KR101981755B1 - 폴리페닐렌설파이드 복합 섬유가 포함된 절연지 - Google Patents

폴리페닐렌설파이드 복합 섬유가 포함된 절연지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지에 있어서, 상기 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합 섬유는 시스코어 복합섬유이며, 상기 시스부는 폴리페닐렌 설파이드 수지로 구성되고,상기 코어부는 폴리에스테르계, 폴리아마이드계, 폴리올레핀계 또는 비닐계 화합물 중 어느 하나의 화합물에 구성될 수 있는 시스코어 복합방사로 제조된 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지에 관한 것이다.

Description

폴리페닐렌설파이드 복합 섬유가 포함된 절연지{Insulating Paper Containing Polyphenylene Sulfide Conjugated Fiber}
본 발명은 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합섬유가 포함된 절연지로서 보다 상세하게는 고온에서 기계적 물성이 우수하고 절연특성이 우수한 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합섬유가 포함된 절연지에 관한 것이다.
일반적으로 유입식 변압기, 고효율 모터, 자동차용 start motor, 전자레인지용 HVT, 절연 테이프 등의 경우 권선을 감쌀 때 고온에서 열화가 되지 않고 압축 강도가 우수하며 기계적, 전기적 특성이 뛰어난 절연지를 사용한다.
통상적으로 절연지에 사용되는 섬유로써 셀룰로오스 섬유가 적용되어 우수한 형태안정성과 높은 기계적 물성을 보이는 장점이 있으나 시간 경과와 함께 열, 산소 및 수분의 영향에 의해 셀룰로오스 분자 결합이 약해지면서 강도가 저하되며, 특히 120도 이상 온도에서 오래 사용될 경우 가스와 물을 발생시켜 사용 기기의 수명이 저하될 수 있는 우려가 있다.
특히 절연 테이프에 사용되는 절연지는 고온에서 내열성이 우수한 한편 치수안정성 같은 기계적 물성을 확보하면서도, 산업 기기에 주로 사용되므로 외관상 검은색으로 원착된 소재가 유리하다.
상기 검은색으로 원착된 절연지 소재로 메타 아라미드(m-Aramide)를 사용할 수 있으나, 이는 가격이 높아 그 대체로 폴리페닐렌 설파이드를 기초로 한 블랙마스터배치(Black M/B)의 첨가를 고려할 수 있다.
그러나 단순 원착된 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)는 방사 공정성 불량율이 높아 제조원가가 높은 편이며, 또한 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)에 첨가할 블랙 마스터배치 제조에도 어려움이 존재한다.
폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)의 공정성을 개선하기 위한 기술로는, 방사구금 아래 고온의 공기나 불활성 가스를 부여한 다음 연신공정을 거치는 것으로 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 멀티 필라멘트를 제조하는 기술에 관한 독일특허 DE 제4006397호, 방사된 PPS 섬유에 45℃ 이상의 기류를 취입시켜 냉각시킨 뒤 가열된 영역을 통과시켜 열 연신시키는 기술에 관한 일본 공개특허공보 제1991-168750호, 및 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 수지를 310 내지 340℃의 온도에서 용융시키고 방사구금의 직경이 0.1 내지 0.5mm인 구멍을 통해 연속적으로 방사시켜 멀티 필라멘트를 제조하고, 이를 단열 튜브 또는 가열 튜브에 의해 밀폐된 고온의 대기에 통과시킨 후, 100℃ 이하의 온기류 또는 냉기류에 의해 냉각시키는 기술에 관한 일본 공개특허공보 제1990-219475호가 있다.
상기 기술들은 내열성이 요구되는 집진 필터에 PPS 섬유를 도입한 것으로 필터 특성을 개선시켰다는 의의를 갖고 있으나, 용융된 폴리머를 방사구금으로 연속 통과시킬 때의 냉각 및 고화공정상 발생하는 방사 불량문제를 그대로 갖고 있다.
한편, PPS 섬유의 제조단가를 낮추기 위한 기술로는, PPS 수지의 복합 방사를 통해 쉬스 부분에 폴리페닐렌 설파이드 수지를, 코어 부분에 상대적으로 값이 저렴한 폴리에스테르 수지를 사용하는 PPS 복합 섬유에 관한 한국 공개 특허공보 제10-1992-0012561호에 개시되어 있으나 상기 기술로 제조할 경우, 고온 다습한 환경에 취약한 폴리에스테르 부분이 쉽게 가수분해를 일으켜 최종 제품의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 섬유의 우수한 특성은 그대로 유지하면서도 방사 공정성이 우수하여 제조경비 또한 절감할 수 있는 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 섬유를 절연지로써 이용할 수 있는 방법을 마련할 필요성이 있다.
본 발명의 목적은 높은 내열성과 기계적 물성이 우수한 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합섬유를 포함하는 절연지를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 종래 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 단독방사 섬유의 공정 불량성이 개선되고 제조경비 또한 절감시킬 수 있는 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합섬유가 포함된 절연지를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지에 있어서, 상기 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합 섬유는 시스코어 복합섬유이며, 상기 시스부는 폴리페닐렌 설파이드 수지로 구성되고,상기 코어부는 폴리에스테르계, 폴리아마이드계, 폴리올레핀계 또는 비닐계 화합물 중 어느 하나의 화합물에 구성될 수 있는 시스코어 복합방사로 제조된 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유가 50~90중량%를 차지하는 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유의 섬도는 0.3 내지 5 데니어(Denier)이며 길이는 2mm 내지 15mm인 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 코어부에 추가될 마스터배치는 코어부 100중량부에 대하여 0.5~5중량부의 비율로 구성된 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 시스부는 상기 복합섬유 총 단면적 대비 50~70%, 상기 코어부는 상기 복합섬유 총 면적 대비 30~50%의 면적을 차지하는 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 코어부의 화합물은 고유점도가 0.40~0.80 dl/g이고, 첨가될 블랙마스터배치(Black M/B)는 카본 함량이 10~50중량%인 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지를 제공한다.
본 발명은 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합섬유를 포함한 절연지로써 높은 내열성과 절연성이 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 구성인 폴리페닐렌 설파이드 복합섬유는 쉬스부에 폴리페닐렌 설파이드, 코어부에 폴리에스테르계 등 용융흐름지수가 우수한 수지를 이용하여 복합방사한 것으로 단독방사한 섬유에 비해 방사공정성이 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 구성인 폴리페닐렌 설파이드 복합섬유는 단독 방사섬유의 공정 불량성이 개선되고 제조경비 또한 절감의 효과가 있다.
또한 본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 복합섬유는 시스부 폴리페닐렌 설파이드의 고광택성 성질과 코어부을 이용한 착색의 용이성의 특징이 있다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지에 관한 것이다.
우선 상기 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합 섬유는 시스코어 복합섬유이며, 상기 시스부는 폴리페닐렌 설파이드 수지로 구성되고 상기 코어부는 폴리에스테르계, 폴리아마이드계, 폴리올레핀계 또는 비닐계 화합물 중 어느 하나의 화합물에 구성될 수 있다.
상기 코어부는 폴리에스테르계, 폴리아마이드계, 폴리올레핀계 또는 비닐계 화합물 중 어느 하나의 화합물에 블랙마스터배치(Black M/B)가 추가 구성될 수 있다.
폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)를 단독으로 방사할 경우에 발생하는 고화 불량에 의한 절사문제와 연신공정 중 크림프 발현성 불량문제 등이 발생할 수 있어서 코어부에 폴리아마이드계, 폴리올레핀계 또는 비닐계 화합물 중 어느 화합물을 이용한 복합방사가 방사공정상 유리하다.
코어부에 사용되는 폴리에스테르계, 폴리아마이드계, 폴리올레핀계 또는 비닐계 화합물 중 어느 하나의 화합물은 0.40 내지 0.80 dl/g 범위의 고유점도를 가지며, 바람직하게는 0.55 내지 0.65dl/g 범위를 갖는 것이 좋다. 이는, 코어부 화합물의 고유점도가 0.40dl/g미만일 경우 섬유의 강도가 현저하게 저하될 뿐 아니라 수축율을 제어하기가 어렵고, 0.80dl/g을 초과하는 경우에는 고유점도 편차로 인해 방사 불량이 발생되고 그에 따라 원료비용 증가가 야기되기 때문이다.
상기 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide) 수지는 하기의 화학구조를 가진 결정성 엔지니어링 플라스틱으로서 내열성이 높고 기계적 특성, 내약품성, 전기적 특성 및 치수 안정성이 우수하다. 용도 예로서 전기ㆍ전자부품, 자동차 부품, 기계부품 등을 들 수 있다.
Figure 112017083466515-pat00001
또한 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide) 수지는 선형, 가교형, 반가교형 중합체일 수 있으나 선형인 것이 바람직하고, 고유점도가 0.1-10 dl/g이고, 중량평균분자량(Mw)는 2,000~8,000이며, 용융흐름지수(Melt Flow index) 20~150g/10min인 것을 사용할 수 있다.
또한 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide)의 상기 특성인 기계적, 열적 내구성을 이용하여 절연테이프의 절연지로 사용될 때, 검은색의 착색이 유리하며, 방사공정 전 단계에서 착색제를 첨가하는 방법을 이용하면 색상 견뢰도가 우수하다. 공정은 주로 기본색인 검정, 남색, 갈색 등을 표현할 때 사용이 바람직하다.
검은색의 안료로써 블랙마스터배치를 사용할 수 있으며, 코어부 100중량부에 대하여 0.5~5중량부의 비율로 구성될 수 있고, 또한 상기 블랙마스터배치(Black M/B)는 카본 함량이 10~50중량%인 것이 특징이다.
상기 코어부 중량부 대비 0.5중량부 미만의 경우 색상발현에서 문제가 될 수 있고 5중량부 초과의 경우 카본입자가 섬유 형성을 방해하여 방사공정성이 문제가 될 수 있다.
또한 코어부의 폴리에스테르는 고분자 주쇄에 포함된 에스테르기가 물과 반응하는 가수분해 반응으로 인해 카르복실산을 생성하며 고분자 주쇄가 파괴될 수 있다. 그 반응식은 하기 화학식 1과 같으며 이러한 반응은 부산된 카르복실산에 의해 연쇄적으로 발생하며 전체적으로 섬유 강도 저하를 야기한다.
[화학식 1]
Figure 112017083466515-pat00002
따라서 코어부의 가수분해 반응을 저지하기 위해, 코어부의 폴리에스테르는 마스터배치 상태에서 내가수분해성 첨가제를 포함한다. 상기 내가수분해성 첨가제는 폴리에스테르를 기반으로 한 카르보디이미드계, 페놀계, 옥사졸린계 화합물에 해당되며 5 내지 20 중량비로 포함한다.
상기 내가수분해성 첨가제 카르보디이미드계 화합물은 코어부의 폴리에스테르 화합물의 에스테르기로부터 가수분해 된 카르복실산과 우선적으로 우레아 반응하여 연쇄반응을 일으키는 카르복실산을 제거하는 동시에 중성화 작용을 하며 더 이상 가수분해반응이 일어나는 것을 방지할 수 있고 그 반응식은 하기 화학식 2와 같다.
[화학식 2]
Figure 112017083466515-pat00003
일반적으로 상기 카르보디이미드계 화합물은 하기 화학식 3로 표시되는 구조를 분자 내에 포함하는 화합물을 총칭한다.
[화학식 3]
-N=C=N-
상기 카르보디이미드계 화합물은 화학식 3의 구조가 최소한 1개 내지 1000개 정도를 포함하는 것이 바람직하며, 화학식 3로 표시된 구조를 분자 내에 1개 내지 100개를 포함하는 것이 보다 바람직하며, 화학식 3로 표시되는 구조를 분자 내에 1개 내지 10개 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
이 경우에 있어 하나의 분자 내에 화학식 3로 표시되는 카르보디이미드기가 1000개를 초과하면 원료의 고유점도가 너무 크고, 분자량이 너무 과도하게 크고, 반응할 수 있는 반응 위치가 너무 과도하게 많아지며, 카르보디이미드기를 보유한 분자가 너무 거대해져서 실질적인 기능을 갖는 분자의 기능 효과를 나타내는 부분을 가림에 의해서 효율이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명에 있어 카르보디이미드계 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물일 수 있으며, 하기 화학식 4에서 n이 4이고, m이 11인 화합물은 벤젠, 1,3,-비스(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-, 호모폴리머, 폴리에틸렌 글리콜 모노-메-에테르-블록트(Benzene, 1,3-bis(1-isocyanato-1-methylethyl)-, homopolymer,polyethylene glycol mono-Me-ether-blocked)(이하, 화학식 4의 고분자 형태 카르보디이미드계 화합물)로 명명된다.
[화학식 4]
Figure 112017083466515-pat00004
상기 화학식 4에서, n은 1 내지 100이고, m은 1 내지 100이다.
본 발명에 있어 카르보디이미드계 화합물의 다른 예로, 하기 화학식 5로 표시되는 화합물로서,1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide) 또는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드ㆍHCl(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimideㆍHCl)를 사용할 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112017083466515-pat00005
상기 내가수분해성 화합물은 코어부의 5 내지 20 중량비를 포함하는 것이 바람직하며 0.55 내지 0.95 dl/g 범위의 고유점도를 가지는 것이 더 바람직하다.
또한 코어부는 전체 복합섬유 단면적 대비 30 내지 50% 범위를 차지하는 것이 좋다. 상기 코어부의 단면적이 50%를 초과할 경우, 코어부가 섬유상에서 한쪽으로 치우치는 편심화가 발생하거나 또는 방사공정(또는 후공정) 중 코어부가 섬유표면으로 돌출하는 현상이 발생하게 되어 섬유의 내열성 및 내화학성이 저하되고,
또한, 그 면적이 30% 미만이면 방사시 코어부가 섬유의 중심축에 자리 잡기 어렵고 그에 따라 방사 공정성 및 제조비용 절감효과가 저하되기 때문이다.
또한 코어부에 된 검은색이 시스부의 폴리페닐렌 설파이드의 고광택성(Super bright)의 특성을 이용한 외부발현을 위해서는 시스부의 두께가 중요하며 시스부의 면적이 70%이상일 경우 된 색감이 복합방사섬유에 표현이 되지 않을 수 있다.
폴리에스테르는 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 다른 종류의 고분자를 적용할 수 있다. 대체 가능한 고분자로는 폴리아마이드계, 폴리올레핀계, 비닐계 고분자를 예로 들 수 있으며, 이들 고분자는 또한 코어부 총 면적에 대하여 30~50%의 면적을 차지할 수 있다.
본 발명의 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)와 폴리에스테르를 이용하여 복합섬유를 제조하는 복합방사공정 조건은, 당업자에게 알려진 공지기술로부터 선택될 수 있으나, 바람직하게는 코어부의 중합체를 공급하는 분배판이 핀 형태이거나 핀이 없는 복합방사 구금을 사용하는 것이 좋고, 가온 열처리를 통한 연신 및 열고정 후 단섬유 형태로 제조하는 것이 좋다. 또한, 본 발명의 쉬스-코어 복합섬유는 정심 쉬스-코어 구조로 배열되는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합 섬유의 섬도는 0.3 내지 5 데니어(Denier)이며 길이는 2mm 내지 15mm인 것이 바람직하다.
섬도가 너무 낮을 경우 방사공정성에 나빠져 불량률이 높아지며 너무 높을 경우 열화의 위험성이 있고, 섬유장은 수중 분산이 용이한 적당한 길이여야 한다.
본 발명의 따른 절연지 제조방법은 다음과 같다.
폴리에틸렌옥사이드 또는 폴리아크릴아마이드 분산제가 1~3중량% 포함된 분산액에 상기 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복함 섬유를 전체 중량의 50~90중량% 투입하고 펄프를 전체 중량의 10~50% 투입하여 수중에서 개개의 섬유로 분산, 웹을 형성 시킨다.
상기 과정을 통해 제조된 웹은 수소 결합, 써머본딩(thermal bonding) 결합, PVA 바인더 섬유 결합, 라텍스 결함 또는 스펀레이스 결합으로 이루어진 군으로부터 선택된 한 가지 이상의 방법을 통해 웹 결합 공정을 거친다.
이후, 제조된 웹의 평활도 향상을 위해 라미네이팅(laminating)과 제지의 기공(pore) 및 두께 조절을 위해 온도 150~200 ℃, 압력 1500~2500 kg/cm2으로 캘린더링(calendering) 과정을 거치며, 이 과정에서 상호 교락을 증가시켜 광택도가 향상될 수 있다. 또한, 적당한 결합력, 평활성, 백도 등을 조절하기 위해 첨가제 추가할 수 있을 것이며, 본 발명에서는 제한을 두지 않는다.
이로써 본 발명에 의한 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합섬유가 포함된 절연지를 제조할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 설명하도록 한다. 하기 실시예는 본 발명을 좀 더 정확히 이해하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예 1
고유점도 0.2dl/g인 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)로 시스부를 형성하고, 고유점도가 0.64dl/g인 폴리에스테르(PET)로 코어부를 형성하였다. 복합섬유 전체 면적에 대한 상기 시스부 및 코어부의 단면적비는 50:50으로 하여 마스터 배치 공법을 통하여 카본 블랙(Carbon Black) 함량이 25중량%인 폴리에스테르 블랙 마스터배치(PET Black M/B)을 코어부 100중량부에 대하여 2 중량부의 비율로 투입하였다. 방사온도는 290℃, 방사속도는 800m/min으로 미연신사를 제조하였으며, 연신배율은 3.6으로 설정하여 섬도가 1De, 섬유장이 6mm인 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 제조하였다.
절연지는 초지법을 이용하여 상기 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유 50 중량% 과 천연 펄프 섬유 50중량%를 물에 혼합 교반하고, 펄프 종이 표준 규격인 TAPPI에 의거한 25 x 25 cm의 수초기에서 초지한 후 드럼 건조기를 이용하여 건조 (110℃) 한 후 평량 100g/m2으로 제작하였다.
실시예 2
폴리페닐렌 설파이드 복합섬유 제조는 실시예 1과 동일 조건으로 방사, 연신하여 복합섬유를 제조하되, 절연지 제조시 상기 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유 80 중량% 과 천연 펄프 섬유 20%를 혼합 교반하였고 이후 공정은 실시 예 1과 같다.
비교예 1
고유점도 0.2dl/g인 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 단독으로 섬유를 제조하였으며, 마스터 배치 공법을 통하여 카본 블랙(Carbon Black) 함량이 25중량%인 폴리에스테르 블랙 마스터배치(PET Black M/B)을 섬유 100중량부에 대하여 2 중량부의 비율로 투입하였다. 방사온도는 295℃, 방사속도는 800m/min으로 미연신사를 제조하였으며, 연신배율은 3.6으로 설정하여 섬도가 1De', 섬유장이 6mm인 폴리페닐렌 설파이드 단독 섬유를 제조하였다.
절연지 제조시 상기 폴리페닐렌 설파이드 단독 섬유 50 중량% 과 천연 펄프 섬유 50중량%를 혼합 교반하였고 이후 공정은 실시 예 1과 같다.
비교예 2
천연 펄프 섬유 100%를 교반하였고 이후 공정은 실시 예 1과 같다.
하기 실시예 및 비교예에서 물성 측정은 다음과 같이 실시하였다.
*측정 방법
1. 방사 공정성
방사 중 발생하는 단사 현상, 즉 실의 끊김 현상을 24시간동안 측정하여, 1시간당 발생 수로 비교하였다. 공정성에 따른 상태 표시 불량 △ 보통 ○ 양호 ◎로 나타냈다.
2. 섬유 강도
KS K 0860 방법에 의하여 측정하였다
3. 강도 유지율
고온/고습도 내가수분해 조건에서 얼마나 강도 유지하는지를 나타내기 위하여 85℃, 상대습도 85%에서 4주간의 테스트를 거친 섬유의 강도와 최초 측정된 섬유의 강도를 비교하여 산출하였다.
4. 측색 (명도 : L)
측색계를 이용해 측정하였다. 측정은 각 3회 행해 평균하였다.
측색값을 CIE L / a / b 표색계로 나타내었다
L은 색의 명도(White~Black)을 나타낸다. 만약 L값이 100이라면 순백을 의미하고, L값이 0이라면 순흑색을 나타낸다.
5. 인장강도 측정
전기용 셀룰로오스 페이퍼 시험방법 (KS C IEC 60554-2) 에 따라 절연지를 준비하고 KS M ISO 1924-2에서 규정하고 있는 인장시험기를 사용하여 인장속도 250 mm/min 속도로 측정하였다.
6. 유전강도 측정
절연지의 유전 강도 측정은 ASTM D149 97A에 따라 진행하였다
　 단위 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
pps섬유
물성		 방사공정성 ◎ ◎ △ -
강도 g/de 5.1 5.1 5.0 -
강도유지율 % 91.2 91.2 99.2 -
절연지
물성		 측색 20.2 20.2 18.2 -
인장강도 N/cm 45.1 40.2 38.4 51.2
유전강도 kV/mm 24.2 35.2 25.4 9.8
상기 표 1로부터, 특히 폴리에스테르 블랙마스터배치(PET Black M/B)를 포함한 본 발명인 실시예의 복합섬유가 방사공정성 및 절연지 소재로서 기계적 물성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한 실시예 1은 비교예와 비교할 때, 강도 및 측색 L 값이 동등한 수준의 물성을 가져 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
또한 실시예 2는 폴리페닐렌설파이드 함량이 증가함에 따라 인장강도가 다소 감소하지만 유전강도가 우수하다.
또한 비교예 1은 PPS 단독방사로 방사공정성에 문제가 있음을 확인 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (6)

  1. 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지에 있어서,
    상기 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 복합 섬유는 시스코어 복합섬유이며,
    상기 시스부는 폴리페닐렌 설파이드 수지로 구성되고,
    상기 코어부는 폴리에스테르계, 폴리아마이드계, 폴리올레핀계 또는 비닐계 화합물 중 어느 하나의 화합물에 구성되되,
    상기 폴리에스테르계 코어부에는 마스터배치가 코어부 100중량부에 대하여 0.5~5중량부 추가되고,
    상기 마스터배치는 카르보디이미드계, 페놀계, 옥사졸릴계 화합물 중 어느 하나인 내가수분해성 첨가제가 5 내지 20 중량비로 포함된 것에 특징이 있는,
    시스코어 복합방사로 제조된 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유가 50~90중량%를 차지하는 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유의 섬도는 0.3 내지 5 데니어(Denier)이며 길이는 2mm 내지 15mm인 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시스부는 상기 복합섬유 총 단면적 대비 50~70%, 상기 코어부는 상기 복합섬유 총 면적 대비 30~50%의 면적을 차지하는 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코어부의 화합물은 고유점도가 0.40~0.80 dl/g이고, 첨가될 블랙마스터배치(Black M/B)는 카본 함량이 10~50중량%인 것에 특징이 있는 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유를 포함한 절연지.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015518094A (ja) * 2012-04-13 2015-06-25 ティコナ・エルエルシー ポリアリーレンスルフィド繊維及び繊維を含む複合体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930003368B1 (ko) * 1990-12-05 1993-04-26 주식회사 선경인더스트리 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide) 복합섬유
KR101194274B1 (ko) * 2005-12-30 2012-10-29 주식회사 효성 나일론 원착사의 제조방법
WO2012035976A1 (ja) * 2010-09-16 2012-03-22 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物及びその成形品

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015518094A (ja) * 2012-04-13 2015-06-25 ティコナ・エルエルシー ポリアリーレンスルフィド繊維及び繊維を含む複合体

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