KR820002058B1 - 열수축성 커버(熱收縮性 cover) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열수축성 커버(熱收縮性 cover)

제1-2또는 본 발명의 열수축성 합성수지 커버의 실시예를 나타내는 사시도,

제3-4또는 본 발명의 열수축성 합성수지 커버의 내부에 내장되는 발열체의 1예를 제조하는 프로세스를 예시하는 평면 및 단면도이다.

제5-6또는 본 발명의 열수축성 합성수지커버의 내부에 내장되는 발열체를 예시하는 사시도,

제7또는 본 발명의 열수축성 합성수지커버의 다른 실시예를 나타내는 사시도,

제8또는 제7도의 열수축성커버를 강관(鋼管)에 감아서 그 커버의 양단부를 접합한 상태를 나타내는 단면도이다.

본 발명은 발열체를 내장한 열수축성합성수지커버에 관한 것이다.

예컨데 관로이음부(管路繼手部)의 방식용(防蝕用) 피복재(被覆材), 전선케이블의 접속부의 보호용 피복재로서 사용할 수 있는 것이다.

종래 천연가스 석유등의 파이프라인을 형성하는 강관 또는 전선케이블의 접속부를 방식 또는 보호 피복할 목적으로, 열수축성을 가진 합성수지제 커버를 사용하는 것은 알려져 있었다.

즉 강관 또는 전선케이블의 접속부의 주위에 시이트 모양 또는 튜우브모양의 열수축성 합성수지커버를 배치하고, 그 커버의 주변으로부터 가스 버어너의 화염으로 그 커버를 가열하여 열수축시키고, 상기 접속부에 커버 전체를 밀착피복하는 것이 일반적으로 행해지고 있었다.

종래 공지된 상술한 접속부 피복용의 열수축성 커버로서는 예컨데 일본국 특개소 52-119684호 공보(1976년 3윌 5일 미국출원 No.664275) 또는 미국특허 제3086242호 명세서에 기재된 열수축성커버가 알려져 있다.

종래 공지된 접속부의 피복방법으로는, 열수축성 합성수지커버를 접속부의 주위에 배치하고 그 커버를 열수축시키기 위해서, 그 커버의 외주위에서 적당한 열원에 의해서 가열하고 있었던 것이다.

열수축성커버로 상기 접속부를 피복하는 경우에는 열수축성 커버를 전체에 걸쳐서 균일하게 가열하지 않으면 커버가 접속부의 주위에 밀착하지 않던지, 부분적으로 빈틈이 생긴다던지 커버자체의 두께가 고르지 못하게 된다든지 한다.

그런데 상술한 피복작업은 설치장소에서 행해지는 일이 많고, 가열로 등을 사용하여 가열하는 것은 현장 시공성에 적합하지 않기 때문에 가스 버어너 등의 화염에 의해서, 장치한 열수축성 커버의 주위에서 가열하는 것이 일반적이다. 그러나 이 방법으로는 동시에 균일하게 가열하는 것은 대단히 곤란하였다.

예컨데 열수축성 커버를 외경이 1m를 넘는 접속부에 배치하여 가열하는 경우에는, LPG의 가스 버어너로 커버를 가열 할려고 하여도 한번에 가열되는 면적이 좁고 커버 전체를 균일하게 가열할 수 없고 조금이라도 전체를 고르게 가열할려고 하면, 특수한 다두식(多頭式) 버어너를 사용하던가, 또는 여러사람의 숙련된 작업자에 의해서 한번에 가열작업을 할 필요가 생기는 것이다.

또 시공현장이 퍽 한랭한 지역 또는 바람이 센 지역에서는 공지된 외부가열에 의해서 열수축성 커버를 동시에 균일하게 가열하는 것은 거의 불가능 하였다.

불균일한 가열에 의해서 상기 접속부와 커버와의 접착이 불충분하던지 양자 사이에 빈틈이 생기던지, 커버 자체에 두께가 고르지 못한것이 생기면 접속부의 방식성능, 보호성능을 장기간 유지할 수가 없는 것, 및 불균일한 가열에 의해서 피복층내의 잔류응력(殘留應力)이 불균일하게 되기 때문에, 그 피복층의 장기 내구성 및 내후성이 저하하고, 장기 사용을 할 수 없게 되는 일이 있으므로 적당치 않다.

본 발명의 목적은 천연가스, 석유등의 강관 또는 전선케이블 등의 접속부를 방식 또는 보피복(保被覆)하기 위해서 사용할 수 있는 열수축성 합성수지커버를 제공하고 상기 접속부의 주위에 배치된 열수축성커버를, 외주변에서의 열원(예컨데 가스버어너등)에 의해서 가열할 필요가 전혀 없고 열수축성 합성수지 부재의 내부에 내장된 전기 도체로 된 발열체에 통전할 뿐이라고 하는 간단한 작업으로 균일하게 가열과 열수축 시킬수가 있는 우수한 열수축성 커버를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 엄한의 한랭지에서의 피복작업에 있어서도 또 대구경(大口徑)의 강관의 접속부의 피복작업에 있어서도 상기 접속부의 주위에 배치한 열수축성 커버 전체를 동시에 고르게 가열 및 열수축 시킬수가 있으며, 따라서 상기 접속부에 대한 피복성능(특히 장기간의 내후성, 내구성)이 뛰어난 피복을 할 수 있는 열수축성커버를 제공하는 것이다.

또 본 발명의 목적은 시이트 모양의 열수축성 커버에 대해서 상기 접속부에 감었을때에 그 커버의 양단부를 서로 강력하게 접합할 수 있는 시이트 모양의 열수축성 커버를 제공하는 것이다.

즉 본 발명의 열수축성커버는 가교 중합체(架橋重合體)로 피복된 가요성(可撓性) 전기도체로 된 발열체가 열수축성 부재의 내부의 전역에 그 부재의 최대 열수축방향의 수축성을 저해하지 않도록 내장시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서, 열수축성 합성수지커버(10)를 구성하고 있는 열수축성 합성수지부재(12)는 실질적으로 한방향으로 열수축성을 가지고 있으면 좋지만 고온에서의 내열성 때문에 또는 우수한 열수축성 때문에 일부 가교된 중합체로 이루어진 것이면 좋다.

상기 열수축성 부재(12)는 예컨데 종래 공지된 방법으로 실질적으로 한방향으로 열수축성을 부여한 결정성 합성수지필름 또는 시이트 모양의 소재로 형성되어 있으면 되고 특히 본 발명에서는 내열성 때문에 일부 가교된 중합체로 형성되고 있는 열수축성의 소재를 사용하여 형성된 것이 바람직하다.

상기 소재에 열수축성을 부여하는 방법은 예컨데 필름 또는 시이트모양의 결정성 합성수지제의 소재를 100℃ 이상의 고온에서 한방향으로 1축(軸)을 연신(延伸)하고 그 연신에 의한 장력을 부하한 상태에서 그 소재의 온도를 낮추므로서, 소재의 내부에 뒤틀림을 남긴채로 고화(固化)시킨다고 하는 통상의 방법을 들수가 있다.

또 상기 소재에 내열성을 부여하는 방법은 소재를 형성하는 중합체를 가교제로 1부 가교하던지, 또는 그 중합체 제의 소재에 전자선 또는 방사선을 조사(照射)하여 일부가교하면 된다. 그 가교는 소재에 열수축성을 부여하기 전후의 어느 때에 하여도 좋다. 일반적으로는 상기 가교는 소재를 연신하여 열수축성을 부여한후에 전자선 또는 방사선의 조사에 의해서 하는 것이 바람직하다.

열수축성 합성수지부재(12)는 상술한 바와 같이 하여 열수축성 및 내열성이 부여된 필름 모양 또는 시이트 모양의 소재를 그대로 사용하던가 또는 그것들의 소재를 고온에서 적층성형하여 제조되는 것이다.

그 열수축성합성수지부재(12)의 적층성형방법으로는 예컨데 열수축성 및 내열성이 부여된 필름 또는 시이트 모양의 소재를 드럼(로울)에 소망하는 두께로 될때까지 단단히 감어서 적층하고, 이어서 그 적층 소재의 외주로부터 형상유지용의 시이트를 감어서 조이고 이 상태로 가열하고, 전체를 일체로 용착시켜 적층성형하면 되는 것이다.

상술한 방법으로 열수축성 합성수지부재를 형성할때에 사용하는 필름 모양 또는 시이트 모양의 소재는 결정성 합성수지로 형성되 있으면 되지만, 내열성 열수축성의 점에서 가교에틸렌계 중합체(예컨데 가교폴리에틸렌등), 가교 폴리염화비닐, 실리콘 고무, 에틸렌 프로필렌 공중합체 고무 등으로 이루어진 떼(群)에서 선택된 겔분율 20-65% 특히 25-60%인 중합체로 형성되 있는것이 바람직하고 특히 겔분율 30-50%인 가교폴리에틸렌으로 형성되 있는 것이 가장 적합하다.

여기서 겔분율(gel 分率)이란 용제속에 시료를 넣고, 이것을 소정온도로 소정시간 추출하고 추출후의 잔분을 건조시켜서 항량(恒量)으로 되었을 때의 중량분율을 말한다.

따라서 열수축성 합성수지부재는 상술한 중합체의 소재에 의해서 적층형성된 것이던지, 그 소재 그 자체로 이루어진 것이므로 부재가 상술한 중합체에서 형성된 것이 바람직하다.

겔분율이 20% 보다 적은 가교된 중합체로 형성되 있는 열수축성 합성수지부재는 내열성 및 열수축성이 불충분한 열수축성커버로 되버리기 때문 바람직하지 못하고 특히 고온에서 열수축시킬때에 수축력에 저항하여 두께가 편재되는 일이 없고, 찢어지는 일이 없는 열수축성커버를 얻지 못하는 일이 있으므로 바람직하지 못하다.

또 겔분율이 65%보다 큰 가교된 중합체로 형성되 있는 열수축성 합성수지부재는, 상술한 적층성형에 있어서 각소재간의 접착성이 불충분하던지, 그 부재의 내부에 후술하는 발열체(13)를 내장시킬때에 일체로 적층된 열수축성 커버를 얻지 못하는 일이 있으므로 바람직하지 못하다.

또 상기 열수축성을 가진 소재는, 100℃ 이상의 고온인 한 개의 방향으로 1축(軸) 연신하여 냉각되어 제조되지만 그 소재는 실질적으로 한 방향으로 열수축성을 가지고 있으므로, 열수축성 합성수지 부재의 제조에 접합하다.

또한 필름 또는 시이트 모양의 소재에서 적층형성에 의해서 열수축성 합성수지부재를 제조할때에는, 각 소재의 연신방향(열수축 방향P)을 일치시켜서 적층할 것이며, 이것에 따라 실질적으로 한 방향으로 열수축성을 가지는 부재를 얻을 수 있는 것이다.

이후의 설명에 의해서 상술한 연신방향에 일치하는 방향과 같이 최대의 열수축성을 나타내는 방향을 실질적인 열수축방향P로 한다.

본 발명에 있어서 열수축성합성수지부재(12)의 내부에 내장되어 있는 발열체(13)는 가교중합체가 피복된 가요성 전기도체로 이루어져 있다.

상기한 가교중합체는 가요성전기도체를 절연 피복하기 위한 것이며, 이 가교중합체에 한정한 이유는 열수축성 합성수지부재(12)에 가요성 전기도체를 내장할때의 고온처리, 및 형성된 열수축성커버(10)를 상기 접촉부에 배치하여 가열수축할때의 고온가열에 있어서, 전기도체의 절연성을 유지할 수가 있기 때문인 것이다.

그 가교중합체는 열가소성수지(예컨데, 에틸렌계 중합체, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 실리콘수지, 에틸렌프로필렌공중합체등)을 전자선 또는 방사선의 조사에 의해서 가교하든지, 화학가교제(예컨데 과산화물, 가황제등)로 가교하든지하여 형성된 것이면 좋고, 그 가교는 상기한 열가소성수지를 가요성전기도체에 피복하기 전후 어느때에 하여도 좋다.

본 발명에서는 가요성 전기도체를 피복하고 있는 가교중합체의 가교의 정도는 겔분율로 표시하여 20-60% 특히 25-55% 또 30-45% 정도인 것이 바람직하다.

또 겔분율 25-55%인 가교 폴리에틸렌이 가요성 전기도체에 피복되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 가교중합체의 겔분율이 60%보다 지나치게 높으면 후술의 열수축성합성수지부재(12)의 내부에 내장할때에, 부재(12)와 일체로 용착하기 어렵게 되기 때문에 바람직하지 못하고, 또 겔분율이 20%보다 낮으면 내열성이 없어지고, 용융유동한다든지하여, 전기도체의 절연성이 저하하기 때문에 바람직하지 못하다.

상기한 가요성전기도체는, 통전에 의해서 열을 발생시킬 수 있는 세경(細經)의 금속선 또는 그 연선(撚線)이면 좋고, 특히 세경의 동선 또는 동선의 연선이 가장 좋지만, 열수축의 상태에 따라서는, 동합금선,니켈합금선 또는 그것들의 연선등도 사용할 수가 있다.

본 발명에 있어서 발열체(13)로서 가교중합체로 절연피복된 가요성전기도체를 사용하는 것은 대단히 중요한 점이다.

먼저 발열체(13)는 전기도체가 가요성을 지니고 있기 때문에, 열수축성커버(10)가 균일한 열수축성을 나타내도록 전기도체를 자유로운 형태로 열수축성합성수지부재(10)의 내부에 소정의 밀도로 균일하게 분포시켜서 내장시킬 수가 있는 것이다.

또 전기도체가 가요성을 갖기 때문에 열수축성합성수지커버(10)의 상은 또는 가열시의 유연성이 유지되는 것이다.

일반적으로 가교중합체를 절연피복하지 않은 맨선(裸線)의 전기도체를 발열체로서 사용한 경우에는, 열수축성합성수지부재의 내부에 적층성형에 의해서 내장하기 위해 가열할때 또는 열수축성커버를 상기 접속부이 배치하고 열수축시키기 위해서 가열할때에, 맨선의 전기도체가 열수축과 함께 흔들여 움직이고, 인접한 전기도체끼리 서로 접촉한다든지 겹쳐진다든지, 단락(短絡)한다든지 단선되 버리는 일이 생기기쉽다.

그런 경우에는 열수축성커버와 발열체(13)이 통전하더라도 일부가 통전하지 않는 부분이 생겨서, 그 커버의 열수축이 불균일하게 된다. 이에 대하여 본 발명에 있어서는 발열체(13)가 가교 중합체로 절연피복된 가요성전기도체에서 형성되어 있으므로, 열수축성 합성수지부재내에 발열체를 내장 적층성형할때 또는 열수축성커버(10)의 가열시에, 전기도체서로가 접근해있더라도, 그 내열성에 의해 직접 서로 접촉, 단락한다든지, 단선한다든지 하는 일이 없다.

또 전기도체를 절연피복하고 있는 가교중합체는 설령 열수축성커버(10)를 열수축시키기 위해서 그 중합체의 결정융점온도 이상으로 가열하였다고 하더라도, 가교에 의해 중합체의 내열성이 높여져 있기 때문에, 피복부분이 용융해 버리는 일이 없고 피복 두께의 변동이 적으므로, 상기 열수축을 고온으로 단시간에 완료시킬 수가 있는 것이다.

또 전기도체를 피복하고 있는 가교중합체가 겔분율 30-45%인 가교폴리에틸렌이면 그 피복전기도체를 열수축성합성수지부재(12)의 내부에 내장시킬때에, 피복용의 가교중합체가 부재와 잘 접합하고, 부재의 내부에 빈틈이 생기지 않고, 일체로 적층 성형시킬 수 있는 동시에 내열성이 충분하기 때문에 가장 적합하다.

본 발명에 있어서는 제1-2도에 표시하듯이 열수축성 합성수지부재(12)의 내부의 전역에 절쳐서, 가요성 전기도체로 이루어진 발열체(13)가 그 부재(12)의 실질적인 열수축방향(P)의 열수축성을 저해하지 않도록 내장되어 있지 않으면 안된다.

그와 같은 발열체(13)의 내장된 상태는, 여러가지로 생각되나 예컨데 가요성 전기도체가 열수축성합성수지부재(12)의 최대열수축방향 P과 교차하도록 특히 방향 P와 60-90℃의 각도로 교차하도록 균일하게 분포하여 조밀하게 배열되고 이 부재(12)의 내부에 내장되어 있는 것이 바람직하고, 가요성 전기도체가, 부재(12)의 실질적인 열수축방향 P와 장구간(長區間) 평행이 되지 않도록 하는것이 적당하다.

상술한 바와 같이 가요성 전기도체가 열수축성합성수지부재(12)의 내부에 조밀하게 배열되어 있을 경우에, 가요성전기도체가 인접하는 도체끼리 서로 접촉하지 않는 간격을 유지하여 배열되어 있는 것이 바람직하고, 특히 가요성 전기도체가 열수축성부재(12)의 실질적인 열수축방향 P에 거의 직각으로 교차하고 인접도체동지의 간격이 0.3-2cm, 특히 0.4-1cm 정도로 되도록 배열되어 있는 것이 적합하다.

또 상술과 같이 부재(12)의 내부에 연속한 긴 전기도체를 배열하기 위해서는 상기 부재(12)의 실질적인 열수축방향 P에 대하여 직각방향의 양단부내 또는 양단부외에서, 그 가요성전기도체가 방향전환, 예컨데 뒤집어져 있는 것이 바람직하고 가능하면 상기 양단부외에서 방향전환되어 있으면, 양단부의 가열이 중앙부와 똑같이 충분히 이루어지기 때문에 가장 적합하다.

본 발명에 있어서의 상술한 배열의 가요성전기도체를 열수축성 합성수지부재(12)의 내부에 내장시킨 열수축성커버(10)를 제조하는데는, 예컨데 제3-5도에 표시하듯이 최초로 평행으로 배치되고, 적당한 간격으로 핀(16)이 설치되어 있는 틀(15)에 가교중합체로 피복된 가요성전기도체(17)를 되풀이해서 걸치어 놓고(제3도) 그 걸치어 놓은 이 전기 도체(17)의 양측으로 부터 합성수지 필름(18)(18')을 대고 끼어 넣고(제4도) 그 필름은 가열하여 일체로 적층하고, 지그자그의 전기도체가 그 상태로 고정된 시이트(19)(제5도)를 작성하고 그 시이트(19)를 열수축성합성수지부재(12)의 제조할때에 그 사이에 끼어 넣고 가열에 의해서, 전체를 일체로 적충성형하면 되는 것이다.

혹은 열수축성커버(10)를 제조하는 다른 예로서는 제6도에 표시하듯이 최초에 가교중합체로 피복된 가요성전기도체(20)가 열가소성수지의 선상체(線狀體)(21)(예컨데 실모양체(系狀體), 끈모양체(紐狀體)등)와 짜맞추어져서 한쪽을 경사로 하고 다른쪽을 위사로하는 망상체(網狀體)(22)를 형성하고 (제6도)이어서 그 망상체(22)를 열수축성 합성수지부재(12)의 제조시에 그 사이에 끼어 넣고, 가열에 의해서 전체를 일체로 적층성형하면 되는것이다.

상술한 각 열수축성커버(10)의 제조에 있어서 열수축성합성수지부재의 사이에 상기 시이트(19) 및 망상체(22)를 끼어 넣을때에, 시이트(19) 및 망상체의 전기도체(17)(20)가 부재의 열수축방향 p와 평행으로 되지 않고 열수축방향(P)과 교차하도록 배치하여 끼어 넣치 않으면 않된다.

또 열수축성합성수지부재(l2)의 내부에 발열체(13)를 조밀하게 배열배치하는데 있어서는 전장을 1회로로하여 급전할려고 하면 저항치가 지나치게 높아서, 적용전원으로는 양단자간에 충분히 전류가 흐르지 않는 일이 있음으로 예컨데 부재의 전체를 6-12구간정도의 다수로 분할해서 병열(竝列)급전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 것같이하여 가요성전기도체로 된 발열체가 내장되어 있는 열수축성커버(10)는, 상기 가요성 전기도체에 적어도 1조, 특히 1-5조의 전기공급용의 접속단자가 커버의 외측에 돌출하도록 설치되고 있다.

또 본 발명에서는 발열체(13)는 복수로 분할되어서 열수축성 합성수지부재(12)의 복수의 구획내에 내장되고 있는 경우에는 가요성전기도체의 전기공급용의 접속단자가 2조이상 커버(10)의 밖으로 향해서 돌출하게 되는 것이다.

본 발명에 있어서 열수축성커버(10)의 형상, 즉열수축성 합성수지부재(12)의 형상은 본 발명의 요건과 같이 가요성전기 도체로 된 발열체(13)를 내장할 수 있으면 어떤 형상이라도 좋다.

본 발명에서는 열수축성합성수지부재(12)는 시이트모양, 특히 방형(方形)의 평면을 가진 시이트 모양의 형상의 것, 또는 튜우브모양의 형상의 것이 그 제조의 용이함과 강관 또는 전선케이블등의 접속부에 배치하고, 피복하기 쉬운 점에 있어서 바람직하다.

특히 시이트모양의 열수축성합선수지부재(12)로 된 열수축성커버(10)(제1도)는 대구경(大口徑)의 기설의 강관의 접속부라 할지라도 그 접속부의 주위에 감는 것만으로 커버를 배치할 수 있으므로 적합하다.

상기 시이트 모양 또는 튜우브모양의 열수축성합성수지부재(12)로 된 열수축성커버(10)는, 상기 접속부에 접하는 측의 면에 접착제층이 있는 것이 커버와 접착부와의 접합하는데 바람직하다. 그 접착제로서는 예컨데 감압형 접착제 감열제 접착제를 들수가 있다.

또 본 발명의 열수축성커버(10)의 두께는 그 커버의 전체의 크기에 따라서 다르지만 특히 0.5-3mm 정도인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 열수축성합성수지부재(12)가 방형의 평면을 가진 시이트모양일 경우에는 그 부재의 최대열수축방향(P)의 적어도 일단연부에 있어서 그 연부에 따라 그 연부전체에 걸쳐서 분기(分岐)하고 있고 적어도 2매이상의 분기한 설편(舌片)(23)을 가지고 있으면 얻어진 열수축성커버는 강관케이블등의 접착부에 감어서 그 일단연부(一端緣部)의 설편(舌片)에 의해서 그 양단연부의 중복부분을 튼튼히 접합하여 튜우브모양으로 할 수 있으므로 적합하다.

특히 제7도에 표시하듯이 열수축성커버(10)가 그 열수축성합성수지부재(12)의 실질적인 열수축배향(P)에 있는 양단연부(兩端緣部)에 각각 2매로 분기된 설편(舌片)(23a)와 (23b),(23c)와 (23d)를 가지고 있으면 제8도와 같이 열수축성 커버(10)의 시이트의 양단연부의 설편을 서로 맞물리게 하므로서 열수축커버의 양단연부의 접합을 더욱 강력하게 할 수 있으므로 적합하다.

상기 설편의 내측에는 적당한 접착제증이 형성되어 있으면 보다 적합하다.

또 제7도에 표시하듯이 양단연부에 분기된 2매의 설편을 각각 가지는 시이트모양의 열수축합성수지부재로 된 열수축성커버가 그 방형의 시이트의 본체의 내부에 본 발명의 요건에 맞도록 가요성 전기도체를 내장하고 있는 동시에 그 시이트의 편측연부(片惻緣部)의 긴쪽의 1장의 설편(23a)내 및 다른편 측연부의 뒤쪽의 1장의 설편(23d) 내에 본 발명의 요건과 같이 균일하게 분포되어서 가요성 전기 도체를 내장하고 있으면, 그와같은 열수축성 커버를 상기 접속부에 감어서 배치하고 그 커버의 양단부의 설편을 서로 맞물려놓고 커버의 열수축을 위한 통전에 의해서 열수축과 동시에 설편끼리의 접합을 행할 수 있으므로 가장 적합하다.

또 이와같은 열수축성 커버의 경우에도 양단연부의 설편의 안쪽에 접착제층을 갖는 것이 바람직하다.

상기한 열수축성 커버의 양단연부의 설편에 의해서 접합을 하는 경우에는, 가요성 전기도체(24)가 내장되어 있는 설편(23c),(23d)가 최외층 또는 최내층이 되도록 각설편(23)을 맞물려서 접합시키는 것이 적합하다.(제8도)

상술한 열수축성커버의 1단연부에 분기된 설편을 가진 시이트모양의 열수축성커버를 제조하는 방법으로는 예컨대 드럼 둘레위에 열수축성을 갖는 필름모양 또는 시이트모양의 소재를 여러겹으로 감아서 적층하면서 소정의 층으로 상술한 시이트 모양 또는 망상의 발열체를 감어 넣는 동시에 소정의 상기 소재층간에 이형지편(離型紙片)을 삽입하고 권회(捲回) 종료후 가열하여 일체로 적층 성형하여 얻은 환상(環狀)(튜우브상) 시이트를 이형지편의 개소에서 절단하므로서 제조하는 방법을 들을 수가 있다.

다음에 본 발명의 커버의 제조 공정의 실시예를 표시하므로서 본 발명의 효과를 보다 명확히하게 한다.

[실시예 1]

먼저 0.10mmψ의 동선 7선을 꼬아 합친 도체(導體)상에 폴리에틸렌 피복을 입히고 외경 0.65mm의 피복전선을 얻었다. 그리고 이 피복전선에 전자 또는 방사선조사(照射)를 하고 피복폴리에틸렌의 겔분율38%의 가교구조로 한다. 이 가교 폴리에틸렌 피복전선(17)을 도면(3)에 표시한 것 같은 다수의 핀(21a),(22b)가 5mm 간격으로 정열해서 설치되고, 또 700mm 간격을 두고 평행 배치된 1조의 봉치구(捧治具)(15),(15)에 지그자그 모양으로 걸쳐나간다. 이런뒤에 안장(引張)된 지그자그모양의 전선(17)을 상하로부터 가교 폴리에틸렌필름(l8)(18')에 의해 끼우고, 이 필름(18),(18')의 테두리부(緣部)로 전선을 임시로 고정시키고 도면 5와 같은 전선분포 시이트(19)를 형성한다.

이때 사용되는 필름(18),(18')은 각각 두께 0.15mm 폭 680mm로서 겔분율 48%, 수축율 40%로 한다.

또 다음에 예컨대 직경 650mm의 권심(卷芯)에 먼저 열수축성 합성수지부재의 박엽재(薄葉材)를 4층(屠)감은면, 이 박엽재는 겔분율 48%, 수축율 40%의 가교폴리에틸렌필름으로 동폭 칫수 예컨대 680mm의 것을 사용한다. 그리고 이후 상술한 전선분포시이트(19)를 1층(層) 만 겹치고, 그 위로부터 다시 상술한 조성 및 칫수의 박엽재를 6층 겹쳐서 상술한 권심(卷芯)에 감아서 압압(押壓)한다.

이후 상술한 재료를 항온조에 넣고 180℃로 40분간 가열한다. 이에따라 각층간을 용착시킨다.

상술한 가열시에 이 커버를 구성하는 필름은 서로 압착되고, 또 수축이 생기지 않도록 최상층부(最上層部)에 이형지(離形紙), 포(布) 테이프를 순차로 감아서 조여든다. 이어서 이것들을 상온까지 냉각후 상기 권심을 제거하면 튜우브모양의 발열선을 내장한 내경 635mm의 열수축성 합성수지커버 튜우브를 얻는다.

이 커버튜우브를 외경 600mm의 강관에 장착(裝着)한 후 피복전선을 6구간으로 나누고 각구간 경계의 절곡부의 도체(導體)를 노출시켜서 탭(tap)을 만들고, 이 부분을 각 구간의 전선이 병열 접속되도록 접속한다. 그리고 이 병열접속체에 120V×55A를 통전하였다*.

그 결과 본 커버튜우브는 5분으로 완전히 또 고르게 수축하고, 강관에 말착시킬 수가 있었다.

*이 경우 각 구간은 각각의 구간의 꾸부러지는 값이 같게 되도록 분할된다. 이 꾸부러지는 값(直)이 같지 않으면 각 구간에 급전되는 전류가 달라지고, 균일한 가열이 되지 않게된다.

[실시예 2]

0.10mmψ의 동선 7선을 꼬아 합친 도체상에 폴리에틸렌피복을 입혀서 외경 0.65mm의 피복전선을 얻는다. 그리고 이 피복전선에 예컨대 전자 또는 방사선 조사를 하여 겔분율 42% 가교구조로 한다.

다음에 이 가교폴리에틸렌 피복전선(20)을 위사(褘系)로 하고, 경사를 0.35mmψ의 폴리에틸렌 천단사(天蛋系)(21)을 사용하여 망상물(網狀物) 즉 매트릭스(matrix) 상물(狀物)(21)을 형성한다.

이 때의 각사(各系)의 피치(pitch)는 경위(經褘)일 때 5mm이며, 위사로 사용되는 피복전선 그 자체(20)는 1줄의 것을 연속하여 사용된다.

경사(21)는 상술한 경사와 똑갈이 1줄의 것을 연속하여 사용하든가 또는 경(經)에 따라서 1줄씩 독립한 것을 사용하여도 좋다.

한편 준비된 외경 1500mmψ의 권심위에 겔분율 40%, 필름두께 0.15mm 수축율 35%, 가교폴리에틸렌필름으로 이루어진 박엽재를 4층 스터프(stuff)하여 감는다.

이 경우 각 박엽재는 길이방향으로 실질적인 열수축방향(P)을 갖는것은 상기 실시예와 동일하다.

그리고 이 스터프한 것에 절연전선의 평행부분이 상기 박엽재의 실질적 열수축 방향(P)와 직각인 방향으로 위치하도록 상기 망상물(22)을 권심에 1층만 감는다.

이런 다음 다시 그 위에 가교 폴리에틸렌 필름으로 이루어진 박엽재를 감는다. 이와같이 스터프된 것을 항온조에 넣고, 200℃로 40분간 가열하고 각층간을 용착시키고, 냉각 후 권심을 제거하고 이것에 의해서 열수축성 합성수지 커버튜우브를 얻는다.

이 튜우브는 도면 2와 거의 같은 형상이다. 이와같이 하여 얻어진 튜우브는 전기도체상의 피복폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 천단사는 완전히 용융하고 베이스로 되는 박엽재의 가교 폴리에틸렌 필름과 실질적으로 일체로 되고, 각 부재간에 틈이 생기는 일이 없다.

다음에 이 커버튜우브를 외경 1450mm의 강관에 용착한 후 피복전선을 12구분으로 균등하게 나누고 각각 병열 급전한다. 이 때의 급전조건은 1200V 110A로 약 5분간이었다. 그 결과 커버튜우브는 전 둘레에 걸쳐서 한결같고, 또 완전히 수축하고 타서 눗는일 등이 생기는 일도 없고 강관에 밀착시킬 수가 있었다.

[실시예 3]

상기 실시예(2)에서 사용한 가교 폴리에틸렌 피복전선 대신으로 0.08mmψ 연동선 17줄을 꼬아 합쳐서 구성된 폴리우레탄에나멜 소부(燒付) 절연전선을 사용하여 실시예 2와 동일조건으로 튜우브 상물을 얻었다. 이때 피복폴리우레탄 및 폴리에틸렌 천단사는 소재 가교 폴리에틸렌과 실질적으로 일체로 되고 각 부재간에 틈이 생기는 일이 없었다. 그리고 이와같이 해서 얻은 커버튜우브를 실시예 2와 같은 조건으르 통전한 결과, 열수축은 전둘레에 걸쳐서 한결 같았다.

[실시예 4]

먼저 0.08mmψ의 동선을 16줄을 꼬아 합쳐서 도체상에 폴리에틸렌 피복을 입힌 피복전선을 얻었다. 그리고 이 피복전선에 전자 또는 방사선을 조사하여 겔분율 39%의 가교구조의 피복절연체를 가진 가교폴리에틸렌 전선을 얻었다. 그리고 이 가교폴리에틸렌 전선을 예컨대 도면 3이 표시하는 치구(治具)를 사용하여 지그자그로 하여 배치하고, 이것을 겔분율 21% 두께 40mm의 가교폴리에틸렌필름으로 끼고 이것을 열용착하여 폭 약 700mm 길이 약 2200mm의 장척시이트를 만든다. 이 경우 이 장척시이트는, 발열소자로서 간능(杆能)하는 것이며 도중에서 탭이 나와서 전장을 12구간으로 나누고 각각의 구간을 동시에 병렬 급전할 수 있도록 하여둔다.

한편 두께 150mm 폭 750mm의 장척가교 폴리에틸렌필름(겔분율 41%)이 연신가공을 행한 열수축성 필름을 외경 700mm의 권심에 7회 감은후 상기 장척발열시이트를 끼워넣고 다시 열수축성 필름을 7회 그 위에 감았다. 따라서 발열시이트는 14회 감아진 열수축성 필름의 7층째와 8층째의 사이에 끼워져 있게 되는것 이다.

이런 다음 적층된 위로부터 내열성 크로스테이프로 눌러감고, 약 180℃로 30분간 가열하고, 층간을 용착시켰다. 이런 다음 냉각하여 마아토레트로부터 안도하고 발열선을 내장한 열수축 튜우브를 얻었다.

이 튜우브의 내면에 EPR를 주체로 하는 합성고무계 접착제 시이트를 부착하였다. 이 접착제는 두께 1mm로 성형된 장척 시이트 모양의 것이며, 이 형지와 맞붙혀져 있다.

이형지가 붙혀져 있지 않은 쪽의 면과 상기 튜우브의 내면이 접촉하도록 맞추면서 서로 로울로 압착하여 맞붙혀진다.

이 맞붙혀진 튜우브를 호칭경(徑) 600mm(외경 약 609mm)의 강관에 삽통한후 이형지를 떼어내고 95A의 전류를 정전류 장치에 의해 통전하였다.

약 5분후 튜우브는 수축을 시작하고 9분후 거의 완전히 수축하었다. 그후 전류를 85A로 낮추고 약 15분간 통전한 결과 접착제는 완전히 용해하고, 튜우브와 강관의 사이의 틈을 완전히 메우고 통전 정지, 방령후는 서로 완전히 접촉되어 있었다.

[실시예 5]

두께 150mm 폭 700mm 길이 1950mm의 가교 폴리에틸렌으로 된 박엽재를 적층하고 또 열용착시키면서 이 적층 공정중에 0.08mmψ의 등선을 16줄을 꼬아 합쳐서 구성된 피복전열선을 매설하고, 도면 7번에 표시하는 설편 페어(pair)를 양단에 갖는 커버를 형성하였다. 이 경우 피복전열선은 전장을 6구간으로 분할하여 각 구간의 양단에는 탭이 설치되고, 이 탭을 사용하여 각 구간에 병열급전할 수 있도록 하고 있다. 또 이 피복전열선의 양단부의 각 1구간은 합성수지부재의 설편에서 본체에 걸쳐서 존재하고 또 이 구간도 타구간과 동일저항치가 되도록 되어 있다.

이와같이 하여 얻어진 커버를 외경 약 610mm의 경의 강관에 감고, 그 양단 설편 페어(pair)를 도면(8)에 표시하듯이 겹쳐 맞추고, 이 접합부위에 접착 테이프를 붙여서 임시로 고정시켰다. 그리고 피복전열선에 병열 급전하고, 이것에 의해 커버를 가열 수축시켰다. 급전정지 후 냉각하여 형성된 커버의 접합부를 절개하여 조사한 결과, 각 설편에 도포한 접착제는 가열 유동하여 각 설편의 빈틈을 완전히 메우는 동시에 서로 완전히 접속되어 있었다.

또 커버 본체 내면의 접착제도 유동하여 강관과의 사이에 수밀(水密)상태를 형성하고 있었다.

비교예로서 설편 23a 대신에 설편 23b에 전열선을 증설한 것을 테스트 하였으나, 접합부에 있어서의 설편 23a,23c 사이의 온도 상승이 충분히 이루어지지 않은 사이에 설편 23b와 23c, 설편 23b와 23d 사이의 접착제가 과열되어서 유출한다든지, 열분해한다든지 하는 불편이 일어나고, 완전하고 견고한 접합부는 형성되지 않았다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정하지 않고, 여러가지의 응용, 변형이 고료될 수 있는 것은 물론이다.

예컨대 이 열수축성 합성수지커버는, 관로 또는 전선의 접속부에 적용되는 것만이 아니고 관(管)에 뚫어진 구멍을 막을 목적으로 사용할 수도 있으며, 전선이 다른 부재와 접동접촉하는 것을 방지할 목적으로 사용할 수도 있다.

Claims (1)

1. 가교중합체로 피복된 가요성 전기도체로 이루어진 발열체(13)가 열수축합성 수지부재(12)의 내부의 전역에, 그 부재의 실질적 열수축 방향의 수축성을 저해하지 않도록 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 열수축합성 수지 커버(10).

Images