KR20110130179A - Insulated wire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내열성이 우수한 권선용 절연전선에 대한 것이다.The present invention relates to an insulated wire for winding having excellent heat resistance.
최근 전기 또는 전자 장치의 크기 축소와 중량 감소 경향이 증가함에 따라, 고성능을 갖는 더욱 작고 가벼운 모터가 요구되어 왔다. 이러한 요구조건을 만족시키기 위하여, 모터 코어의 둘레를 절연전선으로 감는 권선 수를 증가시킬 필요가 있어 왔다. 좁은 공간에 권선을 보다 많이 감기 위해 분포권 방식의 권선방식에서 집중권 방식의 권선방법을 사용하는 분할코어를 사용하는 모터의 수요가 증대 되어 왔다. 이러한 목적을 위해서는, 코어 슬롯내에 보다 많은 양의 절연전선을 강제로 채워 넣어야 된다. 이에 따라, 모터에 과다한 전류가 흐르게 되었고, 과도한 전류는 모터의 내열성을 요구하게 되었다. 또한, 과도한 전류로 인해 절연 피복물이 소손 되어지기도 했다. 특히, 그 사용환경이 자동차 엔진룸과 같이 고온의 환경에 노출되어질 경우에는 더욱 심각하다 할 수 있다.Recently, as the size reduction and weight reduction tendency of electric or electronic devices increases, smaller and lighter motors having high performance have been required. In order to satisfy this requirement, there has been a need to increase the number of windings wound around the motor core with insulated wire. In order to wind more windings in a narrow space, there has been an increasing demand for motors using split cores that use the winding winding method of the distributed winding method. For this purpose, a larger amount of insulated wire must be forced into the core slot. As a result, excessive current flows in the motor, and excessive current requires heat resistance of the motor. In addition, the insulation coating was burned out due to excessive current. In particular, the use environment may be more serious when exposed to high temperature environment, such as the engine room.
일반적으로 이러한 모터는 양호한 기계적 강도를 갖는 폴리아미드 이미드의 피복용 도료를 전도체상에 코팅하고 베이킹 하여 형성된 양호한 열적 특성을 갖는 절연전선을 보통 사용하여 왔다. 그러나 오늘날에는, 더욱 고성능이면서 더욱 더 크기가 작고 중량이 가벼운 모터가 요구되고 있다. 이러한 요구 조건을 만족시키기 위하여, 절연 전선의 권선 수를 더욱 증가시킬 필요가 있기 때문에 내열성이 양호한 폴리아미드이미드 기재 절연 피복물도 손상되는 경우가 발생한다. 절연피복물의 내열성을 더욱 증대시키기 위해서는 폴리이미드 절연전선을 사용하는 경우가 있으나 이 경우에는 절연전선을 제조할 때 이미드화가 진행되므로 부산물로 물이 발생되어 절연전선을 제조하기 힘들다는 단점이 지적되어 왔다.In general, such motors have usually used insulated wires having good thermal properties formed by coating and baking a coating material of polyamide imide having good mechanical strength on a conductor. Today, however, there is a need for a higher performance, yet smaller and lighter motor. In order to satisfy these requirements, it is necessary to further increase the number of windings of the insulated wire, so that the polyamide-imide base insulating coating having good heat resistance may also be damaged. In order to further increase the heat resistance of the insulating coating, a polyimide insulated wire may be used, but in this case, since imidization proceeds when manufacturing the insulated wire, water is generated as a by-product, which makes it difficult to manufacture the insulated wire. come.
이에 따라, 대한민국 등록특허 제0483712호에서는 권선 제조시에 부산물을 없앤 폴리이미드 절연전선을 개시하고 있지만, 현재와 같은 집중권방식의 모터에 적용하기는 피막 밀착성이 부족하고 윤활성이 부족하여 절연체의 손상으로 말미암아 적용하기에는 다소 무리가 따르고 있다. 또한, 실리카 등 무기재료를 절연재료 수지에 분산시킴으로써 내열성을 높이고자 하였으나 무기재료의 분산도가 낮아 절연재료 내에 나노 사이즈 즉, 100nm 이하로 분산시키는데 어려움을 겪고 있다.Accordingly, the Republic of Korea Patent No. 0483712 discloses a polyimide insulated wire that has eliminated the by-products during the manufacture of the winding, but the present invention is applied to the concentrated winding type motor, the film adhesion is insufficient and the lubricity is insufficient to damage the insulator This is somewhat unreasonable to apply. In addition, by dispersing an inorganic material such as silica in the insulating material resin, but to improve the heat resistance, it is difficult to disperse the inorganic material to a nano size, that is, 100nm or less in the insulating material.
본 발명은 권선용으로 적합한 절연전선의 제공을 목적으로 한다.The present invention aims to provide an insulated wire suitable for winding.
본 발명의 절연전선은 도체선; 및 상기 도체선 외부에 형성된 적어도 3층의 절연 피복층을 구비하는 절연전선에 있어서, 전체 절연 피복층 대비 20 ~ 40%의 피막두께이고, 상기 절연 피복층의 최외층인 폴리아미드 이미드 수지층; 전체 절연 피복층 대비 30 ~ 50%의 피막두께이고, 상기 최외층과 접촉하는 하층인 무기입자를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층; 및 전체 절연 피복층 대비 20 ~ 30%의 피막두께이고, 상기 절연 피복층의 최하층인 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층을 구비한다.Insulated wire of the present invention is a conductor wire; And at least three insulating coating layers formed outside the conductor wires, the insulating wire layer comprising: a polyamide-imide resin layer having a film thickness of 20 to 40% relative to the total insulating coating layer and an outermost layer of the insulating coating layer; A polyamide imide resin layer having a thickness of 30 to 50% of the total insulation coating layer and including inorganic particles which are lower layers in contact with the outermost layer; And a polyamide-imide resin layer having a film thickness of 20 to 30% relative to the entire insulating coating layer and including an adhesion improving agent which is the lowest layer of the insulating coating layer.
이러한 무기입자는 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자 및 커플링제로 표면 개질된 금속 산화물 중에서 선택된 1종의 무기입자 또는 이들의 혼합물인 것을 사용할 수 있다. 특히, 상기 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자는 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 실리카인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 금속산화물은 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스칸디늄, 산화바륨, 이산화티탄 및 이산화지르코늄 등을 사용하는 것이 바람직하다.Such inorganic particles may be used as one inorganic particle selected from core-shell type inorganic particles having amino groups or carboxyl groups and metal oxides surface-modified with a coupling agent or mixtures thereof. In particular, the core-shell type inorganic particles having the amino group or the carboxyl group are preferably those of the core-shell type silica having the amino group or the carboxyl group. As the metal oxide, magnesium oxide, calcium oxide, scandium oxide, barium oxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, or the like is preferably used.
또한, 상기 무기입자는 무기입자를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층 대비 5 ~ 25 중량%인 것을 사용할 수 있다.In addition, the inorganic particles may be used in the 5 to 25% by weight compared to the polyamide imide resin layer containing the inorganic particles.
본 발명의 절연전선에 사용되는 밀착력 향상제는 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층 대비 0.05 ~ 2 중량%인 것을 사용할 수 있다.The adhesive force improving agent used for the insulated wire of this invention can use the thing of 0.05-2 weight% compared with the polyamide-imide resin layer containing an adhesive force improving agent.
본 발명 절연전선의 절연 피복층은 내열성이 우수함과 동시에 피막밀착성이 우수하다.The insulation coating layer of the insulated wire of this invention is excellent in heat resistance and also excellent in film adhesiveness.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상의 이해를 돕기 위한 것이므로, 본 발명은 아래 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일실시예에 따른 3층의 절연층을 가지는 절연전선의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings attached to the present specification illustrate exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention, the present invention is intended to help understand the technical idea of the present invention. No.
1 is a cross-sectional view of an insulated wire having three insulating layers according to an embodiment.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.
본 발명의 절연전선은 도체선; 및 상기 도체선 외부에 형성된 적어도 3층의 절연 피복층을 구비하는 절연전선에 있어서, 전체 절연 피복층 대비 20 ~ 40%의 피막두께이고, 상기 절연 피복층의 최외층인 폴리아미드 이미드 수지층; 전체 절연 피복층 대비 30 ~ 50%의 피막두께이고, 상기 최외층과 접촉하는 하층인 무기입자를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층; 및 전체 절연 피복층 대비 20 ~ 30%의 피막두께이고, 상기 절연 피복층의 최하층인 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층을 구비한다.Insulated wire of the present invention is a conductor wire; And at least three insulating coating layers formed outside the conductor wires, the insulating wire layer comprising: a polyamide-imide resin layer having a film thickness of 20 to 40% relative to the total insulating coating layer and an outermost layer of the insulating coating layer; A polyamide imide resin layer having a thickness of 30 to 50% of the total insulation coating layer and including inorganic particles which are lower layers in contact with the outermost layer; And a polyamide-imide resin layer having a film thickness of 20 to 30% relative to the entire insulating coating layer and including an adhesion improving agent which is the lowest layer of the insulating coating layer.
도 1을 참고하면, 본 발명의 절연전선은 적어도 3층의 절연 피복층을 구비하는 데, 일시예에 따르면 3층의 절연 피복층을 가지는 절연전선(10)은 도체선(11)을 둘러싸는 최하층의 밀착력 향상제 포함 폴리아미드이미드 수지층(12), 그 위의 층인 무기입자 포함 폴리아미드 이미드 수지층(13) 및 최외층인 폴리아미드이미드 수지층(14)을 구비한다.Referring to FIG. 1, the insulated wire of the present invention includes at least three insulating coating layers, and according to one embodiment, the insulating
본 발명의 절연 피복층에 사용되는 폴리아미드 이미드 수지는 방향족 디이소시아네이트류 혹은 디아민류와 다염기산 무수물류를 유기용매 하에서 용액 열 중합 방식으로 제조된 폴리아미드 이미드 수지를 사용할 수 있다. 이 때, 사용되는 산무수물의 함량은 디이소시아네이트에 대하여 0.7 ~ 1.3인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.8 ~ 1.2이다. 디이소시아네이트에 대한 산무수물의 함량이 0.7미만이거나 1.3초과일 때는 일반적인 폴리아미드 이미드의 물성이 나타나지 않는다.As the polyamide imide resin used in the insulating coating layer of the present invention, polyamide imide resin prepared by solution thermal polymerization of aromatic diisocyanates or diamines and polybasic acid anhydrides in an organic solvent can be used. At this time, it is preferable that the content of the acid anhydride used is 0.7-1.3 with respect to diisocyanate, More preferably, it is 0.8-1.2. When the content of acid anhydride to diisocyanate is less than 0.7 or greater than 1.3, the physical properties of the general polyamide imide do not appear.
이때 방향족 디이소시아네이트의 특정예로는 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-3, 3'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-3, 4'-디이소시아네이트, 디페닐에테르-4, 4'-디이소시아네이트, 벤조페논-4, 4'-디이소시아네이트, 디페닐술폰-4, 4'-디이소시아네이트, 톨릴렌-2, 4-디이소시아네이트, 톨릴렌-2, 6-디이소시아네이트, m-크실릴렌 디이소시아네이트, p-크실릴렌디이소시아네이트 등이 있으며, 이들에 한정되는 것은 아니며, 이들은 단독으로 또는 이들의 혼합물로서 사용될 수 있다. 디이소시아네이트 화합물 중에서, 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트가 구입용이성 및 비용의 관점에서 바람직하다.Specific examples of the aromatic diisocyanate include diphenylmethane-4, 4'-diisocyanate, diphenylmethane-3, 3'-diisocyanate, diphenylmethane-3, 4'-diisocyanate and diphenylether-4. , 4'-diisocyanate, benzophenone-4, 4'-diisocyanate, diphenylsulfon-4, 4'-diisocyanate, tolylene-2, 4-diisocyanate, tolylene-2, 6-diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, and the like, and the like, and these may be used alone or as a mixture thereof. Among the diisocyanate compounds, diphenylmethane-4 and 4'-diisocyanate are preferred in view of ease of purchase and cost.
폴리아미드이미드의 산성분으로서는, 통상적으로 사용되는 어떤 산도 사용가능하다. 바람직한 산의 예로는 삼염기산 등과 같은 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 트리멜리틸 클로리드 또는 트리멜리트산의 유도체 등이 있으며, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 중에서, 트리멜리트산 무수물이 구입용이성 및 비용의 관점에서 바람직하다. 유기용매로는 N-메틸-2피롤리돈, 디메틸 아세트아미드, N,N-디메틸 포름아미드 등이 있으며, 주로 N-메틸-2피롤리돈이 사용된다.As the acid component of the polyamideimide, any acid commonly used may be used. Examples of preferred acids include trimellitic acid such as tribasic acid, trimellitic anhydride, trimellityl chloride or derivatives of trimellitic acid, and the like, but are not limited thereto. Among them, trimellitic anhydride is preferred in view of ease of purchase and cost. Organic solvents include N-methyl-2pyrrolidone, dimethyl acetamide, N, N-dimethyl formamide, and N-methyl-2pyrrolidone is mainly used.
최외층인 폴리아미드이미드 수지층(14)은 전체 절연 피복층 대비 20 ~ 40%의 피막두께인 것이 바람직하다. It is preferable that the
또한, 본 발명의 상기 최외층과 접촉하는 하층인 무기입자를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층(13)은 전체 절연 피복층 대비 30 ~ 50%의 피막두께인 것이 바람직한데, 이는 30% 미만일 때는 내열성 증대 효과를 볼 수 없으며, 50% 초과일 때는 절연피막의 피막흠성이 떨어지기 때문이다.In addition, it is preferable that the polyamide-
폴리아미드 이미드 수지에 무기재료를 분산 시 발생하는 분산성의 문제가 발생할 수 있는데, 이를 위해서 폴리아미드 이미드 고분자 주쇄와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자와 커플링제로 표면 개질된 금속 산화물을 혼합하여 폴리아미드 이미드에 분산시킴으로써 폴리아미드 이미드 내의 무기 입자 크기를 나노 크기 즉 100nm 이하로 제어 할 수 있다. 이때 폴리아미드 이미드 고분자 주쇄와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자로는 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자가 사용될 수 있다. 특히, 상기 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자는 특별히 그 종류는 한정하는 것은 아니지만 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 실리카인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 금속산화물은 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스칸디늄, 산화바륨, 이산화티탄 및 이산화지르코늄 등을 사용하는 것이 바람직하다.Dispersibility problems may occur when dispersing an inorganic material in a polyamide imide resin. To this end, surface modification is performed using a core-shell type inorganic particle having a functional group capable of reacting with the polyamide imide polymer backbone and a coupling agent. By mixing the prepared metal oxides and dispersing them in the polyamide imide, the inorganic particle size in the polyamide imide can be controlled to a nano size, that is, 100 nm or less. In this case, as the core-shell type inorganic particles having a functional group capable of reacting with the polyamide imide polymer backbone, core-shell type inorganic particles having an amino group or a carboxyl group may be used. In particular, the core-shell type inorganic particles having the amino group or the carboxyl group are not particularly limited, but it is preferable to use a core-shell type silica having the amino group or the carboxyl group. As the metal oxide, magnesium oxide, calcium oxide, scandium oxide, barium oxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, or the like is preferably used.
또한, 상기 무기입자는 무기입자를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층 대비 5 ~ 25 중량%인 것을 사용할 수 있는데, 5 중량% 미만일 때에는 무기재료의 효과가 나타나지 않으며, 25 중량% 초과일 경우에는 분산성이 떨어져 무기재료의 효과가 떨어질 뿐만 아니라 피막이 브리틀해져서 절연피막의 피막흠성이 떨어지게 된다.In addition, the inorganic particles may be used in the 5 to 25% by weight compared to the polyamide imide resin layer containing the inorganic particles, when less than 5% by weight does not show the effect of the inorganic material, if the weight is greater than 25% by weight The acidity is reduced, and the effect of the inorganic material is not only degraded, but the film is brittle and the film flaw of the insulating film is reduced.
그리고, 본 발명 절연 피복층의 최하층(12)은 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층 전체 절연 피복층 대비 20 ~ 30%의 피막두께인 것을 사용한다.And the
본 발명의 절연전선에 사용되는 밀착력 향상제는 부톡시 멜라민 수지 등의 멜라민 수지류, 트리 알킬 아민 등의 아민류, 메르캅토 벤즈 이미다졸 등의 메르캅탄류 및 폴리카르보디이미드수지를 들 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다. 이러한 밀착력 향상제는 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층 대비 0.05 ~ 2 중량%인 것을 사용할 수 있다. 밀착력 향상제의 양이 0.05 중량% 미만일 때는 밀착력 향상의 효과를 얻을 수 없으며, 2 중량% 초과일 때는 과도한 밀착력 향상제로 인해 오히려 밀착력이 감소하게 된다.
The adhesion improving agent used for the insulated wire of this invention includes melamine resins, such as butoxy melamine resin, amines, such as a trialkyl amine, mercaptans, such as a mercapto benz imidazole, and polycarbodiimide resin. It is not limited. Such adhesion improving agent can be used that is 0.05 to 2% by weight relative to the polyamide imide resin layer containing the adhesion improving agent. When the amount of the adhesion enhancer is less than 0.05% by weight, the effect of improving the adhesion is not obtained, and when it exceeds 2% by weight, the adhesion is rather reduced due to the excessive adhesion enhancer.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
실시예Example
제조예 1. 폴리아미드이미드 합성(PAI 1)Preparation Example 1 Polyamideimide Synthesis (PAI 1)
상온에서 잘 건조된 교반기와 콘덴서를 장착한 4구 플라스크에 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 510.0 중량부를 투입하고, 트리멜리틱산 무수물(trimellitic dianhydride) 201 중량부를 투입하여 교반을 시작하였다. 이후에 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트(MDI) 250 중량부를 투입하여 80℃에서 140℃까지 서서히 승온하여 폴리아미드이미드 수지를 합성하였다.
In a four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser well dried at room temperature, 510.0 parts by weight of N-methyl pyrrolidone was added, and 201 parts by weight of trimellitic dianhydride was added to start stirring. . Thereafter, 250 parts by weight of diphenylmethane-4 and 4'-diisocyanate (MDI) were added thereto, and the temperature was gradually increased from 80 ° C to 140 ° C to synthesize a polyamideimide resin.
제조예 2. 무기재료 분산 폴리아미드이미드 합성(PAI 2)Preparation Example 2 Synthesis of Inorganic Materials Dispersed Polyamideimide (PAI 2)
상온에서 잘 건조된 교반기와 콘덴서를 장착한 4구 플라스크에 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 510.0 중량부를 투입하고, 트리멜리틱산 무수물(trimellitic dianhydride) 201 중량부를 투입하여 교반을 시작하였다. 이후에 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트(MDI) 250 중량부를 투입하여 80℃에서 140℃까지 서서히 승온하여 폴리아미드이미드 수지를 합성하였다. 아미노기를 갖는 코어-쉘 타입 실리카(core-shell type silica)를 NMP에 용해시킨 후, 실란 커플링제로 표면개질한 크기 약 70nm인 금속산화물과 혼합하고 초음파처리(sonication)하여 나노 실리카-금속산화물 용액을 준비하였다. 상기에서 합성한 폴리아미드 이미드 용액에 폴리아미드 이미드 수지 100 중량부에 대해 실리카와 금속산화물이 10 중량부가 되도록 나노 실리카-금속산화물 용액을 첨가하였다.
In a four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser well dried at room temperature, 510.0 parts by weight of N-methyl pyrrolidone was added, and 201 parts by weight of trimellitic dianhydride was added to start stirring. . Thereafter, 250 parts by weight of diphenylmethane-4 and 4'-diisocyanate (MDI) were added thereto, and the temperature was gradually increased from 80 ° C to 140 ° C to synthesize a polyamideimide resin. After dissolving the core-shell type silica having amino groups in NMP, it is mixed with a metal oxide having a size of about 70 nm surface-modified with a silane coupling agent and sonicated to give a nano silica-metal oxide solution. Was prepared. The nano-silica-metal oxide solution was added to the polyamide-imide solution synthesized above so that the silica and the metal oxide were 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamide imide resin.
제조예 3. 무기재료 분산 폴리아미드이미드 합성(PAI 3)Preparation Example 3 Synthesis of Inorganic Materials Dispersed Polyamideimide (PAI 3)
상온에서 잘 건조된 교반기와 콘덴서를 장착한 4구 플라스크에 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 510.0 중량부를 투입하고, 트리멜리틱산 무수물(trimellitic dianhydride) 201 중량부를 투입하여 교반을 시작하였다. 이후에 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트(MDI) 250 중량부를 투입하여 80℃에서 140℃까지 서서히 승온하여 폴리아미드이미드 수지를 합성하였다. 아미노기를 갖는 코어-쉘 타입 실리카(core-shell type silica)를 NMP에 용해시킨 후 실란 커플링제로 표면개질한 크기 약 70nm인 금속산화물과 혼합하고 초음파 처리(sonication)하여 나노 실리카-금속산화물 용액을 준비하였다. 상기에서 합성한 폴리아미드 이미드 용액에 폴리아미드 이미드 수지 100 중량부에 대해 실리카와 금속산화물이 20 중량부가 되도록 나노 실리카-금속산화물 용액을 첨가하였다.
In a four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser well dried at room temperature, 510.0 parts by weight of N-methyl pyrrolidone was added, and 201 parts by weight of trimellitic dianhydride was added to start stirring. . Thereafter, 250 parts by weight of diphenylmethane-4 and 4'-diisocyanate (MDI) were added thereto, and the temperature was gradually increased from 80 ° C to 140 ° C to synthesize a polyamideimide resin. The core-shell type silica having amino groups was dissolved in NMP, mixed with a metal oxide having a size of about 70 nm surface-modified with a silane coupling agent, and sonicated to prepare a nano silica-metal oxide solution. Ready. The nano-silica-metal oxide solution was added to the polyamide-imide solution synthesized above so that the silica and the metal oxide were 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamide imide resin.
제조예 4. 밀착력 향상제 포함 폴리아미드이미드 합성(PAI 4)Preparation Example 4 Synthesis of Polyamide-imide with Adhesion Enhancer (PAI 4)
상온에서 잘 건조된 교반기와 콘덴서를 장착한 4구 플라스크에 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 510.0 중량부를 투입하고, 트리멜리틱산 무수물(trimellitic dianhydride) 201 중량부를 투입하여 교반을 시작하였다. 이후에 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트(MDI) 250 중량부를 투입하여 80℃에서 140℃까지 서서히 승온하여 폴리아미드이미드 수지를 합성하였다. 합성된 폴리아미드이미드 수지 100 중량부에 대해 부틸화 멜라민 수지 0.1 중량부를 교반하였다.
In a four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser well dried at room temperature, 510.0 parts by weight of N-methyl pyrrolidone was added, and 201 parts by weight of trimellitic dianhydride was added to start stirring. . Thereafter, 250 parts by weight of diphenylmethane-4 and 4'-diisocyanate (MDI) were added thereto, and the temperature was gradually increased from 80 ° C to 140 ° C to synthesize a polyamideimide resin. 0.1 part by weight of the butylated melamine resin was stirred with respect to 100 parts by weight of the synthesized polyamideimide resin.
제조예 5. 밀착력 향상제 포함 폴리아미드이미드 합성(PAI 5)Preparation Example 5 Synthesis of Polyamide-imide with Adhesion Enhancer (PAI 5)
상온에서 잘 건조된 교반기와 콘덴서를 장착한 4구 플라스크에 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 510.0 중량부를 투입하고, 트리멜리틱산 무수물(trimellitic dianhydride) 201 중량부를 투입하여 교반을 시작하였다. 이후에 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트(MDI) 250 중량부를 투입하여 80℃에서 140℃까지 서서히 승온하여 폴리아미드이미드 수지를 합성하였다. 합성된 폴리아미드이미드 수지 100 중량부에 대해 부틸화 멜라민 수지 0.5 중량부를 교반하였다.
In a four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser well dried at room temperature, 510.0 parts by weight of N-methyl pyrrolidone was added, and 201 parts by weight of trimellitic dianhydride was added to start stirring. . Thereafter, 250 parts by weight of diphenylmethane-4 and 4'-diisocyanate (MDI) were added thereto, and the temperature was gradually increased from 80 ° C to 140 ° C to synthesize a polyamideimide resin. 0.5 part by weight of the butylated melamine resin was stirred with respect to 100 parts by weight of the synthesized polyamideimide resin.
제조예 6. 밀착력 향상제 포함 폴리아미드이미드 합성(PAI 6)Preparation Example 6 Synthesis of Polyamide-imide with Adhesion Enhancer (PAI 6)
상온에서 잘 건조된 교반기와 콘덴서를 장착한 4구 플라스크에 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 510.0 중량부를 투입하고, 트리멜리틱산 무수물(trimellitic dianhydride) 201 중량부를 투입하여 교반을 시작하였다. 이후에 디페닐메탄-4, 4'-디이소시아네이트(MDI) 250 중량부를 투입하여 80℃에서 140℃까지 서서히 승온하여 폴리아미드이미드 수지를 합성하였다. 합성된 폴리아미드이미드 수지 100 중량부에 대해 부틸화 멜라민 수지 1 중량부를 교반하였다.
In a four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser well dried at room temperature, 510.0 parts by weight of N-methyl pyrrolidone was added, and 201 parts by weight of trimellitic dianhydride was added to start stirring. . Thereafter, 250 parts by weight of diphenylmethane-4 and 4'-diisocyanate (MDI) were added thereto, and the temperature was gradually increased from 80 ° C to 140 ° C to synthesize a polyamideimide resin. 1 part by weight of the butylated melamine resin was stirred with respect to 100 parts by weight of the synthesized polyamideimide resin.
실시예 1Example 1
1.5 x 2.0 mm (두께 x 폭)으로 모서리 반지름 R이 0.5mm인 평각 무산소동 위에 하층으로부터 PAI 5에서 얻어진 폴리아미드이미드 수지를 코팅, 가열 건조하여 8㎛ 절연피막을 형성한 뒤, 하층의 폴리아미드이미드 수지 위에 PAI 2에서 얻어진 무기재료가 분산된 폴리아미드 이미드 수지를 코팅, 가열 건조하여 16㎛ 절연피막을 형성하였다. 다시 그 위에 PAI 1에서 얻어진 폴리아미드 이미드 수지를 코팅, 건조하여 16㎛의 절연피막을 형성함으로써, 절연피막 두께가 40㎛인 평각 절연전선을 제조하였다.After coating the polyamideimide resin obtained from PAI 5 from the lower layer on a flat oxygen-free copper having a corner radius R of 0.5 mm at a thickness of 1.5 x 2.0 mm (thickness x width) and drying it to form an 8 mu m insulating film, the lower polyamide was formed. The polyamide-imide resin in which the inorganic material obtained in PAI 2 was dispersed was coated on the mid resin, followed by drying by heating to form a 16 µm insulating film. The polyamide-imide resin obtained in PAI 1 was again coated thereon to form an insulating coating having a thickness of 16 μm, thereby producing a flat insulated wire having a thickness of 40 μm.
실시예 2-10Example 2-10
각각의 실시예 2-10은 상기 실시예 1과 동일한 제조과정으로 하기 표 1에 나타난 성분 및 비율로 제조하였다.
Each Example 2-10 was prepared in the same manner as in Example 1 in the ingredients and ratios shown in Table 1 below.
비교예 1-2Comparative Example 1-2
각각의 비교예 1-2는 상기 실시예 1과 동일한 제조과정으로 하기 표 1에 나타난 성분 및 비율로 제조하였다.Each Comparative Example 1-2 was prepared in the same manner as in Example 1 with the ingredients and the proportions shown in Table 1 below.
(㎛)substratum
(Μm)
PAI 58
PAI 5
PAI 512
PAI 5
PAI 516
PAI 5
PAI 512
PAI 5
PAI 512
PAI 5
PAI 516
PAI 5
PAI 58
PAI 5
PAI 512
PAI 5
PAI 412
PAI 4
PAI 612
PAI 6
PAI 54
PAI 5
PAI 512
PAI 5
(㎛)Middle layer
(Μm)
PAI 216
PAI 2
PAI 216
PAI 2
PAI 216
PAI 2
PAI 212
PAI 2
PAI 220
PAI 2
PAI 212
PAI 2
PAI 220
PAI 2
PAI 216
PAI 2
PAI 216
PAI 2
PAI 216
PAI 2
PAI 216
PAI 2
PAI 28
PAI 2
(㎛)Upper layer
(Μm)
PAI 116
PAI 1
PAI 112
PAI 1
PAI 18
PAI 1
PAI 116
PAI 1
PAI 18
PAI 1
PAI 112
PAI 1
PAI 112
PAI 1
PAI 112
PAI 1
PAI 112
PAI 1
PAI 112
PAI 1
PAI 120
PAI 1
PAI 120
PAI 1
시험예. 물성측정Test example. Property measurement
염회 테스트층Salt test layer
상기 실시예 1-10 및 비교예 1-2에서 제조된 절연전선의 길이 50㎝정도의 시편을 염회 시험기 말단에 고정시킨 다음 한쪽 말단에 800g의 하중을 가하고. 시편의 위, 아래 피막을 제거한 후 시험기를 작동시켰다. 피막이 끊어질 때의 회전수를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
After fixing the specimen of about 50cm in length of the insulated wire prepared in Example 1-10 and Comparative Example 1-2 at the end of the salt testing machine and applying a load of 800g to one end. The tester was operated after the top and bottom coatings of the specimens were removed. The rotational speed at the time of breaking the film was measured and shown in Table 2 below.
피막흠성Film defect
상기 실시예 1-10 및 비교예 1-2에서 제조된 절연전선의 약 40cm의 시편을 신장된 S형태로 만들기 위해 맨드릴 권상 시험용 시험장비를 사용하여 두 방향에서 연마 맨드릴을 180°구부린 후 피복물의 균열 및/또는 벗겨짐을 관찰하였다. 두께면과 폭면에 대해 각각 3회씩 진행하여 균열되지도 않고 벗겨지지도 않는 최소 맨드릴 직경 d(㎜)를 하기 표 2에 기록하였다.
In order to make the specimen of about 40 cm of the insulated wire prepared in Example 1-10 and Comparative Example 1-2 into the elongated S-shape, the mandrel hoisting test equipment was bent 180 ° in two directions and the coating material Cracking and / or peeling were observed. The minimum mandrel diameter d (mm), which is not cracked or peeled off, is recorded in Table 2 below.
내연화Flame retardant
상기 실시예 1-10 및 비교예 1-2에서 제조된 절연전선의 길이 약 20cm의 시편 1개를 취하고, 그 나비의 면에 지름 1.6mm의 표면이 매끄러운 강구를 놓고 그 위에 1000g의 하중을 가하고 이것을 항온조 속에 넣고 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
Take one specimen of about 20cm in length of the insulated wire prepared in Example 1-10 and Comparative Example 1-2, place a 1.6mm diameter smooth steel ball on the surface of the butterfly and apply a load of 1000g on it This was put in a thermostat and measured, and is shown in Table 2 below.
절연파괴 전압Breakdown Voltage
상기 실시예 1-10 및 비교예 1-2에서 제조된 절연전선의 시편을 준비하여, JIS C 3003에 준하여 금속박법을 실시하였다. 하기 표 2에는 시편 5개의 평균치를 나타내었다.
Specimens of the insulated wires prepared in Examples 1-10 and Comparative Examples 1-2 were prepared, and the metal foil method was performed according to JIS C 3003. Table 2 shows the average value of five specimens.
내열화 잔율Heat resistance
상기 실시예 1-10 및 비교예 1-2에서 제조된 절연전선의 시편을 준비하여 220℃ 오븐에 7일간 방치한 후에 JIS C 3003 에 준하여 금속박법을 실시하였다. 하기 표 2에는 시편 5개의 평균치를 나타내었다. 하기 표 2의 퍼센트 값은 절연파괴 전압과의 비교값을 의미한다.The specimens of the insulated wires prepared in Examples 1-10 and Comparative Examples 1-2 were prepared and left in a 220 ° C. oven for 7 days and then subjected to a metal foil method in accordance with JIS C 3003. Table 2 shows the average value of five specimens. The percentage values in Table 2 below mean a comparison with the breakdown voltage.
(V)Breakdown voltage
(V)
(V)Residual resistance
(V)
82.7%5540
82.7%
83.1%5690
83.1%
83.3%5750
83.3%
81.5%5330
81.5%
85.3%6070
85.3%
82.5%5500
82.5%
84.6%6000
84.6%
86.2%6170
86.2%
83.4%5660
83.4%
82.8%5720
82.8%
62.3%3690
62.3%
56.8%3330
56.8%
실시예 1-10는 양호한 검사 결과를 나타내었다. 특히, 내연화 400℃ 이상, 내열화잔율이 80% 이상으로 양호한 수준의 내열성을 나타내었다. 반면에 비교예 1은 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층인 PAI 5의 비율이 낮아 적절한 밀착력을 갖지 못하며, 비교예 2는 무기재료가 분산된 폴리아미드 이미드층인 PAI 2의 비율이 낮아 내열성이 떨어진다.Examples 1-10 showed good test results. In particular, it exhibited a good level of heat resistance at 400 ° C. or more of flame retardancy and 80% or more of residual heat resistance. On the other hand, Comparative Example 1 has a low proportion of PAI 5, which is a polyamide imide resin layer containing an adhesion improving agent, and thus does not have adequate adhesion. Comparative Example 2 has a low proportion of PAI 2, a polyamide imide layer in which an inorganic material is dispersed. Heat resistance is inferior.
10 : 절연전선 11 : 도체선
12 : 밀착력 향상제 포함 폴리아미드이미드 수지층
13 : 무기입자 포함 폴리아미드 이미드 수지층
14 : 폴리아미드이미드 수지층10: insulated wire 11: conductor wire
12: Polyamide-imide resin layer with adhesion promoter
13: polyamide imide resin layer containing inorganic particles
14 polyamide-imide resin layer
Claims (6)
전체 절연 피복층 대비 20 ~ 40%의 피막두께이고, 상기 절연 피복층의 최외층인 폴리아미드 이미드 수지층;
전체 절연 피복층 대비 30 ~ 50%의 피막두께이고, 상기 최외층과 접촉하는 하층인 무기입자를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층; 및
전체 절연 피복층 대비 20 ~ 30%의 피막두께이고, 상기 절연 피복층의 최하층인 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층을 구비하는 것을 특징으로 하는 절연전선.Conductor wire; And at least three insulating coating layers formed outside the conductor wires.
A polyamide imide resin layer having a film thickness of 20 to 40% relative to the entire insulating coating layer and being the outermost layer of the insulating coating layer;
A polyamide imide resin layer having a thickness of 30 to 50% of the total insulation coating layer and including inorganic particles which are lower layers in contact with the outermost layer; And
An insulated wire, comprising: a polyamide-imide resin layer having a film thickness of 20 to 30% relative to the total insulating coating layer and comprising an adhesion improving agent which is the lowest layer of the insulating coating layer.
상기 무기입자는 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자 및 커플링제로 표면 개질된 금속 산화물 중에서 선택된 1종의 무기입자 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 절연전선.The method of claim 1,
The inorganic particle is an insulated wire, characterized in that the inorganic particles of the core-shell type having an amino group or a carboxyl group and one type of inorganic particles or a mixture thereof selected from metal oxides surface-modified with a coupling agent.
상기 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 무기입자는 아미노기 또는 카르복시기를 갖는 코어-쉘 타입의 실리카인 것을 특징으로 하는 절연전선.The method of claim 2,
The core-shell type inorganic particle having an amino group or a carboxyl group is an insulated wire, characterized in that the core-shell type silica having an amino group or a carboxyl group.
상기 금속산화물은 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스칸디늄, 산화바륨, 이산화티탄 및 이산화지르코늄 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 절연전선.The method of claim 2,
The metal oxide is an insulated wire, characterized in that the compound or a mixture of two or more selected from magnesium oxide, calcium oxide, scandinanium oxide, barium oxide, titanium dioxide and zirconium dioxide.
상기 무기입자는 무기입자를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층 대비 5 ~ 25 중량%인 것을 특징으로 하는 절연전선.The method of claim 1,
The inorganic particles are insulated wire, characterized in that 5 to 25% by weight relative to the polyamide imide resin layer containing inorganic particles.
상기 밀착력 향상제는 밀착력 향상제를 포함하는 폴리아미드 이미드 수지층 대비 0.05 ~ 2 중량%인 것을 특징으로 하는 절연전선.The method of claim 1,
The adhesion force improving agent is an insulated wire, characterized in that 0.05 to 2% by weight relative to the polyamide-imide resin layer containing the adhesion force improving agent.
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