KR20170064245A - High fire-resistant mica tape and high fire-resistant cable having fire-resistant layer formed from the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내화 성능이 우수한 마이카 테이프 및 이로부터 형성된 내화층을 갖는 고내화 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 830℃ 이상의 고내화 특성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 케이블의 유연성을 저하시키지 않고, 케이블의 제조비용을 절감시킬 수 있는, 고내화용 마이카 테이프 및 이로부터 형성된 내화층을 갖는 고내화 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a high refractory cable having a refractory layer formed therefrom and a mica tape excellent in refractory performance. More specifically, the present invention relates to a high-refractory mica tape and a refractory layer formed therefrom, which can realize a high fire resistance characteristic of 830 DEG C or higher, and can reduce the manufacturing cost of the cable without lowering the flexibility of the cable Refractory cable.
Description
본 발명은 내화 성능이 우수한 마이카 테이프 및 이로부터 형성된 내화층을 갖는 고내화 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 830℃ 이상의 고내화 특성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 케이블의 유연성을 저하시키지 않고, 케이블의 제조비용을 절감시킬 수 있는, 고내화용 마이카 테이프 및 이로부터 형성된 내화층을 갖는 고내화 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a high refractory cable having a refractory layer formed therefrom and a mica tape excellent in refractory performance. More specifically, the present invention relates to a high-refractory mica tape and a refractory layer formed therefrom, which can realize a high fire resistance characteristic of 830 DEG C or higher, and can reduce the manufacturing cost of the cable without lowering the flexibility of the cable Refractory cable.
최근, 케이블 제조 산업의 주요한 이슈는 극도의 온도상태, 특히 화재시에 직면하게 되는 상황에서 케이블의 거동 및 성능을 유지시키는 것이다. 안전을 위해서 불길이 번지는 것을 지연시키고 또한 화염을 견딜 수 있는 케이블의 내화특성(fire-resistance)을 극대화하는 것이 필수적이다.In recent years, a major issue in the cable manufacturing industry is maintaining cable behavior and performance in extreme temperature conditions, particularly in the face of fire. For safety, it is essential to delay the spread of flames and to maximize the fire-resistance of the cables that can withstand flames.
도 1은 종래의 내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a conventional refractory cable.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 내화 케이블은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 전도성 소재로 이루어져 있어 전류의 흐름 경로를 제공하는 도체(11), 화재시 후술하는 절연층(13)이 소실되는 경우에도 상기 절연층(13)을 대신하여 상기 도체(11)의 절연 기능을 수행함으로써 케이블의 거동 및 성능이 유지될 수 있도록 상기 도체(11)를 감싸는 내화층(12) 및 상기 내화층(12)을 감싸는 절연층(13)을 포함하는 하나 이상의 코어(10), 상기 하나 이상의 코어(10)를 전체적으로 감싸는 시스층(20) 등을 포함할 수 있다.1, a conventional refractory cable is made of a conductive material such as copper (Cu) or aluminum (Al), and includes a
상기 내화층(12)은 마이카(mica) 테이프 등의 내화 테이프의 횡권에 의해 형성될 수 있다. 케이블의 내화 특성에 대한 요구 수준은 점차 강화되는 추세이며, 종래 마이카 테이프는 단위 면적당 140 내지 170 g/㎡의 마이카를 포함함으로써 규격 IEC 60331-1, IEC 60331-2, BS6387, BS EN 50200, BS 8481 등의 가혹한 고내화 특성을 만족시킨다.The
그러나, 마이카 테이프에 포함된 마이카 함량이 증가함에 따라, 상기 내화층(12)의 두께가 증가하게 되고, 이로써 케이블의 절연층 두께 및 케이블의 외경이 증가하여 유연성이 크게 저하되는 문제가 유발될 수 있고, 케이블의 제조비용이 크게 증가할 수 있다.However, as the content of mica contained in the mica tape increases, the thickness of the
따라서, 830℃ 이상의 고내화 특성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 케이블의 유연성을 저하시키지 않고, 케이블의 제조비용을 절감시킬 수 있는, 고내화용 마이카 테이프가 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a serious demand for a high-refractory mica tape capable of realizing a high fire-resisting property of 830 DEG C or higher, and capable of reducing the manufacturing cost of the cable without lowering the flexibility of the cable.
본 발명은 830℃ 이상의 고내화 특성을 구현할 수 있는 고내화용 마이카 테이프 및 이로부터 형성된 내화층을 갖는 고내화 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a high-refractory cable having a refractory layer formed from the high-resistance mica tape capable of realizing a high fire resistance characteristic of 830 DEG C or higher.
또한, 본 발명은 케이블의 유연성을 저하시키지 않는 고내화용 마이카 테이프 및 이로부터 형성된 내화층을 갖는 고내화 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide a high refractory cable having a refractory mica tape and a refractory layer formed therefrom that does not deteriorate the flexibility of the cable.
나아가, 본 발명은 케이블의 제조비용을 절감시킬 수 있는 고내화용 마이카 테이프 및 이로부터 형성된 내화층을 갖는 고내화 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide a high refractory cable having a refractory mica tape and a refractory layer formed therefrom that can reduce the manufacturing cost of the cable.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,
마이카 분말의 단위면적당 중량인 마이카 밀도가 80 내지 120 g/㎡인 마이카 층; 접착제에 의해 상기 마이카 층 하부에 적층되고 유리사의 직조로 형성된 유리사 직물층; 및 상기 유리사 직물층 하부에 적층되고 마이카 분말 또는 금속수산화물 코팅에 의해 형성된 보강층을 포함하는, 마이카 테이프를 제공한다.A mica layer having a mica density of 80 to 120 g / m 2, the weight per unit area of the mica powder; A glass yarn layer laminated on the lower side of the mica layer by an adhesive and formed by a weave of glass yarn; And a reinforcing layer laminated below the glass cloth layer and formed by a mica powder or a metal hydroxide coating.
여기서, 상기 유리사 직물층은 두께(D)가 80~120 ㎛인 유리사가 가로 간격(A) 200~500 ㎛, 세로 간격(B) 100~300 ㎛로 직조됨으로써 형성되고, 아래 수학식 1에 의한 유리사 직조 밀도가 35 내지 70%인 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프를 제공한다.Here, the glass cloth layer is formed by weaving a glass yarn having a thickness (D) of 80 to 120 탆 at a horizontal gap (A) of 200 to 500 탆 and a vertical gap (B) of 100 to 300 탆, Characterized in that the density of the glass yarn weave density is 35 to 70%.
[수학식 1][Equation 1]
유리사 직조 밀도(%)=100×{(A×B)-(A-D)×(B-D)}/A×BGlass woven density (%) = 100 x {(A x B) - (A-D) x (B-D)} / A x B
또한, 상기 유리사 직조 밀도(%)가 45 내지 65%인 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프를 제공한다.Further, the present invention provides a mica tape characterized in that the glass yarn density (%) is 45 to 65%.
그리고, 상기 마이카 테이프의 총 중량을 기준으로, 상기 접착제의 함량은 14 내지 16 중량%인 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프를 제공한다.The present invention also provides a mica tape characterized in that the content of the adhesive is 14 to 16 wt% based on the total weight of the mica tape.
한편, 상기 마이카 층에 포함된 마이카 분말은 연질 마이카 분말, 경질 마이카 분말, 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프를 제공한다.On the other hand, the mica powder contained in the mica layer includes a soft mica powder, a hard mica powder, or both of them.
여기서, 상기 마이카 층에 포함된 마이카 분말은 내열온도가 900~1,000℃인 연질 마이카 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프를 제공한다.Here, the mica powder contained in the mica layer includes a soft mica powder having a heat-resistant temperature of 900 to 1,000 ° C.
또한, 상기 접착제는 실리콘계 수지를 포함하고 벤질알코올, 에탄, 헥사 클로로, 7,9-디-3급-부틸-1-옥사스피로(4,5)데카-6,9-디엔-28-돈(7,9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)deca-6,9-diene-28-done) 또는 이들의 조합을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프를 제공한다.Also, the adhesive includes a silicone-based resin and is preferably a resin having a weight-average molecular weight of about 5,000 to about 20,000, such as benzyl alcohol, ethane, hexachloro, 7,9-di-tert- butyl-1-oxaspiro (4,5) deca- 7,9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro (4,5) deca-6,9-diene-28-done or a combination thereof.
그리고, 상기 금속수산화물 코팅은 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프을 제공한다.And, the metal hydroxide coating is characterized in that it comprises aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), or both.
한편, 마이카 광물을 900℃에서 소성하는 단계, 고압의 수압으로 소성된 마이카 광물을 마이카 분말로 분쇄하는 단계, 수득한 마이카 분말과 물을 혼합하여 펄프 형태로 성형 후 마이카 박막을 제조하는 단계, 수득한 마이카 박막을 얇게 펼쳐 수분을 제거하고 건조시키는 단계, 실리콘, 에폭시 및 유기용제를 포함하는 도포용 접착제를 이용하여 건조된 마이카 박막을 유리사 직물층과 접합 후 건조하는 단계, 및 유리사 직물층 위에 보강층을 형성할 연질 또는 경질 마이카 분말이나 금속수산화물 분말을 코팅하는 단계를 포함하는, 상기 마이카 테이프의 제조방법을 제공한다.A step of firing the mica mineral at 900 DEG C, a step of pulverizing the mica mineral calcined at high pressure water pressure with the mica powder, the step of mixing the obtained mica powder and water to form a pulp-shaped mica thin film, A step of thinly spreading a thin film of the mica film to remove moisture and drying, a step of bonding the dried mica thin film to the glass cloth layer by using an adhesive for application including silicone, epoxy and organic solvent, Coating a soft or hard mica powder or a metal hydroxide powder to form a reinforcing layer thereon.
또한, 도체, 상기 도체를 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항이 마이카 테이프로 권취함으로써 형성된 제1 내화층 및 상기 제1 내화층을 감싸는 절연층을 포함하는 하나 이상의 코어; 상기 하나 이상의 코어를 전체적으로 감싸고 유리 테이프, 우레탄 유리 테이프, 폴리에틸렌 테이프 또는 폴리프로필렌 테이프로 형성된 제2 내화층; 상기 하나 이상의 코어와 상기 제2 내화층 사이의 빈 공간을 충진하는 개재; 및 상기 제2 내화층을 감싸는 시스층을 포함하는, 고내화 케이블을 제공한다.At least one core including a conductor, a first refractory layer formed by winding one of the first through third resistors with a mica tape, and an insulating layer surrounding the first refractory layer; A second refractory layer formed entirely of the one or more cores and formed of a glass tape, a urethane glass tape, a polyethylene tape or a polypropylene tape; An interstice filling the void space between the at least one core and the second refractory layer; And a sheath layer surrounding the second refractory layer.
여기서, 상기 제1 내화층은 상기 마이카 테이프 1매의 권취에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 고내화 케이블을 제공한다.Here, the first refractory layer is formed by winding one piece of the mica tape.
또한, 상기 절연층은 실리콘 러버(Silicone rubber), 가교 폴리올레핀(Cross-inked Polyollefin; XLPO), 에틸렌프로필렌고무(ethylene-propylene rubber; EPR), 고강도 에틸렌 프로필렌 고무(high-intensity ethylene-propylene rubber; HEPR), 폴리염화비닐(polyvinylchloride; PVC) 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 개재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 유리얀(glass yarn) 또는 이들의 조합을 포함하며, 상기 시스층은 폴리염화비닐(polyvinylchloride; PVC), 폴리클로프렌고무(polychloroprene rubber; CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌(Chloro Sulfonated Polyethylene; CSPE), 염소화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene; CPE), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate; EVA), 에틸렌프로필렌디엔고무(ethylene-propylene-dien rubber; EPDM) 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고내화 케이블을 제공한다.The insulating layer may be formed of at least one selected from the group consisting of silicone rubber, cross-linked polyolefin (XLPO), ethylene-propylene rubber (EPR), high-strength ethylene-propylene rubber ), Polyvinylchloride (PVC) or a combination thereof, said intervening material comprising polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene rubber, glass yarn or a combination thereof, said sheath layer Polyvinylchloride (PVC), polychloroprene rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene (CSPE), chlorinated polyethylene (CPE), ethylene vinyl acetate EVA), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), or a combination thereof.
본 발명에 따른 고내화용 마이카 테이프는 특정한 단층 구조와 마이카 함량의 조절을 통해 케이블의 고내화 특성을 구현하는 동시에 유연성을 저하시키지 않고 케이블의 제조비용을 절감시키는 우수한 효과를 나타낸다.The mica tape for refractory according to the present invention exhibits an excellent effect of realizing a high fire resistance characteristic of a cable by controlling a specific single layer structure and a mica content and at the same time reducing the manufacturing cost of a cable without lowering the flexibility.
도 1은 종래의 내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 고내화용 마이카 테이프의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 고내화용 마이카 테이프에서 보강층을 형성하는 유리사 직물의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 고내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a conventional refractory cable.
2 schematically shows a cross-sectional structure of a high-refractory mica tape according to the present invention.
Fig. 3 schematically shows the structure of a glass cloth forming a reinforcing layer in the high-refractory mica tape shown in Fig. 2. Fig.
4 schematically shows a cross-sectional structure of a high-refractory cable according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 2는 본 발명에 따른 고내화용 마이카 테이프의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.2 schematically shows a cross-sectional structure of a high-refractory mica tape according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고내화용 마이카 테이프(120)는 마이카 분말의 응집에 의해 형성된 마이카 층(121), 상기 마이카 층(121)의 강도를 보강하기 위해 접착제에 의해 상기 마이카 층(121) 하부에 적층된 유리사 직물층(122), 및 추가로 마이카 테이프(123)의 절연 특성 및 강도를 더욱 향상시키기 위해 상기 유리사 직물층(122) 하부에 적층된 보강층(123)을 포함할 수 있다.2, the high-
여기서, 상기 마이카 층(121)을 구성하는 마이카 분말은 특별히 제한되지 않지만 연질 마이카 분말, 경질 마이카 분말, 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 바람직하게는 내열온도가 900~1,000℃인 연질 마이카 분말의 응집에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 마이카 층(121)은 상기 마이카 테이프(120)의 단위면적당 마이카 분말의 중량을 나타내는 마이카 밀도가 80 내지 120 g/㎡일 수 있다.Here, the mica powder constituting the
상기 마이카 분말의 중량은 종래 마이카 테이프에 포함된 마이카 밀도를 27% 이상 감축시킨 것으로, 이로써 상기 마이카 테이프(120)의 전체 두께를 축소시켜 케이블의 절연층 및 외경을 감소시킴으로써 케이블의 유연성을 증가시키고 케이블의 제조비용을 감축시킬 수 있다.The weight of the mica powder is reduced by 27% or more in terms of the mica density included in the conventional mica tape, thereby reducing the total thickness of the
상기 마이카 밀도가 80 g/㎡ 미만인 경우 내화특성이 불충분하여 IEC 60331-21 (750℃, 90분)의 내화시험은 통과할 수 있지만 화염 온도 830~950℃의 IEC 60331-1,2, BS 6387, BS 8491 등의 내화시험은 통과할 수 없다.When the above-mentioned mica density is less than 80 g / m 2, the flame resistance characteristic is insufficient, and the flame resistance test of IEC 60331-21 (750 ° C, 90 minutes) can be passed. However, IEC 60331-1,2, BS 6387 , BS 8491, etc. can not be passed.
한편, 상기 마이카 밀도가 120 g/㎡ 초과인 경우 상기 마이카 테이프(120)의 두께가 증가하고 이로써 고내화 케이블의 절연층 및 외경이 증가하여 케이블의 유연성이 저하되고 케이블의 제조비용이 증가될 뿐만 아니라, 상기 마이카 층(121)을 구성하는 마이카 분말간 접착력이 상대적으로 저하되고 고내화 케이블의 도체 위에 상기 마이카 테이프(120)의 테이핑 작업시 크랙 및 부서짐이 발생할 수 있다.On the other hand, when the mica density is more than 120 g / m 2, the thickness of the
상기 마이카 층(121)과 상기 유리사 직물층(122)은 접착제에 의해 접착될 수 있다. 상기 접착제는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 실리콘계 수지를 포함하는 접착제일 수 있으며, 이러한 접착제는 접착제에 통상적으로 첨가되는 벤질알코올, 에탄, 헥사 클로로, 7,9-디-3급-부틸-1-옥사스피로(4,5)데카-6,9-디엔-28-돈(7,9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)deca-6,9-diene-28-done) 등의 첨가제가 첨가될 수 있다.The
상기 접착제의 함량은 상기 마이카 테이프(120)의 총 중량을 기준으로 14 내지 16 중량%일 수 있다. 상기 접착제의 함량이 14 중량% 미만인 경우 상기 마이카 층(121)과 상기 유리사 직물층(122)의 접착이 불충분하여 고내화 케이블의 도체 위에 상기 마이카 테이프(120)의 테이핑 작업시 크랙이 발생하거나 상기 유리사 직물층(122)으로부터 상기 마이카 층(121)이 박리될 수 있다.The amount of the adhesive may be 14 to 16% by weight based on the total weight of the
한편, 상기 접착제의 함량이 16 중량% 초과인 경우, 상기 마이카 테이프(120)의 두께가 불필요하게 증가하여, 이로써 고내화 케이블의 절연층 및 외경이 증가하여 케이블의 유연성이 저하되고 케이블의 제조비용이 증가할 수 있다.On the other hand, when the content of the adhesive exceeds 16% by weight, the thickness of the
상기 유리사 직물층(122)은 상기 마이카 층(121)의 강도를 보강하는 기능을 수행하고, 도 3에 도시된 바와 같이, 두께(D)가 80~120 ㎛인 유리사가 가로 간격(A) 200~500 ㎛, 세로 간격(B) 100~300 ㎛로 직조됨으로써 형성될 수 있다.The
바람직하게는, 상기 유리사 직물층(122)은 단위면적당 유리사의 중량을 의미하는 유리사 중량 밀도가 20~26 g/㎡이고, 상기 마이카 층(121)의 전체 면적에서 유리사 직물층(122)이 차지하는 면적의 백분율로서 아래 수학식 1에 의해 정의된 유리사 직조 밀도가 35~70%, 바람직하게는 45~65% 일 수 있다.Preferably, the glass
[수학식 1][Equation 1]
유리사 직조 밀도(%)=100×{(A×B)-(A-D)×(B-D)}/A×BGlass woven density (%) = 100 x {(A x B) - (A-D) x (B-D)} / A x B
상기 수학식 1에서, A는 도 3에 도시된 가로 간격이고, B는 도 3에 도시된 세로 간격이며, D는 도 3에 도시된 유리사 두께이다.In the above equation (1), A is the horizontal gap shown in Fig. 3, B is the vertical gap shown in Fig. 3, and D is the glass fiber thickness shown in Fig.
상기 유리사 직조 밀도가 35% 미만인 경우 상기 마이카 층(121)과 상기 유리사 직물층(122)의 전체 접촉 면적이 불충분하여 16SQ 미만의 작은 외경을 갖는 도체에 상기 마이카 테이프(120)를 권취할 때 상기 마이카 층(121)이 상기 유리사 직물층(122)으로부터 부분적으로 분리되거나 상기 유리사 직물층(122)을 형성하는 유리사 올이 풀리는 문제가 발생할 수 있다.If the density of the glass yarn is less than 35%, the entire contact area between the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마이카 테이프(120)는 상기 유리사 직물층(122) 아래에 보강층(123)이 형성될 수 있다. 상기 보강층(123)은 상기 마이카 테이프(120)의 절연 특성 및 강도를 더욱 향상시키는 기능을 수행한다. 상기 보강층(123)은 연질이나 경질 마이카 분말 또는 금속수산화물 코팅에 의해 형성될 수 있고, 바람직하게는 금속수산화물 코팅에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 상기 보강층(123)을 형성하는 금속수산화물 코팅은 특별히 제한되지 않고 예를 들어 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
상기 금속수산화물 코팅층은 1,100℃ 이상의 고온을 견디는 우수한 내열성으로 상기 마이카 테이프(120)의 내화특성을 보강하는 동시에, 고온에서, 구체적으로 산화알루미늄(Al(OH)3)은 200℃ 이상에서, 수산화마그네슘(Mg(OH)2)은 340℃ 이상에서, 각각 물을 차단할 수 있는 무기재료인 산화금속(Metal Oxide), 즉 세라믹과 물(H2O)로 분해되는 아래의 흡열반응을 일으키고 이에 의해 주변 온도를 낮출 뿐만 아니라, 강도가 향상되고 내수성이 우수한 상기 세라믹에 의해 상기 마이카 테이프(120)는 분무, 타격 등의 가혹한 조건하에서도 내화특성을 유지할 수 있게 된다.The metal hydroxide coating layer reinforces the refractory characteristics of the
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O - 298kJ/mol at ≥200℃ 2Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O - 298kJ / mol at ≥200 ℃
Mg(OH)2 → MgO + H2O - 330kJ/mol at ≥340℃Mg (OH) 2 - > MgO + H 2 O - 330 kJ / mol at >
바람직하게는, 상기 마이카 층(121)의 표면을 기준으로, 상기 보강층(123)의 두께는 상기 유리사 직물층(122)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 상기 보강층(123)의 두께가 상기 유리사 직물층(122)의 두께보다 얇은 경우 상기 유리사 직물층(122)을 구성하는 유리사의 측면이 상기 보강층(123)을 형성하는 금속수산화물 등에 의해 부분적으로 코팅되므로 상기 마이카 테이프(120)의 내화특성, 구조적 안정성, 내수성 등이 불충분할 수 있다.Preferably, the thickness of the reinforcing
본 발명에 따른 마이카 테이프(120)는 제조방법이 특별히 제한되지 않지만 아래와 같은 단계 a) 내지 f)를 포함하는 공정에 의해 제조할 수 있다.The manufacturing method of the
a) 마이카 광물의 이물질, 유기물 등을 태워 제거함으로써 기계적·전기적 특성을 향상시키기 위해 900℃에서 소성;a) firing at 900 ° C in order to improve the mechanical and electrical properties by burning and removing foreign substances and organic matters of mica mineral;
b) 고압의 수압으로 마이카 광물을 얇고 작은 조각으로 분쇄;b) crushing the mica mineral into thin and small pieces at high pressure water pressure;
c) 수득한 마이카 분말과 물을 혼합하여 펄프 형태로 성형 후 목적한 두께의 마이카 박막을 제조;c) mixing the obtained mica powder with water to form a pulp-shaped mica thin film having a desired thickness;
d) 마이카 박막을 얇게 펼쳐 수분을 제거하고 건조시키는 초조 공정;d) an aging process in which a thin film of mica is spread to remove moisture and dry;
e) 실리콘, 에폭시, 유기용제 등을 포함하는 도포용 접착제를 이용하여 마이카 박막을 유리사 직물층과 접합 및 건조; 및e) bonding and drying the mica thin film with the glass cloth layer using an adhesive for application comprising silicone, epoxy, organic solvent and the like; And
f) 유리사 직물층 위에 보강층을 형성할 연질 또는 경질 마이카 분말이나 금속수산화물 분말을 코팅f) coating soft or hard mica powder or metal hydroxide powder to form a reinforcing layer on the glass fiber fabric layer
본 발명에 따른 마이카 테이프(120)는 앞서 기술한 특정한 적층 구조, 조절된 마이카 분말과 접착제의 함량, 및 조절된 유리사 직물층의 직조 밀도에 의해 고내화 케이블에서 830℃ 이상의 고내화 특성을 구현하는 동시에, 케이블의 절연층 및 외경의 증가를 억제함으로써 케이블의 유연성 저하를 회피하고 케이블의 제조비용을 절감시킬 수 있는 우수한 효과를 달성할 수 있다.The
도 4는 본 발명에 따른 고내화 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.4 schematically shows a cross-sectional structure of a high-refractory cable according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고내화 케이블은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 전도성 소재로 이루어져 있어 전류의 흐름 경로를 제공하고 IEC 60228 규격을 만족하는 Class 2 또는 5의 도체(110), 앞서 기술한 고내화용 마이카 테이프(120)로부터 형성된 제1 내화층 및 상기 제1 내화층을 감싸고 실리콘 러버(Silicone rubber), 가교 폴리에틸렌(Cross-linked polyethylene; XLPE) 등의 가교 폴리올레핀(Cross-inked Polyollefin; XLPO), 에틸렌프로필렌고무(ethylene-propylene rubber; EPR), 고강도 에틸렌 프로필렌 고무(high-intensity ethylene-propylene rubber; HEPR), 폴리염화비닐(polyvinylchloride; PVC) 등의 고분자 및 이들의 혼합물로 이루어진 절연층(130)을 포함하는 하나 이상의 코어(100), 상기 하나 이상의 코어(100)를 전체적으로 감싸는 제2 내화층(200), 상기 코어(100)와 상기 제2 내화층(200) 사이의 빈 공간을 충진하는 개재(300), 시스층(400) 등을 포함할 수 있다.4, the high-refractory cable according to the present invention is made of a conductive material such as copper (Cu) or aluminum (Al) to provide a current path for current flow, and Class 2 or 5 A first refractory layer formed from the
본 발명에 따른 고내화 케이블에 있어서, 상기 제1 내화층은 본 발명에 따른 고내화용 마이카 테이프(120) 1매의 횡권에 의해 형성될 수 있고, 종래 마이카 테이프 2매를 횡권하는 경우에 비해, 케이블의 절연층 및 외경을 감축시킴으로써 케이블의 유연성 저하를 억제하고 케이블의 제조비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 내화층에 의한 내화 특성을 보충하기 위한 제2 내화층은 유리 테이프 또는 우레탄 유리 테이프나 폴리에틸렌 테이프, 폴리프로필렌 테이프 같은 폴리올레핀 테이프 등의 횡권에 의해 형성될 수 있다.In the high-refractory cable according to the present invention, the first refractory layer can be formed by a single sheet of the high-refractory mica tape (120) according to the present invention, and compared with the case of two conventional mica tapes , The insulating layer and the outer diameter of the cable are reduced, thereby reducing the flexibility of the cable and reducing the manufacturing cost of the cable. The second refractory layer for replenishing the refractory characteristics by the first refractory layer may be formed by a glass tape, a urethane glass tape, a polyolefin tape such as a polyethylene tape or a polypropylene tape, or the like.
또한, 상기 하나 이상의 코어(100)와 상기 제2 내화층(200) 사이의 빈 공간을 충진하는 개재(300)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 같은 폴리올레핀 수지, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 등의 고분자 수지를 포함하는 절연 재료로 이루어지거나, 경우에 따라 유리얀(glass yarn) 등이 적용될 수 있다.The intervening
상기 시스층(400)은 내충격성이 우수한 폴리염화비닐(polyvinylchloride; PVC), 폴리클로프렌고무(polychloroprene rubber; CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌(Chloro Sulfonated Polyethylene; CSPE), 염소화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene; CPE), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate; EVA), 에틸렌프로필렌디엔고무(ethylene-propylene-dien rubber; EPDM) 수지 등의 고분자 소재의 압출에 의해 형성될 수 있다.
The
[실시예]
[Example]
1. 제조예
1. Manufacturing Example
아래 표 1에 나타난 사양으로 실시예 및 비교예에 따른 고내화 케이블 시편을 제조했다.
Highly refractory cable specimens according to Examples and Comparative Examples were produced with the specifications shown in Table 1 below.
마이카
테이프
Mica
tape
유리테이프urethane
Glass tape
2. 물성 평가
2. Property evaluation
1) 마이카 테이핑 작업성 평가
1) Mica taping workability evaluation
실시예 및 비교예 각각의 케이블 시편 제조시 도체에 마이카 테이프를 권취시 마이카층 박리여부 및 유리사 올 풀림 여부를 평가했다.
Examples and Comparative Examples [0053] When a mica tape was wound on a conductor during the manufacture of each of the cable specimens, whether the mica layer was peeled off or whether the glass fiber was peeled off was evaluated.
2) 케이블 유연성 평가
2) Cable flexibility evaluation
실시예 및 비교예 각각의 케이블 시편의 외경을 측정하고 굴곡시 뻣뻣한 정도를 평가했다.
EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES The outer diameter of each of the cable specimens was measured and the degree of stiffness at the time of bending was evaluated.
3) 내화 특성 평가
3) Fire resistance evaluation
규격 IEC-60331-11,21에 따라 750℃에서 90분간 화염을 인가하여 일반 내화 특성을 평가하고, 규격 IEC-60331-1,2에 따라 830℃에서 2시간 동안 화염을 인가하고 타격을 가하여 고내화 특성을 평가했다.
The flame is applied for 90 minutes at 750 ℃ according to the standard IEC-60331-11, 21, and the general fire resistance is evaluated. The flame is applied at 830 ℃ for 2 hours according to IEC-60331-1,2, The fire resistance characteristics were evaluated.
상기 물성의 평가 결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.
The evaluation results of the physical properties are shown in Table 2 below.
테이핑
작업성
Taping
Workability
박리여부Mica floor
Whether or not peeling
올 풀림Glassware
Loose
특성Fireproof
characteristic
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 마이카 테이프는 도체에 권취시 마이카층 박리, 유리사 올 풀림 등의 문제가 유발되지 않았고, 이러한 마이카 테이프에 의한 내화층을 갖는 케이블은 유연성이 우수하고 우레탄 유리 테이프에 의한 제2 내화층에 의해 830℃의 고내화 타격 특성도 우수한 것으로 확인되었다.As shown in Table 2, the mica tape according to the present invention did not cause problems such as peeling of the mica layer and loosening of the glass yarn upon winding the conductor, and the cable having the refractory layer by the mica tape had excellent flexibility It was confirmed that the second refractory layer made of urethane glass tape was also excellent in high fire resistance characteristic at 830 캜.
반면, 비교예 1 내지 3의 케이블은 마이카 테이프의 마이카 밀도가 과도하고 접착제 함량이 불충분하여 마이카 테이프를 도체에 권취시 마이카층이 박리되고, 유연성이 불충분할 뿐만 아니라, 특히 비교예 1의 케이블은 유리사 직조 밀도가 낮아 유리사 올 풀림의 문제가 유발된 것으로 확인되었다. 또한, 830℃의 고내화 타격 특성도 만족하지 못하는 것으로 확인되었다.On the other hand, in the cables of Comparative Examples 1 to 3, since the mica density of the mica tape was excessive and the adhesive content was insufficient, the mica layer was peeled off when the mica tape was wound around the conductor and the flexibility was insufficient. It was confirmed that the problem of loosening of the glass yarn was caused by the low density of glass weaving. Also, it was confirmed that the high fire resistance characteristic at 830 캜 was not satisfied.
나아가, 비교예 4의 케이블은 마이카 테이프 2매를 적용하여 내화 특성은 우수한 반면, 마이카 테이프의 마이카 밀도가 과도하고 접착제 함량이 불충분하여 마이카 테이프를 도체에 권취시 마이카층이 박리되고, 유연성이 크게 저하된 것으로 확인되었다.
Further, in the cable of Comparative Example 4, since the mica tape of the mica tape is excessively insufficient and the adhesive content is insufficient, the mica layer is peeled off when the mica tape is wound on the conductor and the flexibility is large Respectively.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. . It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.
100 : 코어 200 : 제2 내화층
300 : 개재 400 : 시스층100: core 200: second refractory layer
300: interposed 400: sheath layer
Claims (13)
접착제에 의해 상기 마이카 층 하부에 적층되고 유리사의 직조로 형성된 유리사 직물층; 및
상기 유리사 직물층 하부에 적층되고 마이카 분말 또는 금속수산화물 코팅에 의해 형성된 보강층을 포함하는, 마이카 테이프.A mica layer having a mica density of 80 to 120 g / m 2, the weight per unit area of the mica powder;
A glass yarn layer laminated on the lower side of the mica layer by an adhesive and formed by a weave of glass yarn; And
And a reinforcing layer laminated below the glass cloth layer and formed by a mica powder or a metal hydroxide coating.
상기 유리사 직물층은 두께(D)가 80~120 ㎛인 유리사가 가로 간격(A) 200~500 ㎛, 세로 간격(B) 100~300 ㎛로 직조됨으로써 형성되고, 아래 수학식 1에 의한 유리사 직조 밀도가 35 내지 70%인 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프.
[수학식 1]
유리사 직조 밀도(%)=100×{(A×B)-(A-D)×(B-D)}/A×BThe method according to claim 1,
The glass fiber fabric layer is formed by weaving a glass yarn having a thickness (D) of 80 to 120 탆 at a width (A) of 200 to 500 탆 and a length (B) of 100 to 300 탆, Wherein the weft density is 35 to 70%.
[Equation 1]
Glass yarn density (%) = 100 x {(A x B) - (AD) x (BD)} / A x B
상기 유리사 직조 밀도(%)가 45 내지 65%인 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프.3. The method of claim 2,
Wherein the glass yarn weaving density (%) is 45 to 65%.
상기 마이카 테이프의 총 중량을 기준으로, 상기 접착제의 함량은 14 내지 16 중량%인 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Characterized in that the content of the adhesive is from 14 to 16% by weight, based on the total weight of the mica tape.
상기 마이카 층에 포함된 마이카 분말은 연질 마이카 분말, 경질 마이카 분말, 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the mica powder contained in the mica layer comprises a soft mica powder, a hard mica powder, or both.
상기 마이카 층에 포함된 마이카 분말은 내열온도가 900~1,000℃인 연질 마이카 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프.6. The method of claim 5,
Wherein the mica powder contained in the mica layer comprises soft mica powder having a heat-resistant temperature of 900 to 1,000 ° C.
상기 접착제는 실리콘계 수지를 포함하고 벤질알코올, 에탄, 헥사 클로로, 7,9-디-3급-부틸-1-옥사스피로(4,5)데카-6,9-디엔-28-돈(7,9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)deca-6,9-diene-28-done) 또는 이들의 조합을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The adhesive comprises a silicone resin and is selected from the group consisting of benzyl alcohol, ethane, hexachloro, 7,9-di-tert-butyl-1-oxaspiro (4,5) deca- 9-Di-tert-butyl-1-oxaspiro (4,5) deca-6,9-diene-28-done or a combination thereof.
상기 금속수산화물 코팅은 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이카 테이프.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the metal hydroxide coating comprises aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), or both.
고압의 수압으로 소성된 마이카 광물을 마이카 분말로 분쇄하는 단계,
수득한 마이카 분말과 물을 혼합하여 펄프 형태로 성형 후 마이카 박막을 제조하는 단계,
수득한 마이카 박막을 얇게 펼쳐 수분을 제거하고 건조시키는 단계,
실리콘, 에폭시 및 유기용제를 포함하는 도포용 접착제를 이용하여 건조된 마이카 박막을 유리사 직물층과 접합 후 건조하는 단계, 및
유리사 직물층 위에 보강층을 형성할 연질 또는 경질 마이카 분말이나 금속수산화물 분말을 코팅하는 단계를 포함하는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 마이카 테이프의 제조방법.Calcining the mica mineral at 900 DEG C,
Pulverizing the mica mineral calcined at a high pressure water pressure with a mica powder,
Mixing the obtained mica powder and water to form a pulp-shaped mica thin film,
A step of thinly spreading the obtained mica thin film to remove moisture and drying,
A step of bonding the dried mica thin film with a glass cloth layer using an adhesive for application including silicon, epoxy and organic solvent, followed by drying, and
The method for producing a mica tape according to any one of claims 1 to 3, comprising coating a soft or hard mica powder or a metal hydroxide powder to form a reinforcing layer on the glass cloth layer.
상기 하나 이상의 코어를 전체적으로 감싸고 유리 테이프, 우레탄 유리 테이프, 폴리에틸렌 테이프 또는 폴리프로필렌 테이프로 형성된 제2 내화층;
상기 하나 이상의 코어와 상기 제2 내화층 사이의 빈 공간을 충진하는 개재; 및
상기 제2 내화층을 감싸는 시스층을 포함하는, 고내화 케이블.At least one core including a conductor, a first refractory layer formed by winding the conductor with the mica tape according to any one of claims 1 to 3, and an insulating layer surrounding the first refractory layer;
A second refractory layer formed entirely of the one or more cores and formed of a glass tape, a urethane glass tape, a polyethylene tape or a polypropylene tape;
An interstice filling the void space between the at least one core and the second refractory layer; And
And a sheath layer surrounding the second refractory layer.
상기 마이카 테이프는 상기 마이카 테이프의 총 중량을 기준으로, 상기 접착제의 함량이 14 내지 16 중량%인 것을 특징으로 하는, 고내화 케이블.11. The method of claim 10,
Wherein the mica tape has a content of the adhesive of 14 to 16 wt% based on the total weight of the mica tape.
상기 제1 내화층은 상기 마이카 테이프 1매의 권취에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 고내화 케이블.12. The method of claim 11,
Wherein the first refractory layer is formed by winding one piece of the mica tape.
상기 절연층은 실리콘 러버(Silicone rubber), 가교 폴리올레핀(Cross-inked Polyollefin; XLPO), 에틸렌프로필렌고무(ethylene-propylene rubber; EPR), 고강도 에틸렌 프로필렌 고무(high-intensity ethylene-propylene rubber; HEPR), 폴리염화비닐(polyvinylchloride; PVC) 또는 이들의 조합을 포함하고,
상기 개재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 유리얀(glass yarn) 또는 이들의 조합을 포함하며,
상기 시스층은 폴리염화비닐(polyvinylchloride; PVC), 폴리클로프렌고무(polychloroprene rubber; CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌(Chloro Sulfonated Polyethylene; CSPE), 염소화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene; CPE), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate; EVA), 에틸렌프로필렌디엔고무(ethylene-propylene-dien rubber; EPDM) 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고내화 케이블.12. The method of claim 11,
The insulating layer may include at least one of silicone rubber, cross-linked polyolefin (XLPO), ethylene-propylene rubber (EPR), high-strength ethylene- Polyvinylchloride (PVC), or a combination thereof,
The interstices include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene rubber, glass yarn or a combination thereof,
The sheath layer may be formed of at least one selected from the group consisting of polyvinylchloride (PVC), polychloroprene rubber (CR), chlorosulfonated polyethylene (CSPE), chlorinated polyethylene (CPE), ethylene vinyl acetate vinyl acetate (EVA), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), or a combination thereof.
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