KR101822835B1 - 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 전선 - Google Patents

폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 전선 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 전선에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체를 포함하며 절연 전선 제조에 적합한 내전압성, 절연성, 흐름성 및 압출성을 지닌 수지 조성물, 및 상기 수지 조성물 층을 도체의 절연 피복층으로 포함하며 우수한 내전압성, 외관의 균일성, 가공성 및 내열성을 나타내는 다층 절연 전선에 관한 것이다.

Description

폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 전선{Polybutylene terephthalate resin composition and power cable comprising the same}
본 발명은 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 전선에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체를 포함하며 절연 전선 제조에 적합한 내전압성, 절연성, 흐름성 및 압출성을 지닌 수지 조성물, 및 상기 수지 조성물 층을 도체의 절연 피복층으로 포함하며 우수한 내전압성, 외관의 균일성, 가공성 및 내열성을 나타내는 다층 절연 전선에 관한 것이다.
초전자 제품 및 고전압, 고주파를 사용하는 전기 전자장비가 소형화되는 것이 최근의 경향이다. 또한 퍼스널 컴퓨터의 AC 어댑터, 휴대폰의 축전지와 모니터, 프린터 및 VRT 카메라와 같은 전자 제품들은 점점 소형화, 고성능화되는 추세이다.
이러한 소형 제품에 사용되는 절연 전선은 고내전압 및 절연층의 강화를 필요로 한다.
그러나, 종래 절연피복재로 사용되는 폴리에스테르는 결정성 수지로서, 흐름성, 압출성이 불균일하여 이로 이한 여러 가지 문제점이 있었다. 특히, 압출량이 불균일하여 전선의 절연피복층이 균일하지 않으며, 이에 따라 내전압 특성이 불량해지고, 고온 전압에서 쉽게 균열이 가는 불량이 발생한다.
따라서 종래 사용되던 다층 절연 전선보다 우수한 내압특성, 절연성 및 외관의 균일성을 가지는 다층 절연 전선의 필요성이 증대되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 내전압성, 절연성, 흐름성 및 압출성이 우수한 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 도체의 절연 피복층으로 사용하여 우수한 내전압성, 외관의 균일성, 가공성 및 내열성을 나타내는 다층 절연 전선을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 조성물 총 100중량%를 기준으로, 폴리부틸렌테레프탈레이트 60-93중량%, 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 5-30중량% 및 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체 1-20중량%를 포함하는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 가공하여 제조되는 절연 성형품이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 도체; 본 발명의 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 포함하는 1층 이상의 내측 절연 피복층; 및 외측 절연 피복층;을 포함하는 다층 절연 전선이 제공된다.
본 발명에 따른 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물은 내전압성, 절연성, 흐름성 및 압출성이 우수하며, 이를 도체의 절연 피복층으로 사용하면, 우수한 내전압성, 외관의 균일성, 가공성 및 내열성을 나타내어 소형화, 고성능화되는 전자제품에 적용될 수 있는 다층 절연 전선을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따라 얻어질 수 있는 다층 절연 전선의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 다층 절연 전선 제조공정의 개략적인 흐름도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 조성물은 주수지 성분으로 폴리부틸렌테레프탈레이트를 포함한다.
상기 폴리부틸렌테레프탈레이트는 용융온도가 230~270℃(보다 구체적으로는 230~250℃)인 것을 사용할 수 있다. 또한, 그 고유점도(Intrinsic Viscosity, 이하 I.V)는 0.7~1.4 dl/g인 것이 바람직하고, 0.8~1.3 dl/g인 것이 더 바람직하고, 0.85~1.2 dl/g인 것이 보다 더 바람직하다. 그 고유점도(I.V)가 0.7 dl/g미만이면 압출 가공이 어려워질 수 있으며, 1.4 dl/g을 초과하면 다른 수지 성분들과의 가공온도 차이로 인한 상분리 또는 물성저하가 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 수지 조성물 100중량%에는 폴리부틸렌테레프탈레이트 60-93중량%가 포함되며, 바람직하게는 60-90중량%, 보다 바람직하게는 60-85중량%가 포함된다. 수지 조성물 중 폴리부틸렌테레프탈레이트 함량이 60중량% 미만이면 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트와의 가공온도 차이로 인하여 혼련이 되지 않아 사용할 수 없게 되며, 95중량%를 초과하면 고속 압출 가공시 흐름성이 지나치게 낮아져 외관 불량 및 각 단열층과의 박리 현상이 일어나게 된다.
본 발명의 조성물은 또한 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함한다.
상기 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트는 연화온도가 100~155℃(보다 구체적으로는 120~150℃)인 것을 사용할 수 있다. 또한, 그 고유점도(I.V)는 0.14~0.7 dl/g 인 것이 바람직하고, 0.36~0.6 dl/g인 것이 보다 바람직하다. 그 고유점도(I.V)가 0.14 dl/g 미만이면 폴리부틸?꼽瀏므좝뻔뮌鉗?와의 가공온도 차이가 크게 나게 되어 본연의 성질을 잃게 되며, 0.7 dl/g을 초과하면 압출 가공성 및 흐름성이 낮아지는 현상이 일어나게 된다.
일 구체예에서 상기 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트는 방향족 디카르복실산, 또는 방향족 디카르복실산과 3가 이상의 다가 카르복실산의 혼합물로부터 선택되는 산 성분 100몰중량부, 방향족 디올 30 내지 80몰중량부, 및 지방족 디올 10 내지 50몰중량부를 포함하는 반응물을 중축합하여 제조되며, 상기 방향족 디올로는 상기 산 성분 100몰중량부에 대하여 상기 방향족 디올 중 에틸렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체가 10~30몰중량부 및 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체가 20~50몰중량부로 포함되는 것을 사용할 수 있다. 여기서 카르복실산은 해당 카르복실산 및 그 에스테르를 포함하는 개념이다.
일 구체예에서 상기 산 성분으로는 방향족 디카르복실산(A1)을 단독으로 사용하거나, 또는 폴리에스테르 수지의 정착성을 향상시키기 위하여 방향족 디카르복실산(A1)과 3가 이상의 다가 카르복실산(A2)를 혼합하여 사용한다. 방향족 디카르복실산과 3가 이상의 다가 카르복실산의 혼합물 100몰중량부는 방향족 디카르복실산 80 내지 99몰중량부 및 3가 이상의 다가 카르복실산 1 내지 20몰중량부의 비율로 이루어진다. 방향족 디카르복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 디메틸이소프탈레이트, 디에틸테레프탈레이트, 디에틸이소프탈레이트, 디부틸테레프탈레이트, 디부틸이소프탈레이트 또는 이들의 산 무수물로부터 선택되는 방향족 이가산이며, 필요에 따라 방향족 이가산에 아디핀산, 옥살산, 메사콘산, 이타콘산, 레파길린산, 알케닐숙신산, 글루타콘산, 아젤란산, 숙신산, 시트라콘산, 푸마르산, 말레인산 및 세바식산으로부터 선택되는 지방족 이가산을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 3가 이상의 다가 카르복실산 성분의 예로는 트리멜리트산, 피로멜리트산, 1,2,4-사이클로헥산 트리카르복실산, 벤조페논테트라카르복실산, 2,5,7-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,4-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,4-부탄트리카르복실산, 1,2,5-헥산트리카르복실산, 1,3-디카르복실-2-메틸-2-메틸렌카르복시프로판 등을 들 수 있다.
일 구체예에서 상기 방향족 디올은 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체로서, 에틸렌옥사이드 부가물의 평균 분자량이 320~340 이고, 프로필렌 옥사이드 부가물의 평균 분자량이 345~370인 것을 사용한다. 에틸렌 옥사이드 부가물의 평균 분자량이 320 미만, 프로필렌 옥사이드 부가물의 평균 분자량이 345 미만이면 반응성이 떨어져서 중합 반응의 전환율이 낮아지고 이로 인해 중합 시 수지의 유리전이 온도가 현저히 낮아져서 열안정성 및 장기 보존 안정성을 낮게 하고 분지 밀도를 증가시키고 분지간 분자량(Mb)을 작게 하여 수지의 오프셋 현상을 일으키는 문제점이 있다. 한편, 에틸렌 옥사이드 부가물의 평균 분자량이 340 초과, 프로필렌 옥사이드 부가물의 평균 분자량이 370 초과일 때는 중합반응 시간이 현저히 증가하고, 유기용매(THF) 불용분인 겔 함유량이 감소하여 정착성이 저하되며, 미세 저분자량 폴리머가 증가하여 저장안정성과 열안정성이 나빠지고 분지 밀도를 증가시키고 분지간 분자량(Mb)이 감소하여 정착성을 악화시키고 오프셋 현상을 일으키는 문제점이 있다.
일 구체예에서 상기 방향족 디올은 상기한 산 성분 100몰중량부를 기준으로 30~80몰중량부 사용한다. 상기 방향족 디올이 30몰중량부 미만일 경우, 반응 속도는 증가하나 열안정성, 저장안정성이 부족하며, 80몰중량부를 초과할 경우 열안정성과 저장안정성은 증가하나 반응 속도가 떨어진다. 특히, 방향족 디카르복실산 100몰중량부를 기준으로 에틸렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체가 10~30몰중량부, 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체가 20~50몰중량부인 것이 바람직하다.
상기 방향족 디올의 예로는 폴리옥시에틸렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 또는 이들의 유도체를 들 수 있으며, 이를 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
일 구체예에서 상기 지방족 디올은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-부텐디올, 네오펜틴글리콜, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,3-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,3-헥산디올, 3,4-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 도데칸디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 1,4-시클로헥산디올 등을 사용할 수 있으며, 상기한 산 성분 100몰중량부에 대하여 10~50몰중량부를 사용한다. 지방족 디올을 10몰중량부 미만으로 사용할 경우 반응속도가 현저히 저하되고, 50몰중량부 초과하여 사용할 경우 제품의 유리전이점(Tg) 저하로 열안정성과 저장안정성이 저하된다.
또한, 일 구체예에서 상기 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트로는, 용융장력을 높여 절연 전선 압출시 안정성을 향상시키고 절연성을 높이고자, 분지제에 의하여 변성된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수도 있다. 이러한 분지제로는 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 2-메틸프로판트리올, 글리세롤, 1,2,5-펜탄트리올, 1,2,4-부탄트리올, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 소르비톨, 2-히드록시메틸프로판-1,3-디올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 1,3,5-트리히드록시메틸벤젠, 1,2,3,6-헥산테트롤, 1,4-소르비탄, 네오펜틸글리콜(Neopentylglycol) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 글리세롤을 사용할 수 있다.
본 발명의 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트의 제조는 공지의 폴리에스테르 중합법에 의하여 제조할 수 있다. 구체적으로는 한국특허 제119154호 또는 제0965909호 등에 기재된 제조방법 등으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 수지 조성물 100중량%에는 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 5-30중량%가 포함되며, 바람직하게는 10-30중량%, 보다 바람직하게는 15-30중량%가 포함된다. 수지 조성물 중 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 함량이 5중량% 미만이면 압출성 및 생산성이 떨어져 양호한 제품의 가공이 힘들어지게 되며, 30중량%를 초과하면 폴리부틸렌테레프탈레이트와의 용융온도 차이로 인하여 혼련이 일어나지 않을 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌(SEBS) 공중합체를 포함한다.
상기 SEBS 공중합체로는, 쇼어 A 경도(Shore-A)가 70~80이고, 흐름성이 10~15g/min(230℃, 10kg 하중)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지 조성물 100중량%에는 SEBS 공중합체 1-20중량%가 포함되며, 바람직하게는 1-15중량%, 보다 바람직하게는 5-15중량%가 포함된다. 수지 조성물 중 SEBS 공중합체 함량이 1중량% 미만이면 PBT 및 M-PET와의 상용성에 문제가 발생하여 상분리 현상이 발생하므로 절연 전선의 전기적인 특성에 나쁜 영향을 주고, 20중량%를 초과하면 성형 후 수축이 심해져서 절연 전선의 두께가 균일하지 못하게 된다.
본 발명에 따른 수지 조성물은, 열안정제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물에 사용가능한 열안정제로는 방향족 아민계 열안정제, 페놀계 열안정제, 티오에스테르(Thioester)계 열안정제, 포스파이트(Phosphite)계 열안정제 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
본 발명의 수지 조성물에 열안정제가 사용되는 경우, 그 사용량은 수지 조성물 100중량%에 대하여 0.1-5중량%일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 수지 조성물은 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트, 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트, SEBS 공중합체 및 임의로 열안정제를 이축용융 혼련압출기(Twin screw extruder)에 투입하고 220~280℃의 온도에서 혼련 압출하여 제조될 수 있다. 이러한 수지 조성물 제조를 위한 혼련 압출 공정은 당업자가 용이하게 실시할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물은 내전압성, 흐름성, 압출성, 외관의 균일성, 내마모성 등 절연 물품에서 요구되는 물성이 우수하며, 온도의 컨트롤 범위가 넓어져 가공성이 더욱 향상된다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 수지 조성물을 가공하여 제조되는 절연 성형품이 제공된다.
상기 절연 성형품은, 예컨대, 튜브, 필름, 전선과 같은 압출용 제품 또는 사출용 제품일 수 있다.
특히, 본 발명의 수지 조성물은 전압저항, 열저항, 굴곡성, 납땜성 및 절연전선 가공시의 흐름성, 압출성, 외관의 균일성, 내열성 등이 우수하므로 다층 절연 전선의 절연층을 구성하기에 적절하다.
따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 도체; 본 발명의 수지 조성물을 포함하는 1층 이상의 내측 절연 피복층; 및 외측 절연 피복층;을 포함하는 다층 절연 전선이 제공된다.
본 발명의 다층 절연 전선에 있어서, 상기 도체로는 구리와 같은 일반적인 전선용 도체가 모두 사용될 수 있다. 도체의 직경은, 0.2~0.5mm(예컨대, 0.4mm)일 수 있다.
본 발명의 다층 절연 전선에 있어서, 상기 도체는 전술한 바와 같은 본 발명의 수지 조성물을 포함하는 1층 이상(예컨대, 1층 또는 2층, 바람직하게는 2층)의 내측 절연 피복층에 의하여 피복된다.
본 발명의 다층 절연 전선에 있어서, 상기 내측 절연 피복층은 외측 절연 피복층에 의하여 피복된다.
상기 외측 절연 피복층으로는 폴리아미드 층이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 폴리아미드로는 상업적으로 이용가능한 일반적인 폴리아미드가 사용될 수 있으며, 고유점도가 1~2 dl/g인 것이 바람직하고, 1.1~1.3 dl/g인 것이 더욱 바람직하다. 폴리아미드 피복층은 다층으로 형성될 수도 있으나, 신율 및 굴곡특성을 고려할 때 단층인 것이 바람직하다.
바람직한 일 구체예에서 상기 절연 전선은, 본 발명의 수지 조성물을 사용하여 도체에 두 층의 절연 피복층을 형성하고, 그 위에 세번째 층으로서 마찰 계수가 우수한 폴리아미드 층을 형성하는 방식으로 제조될 수 있다. 도 1은 이러한 다층 절연 전선의 일 구체예의 단면도 및 측면 단면도를 나타낸다.
도 1에 나타난 바와 같이, 도체(1)에 본 발명의 수지 조성물로 이루어진 제1층(2)과 제2층(3), 및 폴리아미드로 된 제3층(4)을 피복함으로써 3층으로 피복된 전기저항성, 내열성, 및 내마모성이 우수한 다층 절연전선(5)이 제공된다. 각 피복층은 연속 작업에 의해 각층을 별도의 단계별로 압출 성형하여 도체에 피복을 형성한다. 본 발명의 수지 조성물과 폴리아미드를 동시에 피복 성형하는 경우에는 각 성분이 서로 혼합되어 층 구별이 없는 한 층의 피복층으로 형성되고, 그러면 절연 전선에서 요구되는 충분한 물성을 나타내지 못할 수 있다. 각 단계별로 절연 피복함으로써 절연 전선이 우수한 절연 특성 및 내전압 특성을 갖게 된다.
본 발명의 절연 전선은 압출 피복 방법으로 제조할 수 있으며, 형성되는 압출 피복 절연층의 두께에 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 각 피복층은 20~60㎛ 두께일 수 있다. 또한, 피복층의 총 두께가 60~160㎛가 되도록 압출하면, 기존에 사용하던 전선보다 특성이 개선될 수 있다. 일 구체예에서, 도체의 직경이 0.4mm인 경우, 피복층이 총 3개층이고, 총 두께가 약 100㎛(층당 대략 33㎛)가 되도록 매우 얇은 다층 절연전선으로 형성할 수 있다.
전선의 압출 피복 방법은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 피복을 위한 개략적인 공정도가 도 2에 도시되어 있다. 일 구체예에서, 압출 피복은 자동화 시스템을 이용하여 실린더 온도 140~300℃, 스크류 회전수 10~50RPM 그리고 선속 100~500RPM으로 제어하여 편심이 발생하지 않도록 한다. 또한 각 절연층은 층간 구분이 될 수 있도록 각각의 압출 공정마다 냉각존을 설치하여 100℃이하로 냉각시켜 압출 피복한다.
본 발명의 수지의 조성물로 된 피복층을 갖는 다층 절연 전선은 내전압 특성이 우수하며, 외관의 균일성, 내가수분해성 및 절연성이 우수하다. 따라서, 소형 전자제품인 배터리충전기, 프린터, 팩스밀리, 컴퓨터, 모니터, 인버터, 게임기 등에 유용하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
제조예 : 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 (M-PET)
50 리터 용융 축합반응기 내에서 4,4-이소프로필리덴디페놀, 프로폭실레이티드 18 몰중량%,　4,4-이소프로필리덴디페놀 에톡시레이티드 12 몰중량%, 디메틸테레프탈레이트 43몰중량%, 에탄-1,2-디올 18 몰중량%, 프로필리디엔트리메탄올 9 몰중량%를 혼합하고, 여기에 titanium계 촉매 700ppm 첨가한 후, 온도를 230℃까지 상승시키면서 축합중합을 수행함과 동시에 발생되는 부산물을 제거하고, titanium계 촉매를 300ppm 넣어주고 240℃까지 온도를 상승시키면서 반응계의 압력을 0.1 mmHg까지 서서히 감압하여 변성 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 수지의 연화온도는 145℃, 고유점도는 0.6dl/g 이었다.
실시예 1~6 및 비교예 1-3
하기 표 1에 나타낸 성분들을 혼합하여 각 실시예 및 비교예의 수지 조성물을 제조하였다. 제조된 수지 조성물을 사용하여 하기와 같이 절연 전선을 제조하였다.
도체로는 피복이 벗겨진 외가닥 구리 전선(직경 0.4mm)을 사용하였다. 상기 도체상에 각 실시예 및 비교예의 수지 조성물을 사용하여 제1 및 제2의 절연 피복층을 형성하고, 그 위에 폴리아미드(Dupont 103HLS)로 제3의 피복층을 형성하여, 최대 완성 외경 0.7mm가 되도록 도체를 성형 피복하였다. 절연 피복층은 도 2와 같은 일반적인 장치를 이용하여 형성하였다.
도체는 송출드럼, 혹은 그 이외의 장치로부터 라인에 공급되고, 이것을 예열하여 압출기의 크로스헤드, 압출다이를 통과하여 도 2의 제1 압출기(6), 제2 압출기(7), 제3 압출기(8)를 통과하면서 각 피복층(9, 10, 11)이 형성된다. 각각의 압출기를 통과한 후, 냉각존(12)에서 냉각 후 피복체의 핀 홀 유무 또는 외경, 편심 등을 조사하고, 라인속도를 결정하는 원치 캡스타에서 일정한 속도로 당겨주어 권취기(13)에서 드럼에 감는다.
압출 피복시 실린더 온도는 140~250℃, 스크류 회전수 30RPM, 그리고 선속 300RPM으로 압출 피복하였다. 그 후, 상온(25℃), 상대습도(45%)에서 다음과 같이 다층 절연 전선의 성능 평가를 행하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
<내전압>
내전압 특성은 0.05mm 이상에 대해서는 두줄 꼬임법을 사용한다. 두줄 꼬임법은 동일한 보빈으로부터 길이 약 50cm의 시험편 3개를 취하고, 각각을 두 개로 접어서 합친 다음, 적당한 인장력을 가하면서 12cm 길이의 부분을 적당한 꼬임수로 꼰후 인장력을 제거하고서 접은 부분을 자르고, 60Hz의 정현파에 가까운 교류전압을 3Kv에서 1분간 가하며, 견디면 4Kv에서 1분간 전압을 가하며, 또 다시 견디면 5Kv에서 1분간 전압을 가한다. 이때 3단계의 전압을 견디면 매우 우수, 4Kv 이상의 전압을 견디면 우수, 3Kv 이상의 전압을 견디면 보통으로 평가하였다.
<와이어 외관>
와이어 외관은 절연 전선이 보빈에 감겨있는 상태에서 육안으로 홈 및 더러움의 유무를 관찰하여 평가하였다. 와이어 길이 1m를 기준으로 외관에 불순물이 없고, 흠집이 없으며, 표면이 매끈하면 매우 우수; 불순물이 없고, 흠집이 없으나 표면이 거칠면 우수; 불순물은 없으나 흠집이 있고, 표면이 거칠면 보통; 불순물이 많고 흠집이 있고, 표면이 거칠면 불량;으로 평가하였다.
<가공성>
다층 절연 전선의 가공성은, 다층 절연 전선에 사용되는 재료의 흐름성과 압출성으로 평가하였다. 흐름성은 압출가공 시 압출기 내의 시간당 일정 토출량으로 평가하였다. 압출기의 일정토출량은 200g/min을 기준으로 ±2g 이하는 매우 우수, ±5g 이하는 우수, ±10g 이하는 보통으로 평가하였다. 압출성은 압출기의 모터부하 안정성으로 평가하였다. 압출기의 모터부하는 30RPM, 20A 기준으로, 암페어의 변화가 ±2A 이하는 매우 우수, ±5A 이하는 우수, ±10A 이하는 보통으로 평가하였다.
<내열성>
다층 절연 전선의 내열성은 다층 절연 전선을 직경 6mm의 맨드럴 주위에 11MPa의 로드하에서 10번 와인딩하고, 이를 225℃에서 30분동안 가열한 후 평가하였다. 그 후 맨드럴에 와인딩된 다층 절연 전선을 풀어서 크랙 유무를 육안으로 확인 후, 이상이 없으면 3,000V의 전압이 1분 동안 인가된다. 전기적인 회로의 결함이 없을 때, 통과로 간주된다. 10회 테스트를 실시하여 10회 모두 이상이 없으면 매우 우수, 9회 이상이 없으면 우수, 8회 이상이 없으면 보통, 7회 이하는 테스트를 통과하지 못한 것으로 간주한다.
[◎: 매우 우수, ○: 우수, △: 보통, ×: 불량]
Figure 112016128005423-pat00001
- PBT: 폴리부틸렌테레프탈레이트(삼양사의 TRIBIT 1700S) [용융온도: 155℃, 고유점도: 1.2dl/g]
- M-PET: 제조예의 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트
- SEBS 공중합체:(Kraton사의 TR52S) [경도(Shore-A): 70-80, 흐름성: 10~15g/min(230℃, 10Kg 하중)]
- 열안정제: 카보디이미드계 열안정제(RASCHIG사의 G100)
1. 도체
2. 제1 피복층(본 발명의 수지 조성물)
3. 제2 피복층(본 발명의 수지 조성물)
4. 제3 피복층(폴리아미드)
5. 다층 절연 전선
6. 제1 압출기
7. 제2 압출기
8. 제3 압출기
9. 제1 피복층이 형성된 전선
10. 제2 피복층이 형성된 전선
11. 제3 피복층이 형성된 전선
12. 냉각존
13. 권취기

Claims (11)

  1. 조성물 총 100중량%를 기준으로,
    폴리부틸렌테레프탈레이트 60-80 중량%,
    변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 10-30 중량% 및
    스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체 5-15 중량%를 포함하고,
    여기서, 상기 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트가 방향족 디카르복실산, 또는 방향족 디카르복실산과 3가 이상의 다가 카르복실산의 혼합물로부터 선택되는 산 성분 100몰중량부, 방향족 디올 30 내지 80몰중량부, 및 지방족 디올 10 내지 50몰중량부를 포함하는 반응물을 분지제의 존재하에 중축합하여 제조되며, 상기 방향족 디올이 상기 산 성분 100몰중량부에 대하여 상기 방향족 디올 중 에틸렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체 10~30몰중량부 및 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체 20~50몰중량부를 포함하는,
    폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트의 연화온도가 100~155℃이고, 고유점도가 0.14~0.7 dl/g인, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 스타이렌-에틸렌-부타디엔-스타이렌 공중합체의 쇼어 A 경도(Shore-A)가 70~80이고, 흐름성이 10~15g/min(230℃, 10Kg 하중)인, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 조성물 총 100중량%에 대하여 0.1-5중량%의 열안정제를 추가로 포함하는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물.
  7. 제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 가공하여 제조되는 절연 성형품.
  8. 도체;
    제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 포함하는 1층 이상의 내측 절연 피복층; 및
    외측 절연 피복층;을 포함하는,
    다층 절연 전선.
  9. 제8항에 있어서, 내측 절연 피복층이 2개 층인, 다층 절연 전선.
  10. 제8항에 있어서, 외측 절연 피복층이 폴리아미드 층인, 다층 절연 전선.
  11. 제10항에 있어서, 각 피복층은 연속 작업에 의해 각층을 별도의 단계별로 압출 성형하여 도체에 피복을 형성한 것인, 다층 절연 전선.
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