KR20010108377A - 다층절연전선 및 그것을 사용한 변압기 - Google Patents

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Abstract

도체와 상기 도체를 피복하는 2층 이상의 납땜 가능한 압출절연층을 포함하여 구성되는 다층절연전선으로서, 도체측으로부터 1층째의 절연층이 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로 구성되고, 가장 바깥 절연층이 열가소성 폴리아미드수지로 구성되는 다층절연전선이 개시되어 있다. 또한 해당 다층절연전선을 사용하는 변압기도 개시되어 있다.

Description

다층절연전선 및 그것을 사용한 변압기{MULTILAYER INSULATED WIRE AND TRANSFORMER COMPRISING THE SAME}
변압기의 구조는, IEC규격(International Electrotechnical Communication Standard) Pub. 60950 등에 의해서 규정되어 있다. 즉, 이것들의 규격으로서는, 코일에 있어서 1차코일과 2차코일의 사이에는 적어도 3층의 절연층(코일의 도체를 피복하는 에나멜피막은 절연층으로 인정하지 않는다)이 형성되어 있는 것 또는 절연층의 두께는 0.4 mm 이상인 것이 규정되어 있다. 또한 1차코일과 2차코일의 연면(沿面)거리는, 인가전압에 의해서도 달라지는데, 5 mm 이상인 것, 또한 1차측과 2차측에 3000 V를 전압을 가했을 때에 1분 이상 견디는 것, 등이 규정되어 있다.
이러한 규격을 기초로, 종래, 주류의 자리를 차지하고 있던 변압기로서는, 도 2의 단면도에 예시하는 바와 같은 구조가 채택되고 있다. 페라이트코어(1)상의 보빈(2)의 주위면 양측끝단에 연면거리를 확보하기 위한 절연배리어(3)가 배치된 상태에서 에나멜피복된 1차코일(4)이 감긴다. 그 후이 1차코일(4)의 위에, 절연테이프(5)를 적어도 3층으로 감고 또한 이 절연테이프 위에 연면거리를 확보하기 위한 절연배리어(3)를 배치한 후, 마찬가지로 에나멜피복된 2차코일(6)이 감긴 구조이다.
그러나, 근년, 도 2에 나타낸 단면구조의 트랜스를 대신하여, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 절연 배리어(3)나 절연테이프층(5)을 포함하지 않는 구조의 변압기가 급속히 시장에 침투하기 시작하고 있다. 이 변압기는 도 2의 구조의 변압기에 비해서, 전체를 소형화할 수가 있고, 또한, 절연테이프의 감는 작업을 생략할 수 있는 등의 이점을 구비하고 있다.
도 1로 나타낸 변압기를 제조하는 경우, 사용하는 1차코일(4) 및 2차코일(6)로서는, 어느 한쪽 또는 양쪽의 도체{4a(6a)}의 바깥둘레에 적어도 3층의 절연층{4b(6b),4c(6c),4d(6d)}이 형성되어 있는 것이 상기의 IEC규격과의 관계에서 필요하게 된다.
이러한 코일로서 도체의 바깥둘레에 절연테이프를 감아 1층째의 절연층을 형성하고, 또한 그 위에, 절연테이프를 감아 2층째의 절연층, 3층째의 절연층을 순차 형성하여 서로 층간박리하는 3층구조의 절연층을 형성하는 것이 알려지고 있다.또한, 폴리우레탄에 의한 에나멜피복이 이루어진 도체의 바깥둘레에 불소수지를 순차 압출피복하여, 전체로서 3층구조의 압출 피복층을 절연층으로 하는 코일이 알려지고 있다(일본 실용공개평 3-56112호공보).
그렇지만, 상기의 절연테이프감기의 경우는, 감는 작업이 불가피하기 때문에, 생산성은 현저히 낮고, 그 때문에 전선 비용은 대단히 비싼 것이 되고 있다.
또한, 상기의 불소수지압출의 경우는, 절연층은 불소계수지로 형성되어 있기 때문에, 내열성 및 고주파특성은 양호하다는 이점을 구비하고 있다. 반면에, 수지의 비용이 비싸고, 흔히 고전단(高剪斷)속도로 잡아당기면 외관상태가 악화한다는 성질이 있기 때문에 제조스피드를 올리는 것도 곤란하고, 절연테이프감기와 같이 전선 비용이 비싼 것이 되어 버린다. 또한, 이 절연층의 경우는 땜납욕에 침지하더라도 제거할 수가 없기 때문에, 예컨대 절연전선을 단자에 접속할 때에 행하는 단말가공에 있어서는, 단말의 절연층을 신뢰성이 낮은 기계적인 수단으로 박리하고 그 위에 더욱 납땜 또는 압착접속해야만 한다는 문제가 있다.
한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 베이스수지로 하고, 이에 에틸렌-메타아크릴산공중합체의 카르복실기의 일부를 금속염으로 한 아이오노머를 혼합한 혼화물로 복수의 압출 절연층을 형성하고, 절연층의 최상층으로서 지방족 폴리아미드(나이론)을 피복한 다층절연전선이 실용화되어 있다. 이것은 전선 비용(저렴한 재료와 높은 생산성), 납땜성(절연전선과 단자가 직접 접속할 수 있는 것), 및 코일가공성 (절연전선을 보빈에 감을 때에 절연전선상호의 마찰, 가이드노즐과의 마찰 등에 의해 절연층이 찢어져 코일의 상기 특성이 손상되어 버리는 경우가 없는 것)이 우수하다(특개평6-223634호공보).
그러나, 근년, 이들 변압기에 사용되는 보빈에는 내열성이 낮은 수지재료가 리싸이클이라는 점에서 사용되기 시작하고 있다. 종래의 다층절연전선을 이러한 변압기에 사용한 경우, 코일가공시에 필요한 온도·시간으로는 다른 부재에 악영향을 미치게 한다는 문제가 발생하는 일이 있다. 그래서, 저온도·단시간에 납땜성을 갖는 다층절연전선의 니즈가 증대하고 있다.
따라서 본 발명은, 코일가공시에 다른 부재에 악영향을 미치게 하기 어려운 저온도·단시간에서도 양호한 납땜성을 갖고, 또한, 내열성, 고주파특성, 내코일가공성 및 내용제성이 우수한 다층절연전선을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은, 이러한 납땜성, 내열성, 내코일가공성 및 내용제성이 뛰어난 절연전선을 감아 비교적 저온도, 단시간에서 제조할 수 있는 변압기를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부의 도면과 동시에 고려함으로써, 하기의 기재로부터 보다 분명하게 될 것이다.
본 발명은, 절연층이 2층 이상의 압출피복층으로 구성되는 다층절연전선에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 다층절연전선을 사용한 변압기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 코일가공시에 다른 부재에 악영향을 미치기 어려운 저온도·단시간에서도 양호한 납땜성을 갖고, 또한, 내열성, 고주파특성, 내코일가공성 및 내용제성이 우수하며, 예컨대 전기·전자기기 등에 넣은 변압기의 코일이나 리드선으로서 유용한 다층절연전선에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 다층절연전선을 사용한 변압기에 관한 것이다.
도 1은, 3층절연전선을 코일로 하는 구조의 변압기의 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 종래 구조의 변압기의 일례를 나타내는 단면도이다
도 3은, 정지마찰계수의 측정방법을 나타내는 개략도이다.
[발명의 개시]
본 발명자 등은, 상기 과제에 비추어 예의 검토를 한 바, 도체와 상기 도체를 피복하는 2층 이상의 납땜 가능한 압출절연층을 가지고 이루어지는 다층절연전선에 있어서, 도체측에서 1층째의 절연층에 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지를 사용하는 것, 및 가장 바깥 절연층에 열가소성 폴리아미드수지를 사용함으로써, 저온도·단시간에 납땜이 가능하며, 또한 내코일가공성 및 내용제성이 우수한 다층절연전선 및 이것을 사용하여 비교적 저온도, 단시간에 제조할 수 있는 변압기를 얻을 수 있는 것을 찾아내었다.
본 발명은 이 지견에 근거하는 것이다.
즉 본 발명은,
(1)도체와 상기 도체를 피복하는 2층 이상의 납땜가능한 압출절연층을 포함하여 구성되는 다층절연전선으로서, 도체측에서 1층째의 절연층이 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로 구성되고, 가장 바깥 절연층이 열가소성 폴리아미드수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층절연전선,
(2)열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 폴리부틸렌테레프탈레이트 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 (1)항에 기재된 다층절연전선,
(3)열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 하드세그먼트가 40중량% 이상인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)항에 기재된 다층절연전선, 및
(4)(1)∼(3)항 중 어느 한 항에 기재된 다층절연전선을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 변압기를 제공하는 것이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
본 발명에 있어서는, 도체와 상기 도체를 피복하는 2층 이상의 납땜 가능한 압출절연층을 포함하여 구성되는 다층절연전선으로서, 도체측으로부터 1층째의 절연층에 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지를 사용하고, 가장 바깥 절연층에 열가소성 폴리아미드수지를 사용한다. 이런 방식으로 저온도·단시간으로 납땜을 할 수 있고, 더구나 내열성(A종)도 실용상 문제가 없는 레벨을 유지하는 것이 가능하게 된다.
우선, 상기 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로서는, 하기(A), (B)를 들 수 있다.
(A)방향족 폴리에스테르를 하드성분(세그먼트)으로 하고, 지방족 폴리에테르, 방향족 폴리에테르 또는 지방족 폴리에스테르를 소프트성분(세그먼트)으로 하는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지. 방향족 폴리에스테르로서는 폴리부틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다. 지방족 폴리에테르로서는 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을, 방향족 폴리에테르로서는 폴리테트라메틸렌에테르테레프탈레이트를 들 수 있다. 지방족 폴리에스테르로서는 폴리락톤을 들 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
(B) 또한, 방향족 디카르복실산을 주된 산성분(그 산이 산성분의 바람직하게는 70 몰% 이상인 것을 의미한다. 이하 마찬가지.)으로 하고, 탄소수 2∼4의 지방족 α, ω-디올 및/또는 1,4-시클로헥산디메탄올을 주된 글리콜성분(그 디올이 글리콜성분의 바람직하게는 70 몰% 이상인 것을 의미한다. 이하 마찬가지.)으로 하는 방향족 폴리에스테르를 하드성분으로 하고, 이소프탈산 및/또는 프탈산 같은 절곡 구조를 갖는 방향족디카르복실산을 주된 산성분으로 하고, 탄소수 6∼12의 지방족 α, ω-디올을 주된 글리콜성분으로 하는 폴리에스테르를 소프트성분으로 하는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지.
여기서 내열성{열열화(熱劣化)·연화온도}을 고려하면 (B)의 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지쪽이 바람직하다. 또한 하드성분비율로서 40중량% 이상의 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지가 바람직하다.
구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 엘라스토머수지(PET 엘라스토머), 폴리부틸렌테레프탈레이트계 엘라스토머수지(PBT 엘라스토머) 등을 들 수 있다. PBT 엘라스토머수지로서는, 시판의 펠프렌(일본 토요보사제, 상품명)이나 누베란(일본 테이진사제, 상품명) 등을 사용할 수 있다.
여기서 사용할 수 있는 폴리에스테르계 엘라스토머수지로서는, 특히 열연화특성이나 내열성의 관계로, 융점이 200℃ 이상인 폴리에스테르를 변성한 것이 바람직하고, 그 위에 융점이 220℃ 이상인 폴리에스테르를 변성한 것이 특히 바람직하다. 이 경우는 엘라스토머화되어 있지 않은 폴리에스테르수지에 있어서 볼 수 있는, 결정화의 진행에 의한 전기 특성의 저하나 크랙의 발생을 현저히 억제할 수가 있다.
또한, 얻어지는 전선의 규격, 특성은 문제가 되지 않지만, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로서 굽힘 탄성률이 100 MPa 이하의 것을 사용한 전선은 손상되기 쉽다. 그러므로, 고장력 코일가공감기일 경우에는 주의가 필요하다.
상기 열가소성 폴리아미드수지에 있어서는, 디아민과 디카르복실산 등을 원료로서 공지방법에 의해 제조되는 것을 사용할 수 있다. 시판의 수지로서, 아밀란 (일본 도레이사제, 상품명), 자이텔(듀퐁사제, 상품명), 마라닐(일본 유니치카사 제, 상품명) 등의 나이론 6,6이나 유니치카 나이론46(일본 유니치카사제, 상품명)등의 나이론 4,6, HT 나이론(일본 도레이사제, 상품명) 등의 나이론 6T/6,6을 들 수 있다.
상기 폴리아미드는 폴리에스테르엘라스토머와는 다르게, 열열화에 의해 분해반응뿐만 아니라 동시에 가교반응도 생긴다. 그러므로, 피막의 잔존성이 좋고, 보호층으로서의 기능을 발휘하고, 내층의 폴리에스테르 엘라스토머의 내열성의 저하를 억제한다고 하는 기능이 있다. 본 발명에 있어서는, 상기 폴리아미드수지가 다층절연전선의 가장 바깥층을 형성한다.
다음에 다층절연전선의 표면처리제로서, 공지의 고형 파라핀, 공지의 왁스(지방산 또는 왁스) 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 그 이유는 이하와 같다. 에나멜코일에 사용되는 냉동기용 오일로서는 미끄러지는 성질이 나쁘고, 코일가공시에 마모 가루가 발생하기 쉽기 때문이다. 고형 파라핀, 왁스 등을 공지방법으로 도포함에 의해 가루발생 등의 문제는 현저히 향상된다.
본 발명에 쓰이는 도체로서는, 금속나선(金屬裸線)(단선), 또는 금속나선에 에나멜피복층이나 얇은 두께의 절연층을 설치한 절연전선, 혹은 금속나선의 복수 라인 또는 에나멜절연전선 또는 얇은 두께의 절연전선의 복수 라인을 꼬아서 합친 다심연선(多心撚線)(a bunch of wires)을 쓸 수 있다. 이들 다심연선(소위 리츠선 )의 연선 수는, 고주파 용도에 의해 임의로 선택할 수 있다. 또한, 선심{소선(素線)}의 수가 많은 경우(예컨대 19-, 37-소선), 연선 또는 연선이 아니더라도 좋다. 연선이 아닌 경우, 예컨대 복수의 소선을 대략 평행하게 단순히 묶는 것만으로도 좋고, 또는 묶은 것이 매우 큰 피치로 꼬여져 있어도 좋다. 어느 쪽의 경우도 단면이 대략 원형이 되도록 하는 것이 바람직하다. 단지, 얇은 두께의 절연재료는 폴리우레탄수지, 이미드변성 폴리우레탄수지 등의 그 자체 납땜성이 양호한 수지일 필요가 있고, 예컨대 일본 히타치화성사제 상품명 WD-438, 일본 도토쿠도료사제상품명 TPU-F1 등을 사용할 수 있다. 그 위에 도체에 납땜 또는 주석도금하는 것도 납땜 특성을 개선하는 수단이 된다.
본 발명이 바람직한 실시양태를 들면, 다층절연전선은, 3층으로 이루어지는 것으로 압출피복절연층의 전체의 두께는 3층에서는 60∼180㎛의 범위내에 있도록 하는 것이 바람직하다. 이것은, 절연층의 전체의 두께가 지나치게 얇으면 얻어진 내열다층절연전선의 전기 특성의 저하가 크고, 실용에 맞지 않는 경우가 있고, 너무 두꺼우면 납땜성의 악화가 현저하게 되는 경우가 있는 점에 의한다. 보다 바람직한 범위는 70∼150㎛ 이다. 또한 상기의 3층의 각 층의 두께는 20∼60㎛로 관리하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 압출절연층을 3층 이상으로 하는 경우에, 상기 도체측에서 1층째의 절연층과 가장 바깥 절연층 이외의 중간층으로서는 특별히 제한은 없다. 중간층은 상기 도체측에서 1층째의 절연층과 같은 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로 구성되는 층으로 하는 것이 바람직하다. 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로 구성되는 층을 2층 이상 갖는 경우, 그들 수지의 종류는 동일하거나 달라도 좋지만, 동일한 종류의 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다층절연전선을 사용한 변압기는, IEC60950규격을 만족한다. 변압기에서 절연테이프감기를 하고 있지 않으므로 변압기는 소형화가 가능하며 더구나 고주파특성이 높다. 저온도·단시간으로 단말의 납땜을 할 수 있다. 그래서, 고신뢰성·엄격한 설계에 대하여도 대응할 수 있다.
본 발명의 다층절연전선은, 상기 도 1 및 2에서 나타낸 것을 포함하는 어떠한 타입의 변압기에도 코일로서 쓸 수 있다. 이러한 변압기는 1차코일과 2차코일을 코어상에 층상으로 감는 것이 보통이지만, 1차코일과 2차코일을 교대로 감은 변압기라도 좋다. 또한 본 발명의 변압기는, 상기의 다층절연전선을 1차코일 및 2차코일의 양쪽에 사용하더라도 좋으나, 어느 한쪽만 사용하여도 좋다. 또한, 본 발명의 다층절연전선이 2층으로 구성되는 경우는, (예를 들면 1차코일과 2차코일이 어느 것이나 2층절연전선, 혹은 한 쪽에 에나멜선을 사용하고, 나머지 한 쪽에 2층절연전선을 사용하는 경우), 양 코일 사이에 절연 배리어층을 적어도 1층 개재시켜 사용할 수가 있다.
본 발명의 다층절연전선은, 도체측에서 1층째의 절연층에 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지를 사용하고, 가장 바깥 절연층에 열가소성 폴리아미드수지를 사용함으로써, 저온도·단시간에서도 양호하게 납땜을 할 수 있고, 더구나 A종 내열성에 합격한다는 뛰어난 효과를 나타낸다.
또한 이 다층절연전선을 사용한 본 발명의 변압기는, 보빈 등의 부재에 내열성이 낮은 수지재료를 사용한 경우라도, 이들 부재에 악영향을 미치지 않고 저온도·단시간에 제조할 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 나타낸다.
다음에 본 발명을 실시예에 근거하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.
실시예1∼4및 비교예1∼4
도체로서 선지름 0.4 mm의 연동선을 준비하였다. 표1에 나타낸 각 층의 압출피복용수지의 배합(조성은 중량부를 나타낸다) 및 두께이며, 도체상에 제1층, 제2층, 제3층의 순으로 순차 압출 피복하여 다층절연전선을 제조하였다.
얻어진 다층절연전선에 관해서, 하기의 시험방법으로 각 특성을 측정, 평가하였다. 또, 각 실시예 및 비교예에서 사용한 표1에 나타낸 수지는 이하와 같다.
(폴리에스테르 엘라스토머수지)
PBT 엘라스토머*1:
누베란 P4128AN(테이진사제, 상품명), 융점 222℃, 소프트세그먼트 60중량% 정도(굽힘 탄성률 170 MPa)
PBT 엘라스토머*2:
누베란 P4150AN(테이진사제, 상품명), 융점 225℃, 소프트세그먼트 40중량% 정도(굽힘 탄성률 530 MPa)
PBT 엘라스토머*3:
누베란 P4110AN(테이진사제, 상품명), 융점 210℃, 소프트세그먼트 70중량%정도(굽힘 탄성률 35 MPa)
(폴리아미드수지)
나이론 6,6 : 아미란 CM3001N(도레이사제, 상품명)
나이론 4,6 : 나이론 4,6 F-5001(유니치카사제, 상품명)
(그 밖의 수지)
PET : TR8550(테이진사제, 상품명), 폴리에스테르수지(폴리에틸렌테레프탈레이트)
PBT : CN7000(테이진사제, 상품명), 폴리에스테르수지(폴리부틸렌테레프탈레이트)
아이오노머 : 하이미란 1855(미쓰이 폴리케미카루사제, 상품명), 에틸렌-메타크릴산공중합체(아이오노머)
FEP : 테프론 FEP(듀퐁사제, 상품명), 불소수지
표 1
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
제1층 폴리에스테르 엘라스토머 PBT 엘라스토머*1PBT 엘라스토머*2PBT 엘라스토머*3 100 100 100 100
폴리아미드수지 나이론 6,6나이론 4,6
그 외의수지 PETPBT아이오노머FEP
수지막두께(㎛) 33 33 33 50
제2층 폴리에스테르 엘라스토머 PBT 엘라스토머*1PBT 엘라스토머*2PBT 엘라스토머*3 100 100 100 100
폴리아미드수지 나이론 6,6나이론 4,6
그 외의수지 PETPBT아이오노머FEP
수지막두께(㎛) 33 33 33 50
제3층 폴리에스테르 엘라스토머 PBT 엘라스토머*1PBT 엘라스토머*2PBT 엘라스토머*3
폴리아미드수지 나이론 6,6나이론 4,6 100 100 100 100
그 외의수지 PETPBT아이오노머FEP
수지막두께(㎛) 34 34 34 50
전체막두께(㎛) 100 100 100 100
표면처리 지방산왁스 냉동기유 고형파라핀 고형파라핀
사용도체 0.4ø동선 0.4ø동선 0.4ø동선 0.4ø동선
특성치 납땜성 400℃(초)파괴전압 KV 평균 122.1 124.5 1>22.5 1.530.5
내열성 A종고주파특성 3.5kV 평균정지마찰계수 평균 합격0.80.08 합격10.11 합격0.90.07 합격3.80.07
표 1(계속)
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
제1층 폴리에스테르 엘라스토머 PBT 엘라스토머*1PBT 엘라스토머*2PBT 엘라스토머*3 100
폴리아미드수지 나이론 6,6나이론 4,6
그 외의수지 PETPBT아이오노머FEP 10015 100 100
수지막두께(㎛) 33 33 33 33
제2층 폴리에스테르 엘라스토머 PBT 엘라스토머*1PBT 엘라스토머*2PBT 엘라스토머*3 100
폴리아미드수지 나이론 6,6나이론 4,6
그 외의수지 PETPBT아이오노머FEP 10015 100 100
수지막두께(㎛) 33 33 33 33
제3층 폴리에스테르 엘라스토머 PBT 엘라스토머*1PBT 엘라스토머*2PBT 엘라스토머*3 100
폴리아미드수지 나이론 6,6나이론 4,6 100
그 외의수지 PETPBT아이오노머FEP 100 100
수지막두께(㎛) 34 34 34 34
전체막두께(㎛) 100 100 100 100
표면처리 지방산왁스 지방산왁스 지방산왁스 지방산왁스
사용도체 0.4ø동선 0.4ø동선 0.4ø동선 0.4ø동선
특성치 납땜성 400℃(초)파괴전압 KV 평균 323.5 322.5 123 20초NG23.2
내열성 A종고주파특성 3.5kV 평균정지마찰계수 평균 합격1.50.09 불합격1.50.09 불합격0.90.09 합격51.30.06
(시험방법)
①납땜성:
전선의 말단 약 40 mm의 부분을 온도 400℃의 용융땜납에 침지하고, 침지한 30 mm의 부분에 땜납이 부착하기까지의 시간(초)을 측정하였다. 이 시간이 짧을수록, 납땜성이 우수한 것을 나타낸다. 수치는 n=3의 평균치.
또, 400℃ 3초와 400℃ 1.5초의 차는 본 분야에 있어서는 큰 의미를 가진다. 덧붙여서 말하면 400℃ 1.5초=380∼390℃ 3초이고 납땜 온도 10∼20℃ 정도의 저하요소가 된다.
②절연파괴전압:
JIS C 3003-198411.(2)의 2개에서 법으로 측정하였다.
③내열성:
IEC규격60950의 2.9.4.4항의 부속서 U(절연전선)와 1.5.3항의 부속서 C(트랜스)에 준거한 하기의 시험방법으로 평가하였다. 조건은 A 종(105℃) 클래스이다.
지름 6 mm의 맨드릴에 다층절연전선을 하중 118 MPa(12 kg/mm2)을 걸면서 10턴 감아붙임, 200 ℃ 1시간 가열, 또한 175℃ 71시간 가열하고, 또한 25℃ 95% RH의 분위기에서 48시간 유지하며, 그 후 곧 3000V 1분간 전압을 인가하여 단락하지 않으면 A종 합격이라고 판정하였다(판정은 n=5로써 평가하고, n=1이라도 NG가 되면 불합격으로 하였다.).
④고주파 V-t 특성:
JIS C 3OO3-198411.(2)의 2개에서 법으로 시험편을 작성하고, 인가전압 3.5 kV, 주파수 100 kHz, 펄스길이 10㎲에서 단락하기까지의 수명(시간)을 측정하였다.
⑤코일가공성(정지마찰계수):
도 3에 나타낸 장치로 정지마찰계수를 측정하였다. 7은 다층절연전선을 나타내며, 8은 하중판이고 그 질량을 W(g)로 한다. 9는 활차, 10은 하중을 나타낸다. 하중판(8)이 움직이기 시작하였을 때의 하중(10)의 질량을 F(g)로 하면, 구하는 정지마찰계수= F/W이다.
이 수치가 작을수록, 표면의 미끄러운 성질이 좋고, 코일가공성(내코일가공성)도 좋다.
이상의 결과에서 이하의 것을 알 수 있다.
실시예1∼3은 PBT 엘라스토머를 1층째와 2층째에 사용하고, 나이론 6,6 또는 나이론 4,6을 3층째에 사용하고 있기 때문에, 특히 납땜 시간이 짧고, 다른 특성도 실용상, 양호한 레벨에 있다는 것을 알 수 있다. 또, 전선의 규격, 특성상에서 문제는 없지만, 실시예3은, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로서 굽힘 탄성률이 낮은 PBT 엘라스토머*3를 썼기 때문에, 2 kgf/mm2이상의 장력감기로서는 선의 변형이 비교적 컸다.
또한 실시예4는 전체 막두께가 150㎛로 두꺼운 편이라는 점에서, 납땜 시간이 약간 길어지고 있지만, 다른 특성은 실용상, 양호한 레벨에 있어, 문제없이 사용할 수 있는 것을 알 수 있었다.
또, 이들 각 실시예, 비교예에서 얻어진 다층절연전선은 내용제성이 우수하였다.
비교예1은 3층째에 나이론 6,6을 사용하고 있지만, 1층째에는 엘라스토머화하지 않은 폴리에스테르수지를 사용하고 있고, 각 실시예에 비교하여 납땜 시간이 현저히 길어졌다.
비교예2는 전층이 엘라스토머화하지 않는 PBT를 사용한 것이며, 결정화에 의하는 크랙의 발생에 의해, A종 내열성에 합격하지 않고, 납땜성은 3초로 현저하게 길어졌다.
비교예3은 전층, PBT 엘라스토머를 사용하고 있기 때문에 납땜성은 양호하지만, A종 내열성에 합격하지 않았다.
비교예4는 불소수지를 사용하고 있기 때문에, 납땜할 수 없었다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명의 다층절연전선은, 도체측으로부터 1층째의 절연층에 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지를 사용하고, 가장 바깥 절연층에 열가소성 폴리아미드수지를 사용함으로써, 저온도·단시간에서도 양호하게 납땜을 할 수 있고, 더구나 A종 내열성에 합격하기 위해서, 전기·전자기기 등에 넣은 변압기의 코일이나 리드선으로서 적합한 것이다.
또한 이 다층절연전선을 사용한 본 발명의 변압기는, 보빈 등의 부재에 내열성이 낮은 수지재료를 사용한 경우라도, 이들의 부재에 악영향을 미치지 않고서 저온도·단시간에서 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변압기는 리싸이클성을 고려하여 비교적 내열성이 낮은 수지재료를 사용한 변압기로서 적합한 것이다.
본 발명을 그 실시양태와 동시에 설명하였지만, 우리들은 특별히 지정하지 않은 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하고자 하는 것이 아니라, 첨부의 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하지 않고 폭넓게 해석되어야 한다고 생각한다.

Claims (4)

  1. 도체와 상기 도체를 피복하는 2층 이상의 납땜 가능한 압출절연층을 포함하여 구성되는 다층절연전선으로서, 도체측으로부터 1층째의 절연층이 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머수지로 구성되고, 가장 바깥 절연층이 열가소성 폴리아미드수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층절연전선.
  2. 제 1 항에 있어서, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 폴리부틸렌테레프탈레이트 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 다층절연전선.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 하드세그먼트가 40중량% 이상인 것을 특징으로 하는 다층절연전선.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 다층절연전선을 사용하는 것을 특징으로 하는 변압기.
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