KR850001489B1 - 통신케이블용 댐의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

통신케이블용 댐의 제조방법

제 1 도는, 본 발명의 제조방법의 1과정을 표시한 단면도이다.

본 발명은, 통신케이블용 댐(dam)의 제조방법에 관한 것이며, 특히 통신케이블의 일부분에 수지를 충전하여 가스댐 또는 방수댐을 형성하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지하에 부설되는 통신 케이블은, 피복(sheath)이 손상 하였을 때, 그 손상된 부분에서 케이블내에 물이나 습기가 침입하는 것을 방지하기 위해, 대기압보다 높은 압력의 가스를 케이블내에 채워놓는다고 하는 보수적 방법이 채택되고 있다. 한편, 공중에 가공(架空)부설되는 통신 케이블에는 일반적으로 상기와 같은 가스 보수(保守)가 시행되고 있지 않다. 이때문에, 지하에 부설되는 통신 케이블에서 가공부설되는 통신 케이블로 올라가는 부분에는, 지하부설케이블내의 가스가 가공부설 케이블내로 유출하지 않도록 하기 위한 가스댐이 설치되어 있다.

또, 가스보수가 시행되지 않은 통신 케이블일지라도, 피복손상 부분에서 케이블내로 침입한 물기나 습기가 케이블의 길이 방향으로 확산되어, 케이블이 긴구간에 걸쳐 사용불능이 되는 것을 방지하기 위해서, 케이블에 적당한 간격마다 방습댐을 형성하고, 1개의 댐구간 이상으로 피해가 파급되지 않도록 하는 것도 행하여지고 있다. 또한, 통신 케이블을 가입자 절환 접속판(切換接續板)등에 인입(引

)시킬 경우에는, 피복 손상부분에서 케이블내로 침입한 물이나 습기가 케이블을 통하여 절환 접속판등에 침입하여 접속자(接續子)를 부식시키는 일이 없도록 통신 케이블의 절전환접속판등으로의 도입부에 방습댐을 형성하는 일도 있다.

종래, 이같은 통신케이블의 댐은, 케이블의 부설현장에 있어서 제작되고 있었으나, 부설현장에서는 작업환경이 크게 변화하기 때문에 기밀성(氣密性), 수밀성(水密성性)의 점에서 신뢰성이 높은 댐을 형성하는 것은 곤란한 것이다. 이때문에 최근들어, 작업환경이 정비된 공장에 있어서 통신케이블의 1부분에 댐을 형성하는 것이 행하여 지고 있다. 이런 경우에 제품은 댐부 통신케이블의 형태로 드럼에 감아서 출하된다.

이와같은 댐부 통신케이블을 제조하는데에는, 케이블의 피복을 벗겨서 심선을 노출시킨 부분(이 부분이심선의 접속부분인 것도 있다)에, 그 양측의 피복에 걸쳐서 형을 씌워 이 형내부에 수지를 주입하여 심선사이의 간극에 이 수지를 충전한후, 이 수지를 고화시키는 것에 의하여 제조하고 있다. 이 경우, 댐을 형성하는 수지로서는 폴리에틸렌, 에폭시수지 혹은 우레탄수지등이 사용되고 있다.

그러나 댐용 수지로서 폴리에틸렌을 사용하는 경우에는, 성형체의 부피가 크기 때문에 금형의 예열, 냉각사이클에 제법 시간이 걸릴 뿐만 아니라 댐 성형체의 내부에 보이드(void)등이 발생하지 않도록 가압한채 냉각할 필요가 있기 때문에 형을 떼기 까지에 3-5시간이나 걸리며 생산성이 나쁘다. 또 댐용 수지로서 에폭시수지를 사용하는 경우에는, 경화반응시에 발생하는 열로 심선의 절연체(통상은 폴리에틸렌)가 용융하지 않도록 하기위하여, 경화 반응을 늦추어서 열발생을 억제할 필요가 있고 이 방법에서도 주입에서 탈형까지 8-24시간을 요하며, 생산성이 나쁘다. 이에 비교하여, 우레탄수지는 경화할때에 에폭시수지 만큼의 반응열이 발생하지 않기 때문에 화경속도를 빨리하는 것은 가능하지만, 우레탄수지는 심선의 절연체인 폴리에틸렌과 전혀 접착하지 않으므로, 그 사이의 기밀성이 문제가 된다.

다시금 , 종래의 댐의 제조방법에서는, 주입한 수지가 심선간의 간극을 통하여 피복내에 유입하지 않도록 하기 위해 피복의 단부부근에 댐용 수지의 흐름방지용 막이를 설치할 필요가 있다. 이 흐름방지용막이의 형성은 피복 단부 부근의 심선사이에 예컨대, 퍼티(putty)상 물질 혹은 섬유상 물질을 채우는 것으로 행하여지는 것이나, 심선이 복잡하게 되어 있어 이 작업은 손으로 하는 작업에 의존할 수밖에 없고, 꽤 번거롭다.

본발명은, 댐용수지로서 발포(發泡)하면서 경화하는 자기경화성 수지를 사용하여, 이 수지를 미 발포상태로 형내에 주입한후 형내에서 발포시켜, 이 발포에 의한 부피의 팽창으로 수지가 피복내의 심선간극으로 침입할 때에 수지의 경화진행을 위하여 수지의 유동저항이 증대하는 것을 이용하여 형내부의 수지 압력을 높여, 이와같이 하여 압력을 높인 상태에서 그 수지를 경화시키는 것이다.

피복단에 댐용 수지의 흐름방지 막이를 설치하지 않고 댐을 형성하는 경우, 댐용 수지가 형내부에 주입된 후 유동 가능한 상태로 있는 시간이 길면, 이 수지는 심선간의 간극을 지나서 피복내에 유입하고 말어 댐부에 소위 말하는 「싱크」(sink)가 발생하여 기밀성이 좋은 댐은 되지 않는다.

또 반대로 수지의 경화속도가 빨라 형내부에 주입된 후 피복내 심선간에 유입되기전에 경화 하게 되어서는 심선간에 수지가 균일하게 미치지 않게되어, 양호한 댐은 형성되지 않는다. 따라서 피복단에 흐름방지 막이를 설치하지 않고 댐을 형성하기 위해서는, 피복내 심선간에 어느정도의 유입을 허용하지 않으면 안된다. 이 유입길이는, 댐부 근처의 케이블에 요구되는 가요성을 저해하는 것이여서는 안되므로, 케이블의 종류에도 달려있으나, 2-80㎜정도인 것이다. 그리하여 피복내로의 수지의 유입을 허용하면 형내부의 수지가 그만큼 감소하게 되므로 상기한 「싱크」의 문제점이 남는다. 그래서, 본발명에서는 댐용수지로서, 형내부에 주입시킬 대에는 액상으로 형내부에 주입한후 발포하면서 경화하는 자기경화수성지를 사용한다. 이같은 수지를 사용하면 피복내에 유입된 수지분은 발포에서 오는 부피의 팽창으로 보충할 수가 있다. 그러나 단지 발포시키는 것만으로는 심선절연체와 댐용수지와의 밀착성을 확보하기가 곤란하다. 이때문에 본발명에 있어서는 형내부에 주입된 수지가 피복내 경심선간으로 침입하여 갈 때에 발포경화(發泡硬化)가 진행되도록 수치의 발포경화속도가 선정된다. 이와같이하면 수지가 피복내의 심선간에 침입할 때의 유동저항이 증대되고, 발포경화의 진행에 따라 형내부의 수지압력이 높여져 수지는 심선 절연체의 표면에 압착(壓着)하게 된다. 따라서 이 압착상태를 유지 한채, 수지를 경화시키므로 인하여 심선 절연체와 댐용수지와의 밀착을 확보할 수가 있게된다. 또, 수지의 발포경화속도를 상기와 같이 선정한다면 피복내로의 수지의 침입길이도 짧아져서 바람직하다. 그러므로 본발명에서는 댐용수지로서 형내부에 주입한후 비교적 단시간에 발포경화 하도록 하는 수지가 사용된다. 이같은 수지로서 예컨대 후론등의 발포제를 포함한 주제(主劑)와 경화제로 이루어지는 2액혼합형의 우레탄수지를 사용할 수가 있다. 이 수지는 주제와 경화제를 혼합하면 경화반응에 의하여 열이 발생하고 이 반응열에 의해 발포제가 기화하여 발포한다. 이 수지의 발포 경화도속는 주제중에 포함되는 촉매량을 조정하는 것으로 용이하게 행할 수가 있다. 수지의 발포 경화속도를 표시하는 지표로서는 「크림타임을 사용할 수가 있다. 크림타임이란 2액을 혼합하여 서수지가 가크림상을 띄고 반응열에 의하여 발포를 개시할 때까지의 시간인 것이다. 발포가 시작되는 시점은 부피가 증가하기 시작하므로, 적당한 그라스 용기등을 사용하면 눈으로 보아서 확인할 수가 있다.

본 발명에 사용되는 수지의 발포 경화속도를 이 크림타임에 의하여 나타내면, 크림타임이 20-60초, 바람직하게는 30-45초의 범위에 있는 것이 바람직하다. 크림타임이 20초미만에서만 발포 경화속도가 너무 빨라서, 형내부의 심선간극에 수지가 충분하게 미치지 못하는 일이 있고, 기밀성이 좋은 댐을 형성할 수는 없다. 또, 크림타임이 60초를 초과하면 발포경화속도는 느려서, 케이블 피복내에의 수지의 침입길이가 길어짐과 동시에 형내부의 수지의 발포 압력을 높이는 것이 곤란하다.

이와같이 본발명에 있어서는 매우 단시간에 발포경화가 행하여지는 수지가 사용된다. 수지의 경화속도가 빠르면 열발생에 의한 심선절연체의 용융문제가 있으나, 이것은 수지의 종류를 적당히 선정하는 것에 의하여 회피할 수가 있다. 본발명에 사용되는 바람직한 수지로서는 이소시아네이트와 활성수소를 지닌 화합물과의 반응으로 자체 경화하고 경화반응시의 열로 발포제인 후론을 기화시켜서 발포하는 수지를 얻을 수가 있다.

우레탄수지의 경우, 발포제로서 공업적으로 흔히 사용되는 것은 물과 후론인 것이다. 이 가운데 물은 경화제인 이소시아네이트와 반응하여 탄산가스를 발생하는 성질 이용한 것이며, 후론은 우레탄 경화반응에 따른 열발생으로 후론이 기화하는 것을 이용한 것이다. 이 두가지를 비교하면 수발포는 다음과 같은 점에서 불리한 것이다. 즉 경화제인 이소시아네이트는 물하고도, 폴리올과도 반응하므로 우레탄 경화반응이 어느정도 진행하여 점조(粘稠)한 액으로 되기전에, 몰과 이소시아네이트가 반응하여 발포하면, 기포가 빠지거나 연통하거나 한다. 따라서 우레탄 반응을 어느정도 물반응보다 빨리행하게 하지 않으면 안되나, 우레탄반응의 진행이 지나치면 우레탄이 경화하여 발포하지 않게 되므로, 유기수은등 독성이 강한 경화억제제를 사용하여 점도조성을 하지 않으면 안된다. 또 물발포의 것은 후론 발포에 비하여 이형성(離型性)도 나쁘다. 이것에 비하면 후론발표는 수지가 어느정도 반응하여 점조한 액상이 되기까지는 후론이 기화하지 않으므로 반응 및 발포의 제어가 용이하다.

본발명에 의하면, 매우짧은 시간으로 기밀성이 좋은 댐을 제조할 수가 있고, 더구나 피복단부의 댐용수지의 유출방지 막이는 불필요하거나 매우 간단한 것으로도 되므로 생산성이 각별히 향상되는 이점이 있다. 이하의 실시예에서는, 피복단부에 수지의 유출방지막이를 전혀 설치하지 않는 예에 대하여 설명하지만, 특히 필요한 경우에는 간단한 유출방지막이를 설치할 수가 있다. 예컨대, 유닛연(燃)통신케이블등에서 유닛사이에 비교적 큰 간극이 있는 경우에는, 거기에 세봉(細棒)또는 면등을 넣어도 된다. 또, 이하의 실시예에서는 발포성 우레탄수지를 사용하는 경우를 설명하지만, 수지는 이것에 한정되는 것은 아니며 발포성 우레탄 수지와 동등한 성질을 지닌 수지라면, 그것을 사용하여도 무방하다. 발명을 실시하기 위한 최상의 형태로는, 도면을 참조하여 설명하면 통신케이블(1)의 1부에 댐(2)을 형성하는 경우에는, 우선 댐(2)을 형성하는 부분의 피복(3)을 벗겨서 심선(4)을 노출시킨다. 다음에 필요에 따라 노출시킨 부분의 실선(4)의 연(撚)을 풀어서, 실선사이에 수지가 들어가기 쉽게 한다. 대수가 적은 케이블에서는 이 해연작업(解撚作業)은 필요치 않다. 다음, 이 댐형성 부분에 형(5)이 씌워진다. 이 형(5)은 금속제로, 세로로 2분할 할수 있도록 되어있고 양단이 피복(3)의 외주에 밀착하도록이 형성되어 있다. 형(5)의 중앙부에는 수지주입공(6)이 형성되어 있다. 댐용수지는 이 주입공(6)에서 형(5)내부에 주입되어 형(5)내부에서 발포 경화한다. 또한 주입공(6)은 수지주입후 덮개(7)로 막혀진다. 주입한 수지의 발포 경화가 완료되면 형(5)을 두께로 쪼개어 떼어 낸다. 이상의 작업은 다음 각 실시예, 비교예 다같이 공통인 것이다. 또, 이하의 각 실시예, 비교예에 사용한 통신케이블은 도체직경 0.4㎜폴리에틸렌 절연 800쌍, 스탤페드(stalpeht)피복이며, 어느것도 피복탄에 유출방지막이는 설치되어 있지 않다. 또, 이하 각 실시예, 비교예에 있어서 상온 기밀시험은 댐부의 편측 케이블내 23℃, 1kg/cm²의 가스를 봉입하고, 24시간 경과후 가스압에 변화가 없는 것을 합격으로 한다. 또, 히이트사이클시험은 댐부의 편측의 케이블내에 2 3℃ 1kg/cm²의 가스를 봉입하여 -20~60℃의 히이트사이클을 1일 2사이클의 비율로 100사이클 행한 후에 가스압에 변화가 없는 것을 합격으로한다.

[실시예 1]

댐용수지로서 다음 배합한 2액 혼합 경화형 우레탄을 사용하였다.

이 수지의 크림타임은 35초이다. 상기 2액을 혼합한 후 즉시 형(5)내부에 주입하고 주입 완료후 주입구(6)를 덮개(7)로 막었다. 이 수지의 라이프 오프타임(발포 개시시로부터 발포가 종료하여 부피가 증가하지 않을때까지의 시간)은 90초 이지만 후 경화의 시간을 보아 주입후 10분 경과 하여서 부터 탈형한바 발포, 경화가 완료되어 있었다. 또한 형내부의 피복(3)의 표면에는 수지와의 접착성을 개선하기 위해 폴리에틸렌계의 접착필름을 융착 하였다.

이와같이 하여 만든 댐 10개에 대하여 상온기밀시험 및 히이트 사이클 시험을 행한바,모두 다 합격이였다.

이댐을 해체하여 피복단에서의 수지의 침입길이를 측정한 바 30-50㎜이었다. 피복(3)위로 수지(2)가 씌워진 부분의 길이(L)는, 60㎜이므로 이정도의 침입길이라면 댐부분 근처의 케이블의 가요성을 손상하는 일을 없다. 또, 형 내부에서 발포경화한 수지의 밀도를 측정한 바 105g/cm³이었다. 이 수지를 프라이발포시킨때의 밀도는 0.68/cm³이였으므로, 형내부에서 발포 경화한 수지는 압축된 상태로 즉, 내부압력이 걸린상태로 경화되어 있는 것을 안 수 있다. 우레탄 수지가 발포압에 의하여 심선 절연체표면에 압착하여 있기때문에 얻어지는 것이다. 또한, 해체한 결과 심선절 연체가 용융한 흔적은 인정되지 않았다.

[실시예 2]

[실시예 3]

[실시예 4]

[실시예 5]

[비교예 1]

[비교예 2]

Claims (1)

1. 피복을 벗겨서 심선을 노출시킨 부분에 형(型)을 씌워, 이형내에 자기 경화성수지를 주입하여 경화시키므로써 댐을 제조하는 방법에 있어서, 상기 자기경화성수지로서 크림타임이 20내지 60초의 범위내에 있으며, 이소시아네이트와 활성 수소를 지닌 화합물과의 반응으로 자기경화이고, 경화반응시의 열로 발포제인 후론을 기화시키므로써 발포하면서 경화하는 수지를 사용하여, 이 수지를 미발포상태로 형내에 주입한 후 형내에서 발포시켜, 이 발포에 의한 체적팽창으로 수지가 피복(sheath)내의 심선간에 침입할때에 수지의 경화의 진행때문에 수지의 유동저항이 증대하는 것을 이용하여 형내의 수지의 압력을 높이고 이와같이하여 압력을 높인 상태에서 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 통신케이블용 댐의 제조방법.

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