KR100814290B1

KR100814290B1 - 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브

Info

Publication number: KR100814290B1
Application number: KR1020060106211A
Authority: KR
Inventors: 김정철; 주형태; 박종민; 홍기중; 박길환; 진영웅
Original assignee: 한국생산기술연구원; 주식회사 무 등
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-03-18

Abstract

본 발명은 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해 콘덴서의 보호와 전기절연을 위해 피복되는 폴리에스테르계의 열수축성 튜브와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브는 폴리에틸렌테레프탈레이트 40~65 중량%, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 15~40 중량%, 서머플라스틱엘라스토머 수지 5~20 중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 1~20 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 첫째, 저온 수축성과 피복 밀착성이 우수하여 콘덴서의 구성부에 완전 밀착됨으로써, 우수한 콘덴서의 보호능과 전기절연성을 발휘할 수 있는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브를 제공하는 효과를 가지며, 둘째, 고온에 방치시켰을 경우에도 변형이 발생하지 않고, 특히 세정 공정에서도 콘덴서 외벽에 밀착된 튜브에 요철이 발생하지 않는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브를 제공하는 효과를 가진다.

열수축성 튜브, 콘덴서, 저온 수축성, 피복 밀착성

Description

콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브{Polyester-based thermal contraction tube}

본 발명은 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해 콘덴서의 보호와 전기절연을 위해 피복되는 폴리에스테르계의 열수축성 튜브에 관한 것이다.

일반적으로 전해 콘덴서의 보호와 전기절연을 위해서 콘덴서 피복용도로 열수축성 튜브를 사용하는 바, 종래에 열수축성 튜브는 합성수지제인 폴리염화비닐수지(PVC)로 제조되어 왔다.

열수축성 튜브의 적용예를 살펴보면, 열수축성 튜브로 전해콘덴서를 피복하여 230∼250℃에서 2∼3초간 가열, 수축시킨 후 70∼80℃ 물로 세정하여 건조와 내열시험을 병행하여 160℃에서 3분 정도의 건열처리를 한 후 사용하고 있다.

또한, 피복막의 시험으로서는 핀홀과 낙하시험을 행하고 있다.

상기한 바와 같이 전해 콘덴서의 피복용도로 폴리염화비닐수지제의 열수축성 튜브가 일반적으로 사용되고는 있지만, 폴리염화비닐수지는 내열성과 강도가 약하여 핀홀 시험 후 건열처리를 하면 찢어짐이 발생하기 쉽고, 제품 상태가 불량할 뿐 만 아니라 낙하시험에서 합격률이 낮다. 이 때문에 내열성과 강도가 우수한 수지로 전해 콘덴서를 피복하는 것이 요구되고 있다. 또한, 폴리염화비닐수지제는 재활용이 불가능하며, 소각시 다이옥신이 발생되어 환경오염에 심각한 영향을 주기 때문에 여러국가에서 규제되어 현재 그 대체소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 연구의 일환으로 일본공개특허 1974-32972호에서는 콘덴서용 열수축 튜브로서 폴리에스테르계 수지를 사용한 결과, 콘덴서에 피복, 수축시킨 후 건열처리에서도 콘덴서의 구성부에 완전히 밀착되어 콘덴서의 보호와 전기절연성이 우수한 열수축성 튜브를 얻을 수 있음을 개시하고 있다.

한편, 열수축성 튜브는 콘덴서에 피복, 수축시 콘덴서의 상단면, 하단면까지 피복되며, 그 결과 콘덴서 측면부의 굴곡 부위에 밀착하게 된다. 이러한 밀착성은 콘덴서에 피복, 수축공정 이후 진행되는 고온의 세정공정과 건조공정에서 피복 튜브의 형태변형에 영향을 미친다. 이러한 밀착성능을 확보하기 위한 수지조성물이 국내특허출원 제2000-2686호, 국내특허등록 제353490호, 국내특허등록 제500834호, 국내특허등록 제537099호에 제시된 바 있다.

이러한 시도에도 불구하고, 종래의 폴리에스테르계 열수축성 튜브는 여전히 저온에서 수축성이 떨어져 충분한 밀착성을 확보하지 못하는 한계를 가지고 있었으며, 특히 고온에 방치시켰을 경우 콘덴서 윗면과 아랫면의 튜브에 변형이 발생되고, 나아가 콘덴서 세정공정에서 콘덴서 외벽에 밀착된 튜브에 요철이 발생되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 저온 수축성과 피복 밀착성이 우수하여 콘덴서의 구성부에 완전 밀착됨으로써, 우수한 콘덴서의 보호능과 전기절연성을 발휘할 수 있는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 고온에 방치시켰을 경우에도 변형이 발생하지 않고, 특히 세정 공정에서도 콘덴서 외벽에 밀착된 튜브에 요철이 발생하지 않는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브를 제공하는 것에 있다.

이에, 본 발명자들은 상기 목적을 달성할 수 있는 열수축 튜브용 조성물을 연구한 결과, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트로 이루어진 공중합 폴리에스테르 수지와, 서머플라스틱엘라스토머를 포함하는 수지조성물로부터 성형된 열수축성 튜브가 상기 문제점을 해결할 수 있다는 것을 발견하기에 이르른 것이다.

본 발명에 따른 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브는 a)폴리에틸렌테레프탈레이트 40~65 중량%, b)폴리트리메틸렌테레프탈레이트 15~40 중량%, c)서머플라스틱엘라스토머 수지 5~20 중량%, d)폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 1~20 중량%를 포함하는 수지 조성물로부터 성형된다.

여기서, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene Terephthalate) 는 40~65 중량%인 것이 바람직한데, 이는 PET 함량이 40 중량% 미만일 경우, 2차유리전이온도(Tg)가 50℃ 미만으로 상온 보관이 어려우며, PET 양이 65 중량% 이상일 경우, 사용자 조립조건에서 콘덴서에 밀착되어 있는 튜브에 변형이 발생되므로 바람직하지 않다.

또한, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT:Polytrimethylene Terephthalate)는 15~40 중량%인 것이 바람직한데, 이는 PTT 함량이 15 중량% 미만일 경우, 230℃ 3분 동안 이루어지는 사용자 조립 조건에서 콘덴서에 밀착되어 있는 튜브에 변형이 발생되며, 40 중량% 이상일 경우, 2차유리전이온도(Tg)가 50℃미만으로 상온 보관이 어려우므로 바람직하지 않다.

본 발명에서 사용된 써머플라스틱일라스토머(TPE:Thermoplastic Elastomer) 수지는 5 ~ 20 중량%인 것이 바람직한데, 5중량% 미만일 경우 피복하여 열수에 방치 시 콘덴서와 밀착된 표면에 요철이 발생되며, 20 중량% 이상일 경우, 기계방향과 수직인 부분의 수축율이 40% 이상인 제품을 성형하지 못하여 피복 시 콘덴서 윗부분과 아랫부분의 밀착이 되지 않아 바람직하지 않다

본 발명에서 사용된 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 전체 수지 조성물의 결정화 속도를 조절하여 가공을 용이하게 하며 콘덴서에 피복수축시킨 후 170℃에서 3분간 건열처리하여도 콘덴서의 구성부에 실질적으로 공간이 발생하지 않는 특성을 부여한다. 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 양은 전체 조성물 중 1 ∼ 20 중량%가 바람직하다. 1 중량% 미만은 결정화 속도 조절에 효과가 없으며 20 중량%이상은 결정화 속도가 급격하여 연신 튜브 성형이 어렵기 때문이다. 본 발명에서 사용되는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 폴리부틸렌테레프탈레이트 85~95 중량% 및 안료 5~15 중량%를 용융혼합하여 제조할 수 있다.

본 발명에 의한 열수축성 튜브는 2차유리전이온도(Tg)가 50 내지 70℃이고, 녹는점(Tm)은 220 내지 250℃인 것을 특징으로 한다.

여기서, 2차유리전이온도(Tg)를 50~70℃로 특정한 이유는 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 써머플라스틱일레스토머를 혼합하여 사용할 경우, 2차유리전이온도가 50℃ 미만이면 상온에서 보관이 어려우며, 70℃이상인 제품은 생산이 불가능하기 때문이다. 또한, 녹는점(Tm)를 220 내지 250 ℃로 특정한 이유는 녹는점이 220℃ 미만일 경우, 230℃에서 1분 내지 3분 동안 처리되는 사용자 조립 조건에서, 콘덴서에 밀착된 튜브가 녹아서 변형이 발생되며, 250℃이상인 제품은 생산이 불가능하다.

이하, 실시 예 및 비교 예를 통하여 본 발명의 제조 방법 및 그 효과에 대하여 구체적으로 설명한다. 그렇지만 이와 같은 실시 예 및 비교 예들은 단지 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것이며, 이와 같은 실시 예들만으로 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아님을 분명하게 밝혀 두고자 한다.

실시예1

160℃에서 4시간 건조시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 40.6중량%, 130℃에서 4시간 건조시킨 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트 40.6 중량%, 110℃에서 4시간 건조 시킨 서머플라스틱엘라스토머 7중량%, 폴리부틸렌텔레프탈레이트 7.6중량%(안료 8중량%을 함유) 및 무기물 20중량%을 함유한 폴리부틸렌텔레프탈레이트 2.2중량%을 혼합하여 환상다이가 설치된 압출기로부터 실린더 온도 220 ~ 280℃, 다이 온도 260℃에서 직경이 3.8mm, 두께 150㎛의 관상체를 압출하여 수조에서 냉각하였다. 그 냉각된 관상체의 말단부에 압축공기를 주입하여 98℃ 온수에서 가열하여 팽창과 동시에 디프렌셜 스피드롤을 사용하여 종방향으로 장력을 주어 동시 이축연신하였다. 얻어진 수지 조성물의 조성 및 함량은 표1과 같다.

실시예 2 ~ 3

실시예1과 동일하게 조작하되 서머플라스틱엘라스토머의 함량을 고정하고 폴리에틸렌텔레프탈레이트와 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트의 함량을 조절하였고, 그에 따른 수지 조성물의 조성 및 함량은 표1과 같다.

비교예 1 ~ 2

실시예1과 동일하게 조작하되 서머플라스틱엘라스토머의 함량을 고정하고 폴리에틸렌텔레프탈레이트와 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트의 함량을 본 발명에 따른 함량 범위 밖으로 조절하였고, 그에 따른 수지 조성물의 조성 및 함량은 표1과 같다.

실시예 4 ~ 6

실시예1과 동일하게 조작하되 폴리에틸렌텔레프탈레이트와 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트의 함량을 고정하고 서머플라스틱엘라스토머의 함량을 조절하였고, 그에 따른 수지 조성물의 조성 및 함량은 표3과 같다.

비교예 3 ~ 4

실시예1과 동일하게 조작하되 폴리에틸렌텔레프탈레이트와 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트의 함량을 고정하고 서머플라스틱엘라스토머의 함량을 본 발명의 함량 범위 밖으로 조절하였고, 그에 따른 수지 조성물의 조성 및 함량은 표3과 같다.

상기 실시예 1~6 및 비교예 1~4에 따라 얻어진 열수축성 튜브에 대하여 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

수축율

상기와 같이 제조된 열수축성 튜브 각각을 100℃ 온수에 30초간 침적한 다음,하기 식에 따라 수축율을 계산하였다. 결과는 표 4와 같다.

수축율(%) = (L₀ - L₁) / L₀

( L₀는 TD 방향의 수축전 길이이고 L₁은 TD 방향의 수축후 길이이다.)

형태 안정성

상기와 같이 제조된 열수축성 튜브 각각을 40℃ 온수에 1분간 침적한 다음, 수 축율을 조사하였다. 수축율 조사방법은 상기 수축율 측정 방법과 같다. 결과는 표 2 및 표 4와 같다.

열처리 후 밀착성

상기와 같이 제조된 열수축성 튜브 각각을 직경 6.3mm의 콘덴서에 200 ~ 230℃ 피복하고 오븐을 사용하여 105℃로 60분간 열처리시킨 후 콘덴서 윗면과 아래의 밀착성을 측정 하였다. 결과는 표 2 및 표 4와 같다

열수 표면 안정성

상기와 같이 제조된 열수축성 튜브 각각을 직경 6.3mm의 콘덴서에 200 ~ 230℃ 피복하고 100±2℃ 열수에 20분간 침적하여 콘덴서에 밀착된 튜브의 표면을 측정 하였다. 결과는 표 2 및 표 4와 같다

건열 표면 안정성

상기와 같이 제조된 열수축성 튜브 각각을 직경 6.3mm의 콘덴서에 200 ~ 230℃ 피복하고 오븐에서 105℃로 60분간 열처리한 다음, 다시 180℃에서 20분간 열처리한 후 콘덴서에 밀착된 튜브의 표면을 조사 하였다. 결과는 표 2 및 표 4와 같다.

튜브 성형성

상기와 같이 제조된 열수축성 튜브 각각을 직경 6.3mm의 콘덴서에 200 ~ 230℃ 피복하고 오븐에서 105℃로 60분간 열처리한 다음, 다시 230℃에서 3분간 열처리한 후 콘덴서에 밀착된 튜브의 표면을 조사 하였다. 결과는 표 2 및 표 4와 같다.

본 발명은 상기 실시 예에 대해 예를 들어 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리 범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 저온 수축성과 피복 밀착성이 우수하여 콘덴서의 구성부에 완전 밀착됨으로써, 우수한 콘덴서의 보호능과 전기절연성을 발휘할 수 있는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브를 제공하는 효과를 가진다.

둘째, 고온에 방치시켰을 경우에도 변형이 발생하지 않고, 특히 세정 공정에서도 콘덴서 외벽에 밀착된 튜브에 요철이 발생하지 않는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브를 제공하는 효과를 가진다.

Claims

삭제
폴리에틸렌테레프탈레이트 40~65 중량%, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 15~40 중량%, 서머플라스틱엘라스토머 수지 5~20 중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 1~20 중량%로 이루어지고, 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는 폴리부틸렌테레프탈레이트 85~95 중량% 및 안료 5~15 중량%를 용융혼합한 것임을 특징으로 하는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브.
제 2 항에 있어서, 상기 열수축성 튜브는 2차유리전이온도(Tg)가 50 내지 70℃이고, 녹는점(Tm)은 220 내지 250℃인 것을 특징으로 하는 콘덴서 피복용 폴리에스테르계 열수축성 튜브.