폴리에스터 열수축 튜브의 특성 개선폴리에스터 열수축 튜브의 특성 개선폴리에스터 열수축 튜브의 특성 개선폴리에스터 열수축 튜브의 특성 개선

2006. 10. 312006. 10. 312006. 10. 312006. 10. 31

한국생산기술연구원한국생산기술연구원한국생산기술연구원한국생산기술연구원

주 무 등주 무 등주 무 등주 무 등( )( )( )( )

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

- 2 -

제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

산 업 자 원 부 장 관산 업 자 원 부 장 관산 업 자 원 부 장 관산 업 자 원 부 장 관 귀 하귀 하귀 하귀 하

본 보고서를 폴리에스터 열수축 튜브의 특성개선에 관한 기술지원 지원기간“ ” ( :

과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다2005. 10. 1 ~ 2006. 9. 30) .

2006. 10. 31.2006. 10. 31.2006. 10. 31.2006. 10. 31.

지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원::::

대표자 김 기 협대표자 김 기 협대표자 김 기 협대표자 김 기 협( )( )( )( )

참여기업 주 무등참여기업 주 무등참여기업 주 무등참여기업 주 무등: ( ): ( ): ( ): ( )

대표자 김 국 웅대표자 김 국 웅대표자 김 국 웅대표자 김 국 웅( )( )( )( )

지원책임자지원책임자지원책임자지원책임자 :::: 김 정 철김 정 철김 정 철김 정 철

참여연구원참여연구원참여연구원참여연구원 :::: 부 성 재부 성 재부 성 재부 성 재

〃〃〃〃 :::: 허 기 석허 기 석허 기 석허 기 석

〃〃〃〃 정 채 환정 채 환정 채 환정 채 환

- 3 -

기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서

과제고유번호 연구기간 개월2005. 10. 1 - 2006. 9. 30 (12 )

연구사업명 부품소재종합기술지원사업

지원과제명 폴리에스터 열수축 튜브의 특성 개선

지원책임자 김 정 철 지원연구원수

총 명: 8

내부 명: 4

외부 명: 4

총

사업비

정부 천원: 80,000

기업 천원: 80,000

계 천원: 160,000

지원기관명 한국생산기술연구원 소속부서명 부품소재팀

참여기업 기업명 주 무등 기술책임자 박종민 이사 연구소장: ( ) : ( )

요 약보고서

면수

본 과제는 현재 주 무등에서 생산하는 열수축 폴리에스터 튜브의 불량인 부풀음( ) (PET)

문제의 해결을 목표로 한 과제임 이의 달성을 위해 발생 불량의 원인분석 적정 고분자. ,

의 선정 및 사용 에 대한 관련 연구원 교육 등을 진행하였음 주요 진행내용은 아resin .

래와 같음.

열처리에 대한 부풀음 등의 불량 원인규명1.

열처리 조건과 튜브의 제조조건을 모사한 알루미늄 봉 테스트를 통해 부풀음 현상이 결,

정화에 의한 자발신장현상과 같음을 확인하였고 사용 에 따른 튜브 제조공정의, resin

를 확인하였음process window .

물에 침지후 생기는 부풀음에 대한 원인규명2.

열처리와 달리 알루미늄 과 튜브사이의 틈에 의해 침투한 물의 기화에 의한 현상으, can

로 확인 하였으며 를 통해 검증하였음Silicon oil test .

적정 선정3. resin

자발신장현상을 극소화 하고 피복후 튜브와 알루미늄 사이의 틈이 최소화 될 수 있, can

도록 기존의 보다는 의 을 선정하였으며 효과가 양호하게 나타resin A type B type resin

남.

사용 폴리에스터계 및 튜브 공정의 원리 이해4. resin

최근에 발간된 관련 서적을 주 무등의 관련연구원들과 함께 를 매주 회씩( ) group study 1

진행하며 본 과제와 직접 관련이 있는 문제점 해결 및 연관 지식들을 제공하여 주었음, .

색 인 어

각 개이상( 5 )

한글 열수축 튜브 수축불량 세척종정 분자배향 결정화도, , , ,

영어Shrinkable Tube, Shrinkage problem, Molecular orientation,

Crystallinity

- 4 -

기술지원성과 요약문기술지원성과 요약문기술지원성과 요약문기술지원성과 요약문

사업목표사업목표사업목표사업목표1.1.1.1.

생산중인 튜브사용 시 세척후 열수축공정을 적용할 때 발생하는 수축불량에PET ,

대한 원인규명 및 해결책 제시

기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위2.2.2.2.

튜브 제조 공정분석 및 조건에 따른 영향분석1.

튜브의 품질테스트 조건에 따른 물성변화 원인 파악2.

불량 부풀음 현상에 대한 물질 구조적 규명3. ( )

불량 부풀음 방지에 대한 대책 제안4. ( )

지원실적지원실적지원실적지원실적3.3.3.3.

지원항목

지원내용

비고

기술지원前 기술지원後

튜브제조 공정분석불량요소에 대한

공정 이해 부족

전공서적을 이용한

공정이해 강화

전공서적 이용

회 월 진행4 / study

튜브의 물리적 변화

이해

분석기기 부족에

따른 이해 미흡

분석기기 제공 및

분석방법 제공

DSC, SEM.

편광현미경 등

고가장비 제공

불량현상 부풀음( )

해석

불량현상과 물질의

물성 연계해석 부족

불량현상에 대한

이해 강화

모사 테스트 실시에

의한 불량 요인

분석

분량방지 제안 불량률 이상5%불량률 절감

이하(0.5% )

원인분석에 의한

체계적 물질 대응

- 5 -

기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과4.4.4.4.

해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품1)1)1)1)

적용제품명 열수축 튜브: PET○

모 델 명 콘덴서용 열수축 튜브:○

품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격2)2)2)2)

구 분 경쟁 제품해당기술 적용제품

비 고지원전 지원후

경쟁제품 대비 품질 자체제품불량률 5%

이상

불량률 0.5%

이내로 감소

콘덴서용 PET

열수축 튜브

경쟁제품 대비 가격 자체제품 - 변화 없음 해당사항 아님

원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과3)3)3)3)

품질 향상에 대한 과제로 인해 불량률 를 감소고 역산하여 계산5% 0.5%

구 분 절 감 금 액 비 고

불량률 감소로 인한

원가 절감백만원 년420 / ( 4.5 %)

불량률 를 감소고5% 0.5%

역산하여 계산

공정개선 및 품질향상 등으로 인한 절감효과 반영※

적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과4) ( )4) ( )4) ( )4) ( )

품질개선에 의한 급격한 매출 신장 효과는 없음 다만 품질개선에 따른 향후 매출.

신장효과가 정도에 이를 것으로 산정하여 계산함5% .

구 분 당해연도 매출 차년도 예상매출전년대비

증가비율비고

내 수 백만원 년1,524 / 백만원 년2,103 / 38.3%

수 출 백만원 년7,818 / 백만원 년8,131 / 4%

계 백만원 년9,342 / 백만원 년10,234 / 9.5%

- 6 -

수입대체효과 해당사항 없음수입대체효과 해당사항 없음수입대체효과 해당사항 없음수입대체효과 해당사항 없음5) ( )5) ( )5) ( )5) ( )

현재 국내 외산 수입이 없고 원료도 전량 국산제품이라 수입대체 효과는 해당 없,

음.

해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과6)6)6)6)

본 지원기술은 생산공정의 이해와 불량분석 그리고 그 대안을 제시하는 과제로

공정단계 이해 심화에 따른 수율 및 품질개선1.

고가의 분석기기 이용에 따른 고분자 전반의 이해력 향상2.

유사 불량 발생시 대처방법의 빠른 대응3.

기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과7)7)7)7)

불량문제의 체계적인 분석방법 강화1.

고분자 특성에 따른 설비의 개량 능력 강화2.

신제품 개발의 역량 강화3.

적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부5. ,5. ,5. ,5. ,

규격 인증획득 해당사항 없음규격 인증획득 해당사항 없음규격 인증획득 해당사항 없음규격 인증획득 해당사항 없음1) , ( )1) , ( )1) , ( )1) , ( )

- 7 -

지적재산권지적재산권지적재산권지적재산권2)2)2)2)

종류 명칭 번호발명자

고안자( )권리자

실시권

자

비고

등록 출원( , )

특허

콘덴서 피복용 폴

리에스테르계 열수

축성 튜브

10-2006

-0106211

김정철

주형태

박종민

홍기중

박길환

진영웅

한국생산

기술연구

원

주 무등( )

주( )

무등출원

세부지원실적세부지원실적세부지원실적세부지원실적6.6.6.6.

항목지원

건수지 원 성 과

기술정보제공 건7 외부강사초청세미나 회 정보자료 회5 , 2

시제품제작 건-

양산화개발 건-

공정개선 건-

품질향상 건2 냄새 개선

시험분석 건36전자현미경 편광현미경DSC, Instron, , ,

EDAX

수출 및 해외바이어발굴 건1 오스트리아 출장 동행

교육훈련 건20 전공서적에 의한 및 토의Study

기술마케팅 경영자문/ 건-

정책자금알선 건-

논문게재 및 학술발표 건-

사업관리시스템

지원실적업로드 회수건-

지원기업 방문회수 건40 지원기업 방문의 교육훈련 회수 포함

기 타 건-

상기 세부지원실적에 대한 세부내용 첨부※

- 8 -

종합의견종합의견종합의견종합의견7.7.7.7.

불량에 대한 원인 분석 및 대안 제시가 본 과제의 목표임 공정의 이해 불량의. ,

원인 파악을 위한 분석적 접근 및 실시 및 해결을 위한 대안 제simulation test

시 등으로 품질 문제를 개선하여 불량률 절감 목표를 달성하였음.

- 9 -

연구과제 세부과제 성과연구과제 세부과제 성과연구과제 세부과제 성과연구과제 세부과제 성과( )( )( )( )□□□□

과학기술 연구개발 성과과학기술 연구개발 성과과학기술 연구개발 성과과학기술 연구개발 성과1.1.1.1.

논문게재 성과 해당사항 없음( )□

사업화성과사업화성과사업화성과사업화성과2.2.2.2.

특허성과□

출원된 특허의 경우◯

세부사항

(9)

출원년도

(10)

특허명

(11)

등록인

(12)

등록국

(13)

등록번호

2006

콘덴서 피복율

폴리에스테르계

열수축성 튜브

박종민 홍기종, ,

박길환 진영웅, ,

김정철 주형태,

대한민국 10-2006-0106211

등록된 특허의 경우 해당사항 없음( )◯

- 10 -

사업화 현황사업화 현황사업화 현황사업화 현황□□□□

고용창출 효과고용창출 효과고용창출 효과고용창출 효과□□□□

- 11 -

세부지원실적 증빙 내용세부지원실적 증빙 내용세부지원실적 증빙 내용세부지원실적 증빙 내용□□□□

참여기업 현장방문 건참여기업 현장방문 건참여기업 현장방문 건참여기업 현장방문 건1. : 401. : 401. : 401. : 40

회 월 방문으로 회의록 참조 회의록 첨부회 월 방문으로 회의록 참조 회의록 첨부회 월 방문으로 회의록 참조 회의록 첨부회 월 방문으로 회의록 참조 회의록 첨부4 / ( )4 / ( )4 / ( )4 / ( )

NO. 일자 구체적 내용 증빙유무

- 지원기간 회의록 참주 유 일부( )

기술정보제공 건기술정보제공 건기술정보제공 건기술정보제공 건2. : 72. : 72. : 72. : 7

NO. 일자 구체적 내용 증빙유무

1 2005.11.22 전자재료용 고분자재료 세미나 유 첨부( )

2 2005.12.20 디스플레이용 고분자재료 세미나 유

3 2006. 5.15 고분자튜브의 물성예측 세미나 무

4 2006. 7. 7 제공 고분자 재로관련 세미나SK 유

5 2006. 8.28 고분자막 응용관련 세미나 유

6 2006.12. 8 물성 및 응용PTT 유

7 2006. 1.11 자발신장PET 유

시제품제작 과제 목적이 생산중 제품의 품질개선으로 해당없음시제품제작 과제 목적이 생산중 제품의 품질개선으로 해당없음시제품제작 과제 목적이 생산중 제품의 품질개선으로 해당없음시제품제작 과제 목적이 생산중 제품의 품질개선으로 해당없음3. : - ( )3. : - ( )3. : - ( )3. : - ( )

- 12 -

시험분석 건시험분석 건시험분석 건시험분석 건4. : 364. : 364. : 364. : 36

NO. 일자 구체적 내용 증빙유무

1 사업기간 분석 건DSC 24 유 일부첨부( )

2 사업기간 강신도 물성 테스트 건6 유 일부첨부( )

3 사업기간 분석 건EDAX 2 유 일부첨부( )

4 사업기간 편광현미경 분석 건4 유 일부첨부( )

기술지원실적 업로드 건 해당사항 없음기술지원실적 업로드 건 해당사항 없음기술지원실적 업로드 건 해당사항 없음기술지원실적 업로드 건 해당사항 없음5. : ( )5. : ( )5. : ( )5. : ( )

- 13 -

목 차목 차목 차목 차

제 장 사업의 개요제 장 사업의 개요제 장 사업의 개요제 장 사업의 개요1111

제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성1111

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

제 장 국내외 기술현황제 장 국내외 기술현황제 장 국내외 기술현황제 장 국내외 기술현황2222

제 장 기술지원 수행 내용 및 결과제 장 기술지원 수행 내용 및 결과제 장 기술지원 수행 내용 및 결과제 장 기술지원 수행 내용 및 결과3333

제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행1111

튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토1.1.1.1.

불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석2.2.2.2.

모사 테스트 및 원인제거모사 테스트 및 원인제거모사 테스트 및 원인제거모사 테스트 및 원인제거3.3.3.3.

가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계. Curl (trap). Curl (trap). Curl (trap). Curl (trap)

나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상....

자발신장자발신장자발신장자발신장4.4.4.4.

가 자발신장 특성 유도 방법가 자발신장 특성 유도 방법가 자발신장 특성 유도 방법가 자발신장 특성 유도 방법....

나 자발신장성 평가 방법나 자발신장성 평가 방법나 자발신장성 평가 방법나 자발신장성 평가 방법....

다 자발신장 관련 특허다 자발신장 관련 특허다 자발신장 관련 특허다 자발신장 관련 특허....

수분침투에 의한 불량형상 분석수분침투에 의한 불량형상 분석수분침투에 의한 불량형상 분석수분침투에 의한 불량형상 분석5.5.5.5.

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과2222

기술지원 추진일정기술지원 추진일정기술지원 추진일정기술지원 추진일정1.1.1.1.

기자재 활용내용기자재 활용내용기자재 활용내용기자재 활용내용2.2.2.2.

제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도4444

제 장 기술지원결과의 활용계획제 장 기술지원결과의 활용계획제 장 기술지원결과의 활용계획제 장 기술지원결과의 활용계획5555

부록부록부록부록

- 14 -

제 장 사업의 개요제 장 사업의 개요제 장 사업의 개요제 장 사업의 개요1111

제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성1111

주 무등은 년 설립된 전해콘덴서용 열수축 튜브 를 전문 생( ) 1984 (Shrinkable Tube)

산하는 업체로 년 말 현재 전세계 시장점유율 가 남는 우량 중소기업임2004 25% .

열수축 튜브를 주로 생산하였으나 자체개발에 의해 년부터 유해불질이PVC 1999

없는 계 열수축 튜브를 생산하고 있으며 개발의 중요성을 인정받아 년 장PET 2001

영실상을 수상하였음.

열수축 튜브 사용업체들의 사용방법이 용도의 변화에 따라 다소 바뀌면서 이전

튜브 사용시에는 발생하지 않았던 불량들이 튜브에 나타나는 것을 제조PVC PET

업체인 주 무등에 시정을 요청하였는데 그중 가장 문제가 되는 것이 열수축시 튜( )

브가 콘덴서에 충분히 밀착되지 않고 일부가 부풀어 있는 현상임 이하 본문에서는(

부풀음 현상으로 표시).

이의 해결을 위해 자체적으로 몇 가지 공정의 변경과 원료변경 테스트를 실시하여

부풀음 불량을 개선하려고 노력 하였으나 고분자소재의 특성과 튜브제조 공정 그,

리고 튜브의 열수축 현상간에 대한 체계적인 정보부족으로 불량률을 줄이지 못하고

있는 실정임 일본의 경쟁사인 사의 유사 제품의 경우 불량률이 무등의 약 로. T 1/10

추정되고 있어 국제 경쟁력을 높이기 위해 불량률 감소는 반드시 해결해야 될 중요

한 과제로 임.

무등은 공정자동화 연구를 통해 아주 뛰어난 자동화관련 기술력을 보유하고 있으나

고분자 물질의 분석 및 공정관련 기술력은 다소 부족하여 불량문제의 해결을 위해

이에 대한 기술지원을 실시하였음.

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

튜브를 콘덴서에 피복시킨 후 세척공정을 통과한 제붐이 후 공정인 건조PET

및 납땜조나 조건에서 발생하는 수축불량에 대한 원인을 규명하고 불Aging, SMT

량율을 이하로 줄일 수 있는 해결책을 제시한다 현재 불량률0.5% ( · 5%).

- 15 -

열수축 불량 테스트 방법은 자체규정으로 아래 부풀음 테스트 공정을 거쳐 판단한

다.

부풀음 테스트 공정 순서부풀음 테스트 공정 순서부풀음 테스트 공정 순서부풀음 테스트 공정 순서

피복 공기분위기 초 노출(1) ( , 230 20 )℃

세척 물 분위기 분 노출(2) ( , 70 5 )℃

건조 공기 분위기 분 방치(3) ( , 70 40 )℃

차 공기 분위기 시간 노출(4) 1 aging ( , 105 1 )℃

차 공기 분위기 초 노출(5) 2 aging ( , 230 20 )℃

불량 판정불량 판정불량 판정불량 판정

열수축 튜브를 육안 확인 시 콘덴서에 밀착이 되지 않고 떠있는 부분이 곳만 있: 1

어도 불량

주요목표 세부목표 상세예상목표

부풀음

테스트 후

불량발생율

감소

원료 불량가능성 분석 및 필요○

시 원료 대체

튜브제조 공정 개선에 의한 공○

정 최적화

부풀음 테스트 후 불량률 이- 0.5%

하 상기 규격( )

인장강도 이상- 350 / (ASTM㎏ ㎠

D882)

연신율 이상- 200% (ASTM D882)

표면저항율 이상- 109 chm (KS C

2402)

규제물질 미사용- RoHS 6eo

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

주 무등의 불량에 대한 개선을 위해 다음과 같은 순서에 의해 문제점을 분석하고( )

개선안을 제시 하였다.

- 16 -

튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토1.1.1.1.

무등의 제조 설비를 검토한 후 공정에서 발생할 수 있는 문제점들과 공정과 불성간

의 중요 인자를 도출 하였다.

불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석2.2.2.2.

기술담당자들과 함께 협의하여 현재 주 무등에서 분석하고 있는 불량에 대한 정의( )

를 재검토 하였고 서로의 불량에 시각을 동일하게 맞추었다.

모사테스트 및 원인제거모사테스트 및 원인제거모사테스트 및 원인제거모사테스트 및 원인제거3.3.3.3.

발생하는 불량의 원인을 명확하게 하기위해 모사테스트를 실시하였고 이과정에서

불량의 원인을 규명하였다 또한 규명된 원인에 의해 사용 의 조성을 재조정하. resin

여 문제점을 해결하도록 협력 하였다.

자발신장자발신장자발신장자발신장4.4.4.4.

모사테스트에서 예측하지 못하였던 결과가 관찰이 되었으며 이에 대한 해석을 위해

유사 특허를 검색하여 정리하고 주 무등의 기술진에 제공하였다( ) .

수분침투에 의한 불량현상 분석수분침투에 의한 불량현상 분석수분침투에 의한 불량현상 분석수분침투에 의한 불량현상 분석5.5.5.5.

모사테스트에 의한 사용 조성 변경 후 다른 고객에 의해 새로운 불량이 발생resin ,

하였다 이에 대한 원인 분석을 통해 또다른 조성을 검토 생산할 수 있었다resin .

특성 및 공정성 검토 운영특성 및 공정성 검토 운영특성 및 공정성 검토 운영특성 및 공정성 검토 운영6. PET resin (Study group )6. PET resin (Study group )6. PET resin (Study group )6. PET resin (Study group )

주 무등의 기술자들과 함께 매주 딱 시간 정도씩 공정 및 원료에 대하여 관( ) 1 PET

련 논문과 서적을 통하여 지식을 정리하였으며 약 개월 정도 운영이 되었다 이, 10 .

의 효과로 들이 같은 시각으로 원료 및 공정을 볼 수 있는 계study group engineer

기가 되었다.

- 17 -

분석기기 운영에 의한 원인 접근분석기기 운영에 의한 원인 접근분석기기 운영에 의한 원인 접근분석기기 운영에 의한 원인 접근7.7.7.7.

전자현미경 등 고가의 분석장비를 업체에 제공함으로 빠른 시간에 원인DSC, lR, ,

분석이 가능하였고 이로인해 명확한 결과들을 얻을 수 있었다.

- 18 -

제 장 국내외 기술현황제 장 국내외 기술현황제 장 국내외 기술현황제 장 국내외 기술현황2222

열수축튜브는 주로 전자제품의 회로 제어에 주로 사용되는 콘덴서 특(condenser),

히 전해질 사용 콘덴서의 외투에 밀착이 되어 절연성을 부여하고 콘덴서의 용량 등

특성을 표기하는데 사용된다 전자제품의 주된 제어장치인 인쇄회로기판 에 용. (PCB)

접되어 사용 되는데 이 용접물질의 변화 및 용접방법의 변화에 따라 소비자의 요,

구특성과 품질관리 방법이 지속적으로 바뀌어 왔다.

열수축 튜브의 원료는 년 이전까지는 주로 를 사용하였으나 이후 가2000 PVC , PVC

전자제품에 사용이 규제가 되어 현재는 가 전자제품용 콘덴서 열수축튜브의 주PET

종을 이루고 있다 일본 유럽과 같은 선진국에서는 전자제품의 경우 전량 가. , PET

사용되고 있으나 중국 등 후발 개도국의 경우 아직도 가 콘덴서용 열수축 튜, PVC

브의 원료로 상당량이 사용되고 있다.

열수축 튜브의 전자제품 사용되기까지 제품 를 보면 튜브생산업체에서 생산된flow

튜브는 전해질 콘덴서 제조업체에게 보내지고 제조업체에서 자동 조립 에 의해line

피복이 된다 피복공정에서 튜브는 일정한 길이로 잘라져 콘덴서 위에 씌워진 후.

약 의 뜨거운 공기를 불어 순간적으로 콘덴서 표면에 부착이 되거 한다 콘덴240 .℃

서 업체에서 피복까지 완료된 콘덴서는 최종업체인 전자업체의 부품제조 공장에 보

내지며 여기서 기판에 용접이 된 후 전자부품에 장착이 되어 사용된다.

용접과정에서 이전에는 사람의 손으로 일일이 콘덴서를 인쇄회로기판에 콘덴서를

용접하였는데 최근 기판위의 여러 부품을 동시에 용접하는 리플로 솔더링 (reflow

등의 새로운 원가절감 방법이 개발되며 이전과 달리 콘덴서 피복의 열soldering)

안정성이 열수축 튜브와 중요한 품질조건이 되고 있다 열 안정성 외에 콘덴서내부

의 전해액의 일부가 제조공정 중 콘덴서 표면인 알루미늄 캔 에 묻(aluminum can)

어 있다가 피복재인 에 침투되어 용해를 일으키는 내용제 안정성 역시 열수축PET

튜브의 중요 관리 품질 중 하나이다 이외에 콘덴서의 용량 극 등을 표시하기 위해. ,

튜브 표면에 인쇄를 하게 되는데 열수축 튜브 표면에 이물의 정도에 따라 인쇄 선

명성에 불량을 가져올 수 있고 또한 인쇄에 사용하는 용제에 의해 열수축 튜PET

브가 사용 중 침투를 받아 불량을 일으키기도 한다.

- 19 -

년대 까지만 하더라도 국내 콘덴서 제조업체들이 많았으나 년대 말 년1990 90 2000

대에 들어 많은 회사들이 중국으로 자리를 옮겼으며 이로 인해 중국에 열수축 튜브

생산업체들이 최근 많이 생겼다 아직 두께의 균일성 표면상태 등 품질 수준이 국. ,

내업체에 다소 떨어지나 품질 수준의 간격은 매년 좁아지고 있는 것으로 판단된다.

중국의 경쟁업체들을 살펴보면 운림 송립 계원 등이 있으며 이중 가장 앞선 업체, ,

로 운림을 꼽을 수 있다 국내에는 주 무등 외에 성남전기에서 제품을 만들고 있으. ( )

나 열 수축 튜브의 품질에서 주 무등과 품질 격차가 큰 것으로 판단되고 있다PET ( ) .

일본의 경우는 과 높아 열수축 튜브를 생산하고 있으나 양이 작고 한국Teijin Sakai

에 비해 품질은 유사한데 제조 가 높아 경쟁력이 없는 편이다 특수한 소재의cost .

열 수축 튜브를 생산하여 일본 내에 공급하고 있다 아래 표 은 국내외 무등의 주. 1

요 경쟁업체에 대한 정보를 정리한 것이다.

표 국내외 생산업체 내용 생산량 및 생산내용 공장위치 등표 국내외 생산업체 내용 생산량 및 생산내용 공장위치 등표 국내외 생산업체 내용 생산량 및 생산내용 공장위치 등표 국내외 생산업체 내용 생산량 및 생산내용 공장위치 등1. shrinkable tube ( , )1. shrinkable tube ( , )1. shrinkable tube ( , )1. shrinkable tube ( , )

업체 국가 생산량 년(km/ ) 비고

주 무등( ) 한국 400,000튜브 튜브 한국PET , PVC , ,

중국에 생산공장

주 성남전기( ) 한국 70,000 -

Teijin 일본 2,000 특수품종 주로 생산

Sakai 일본 90,000 -

운림 중국 400,000 중국 최대 업체

송림 중국 90,000 -

개원 중국 140,000 -

- 20 -

제 장 기술지원 수행 내용 및 결과제 장 기술지원 수행 내용 및 결과제 장 기술지원 수행 내용 및 결과제 장 기술지원 수행 내용 및 결과3333

제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행1111

튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토튜브 생산공정 검토1.1.1.1.

지원에 앞서 주 무등의 튜브 생산공정을 점검하였다 튜브공장은 압출공정으로 둥( ) .

그런 를 통해 미연 튜브를 만들고 이를 연신기를 거처 연신하여 제품을 완slit die

성한다 일반적으로 압출조건인 온도와 압출속도도 중요하지만 튜브의 중요. head

요소인 폭방향 수축 이후 폭축 과 장방향수축 이후 장축 을 맞추기 위해서는 연신기( ) ( )

의 온도 및 연신배율이 중요한 요소가 된다 아래 그림 은 주 무등에서 보유하고. 1 ( )

있는 콘덴서용 튜브 생산 장치를 간략하게 표현한 것이다.

그림 튜브제조용 압출기의 일반적인 형태그림 튜브제조용 압출기의 일반적인 형태그림 튜브제조용 압출기의 일반적인 형태그림 튜브제조용 압출기의 일반적인 형태1.1.1.1.

불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석불량의 형태 및 원인분석2.2.2.2.

주 무등의 제품인 콘덴서용 열수축튜브는 다음단계의 인 콘덴서 제조업체( ) customer

의 피복공정에서 불량과 합격으로 나타난다 불랑은 피복된 도양의 불량과 튜브 내.

에 다른 원료가 섞인 이물 색상변화 등이 있으며 특히 피복된 모양의 불량은 다음, ,

과 같이 크게 가지 정도로 나타난다3 .

- 21 -

가 부풀음 콘덴서의 몸통부위가 부풀어 오르는 현상으로 주로 부위가 부풀. : curl

어 오르는 경우가 많으나 기타 몸통부위 역시 부풀어 오르는 불량이 자주 발생한

다.

나 꽃불 또는 들뜸현상 콘덴서의 윗부분의 접힌 부위가 콘덴서에 꽉 달라붙지 않. :

고 들뜨는 현상을 말한다 꽃불이라는 용어는 들뜬 모습이 마치 꽃잎처럼 생겼기.

때문에 불리는 용어로 피복시에는 콘덴서에 꽉 달라붙어 있다가 열처리시 들떠 올

라오는 현상을 말하기도 한다.

다 열변형 튜브를 콘덴서에 밀착 피복후에 피복 튜브가 일부 구멍이 나는 현상으. :

로 많은 경우 이 시작되는 부위에서 많이 발생 된다neck .

과제의 주제인 열수축 공정시 수축불량은 상기 설명된 피복후 형태불량의 가지에1

해당되는 것이 아니라 복합적으로 작용하는 것이기 때문에 각각의 원인 분석을 한

후 이를 토대로 해결안을 마련하였다 아래 그림 는 콘덴서의 모습과 명칭을 나타. 2

낸 것이다.

그림 콘덴서 그림 및 부위 명칭그림 콘덴서 그림 및 부위 명칭그림 콘덴서 그림 및 부위 명칭그림 콘덴서 그림 및 부위 명칭2.2.2.2.

- 22 -

우선 상기 형태불량 판단 방법 및 원인분석에 패하여 기존의 주 무등 내의 판단을( )

정리 하였다 아래 표 는 이것을 정리한 것이다. 2 .

표 형태불량 유형 및 일반작인 해결안표 형태불량 유형 및 일반작인 해결안표 형태불량 유형 및 일반작인 해결안표 형태불량 유형 및 일반작인 해결안2.2.2.2.

불량형태 원인 일반적인 해결안 비고

부풀음피복내부에 이물-

질의 기화

의 협조로- User

세척 후 사용can

제조시 무습- Tube

질소 사용

일반적으로-

semi-crysta l l i ne

에서 자주polymer

발생

들뜸 꽃불( )

불량에 의한- Cut

부스르기 발생

길이가 길때- Cut

발생

장수축이 적을때-

칼날교체 해- Cut

결

길이가 길때- Cut

발생

열변형고분자의 내화학-

성 부족

부풀음의 일종으로-

판단

폭수축을 낮춘다-

폭수축이 높을때-

주로 발생

표 와 같은 원인 및 해결안은 주로 튜브의 공정 또는 피복공정 조건과 관련된 것2

으로 이러한 현상의 원인에 대하여 물질의 특성적으로 분석이 필요하였다 그림. 3

은 부풀음 현상을 도식화한 것이다.

- 23 -

콘덴서콘덴서콘덴서콘덴서 정상피복정상피복정상피복정상피복 부풀음부풀음부풀음부풀음

그림 콘덴서의 정상 피복 및 부품음 형태그림 콘덴서의 정상 피복 및 부품음 형태그림 콘덴서의 정상 피복 및 부품음 형태그림 콘덴서의 정상 피복 및 부품음 형태3.3.3.3.

모사 테스트 및 원인제거모사 테스트 및 원인제거모사 테스트 및 원인제거모사 테스트 및 원인제거3.3.3.3.

원인규명을 위해서는 원인으로 판단되는 요인이외의 요인들을 가능한 제거하여 원

인 요소를 화인하는 방법을 사용하였다.

가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계가 부풀음과 부에 고립 된 공기와의 관계. Curl (trap). Curl (trap). Curl (trap). Curl (trap)

콘덴서 튜브의 피복시 튜브가 콘덴서의 아래위를 먼저 감싼 후 수축하게 되므로 일

정량의 공기가 부에 고립될 수 있다 고립된 공기가 외부에서 온도를 올리면 팽curl .

창하게 되어 부에서 부풀음이 발생 된다는 가정이다 그림 참조curl . ( 4. )

- 24 -

그림 콘덴서의 피복과정에서 부에 공기가 되는 모습그림 콘덴서의 피복과정에서 부에 공기가 되는 모습그림 콘덴서의 피복과정에서 부에 공기가 되는 모습그림 콘덴서의 피복과정에서 부에 공기가 되는 모습4. curl trap4. curl trap4. curl trap4. curl trap

이 가정의 이론적인 타당성을 위해 대략 수치적으로 계산을 할 경우 아래와 같다.

공기가 보일 샤를의 법칙에 따라 온도를 받을 때 아래와 같은 공식이 적용된다- .

상온 에서 까지 온도를 올리면 다른 것이 모두 일정할(20 =293 K) 160 (=433 K)℃ ◦ ℃ ◦

때 압력은 기압 까지 올라가게 되고 튜브의 는 대략 에서 정1.5 modulus 1/20 1/100

도로 줄어들게 된다 참고문헌 포화폴리에스터 수지 수지의 기본. ( ; handbook, PET

물성 이 경우 가 대략 수 수준으로 줄어들게 되어 풍선처럼 수) modulus MPa PET

지를 부풀게 할 수 있을 것으로 판단되었다.

이러한 예측을 확인하기 위해 아래 그림과 같이 피복된 튜브와 일부를 칼로 흠집을

낸 후 에서 열처리 하여 부풀음 현상을 살펴보았다 칼로 흠집을 낸 부분과160 .℃

방법은 아래 그림 와 같다 처리 결과 부에 흠집이 난 콘덴서는 모두 부풀지5 . , curl

않아야 하는데 특별한 경향이 없는 것처럼 부풀음이 생긴것과 생기지 않은 것 들이

함께 있었다.

- 25 -

(1)(1)(1)(1) (2)(2)(2)(2) (3)(3)(3)(3) (4)(4)(4)(4) (5)(5)(5)(5) (6)(6)(6)(6)

부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음 발생 부풀음 없음 부풀음(1) , (2) , (3) , (4) , (5)(1) , (2) , (3) , (4) , (5)(1) , (2) , (3) , (4) , (5)(1) , (2) , (3) , (4) , (5)

발생 부풀음 발생발생 부풀음 발생발생 부풀음 발생발생 부풀음 발생, (6), (6), (6), (6)

그림 콘덴서의 흠집 부위와 부풀음 현상 유무그림 콘덴서의 흠집 부위와 부풀음 현상 유무그림 콘덴서의 흠집 부위와 부풀음 현상 유무그림 콘덴서의 흠집 부위와 부풀음 현상 유무5.5.5.5.

나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상나 튜브 자체가 열을 받아 늘어나는 현상....

일반적으로 필름의 경우 열을 받으면 수축이 일어난다 이 양은 비결정영역의PET .

배향된 분자쇄의 양과 관계가 있어 연신 이 많이 되어 배향이 높으면 수축(Drawing)

이 많이 일어나게 된다 그림 은 수축이 일어나는 현상을 간단히 표시한 그림이. 5

다.1)

1) Effect of sirding speed and other Spinning renditions on the Physical structure of as-spun

pelyethylene terephtrulate and Nylon 6 yams. H.M. Heuuel and R.Huisman, High speed fiber

spinning John Wley & SDns, (1995)

- 26 -

그림 은 온도에 따른 필름의 수축변화를 나타낸 것이다 그림에서와 같이 연7 PET .

신된 일반 필름은 온도가 높아질수록 수축이 크게 나타나며 연신을 더 많이 시켜

배항을 높인 필름의 경우 그림에서 강력화 필름 은 온도가 높아짐에 따라 수축율( )

이 배향이 낮은 일반필름에 비해 높게 나타나는 것을 알 수 있다.2)

그림 수축은 배향된 분자쇄가 무배향 상태로 바뀌면서 일어난다그림 수축은 배향된 분자쇄가 무배향 상태로 바뀌면서 일어난다그림 수축은 배향된 분자쇄가 무배향 상태로 바뀌면서 일어난다그림 수축은 배향된 분자쇄가 무배향 상태로 바뀌면서 일어난다6. .6. .6. .6. .

2) H. Watanube and T. Asai, Proceedings of 23rd Japan Congress on Materials Research, 282 (1980).

- 27 -

그림 가열온도와 열수축률의 관계그림 가열온도와 열수축률의 관계그림 가열온도와 열수축률의 관계그림 가열온도와 열수축률의 관계7.7.7.7.

앞에서 설명한 바와 같이 일반적으로 필름 또는 의 경우 열에 의해 수축PET ( Tube)

이 일어나는 것이 일반적인 현상이기 때문에 콘덴서에 피복된 튜브가 늘어나PET

는 부풀음 현상을 열에 의한 현상으로 설명하기가 쉽지 않다 열과 수축관계를 정.

량적으로 관찰하기 위해 아래와 같은 모사테스트를 실시하였다.

- 28 -

길이 의 알루미늄 봉을 직경 부터 까지 간격으로 가지를 만들120 7 10.7 1 5㎜ ㎜ ㎜ ㎜

고 여기에 직경의 콘덴서에 주로 사용되는 절경 튜브를 로 절단10 17.3 100㎜ ㎜ ㎜

하여 씌우고 약 열처리하여 피복하였다 이때 튜브의 장축 수푹율은 폭200 . 45%,℃

축 수축율은 의 물성을 사용하였다 피복과정과 열처리 과정은 아래와 같은 공13% .

정을 거쳤다.

가 알루미늄 콘덴서에가 알루미늄 콘덴서에가 알루미늄 콘덴서에가 알루미늄 콘덴서에TubeTubeTubeTube

부착부착부착부착

에 잔유 응력제거에 잔유 응력제거에 잔유 응력제거에 잔유 응력제거TubeTubeTubeTube

결정성장이 등방성화결정성장이 등방성화결정성장이 등방성화결정성장이 등방성화->->->->

에 결장을 형성에 결장을 형성에 결장을 형성에 결장을 형성TubeTubeTubeTube

열 및 솔벤트 안정성 항열 및 솔벤트 안정성 항열 및 솔벤트 안정성 항열 및 솔벤트 안정성 항->->->->

상상상상

그림 피복 및 열처리 테스트 과정그림 피복 및 열처리 테스트 과정그림 피복 및 열처리 테스트 과정그림 피복 및 열처리 테스트 과정8.8.8.8.

이때 전체적인 부풀은 현상은 아래 표 과 같이 나왔다3 .

표 절경 튜브로 피복된 알루미늄 봉의 열처리후 피복상태표 절경 튜브로 피복된 알루미늄 봉의 열처리후 피복상태표 절경 튜브로 피복된 알루미늄 봉의 열처리후 피복상태표 절경 튜브로 피복된 알루미늄 봉의 열처리후 피복상태3. 17.3mm3. 17.3mm3. 17.3mm3. 17.3mm

알루미늄 봉 직경( )㎜ 피복상태

7 부풀음 없음

8전체적으로 부풀음 없음

튜브 양끝 부분만 말려 올라옴

9전체적으로 부풀음 없음

튜브양끝부분만 올라옴

10 부풀음 발생

10.7 부풀음 발생

- 29 -

표 에서 보는 바와 같이 피복시 이하의 알루미늄 봉에서는 몸통부에 부풀음이3 9㎜

없었는데 이상의 알루미늄 봉에서는 부풀음이 발생하였다 따기에서 다음과, 10 .㎜

같은 가정을 세워 보았다 즉 연신된 튜브가 초기 피복조건에서 적은량의 수축이. ,

일어나 배향이 아직 충분히 남아있을 때 열처리 온도인 에 노출이 되면 배160℃

향방향으로 결정화가 일어나면서 부풀음이 발생한다 이에 대한 검증을 위해 폭방.

향 수축율 와 를 갖는 절경 튜브를 제작하여 동일한 실험을 진30% 40% 17.3mm

행 하였다 이에 대한 부풀음 결과는 아래 표와 같다. .

표 폭축이 및 인 튜브를 사용하여 피복후 열처리시 부풀음 발생현상표 폭축이 및 인 튜브를 사용하여 피복후 열처리시 부풀음 발생현상표 폭축이 및 인 튜브를 사용하여 피복후 열처리시 부풀음 발생현상표 폭축이 및 인 튜브를 사용하여 피복후 열처리시 부풀음 발생현상4. 30% 40%4. 30% 40%4. 30% 40%4. 30% 40%

폭축(%) 알루미늄봉 직경( )㎜ 부풀음 발생 현상

30

7 발생 없음

8 발생 없음

9 발생 없음

10 발생 없음

10.7 발생 없음

40

7 발생 없음

8 발생 없음

9 발생 없음

10 발생 없음

10.7 발생 없음

폭축 및 에서 보는 바와 같이 모든 알루미늄 봉에서 수축이 부풀음 발생30% 40%

이 일어나지 않았다 다음의 그림 는 위의 결과인 폭수축을 변화에 및 피복시 수. 9

축량에 따른 부풀음 현상을 그림으로 나타낸 것이다 그림에서 보는 바와 같이 튜.

브의 폭 수축율이 크고 피복시 수축량이 적은 경우 부풀음 현상이 일어났다.

- 30 -

그림 튜브의 폭방향 수축율 및 피복시 수축량에 따른 열처리 부풀음 발생현상그림 튜브의 폭방향 수축율 및 피복시 수축량에 따른 열처리 부풀음 발생현상그림 튜브의 폭방향 수축율 및 피복시 수축량에 따른 열처리 부풀음 발생현상그림 튜브의 폭방향 수축율 및 피복시 수축량에 따른 열처리 부풀음 발생현상9.9.9.9.

상세한 경향을 얻기 위해 이번에는 동일한 실험에서 열처리시 길이방향의 수축을

계산하여 그래프를 그려 보았다 그림 은 이에 대한 결과이다 튜브의 최초의 길. 10 .

이는 이고 그래프의 축은 열처리후 길이를 나타낸다 즉 축 숫자가 적을수100 y . y㎜

록 열처리 후 수 측이 큰 경우이다.

- 31 -

그림 폭방향 수축이 다른 튜브의 알루미늄 봉 피복 단계별 길이방향 수축그림 폭방향 수축이 다른 튜브의 알루미늄 봉 피복 단계별 길이방향 수축그림 폭방향 수축이 다른 튜브의 알루미늄 봉 피복 단계별 길이방향 수축그림 폭방향 수축이 다른 튜브의 알루미늄 봉 피복 단계별 길이방향 수축10.10.10.10.

그림에서 보는바와 같이 폭수축 는 피복시와 시에는 거의 길이방향으로45% aging

변화가 없다가 열처리 시 알루미늄봉 와 에서 수축이 일어난 것(reflow) 10 10.7㎜ ㎜

을 알 수 있다 이것은 앞 그래프에서 폭방향 부풀음 발생과 알루미늄 봉 가 일. size

치하는데 이것으로 다음과 같은 으로 변화가 일어난 것을 유추 할 수, mechanism

있다 열처리시 와 크기의 봉에서 폭 방향으로 부풀음이 먼저 일어나고. 10 10.7㎜ ㎜

이에 따라 길이방향으로 수축이 일어나게 된다 및 이하의 경우 부풀음이 일어. 9㎜

나지 않고 이에 따라 봉과 튜브사이의 마찰력이 커서 길이방향으로 수축이 전혀 일

어나지 않는다.

- 32 -

폭 수축율 의 튜브를 실험한 결과를 보면 오히려 경우에서만 수축이 일어30% 7㎜

난 것을 알 수 있는데 이 경우는 피복 및 에서도 수축이 일어난 것을 알 수aging

있다 즉 폭수축율 의 튜브는 폭 수축이 직경 의 봉에 밀착될 정도로 폭. , 30% 7mm

방향으로 충분한 수축이 일어나지 못하고 이에 따라 봉 표면과 튜브사이의 마찰력

이 충분하지 못해 및 열처리조건에서 지속적으로 수축이 일어나는 것이다aging .

이 경우 폭 방향의 부풀음 현상은 물론 일어나지 않는다.

그림 튜브의 길미방향 수축율과 알루미늄봉의 열처리 단계별 수축 튜브의 폭그림 튜브의 길미방향 수축율과 알루미늄봉의 열처리 단계별 수축 튜브의 폭그림 튜브의 길미방향 수축율과 알루미늄봉의 열처리 단계별 수축 튜브의 폭그림 튜브의 길미방향 수축율과 알루미늄봉의 열처리 단계별 수축 튜브의 폭11.11.11.11.

방향 수축율은 로 일정함방향 수축율은 로 일정함방향 수축율은 로 일정함방향 수축율은 로 일정함45%45%45%45%

그림 은 튜브의 길이방향 수축율 변화가 피복 및 열처리 시에 튜브의 길11 , aging

이변화를 나타낸 것이다 이 테스트의 주된 개념은 튜브의 폭 수축율과 장수축율의.

상호관계 인데 같은 폭 수축율을 갖는 튜브의 경우 장 수축율이 높을수록 피복시,

부터 수축이 더 많이 일어나고 수축길이 변화의 분포가 넓음을 알 수 있다 또한 열

처리시 수축이 장수축율 경우 알루미늄 봉부터 큰 수축이 일어나지만 장13% 9㎜

수축 의 경우는 부터 큰 수축이 발생되는 것을 알 수 있다4% 10 .㎜

- 33 -

이 결과로부터 장 수축과 폭수축은 거의 동시에 일어나지만 폭 방향의 수축이 장방

향의 수축아 비해 빨리 일어나 시험범위의 알루미늄 봉 크기에서는 마치 폭 방향으

로 수축이 먼저 일어난 후 장방향으로 일어나는 것처럼 느껴지는 것을 알 수 있다.

그러나 튜브의 길이 수축율에 변화를 주면 길이 수축율이 실제 폭 수축 등에 미치,

는 영향을 알수있게 된다 길이 수축율이 낮을수록 피복시 길이 수축이 적고 이어.

지는 빛 열처리 조건에서도 낮은 길이방향의 변화를 보였다aging .

그림 을 통해 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었다9 - 11 .

첫째 부풀음은 튜브의 폭축과 장측에 영향을 받으며 폭축이 높으면서 피복시 폭방,

향 수축율이 적을수록 높게 나타난다.

둘째 부풀음은 피복후 열처리시 폭방향으로 커지는 현상으로 열처리에 의한 효과,

이며 공기 수분등 내부 이물과 관계없이 일어난다, .

셋째 튜브의 장방향 수축이 수록 부풀음 현상이 크게 나타난다 이는 장방향 수축, .

이 클수록 축방향 수축속도를 낮추어 피복시 길이변화도 크게 하고 축방향 배향변

화도 낮추어 열처리 시 부풀음 현상도 크게 만든다(reflow) .

자발신장자발신장자발신장자발신장4.4.4.4.

폴리에스터의 경우 일정속도 이상으로 방사를 하여 길이방향으로 분자쇄들을 배향,

을 한 후 일정한 길이로 열처리를 하게 되면 외부의 힘이 없이도 스스로 길이가 늘

어나는 자발신장 효과가 나타나게 된다 이러한 현상에 대하여는(self extension) .

문헌적인 학술자료는 거와 멀지만 일본의 기업체에서 많은 특허를 내놓고 있어 일

반적인 현상으로 알려져 있다고 할 수 있다 자발신장은 일정량의 배향된 분자쇄들.

이 배향된 방향으로 결정이 자라는 현상으로 설명이 되는데 이러한 자발신장현상,

을 이해하기 위해 최근 일본의 섬유 관련 특허를 중심으로 내용을 분석해 보PET

있다.

- 34 -

가 자발신장 특성 유도 방법가 자발신장 특성 유도 방법가 자발신장 특성 유도 방법가 자발신장 특성 유도 방법....

자발신장이란 외력에 꼭한 연신과정이 없이 직물제조과정의 열이력만으로 길이가

늘어나는 현상을 말하는데 주로 잘 배향된 비결정부분이 배향결정으로 변화는 과정

에 의해 신장하는 것으로 해석된다 그러나 잘 배향된 비결정부분이란 이완열처리. ,

에 의해 배향이 불리면서 수축할 수 있으므로 이를 방지할 어느정도의 결정화가 필

요한데 이런 자발신장 현상을 이용하여 섬유를 만드는 방법은 아래 특허들에 있는

방법 중에 하나로 시행된다 이들 자발신장사는 주로 복합되어 이수축혼검사로 사.

용되며 이들이 자발신장되는지의 여부를 판단하는 기준은 특허중에서 발췌하여 정,

리하면 아래와 같다.

고배향미연신사의 정장열처리 방속 로 제사된 원사의 경(1) : 2000 ~ 4000m/m

우 정장 열처리만 하여도 어느정도 자발신장성이 나온다 정장열처리는 원사에서.

처리하여 공급하는 것이 보통인데 그렇지 않을 경우 연지공정이나 사이징공정에서,

처리되기도 한다 그러나 높은 수축률로 인해 양변색차 등의 문제를 발생시킬 수.

있다 품종에 따라서 자발신장성이 다소 차이가 나는데 에서 가. 2500 ~ 3000m/m

장 자발신장성이 좋다.

고배향미연신사의 이완열처리 방속 로 제사된 고배향 미연(2) : 2000 ~ 4000m/m

신사를 비접촉 에서 를 주면서 열처리한다 다소 신도는 높아지지만Heat Plate OF .

자발신장상은 크게 향상된다 방속 이하나 이상은 수축률이 낮. 2000m/m 4000m/m

아 이완열처리가 어렵다.

미연신사를 연신 후 이완열처리 속도로 제사된 미연신사를 저배(3) : UDY ~ POY

율 연신후 이완율을 높게 하면서 열처리하면 자발신장사가 된다 자발신장성은 미.

연신사의 방속이 높을수록 좋은데 이상보다 높아지면 오히려 자발신장성4000m/m

이 작아진다 연신시는 결정화가 크게 진행되는 것을 막기 위해 다소 저온연신을.

한다 또한 처리가 강하면 이완열처리가 어려워진다. Set .

미연신사를 긴열처리 후 연신 이후 이완열처리 앞의 방법대비 연신전 열처(4) ( ) :

리를 한번더 하는 방법인데 다소 강도를 높이기 위한 방법이거나 잠재 숭고성,

는 수축 는 자발신장 을 발현시키는 목적으로 쓴다(BWS , BDS ) .

- 35 -

미연신사를 저배율연신 후 차 저온인신 후 이완열처리 긴열처리후 연신 후(5) 2 :

열처리와 동일한 목적을 갖거나 방속이 높을수록 자발신장성이 좋은 특징을 살려,

다소 방속이 낮은 원사를 약간 연신하여 고방속 이상의 효과를 내고 이를Sample ,

저온연신을 하고 이완 열처리하여 자발신장성을 높인다.

미연신사를 저배율 이완열처리 후 연신 후 고배율 이완열처리 저배율 이완열(6) :

처리의 목적은 긴열처리와 동일한데 이완열처리를 하면 설비에 따라서는 효과적인,

열처리 방법이 될 수도 있다.

를 활용한 부분적인 자발신장사 을 이용하여 부만(7) TTY : Thick & Thin yarn Thick

자발신장시키기도 한다 물론 전부가 자발신장하도록 이완열처리도 할 수 있으. TTY

며 에는 위의 방법들이 대부분 응용가능하다, TTY .

의 자발신장화 년부터 년까지 출원된 특허들이 모두 여기 해당하(8) SF : 1966 1981

는데 미연신사를 열수에서 마음껏 수축시키거나 약간 연신한 후 수축사키면 나중에

높은 온도의 건열 처리시 자발 신장한다 역시 수축면과 혼섬용으로 쓴다. SF .

자발신장사 관련특허의 조사결과 의 특허를 찾기 어려웠으며Kuraray , Asahi-Kasei

와 의 특허도 극히 적게 조사되었다 초기에는 과 의 특허가Kanebo . Teijin Toyobo

많았으나 최근에는 의 특허들이 많아졌Mitsubishi rayon, Toray, Toyobo, Unitika

다.

나 자발신장성 평가 방법나 자발신장성 평가 방법나 자발신장성 평가 방법나 자발신장성 평가 방법....

(1) Teijin(1) Teijin(1) Teijin(1) Teijin

에서 건열처리: 180±20 (1979)℃

이상에서 분간 온도별 건열처리: 130 30 (1979)℃

에서 분간 건열처리하여 측정: 180 20 (1980), (1981)℃

에서 리렉스 습열처리후 이상에서 건열처리: 90-100 180 (1983), (1988)℃ ℃

분간 건열처리: 120 5 (1995)℃

처리후 이상에서 건열처리: BWS 130 (1997)℃

- 36 -

(2) Mitsubishi Rayon(2) Mitsubishi Rayon(2) Mitsubishi Rayon(2) Mitsubishi Rayon

처리 후 에서 건열처리: BWS 160 ~180 (1994),1(1995), (1997), (1999)℃ ℃

시 후 건열시: BWS , BWS 130 (1995)℃

건열수축률: 175~180 (1990), (1996), (1997)℃

(3) Unitika(3) Unitika(3) Unitika(3) Unitika

에서 분간 건열처리: 160 10~30 (1994) 4), (1997)40, 48)℃

처리시 자발신장: BWS (1995)54), (1996)51, 55), (1997) 37, 40) (1998)46)

에서 건열처리: 100 ~ 180 (1998)46, 47)℃ ℃

처리후 에서 건열처리: BWS 180 (1998)31,32), (1999)34)℃

(4) Toray(4) Toray(4) Toray(4) Toray

처리 후 에서 건열처리 원길이 대비 자발신장: BWS 150 ~180 . (1991) 5).℃ ℃

(1999)21, 22, 25)

(2000)26, 27, 41- 43)

건열 에서 분 처리: 180 10 (1998)30)℃

상온 까지 으로 승온처리후 분 처리 이를 분 처리하: ~98 2' /min BWS 5 . 180 5℃ ℃ ℃

여 자발신장 여부 측정 처리후 처리하여 처리후 길(1999)33): BWS 180 BWS℃

이대비 자발신장 (1999)35)

(5) Kanebo(5) Kanebo(5) Kanebo(5) Kanebo

처리: BWS (2000) 7)

건열처리: 160 (1993) 87)℃

(6) Toyobo(6) Toyobo(6) Toyobo(6) Toyobo

에서 분 처리: 160 30 (1989)15), (1990)75), (1992)74), 1995)59, 78, 80),℃

(1996)37, 62-64, 70-73), (1997)52, 83)

에서 분간 처리: 180 1 (1994) 10)℃

- 37 -

(7) DuFont(7) DuFont(7) DuFont(7) DuFont

수중 또는 건열 에서 또는 증기 서 분간 처리: 90 (or 100 ) , 133 , 100 5℃ ℃ ℃ ℃

(1962)14), (1966) 13)

에서 분 분 또는 건열: BWS 3 or 5 .( 170 )(1968)16)℃

다 자발신장 관련 특허다 자발신장 관련 특허다 자발신장 관련 특허다 자발신장 관련 특허....

특허공개 평 경량 감이 뛰어난 폴리에스터 다층구조사(1) 9-78386 (1997) " Warm ",

帝人

특허공개 평 폴리에스터 자발신장 섬유 및 그 제조방법(2) 11-247066 (1999) " ",

三募ㄥ

특허공개 소 자발신장성 폴리에스터 섬유의 제조방법(3) 56-144217 (1981) " ", 帝

人

특허공개 평 자기신장성 복합섬유 그 혼섬사 및 혼섬사로(4) 6-228821 (1994) " ,

만들어지는 포면" , Unitika

특허공개 평 자발신장 폴리에스터 필라멘트사와 제조방법(5) 3-193948 (1991) " ",東

ㄥ

특허공개 소 잠재적 자발신장성 폴리에스터 필라멘트사의(6) 58-180610 (1983) "

제조방법 특공소", ( 63-46167)帝人

특허공개 자기신장사의 제조방법 및 이수축 혼섬사의 제(7) 2000-96378 (2000) "

조방법" , Kanebo

특허공개 소 자기신장성 섬유에 의한 직편불의 제조방법(8) 55-62240 (1980) " ", 帝

人

특허공개 평 자기신장정 가공사의 제조방법(9) 6-299430 (1994) " ", 旭化成

특허공개 평 부분적으로 자기신장성을 보이는 복합멀티 필(10) 6-257029 (1994) "

라멘트사 및 그 제조방법" , 東洋紡

특허공개 소 자기신장성 폴리에스터 권축섬유의 제조법(11) 54-93120 (1979) " ",

帝人

특허공개 평 폴리에스터 자발신장 섬유 및 그 제조방법(12) 9-273043 (1997) " " ,

三募ㄥ

특허공고 소 폴리에스터 필라멘트(13) 41-12052 (1966) " " , DuPont

특허공고 소 성형구조물의 제법(14) 37-7919 (1962) " " , DuPont

특허공개 평 폴리에스터 직물의 제조방법 특공평(15) 1-250433 (1989) " ", (東洋紡

4-1097),

특허공고 소 폴리에스터 필라멘트 또는 섭유의 제조법(16) 43-28262 (1968) " " ,

Dupont

- 38 -

특허공개 평 폴리에스터 필라멘트 혼섬사(17) 6-200436 (1994) " ", 三募ㄥ

특허공개 평 직편불용 잠재숭고성 폴리에스터복합사조 및(18) 1-250425 (1989) "

그 제조방법", 東洋紡

특허공개 평 파일 베로아조 직편물(19) 11-117144 (1999) " , ", 旭化成

특허공개 평 폴리에스터 필라멘트 혼섬사(20) 11-140733 (1999) " ", 三募ㄥ

특허공기 평 폴리에스터 필라멘트 섬유의 제조방법 및 직(21) 11-181623 (1999) "

편물“, 東ㄥ

특허공개 평 폴리에스터 필라멘트 섬유의 제조방법 및 직(22) 11-181624 (1999) "

편물",東ㄥ

특허공개 평 폴리에스터 멀티필라멘트 이수축혼섬사(23) 11-200166 (1999) " ", 三

募ㄥ

특허공개 평 균염성 폴리에스터 혼섬사(24) 11-200182 (1999) " ", 東洋紡

특허공개 평 폴리에스터 혼섬사의 제조방법 및 직편물(25) 11-222745 (1999) " “,

東ㄥ

특허공개 폴리에스터 섬유(26) 2000-110025 (2000) " ", 東ㄥ

특허공개 폴리에스터 혼섬사(27) 2000-144541 (2000) " ", 東ㄥ

특허공개 신축성 복합가연가공사 및 그 제조방법(28) 2000-328377 (2000) " ", 帝

人

특허공개 숭고복합 가연가공사 및 그 제조방법(29) 2000-314038 (2000) " ", 帝人

특허공개 평 잠재 차원권축발현성 자기신장사와 그 제조방(30) 10-317245 (1998) " 3

법 및 복합사", 東ㄥ

특허공개 평 폴리에스터계 혼섬사(31) 10-325028 (1998) " ". Unitika

특허공개 평 폴리에스터계 혼섬사(32) 10-325029 (1998) " ", Unitika

특허공개 평 직편물의 제조방법(33) 11-12881 (1999) " ", 東ㄥ

특허공개 평 폴리에스터계 보온성 자발신장사와 그 혼섬사(34) 11-21720 (1999) "

및 포면", Unitika

특허공개 평 복합가공사 및 그 제조방법(35) 11-21736 (1999) " ", 東ㄥ

특허공개 평 폴리에스터 혼섬사 및 그 제조방법(36) 11-107088 (1999) " ", 三募ㄥ

특허공개 평 폴리에스터 권축가공사와 그 제조방법 및 복합사(37) 9-3739 (1997) " ,

Unitika

특허공개 평 폴리에스터 혼섬사의 제조방법(38) 8-325878 (1996) " ", 帝人

특허공개 평 폴리에스터 멀티필라멘트 혼섬사(39) 8-302525 (1996) " ", 東洋紡

특허공개 평 폴리에스터 고배향미연신사(40) 9-324321 (1997) " ", Unitika

특허공개 복합사 및 이를 이용한 직편물(41) 2000-45140 (2000) " ", 東ㄥ

특허공개 폴리에스터 섬유의 제조방법(42) 2000-199145 (2000) " ", 東ㄥ

- 39 -

특허공개 폴리에스터 섬유의 제조방법(43) 2000-199125 (2000) " ", 東ㄥ

특허공개 평 자발신장성 폴리에스터 가연가공사 및 그 제(44) 10-266028 (1998) "

조방법과 동 폴리에스터 가연가공사를 포함하는 혼섬사 및 그 제조방법", 三募ㄥ

특허공개 평 가염 자발신장상 폴리에스터 필라멘트(45) 10-251932 (1998) "Cation

사의 제조 방법 및 그 방법으로 얻어지는 필라멘트사를 이용한 포면의 제조방법",

三募ㄥ

특허공개 평 폴리에스터계 이수축흔점사(46) 10-219539 (1998) " ", Unitika

특허공개 평 폴리에스터계 자기신장성 분할형복합섬유와 그(47) 10-60740 (1998) "

혼섬사 및 포면", Unitika

특허공개 평 폴리에스터계 자기신장성 분할형복합섬유와 그(48) 9-302528 (1997) "

혼섬사 및 포면", Unitika

특허공개 평 경량 숭고 폴리에스타 필라멘트 혼섬사(49) 9-157987 (1997) " ", 三募

ㄥ

특허공개 평 다색믹스조 자발신장성 폴리에스터 필라멘트사(50) 9-157986 (1997) "

및 그 제조방법", 三募ㄥ

특허공개 평 자발신장성 폴리에스터 멀티필라멘트권축가공(51) 8-325871 (1996) "

사와 그 제조방법", Unitika

특허공개 평 폴리에스터 멀티필라멘트 복합사조 및 그 제조(52) 9-21028 (1997) "

방법", 東洋紡

특허공개 평 직편물용 잠재숭고성 폴리에스터 멀티필라멘트(53) 7-316939 (1995) "

복합사조의 제조방법", 東洋紡

특허공개 평 특수가공사와 그 제조방법(54) 7-238432 (1995) " ", Unitika

특허공개 평 특수혼섬사(55) 8-13270 (1996) " ", Unitika

특허공개 소 폴리에스터 직편불의 제조방법(56) 63-35747 (1988) " ", 帝人

특허공개 소 자기신장성 폴리에스터 스테이플화이버의 제(57) 53-103018 (1978) "

조법 특공소", ( 60-54404)帝人

특허공개 평 직편물용 숭고복합사조(58) 7-138834 (1995) " ", 東洋紡

특허공개 평 이수축성 폴리에스터멀티필라멘트 복합사(59) 7-197339 (1995) " ", 東

洋紡

특허공개 평 폴리에스터 직불의 제조방법(60) 7-252745 (1995) " ", 三募ㄥ

특허공개 평 흡수성이 뛰어난 폴리에스터 직편물 및 그 제(61) 8-158195 (1996) "

조방법", 東洋紡

- 40 -

특허공개 평 폴리에스터 멀티필라멘트 복합사조(62) 8-158185 (1996) " ", 東洋紡

특허공개 평 폴리에스터 멀티필라멘트 혼섬사(63) 8-158182 (1996) " ", 東洋紡

특허공개 평 자연스런 목조를 갖는 합성섬유 멀티필라멘트(64) 8-158181 (1996) "

사조", 東洋紡

특허공개 평 루프모우를 갖는 심초형 교락혼섬사(65) 8-144143 (1996) " ", Unitika

특허공개 평 폴리에스터 승고복합사의 제조장치(66) 8-144142 (1996) " ", 東洋紡

특허공개 평 자발신장성 폴리에스터 가연가공사 및 그 제조(67) 8-13268 (1996) "

방법과 폴리에스터 가연가공사를 포합하는 폴리에스터 이수축혼섬사“ 三募ㄥ

특허공개 평 폴리에스터 복합 멀티필라멘트사의 제조방법(68) 7-316938 (1995) " ",

三募ㄥ

특허공개 평 가염 자발신장성 폴리에스터 필라멘트사(69) 7-292524 (1995) "Cation

및 그 제조방법", 三募ㄥ

특허공개 평 염색성과 소프트감이 뛰어난 폴리에스터 직물(70) 8-158196 (1996) "

의 제조방법", 東洋紡

특허공개 평 폴리에스터 멀티필라멘트 모우사 및 그 제조방(71) 8-35140 (1996) "

법", 東洋紡

특허공개 평 직물의 제조방법(72) 8-81854 (1996) " ", 東洋紡

특허공개 평 폴리에스터 멀티필라멘트사 및 그 혼섬사(73) 8-60471 (1996) " ", 東洋

紡

특허공개 평 직편물용 잠재숭고성 폴리에스터 복합사조의(74) 4-352836 (1992) "

제조법", 東洋紡

특허공개 평 직편물용 잠재숭고성 폴리에스터 복합사조 및(75) 2-191734 (1990) "

그 제조 방법", 東洋紡

특허공개 평 혼섬용 폴리에스터 섬유 및 그 혼섬사(76) 2-293410 (1990) " ", 三募

ㄥ

특허공개 평 자발신장성 폴리에스터 섬유의 제조법(77) 7-11513 (1995) " ", 帝人

특허공개 평 직편불용 복합사(78) 7-97731 (1995) " ", 東洋紡

특허공개 평 폴리에스터 복합 멀티필라멘트사의 제조방법(79) 7-138832 (1995) " ",

三募ㄥ

특허공개 평 부분적으로 자기신장성을 보이는 멀티펄라멘트(80) 7-90743 (1995) "

사의 제조방법", 東洋紡

특허공개 소 축융조 직편물의 제조방법(81) 56-112537 (1981) " ", 帝人

특허공개 평 신규한 소프트태의 연사직물의 제조방법(82) 9-310248 (1997) " ",

Unicka

- 41 -

특허공개 평 폴리에스터 직물의 제조방법(83) 9-21060 (1997) " ", 東洋紡

특허공개 평 폴리에스터계 잠재권축사(84) 6-346330 (1994) " ", Unitika

특허공개 평 자발신장성 폴리에스터 태세 필라멘트사 및 그(85) 6-200439 (1994) "

제조방법", 三募ㄥ

특허공개 소 복합 폴리에스터 필라멘트(86) 60-28515 (1985) " ", 東洋紡

특허공개 평 자기신장성 태세사와 그 제조방법 및 이수축(87) 5-247768 (1993) "

혼섬사의 제조방법", 鐘紡

특허공개 평 직편물용 숭고 복합사조(88) 4-24234 (1992) " ", 東洋紡

- 42 -

수분침투에 의한 불량형상 분석수분침투에 의한 불량형상 분석수분침투에 의한 불량형상 분석수분침투에 의한 불량형상 분석5.5.5.5.

콘덴서 제조업체의 일부 요청에 의해 끓는 물속에서 일정시간 침지 후에 부풀음이

발생하며 이것의 원인분석이 필요하게 되었다 이 역시 결정화에 의한 원인으로 판.

단해야 하는지 혹은 수분침투등의 다른 원인에 의해 일어나는 지에 대차여 분석이

필요하였다 원인 분석을 위해 다음과 같은 방법을 사용하여 테스트를 하였다. .

피복피복피복피복 물물물물 침적침적침적침적 AAAAging(105ging(105ging(105ging(105 xxxx60min)60min)60min)60min)→ → ℃→ → ℃→ → ℃→ → ℃

그림 수그림 수그림 수그림 수중중중중 처리후 고온 테스트시 발생하는 부 부풀음 현상처리후 고온 테스트시 발생하는 부 부풀음 현상처리후 고온 테스트시 발생하는 부 부풀음 현상처리후 고온 테스트시 발생하는 부 부풀음 현상12. curl12. curl12. curl12. curl

부풀음 발생 후 피복을 벗겨 내부를 관찰하면 약간 물기가 확인되었는데 이의 원인

에 대하여 확인할 필요가 있었다 수분이 짧은 시간동안 두께의. 70 ~ 100 micron

튜브를 통과하기는 거의 어렵기 때문에 수분의 침투는 이나 부의 알루PET tail head

미늄 과 튜브 사이의 틈을 통해서 침투될 것으로 예상이 되었다 또한 침투된can .

불이 의 높은 온도에서 기화 팽창 되면서 부풀음으로 이어질 것인지 아니면105 ,℃

열에 의해 결정화가 일어나면서 자발신장 현상에 의해 일어날 것 인지에 대하여 확

인하여야 하였다 확인을 위해 다음과 같이 물과 을 사용하여 동일한 테스트를. oil

진행 하였다.

- 43 -

시험방법 콘덴서 피복후 끓는 물과 및 에 시간별 침: 100 100 160 silicon oil℃ ℃ ℃

적

그림 수분침투에 의한 부풀음 현상 테스트그림 수분침투에 의한 부풀음 현상 테스트그림 수분침투에 의한 부풀음 현상 테스트그림 수분침투에 의한 부풀음 현상 테스트13.13.13.13.

테스트 결과 부풀음 현상은 다음 그림 와 같이 나타났다14 .

- 44 -

그림 수그림 수그림 수그림 수중중중중 및및및및 중중중중에서 부풀음 현상 관에서 부풀음 현상 관에서 부풀음 현상 관에서 부풀음 현상 관찰찰찰찰결과결과결과결과14. silicon oil14. silicon oil14. silicon oil14. silicon oil

테스트 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다, .

보다 가 끓는물에 부풀음 현상이 많았다(1) Resin A Resin B .

경우도 끓는 물에서 분 이상 방치시 부풀음 현상이 나타났다(2) Resin B 5 .

내에서는 모두 부풀음 현상이 나타나지 않았다(3) Silicon oil Resin A, B .

꼭 알루미늄 와 튜브사이의 틈에 의해 침투한 수분이 팽창하여 부풀음이 일어( case

났으며 열결정화 현상인 자발신장에 의한 결정화 현상은 아니다.

의 특성을 더 부가할 패 끓는 물 처리시의 부풀음 현상은 피할 수 있을(5) Resin B

것으로 판단된다.

- 45 -

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과2222

기술지원 추진일정기술지원 추진일정기술지원 추진일정기술지원 추진일정1.1.1.1.

본 지원사업은 현재 생산중인 열수축 튜브의 수축불량 개전을 위해 원인 분석PET

및 이에 의한 해결점의 모색에 있다 이를 위해 아래 표와 같이 계획대비 지원일정.

을 수행 하였다.

- 46 -

본 과제는 현재 생산하고 있는 열수축 튜브의 수축불량의 개전에 대한 과제로PET

수축불량은 생산도중 확인되는 사항이 아닌 다음단계의 고객에 의해 제기되는 문제

점으로 이의 파악이 초기 계획과 많이 달랐다 즉 주 무등의 고객이 요구하는 문. , ( )

제점 개선에 대한 정확한 평가 외에도 고객별로 문제점 요구가 다소 차이가나 고,

객별 요구사항아 맞는 테스트 계획이 필요하였다 이로 인해 열수축 튜브 사용조건.

이 거의 지원 전기간에 걸쳐 실시되었으며 최적원료 도출 및 열수축 튜브 생산 테,

스트 역시 많은 기간이 소요 되었다.

그러나 여러 가지 모사 실험을 통하여 그동안 고객에 의해 제기되었던 문제점들과,

사용 의 일반적인 물성 특성과 상관관계를 도출할 수 있었고 사용 들의resin , resin

를 통해 해결안을 만들어 최초의 목표였던 불량률 감소에 기여할 수 있었다blend .

추진일정을 단계별로 다시 정리하면 아래와 같다.

가 계획수립 및 자가 계획수립 및 자가 계획수립 및 자가 계획수립 및 자료료료료조사조사조사조사. :. :. :. :

약 개월에 걸쳐 일반적인 열수축 튜브의 특허 및 자료를 조사하였으며 주 무등과1 , ( )

협의 하여 목표설정을 하였다confirm .

나 현재사용 원나 현재사용 원나 현재사용 원나 현재사용 원료료료료 분석분석분석분석. :. :. :. :

현재 사용중인 은 전량 국내 생산 으로 와 협력을 통해 분석과 생resin resin maker

산 기술연구원에서 보유중인 장비들을 통해 진행 하였다.

다 열수축사용조건 분석다 열수축사용조건 분석다 열수축사용조건 분석다 열수축사용조건 분석. :. :. :. :

이 부분이 가장 어려운 부분중의 하나였는데 가장 큰 이유는 주 무등의 제품, ( ) 70%

이상이 수출을 하는데 이 들이 본인들이 진행하는 조건 밝히는 것을 꺼려customer

하였다 또한 업체별로 사용 방법의 차이가 있었다. .

사용조건에 나타나는 불량을 분석하여 불량원인과 사용원료 의 특성을(resin) match

시켜 사용시 문제점이 최소화 되도록 을 하였다design .

- 47 -

라 최라 최라 최라 최적원적원적원적원료료료료 도출도출도출도출. :. :. :. :

사용조건 분석에 따른 결과를 이용 열수축 불량이 최소화 되도록 원료를 선택하고,

수배를 하였다.

마마마마 튜브생산조건 분석튜브생산조건 분석튜브생산조건 분석튜브생산조건 분석. :. :. :. :

생산되는 열수축 튜브의 물성이 최적화 되도록 화인하며 특히 설비에 관련된,

들이 설비조전과 물성과의 상관관계를 명확히 이해하도록 토론 및 혐의를engineer

진행 하였다.

바 열수축 튜브 생산테스트 및 평가바 열수축 튜브 생산테스트 및 평가바 열수축 튜브 생산테스트 및 평가바 열수축 튜브 생산테스트 및 평가. :. :. :. :

문제점 분석과 이이 따른 적절이상 이 결정될 때마다 생산테스트를 병행하여resin

평가를 진행 하였다.

사 의 특성관련사 의 특성관련사 의 특성관련사 의 특성관련. PET resin study:. PET resin study:. PET resin study:. PET resin study:

지원사업 초기계획에는 구상하지 않던 계획으로 관련 및 연구원들과, engineer

을 만들어 주 회씩 약 개월간 의 기본 특성 및study group 1 10 PET resin

관련 하여 및 강의를 하였다application study .

이러한 일련의 기술지원 활동을 통해 지원초기 주 무등에서 요구되었던 부풀음의, ( )

원인분석과 개선안 제시에 의해 불량률 등을 계획과 같이 줄일 수 있었다 또한 지.

원 기간 중 지속되었던 고객들의 추가 에 대하여서도 주 무등의complaint ( )

들이 기술적인 대응할 수 있는 능력을 배양할 수 있었다engineer .

- 48 -

기자재 활용내용기자재 활용내용기자재 활용내용기자재 활용내용2.2.2.2.

기자재 보유현황과 계획된 사용용도는 아래와 같다.

기자재명 규격 수량 구입일 용도구입액 천(

원)설치장소

SEMJEOL

JSM-64601 2003 튜브 표면 관찰 150,000

지원기관

광학현미경 NikonL200D 1 2003 튜브 표면 관찰 55,000

UTMHousefield

H10KS1 2003 튜브 물성 측정 50,000

FTIRPerkinElmer

SpectrumGX1 2003 분석Resin 100,000

DSCPerkinElmer

Diamond1 2006

수축전후

절정화도55,000

색상검사기 자체규격 1 2003 color match 8,000

지원기업

결정

측정장치Keyence 1 2000 튜브폭 측정 14,000

수축율

측정장치자체규격 1 2000

튜브 수축율

측정2,000

건조기 50㎏ 1 2005 건조Resin 32,000

Tumbler

Mixer50㎏ 1 2005 첨가제혼합 3,000

튜브

제조장치자체규격 1 2000 튜브제조 150,000

가 광학현미경과 은 열수축 전후의 튜브 표면 및 불량부위 관찰에 평가에 사. SEM

용되었고 은 튜브의 강신도 및 확인 시 사용되었다 은 분석에UTM crack . FTIR resin

사용이 되었으며 최초계획에는 편성되어 있지 않았지만 역시 결정화 현상과, DSC

관련이 되어 의 수축력을 예상하는데 사용되었다tube .

- 49 -

나 업체 보유의 기기들은 수축율을 측정하는 것 이외에 튜브를 제조하거나 원하는. ,

에 주로 사용이 되었다color matching .

- 50 -

제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도제 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도4444

설정 목표 및 진행정도

- 51 -

본 과제의 목표는 주로 콘덴서에 사용되는 폴리에스터 열수축 튜브의 불량인(PET)

부풀음 문제의 해결하여 이에 의한 불량율을 줄이는데 있다 이러한 목표 달성을.

위해 문제의 불량원인 규명과 적정 의 조성을 통한 해결딴 도출을 하였다 그resin .

리고 지속적인 문제점 해결능력 배양을 위해 관련된 들과 을engineer study group

만들어 금주 정기적으로 원료인 및 의 물성과 공정성PET homopolymer copolymer

에 관하여 연구 및 토의를 진행 하였다 이러한 과정을 통해 지속적으로 바뀌는.

의 을 적절히 대응할 수 있었고 불량률을 줄이는 목표를 달성할 수customer claim

있었다.

현재 주 무등은 동 콘덴서 피복 튜브에 있어 세계 시장의 가장 큰 를( ) market share

갖고 있다 현재 중국 제품이 품질향상을 통해 추격하고 있어 기술적인 도약이 필.

요한 단계이기도 하다 본 과제의 수행을 통해 얻은 지식과 문제해갈 방법을 통해.

시장에서 요구하고 있는 고성능 자동차용 콘덴서 튜브의 개발 등 고성능 고부가 제

품의 개발의 추진이 훨씬 용이해 지리라 판단하고 있다 또한 본 과제 수핼 시 도.

출한 로 관련 특허를 출원하였다idea .

- 52 -

제 장 기술지원결과의 활용계획제 장 기술지원결과의 활용계획제 장 기술지원결과의 활용계획제 장 기술지원결과의 활용계획5555

주 무등은 본 과제를 수행하며 불량에 대한 해결안 제시에 의해 제품 불량률을 낮( )

출 수 있었을 뿐 아니라 수행 중 얻은 지식으로 까다로운 일본 의 만족, customer

도를 더욱 높일 수 있게 되었다 또한 중국 등 후발 들과의 경쟁에서도 지속. mailer

적으로 알서 나갈 수 있는 기회가 될 것으로 판단된다 향후 일본 및 유럽에서 요.

구하는 자동차 부품용 열수축 튜브등 특수 용도의 제품개발에 개발결과를 활용하면

좋은 결과를 먼을 수 있을 것이라 예상한다.

본 과제를 수행하며 얻은 고분자 및 관련 지식은 현재 생산중인resin processing

열수축용 튜브 뿐아니라 전파제품용 특수 부품 등 고분자 관련 제품의 개발에film

도 기여를 할 것으로 기대하고 있다.

- 53 -