KR102585661B1 - 비도전 또는 반도전 해수용 부풀음 테이프 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해수 흡수율과 해수 차단율을 크게 향상시키는 효과를 갖는 해수용 부풀음 테이프 및 그 제조방법에 관한 것이다. 고흡수성수지층을 복수의 층으로 포함하여 해수 흡수율과 해수 차단율을 크게 향상시키는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 해수용 부풀음 테이프 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 고흡수성수지층을 복수의 층으로 포함하여 해수 흡수율과 해수 차단율을 크게 향상시키는 효과를 갖는 해수용 부풀음 테이프 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전력 케이블, 고압 케이블, 통신케이블 또는 광통신케이블의 경우 관로나 지중의 물이 침투하여 케이블의 미세한 공극을 따라 선로로 퍼지는 현상이 발생되는데 케이블에 물이 침투하게 되면 전력선 케이블의 경우 대부분 절연층의 열화 현상을 촉진시켜 절연성을 저하시키게 되고, 광통신 케이블의 경우 이러한 열화 현상을 발생하지 않지만 케이블 중간의 터미널로 흘러 들어 파손시키는 원인이 된다.
근래에는 해수용, 해저용, 원자력용 및 풍력발전용 고압 케이블의 수요도 증대되면서 물에 노출될 수 있는 환경에 처해 있다는 특성상 고압 케이블 및 통신케이블 또는 광통신케이블의 방수 및 차수를 효과적으로 할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
이를 달성하기 위해 통상 부풀음(swellable) 테이프 또는 얀(yarn)이 사용되는데, 부풀음 테이프는 팽윤성을 갖는 재질로 제조되어 케이블의 도체 또는 중성선 위아래에 감김으로써 수분 침투 시 부풀려지면서 부풀려진 팽윤 압력으로 수분 침투를 막을 수 있다.
한편, 부풀음 테이프에 사용되는 고흡수성수지는 삼투압 원리를 이용하여 물을 흡수하고 팽윤하게 되는데, 해수에서는 해수의 염분 농도가 높아 삼투압으로 흡수할 수 있는 수분의 양이 제한적이며 이에 따른 공극률이 커진다는 문제점이 있다.
이에 따라 해수용 부풀음 테이프는 물과 염수의 흡수율을 높이고, 공극률 발생에 따른 물 침투를 차단할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 해수 흡수율과 해수 차단율을 크게 향상시키는 효과를 갖는 해수용 부풀음 테이프 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블용 부풀음 테이프는 제1 부직포층; 제2 부직포층; 상기 제1 부직포층 및 제2 부직포층 사이에 형성된 제1 고흡수성수지층; 상기 제1 및 2 부직포층 중 적어도 하나의 부직포 외면에 형성된 제2 고흡수성수지층을 포함한다.
상기 제1 및 제2 고흡수성수지층은 다공형 고흡수성수지를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제1 부직포층 및 제2 부직포층은 폴리에스터와 레이온이 혼합된 부직포를 포함할 수 있다.
상기 접착제 조성물은 폴리비닐알코올 6-15 중량부; 알데하이드 0.5-2 중량부; 질산 0.15-0.35 중량부; 가성소다 0.15-0.35 중량부; 고흡수성수지 15-30 중량부; 라우릴에테르 1-2.5 중량부; 내열성 보강제 0.05-0.6 중량부; 및 메탄올 또는 에탄올 수용액 25-55 중량부를 포함하되, 상기 메탄올 또는 에탄올 수용액은 메탄올 또는 에탄올과 물이 5:5 내지 6:4의 중량비로 혼합된 것인 접착제 조성물을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케이블용 부풀음 테이프 제조방법은 (a) 제1 부직포 및 제2 부직포 중 적어도 어느 하나에 접착제 조성물을 도포 및 고흡수성수지를 산포하는 단계; (b) 제1 부직포 및 제2부직포의 고흡수성수지 및 접착제 조성물이 도포된 면을 서로 맞대어 제1부직포 및 제2 부직포를 롤러압착기에 통과시켜 접합하는 단계; (c) 상기 접합된 제1 부직포 및 제2부직포에 도포된 고흡수성수지 및 접착제 조성물을 건조하여 제1 고흡수성수지층을 형성하는 단계; (d) 상기 제1고흡수성수지층이 형성된 제1 및 2 부직포 중 적어도 하나의 부직포 외면에 고흡수성수지를 도포하는 단계; (e) 상기 도포된 고흡수성수지의 두께를 조정하는 단계; (f) 상기 조정된 고흡수성수지를 건조하여 제2 고흡수성수지층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 해수용 부풀음 테이프는 고흡수성수지층을 복수의 층으로 포함하여 해수 흡수율과 해수 차단율을 크게 향상시키는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해수용 부풀음 테이프의 적층 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a 및 도3b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 사용된 고흡수성수지의 SEM 촬영 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a 및 도3b는 본 발명의 실시예 및 비교예에 사용된 고흡수성수지의 SEM 촬영 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '-' 또는 '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 다른 언급이 없는 한 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20 % 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해수용 부풀음 테이프의 적층 구조를 나타낸 모식도이다. 본 발명에서 ‘케이블’이란 전력 케이블, 고압 케이블, 통신 케이블 또는 광통신 케이블을 의미하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 케이블적용 해수용 부풀음 테이프는 제1 부직포층 및 제2 부직포층 사이에 제1 고흡수성수지층이 형성되어 있으며, 부직포층의 제1 고흡수성수지층이 형성된 반대면에 제2 고흡수성수지층 형성된 것을 포함한다.
제2 고흡수성수지층이 더 형성되는 이유는 기존의 부풀음 테이프는 제1 고흡수성수지층만이 형성되어 있으나, 이와 같이 제1 고흡수성수지층만이 형성되어 있는 경우 고흡수성수지층이 해수(염수)를 흡수하였을 때 미세한 공극이 발생되며 이는 삼투압 원리로 물을 흡수하는 고흡수성수지의 특성상 해수(염수)의 흡수율이 낮기 때문이다. 따라서 해수에서는 고흡수성 수지의 흡수성능 저하에 따라 공극률이 더욱 커질 수 있으며 고흡수성수지 공극률에 따라 물이 선로로 퍼지는 현상이 발생하여 케이블의 절연성이 떨어지거나 파손의 원인이 될 수 있다.
이에 본 발명과 같이 제2 고흡수성수지층이 형성된 경우 고흡수성수지층이 다중으로 적용되기 때문에 물이 선로로 퍼지는 현상을 감소시켜 물 차단 효과가 증대되며 물 흡수율이 증대된다.
나아가 단순히 고흡수성수지층의 두께나 양을 두껍게 하는 것이 아니라 부직포층을 사이에 두고 고흡수성수지층을 다중으로 형성하도록 함으로써 부직포가 물을 더욱 흡수할 수 있도록 하여 물 흡수율을 더욱 증가시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예와 같이 복수의 층으로 고흡수성수지층이 형성되면 물 흡수율이 증가하고 물 차단률이 증대되어 절연성이 높아지며 파손을 위험을 추는 효과가 있다.
고흡수성수지층은 제2 고흡수성수지층에 더하여 제3 고흡수성수지층, 제4 고흡수성수지층을 추가로 형성할 수 있으며 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 고흡수성수지층은 고흡수성수지를 포함할 수 있으며 고흡수성수지는 다공형, 구형, 포도형, 다각형 또는 기타 형태의 수지일 수 있고 바람직하게는 다공형 고흡수성수지 또는 비드형(구형)을 포함할 수 있다.
다공형 흡수수지는 다른 형태의 고흡수성수지에 비하여 물을 빠르게 흡수하고 팽윤력이 높아 물을 차단하는데 효과적이며 외형은 구형이고 표면 및 내부에 공극이 다수가 임의적으로 분포된 형상이다.
상기 제1 부직포층 및 제2 부직포층은 폴리에스터와 레이온이 혼합된 부직포일 수 있으며 폴리에스터와 레이온의 중량비는 9.5:0.5 내지 0.5:9.5의 비율로 혼합된 것일 수 있다. 바람직하게는 8: 2, 7:3의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
폴리에스터와 레이온이 혼합된 부직포는 폴리에스터로만 이루어진 부직포와 두께, 단위중량, 인장강도, 신율 및 원사 굵기와 같이 물성에 차이가 없는 경우에도 폴리에스터로만 이루어진 부직포에 비하여 물의 흡수력이 우수하여 부풀음 테이프의 물 흡수력을 증대시키는 효과가 있다.
상기 제1 고흡수성수지층 및 제2 고흡수성수지층은 접착제 조성물을 포함한 것일 수 있으며, 상기 접착제 조성물은 폴리비닐알코올 6-15 중량부, 알데하이드 0.5-2 중량부, 질산 0.15-0.35 중량부, 가성소다 0.15-0.35 중량부, 고흡수성수지 15-30 중량부, 라우릴에테르 1-2.5 중량부, 내열성 보강제 0.05-0.6 중량부 및 메탄올 또는 에탄올 수용액 25-55 중량부를 포함한 것일 수 있고, 상기 메탄올 또는 에탄올 수용액은 메탄올 또는 에탄올과 물이 5:5 내지 6:4의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 알데하이드는 벤즈 알데하이드를 사용한 것일 수 있다.
상기 접착제 조성물의 상기 성분들을 상기 함량으로 '포함한다'는 것은 제조가 완료된 조성물에 포함된 성분들이 상기 함량으로 존재하는 경우는 물론, 상기 함량의 성분들을 사용하여 제조된 경우도 의미할 수 있다. 즉, 일부 성분이 제조과정에서 반응에 의해 다른 생성물로 변화된 경우도 포함할 수 있다.
상기 접착제 조성물은 내열성 보강제가 포함되어 있으며 이는 팽윤된 고흡수성수지에 열을 가하면 체인사슬이 깨져 물처럼 변하여 팽윤 압력을 잃게 되는 것을 방지하여 팽윤된 형태를 보존하여 절연성을 유지하는데 효과가 있다.
나아가 폴리비닐아세테이트는 에어로실과 글래스버블 없이도 안정적인 점도, 흐름성, 작업성 등을 나타내기 때문에 에어로실과 글래스버블을 생략하여 원가를 절감하고 공정을 단순화할 수 있다. 특히, 본 발명의 접착제조성물은 특정 혼합비의 메탄올 또는 에탄올 수용액을 사용함으로써 점도를 적절한 범위로 조절할 수 있다.
상기 고흡수성수지층은 고흡수성수지와 접착제조성물의 중량비가 8:2 내지 20:5.5일 수 있다. 이와 같은 중량비와 다르게 조성된 경우로써 고흡수성수지의 중량비가 8이하인 경우 물흡수율이 떨어질 수 있고, 접착제조성물의 중량비가 2이하인 경우 접착능력이 떨어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하여 살펴보면, 케이블용 부풀음 테이프 제조방법은 (a) 제1 부직포 및 제2 부직포 중 적어도 어느 하나에 접착제 조성물 도포 및 고흡수성수지를 산포하는 단계; (b) 제1 부직포 및 제2 부직포의 고흡수성수지 및 접착제 조성물이 도포된 면을 서로 맞대어 제1 부직포 및 제2 부직포를 롤러압착기에 통과시켜 접합하는 단계; (c) 상기 접합된 제1 부직포 및 제2 부직포에 도포된 고흡수성수지 및 접착제 조성물을 건조하여 제1 고흡수성수지층을 형성하는 단계; (d) 상기 제1고흡수성수지층이 형성된 제1 및 2 부직포 중 적어도 하나의 부직포 외면에 고흡수성수지를 도포하는 단계; (e) 상기 도포된 고흡수성수지의 두께를 조정하는 단계; (f) 상기 조정된 고흡수성수지를 건조하여 제2 고흡수성수지층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (a) 및 (d) 단계에서 고흡수성수지는 파우더 형상일 수 있으며, 접착제 조성물과 함께 도포 또는 산포될 수 있다.
접착제 조성물은 폴리비닐알코올 6-15 중량부, 알데하이드 0.5-2 중량부, 질산 0.15-0.35 중량부, 가성소다 0.15-0.35 중량부, 고흡수성수지 15-30 중량부, 라우릴에테르 1-2.5 중량부, 내열성 보강제 0.05-0.6 중량부 및 메탄올 또는 에탄올 수용액 25-55 중량부를 포함한 것일 수 있으며, 상기 메탄올 또는 에탄올 수용액은 메탄올 또는 에탄올과 물이 5:5 내지 6:4의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 알데하이드는 벤즈 알데하이드를 사용한 것일 수 있다.
상기 (b)단계에서 접합은 0.1 kg/cm2 내지 6kg/cm2의 압력이 가해지는 롤러압착기에 통과시켜 접합되는 것일 수 있다. 상기 압력보다 낮은 압력이 가해지면 접합력이 낮아질 수 있으며 상기보다 높은 압력은 고흡수성수지층이나 부직포의 구조를 훼손할 수 있다.
상기 (c)단계에서 건조는 125℃ 내지 175℃ 온도에서 진행될 수 있으며 챔버 또는 히팅로라 방식으로 건조를 진행할 수 있다. 상기 온도보다 낮은 온도로 건조하는 경우에는 건조가 느리게 진행되어 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있고, 상기 온도보다 높은 온도로 건조하는 경우에는 고흡수성수지의 성질이 변형되어 흡수율이 떨어지거나 부직포의 구조가 훼손될 수 있다.
상기 (e)단계에서 고흡수성수지의 두께는 나이프콤마를 이용하여 두께를 조정하고 코팅하는 것을 포함할 수 있다.
상기 두께는 0.15mm 내지 0.25mm 일 수 있으며 바람직하게는 0.2mm일 수 있다. 상기 두께보다 얇은 경우 물 흡수율 및 물 차단력이 낮아질 수 있으며 이보다 두꺼운 경우 무게가 증가하여 케이블 생산 및 유통의 효율성이 낮아질 수 있다.
상기 (f)단계에서 건조는 120℃ 내지 180℃ 온도에서 진행될 수 있으며 챔버 또는 히팅로라 방식으로 건조를 진행할 수 있다. 상기 온도보다 낮은 온도로 건조하는 경우에는 건조가 느리게 진행되어 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있고, 상기 온도보다 높은 온도로 건조하는 경우에는 고흡수성수지의 성질이 변형되어 흡수성이 떨어지거나 부직포의 구조가 훼손될 수 있다.
상기 (f)단계에 더하여 고흡수성수지층이 형성되지 않은 부직포 면에 고흡수성수지를 도포하는 단계; 고흡수성수지의 두께를 조정하는 단계; 및 도포된 고흡수성수지를 건조하여 제3 고흡수성수지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 실험예를 통해 본 발명에 대하여 설명하나, 본 발명의 효과가 하기 실험예에 의해 제한되지 아니함은 자명하다.
제조예 1 - 해수용 부풀음 테이프 제조
- 접착제 조성물 제조
반응기에 50 wt% 메탄올 수용액을 투입하고 82-84 ℃까지 천천히 승온한 후 폴리비닐알코올 10 g을 투입하여 용해한 후, 반응기에 벤즈 알데하이드 1.3 g과 질산 0.3 g을 넣고 혼합 및 반응시켰다. 이후 가성소다 0.2 g을 투입하여 반응을 종결시켜 접착제 조성물을 제조하였다.
- 제1 고흡수성수지 층 형성
폴리에스터와 레이온이 혼합된 제1 부직포 및 제2 부직포 일면에 접착제 조성물을 35g/m2 도포하고 다공형 고흡수성수지 파우더를 140 g/m2 산포하였다. 제1 부직포 및 제2 부직포에서 다공형 고흡수성수지 파우더 및 접착제 조성물이 도포된 면을 서로 맞댄 후 롤러 압착기에 통과시켜 접지하고, 150℃로 고온 건조하여 제1 고흡수성수지 층을 형성하였다.
- 제2 고흡수성수지 층 제조
제조된 접착제 조성물을 50 wt% 메탄올 수용액, 다공형 고흡수성수지 27 중량부, 라우릴에테르 1.8 중량부 및 내열성 보강제 0.1 중량부와 혼합하여 코팅액 조성물을 제조하였다. 코팅액 조성물을 제1부직포의 제1 고흡수성수지가 형성된 면 반대면에 도포하고 콤마나이프로 코팅 두께를 0.2mm로 조절하였다. 이를 150℃에서 고온건조하고 제2 고흡수성수지 층을 제조하여 해수용 부풀음 테이프를 제조하였다.
실험예 1- 고흡수성수지의 흡수율 비교
상기 제조예 1에서 사용된 다공형 고흡수성수지의 흡수율을 측정 및 평가하였다.
흡수율은 바닥면적이 50.265 ㎠인 바닥 지름 8 cm의 측정구에 0.45 mm고흡수성수지 시료를 도포하여 염분 농도가 3.5%(35‰) 인공해수에 침지한다. 침지 후 1분, 3분, 6분 단위로 고흡수성수지의 팽윤크기를 측정한다. 고흡수성수지는 흡수율이 클수록 팽윤크기가 커진다. 이를 측정 및 평가한 결과는 하기 표 1과 같다.
| 구분 | 시간 | 다공형(mm) | 구형(mm) | 포도형(mm) | 다각형(mm) | 기타(mm) |
| 0.2g | 1분 | 2 | 1.5 | 1 | 1.5 | 0.8 |
| 3분 | 2 | 1.8 | 1.75 | 1.5 | 1 | |
| 6분 | 2 | 2 | 1.8 | 1.8 | 1.2 | |
| 0.5g | 1분 | 4.11 | 3.26 | 2.21 | 3.25 | 1.73 |
| 3분 | 4.15 | 3.87 | 3.75 | 3.25 | 2.2 | |
| 6분 | 4.25 | 4.25 | 3.75 | 3.85 | 2.43 | |
| 1g | 1분 | 5.05 | 3.75 | 2.52 | 3.75 | 2.05 |
| 3분 | 6.75 | 6.47 | 6.00 | 3.82 | 2.83 | |
| 6분 | 7.18 | 7.16 | 6.53 | 6.43 | 4.26 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이 다공형 고흡수성수지 및 구형 고흡수성수지는 동일한 양으로 도포된 포도형, 다각형 등의 고흡수성수지에 비교하여 동일한 시간동안 더 크게 팽윤되는 것을 확인할 수 있으므로 흡수율이 높다는 점을 확인할 수 있으며, 다공형 고흡수성수지가 구형 고흡수성수지에 비교하여도 우수한 흡수율을 나타내는 점을 확인할 수 있다.
실험예 2 - 부풀음 테이프의 흡수속도 확인
상기 제조예 1로 제조된 부풀음 테이프와 비교예 1로 제조된 부풀음 테이프의 흡수속도를 확인하였다.
비교예 1
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제1 부직포 및 제2 부직포는 폴리에스터로 이루어진 부직포로 해수용 부풀음 테이프를 제조하였다.
제조예 1에 사용된 폴리에스터와 레이온이 혼합된 부직포와 비교예 1에 사용된 폴리에스터 부직포의 물성은 다음의 표 2와 같다.
| 부직포 항목 | 단위 | 비교예 1의 부직포 | 제조예 1의 부직포 |
| 두 께 | ㎜ | 0.13~0.35 | 0.13~0.35 |
| 단위중량 | g/㎡ | 15~60 | 15~60 |
| 인장강도 | ㎏/3㎝ | 5~12 | 5~12 |
| 신 율 | % | 8이상 | 8이상 |
| 재 질 | - | Polyester | Polyester + Rayon |
| 원사굵기 | d | 1.2D~3D | 1.2D~3D |
흡수율은 가로 100㎜, 세로 10㎜의 각 시료를 준비한다. 이에 준비된 시료의 무게를 측정한다. 시료가 충분히 담길 수 있는 용기에 증류수를 준비하고 시료를 30초, 1분, 2분, 3분 동안 침적 후 1분간 탈수 후에 무게를 측정한다. (침적 후 무게 - 침적 전 무게)/침적 전 무게 ×100으로 계산하여 흡수율을 구한다. 이와 같은 방법으로 측정한 결과는 다음의 표와 같다.
| 시간 | 폴리에스터 부직포(%) | 폴리에스터 및 레이온 혼합 부직포(%) |
| 30초 | 68 | 82 |
| 1분 | 76 | 91 |
| 2분 | 94 | 100 |
| 3분 | 100 | 100 |
상기 표에서 살펴볼 수 있는 바와 같이 폴리에스터 및 레이온이 혼합된 부직포는 폴리에스터 부직포와 인장강도, 신율 및 원사 굵기 등과 같은 물성에 차이가 없으나 폴리에스터 및 레이온이 혼합된 부직포를 사용한 부풀음테이프는 흡수속도면에서 더 빠른 속도로 물을 흡수하는 것을 확인할 수 있다.
실험예 3 - 해수용 부풀음 테이프의 흡수율 및 흡수속도 측정 비교
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 부풀음테이프를 제조하되, 하기 표 4와 같이 구성을 달리하여 여러 시료를 제조하였다.
| 구분 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 |
| 부직포 소재 | Polyester | Polyester | Polyester |
| 고흡수성수지 특징 | 다각형+다공형 | 다각형의 조합 | 다각형의 조합 |
흡수율은 두께 0.45mm, 가로 100 mm, 세로200 mm의 각 시료를 준비하여 염분 농도가 3.5%(35‰)인 인공해수에 1분 및 3분동안 침지한 뒤 그 두께를 측정하는 방법으로 실험하였다. 이에 대한 측정결과는 다음의 표 5와 같다.
| 시간 | 제조예 1(mm) | 비교예 2(mm) | 비교예 3(mm) | 비교예 4(mm) |
| 1분 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 |
| 3분 | 4.5 | 3.8 | 3.5 | 3.0 |
상기 표 5에서 살펴볼 수 있는 바와 같이 제조예 1은 침지 후 그 두께가 가장 두껍게 되었는바 이는 고흡수성수지체 및 부직포가 물을 흡수하여 두께가 증가한 것으로써 그 흡수율이 가장 높으며 그 속도도 가장 빠른 것을 확인할 수 있다.
실험예 4 - 부풀음테이프의 물 차단율 확인
상기 제조예 1과 같이 제조된 부풀음테이프의 물 차단율을 비교예 5와 같이 제조된 부풀음테이프의 물 차단율과 비교하였다.
비교예 5
폴리에스터와 레이온이 혼합된 제1 부직포 및 제2 부직포 일면에 접착제 조성물을 35g/m2 도포하고 다공형 고흡수성수지 파우더를 140 g/m2 산포하였다. 제1 부직포 및 제2 부직포에서 다공형 고흡수성수지 및 접착제 조성물이 도포된 면을 맞댄 후 롤러 압착기에 통과시켜 접지하고, 건조하여 제1 고흡수성수지 층을 제조하여 부풀음테이프를 제조하였다.
흡수율은 가로 100 mm, 세로200 mm의 각 시료를 준비하여, 가로 100 mm, 세로 200 mm 종이타월을 각 시료 아래에 접하도록 배치한다. 염분 농도가 3.5%(35‰)인 인공해수를 뷰렛을 통해 각 시료 중앙에 동일한 양의 물을 떨어뜨리고 종이타월에 해수가 흡수되었는지 여부로 물 차단율을 확인한다. 이에 대한 측정결과는 다음표 6과 같다.
| 제조예 1 종이타월 해수 흡수여부 | 비교예 5 종이타월 해수 흡수여부 | |
| 30ml | X | X |
| 50ml | X | X |
| 70ml | X | X |
| 90ml | X | O |
| 100ml | X | O |
비교예 5는 고흡수성수지층이 단층으로 존재하는 부풀음테이프이고 제조예1은 고흡수성수지층이 다중으로 존재하는 부풀음테이프로서 상기와 표 6에서 살펴볼 수 있는 바와 같이 제조예 1 부풀음테이프가 비교예 5 부풀음테이프와 비교하여 물차단율이 높음을 알 수 있다.
나아가 케이블테스트에 있어서 L법(케이블을 자른 단면으로 인공해수 또는 증류수를 침투시키는 테스트 방법) 및 T법(케이블 자케부분을 벗겨내어 인공해수 또는 증류수를 침투시키는 테스트 방법)을 진행한 결과 고흡수성수지층이 다중으로 존재하는 부풀음 테이프가 우수한 물 차단율을 나타냄을 확인하였다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 제2 부직포층
20: 제1 고흡수성수지층
30: 제1 부직포층
40: 제2 고흡수성수지층
20: 제1 고흡수성수지층
30: 제1 부직포층
40: 제2 고흡수성수지층
Claims (5)
- 제1 부직포층;
제2 부직포층;
상기 제1 부직포층 및 제2 부직포층 사이에 형성된 제1 고흡수성수지층;
및
상기 제1 및 2 부직포층 중 적어도 하나의 부직포 외면에 형성된 제2 고흡수성수지층으로 이루어지되
상기 제1 및 제2 고흡수성수지층은 고흡수성수지 및 접착제 조성물을 중량비 8:2 내지 20:5.5로 포함하되 상기 고흡수성수지로서 다공형 고흡수성수지만을 포함하고,
상기 제1 및 제2 고흡수성수지층의 두께는 0.15mm 내지 0.25 mm이고,
상기 제1 부직포층 및 제2 부직포층은 폴리에스터와 레이온이 8:2 또는 7:3의 중량비로 혼합된 원사굵기가 1.2 - 3D인 부직포를 포함하는
해수에 사용되는 케이블용 부풀음 테이프. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 고흡수성수지층은 접착제 조성물을 포함하며,
상기 접착제 조성물은
폴리비닐알코올 6-15 중량부;
알데하이드 0.5-2 중량부;
질산 0.15-0.35 중량부;
가성소다 0.15-0.35 중량부;
고흡수성수지 15-30 중량부;
라우릴에테르 1-2.5 중량부;
내열성 보강제 0.05-0.6 중량부; 및
메탄올 또는 에탄올 수용액 25-55 중량부를 포함하되,
상기 메탄올 또는 에탄올 수용액은 메탄올 또는 에탄올과 물이 5:5 내지 6:4
의 중량비로 혼합된 것인 접착제 조성물을 포함하는
해수에 사용되는 케이블용 부풀음 테이프. - (a) 제1 부직포 및 제2 부직포 중 적어도 어느 하나에 접착제 조성물을 도포 및 고흡수성수지를 산포하는 단계;
(b) 제1 부직포 및 제2 부직포의 고흡수성수지 및 접착제 조성물이 도포된 면을 서로 맞대어 제1 부직포 및 제2 부직포를 0.1 kg/cm2 내지 6kg/cm2의 압력이 가해지는 롤러압착기에 통과시켜 접합하는 단계;
(c) 상기 접합된 제1 부직포 및 제2 부직포에 도포된 고흡수성수지 및 접착제 조성물을 건조하여 제1 고흡수성수지층을 형성하는 단계;
(d) 상기 제1고흡수성수지층이 형성된 제1 및 2 부직포 중 적어도 하나의 부직포 외면에 고흡수성수지를 도포하는 단계;
(e) 상기 도포된 고흡수성수지의 두께를 0.15mm 내지 0.25mm로 조정하는 단계;
(f) 상기 조정된 고흡수성수지를 120℃내지 180℃온도에서 건조하여 제2 고흡수성수지층을 형성하는 단계를 포함하고
상기 부직포는 폴리에스터와 레이온이 8:2 또는 7:3의 중량비 로 혼합된 원사굵기가 1.2-3 D이고,
상기 고흡수성수지는 다공형 고흡수성수지인,
해수에 사용되는 케이블용 부풀음 테이프의 제조방법.
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| KR1020230013218A KR102585661B1 (ko) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | 비도전 또는 반도전 해수용 부풀음 테이프 및 그 제조방법 |
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Citations (4)
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2023
- 2023-01-31 KR KR1020230013218A patent/KR102585661B1/ko active IP Right Grant
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