,2'-비-4-피콜린, 2,2'-비키놀린 등의 질소 리간드, 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄, 1,3-비스(디페닐포스피노)프로판, 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄, 1,3-비스[디(2-메틸)포스피노]프로판, 1,3-비스[디(2-이소프로필)포스피노]프로판, 1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 1,3-비스[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]프로판, 1,2-비스(디페닐포스피노)시클로헥산, 1,2-비스(디페닐포스피노)벤젠, 1,2-비스[(디페닐포스피노)메틸]벤젠, 1,2-비스[[디(2-메톡시페닐)포스피노]메틸]벤젠, 1,2-비스[[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]메틸]벤젠, 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센, 2-히드록시-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 2,2-디메틸-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판 등의 인 리간드 등을 들 수 있다.
이들 중에서 바람직한 제 15족의 원소를 가지는 리간드(b)는, 제 15족의 원자를 가지는 인 리간드이고, 특히 폴리케톤의 수득량의 면에서 바람직한 인 리간드는 ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀), 1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 1,2-비스[[디(2-메톡시페닐)포스피노]메틸]벤젠이고, 폴리케톤의 분자량의 측면에서는 2-히드록시-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 2,2-디메틸-1,3-비스[디(2메톡시페닐)포스피노]프로판이고, 유기용제를 필요로 하지 않고 안전하다는 면에서는 ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀), 1,3-비스[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]프로판,1,2-비스[[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]메틸]벤젠이고, 가장 바람직하게는 ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀)이다.
상기 일산화탄소, 에틸렌 및 프로필렌은 알코올(예컨대, 메탄올)과 물의 혼합용매에서 액상 중합되어 선상 터폴리머를 생성하는데, 상기 혼합용매로는 메탄올 100 중량부 및 물 2~10 중량부의 혼합물을 사용할 수 있다. 혼합 용매에서 물의 함량이 2 중량부 미만이면 케탈이 형성되어 공정시 내열안정성이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하면 제품의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 폴리케톤을 중합할 때 필요에 따라 벤조페논을 첨가할 수도 있다. 벤조페논을 첨가함으로써 폴리케톤의 고유점도가 향상되는 효과를 달성할 수 있는데, 첨가되는 벤조페논의 양은 상기 (a) 제 9족, 제 10족 또는 제 11족 전이금속 화합물과 벤조페논의 몰비는 1 : 5~100, 바람직하게는 1 : 40∼60으로 유지하는 것이 좋다. 전이금속과 벤조페논의 몰비가 1 : 5 미만이면 제조되는 폴리케톤의 고유점도 향상의 효과가 만족스럽지 못하고, 전이금속과 벤조페논의 몰비가 1 : 100을 초과하면 제조되는 폴리케톤 촉매활성이 오히려 감소하게 된다.
(a) 제 9족, 제 10족 또는 제 11족 전이금속 화합물의 사용량은, 선택되는 에틸렌성 불포화 화합물의 종류나 다른 중합조건에 따라 그 적합한 값이 달라지기 때문에, 일률적으로 그 범위를 한정할 수는 없으나, 통상 반응대역의 용량 1리터당 0.01~100밀리몰, 바람직하게는 0.01~10밀리몰이다. 반응대역의 용량이라는 것은, 반응기의 액상의 용량을 말한다. 리간드(b)의 사용량도 특별히 제한되지는 않으나, 전이금속 화합물 (a) 1몰당, 통상 0.1~3몰, 바람직하게는 1~3몰이다.
일산화탄소와 공중합하는 에틸렌성 불포화 화합물의 예로서는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 비닐시클로헥산 등의 α-올레핀; 스티렌, α-메틸스티렌 등의 알케닐 방향족 화합물; 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸노르보르넨, 5-페닐노르보르넨, 테트라시클로도데센, 트리시클로도데센, 트리시클로운데센, 펜타시클로펜타데센, 펜타시클로헥사데센, 8-에틸테트라시클로도데센 등의 환상 올레핀; 염화비닐 등의 할로겐화 비닐; 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트 등의 아크릴산 에스테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서 바람직한 에틸렌성 불포화 화합물은 α-올레핀이고, 더욱 바람직하게는 탄소수가 2~4인 α-올레핀, 가장 바람직하게는 에틸렌이다.
중합법으로서는 액상 매체를 사용하는 용액중합법, 현탁중합법, 소량의 중합체에 고농도의 촉매 용액을 함침시키는 기상중합법 등이 사용된다. 중합은 배치식 또는 연속식 중 어느 것이어도 좋다. 중합에 사용하는 반응기는, 공지의 것을 그대로, 또는 가공하여 사용할 수 있다. 중합온도에 대해서는 특별히 제한은 없고, 일반적으로 반응온도는 50~100℃, 반응압력은 40~60bar의 범위가 적절하다.
생성된 폴리머는 중합 후 여과, 정제 공정을 통해 회수하며, 남은 촉매 조성물은 알코올 또는 아세톤 등의 용매로 제거한다.
2. 폴리케톤 케이블 그랜드의 제조
상기 얻어진 폴리케톤 삼원 공중합체를 금형을 통해 사출성형하여 상기 백너트부(10), 그랜드 몸체부(30) 및 신축부(40), 프런트캡부(60)를 각각 제조한다. 사출성형의 조건은 40 ~ 50bar의 압력, 220 ~ 240℃의 온도 및 170℃의 금형온도 조건하에서 수행되는 것이 바람직하다. 사출온도가 220℃ 미만이면 혼련이 적절히 일어나지 않을 수 있으며, 240℃를 초과하면 수지에 크랙이 발생되는 등 품질이 저하될 우려가 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 실험예에 의해 본 발명에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드의 물성 및 효과를 자세히 설명한다.
실시예
초산 팔라듐, 트리 플루오르 초산 및 ((2,2-디메틸-1,3-디옥산-5,5-디일)비스(메틸렌))비스(비스(2-메톡시페닐)포스핀)으로부터 생성한 촉매 조성물의 존재 하에서 일산화탄소와 에틸렌과 프로펜으로 이루어진 선상 교대 폴리케톤 터폴리머를 제조했다. 상기에서 팔라듐 대비 트리 플루오르 초산의 함량은 11배의 몰비이고, 중합온도 80℃의 1단계와 84℃의 2단계를 거친다. 상기에서 제조된 폴리케톤 터폴리머에서 에틸렌과 프로펜의 몰비는 46대 4였다. 또한 상기 폴리케톤 터폴리머의 융점은 220℃이고, HFIP(hexa-fluoroisopropano)로 25℃에 측정한 LVN이 1.2dl/g이며, MI(Melt index)가 60g/10min이며, MWD가 2.0 이었다.
상기 제조된 폴리케톤 터폴리머를 사출기에 투입하여 사출하여 폴리케톤 케이블 그랜드의 시편을 제작하였다.
상기 실시예에 따라 제조된 폴리케톤 케이블 그랜드의 시편의 물성은 하기 표 1과 같다.
구분 항목 시험방법 단위 측정값

고유물성
 밀도 ISO1183 g/cm3 1.24
용융점성도(MI) ISO1133 g/10min 6~60
녹는점 ISO3146 ℃ 220


기능적 물성

 내수성 % 90
내연료성 % 95
내화학성 % 90
산소투과도 cm3/m2day 0.9
내마모량 mm3/kgf/km 0.6


기계적 물성

 인장강도 ISO527 MPa 65
파단신율 ISO527 % 250~300
굴곡강도 ISO178 MPa 65
굴곡탄성도 ISO178 MPa 1,600~1,800
충격강도 ISO179 kJ/m2 10~18
열적 성질 열변형온도(HDT) UL94(18.6MPa) ℃ 105
가공성 형성 사이클 sec. 45
상기 표 1의 측정값에 의해 알 수 있듯이, 폴리케톤은 물성이 우수하여 금속 재질을 대체할 수 있는 차세대 고성능 엔지니어링 합성수지로 광범위하게 사용 가능하며, 특히 녹는점 및 열변형온도가 높고, 인장강도 및 충격강도가 크며, 회복력, 화학물질에 대한 저항성이 우수하고 가수분해에 안정되며, 수분 및 가스의 차단성이 우수하고, 내마찰, 내마모 특성이 우수하며, 성형 사이클이 짧다는 물성 우수성을 확인할 수 있다.
이와 같이, 폴리케톤 소재로 제조되는 폴리케톤 케이블 그랜드는 친환경 고분자 신소재로서 금속을 대체할 수 있는 차세대 고성능 엔지니어링 합성수지로서의 고유 물성, 기능적 물성, 기계적 물성, 열적 물성 및 가공성에서 우수하고, 우수한 물성 유지율을 갖추어 그 품질 균일성이 탁월하여 생산성이 증대되는 효과가 있는 것이다.
본 발명에 따른 폴리케톤 케이블 그랜드는 일반적인 케이블 그랜드의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 큰 발명이라고 할 것이다.
A : 폴리케톤 케이블 그랜드 C : 케이블
10 : 백너트부 20 : 기밀링
30 : 그랜드 몸체부 40 : 신축부
50 : 신축기밀링 60 : 프런트캡부

Claims (5)

  1. 폴리케톤을 소재로 하여 제조되며 케이블을 수납하여 지지하는 케이블 그랜드에 있어서,
    상기 폴리케톤 케이블 그랜드(A)는,
    내부에 케이블(C)이 통과하는 통공(11)이 형성되어 있고, 내부면에는 암나사부(12)가 형성되어 있으며, 그 일단부에는 환테 형상의 밀착면(13)이 돌출되게 형성되어 있는 백너트부(10)와,
    중앙에 통과공(21)이 형성된 오링 형상으로 형성되어, 상기 백너트부(10)의 밀착면(13)과 그랜드 몸체부(30)의 나사분리부(33)의 일측면 사이에 배치되어 기밀을 유지하여 방수 기능을 수행하는 기밀링(20)과,
    케이블(C)을 내부로 수납하여 지지하는 것으로서, 외면으로 일측에는 제1숫나사부(31)가 형성되어 있고 타측에는 제2숫나사부(32)가 형성되어 있으며, 내부로 케이블(C)을 수납하는 내부통공(36)이 형성되어 있고, 상기 내부통공(36)의 단부에는 그 내측으로 완만한 곡면을 갖는 돌출부(34)가 형성되어 있으며, 그 외측으로 상기 돌출부(34)로부터 연장되어 걸림턱 기능을 수행하는 단턱(35)이 형성되어 있는 그랜드 몸체부(30)와,
    상기 그랜드 몸체부(30)의 내부로 통과하는 케이블(C)을 조이면서 그랜드 몸체부(30) 내부에서 케이블(C)의 움직임을 방지하는 것으로서, 다수의 신축연장편(41)이 상기 그랜드 몸체부(30)의 타단의 외주연을 따라 상기 그랜드 몸체부(30)의 제2숫나사부(32)로부터 외부 방향으로 일체로 돌출되게 형성되어 있는 신축부(40)와,
    상기 신축부(40)의 신축연장편(41)의 내부로 삽입되어 상기 그랜드 몸체부(30)의 단턱(35)에 걸리면서 고정되게 배치되며, 내부로 케이블(C)이 통과하는 케이블 통과공(51)이 형성되어 있으며, 조여지는 외력을 케이블(C)에 전달되지 않도록 흡수하면서 기밀을 유지하여 방수기능이 수행하는 신축기밀링(50)과,
    상기 신축부(40)의 신축연장편(41) 및 신축기밀링(50)을 중앙 방향으로 조여주는 기능을 수행하는 것으로서, 내부로는, 상기 케이블(C)이 통과하도록 하는 통공(63)이 형성되어 있고, 상기 그랜드 몸체부(30)의 제2숫나사부(32)와 나사결합하도록 하는 암나사부(61)가 형성되어 있으며, 상기 암나사부(61)로부터 외부 방향으로 완만한 곡면을 형성하면서 점차 좁아지게 되는 곡면테이퍼면(62)이 상협하광(上狹下廣)으로 연장되어 형성되어 있는 프런트캡부(60)로 이루어지며,
    상기 백너트부(10), 그랜드 몸체부(30), 신축부(40), 프런트캡부(60)는 폴리케톤으로 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 케이블 그랜드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그랜드 몸체부(30) 및 신축부(40)는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 케이블 그랜드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 신축부(40)의 신축연장편(41)은, 삼각기둥 형상으로 삼각기둥의 외부 방향의 일면이 그에 인접하는 신축연장편(41)의 삼각기둥의 내부 방향의 일면에 대향되도록 비스듬히 돌출되게 형성되어 있어, 중앙 방향으로 조여지는 경우에 인접하는 신축연장편(41)과 서로 맞닿으며 긴밀하게 조여지게 되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 케이블 그랜드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리케톤은, 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌으로 조성되는 폴리케톤 삼원 공중합체를 소재로 하여 일체로 제조되며,
    상기 폴리케톤 삼원 공중합체는 하기의 화학식 (1)로 표시되는 몰%에 의해 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌이 혼합되어 조성되고,
    이에 따라 일반식 (2) 및 (3)으로 표시되는 반복단위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 케이블 그랜드.
    (1)
    Figure 112016123782138-pat00010

    (2)
    Figure 112016123782138-pat00011

    (3)
    Figure 112016123782138-pat00012

    (n, n - m, m 은 일산화탄소, 에틸렌, 프로필렌의 조성 몰% 구성을 나타내는 수치이고, m / (n - m) 은 0.03 내지 0.3)
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폴리케톤 삼원 공중합체는,
    밀도 1.24g/cm3, 용융점성도(MI) 6~60g/10min, 녹는점 220℃의 고유물성을 가지며,
    내수성 90%, 내연료성 95%, 내화학성 90%, 산소투과도 0.9cm3 /m2day, 내마모량 0.6mm3/kgf/km의 기능적 물성을 가지며,
    인장강도 65MPa, 파단신율 250~300%, 굴곡강도 65MPa, 굴곡탄성율 1,600~1,900MPa, 충격강도 10~18kJ/m2의 기계적 물성을 가지며,
    8.6MPa 조건에서 열변형온도 105℃의 열적 성질이 있으며,
    성형 사이클(cycle time) 45초의 가공성을 가지는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 케이블 그랜드.
KR1020160172721A 2016-12-16 2016-12-16 폴리케톤 케이블 그랜드 KR101746631B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160172721A KR101746631B1 (ko) 2016-12-16 2016-12-16 폴리케톤 케이블 그랜드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160172721A KR101746631B1 (ko) 2016-12-16 2016-12-16 폴리케톤 케이블 그랜드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101746631B1 true KR101746631B1 (ko) 2017-06-14

Family

ID=59217911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160172721A KR101746631B1 (ko) 2016-12-16 2016-12-16 폴리케톤 케이블 그랜드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101746631B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101977533B1 (ko) * 2018-03-09 2019-05-10 최호용 Gmp용 조명기구
KR102132441B1 (ko) * 2019-01-23 2020-07-09 김명성 내열 케이블 그랜드
CN113451798A (zh) * 2021-05-28 2021-09-28 李明根 一种低温绝缘高温超导电缆高压终端

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100929931B1 (ko) 2009-05-19 2009-12-04 통일방폭전기 주식회사 방폭전선배관용 케이블 그랜드 제조방법
KR100996970B1 (ko) 2008-11-03 2010-11-26 대량산업 (주) 케이블그랜드 및 그 제작방법
KR101091472B1 (ko) 2011-08-05 2011-12-07 강영일 케이블 그랜드 및 케이블 그랜드의 제작방법
KR101318238B1 (ko) 2013-08-05 2013-10-15 승진산업 (주) 전선보호용 내압 방폭 플렉시블 케이블 그랜드
KR101404557B1 (ko) 2013-04-03 2014-06-10 (주)에이치에스 열수축튜브 일체형 케이블 그랜드

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100996970B1 (ko) 2008-11-03 2010-11-26 대량산업 (주) 케이블그랜드 및 그 제작방법
KR100929931B1 (ko) 2009-05-19 2009-12-04 통일방폭전기 주식회사 방폭전선배관용 케이블 그랜드 제조방법
KR101091472B1 (ko) 2011-08-05 2011-12-07 강영일 케이블 그랜드 및 케이블 그랜드의 제작방법
KR101404557B1 (ko) 2013-04-03 2014-06-10 (주)에이치에스 열수축튜브 일체형 케이블 그랜드
KR101318238B1 (ko) 2013-08-05 2013-10-15 승진산업 (주) 전선보호용 내압 방폭 플렉시블 케이블 그랜드

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101977533B1 (ko) * 2018-03-09 2019-05-10 최호용 Gmp용 조명기구
KR102132441B1 (ko) * 2019-01-23 2020-07-09 김명성 내열 케이블 그랜드
CN113451798A (zh) * 2021-05-28 2021-09-28 李明根 一种低温绝缘高温超导电缆高压终端
CN113451798B (zh) * 2021-05-28 2024-04-12 广西迪沃普电力科技有限公司 一种低温绝缘高温超导电缆高压终端

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101746631B1 (ko) 폴리케톤 케이블 그랜드
KR101777294B1 (ko) 폴리케톤 조성물
KR101716162B1 (ko) 폴리케톤 블렌드를 포함하는 자동차용 아웃사이드 도어 핸들
KR101611580B1 (ko) 폴리케톤 블렌드를 포함하는 신발용 소재
KR101668646B1 (ko) 폴리케톤 케이블 타이
KR101664250B1 (ko) 폴리케톤 블렌드 자동차 연료 주입구
KR20170090902A (ko) 치수안정성이 우수한 고충격 폴리케톤 건전지 가스켓
KR20190131001A (ko) 강성 및 외관이 향상된 폴리케톤 조성물
KR101706050B1 (ko) 유리섬유가 포함된 폴리케톤 조성물
KR101664232B1 (ko) 폴리케톤 성형물 및 폴리케톤 클립 앤 홀더
KR101684885B1 (ko) 노트북 하단 하우징으로 사용 가능한 폴리케톤 수지 조성물
KR101716160B1 (ko) 폴리케톤 폴리머를 포함하는 자동차용 내비게이션 받침대
KR101716164B1 (ko) 폴리케톤 폴리머를 포함하는 자동차용 사이드 몰딩
KR101716199B1 (ko) 폴리케톤 폴리머를 포함하는 자동차용 안전벨트 조인터
KR101867936B1 (ko) 치수안정성이 높은 폴리케톤 조성물을 포함하는 수도 파이프 캡
KR101716159B1 (ko) 폴리케톤 폴리머를 포함하는 자동차용 헤드레스트 가이드
KR101716163B1 (ko) 폴리케톤 블렌드를 포함하는 자동차용 공기흡입구 가니쉬
KR101705637B1 (ko) 폴리케톤 블렌드를 포함하는 자동차용 도어 프레임 이너 커버
KR101705622B1 (ko) 폴리케톤 블렌드를 포함하는 차량용 재떨이
KR101705621B1 (ko) 폴리케톤 블렌드를 포함하는 실내등 하우징
KR20190083137A (ko) 강성 및 외관이 향상된 폴리케톤 조성물
KR101767898B1 (ko) 폴리케톤 폴리머를 포함하는 자동차용 오토기어 슬라이드
KR101705616B1 (ko) 폴리케톤 블렌드를 포함하는 차량용 실린더 헤드 커버
KR101716158B1 (ko) 폴리케톤 폴리머를 포함하는 자동차용 컵 홀더
KR20210109348A (ko) 표면 외관 및 강성이 향상된 폴리케톤 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction