할로겐, 무할로겐 그리고 mPPE(변성 폴리페닐렌 에테르) 절연체의 이점

아래는 간혹 "공간 절약형 전선"이라고도 불리는 mPPE가 만들어지기 전까지 무할로겐 전선이 어떻게 부정적인 평가를 받았는지를 보여줍니다.

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무할로겐인데 공간 절약형 자켓이 필요할 때, mPPE가 선호됩니다.

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무할로겐 소재는 할로겐화 대응품과 비교할 때 비효율적이고 부족한 전기적 특성으로 인해 과거에 나쁜 평판을 받았었습니다. 할로겐을 포함하는 절연체는 강력한 유전 특성과 함께 효율적인 것으로 여겨집니다. 쉬운 가공 능력은 환경적 우려에도 불구하고 이 절연체를 찾게 만듭니다. 지금까지도, 할로겐을 제거하면 절연체의 성능과 능력을 희생하여 열등한 제품이 된다고 믿어졌습니다. 불행히도 환경적 이점은 이 대안 물질로의 전환을 고려함에 있어 충분한 설득력을 가지지 못했습니다. 지금까지는 그랬습니다. mPPE 절연체는 양쪽 모두의 장점을 모두 제공할 수 있으며 무할로겐 절연체에 대한 오해도 깰 수 있습니다.

최근, 특히 유럽에서 무할로겐 소재가 스펙에 나타나기 시작했습니다. 처음 4가지 기준을 비교하면, 무할로겐은 의미가 없어 보입니다. 그러나, 무연 또는 무산성 케이블을 가능케한다는 점에서 이들의 가치는 중요합니다. 할로겐의 예로는, 불소, 염소, 브롬, 요오드 및 아스타틴이 있습니다. 이런 원소들은 매우 반응성이 높아서 사람과 동물에 해로울 수 있습니다. 할로겐화 플라스틱은 연소될 때 염화수소, 불화수소 및 기타 위험한 가스가 유출될 수 있습니다. 사람과 동물에 대한 독성 외에도, 이런 가스들은 금속에 대한 부식성도 매우 높습니다. “저연 무할로겐(Low-smoke, zero halogen)” 케이블은 위험한 할로겐 사용이라는 우려는 불식시켰지만, 여전히 자체적인 환경적 제약을 보여줍니다. LSZH를 편리하게 재활용하거나 재사용할 수는 없습니다. PVC 절연체와 마찬가지로, 매립지에서 안전하게 분해되지는 않을 것입니다.

Modified Polyphenylene Ether(변성 폴리페닐렌 에테르)의 약자인 mPPE는, 경쟁 상대인 PVC와 같은 열가소성 플라스틱으로, 반복해서 가열이 가능하며 가열된 동안 어떤 형태로든 성형할 수 있습니다. mPPE 절연체는 차량의 60%에 사용되고 있는 PVC에 비해 친환경적이고 성능 향상이 가능한 대체제로 자동차 산업에서 처음 사용되었습니다. 경량화도 차량의 연비 개선에 있어 중요한 특징이었습니다. 이 신소재는 그들의 장점과 사용 용도로 자동차 산업의 주목을 넘어 산업계에서 빠르게 주목을 끌었습니다.

mPPE를 훅업 전선 및 다중 도체 전선에 사용하면, 더 작고 더 가벼운 전선 또는 케이블을 만들 수 있습니다. mPPE 절연체는 뛰어난 절연 강도로 인하여 동일한 전기적 특성을 유지한 채로 벽 두께를 줄이는 것이 가능하기 때문입니다. mPPE 절연체의 비중은 1.03으로 PVC, FEP 그리고 XLPE와 같은 다른 절연 물질보다 25%에서 50%가 낮습니다. 벽 두께 감소에 도움이 될 뿐만 아니라, 낮은 비중으로 mPPE 절연 전선 및 케이블은 표준 PVC 제품보다 보다 65% 더 가벼워질 수 있습니다.

mPPE는 또한 내구성이 뛰어난 소재로 표준 PVC 절연체 내마모성의 최대 10배에 달합니다. mPPE 전선 및 케이블의 재킷 두께가 사실은 PVC보다 상당히 얇다는 점을 고려한다면 인상적입니다. mPPE 절연체는 원료의 첨가 없이도 파쇄해 재사용할 수 있어서 100% 재활용이 가능합니다. 이는 설계 엔지니어가 유해 물질의 폐기와 재활용을 위한 전기전자장비 페기물(Waste Electrical and Electronic Equipment, WEEE) 처리 지침과 RoHS 지침을 준수하는 데 도움이 됩니다.

환경에 대한 관심이 늘어나고 규제도 증가하는 현대 사회에서, 언급한 일반적인 열가소성 플라스틱과 플루오로카본 플라스틱에는 제품에 적용하기 위해 이들을 선택하기 전에 고려해야만 하는 심각한 환경 규제 또한 있습니다. 업계에서는 PVC 절연체로 비용을 절감할 수도 있지만, 이 화합물은 환경적 단점으로 인해 큰 대가를 치르게 됩니다. PVC 베이스 레진, 가소제, 안정제 및 충전제는 모두 PVC 절연체에서 흔하게 발견되며 암 위험 증가와 관련이 있습니다.

mPPE 절연체는 최소 -50°C에서 최대 105°C까지의 넓은 온도 범위에서도 보호가 가능합니다. 줄어든 부품 크기로 좁은 공간에서도 사용 할 수 있습니다. 유연성 향상을 넘어 휘어서 사용해야 하는 곳에 사용하기 위해 변성할 수도 있습니다.

mPPE 절연체를 장비의 부품에 사용하면 설계 엔지니어가 공간 절약과 신뢰성 사이에서 최종적으로는 선택해야만 하는 상황과 직면할 필요가 없습니다. 혁신적인 설계로 제품의 성능을 희생하지 않고도 직경을 더 작게 만들 수 있습니다. Alpha Wire의 EcoWire® Plus 소개에서 알 수 있듯이, 뛰어난 유체 저항과 같은 추가적인 이점을 제공하도록 mPPE 절연체를 제작할 수도 있습니다. 이러한 이점은 부품이 클린룸 환경에서 사용될 때 유용합니다. 아직 언급되지는 않았지만 또 다른 Alpha Wire의 이점은 반도체 제조 장비 내에서 사용할 경우 상당한 장점을 제공합니다. mPPE 절연체는 가스 방출에 강력한 장점이 있습니다; PVC보다 가스 방출이 최대 91% 낮으며, 이는 이러한 용도에서는 매우 중요합니다. 휴대용 엑스레이 기계 그리고 진단 장비와 같은 장치들이 mPPE 절연체를 사용함으로써 상당한 혜택을 볼 수 있습니다. 웨이퍼 제조 및 가공 장비에서부터 반도체 패키징 장비에 이르기까지, mPPE 절연 전선 및 케이블은 쉽게 자신의 자리를 찾을 수 있습니다.

mPPE 절연체는 반도체 제조 산업에서도 상당한 이점을 제공합니다. 기술의 진보 측면에서 매우 급속히 발전하고 있는 산업이기 때문에 다운타임의 여지가 없습니다. mPPE가 사용자의 장비를 원활하게 동작 시킬 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 스마트폰과 태블릿이 빠르게 도입됨에 따라, 소형 반도체 칩과 기술에 대한 필요성은 더욱 빠르게 커지고 있습니다. 기술의 발전에 뒤처지지 않기 위해 제조 장비의 복잡성 증가가 필요합니다. 복잡성이 증가함에 따라 내부 부품을 축소시켜 발전의 여지를 만들어야 할 필요가 있습니다. 다운타임을 최소화하기 위해 이런 부품들이 신뢰할 수 있어야 함은 필수적이며, 신뢰성이 걸려있을 때 엔지니어가 성능을 희생할 수 있는 부품으로 교체하는 것을 망설이는 것은 명백합니다. 비슷하게, 엄격한 클린룸 환경 규정은 제조 지침을 준수하는 적합한 대체품을 찾기 어렵게 만듭니다. 오늘날 반도체 제조 장비에 필요한 것은 유체 저항과 내마모성을 제공할 수 있는 규제 승인 제품입니다. 좋은 소식은, 이런 용도에서는 mPPE 절연체가 다시 한번 빛을 발합니다.

참조:
EcoWire® Hook-Up Wire
Miniaturizing Wire and Cable Components with MPPE Insulation
Basics of Wire and Cable

요약

space saver
space-saving
vw-1
flame
retardant
automation
control
cnc



영문 원본: Halogens, Non-Halogens, and Benefits of mPPE Insulation