KR100945207B1 - 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 코팅재 그리고 그 코팅재가 피복된 코일 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유무기 나노하이브리드 재료에 관한 것으로, 콜로이달실리카(colloidal silica) 입자 표면의 소수화 유도를 위해 메칠기 유기실란을 처리하고, 폴리아미드이미드(polyamideimide, PAI)와의 반응을 활성화시키기 위해 반응성 유기실란을 처리하여 안정화된 반응성 유기기가 형성된 콜로이달실리카실란졸을 제조시키는 제1단계와; 상기 제1단계에서의 콜로이달실리카실란졸에 폴리아미드이미드와 상용성이 있는 유기용매를 첨가하여 상기 콜로이달실리카실란졸을 유기계로 치환시키는 제2단계와; 상기 제2단계에서의 콜로이달실리카실란졸을 폴리아미드이미드(polyamideimide)에 첨가하여 교반시키고, 아미노실란을 첨가하여 균일한 실리카의 분산과 실리카와 폴리아미드이미드의 하이브리드화가 안정적으로 이루어지도록 하는 제3단계와; 상기 제3단계에서의 실리카와 폴리아미드이미드 하이브리드 재료의 표면에너지를 낮추기 위해 불소기 실란을 첨가하여 혼합 처리하는 과정으로 이루어지는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 코팅재 그리고 그 코팅재를 피복한 코일을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 콜로이달실리카와 폴리아미드이미드와의 유무기 나노하이브리드 공법으로 코팅재를 제조하여 균일한 나노 실리카 강화로 접착특성 및 서지 내구성 등을 향상시킬 수 있으며, 이 과정에서 표면윤활성을 개선하기 위해 표면에너지를 제어하는 불소기 실란을 처리하여 용도에 따른 최적의 표면에너지 제어가 가능한 코팅재를 제조할 수 있고, 기존 전기적, 기계적 특성의 저하없이 단일층으로 코일의 제조가 가능하여 표면의 활성화 에너지를 낮추어 전동기의 점적율을 높일 수 있어 전동기의 고효율화 및 고성능화를 가능하게 하여 에너지 절감의 경제적 효과와 내구성 증진에 따른 자원활용 경제효과 그리고 고부가성 코일제품의 개발유도로 인한 시장적 차원의 경제적 이점이 있다.
유기불소실란, 폴리아미드이미드, 콜로이달실리카, 유무기하이브리드 코팅재, 고점적코일
Description
본 발명은 유무기 나노하이브리드 재료에 관한 것으로, 특히 폴리아미드이미드를 기본 수지로 하고, 콜로이달실리카를 강화 무기물로 하여 이를 혼합하고, 유기실란으로 실리카 표면을 개질화시키되, 표면에너지 제어를 위한 불소기 실란 처리를 병행하여 서지 내구성 및 표면 윤활성을 개선시킨 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법 및 그 코팅재, 그리고 상기 코팅재가 코팅된 코일에 관한 것이다.
최근 IT, ET, 전력 등의 다양한 산업분야에서 나노복합소재에 대한 관심이 증폭되고 있고, 전기, 전자 통신용 부품의 내열성의 한계가 점차 높아지고 있으며, 고온에서 전기적 유전특성과 접착특성이 우수한 코팅 유전재료의 개발이 필요한 실정이다.
그 중 유무기하이브리드(organic-inorganic hybrid) 재료는 기존 유기 고분 자의 화학적, 기계적, 물리적 한계를 극복한 것으로서, 유기물과 무기물이 분자수준에서 하이브리화되게 합성된 것이다.
상기 유무기하이브리드 재료는 기본수지(matrix resin)로 다양한 고분자가 용도에 따라 사용되고 있지만, 내열성과 내마모성, 낮은 유전율 등에서 뛰어난 특성을 갖는 폴리아미드이미드(polyamideimide)는 고성능을 요구하는 중요 유전 코팅재료로 선호되고 있다.
그러나 폴리아미드이미드는 구리, 알루미늄과 같은 금속도체에의 접착성이 충분하지 못한 단점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 종래기술로서, 본 출원인이 출원(출원번호 10-2007-0071201)한 폴리아미드이미드를 기본 수지로 하여, 표면처리된 콜로이달실리카를 혼합하여, "전선 피복용 폴리아미드이미드 실리카 하이브리드 재료의 제조방법 및 그 재료 그리고 그 재료를 피복시킨 전선"에 관한 기술이 있다.
그러나 상기 종래 기술은 기본적으로, 종래의 전선에 사용되어온 에나멜 코팅처리에 비하여 내열성과 내마모성, 고온 환경에서의 내아크성 및 전기절연성 그리고 금속전선과의 접착성 등은 향상시켰으나, 표면 윤활과 관계되는 표면에너지 제어에 대한 문제는 해결하지 못하였다.
이러한 표면 윤활과 관련하여, 전동기와 같은 에너지 소모가 큰 전력기기의 경우 권선코일의 점적율을 높이는 것은 고효율화를 위해 반드시 필요한 기술이다. 기존의 고분자 수지로 제작된 전동기용 에나멜 권선코일의 경우 제조라인에서 최대 점적율을 55% 이상 올리면 스크레치 결함으로 핀홀 현상에 의한 전기적, 기계적 특 성 저하가 발생하거나, 자체 마찰 특성으로 인한 점적율 향상에 한계가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 기존 제품의 경우 표면윤활제를 바르거나, 내부는 절연성을 유지하는 고분자 수지 위에 표면 윤활성이 있는 고분자 수지를 외피로 하여 이중 코팅층으로 설계 제작하고 있는 실정이다. 이는 제조공정의 복잡화를 초래할 뿐만 아니라, 기저물과의 접착력이 떨어뜨리며, 비경제적인 문제점이 있다.
한편, 최근 고효율 전동기의 경우 전동기 구동이 고주파를 이용한 IGBT 제어를 사용하기 때문에 고주파 임펄스 서지에 대한 내구성이 요구되고 있으며, 이러한 고주파 서지에 대한 내구성은 절연내력이 우수한 고분자 수지를 선택하거나 무기질 필러를 혼합하여 내구성을 향상시키는 방법이 사용되고 있으나 근본적인 해결책이 못되기 때문에 유무기 나노하이브리드 공법을 이용한 균일한 무기물의 분산강화 제조기술의 연구가 이루어지고 있다. 그러나 내구성 향상을 위한 나노소재의 적용 공법 자체도 근본적으로 고점적화에 대한 표면 윤활 문제를 개선하고 있지는 못하고 있다.
이러한 표면 윤활 문제를 개선하면 기저물과의 접착력을 원활하게 유지하는 것이 어려워, 기저물과의 접착력을 유지하면서 표면층만 윤활성을 가지도록 표면에너지를 제어하는 방법에 대한 연구가 시급한 실정이다.
이하에서는 표면 윤활 문제의 개선을 위한 이론적 근거에 대해 살펴보고자 한다.
전동기용 또는 변압기용 권선 절연은 에나멜 또는 바니쉬로 처리되기 때문에 보통 30마이크로 미만의 절연코팅이 이루어진다. 이 경우 제조공정에서 발생하는 스크레치에 대한 저항성은 다음과 같은 경험식에 따르는 것으로 알려져 있다.
n∝[G·E·t/μ
2
·
P
2
]
n : 스크레치 저항성
G : 강성계수(fracture toughness constant)
E : 탄성율(elastic modulus)
t : 코팅두께(coating thickness)
μ : 표면마찰계수(friction coefficient)
P : 압력(Pressure)
여기서 스크레치 저항지수는 코팅소재의 두께(t)와 탄성율(E)에 비례하여 증가하고, 한편 코팅 표면마찰계수(μ)와 작용하는 기계적압력(P)의 2승에 반비례하는 것을 알 수 있다. 이러한 물리적 관계는 두께와 탄성율 그리고 작용압력이 일정한 경우 스크레치 저항성을 향상시키려면 표면마찰계수를 가능하면 작도록 코팅재를 제조하는 것이 중요한 사실을 알려준다.
표면마찰계수는 일반적으로 접촉각의 증가, 달리 표현하면 표면에너지의 감 소에 따라 선형적으로 감소한다. 표면에너지가 낮아지면 마찰계수도 작아진다. 따라서 표면윤활제를 바르거나 또는 표면윤활성이 있는 수지를 2중층으로 하여 이러한 효과를 얻기도 하는 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해, 폴리아미드이미드를 기본 수지로 하고, 콜로이달실리카를 강화 무기물로 하여 이를 혼합하고, 유기실란으로 실리카 표면을 개질화시키되, 표면에너지 제어를 위한 불소기 실란 처리를 병행하여 표면 윤활성을 개선시킨 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법 및 그 코팅재, 그리고 그 코팅재가 코팅된 코일을 그 해결 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 콜로이달실리카(colloidal silica) 입자 표면 소수화 유도를 위해 메칠기 유기실란을 처리하고, 폴리아미드이미드(polyamideimide, PAI)와의 반응을 활성화시키기 위해 반응성 유기실란을 처리하여 안정화된 반응성 유기기가 형성된 콜로이달실리카실란졸을 제조시키는 제1단계와; 상기 제1단계에서의 콜로이달실리카실란졸에 폴리아미드이미드와 상용성이 있는 유기용매를 첨가하여 상기 콜로이달실리카실란졸을 유기계로 치환시키는 제2단계와; 상기 제2단계에서의 콜로이달실리카실란졸을 폴리아미드이미드(polyamideimide)에 첨가하여 교반시키고, 아미노실란을 첨가하여 균일한 실리카의 분산과 실리카와 폴리아미드이미드의 하이브리드화가 안정적으로 이루어지도록 하는 제3단계와; 상기 제3단계에서의 실리카와 폴리아미드이미드 하이브리드 재료의 표면에너지를 낮추기 위해 불소기 실란을 첨가하여 혼합처리하는 과정으로 이루어지는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 코팅재 그리고 그 코팅재를 피복한 코일을 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 폴리아미드이미드 85~95중량부에 대해 콜로이달실리카실란졸 5~15중량부를 사용하며, 상기 폴리아미드이미드 및 콜로이달실리카실란졸 혼합물 100중량부에 대해 아미노실란은 0.1~1.0 중량부, 상기 불소기 실란은 0.5~10.0중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1단계의 유기실란 처리는, 1차로 메틸트리메톡시실란(MTMS), 메틸트리에톡시실란(MTES), 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 페닐트리메톡시실란(PTMS), 페닐트리에톡시실란(PTES)인 메칠기 유기실란 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 처리한 후 1차 탈수과정이 끝난 이후에 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 에폭시트리메톡시실란(ETMS), 아크릴트리메톡시실란(ATMS), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(3-GPTMS), 3-글리시독시프로필트리에톡시실란(3-GPTES)인 반응성 실란 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합처리에 따른 2차 탈수과정에 따라 콜로이달실리카실란졸을 제조하는 것이 바람직하다.
또한, 제4단계의 불소기 실란은, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리아이소프로폭시실란 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 제4단계의 불소기 실란은, 상기 제1단계의 유기실란 처리를 위한 조성 및 상기 제2단계의 유기용매의 종류에 따라 조성비를 결정하여 표면에너지를 제어하는 것이 바람직하다.
상기 해결 수단에 의해 본 발명은, 전동기와 같이 에너지 소모가 큰 전력기기의 경우 고효율화를 위해 권선코일의 점적율을 높이는 차원에서 콜리이달실리카를 활성화시키기 위해 유기실란을 처리하는 졸겔공정 후, 기본수지인 폴리아미드이미드와의 유무기 나노하이브리드 공법으로 코팅재를 제조하여 균일한 나노 실리카 강화로 접착특성 및 서지 내구성 등을 향상시킬 수 있으며, 이 과정에서 표면윤활성을 개선하기 위해 표면에너지를 제어하는 불소기 실란을 처리하여, 용도에 따른 최적의 표면에너지 제어가 가능한 코팅재를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존 전기적, 기계적 특성의 저하없이 단일층으로 코일을 제조할 수 있어 표면의 활성화 에너지를 낮추어 전동기의 점적율을 높일 수 있는 표면윤활성을 갖는 전동기용 코일의 제조가 가능한 효과가 있다.
최종적으로 표면윤활성과 임펄스서지 내구성을 갖는 폴리아미드이미드계 콜로이달실리카 강화 표면윤활성 나노 하이브리드 전동기용 코팅재는 전동기의 고효율화 및 고성능화를 가능하게 하여 에너지 절감의 경제적 효과와 내구성 증진에 따른 자원활용 경제효과 그리고 고부가성 코일제품의 개발유도로 인한 시장적 차원의 경제적 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 고분자 수지인 폴리아미드이미드와 나노 크기의 실란 표면처리된 콜로이달실리카를 하이브리드화하되, 표면에너지 제어를 위해 불소실란을 처리하여, 표면윤활성과 임펄스서지 내구성을 갖는 폴리아미드이미드계 콜로이달실리카 강화 나노 하이브리드 전동기용 코팅재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 코팅재 그리고, 상기 코팅재가 코팅된 코일에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전선 피복용 폴리아미드이미드 실리카 하이브리드 재료의 제조방법은, 콜로이달실리카(colloidal silica) 입자 표면의 소수화 유도를 위해 메칠기 유기실란을 처리하고, 폴리아미드이미드와의 반응을 활성화시키기 위해 반응성 에폭기 유기실란을 처리하여 안정화시킨 반응성 유기기가 형성된 콜로이달실리카실란졸을 제조시키는 제1단계와, 상기 제1단계에서의 콜로이달실리카실란졸에 폴리아미드이미드(polyamideimide)와 상용성이 있는 유기용매를 첨가하여 상기 콜로이달실리카실란졸을 유기계로 치환시키는 제2단계와, 상기 제2단계에서의 콜로이달실리카실란졸을 폴리아미드이미드(polyamideimide)에 첨가하여 교반시키고, 아미노실란을 첨가하여 균일한 실리카의 분산과 실리카와 폴리아미드이미드의 하이브리드화가 안정적으로 이루어지도록 하는 제3단계와; 상기 제3단계에서의 실리카와 폴리아미드이미드 하이브리드 재료의 표면에너지를 낮추기 위해 불소기 실란을 첨가하여 혼합처리하는 과정으로 이루어지는 제4단계를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 제1단계는 나노 크기의 수분산 콜로이달실리카에 메칠기 유기실란을 첨가하여 적정 시간 상온에서 교반시키고, 폴리아미드이미드와의 반응을 활성화하기 위해 반응성 에폭기 유기실란을 처리하여, 상기 콜로이달실리카 표면에 가수분해반응을 통한 유기기를 형성시킨 콜로이달실리카실란졸을 형성시키는 것이다.
여기에서 상기 콜로이달실리카는 사용목적에 따라 적절한 량의 고형분이 포함된 것을 선택하여 사용하고, 입자크기가 수십~백여nm 정도의 나노실리카가 포함된 것을 사용한다.
또한, 상기 유기실란 처리는, 1차로 메틸트리메톡시실란(MTMS), 메틸트리에톡시실란(MTES), 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 페닐트리메톡시실란(PTMS), 페닐트리에톡시실란(PTES)인 메칠기 유기실란 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 처리한 후 1차 탈수과정이 끝난 이후에 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 에폭시트리메톡시실란(ETMS), 아크릴트리메톡시실란(ATMS), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(3-GPTMS), 3-글리시독시프로필트리에톡시실란(3-GPTES)인 반응성 실란 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합처리에 따른 2차 탈수과정에 따라 콜로이달실리카실란졸을 제조하는 것이 바람직하다.
이러한 표면에 유기기가 형성된 콜로이달실리카실란졸은 고분자수지인 폴리아미드이미드(polyeamideimide)에 첨가시 콜로이달실리카실란졸의 균일한 분산과 이종 재료간의 반응도를 높이기 위한 것이다.
그리고, 상기 제2단계는 수지 즉, 폴리아미드이미드와 상용성이 있는 유기용매를 첨가하여 감압 증류를 통해, 상기 콜로이달실리카실란졸을 수계에서 유기계로 치환하여 유기계 콜로이달실리카실란졸을 제조한다.
그 다음, 상기 제3단계로, 상기 유기용매가 첨가된 콜로이달실리카실란졸을 고분자 수지인 폴리아미드이미드와 하이브리드화시키기 위해 상기 콜로이달실리카실란졸에 아미노실란을 첨가하여 투명성이 뛰어나고 화학적 분산 안정성이 우수한 졸상의 폴리아미드이미드 실리카 하이브리드 재료를 제조하는 것이다.
그 다음, 상기 제4단계로, 상기 폴리아미드이미드 실리카 하이브리드 재료의 표면에너지를 낮추기 위해 불소기 실란을 첨가하여 혼합하는 것이다. 상기 불소기 실란 처리를 통해 표면마찰계수가 적은 재료가 제조되게 된다. 이를 기저물에 코팅하거나 피복함으로써 표면윤활성이 개선된 코팅재가 완성되게 되는 것이다. 이에 의해 표면윤활성과 임펄스서지 내구성을 갖는 폴리아미드이미드계 콜로이달실리카실란졸을 제조할 수 있는 것이다.
상기 불소기 실란은 상기 제1단계와 제2단계의 유기실란 처리를 위한 조성 및 유기용매의 종류에 따라 불소기 실란의 혼합비를 결정하여 표면에너지를 제어할 수 있도록 한다.
여기에서, 바람직하게는 상기 폴리아미드이미드 60~99중량부에 대해 콜로이달실리카실란졸 1~40중량부를 사용하며, 상기 폴리아미드이미드 및 콜로이달실리카실란졸 혼합물 100중량부에 대해 아미노실란은 0.01~5.0 중량부, 상기 불소기 실란은 0.01~10.0중량부를 사용하며, 용도 및 목적에 따른 표면에너지 제어를 위한 최적의 조성비를 갖는 불소기 실란을 첨가하도록 한다.
상기 코팅재를, 도 1에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 길게 형성되어 단일 또는 복수개가 꼬여서 형성되고 도전성 금속재질로 형성된 금속도체 즉, 구리선 등에 코팅하여 고온에서 경화시켜 하이브리드화된 코팅재를 종래(도 1(a))의 윤활층과 절연층의 이중층 구조와는 달리 단일층으로 코팅시켜 절연 및 윤활 하이브리드층절연층(도 1(b))을 형성시킴으로써, 제조방법이 간단하면서도, 내열성과 유전 특성이 우수하며, 고온환경에서 내아크성 및 전기절연성이 유지되는 코일을 기본적으로 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전기적, 기계적 특성의 저하없이 단일층으로 제조되면서 표면의 활성화 에너지를 낮추어 전동기의 점적율을 높일 수 있는 표면윤활성을 갖는 전동기용 코일을 제조할 수 있게 되는 것이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
<실시예 1>
폴리아미드이미드(PAI) 90중량부에 대해 콜로이달실리카실란졸(MCS) 10중량부, 그리고 상기 폴리아미드이미드 및 콜로이달실리카실란졸의 혼합물 100중량부에 대해 3-아미노프로필트리에톡시실란(APTES) 0.5중량부, 불소기 실란인 트리플루오로프로필트리메톡시실란 0.3중량부, 0.5중량부, 1.0중량부 그리고 아무것도 혼합하지 않은 순수 폴리아미드이미드(pure PAI)에 UV 특성을 측정하였으며, 도 2는 이를 나타낸 것이다.
도 2는 불소기 실란을 처리한 시료에 있어서, 하이브리드 재료의 화학적 안정성과 최적 합성 상태를 UV 시험으로 측정한 결과이다. 불소기 실란의 처리양이 어느 한계 이상이 되면 균일한 하이브리드 상태가 깨지면서 불투명한 UV 특성 곡선을 나타낸다. 실험을 통해 본 발명에서는 폴리아미드이미드 및 콜로이달실리카실란졸 첨가량에 따른 최적의 불소기 실란의 처리양을 균일하게 처리하는 조성(도면에서 F0.5 이하)을 확보하였다.
<실시예 2>
본 발명에 따른 실시예 2는 상기 실시예 1과 동일한 물질에 대해 다음 표 1의 조성비에 따라 제조된 것이며, 이에 따라 시료의 접촉각 및 표면에너지를 측정한 것이다. 도 3은 순수폴리아미드이미드와 실시예 2에 따른 시료를 적용한 경우에 접촉각을 시험한 결과를 나타낸 도이다.
<표 1>
도시된 바와 같이, 콜로이달실리카실란졸에 균일한 분산을 위해 첨가한 APTES 조성 시료의 경우 오히려 접촉각이 낮아지면서 표면에너지가 증가하지만, 불소기 실란으로 처리한 조성이 F1.0, F3.0으로 증가하면서는 접촉각은 크게 증가하고 표면에너지는 크게 감소하였다. 코팅 표면 접촉각과 마찰계수와의 물리적 상관성에 대한 Riedo's model 이론에 따르면 접촉각이 증가하면 마찰계수는 반비례하여 점진적으로 감소하는 것으로 알려져 있다. 접촉각이 20도 정도 증가하는 경우 마찰계수는 약 0.1 정도의 감소가 예상된다. 이러한 결과는 최적의 불소실란으로 처리하는 경우 고점적형 권선이 가능한 윤활성 표면을 얻을 수 있음을 보여준다.
도 4 및 도 5는 콜리이달실리카실란졸의 조성에 따라 불소기 실란을 처리한 경우(F1.0)와 처리하지 않은 경우의 탄성율 및 경도를 시험한 결과도이다. 나노경도측정기(Nano Indenter XP System)를 이용하여 평면유리에 코팅처리된 하이브리드 시료의 탄성율과 경도를 측정하였다. 순수 폴리아미드이미드 수지에 콜로이달실리카실란졸의 첨가양이 증가하면서 경도와 탄성율은 점차 증가하게 된다. 불소기 실란을 처리한 시료의 경우 도시된 바와 같이, 탄성율과 경도가 증가하는 것으로 나타났다.
특히 콜로이드실리카실란졸의 조성이 높아지면서 증가폭도 더 커지는 효과가 나타났다. 이러한 결과는 앞에서 언급한 점적율을 개선하기 위한 방안으로 권선작업시 발생하는 표면 스크레치를 줄이기 위한 물리적 특성으로 탄성율의 개선이 요구되는데, 이러한 면에서 불소기 실란으로 표면처리하여 제조된 시료의 경우 스크레치 저항성을 개선시키는 효과를 기대할 수 있게 된다.
<실시예 3>
본 발명에 따른 실시예 3은 상기 실시예 1과 동일한 물질에 대해 다음 표 2의 조성비에 따라 제조된 것이며, 이에 따른 시료의 접착력을 측정한 것이다. 그리고 표 3은 동일한 조성비에 대해 굴곡강도를 측정한 것이고, 표 4는 동일한 조성비에 대해 유전특성을 측정한 것이다.
<표 2>
표 2는 불소실란 처리된 시료의 접착력을 알아보기 위해 ASTM D 3359 방법에 따라 시험한 결과를 정리한 것이다. 기본적으로 순수 폴리아미드이미드 수지의 접착력은 0B에 해당하지만 콜리이드실리카를 하이브리드 합성하면 적절한 조성 이상이 되면 3B이상의 접착력을 얻을 수 있다. 본 발명의 실시예3의 경우 불소기 실란으로 F1.0 이상의 조성으로 처리된 시료의 경우 대부분 5B의 최상급 접착력을 나타냈다.
<표 3>
전동기용 코일로 사용하기 위해서는 적절한 굴곡강도를 유지하면서 전기적, 열적 특성을 갖는 것이 중요하다. 불소기 실란을 사용하여 표면에너지를 제어하는 경우 마찰계수, 탄성율, 경도 등의 기계적 강도를 개선할 수 있으나 지나친 경우 적절한 굴곡강도를 얻기 힘들다. 본 발명의 경우 동선에 코팅하여 굴곡강도를 비교하는 시험에서 표 3과 같이 불소실란 처리 조성을 F1.0이하로 하는 경우 굴곡강도 정도가 상위등급을 유지하는 것으로 나타났다.
<표 4>
표 4는 임피던스 분석기를 이용하여 유전특성(유전상수, 유전손실)을 1kHz에서 측정한 결과이다. 일반적으로 나노 하이브리드 공법으로 콜리이드실리카가 분산되는 경우 첨가양이 증가하면 유전율은 감소한다. 본 발명의 경우 표 4에서 알 수 있듯이 고점적형 코일에 적용이 유용한 것으로 판단되는 콜리이드실리카 조성에서 유전상수는 다소 감소하였고 유전손실값은 거의 변화가 없었다. 불소실란으로 처리된 시료 F1.0조성에서도 유전상수와 유전손실의 급격한 증가와 감소는 나타나지 않았다. 이 결과는 적절한 조성의 불소기 실란으로 표면처리된 하이브리드 시료의 경우 유전특성의 큰 영향없이 점적율을 향상시키기 위한 기계적 특성의 향상을 기대할 수 있음을 의미한다.
도 6은 표 4의 조성비에 따른 시료의 내아크 특성을 나타낸 도이다.
유기수지에 무기물 실리카를 강화하는 경우 여러 가지 장점이 기대되는데 그 중 하나가 전기적 아크 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다. 도 6은 ASTM D 495 시험법에 따라 아크 내구성을 시험한 결과이다. 기본적으로 콜리이드실리카가 분산되 면서 전기적 아크에 대한 내구성이 개선되는데 본 발명의 경우 약 10kV 이상의 아크시험전압이후에 그 내구성이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 고점적형 코일에 유용한 것으로 판단되는 콜로이드실리카실란졸 조성범위에서 불소기 실란으로 처리된 시료의 경우, F1.0의 불소기 실란 처리조성에서는 내아크 특성의 저하는 거의 없는 것으로 나타났다. 이 결과는 적절한 조성의 불소기 실란으로 표면처리된 하이브리드 시료의 경우 전기적 아크 내구성에 큰 영향없이 점적율을 향상시키기 위한 기계적 특성의 향상을 기대할 수 있음을 의미한다.
도 1 - 종래(a) 및 본 발명(b)에 따라 제조된 코일에 대한 개략적인 단면도.
도 2 - 본 발명의 실시예 1에 따른 UV 특성을 나타낸 도.
도 3 - 순수폴리아미드이미드와 실시예 2에 따른 코팅재를 적용한 경우에 접촉각을 시험한 결과를 나타낸 도.
도 4 및 도 5 - 불소기 실란을 처리한 경우(F1.0)와 처리하지 않은 경우의 탄성율 및 경도를 시험한 결과도.
도 6 - 본 발명의 실시예 3에 따른 내아크 특성을 나타낸 도.
Claims (9)
- 콜로이달실리카(colloidal silica) 입자 표면의 소수화 유도를 위해 메칠기 유기실란을 처리하고, 폴리아미드이미드와의 반응을 활성화시키기 위한 반응성 유기실란을 처리하여 안정화된 반응성 유기기가 형성된 콜로이달실리카실란졸을 제조시키는 제1단계와;상기 제1단계에서의 콜로이달실리카실란졸에 폴리아미드이미드(polyamideimide)와 상용성이 있는 유기용매를 첨가하여 상기 콜로이달실리카실란졸을 유기계로 치환시키는 제2단계와;상기 제2단계에서의 콜로이달실리카실란졸을 폴리아미드이미드(polyamideimide)에 첨가하여 교반시키고, 아미노실란을 첨가하여 균일한 실리카의 분산과 실리카와 폴리아미드이미드의 하이브리드화가 안정적으로 이루어지도록 하는 제3단계와;상기 제3단계에서의 실리카와 폴리아미드이미드 하이브리드 재료의 표면에너지를 낮추기 위해 불소기 실란을 첨가하여 혼합처리하는 과정으로 이루어지는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 폴리아미드이미드 60~99중량부에 대해 콜로이달실리카실란졸 1~40중량부를 사용하며, 상기 폴리아미드이미드 및 콜로이달실리카실란졸 혼합물 100중량부에 대해 아미노실란은 0.10~5.0 중량부, 상기 불소기 실란은 0.01~10.0중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1단계의 유기실란 처리는,1차로 메틸트리메톡시실란(MTMS), 메틸트리에톡시실란(MTES), 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 페닐트리메톡시실란(PTMS), 페닐트리에톡시실란(PTES)인 메칠기 유기실란 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 처리한 후 1차 탈수과정이 끝난 이후에 비닐트리메톡시실란(VTMS), 비닐트리에톡시실란(VTES), 에폭시트리메톡시실란(ETMS), 아크릴트리메톡시실란(ATMS), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(3-GPTMS), 3-글리시독시프로필트리에톡시실란(3-GPTES)인 반응성 실란 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합처리에 따른 2차 탈수과정에 따라 콜로이달실리카실란졸을 제조하는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제4단계의 불소기 실란은,트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리아이소프로폭시실란 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제4단계의 불소기 실란은,상기 제1단계의 유기실란 처리를 위한 조성 및 상기 제2단계의 유기용매의 종류에 따라 조성비를 결정하여 표면에너지를 제어하는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법.
- 폴리아미드이미드를 기본 수지로 하고, 콜로이달실리카를 강화 무기물로 하여 이를 혼합하되, 상기 콜로이달실리카의 입자 표면 소수화 유도를 위한 메칠기 유기실란 처리와, 콜로이달실리카와 폴리아미드이미드와의 반응을 활성화시키기 위한 반응성 에폭기 유기실란 처리를 하여 유무기 나노하이브리드 재료를 제조하되, 상기 재료의 표면에너지 제어를 위한 불소기 실란 처리된 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재.
- 길이 방향으로 길게 형성되어 단일 또는 복수개가 꼬여서 형성되고, 도전성 재질로 형성된 금속도체와;상기 금속도체의 표면에 콜로이달실리카(colloidal silica)에 유기실란을 첨가한 콜로이달실리카실란졸에 폴리아미드이미드 및 아미노실란을 첨가하고, 여기에 불소기 실란을 혼합처리하여 유무기 하이브리드화한 코팅수지를 단일층으로 코팅시켜 형성된 절연 및 윤활 하이브리드층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 코팅재가 피복된 코일.
- 제 7항에 있어서, 상기 절연 및 윤활 하이브리드층은,상기 불소기 실란의 조성비에 따라 표면에너지값이 조절되는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 코팅재가 피복된 코일.
- 제 7항에 있어서, 상기 코일은,전동기용 권선코일 또는 변압기용 권선코일에 사용되는 것을 특징으로 하는 불소기 실란 처리된 코팅재가 피복된 코일.
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| KR1020080088355A KR100945207B1 (ko) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | 불소기 실란 처리된 고점적 코일용 코팅재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 코팅재 그리고 그 코팅재가 피복된 코일 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101104390B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2012-01-16 | 한국전기연구원 | 유무기 나노융복합 절연바니쉬의 제조방법 및 이에 의해 제조된 유무기 나노융복합 절연바니쉬가 코팅된 코일 |
| KR20210067644A (ko) * | 2019-11-29 | 2021-06-08 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리아믹산 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폴리이미드 피복물 |
| CN115522278A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-27 | 青岛大学 | 用于耐高温过滤材料的超疏水聚酰胺酰亚胺纳米纤维及其制备方法、应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05151824A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-06-18 | Nitto Denko Corp | 耐熱電線 |
| KR100747959B1 (ko) | 2005-01-12 | 2007-08-08 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| KR100791831B1 (ko) | 2006-10-24 | 2008-01-04 | 한국전기연구원 | 콜로이달실리카를 이용한 폴리에폭시이미드-나노실리카유무기하이브리드 재료의 제조방법 및 그 재료 |
-
2008
- 2008-09-08 KR KR1020080088355A patent/KR100945207B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05151824A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-06-18 | Nitto Denko Corp | 耐熱電線 |
| KR100747959B1 (ko) | 2005-01-12 | 2007-08-08 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| KR100791831B1 (ko) | 2006-10-24 | 2008-01-04 | 한국전기연구원 | 콜로이달실리카를 이용한 폴리에폭시이미드-나노실리카유무기하이브리드 재료의 제조방법 및 그 재료 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 한국고분자학회, 2008 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101104390B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2012-01-16 | 한국전기연구원 | 유무기 나노융복합 절연바니쉬의 제조방법 및 이에 의해 제조된 유무기 나노융복합 절연바니쉬가 코팅된 코일 |
| KR20210067644A (ko) * | 2019-11-29 | 2021-06-08 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리아믹산 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폴리이미드 피복물 |
| KR102302789B1 (ko) | 2019-11-29 | 2021-09-16 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리아믹산 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폴리이미드 피복물 |
| CN115522278A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-27 | 青岛大学 | 用于耐高温过滤材料的超疏水聚酰胺酰亚胺纳米纤维及其制备方法、应用 |
| CN115522278B (zh) * | 2022-09-15 | 2024-02-02 | 青岛大学 | 用于耐高温过滤材料的超疏水聚酰胺酰亚胺纳米纤维及其制备方法、应用 |
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