KR20100024555A - 융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선 - Google Patents

융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선 Download PDF

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Abstract

본 발명은 최외각 피복층을 나이론 중합수지 혹은 저분자량 폴리에스테르로 융착압출하는 융착성압출층을 구성한 다층절연전선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동선, 도금선 혹은 에나멜선과 같은 도체(10)의 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제1절연피복층(20)과, 상기 제1절연피복층(20) 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제2절연피복층(30)과, 상기 제2절연피복층(30) 표면에 폴리아미드로 압출 절연되는 제3절연피복층(40)과, 상기 제3절연피복층(40) 표면에 나이론 중합수지 혹은 저분자량 폴리에스테르로 압출되는 융착(融着)성압출층(50)을 구성하여, 소형화된 전자제품의 배선 및 와인딩 용으로 사용되도록 전선을 얇게 형성할 수 있고, 단위면적당 발생하는 발열량을 줄여 높은 내열특성을 가지며, 상기 제3절연피복층에 나이론 중합수지 혹은 저분자량 폴리에스테르 수지가 융착(融着)되어 층을 이루도록 압출함으로, 와인딩 후 바니시 함침을 할 필요가 없어 바니시 함침공정과정 중에 발생하는 환경오염유발 물질이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 제조공정의 간소화로 제품의 원가 절감할 수 있는 융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선을 제공한다.
절연전선, 바니시, 융착, 컴파운드, 압출, 절연층, 나이론중합수지, 저분자량폴리에스텔

Description

융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선{Multi layer insulated wire that compose extrusion layer}
본 발명은 동선, 도금선 혹은 에나멜선과 같은 도체의 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제1절연피복층과, 상기 제1절연피복층 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제2절연피복층과, 상기 제2절연피복층 표면에 폴리아미드로 압출 절연되는 제3절연피복층과, 상기 제3절연피복층 상에 나이론 중합수지 혹은 저분자량 폴리에스테르로 압출되는 융착성압출층을 구성하여, 소형화된 전자제품의 배선 및 와인딩 용으로 사용되도록 전선을 얇게 형성할 수 있고 단위면적당 발생되는 발열량을 줄이고 높은 내열성 및 절연 특성을 구성한 융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선에 관한 것이다.
최근 들어 초전자 제품 및 고주파를 사용하는 전기전자 장비가 소형 및 경량화되고 일상생활에서 흔히 사용되고 있는 컴퓨터, 핸드폰, 모니터, 프린터 및 동영상 카메라와 같은 가전제품들은 더 빨리 소형화, 고성능화되는 추세이다.
가전제품들이 소형화 경량화될수록 전기사용에 따른 발열량은 급격히 증가하기 때문에 열이 집중되지 않도록 방열시켜 주어야 하는 문제점이 발생 된다.
이들 전자제품의 소형화에 따라 내부 배선에 사용되고 있는 절연전선 또한 얇아지고, 단위면적당 발생하는 발열량이 증가하기 때문에, 배선에 사용되는 절연 재료는 높은 내열성 및 유연성을 요구하게 되었으며, 초전자 제품 및 고주파를 사용하는 전기전자장비에 사용되는 절연전선은 안정성 및 절연층 강화를 필요로 한다.
이러한 새로운 요구에 대응하기 위하여 절연재료의 특성을 개질하는 방법으로 고분자 자신에 이종의 구조나 관능기를 도입하는 방법과 상호간에 어느 정도 친화력을 가지는 두 종 이상의 고분자 재료를 혼합하여 일종의 고분자 컴파운드를 얻는 고분자 블랜드 기술 및 개질화 과정으로 특허등록 제10-0368571호, 제10-0508490호, 제10-0301316호, 제10-0561095호, 제10-0439696호, 제10-0439695호, 제10-0839509호, 제10-0648841호와 같이 다양한 다층절연전선이 개발되어 상용화되었다.
하지만 이들 다층절연 전선을 집합하거나 트랜스포머 보빈 등에 와인딩하여 고정시키기 위해서는 바니시에 함침하거나 코팅하여 130℃160℃ 온도에서 36시간 동안 경화시키는 추가공정이 필요하고, 바니시 속에 포함된 유기용매인 크레졸, 자이랜과 톨루엔 등이 경화과정 중에 증발하여 환경오염을 유발시키는 단점을 안고 있다.
또한 특허등록 제10-0335341호의 경우 폴리아미드성분, 페놀수지 및 왁스로 구성된 조성물을 크레졸, 자일렌 또는 니트로벤젠과 같은 유기용매에 녹여 제작한 융착성 바니쉬 조성물을 에나멜선에 코팅하여 건조하는 방법이 제시되었으나 코팅 및 건조과정 시에 유기용매의 증발에 따른 매우 강한 악취가 발생하였고, 또한 증발하는 유해한 휘발성 유기화합물을 흡입함에 작업자의 건강을 해칠 뿐만 아니라 화재 발생의 빈도가 매우 높은 문제점이 있었다.
따라서 전 세계적으로 휘발성유기화합물(VOC) 사용규제가 진행됨에 따라 유기용매를 사용하지 않는 바니시, 도료, 스프레이제, 연료순화체계 등을 개발하여 환경오염을 줄이려는 방법이 이미 선진국에서는 수년 동안 연구가 진행되고 있으며, 국내에서도 연구 개발이 활발히 진행되고 있는데, 다양한 고분자 블랜드, 알로이 혹은 개질된 폴리에스테르 수지를 이용한 다층절연전선이 개발되었으나, 최종제품으로 사용되기 위해서는 이들 다층절연전선에 대한 바니시 함침공정이 종래에는 불가피하기 때문에, 그 결과물 휘발성 유해물질에 의해 생기는 작업장의 열악화가 되는 문제점과, 환경오염유발 물질 배출되는 문제는 물론 추가공정에 따른 원가 상승되는 등의 문제점을 해소하고자 한다.
따라서 본 발명은 동선, 도금선 혹은 에나멜선과 같은 도체(10)의 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제1절연피복층(20)과, 상기 제1절연피복층(20) 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물 질로 압출 절연하는 제2절연피복층(30)과, 상기 제2절연피복층(30) 표면에 폴리아미드로 압출 절연되는 제3절연층(40)과, 상기 제3절연층(40) 표면에 나이론 중합체수지 혹은 저분자량 폴리에스테르 수지로 압출되는 융착성압출층(50)을 포함하여 구성하는 융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선을 제공함으로써, 종래의 문제점을 해소하는 것을 그 목적으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 융착성 압출층을 구성한 다층절연전선에 의하면, 도체의 표면에 제1절연층으로 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하고, 상기 제1절연피복층 표면에 제2절연층으로 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하며, 상기 제2절연피복층 표면에 제3절연피복층으로 폴리아미드로 압출 절연하고, 상기 제3절연피복층 표면에 나이론 중합체수지 혹은 저분자량 폴리에스텔르 수지로 융착되게 압출 피복하여 다층절연전선을 구성함으로써, 소형화된 전자제품의 배선 및 와인딩용으로 사용되도록 전선을 얇게 형성할 수 있고, 단위면적당 발생하는 발열량을 줄여 높은 내열특성을 가질 뿐만 아니라 최외각층을 나이론 중합체수지 혹은 저분자량 폴리에스테 르 수지로 융착되게 압출 피복하여 구성함으로 유해한 휘발성유기화합물을 사용하는 바니시 함침공정 없이 절연전선을 완성함으로 바니시 함침공정에 의해 발생하는 유해가스가 발생하지 않아 근로환경의 개선이 이루어지고, 환경오염 물질을 발산하지 않으며, 제조공정의 간소화됨에 따른 원가절감 되는 효과를 가진 유용하고도 신규한 발명이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다층절연전선을 구성함에 있어서,
동선, 도금선 혹은 에나멜선과 같은 도체(10)의 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제1절연피복층(20)과;
상기 제1절연피복층(20) 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제2절연피복층(30)과;
상기 제2절연피복층(30) 표면에 폴리아미드로 압출 절연되는 제3절연층(40)과;
상기 제3절연층(40) 표면에 나이론 중합체수지 혹은 저분자량 폴리에스텔로 압출되는 융착(融着)성압출층(50)을 포함하여 구성한다.
그리고 상기 나이론 중합체수지는 나이론 12, 나이론 6/12 혹은 나이론 6/10으로 구성한다.
이하에서 본 발명의 실시에 따른 제조공정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 제1공정으로 도체를 구성하는 도체구성공정으로 동선이나 도금선 혹은 에나멜선와 같이 전기저항이 작은 금속으로 이루어진 도체를 압출하여 도선(10)으로 구성한다.
그리고 제2공정으로 절연제를 피복하는 제1절연피복공정으로 상기 제1공정인 도체구성공정에서 얻어진 상기 도선(10)의 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하여 제1절연피복층(20)을 구성한다.
그리고 제3공정으로 제1절연피복층(20)을 구성한 전선에 제2절연제를 피복하는 제2절연피복공정으로 상기 제2공정인 제1절연피복공정에서 얻어진 상기 제1절연피복층(20)을 구성한 전선에 상기 제1절연피복층(20)의 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하여 제2절연피복층(30)을 구성한다.
그리고 제4공정으로 제2절연피복층(30)을 구성한 전선에 제3절연제를 피복하는 제3절연피복공정으로 상기 제3공정인 제2절연피복공정에서 얻어진 상기 제2절연피복층(30)을 구성한 전선의 표면에 폴리아미드 수지로 압출 절연하여 제3절연피복 층(40)을 구성한다.
그리고 제5정으로 제3절연피복층(40)을 구성한 전선에 융착성압출제를 피복하는 융착성압출층피복공정으로 상기 제4공정인 제3절연피복공정에서 얻어진 상기 제3절연피복층(40)을 구성한 전선의 표면에 나이론 중합체수지나 저분자량 폴리에스텔 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 융착 압출하여 융착성압출층(50)을 구성한다.
이와 같은 공정으로 제조되는 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면 도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도로서, 부호 60은 본 발명의 융착성압출층을 구성한 다층절연전선을 표시하고 있다.
상기 융착성압출층을 구성한 다층절연전선(60)은 도선(10)과, 제1절연피복층(20)과, 제2절연피복층(30)과, 제3절연피복층(40)과, 융착성압출층(50)으로 이루어진다.
이때 상기 제1절연피복층(20)은 도체(10) 상에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하여 제1절연피복층(30)으로 구성하는데, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 4-60 중량%에 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 40-86 중량%를 알로이 시킨 수지로 구성한다.
그리고 상기 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지는 폴리테트라메틸렌글리콜 20-45 중량% 폴리부틸렌카르복시나프탈레이트 55-80 중량%를 블록공중합 시킨 수지로 구성되거나 폴리부틸렌나프탈레이트 수지 55-80 중량%에 폴리테트라메틸렌글리콜 수지 20-45 중량%를 알로이 시킨 수지로 구성한다.
그리고 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지는 폴리 폴리부틸렌나프탈레이트 수지 20-50 중량%에 폴리부틸렌나프탈레이트 수지 50-80 중량%를 알로이 시킨 수지로 구성한다.
상기 제2절연피복층(30)은 제1절연피복층(20) 표면에 제1절연피복층과 동일한 물질로 압출 절연하여 제2절연피복층(30)으로 구성한다.
그리고 상기 제3절연피복층(40)은 제2절연피복층(30) 상에 폴리아미드 수지로 압출 절연 피복하는데, 이때 상기 폴리아미드 수지는 나이론 6 혹은 나이론 6,6 이중 한 가지 수지로 선택되며, 압출향상제를 0.01중량%~5중량% 사용하게 되면 압출가공성이 향상되어 압출 시 단선현상을 줄일 수 있다.
상기 압출향상제는 수지에 흐름성 및 윤활성을 주기 위해 첨가하며, 통상적인 파레핀계, 아라미드계, 에스텔 및 실리콘 오일계 등을 사용할 수 있다.
상기 융착성압출층(50)은 제3절연피복층(40) 상에 나이론 중합체수지 혹은 폴리에스텔 수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하여 융착성압출층(50)을 구성하는데, 이때 상기 나이론 중합체수지는 나이론 12, 나이론 6/12 혹은 나이론 6/10 이중 한 가지 수지로 선택되며, 가소제를 0.01중량%~5중량% 사용하게 되면 압출가공성이 향상되어 압출 시 단선현상을 줄일 수 있다.
그리고 상기 저분자량 폴리에스텔 수지는 분자량이 5만 내지 8만이 되는 수지로 선택되며, 가소제를 0.01중량%~5중량% 사용하게 되면 압출가공성이 향상되어 압출 시 단선현상을 줄일 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 근거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예1
하기 표 1에서 제조된 다층전열전선의 성능은 절연파괴전압, 열충격시험 및 열융착시험에 의해 평가된다.
본 발명에 사용된 도체는 동선이나 도금선 혹은 합금선을 신선장치로서 2회 ~ 3회 단계적으로 신선 가공하여 선재의 표면만 엷게 경화되는 경선을 어닐링 하여 제작된다.
에나멜선인 경우 제조된 경선에 내열바니시 코팅기로 보내어 어닐링 한 후, 제조되는 다층절연전선의 내열등급에 적합하도록 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스텔 혹은 폴리이미드 수지 중에서 선택되는 바니시로 수차례 도포한 다음 160~250℃ 온도에서 건조하여 피막 두께가 6~8μm 정도로 유지되도록 코팅한다. 바니시 구성 수지별 내열등급 및 온도등급은 표 4에 나타내었다.
폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 알로이 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리부틸렌나프탈레이트를 주성분으로 하여 상용화제 및 내열향상제가 첨가된 혼합물을 230~260℃의 온도에서 용융혼련용 압출기로 혼련 압출하여 성형용 펠렛을 제조한 다음, 제조된 펠렛을 100℃에서 5시간 열풍 건조하여 제조한다.
이때 내열향샹제는
Figure 112008060581350-PAT00001
구조의 페놀계
Figure 112008060581350-PAT00002
구조의 아민계 및
Figure 112008060581350-PAT00003
구조의 유기계나 실리카, 지당, 알루미나, 산화몰리브덴와 같은 무기계로 혼합 구성되며, 무기계인 경우 충진제의 가로/세로비(aspect ratio)가 1.0~1.2인 구상 혹은 입상의 입자를 사용한다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 사이의 에스테르 교환반응은 0.1% ~ 30% 범위가 적합하며, 이때 생성된 알로이 수지의 인장강도는 향상되고, 용융점도가 낮아지기 때문에 가공성이 향상된다.
폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 블록공중합수지는 올리고머 수준의 폴리테트라메틸렌글리콜과 폴리부틸렌카르복시나프탈레이트를 촉매인 테트라부틸티타네이트 및 조촉매를 진공감압장치 및 축합콘덴서가 장착된 반응기에 넣은 후 180 내지 220℃의 온도에서 수분이 응축되지 않을 때까지 일정한 속도로 교반하여 에스테르화 반응을 시킨다.
상기와 같이 에스테르화 반응을 완료한 후 서서히 감압하여 반응기를 1 torr 이하가 되도록 하고, 220~240℃의 온도에서 90분간 중축합 반응을 시행하여 고유점도가 0.70 내지 0.80 dl/g인 중합체를 제조한다.
상기 중합체를 제습건조기에서 120℃의 온도에서 수분 함량이 0.01 중량% 이하가 되도록 건조한다.
이때 원활한 에스테르 반응 및 에스테르교환반응을 시키기 위해 티탄계 화합물을 에스테르 반응 또는 에스테르 교환반응 초기와 축중합반응 초기에 각각 0.1 내지 1.0 중량부를 첨가하고, 안정제로 티탄계 화합물을 에스테르 반응 또는 에스테르 교환반응 말기 또는 축중합 반응초기에 0.01 내지 1.0 중량부를 첨가한다.
폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 알로이 수지는 폴리부틸렌나프탈레이트 및 폴리테트라메틸렌글리콜을 주성분으로 하여 충격보강제, 상용화제, 내열향상제의 혼합물을 230~260℃의 온도에서 용융혼련용 압출기로 혼련 압출하여 성형용 펠렛을 제조한 후, 제조된 펠렛을 100℃에서 5시간 열풍건조하여 제조한다.
폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 알로이 수지는 폴리부틸렌테레프탈레이트와 폴리부틸렌나프탈레이트를 주성분으로 하여 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 상용화제, 충격방지제 혼합물을 260~280℃의 온도에서 용융혼련용 압출기로 혼련 압출하여 성형용 펠렛을 제조한 다음, 제조된 펠렛을 120℃에서 5시간 열풍 건조하여 제조한다.
용융혼련 시 용융된 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌나프탈레이트 수지 중심체 에스테르기와 말단기 사이에 에스테르 교환반응을 일으켜 폴리부틸렌테레프탈레이트 및폴리부틸렌나프탈레이트 분자 간에 공유결합이 생성된다.
폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌나프탈레이트 사이의 에스테르 교환반응은 0.1% ~ 30% 범위가 적합하며, 이때 생성된 알로이 수지의 인장강도는 향상되고, 용융점도가 낮아지기 때문에 가공성이 향상된다.
에스테르 교환반응(트랜스에스테르화 반응)에 따른 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트(80/20 wt%) 알로이 수지의 인장강도의 변화는 표 3에 나타내었다.
표 3에 나타난 것처럼 에스테르 교환반응(트랜스에스테르화 반응)이 0% 일 때보다 알로이 수지의 인장강도가 향상된 것을 알 수 있으며, 내구성은 물론 내충격성을 요하는 다층절연전선제조에 유용함을 알 수 있다.
융착성압출층을 구성한 다층절연전선의 구성 실시예 및 비교예
구분 실시예 비교예
층구분 각층 절연재료 1 2 3 4 5 6 1
도선 동선 ○ ○ ○
주석도금선 ○ ○
니켈도금선 ○
폴리우레탄 에나멜선 ○
제1,2절연피복층 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지 ○ ○ ○
폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테라메틸렌글리콜수지 중합체수지 ○ ○ ○
폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 ○
제1절연층 절연두께(㎛) 33 33 33 33 33 33 33
제3절연피복층 나이론6 ○ ○ ○
나이론66 ○ ○ ○ ○
제3절연층 절연두께(㎛) 33 33 33 33 33 33 33
융착성 압출층 나이론 12 ○ ○ ○
나이론 6/12 ○ ○
나이론 6/10 ○
폴리에스텔 ○
융착성압출성 절연두께(㎛) 33 33 33 33 33 33 33
절연파괴전압(KV) 9.8 9.7 7.4 7.3 8.2 7.5 -
열충격시험 합격 합격 합격 합격 합격 합격 불합격
열융착시험 합격 합격 합격 합격 합격 합격 없음
내열등급 B B B B E E B
내열등급에 따른 열노화 조건
온도등급 A(105℃급) E(120℃급) B(130℃급) F(155℃급) H(180℃급)
시험온도(℃) 200 215 225 240 260
에스테르 교환반응에 따른 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 알로이 수지의 인장물성변화
에스테르 교환 반응율(%) 0 0.1 10 20 30 40 50
인장강도(MPa) 38 42 65 72 68 64 58
신율(%) 30 45 50 48 32 30 29
상기 표 1에 기재된 성분의 압출피복 시, 실린더 온도는 220 내지 280℃, 스크류 회전수는 20 내지 30 rpm 그리고 선속은 100 내지 200 rpm으로 제어하여 편심이 발생하지 않도록 압출 피복한다.
코팅 바니시에 따른 에나멜선의 내열등급
내열바니시 내열등급 내열지수
폴리아미드 A 105℃
폴리비닐 부티랄 E 120℃
폴리우레탄 E~F 120℃~155℃
폴리에스테르 B~F 130℃~155℃
THEIC변성 폴리에스테르 F~H 155℃~180℃
폴리에스테르이미드 H 180℃
납땜성 폴리에스테르이미드 F 155℃
H 180℃
폴리아미드이미드 N 200℃
폴리이미드 C↑ 220℃이상
절연파괴전압은 금속호일법으로 측정하였으며, 동일한 보빈으로부터 길이 약 305mm의 시험편 3개를 취하고 각각을 150mm 길이의 알루미늄호일로 감아 도체와 알루미늄사이에 60㎐의 정현파에 가까운 교류전압을 가하여 측정하였으며, 절연파괴전압이 3,000V 보다 낮으면 불합격 판정한다.
열충격 시험은 동일한 보빈으로부터 305mm 길이의 완성된 시료 3개를 채취하여 직경 4 mm 금속 맨드릴에 시료를 인접하여 감기도록 면밀히 10회 감는다.
표 2에 명시된 내열등급에 맞는 오븐기의 온도에 30분 동안 시료를 열노화 시킨 후 시료를 상온에서 식힌 다음 확대비율 5~10의 확대경으로 절연체의 crack 유무를 관찰한다.
시료에 crack이 없을 경우 시료를 원상태로 편 후 150mm 금속 호일을 시료의 중앙부에 감아 금속호일과 도체 사이에 1,500V의 전압을 1분간 인가하여 절연파괴 유무를 관찰한다.
금속도금선으로 구성된 도선(10)에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지로, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지를 압출절연하여 제1차, 제2차절연피복층을 구성한다.
이때 전선에 색상을 부여하기 위하여 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지로, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 0.1 ~ 1 wt% 농도의 색상안료를 배합하여 사용하거나, 1 ~ 10 wt%의 색상 마스터배치를 혼합하여 압출할 수 있다.
상기 절연피복층(30) 표면에 폴리아미드 수지로 압출 절연하여 제3절연피복층(40)을 형성한 후 나이론 12, 나이론 6/12, 나이론 6/10이나 저분자량 폴리에스텔 수지로 압출하여 융착압출층(50)을 구성한다. .
상기와 같은 다층절연전선의 실시예와 같이 수지 종류에 따라 각각의 내열등급에 및 융착성 또한 적합함을 알 수 있다.
반면 비교예와 같이 융착압출층이 없는 경우 융착 특성이 없음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 융착성 압출층을 갖는 다층절연극세전선의 구성을 보인 예시도
<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 도선 20: 제1절연피복층
30: 제2절연피복층 40: 제3절연피복층
50: 융착성압출층

Claims (2)

  1. 다층절연전선을 구성함에 있어서,
    동선, 도금선 혹은 에나멜선과 같은 도체(10)의 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제1절연피복층(20)과;
    상기 제1절연피복층(20) 표면에 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 중합체수지, 폴리부틸렌나프탈레이트/폴리테트라메틸렌글리콜 중합체수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌나프탈레이트 중합체수지 중 어느 하나의 물질로 압출 절연하는 제2절연피복층(30)과;
    상기 제2절연피복층(30) 표면에 폴리아미드로 압출 절연되는 제3절연층(40)과;
    상기 제3절연층(40) 표면에 나이론 중합체수지 혹은 저분자량 폴리에스텔로 압출되는 융착(融着)성압출층(50)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 나이론 중합체수지는 나이론 12, 나이론 6/12 혹은 나이론 6/10으로 구 성함을 특징으로 하는 융착(融着)성압출층을 구성한 다층절연전선.
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