KR20170033242A - Rectangular coil and a method of manufacturing the multi-layered structure coil coated by the modified PAI insulation varnishes with a high ceramic content - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a rectangular coil coated with a modified PAI insulation varnish having a high ceramic content in a multi-layered structure and a method for manufacturing the same. The rectangular coil having a multi-layered structure according to the present invention comprises: a primer layer including modified polyamideimide; a main insulation layer formed on the surface of the primer layer and made of a mixture of modified polyamideimide having a relatively large number of amide groups or urethane groups and ceramic in a sol state; and a top coating layer formed on the surface of the main insulation layer and including polydimethylsiloxane-polyamideimide. According to the rectangular coil of the present invention, an insulation varnish forming each layer includes a high ceramic content. The rectangular coil of the present invention can satisfy characteristics such as adhesion, crack resistance, high thermal conductivity, high lubricity, abrasion resistance, and high insulation (withstanding voltage and discharge durability) even when bent/twisted.

Description

고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일 및 이의 제조방법{Rectangular coil and a method of manufacturing the multi-layered structure coil coated by the modified PAI insulation varnishes with a high ceramic content}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectangular coil having a high-content ceramic and coated with a multilayer structure, and a method of manufacturing the varistor,

본 발명은 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI(polyamideimide) 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도체 표면과의 접착성과 유연성이 우수하도록 glycol류가 고분자 중간에 도입된 triblock-PAI 공중합체에 졸 상태의 세라믹이 첨가된 프라이머용 하이브리드 바니쉬, 유연성과 강성률을 갖도록 고분자 내에 아미드기의 함량이 많아지게 AA(adipic acid)가 도입된 AA-PAI 또는 glycol류로 변형된 PUAI(polyurethanamideimide)에 졸 상태의 세라믹이 첨가된 주절연용 하이브리드 바니쉬, 표면장력이 낮은 실리콘으로 변성된 PDMS-PAI에 졸 상태의 세라믹이 첨가된 탑코팅용 하이브리드 바니쉬가 다층 구조로 코팅되어 절연바니쉬 전체 중 세라믹이 고함량 포함되어 있으며, 각형 코일임에도 휨/꼬임 변형시 접착력, 크랙저항성, 고열전도성, 고윤활성, 내마모성 및 고절연성(내전압, 방전내구성)의 특성을 만족시킬 수 있는 고함량의 세라믹을 가지는 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rectangular coil coated with a polyamideimide insulating varnish having a high content of ceramics and a method for producing the varnish. More particularly, the present invention relates to a polyolefin- A hybrid varnish for a primer in which a sol-state ceramic is added to a triblock-PAI copolymer introduced in the middle, an AA-PAI or a glycol having AA (adipic acid) incorporated therein so as to have a high flexibility and rigidity Hybrid varnish, which is made of modified polyunsaturated PUAI (polyurethanamideimide) with sol-state ceramic, Hybrid varnish for top coating with sol-state ceramic added to PDMS-PAI modified with silicone with low surface tension The varnish contains a high content of ceramics. Even when it is a rectangular coil, when it is warped / twisted, it shows adhesion, crack resistance, The present invention relates to a rectangular coil coated with a multilayer structure and an insulating varnish having a high content of ceramics capable of satisfying characteristics of high thermal conductivity, high lubricity, abrasion resistance and high insulation (withstanding voltage and discharge durability) and a manufacturing method thereof.

전기의 사용 이래 전기기기나 부품들의 에너지 고효율화, 소형화, 장기신뢰성 향상은 끊임없이 진행되어 왔으며, 소형화와 고효율화를 위해 도체의 각형화는 불가피하게 되고 있다.Since the use of electricity, energy efficiency, miniaturization, and improvement of long-term reliability of electric devices and parts have been constantly progressing. In order to achieve miniaturization and high efficiency, a prismatic conductor has become inevitable.

그러나 전압이 인가되는 도체가 각형화되면 곡각 부위에 전계가 집중되어 절연신뢰성이 문제가 되므로, 극한적 절연내구성을 가지는 새로운 소재의 개발 없이는 매우 어려운데, 최근 고분자 바니쉬에 나노급 콜로이드 세라믹을 융합한 유무기 하이브리드 바니쉬소재의 적용이 시도되어 왔으나, 고분자량의 수지에 액상 콜로이드 세라믹이 고함량으로 첨가되면 금속과의 접착력이 저하되어 휨/꼬임 변형시 크랙이 발생하는 실정이다.However, if the voltage applied to the conductor is square, the electric field is concentrated on the curved portion and the insulation reliability becomes a problem. Therefore, it is very difficult without developing a new material having extreme insulation durability. Recently, in the polymer varnish, a nano-scale colloid ceramic- The application of hybrid varnish materials has been attempted, but when a high amount of liquid colloidal ceramic is added to a high molecular weight resin, the adhesive strength to the metal is lowered, and cracks are generated during bending / twisting.

통상적으로 발전기나 변압기용의 각형 도체는 곡각부 반경이 0.5㎜ 이상 되게 하여 널리 사용되고 있으며, 대부분 고분자수지 단독의 절연바니쉬로 절연처리가 가능하다.Generally, a rectangular conductor for a generator or a transformer is widely used with a radius of curvature of 0.5 mm or more, and most of them can be insulated by insulating varnish of a polymer resin alone.

최근 1㎜2 정도의 단면적을 가진 모터코일도 소형 고집적화를 위해 각형화 필요성이 대두되고 있는데, 이때 각형 도체의 곡각부 반경이 0.3㎜ 이하가 되어야 한다. 곡각부 반경이 작아지면 곡각부 각이 날카로워지고 전계가 집중되어 세라믹이 고함량으로 첨가된 하이브리드 바니쉬의 사용이 불가피한데, 이러한 세라믹 고함량 절연바니쉬로 절연처리된 코일을 벤딩하게 되면 기계적 파손이 쉽게 발생한다는 문제점이 있다.Recently, motor coils having a cross sectional area of about 1 mm 2 have been required to be square-shaped for miniaturization and high integration. At this time, the corner radius of the rectangular conductor should be 0.3 mm or less. When the radius of curvature becomes smaller, it is necessary to use a hybrid varnish in which the angles of curvature are sharp and the electric field is concentrated and ceramic is added in a high amount. When such an insulating varnish is bent by insulating ceramics insulating varnish, mechanical breakage There is a problem that it occurs easily.

최근까지 하이브리드 바니쉬 절연 코일과 관련하여서 에나멜선의 내열성, 내코로나, 가공성을 향상시키는 방법과 기술에 관한 특허가 다수 출원되어 있다.Until recently, a number of patents have been filed on methods and techniques for improving the heat resistance, corona resistance and workability of enameled wires in connection with hybrid varnish insulation coils.

외국기술의 경우 미국 GE사 폴리에스터, 폴리아미드이미드 바니쉬에 나노 입자를 분산시켜 코로나 억제용 에나멜선을 상용화한 바 있고, 듀퐁사는 전기자동차용 전동기의 부분방전 억제용으로 무기필러를 5%정도 합성한 에나멜코일을 개발한 바 있다. 일본 히다찌케이블의 경우는 고점적형 하이브리드 절연전선을 다양하게 개발하여 최고 72%의 고점적형이 가능한 고효율 전동기를 개발 중이다. 후루가와, 히다찌케이블 등에서는 최근 나노복합기술을 기반으로 하여 인버터구동 전동기의 코로나를 억제할 수 있는 에나멜전선을 개발하였다. 주로 무기물 나노입자를 컴파운딩하는 기술에서 최근 졸겔(Sol-gel)방법이 도입되어 일본, 미국, 중국 등에서도 용해혼합방식과 슬러지 코팅방식 등이 연구되면서 양산화에 유리한 공정 개발이 많이 이루어지고 있다.In the case of foreign technology, US GE Polyester and polyamide imide varnish dispersed nanoparticles to commercialize corona-inhibiting enamel wire. DuPont used inorganic filler to inhibit partial discharge of electric motor motors by 5% We have developed an enamel coil. In Japan, Hitachi Cable is developing high-efficiency motors capable of achieving maximum 72% reduction in peak voltage by developing various high-voltage hybrid insulated wires. Furukawa and Hitachi cables have recently developed an enamel wire that can suppress the corona of an inverter-driven motor based on nanocomposite technology. Sol-gel method has recently been introduced in the art for compounding inorganic nanoparticles, and the dissolution mixing method and the sludge coating method have been studied in Japan, the United States, and China, and many processes for favoring mass production have been developed.

국내의 경우 기존 전동기용 권선은 폴리우레탄계(PUE), 폴리에스터계(PE), 폴리에스터이미드계(PEI) 및 폴리아미드이미드계(PAI) 등의 단일 수지를 단층 또는 이중으로 에나멜 처리하여 용도에 따라 선택할 수 있게 제작, 생산되고 있다. 최근 냉동기 또는 에어콘 컴프레셔용의 고온(200℃) 열내구형에 적합한 자기 윤활형(self lubricated type) 권선이 개발되고 있으나, 전동기 점적율 향상을 위한 기술적 접근은 아직 미진하며, 코로나 침식 내구성에 대한 적극적 대체 기술은 아직 이루어지고 있지 않다.In Korea, existing motor windings are single-layered or double enameled with a single resin such as polyurethane (PUE), polyester (PE), polyester imide (PEI) and polyamide imide It is produced and produced so that it can be selected accordingly. Recently, self-lubricated type windings suitable for high-temperature (200 ° C) in-line spheres for refrigeration or air-conditioner compressors have been developed. However, the technical approach to improve the motor load ratio is still insufficient, Has not yet been achieved.

프레미엄급 고효율 모터나 고집적 전력기기에는 현재까지 알려진 내열등급이 가장 높은 N, C급의 PAI/PI 절연바니쉬들이 사용되고 있지만, 선진국에서는 절연바니쉬의 고성능화를 위해서 이들 소재에 세라믹을 첨가한 나노복합 절연바니쉬의 개발이 진행되어 상업적 활용이 시도되고 있다.PAI / PI insulation varnishes of the highest heat resistance class have been used for premium class high efficiency motors and highly integrated power devices. However, in advanced countries, in order to improve the performance of insulation varnishes, nanocomposite insulation varnish Has been developed and commercial utilization is being attempted.

코일의 탑코팅제에서 고윤활성이 요구되어 표면에너지가 낮은 PDMS(polydimethylsiloxane)의 사용이 검토되어 왔으나, 강도가 약하고 타소재와의 접착력이 낮아 단독으로 사용하기 힘들다. 소수성(hydrophobic)인 PDMS와 극성이 강한 PI(polyimide), PA(polyamide) 및 PAI 등을 물리적으로 혼합(blending)하게 되면 macroscopic scale에서 상분리가 일어나게 된다. 하지만 서로 다른 표면에너지를 가지는 화학물질들을 공유결합을 통해 하나의 공중합체(copolymer)로 만드는 경우 이러한 상분리를 효과적으로 줄일 수 있다.The use of PDMS (polydimethylsiloxane), which has high surface energy and low surface energy, has been studied in coil top coatings, but its strength is low and its adhesion to other materials is low, making it difficult to use alone. Physical blending of hydrophobic PDMS, polarized polyimide, PA, and PAI results in phase separation on a macroscopic scale. However, when chemical substances with different surface energies are made into a single copolymer through covalent bonding, this phase separation can be effectively reduced.

한편, 표면에너지가 낮고 유연성이 높은 실리콘과 유기분자의 공중합체는 소량을 첨가하여도 실리콘 부분이 코팅제 표면층에 노출되는 것이 용이하여 낮은 표면 장력을 얻을 수 있다는 장점을 가진다.On the other hand, a copolymer of silicon and organic molecules having a low surface energy and high flexibility has an advantage that a silicon portion can be easily exposed to a surface layer of a coating material even if a small amount is added, thereby obtaining a low surface tension.

한편, 코일이 내장되는 전기기기나 부품의 소형화(집적도 증가)시 발열에 의해 효율이 저하되고 열열화나 방전열화로 인해 절연성능 저하가 문제되어 바니쉬의 열전도율 향상을 위해서도 세라믹이 고함량으로 첨가된 하이브리드 절연바니쉬의 사용은 불가피하다. 절연바니쉬 소재의 열전도율이나 고주파전원 및 인버터 제어기기에의 서지내구성은 세라믹의 함량이 증가함에 따라 크게 증가하기 때문에 고함량 세라믹 첨가의 상업적 중요성이 부각되고 있지만 휨/꼬임 변형시 크랙발생이 문제되어 고함량 첨가는 매우 어려운 실정이다.On the other hand, in the case of miniaturization (increase in degree of integration) of electric devices and parts in which coils are embedded, efficiency deteriorates due to heat generation, deterioration of insulation performance due to thermal deterioration or discharge deterioration is a problem, and in order to improve the thermal conductivity of varnish, The use of insulating varnish is inevitable. Since the thermal conductivity of insulating varnish materials and the surge durability to high frequency power supply and inverter controller increase greatly as the content of ceramics increases, the commercial importance of adding high content ceramics is emphasized. However, cracks occur in flexure / Addition is very difficult.

국내 공개특허공보 제10-2005-0070290호, 2005.07.07.자 공개.Korean Patent Publication No. 10-2005-0070290, Jul.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 각형의 도체 표면에 변성 PAI에 고함량의 세라믹을 포함하는 나노하이브리드 절연바니쉬들이 프라이머층, 주절연층 및 탑코팅층의 다층 구조로 코팅됨으로써, 휨/꼬임 변형시 접착력, 크랙저항성, 고열전도성, 고윤활성, 내마모성 및 고절연성(내전압, 방전내구성)의 특성을 만족시킬 수 있는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a nano hybrid insulation varnish comprising a high-content ceramic in a denatured PAI on the surface of a rectangular conductor coated with a multilayer structure of a primer layer, / Modified PAI insulation varnish with a high content of ceramics that can satisfy the characteristics of adhesive force, crack resistance, high thermal conductivity, high lubricity, abrasion resistance and high insulation (withstanding voltage, discharge durability) And a method for producing the same.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 길이 방향으로 길게 형성되는 금속도체; 상기 금속도체의 표면에 형성되는 것으로, 변성 폴리아미드이미드가 포함되어 이루어지는 프라이머층; 상기 프라이머층의 표면에 형성되는 것으로, 아미드기가 상대적으로 많거나 우레탄기가 포함된 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성되어 이루어지는 주절연층; 및 상기 주절연층의 표면에 형성되는 것으로, 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드가 포함되어 이루어지는 탑코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일을 기술적 요지로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a metal conductor formed in a lengthwise direction; A primer layer formed on the surface of the metal conductor, the primer layer comprising a modified polyamideimide; Wherein the primer layer is formed on the surface of the primer layer, wherein the amorphous polyamide imide having a relatively large amide group or a urethane group is mixed with a ceramic in a sol state; And a top coating layer formed on the surface of the main refractory layer and including a polydimethylsiloxane-polyamideimide. The modified PAI insulation varnish having a high content of ceramics has a rectangular coil coated with a multilayer structure As a technical point.

바람직하게는 상기 프라이머층의 변성 폴리아미드이미드는, oligo(oxyethylene glycol)(OEG), oligo(oxypropylene glycol)(OPG), BPA-oxyethylene glycol(BPA OEG) 및 adipic acid(AA) 중 어느 하나를 중심으로 양 말단에 폴리아미드이미드가 합성된 변성 트리블록-폴리아미드이미드(triblock-PAI) 공중합체의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되도록 하고, 1~10wt%의 졸 상태의 세라믹이 더 포함되도록 한다.Preferably, the modified polyamide imide of the primer layer is selected from the group consisting of oligo (oxyethylene glycol) (OEG), oligo (oxypropylene glycol) (OPG), BPA-oxyethylene glycol (BPA OEG) and adipic acid At least one of alcohols, cellosolves, and amines is formed on both ends of a modified triblock-polyamideimide (triblock-PAI) copolymer in which polyamideimide is synthesized at both ends, % Of the ceramic in the sol state.

그리고 상기 주절연층의 변성 폴리아미드이미드는, 폴리아미드이미드(PAI)에 아디프산(AA)이 합성되어 이미드기 대비 아미드기가 상대적으로 많은 아디프산-폴리아미드이미드(AA-PAI)이거나, 글리콜류가 도입된 우레탄변성 폴리아미드이미드(PUAI, polyurethaneamideimide)의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되도록 하며, 5~25wt%의 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성되도록 한다.The modified polyamide imide of the above-mentioned parenthesized soft layer may be an adipic acid-polyamideimide (AA-PAI) having adipic acid (AA) synthesized with polyamideimide (PAI) and having a relatively large amide group relative to the imide group, At least one of alcohols, cellosolves and amines is capped and formed at both ends of a urethane-modified polyamideimide (PUAI) into which 5 to 25 wt% of sol is mixed and formed do.

더욱 바람직하게는 상기 탑코팅층의 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드는, 다이블록 공중합체(PAI-PDMS) 또는 트리블록 공중합체(PAI-PDMS-PAI)이고, 탑코팅층에는 10~30wt%의 졸 상태의 세라믹이 더 포함되도록 한다.More preferably, the polydimethylsiloxane-polyamide imide of the top coating layer is a diblock copolymer (PAI-PDMS) or a triblock copolymer (PAI-PDMS-PAI), and the top coating layer contains 10 to 30 wt% Of ceramic.

한편 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 길이 방향으로 길게 형성되는 금속도체의 표면에 변성 폴리아미드이미드가 포함되어 이루어지는 프라이머층을 형성하는 제1단계; 상기 프라이머층의 표면에 아미드기가 상대적으로 많거나 우레탄기가 포함된 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성되어 이루어지는 주절연층을 형성하는 제2단계; 및 상기 주절연층의 표면에 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드가 포함되어 이루어지는 탑코팅층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법을 기술적 요지로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a primer layer including a modified polyamideimide on a surface of a metal conductor formed in a long direction; A second step of forming a refractory layer in which a modified polyamideimide having a relatively large amide group or a urethane group on the surface of the primer layer is mixed with a ceramic in a sol state; And a third step of forming a top coating layer comprising a polydimethylsiloxane-polyamideimide on the surface of the pseudo-softening layer. The modified PAI insulating varnish having a high content of ceramic is coated with a multilayer structure A manufacturing method of a rectangular coil is described as a technical point.

바람직하게는 상기 제1단계에서의 변성 폴리아미드이미드는, oligo(oxyethylene glycol)(OEG), oligo(oxypropylene glycol)(OPG), BPA-oxyethylene glycol(BPA OEG) 및 adipic acid(AA) 중 어느 하나를 중심으로 양 말단에 폴리아미드이미드가 합성된 변성 트리블록-폴리아미드이미드(triblock-PAI) 공중합체의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되고, 제1단계에서의 프라이머층은, 졸 상태의 세라믹이 더 포함되되, 상기 졸 상태의 세라믹은 1~10wt%의 범위로 혼합되도록 한다.Preferably, the modified polyamide imide in the first step is selected from the group consisting of oligo (oxyethylene glycol) (OEG), oligo (oxypropylene glycol) (OPG), BPA-oxyethylene glycol (BPA OEG) and adipic acid At least one of alcohols, cellosolves and amines is formed by capping at both ends of a modified triblock-polyamideimide (triblock-PAI) copolymer in which polyamideimide is synthesized at both ends with a center , The primer layer further includes a ceramic in a sol state, and the ceramic in the sol state is mixed in a range of 1 to 10 wt%.

그리고 상기 제2단계의 변성 폴리아미드이미드는, 폴리아미드이미드(PAI)에 아디프산(AA)이 합성되어 이미드기 대비 아미드기가 상대적으로 많은 아디프산-폴리아미드이미드(AA-PAI)이거나, 상기 제2단계의 변성 폴리아미드이미드는, 글리콜류가 도입된 우레탄변성 폴리아미드이미드(PUAI, polyurethaneamideimide)의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되도록 하고, 상기 제2단계의 주절연층의 졸 상태의 세라믹은, 5~25wt%로 첨가되도록 한다.The modified polyamide imide of the second stage may be an adipic acid-polyamideimide (AA-PAI) having a relatively large amide group relative to the imide group by synthesizing adipic acid (AA) with polyamideimide (PAI) The modified polyamide imide of the second step is formed by capping at least one of alcohols, cellosolves and amines at both ends of a urethane-modified polyamideimide (PUAI) into which glycols are introduced, The ceramic in the sol state of the pseudo-soft layer in the second step is added in an amount of 5 to 25 wt%.

더욱 바람직하게는 상기 제3단계의 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드는, 다이블록 공중합체(PAI-PDMS) 또는 트리블록 공중합체(PAI-PDMS-PAI)이고, 상기 탑코팅층에는 졸 상태의 세라믹이 더 포함되되, 상기 졸 상태의 세라믹은 10~30wt%의 범위로 혼합되도록 한다.More preferably, the polydimethylsiloxane-polyamide imide of the third step is a diblock copolymer (PAI-PDMS) or a triblock copolymer (PAI-PDMS-PAI) And the ceramic in the sol state is mixed in a range of 10 to 30 wt%.

상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일 및 이의 제조방법은, 각기 다른 화학적 구조로 변성되어 프라이머층, 주절연층 및 탑코팅층의 고분자에 나노급의 세라믹이 고함량으로 포함된 각각의 바니쉬소재들이 각형의 도체에 연속적으로 코팅됨으로써, 휨/꼬임 변형시에도 접착력, 크랙저항성, 고열전도성, 고윤활성, 내마모성 및 고절연성(내전압, 방전내구성)의 특성을 만족하는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a rectangular coil coated with a modified PAI insulating varnish having a high content of ceramics according to the present invention and a method for producing the same, wherein the coil is modified to have a different chemical structure to form a primer layer, Each of the varnish materials containing a high content of nano-scale ceramics in the polymer is continuously coated on the rectangular conductor, so that the adhesive strength, crack resistance, high thermal conductivity, high lubricity, abrasion resistance and high insulation , And discharge durability).

그리고 극한 환경에 사용되거나 절연신뢰성이 특별히 요구되는 분야에 적용되는 코일은 절연피막의 방전내구성과 열전도성 향상이 반드시 필요한데, 각형의 도체에 고함량 세라믹이 첨가된 하이브리드 바니쉬가 적용된 코일이 휨/코임 변형시 절연바니쉬에서 요구되는 제반 물성확보 외에 극한환경에서도 절연신뢰성이 우수하다는 효과가 있다.Coils used in extreme environments or where insulation reliability is particularly required are required to improve the discharge durability and thermal conductivity of the insulating coating. The coil having a hybrid varnish with a high-content ceramic added to the rectangular conductor has a warpage / In addition to securing all the physical properties required in the insulating varnish upon deformation, it has an effect of excellent insulation reliability even in extreme environments.

뿐만 아니라, PAI-PDMS-PAI 공중합체를 포함하는 PAI를 탑코팅층의 절연제로 사용함으로써 윤활성을 높여 와인딩시 작업을 용이하게 하고, 모터 제조시 작은 힘에서 와인딩이 잘 되게 할 뿐만 아니라 절연피막의 손상을 낮출 수 있는 효과가 있다.In addition, by using PAI containing PAI-PDMS-PAI copolymer as an insulating material for the top coat layer, it is possible to facilitate the operation during winding by raising the lubricity, to make the winding in a small power well during the manufacture of the motor, Can be lowered.

이와 같은 각형 코일로 제조된 전기기기나 부품은 집적도가 높아 소형화가 가능하고, 열확산성이 우수하여 에너지효율이 증대되며, 절연열화 내구성이 증가되어 수명이 늘어나 유지보수비가 적게 들어 경제적인 효과가 크다.Electric devices and parts made of such a rectangular coil can be miniaturized due to high integration degree, have excellent thermal diffusivity, increase energy efficiency, increase insulation durability, increase life span, and have a small economic maintenance effect .

도 1은 졸 상태의 세라믹의 고함량 바니쉬로 절연처리된 각형 코일의 벤딩시 크랙 발생 개념도.
도 2는 폴리아미드이미드와 실리카졸 하이브리드 바니쉬 코팅막에서 세라믹 함량 증가로 인한 크랙 발생크기의 비교도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하이브리드 바니쉬를 이용한 각형 코일의 연속코팅공정이 적용된 개발품.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 각형 코일을 적용한 모터 슬럿의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 바니쉬로 절연처리된 3중층의 각형 코일 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폴리아미드이미드 수지의 구조.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 AA-PAI와 PUAI의 합성 및 캡핑 scheme.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탑코팅용 하이브리드 바니쉬의 실리콘 공중합체 또는 캡핑된 폴리아미드아미드의 구조.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅기술로 제작된 코일 시제품의 실사도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코일 규격시험의 표.
도 11은 기존 각형 코일 및 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층 구조 각형 코일의 굴곡 특성 비교도.
도 12는 기존 일반 PAI 바니쉬의 특성시험 그래프.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 복층 구조로 제작된 폴리아미드이미드 각형 코일의 특성시험 그래프.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 BPA-OEG5 PAI triblock copolymer의 화학구조.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram of cracking in the bending of a rectangular coil insulated by a high-content varnish of a ceramic in a sol state.
FIG. 2 is a comparative view of the crack generation magnitude due to the increase of the ceramic content in the polyamideimide and silica sol hybrid varnish coating film. FIG.
FIG. 3 is a developed product to which a continuous coating process of a rectangular coil is applied using a hybrid varnish according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a motor slit applying a square coil according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a triangular-layer rectangular coil insulated with a hybrid varnish according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 6 shows the structure of a polyamide-imide resin according to a preferred embodiment of the present invention. Fig.
FIG. 7 is a synthesis and capping scheme of AA-PAI and PUAI according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
Figure 8 shows the structure of a silicone copolymer or capped polyamide amide of a hybrid varnish for top coating according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 9 is an actual view of a coil prototype made with a coating technique according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a table of a coil specification test according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
11 is a comparison of bending characteristics of a conventional rectangular coil and a multi-layer rectangular coil according to a preferred embodiment of the present invention.
12 is a characteristic test graph of a conventional general PAI varnish.
13 is a characteristic test graph of polyamide-imide angular coils fabricated in a multilayer structure according to a preferred embodiment of the present invention.
14 is a chemical structure of BPA-OEG5 PAI triblock copolymer according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명을 기술하기에 앞서, 통상 내열성이 우수한 N, C종의 절연바니쉬소재로는 열내구성, 절연성능(내전압특성, 서지내구성), 접착성, 유연성 및 고인성 등이 우수한 폴리아미드이미드가 주로 사용되고 있다.Prior to describing the present invention, polyamideimide excellent in thermal durability, insulation performance (withstanding voltage characteristics, surge durability), adhesiveness, flexibility and toughness are mainly used as insulation varnish materials of N and C types, .

전기기기나 부품의 집적도를 높여 소형경량화하고 에너지 효율을 증대시키기 위하여 도체의 사각형화가 진행되고 있으며, 절연소재의 서지내구성과 열전도율 향상을 위해 수지에 나노급 세라믹의 첨가가 불가피해지고 있다.In order to increase the degree of integration of electric devices and components, it is becoming more compact and lighter. In order to increase the energy efficiency, the conductor is becoming quadrangular. In order to improve the surge durability and thermal conductivity of insulating material, it is inevitable to add nano ceramic.

그러나 각형의 도체에 졸 상태의 세라믹이 5wt% 이상으로 첨가된 유무기 하이브리드 절연바니쉬를 코팅처리하게 되면 휨/꼬임 변형시 금속과 바니쉬소재 간의 탈리가 발생하거나 연신과 압축을 받는 소재의 절연피막에 크랙이 발생하게 된다.However, when the organic / inorganic hybrid varnish with 5 wt% or more of the sol state ceramic is added to the rectangular conductor, it is possible to cause the separation between metal and varnish material during bending / twisting, Cracks will occur.

도 1은 졸 상태의 세라믹의 고함량 바니쉬로 절연처리된 각형 코일의 벤딩시 크랙 발생 개념도이다. 도 1을 참고하면, 졸 상태의 세라믹이 고함량으로 첨가된 바니쉬로 절연처리된 각형 코일의 휨 변형시 크랙 발생이 증가됨을 알 수 있다.FIG. 1 is a conceptual diagram of cracking in the bending of a rectangular coil insulated by a high-content varnish of a ceramic in a sol state. Referring to FIG. 1, it can be seen that the occurrence of cracks during the warping of the square-shaped coil insulated by the varnish added with a high content of ceramic in the sol state is increased.

즉, 외곽에 코팅된 절연코팅층과 구리 표면과의 계면에서 강한 스트레스가 발생하게 되는데, 이때 수지 유연성이 부족하거나, 실리카와 수지 간 계면결합력이 취약하거나, 구리 표면과의 접착력이 약할 때, 도 1에서와 같이 절연코팅층에서의 파괴가 일어나게 된다.That is, strong stress occurs at the interface between the insulating coating layer coated on the outer surface and the copper surface. When the flexibility of the resin is insufficient, the interfacial bonding force between the silica and the resin is weak, or when the adhesion to the copper surface is weak, As shown in Fig.

코일을 이용하여 전기기기나 부품 제작시 휨 변형은 불가피하게 생기는데, 외측부위의 코팅막은 연신 스트레스를 받고 내측부위의 코팅막은 압축 스트레스를 받게 된다. 이로 말미암아, 구리 도체의 표면에 코팅되는 절연바니쉬에 첨가된 세라믹의 함량이 증가할수록 동일한 휨 변형에서도 기계적 파손이 크게 발생하여 세라믹 함량의 증대가 매우 어려워진다. 이는 세라믹의 첨가로 고분자피막의 유연성과 신율이 줄어들기 때문인데, 도체의 형상이 환형일 경우보다 각형일 경우 변형시 받는 기계적 스트레스가 더 크므로, 각형 코일의 파손이 더욱 심하게 발생하는 것으로 밝혀지고 있다.Flexural deformation is inevitably generated in the manufacture of electric devices or parts by using a coil. The coating film on the outer side is subjected to stretching stress and the coating film on the inner side is subjected to compressive stress. As a result, as the content of the ceramic added to the insulating varnish coated on the surface of the copper conductor is increased, mechanical breakage occurs even under the same bending deformation, which makes it difficult to increase the ceramic content. This is because the addition of ceramics reduces the flexibility and elongation of the polymer film. It is found that when the shape of the conductor is angular, the mechanical stress to be applied when the conductor is deformed is larger than that of the annular shape, have.

도 2는 폴리아미드이미드와 실리카졸 하이브리드 바니쉬 코팅막에서 세라믹 함량 증가로 인한 크랙 발생크기의 비교도이다. 도 2를 참조하면, 폴리아미드이미드와 실리카졸 하이브리드 바니쉬에 실리카 함량 증가에 따라 코팅막의 크랙 발생이 증가됨을 알 수 있다.2 is a comparative diagram of the crack occurrence size due to the increase of the ceramic content in the polyamideimide and silica sol hybrid varnish coating film. Referring to FIG. 2, it can be seen that cracking of the coating film is increased with increasing silica content in the polyamideimide and silica sol hybrid varnish.

즉 180° 벤딩 테스트의 모식도인데, 도 2와 같이 코팅된 구리쉬트를 접고 그 사이에 일정한 두께를 지니는 스페이서를 위치하게 한 다음, 충분한 압력을 가함으로써 구리쉬트가 휘어진 부분에서 스트레스가 발생하게 하는 방법이다.That is, FIG. 2 is a schematic view of a 180 ° bending test. As shown in FIG. 2, a coated copper sheet is folded, a spacer having a predetermined thickness is placed therebetween, and sufficient stress is applied to cause a stress in the bent portion of the copper sheet to be.

이에 따라, 실험 후 구리쉬트가 휘어진 부분의 코팅층을 이미지 분석하여 크랙 발생 정도를 확인함으로써 코팅층의 구리에 대한 밀착성을 평가하게 된다. 도 2에서 보듯이 실리카 나노입자 함유량이 많아질수록 코팅층이 딱딱하게 되어(brittle) 외부 스트레스에 의하여 크랙이 발생하는데, 하이브리드 바니쉬에서 졸 상태의 세라믹의 함량이 증가함에 따라 동일한 휨 변형에도 크랙이 더욱 크게 발생하는 것을 알 수 있다.Accordingly, after the test, the coating layer of the copper sheet is analyzed by image analysis to check the degree of cracking, thereby evaluating the adhesion of the coating layer to copper. As shown in FIG. 2, as the content of the silica nanoparticles increases, the coating layer becomes brittle and cracks are generated due to external stress. In the hybrid varnish, as the content of the ceramic in the sol state increases, It can be seen that this occurs largely.

특히, 각형 코일인 경우 환형 코일과는 달리 발생하는 스트레스가 각진 부위 인근에 집중되므로, 이러한 코팅피막의 파괴가 더욱 심각하게 발생하게 된다. 따라서 소형화 및 고점적화를 위해서는 코일의 각형화가 요구되고 전기적, 열적 특성을 향상시키기 위해서 실리카 나노입자가 고함량으로 첨가된 나노하이브리드 바니쉬소재가 불가피한데, 절연코팅막의 기계적 강도와 접착력을 향상시켜 절연층의 파손을 해결할 수 있는 기술이 매우 중요하다 할 수 있다.Particularly, in case of a rectangular coil, the stress generated unlike the annular coil is concentrated near the angular portion, so that the destruction of the coating film is more serious. Therefore, in order to miniaturize and increase the viscosity, a square shape of the coil is required, and a nanohybrid varnish material in which a high content of silica nanoparticles are added is inevitable in order to improve the electrical and thermal properties. It is very important that the technology capable of solving the damage is very important.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하이브리드 바니쉬를 이용한 각형 코일의 연속코팅공정이 적용된 개발품이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 개발품인 하이브리드 바니쉬를 이용한 각형 코일도 연속코팅이 가능함을 알 수 있다.FIG. 3 is a developed product to which a continuous coating process of a rectangular coil is applied using a hybrid varnish according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a rectangular coil using a hybrid varnish developed according to the present invention can be continuously coated.

즉 코팅액의 최적 점도와 다이스의 구조 제어를 통하여 편심이 없고 곡각부와 평면부의 두께편차가 최소화되도록 제조한다. 이는 프라이머용 하이브리드 바니쉬를 2~4회, 주절연용 하이브리드 바니쉬를 10~14회, 탑코팅용 하이브리드 바니쉬를 1~2회 단계적으로 코팅하여 제조된 각형 코일이며, 코팅공정에서 분리된 별도의 바니쉬 함침조의 배치에 따라 3층 구조를 연속적으로 제조할 수 있다.In other words, the optimum viscosity of the coating liquid and the structure control of the die are controlled so that the thickness deviation between the curved portion and the flat portion is minimized without eccentricity. This is a rectangular coil manufactured by coating the hybrid varnish for primer 2 to 4 times, the hybrid varnish for main spinning 10 to 14 times, and the hybrid varnish for top coating 1 to 2 times, and a separate varnish impregnated The three-layer structure can be continuously produced according to the arrangement of the bath.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 각형 코일을 적용한 모터 슬럿의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 코일의 집적도 증가로 동일크기와 같은 수의 도체가 들어가면 슬럿의 크기가 10~15%로 작아짐을 도시하였다.4 is a cross-sectional view of a motor slit to which a square coil is applied according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, when the number of conductors of the same size is increased by increasing the degree of integration of the coils, the size of the slots is reduced to 10 to 15%.

말하자면, 코일의 집적도 증가로 동일 크기와 같은 수의 도체가 들어가면 슬럿의 크기가 작아짐(10~15%)으로써 전기기기의 크기(무게, 부피)를 줄일 수가 있으며, 동일한 크기에 코일 수를 늘려 출력을 높일 수도 있다. 동일 공간에 삽입가능한 코일 수는 구조형상 외에도 기기제조시의 코일을 어느 정도의 힘으로 감느냐에 달려 있는데, 표면의 마찰계수가 낮으면 같은 힘을 가해도 빽빽이 감을 수 있고 코일표면 재료의 파손도 막을 수 있는 장점이 있어서 고윤활 코팅소재는 중요하다할 것이다.In other words, if the number of conductors of the same size is the same, the size (weight, volume) of the electric device can be reduced by decreasing the size of the slot (10 to 15% . The number of coils that can be inserted into the same space depends on how much the coil is coiled in the manufacturing process. In addition, if the coefficient of friction of the surface is low, the coils can be wound tightly even when the same force is applied. High lubricity coating material is important.

다시 말하여, 모터의 스테이터에 코일을 감을 때 도 4의 오른쪽에 도시된 기존 환형의 경우 형상적으로 공간을 채울 수 있는 비율이 60~70%가 가능하지만, 도 4의 왼쪽에 도시된 각형 코일을 제작하여 공간을 채우는 경우 최대 85%까지 적층이 가능하다. 이에 따라 모터 체적도 7~10% 정도 줄어들고 효율 면에서도 10~15% 정도 향상을 기대할 수 있다.In other words, when the coil is wound on the stator of the motor, the ratio of the conventional annular shape shown in the right side of FIG. 4 that can fill the space in the form of shape can be 60 to 70%. However, When the space is filled up, it is possible to stack up to 85%. As a result, the motor volume can be reduced by 7 ~ 10% and the efficiency can be improved by 10 ~ 15%.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고함량의 세라믹을 가지는 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일에 대하여, 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the present invention are shown.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 바니쉬로 절연처리된 3중층의 각형 코일 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고함량의 세라믹을 가지는 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일은 금속도체(10), 프라이머층(20), 주절연층(30) 및 탑코팅층(40)으로 이루어질 수 있다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a triple-layer rectangular coil insulated with a hybrid varnish according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a square coil having a multilayer structure of insulating varnish having a high content of ceramics according to a preferred embodiment of the present invention includes a metal conductor 10, a primer layer 20, And a top coating layer 40.

본 발명의 금속도체(10)는 길이 방향으로 길게 형성되는 것으로, 단일 성분 또는 얼로이(합금, alloy) 등이 길이 방향으로 길게 형성된다 할 것이다.The metal conductor 10 of the present invention is formed long in the longitudinal direction, and a single component or an alloy or the like may be formed long in the longitudinal direction.

내용인즉, 전기전도성이 우수하고 휨 변형성이 적절한 구리, 알루미늄 및 이들의 얼로이로부터 어느 하나가 선택적으로 해당될 수 있다.As a matter of fact, any one of copper, aluminum and alloys thereof having excellent electrical conductivity and suitable for bending deformation may be selectively applied.

이러한 금속도체(10)는 압연으로 선재를 제조한 후, 각형의 고경도 다이스를 이용하여 연신하면서 각형 모양을 형성시킬 수 있다.Such a metal conductor 10 can be formed into a square shape by stretching using a square type hardness die after producing a wire material by rolling.

본 발명의 프라이머층(20)은 금속도체(10)의 표면에 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성된 프라이머용 하이브리드 바니쉬로 이루어진 층으로, 금속도체(10)의 표면에 프라이머용 하이브리드 절연제가 코팅되는 층이라 할 수 있다.The primer layer 20 of the present invention is a layer made of a hybrid varnish for a primer in which a modified polyamideimide and a ceramic in a sol state are mixed on the surface of the metal conductor 10, It can be said that the layer is coated.

여기서 프라이머용 하이브리드 바니쉬는 금속과의 접착력과 유연성 확보를 위해 oligo(oxyethylene glycol)(OEG), oligo(oxypropylene glycol)(OPG) , BPA-oxyethylene glycol(BPA OEG) 및 AA 등으로 변성된 트리블록-폴리아미드이미드(triblock-PAI) 공중합체에 졸 상태의 세라믹을 1~10wt%의 함량으로 하이브리드한 바니쉬소재가 적용된다.The hybrid varnish for primer is a tri-block copolymer modified with oligo (oxyethylene glycol) (OEG), oligo (oxypropylene glycol) (OPG), BPA-oxyethylene glycol (BPA OEG) A varnish material in which a sol state ceramic is mixed with a polyamideimide (triblock-PAI) copolymer at a content of 1 to 10 wt% is applied.

이때 프라이머용 하이브리드 바니쉬의 변성 폴리아미드이미드는 oligo(oxyethylene glycol)(OEG), oligo(oxypropylene glycol)(OPG), BPA-oxyethylene glycol(BPA OEG) 및 AA 중 어느 하나를 중심으로, 양단에 폴리아미드이미드가 합성되는 변성 트리블록-폴리아미드이미드(triblock-PAI) 공중합체인 것으로, 상기와 같은 유연성 화학구조가 고분자 사슬 내에 많이 포함되면 열내구성이 저하되므로 폴리아미드이미드 분자의 분자량이 20,000~200,000 정도로 중합되고 있는 중간에 앞서 제시된 glycol들을 투입하여 triblock-PAI 공중합체 구조가 되도록 합성하는 것이 바람직하다.At this time, the modified polyamide imide of the hybrid varnish for primer is composed of polyamide (polyamide) at both ends of the polyamide imide, centering on one of oligo (oxyethylene glycol) (OEG), oligo (oxypropylene glycol) (OPG), BPA-oxyethylene glycol (Triblock-PAI) copolymer. When the flexible chemical structure is contained in the polymer chain in a large amount, the thermal durability is lowered. Therefore, the molecular weight of the polyamideimide molecule is about 20,000 to 200,000 It is preferable to add the above-mentioned glycols to be a triblock-PAI copolymer structure.

본 발명의 주절연층(30)은 프라이머층(20)의 표면에 아미드기가 상대적으로 많은 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성된 주절연용 하이브리드 바니쉬로 이루어진 층이다.The pseudo-softening layer (30) of the present invention is a layer composed of a hybrid varnish for punching which is formed by mixing a modified polyamideimide having a relatively large amide group on the surface of the primer layer (20) and a sol state ceramic.

여기서 아미드기가 상대적으로 많거나 우레탄이 포함된 변성 폴리아미드이미드는, 폴리아미드이미드(PAI)에 아디프산(AA)이 합성되어 이미드기 대비 아미드기가 상대적으로 많은 아디프산-폴리아미드이미드(AA-PAI) 또는 클리콜류가 포함된 PUAI의 양단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되는 것이 바람직하다.Here, the modified polyamide imide having a relatively large number of amide groups or a urethane-containing adipic acid-polyamideimide (AA) having a relatively large amide group relative to the imide group is synthesized in the polyamideimide (PAI) -PAI) or at least one of alcohols, cellosolves, and amines is capped at both ends of the PUAI containing the glycol.

이러한 주절연용 하이브리드 바니쉬에는 5~25wt%의 졸 상태의 세라믹이 포함되는 것이 바람직하다.It is preferable that such a ceramics-based hybrid varnish contains 5 to 25 wt% of a ceramic in a sol state.

본 발명의 탑코팅층(40)은 주절연층(30)의 표면에 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 10~30wt%로 혼합 형성된 탑코팅용 하이브리드 바니쉬로 이루어진 층으로, 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드는 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드 공중합체를 의미한다. 이러한 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드 공중합체는 다이블록 공중합체(PAI-PDMS), 트리블록 공중합체(PAI-PDMS-PAI)를 포함한다.The top coating layer 40 of the present invention is a layer made of a hybrid coating for top coating in which polydimethylsiloxane-polyamideimide and sol-state ceramics are mixed in a concentration of 10 to 30 wt% on the surface of the main fusing layer 30, and polydimethylsiloxane - polyamide imide refers to a polydimethylsiloxane-polyamideimide copolymer. Such polydimethylsiloxane-polyamideimide copolymers include diblock copolymers (PAI-PDMS) and triblock copolymers (PAI-PDMS-PAI).

고윤활-자기융착성을 가진 탑코팅 소재의 개발을 위해 낮은 표면에너지를 가지는 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane)을 폴리아미드이미드와 공유결합을 통해 공중합체(copolymer)를 만들 수 있다. 이처럼 서로 다른 표면에너지를 가지는 화학물질들을 공유결합을 통해 하나의 공중합체(copolymer)로 만드는 경우 상분리를 효과적으로 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 공중합체 중에서 PAI-PDMS-PAI의 triblock copolymer의 경우 표면에 노출되는 PDMS에 의해 표면에너지가 낮아져 윤활성이 생기고 단독으로 존재하지 않기 때문에 자기융착도 가능한 특징을 가진다.In order to develop a top coating material with high lubrication-self-adhesion property, a low surface energy polydimethylsiloxane (PDMS) can be copolymerized with polyamideimide by covalent bonding. When chemical substances with different surface energies are made into a single copolymer through covalent bonding, the phase separation can be effectively reduced. In addition, the triblock copolymer of PAI-PDMS-PAI among the copolymers has surface energy lowered by PDMS exposed on the surface, and is lubricated and can be self-fused because it does not exist alone.

본 발명의 졸 상태의 세라믹에 사용되는 세라믹은 알루미나, 실리카, 질화붕소 또는 기타 전기절연성 세라믹이 사용된다. 즉, 변성 폴리아미드이미드, 아미드기가 상대적으로 많은 변성 폴리아미드이미드 및 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드에 각각 혼합되는 졸 상태의 세라믹은 알루미나, 실리카, 질화붕소 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세라믹을 포함하는 것이 바람직하다.Alumina, silica, boron nitride, or other electrically insulating ceramics may be used for the ceramics used in the sol of the present invention. That is, the sol-state ceramic in which the modified polyamide-imide and the amide group are relatively mixed with the modified polyamide-imide and the polydimethylsiloxane-polyamideimide, respectively, may be a ceramic selected from the group consisting of alumina, silica, boron nitride, .

이하에서는 전술된 고함량의 세라믹을 가지는 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 특징과 더불어, 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the above-described square coil in which the insulating varnish having a high content of ceramics is coated with a multilayer structure will be described in more detail.

이에 앞서, 본 발명인 프라이머층(20), 주절연층(30) 및 탑코팅층(40)에 코팅되는 절연제의 근간인 폴리아미드이미드는 다음과 같이 설명될 수 있다.Prior to this, the polyamide imide which is the basis of the insulating material coated on the primer layer 20, the fissure layer 30 and the top coating layer 40 of the present invention can be explained as follows.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폴리아미드이미드 수지의 구조이다. 내열등급이 N, C종에 해당되는 근간인 폴리아미드이미드 수지는 도 6에서와 같은 화학적인 기본 구조를 가지고 있으며, 내열성 및 절연성이 우수하지만 수지의 강성률이 높아 세라믹을 고함량으로 첨가하면 접착성과 유연성에서 한계를 보여, 각각의 소재별로 세라믹의 고함량 첨가가 가능하고 요구되는 기능성에 맞도록 폴리아미드이미드 분자를 화학적으로 개질화시킴이 바람직함을 알 수 있다.6 shows the structure of a polyamide-imide resin according to a preferred embodiment of the present invention. The polyamide-imide resin, which is the base having the heat resistance grades N and C, has a chemical basic structure as shown in FIG. 6, and has excellent heat resistance and insulation. However, since the rigidity of the resin is high, It is preferable to chemically rejuvenate the polyamideimide molecules so as to meet the required functionality and enable the addition of a high content of ceramics to each material.

즉 디이소시아네이트 화합물과 산무수물 화합물을 일정한 양론비로 반응시켜 말단에 일정량의 이소시안(-NCO)기를 가지는 폴리아미드이미드를 합성하게 되는 것이다.That is, the diisocyanate compound and the acid anhydride compound are reacted at a predetermined stoichiometric ratio to synthesize polyamideimide having a certain amount of isocyan (-NCO) group at the terminal.

참고로, 디이소시아네이트 화합물은 4,4'-메틸렌비스(페닐 이소시아네이트) (4,4'-Methylenebis(phenyl isocyanate)), 2,4-메틸렌비스(페닐 이소시아네이트) (2,4-Methylenebis(phenyl isocyanate)) 및 이의 유도체들 중 어느 하나 이상을 선택적으로 사용할 수 있다. 그리고 산무수물 화합물은 TMA(Trimellitic anhydride) 및 이의 유도체들 중 어느 하나 이상을 선택적으로 사용할 수 있다.For reference, the diisocyanate compound is 4,4'-methylenebis (phenyl isocyanate), 2,4-methylenebis (phenyl isocyanate) )) And derivatives thereof may be selectively used. And the acid anhydride compound may optionally use one or more of TMA (trimellitic anhydride) and its derivatives.

이처럼 근간 수지인 폴리아미드이미드를 이용하여 프라이머 절연제용으로 유연고접착성의 triblock-PAI 공중합체, 주절연제용으로 고유연성의 Capped AA-PAI나 PUAI, 탑코팅 절연제용으로 고윤활성의 PDMS-PAI 등 특화된 수지를 합성하여 실란 처리된 졸 상태의 세라믹들을 하이브리드화하는 것이 바람직하며, 졸 상태의 세라믹이 고함량(10~25wt%)으로 포함된 절연바니쉬임에도 불구하고, 각각의 프라이머 절연제, 주절연제, 탑코팅 절연제가 계층적으로 코팅된 각형 코일 제조에 어려움이 없었으며, 코일에서 요구되는 제반물성을 만족시킬 수 있다.These triblock-PAI copolymers are used for primer insulators using polyimide imide as the base resin. Capped AA-PAI and PUAI are used for the main flame retardant, and PDMS-PAI is used for the top coating insulation. It is preferable to hybridize the silane-treated sol state ceramic by synthesizing a special resin, and although it is an insulating varnish containing a high content (10 to 25 wt%) of ceramic in a sol state, , It is not difficult to manufacture a rectangular coil coated with a topcoat insulating material, and it can satisfy various physical properties required in a coil.

먼저, 제1단계는 길이 방향으로 길게 형성되는 금속도체(10)의 표면에 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성된 프라이머용 하이브리드 바니쉬로 이루어진 프라이머층(20)을 형성하는 단계이다.First, in the first step, a primer layer 20 is formed of a hybrid varnish for a primer in which a modified polyamideimide and a sol-state ceramic are mixed on a surface of a metal conductor 10 formed in a lengthwise direction.

즉 제1단계는 금속도체(10)의 표면에 프라이머용 하이브리드 바니쉬를 코팅하는 것으로, 프라이머용 하이브리드 바니쉬는 금속과의 접착력과 유연성 확보를 위해 oligo(oxyethylene glycol)(OEG), oligo(oxypropylene glycol)(OPG), BPA-oxyethylene glycol(BPA OEG), AA 등으로 변성된 triblock-PAI 공중합체에 졸 상태의 세라믹이 1~10wt%의 함량으로 첨가된 하이브리드 바니쉬소재가 적용된다.In the first step, a hybrid varnish for a primer is coated on the surface of the metal conductor 10, and a hybrid varnish for a primer is coated with oligo (oxyethylene glycol) (OEG), oligo (oxypropylene glycol) PAI copolymer modified with OPG, BPA-oxyethylene glycol (BPA OEG), AA or the like is added in an amount of 1 ~ 10 wt%.

이와 같은 유연성 화학구조가 고분자 사슬 내에 많이 포함되면 열내구성이 저하되므로 폴리아미드이미드 분자의 분자량이 20,000~200,000으로 중합되고 있는 중간에 상기 glycol들을 투입하여 triblock-PAI 공중합체 구조가 되도록 합성하는 것이다.When such a flexible chemical structure is contained in the polymer chain, the thermal durability is lowered. Therefore, the glycol is added to the triblock-PAI copolymer structure while the polyamideimide molecules are being polymerized at a molecular weight of 20,000 to 200,000.

이때 유연성과 접착성이 우수해야 하는 금속 계면에 형성되는 프라이머층(20)은 세라믹의 고함량 처방시 유연성과 밀착성이 취약해지므로, 콜로이드 실리카졸을 1~10wt% 범위로 첨가되는 것이 바람직하다. 만약 졸 상태의 세라믹이 1 wt% 미만이면 열적 특성과 전기적 특성의 향상 효과가 적고, 10wt%를 초과하면 오히려 유연성과 밀착성이 취약해질 수 있기 때문이다.At this time, the primer layer 20 formed on the metal interface, which should have excellent flexibility and adhesion, is poor in flexibility and adhesiveness when a high content of ceramics is prescribed. Therefore, colloidal silica sol is preferably added in a range of 1 to 10 wt%. If the sol state ceramic is less than 1 wt%, the effect of improving the thermal characteristics and the electrical characteristics is small, and if it exceeds 10 wt%, the flexibility and adhesiveness may be weak.

다음으로, 제2단계는 프라이머층(20)의 표면에 아미드기가 상대적으로 많거나 우레탄기가 포함된 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성된 주절연용 하이브리드 바니쉬로 이루어진 주절연층(30)을 형성하는 단계이다.Next, the second step is to form a pseudo-soft layer 30 comprising a primer layer 20 having a relatively large amount of amide groups or a modified polyamide-imide containing urethane groups and a sol-state ceramic .

제2단계에서 형성되는 주절연층(30)은 프라이머층(20)의 표면에 후막으로 코팅되어 기본적인 절연성과 기계적 강성률 외에 방전내구성(서지내구성)을 가져야 하는데, 고분자 단독으로는 방전내구성이 크게 부족하기 때문에 나노수준 세라믹의 고함량 복합화를 통하여 이러한 한계를 극복하게 된다.The main fracture layer 30 formed in the second step is coated with a thick film on the surface of the primer layer 20 so as to have discharge durability (surge durability) in addition to basic insulation and mechanical rigidity. Therefore, these limitations can be overcome by combining high contents of nano-level ceramics.

주절연층(30)의 수지의 유연성 증가 및 주절연층(30) 내 실리카/수지 간 계면결합력 강화를 통해 세라믹의 고함량 첨가시 문제가 되는 기계적 파손을 막기 위한 고분자의 분자적 조작이 필요하다.Molecular manipulation of the polymer is necessary to prevent mechanical breakage which is a problem when a high content of ceramic is added through the increase of flexibility of the resin of the core layer (30) and the strengthening of the interfacial bonding force between silica and resin in the core layer (30).

주절연층(30)에서는 폴리아미드이미드 수지의 분자량 및 화학구조의 조절을 통한 수지 유연성 증대 방안, 실리카 나노입자 표면처리를 통한 실리카/수지 간 계면결합력 강화로 외부 스트레스에 대한 내크랙성 향상이 요구된다.Improvement of resin flexibility by controlling molecular weight and chemical structure of polyamide-imide resin (30) and improvement of crack resistance against external stress by strengthening interfacial bonding strength between silica and resin through surface treatment of silica nanoparticles are required .

주절연용 하이브리드 바니쉬에서 졸 상태의 세라믹의 고함량 처방시 접착성과 유연성 저하를 막기 위하여 TMA 대신에 일부 adipic acid(AA)와 글리콜류를 도입하여 폴리아미드이미드 사슬의 강성률과 유연성을 적절히 조절하고, 폴리아미드이미드 수지의 터미널 구조를 졸 상태의 세라믹의 분산안정화에 기여하는 다양한 물질들로 캡핑하게 되면 세라믹 고함량 첨가에도 바니쉬 절연재료적 물성들의 확보가 가능하다.In order to prevent adhesiveness and flexibility degradation in high solubility ceramics in the hybrid varnish, it is necessary to add some adipic acid (AA) and glycols in place of TMA to properly control the stiffness and flexibility of the polyamideimide chain, If the terminal structure of the amideimide resin is capped with various materials contributing to dispersion stabilization of the ceramic in the sol state, properties of the varnish insulating material can be secured even with a high content of ceramics.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 AA-PAI와 PUAI의 합성 및 캡핑 scheme이다. 도 7을 참조하면, 주절연층(30)용 수지로 이미드기 대비 아미드기가 많은 AA-PAI 또는 우레탄이 포함된 PUAI의 합성과정 후에 알콜류, 셀루솔브류 및 1, 2차 아민류 중에서 어느 하나 이상이 캡핑됨을 나타내었다.7 is a synthesis and capping scheme of AA-PAI and PUAI according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, after the synthesis of AA-PAI or urethane-containing PUAI having a large number of amide groups relative to the imide group as a resin for the main mortar layer 30, at least one of alcohols, cellosolves, Respectively.

주절연용 하이브리드 바니쉬의 수지로써 고분자 주사슬의 변성과 고분자 터미널의 캡핑에 의해서 개질된 수지를 사용할 경우, 다양한 실란으로 표면개질된 졸 상태의 세라믹이 5~25wt% 함량으로 첨가되어도 주절연용 하이브리드 바니쉬 절연소재로써의 물성만족이 가능하다. 만약 졸 상태의 세라믹이 5wt% 미만이면 주절연용 하이브리드 바니쉬 절연소재로써의 물성을 만족시키지 못하며, 25wt%를 초과하면 오히려 물성이 저하될 우려가 있다.When the resin modified by the modification of the main chain of the polymer and the capping of the polymer terminal is used as the resin of the main burning hybrid varnish, even if the surface-modified ceramic modified with various silanes is added in the amount of 5 ~ 25wt%, the hybrid varnish insulation It is possible to satisfy the physical property as material. If the sol state is less than 5 wt%, the physical properties of the hybrid varnish insulating material can not be satisfied. If it exceeds 25 wt%, the physical properties may deteriorate.

주절연용 하이브리드 바니쉬의 폴리아미드이미드(프라이머용 폴리아미드이미드 포함)에는 졸 상태의 세라믹의 분산안정성, 유연성 및 밀착성 향상을 위해서 고분자 터미널의 캡핑이 필요한데, 폴리아미드이미드 수지에 적합한 캡핑제로는 알콜류, 셀루솔브류 및 12차 아민류 등이 있다.For the polyamideimide (including polyamideimide for primer) of the hybrid varnish, it is necessary to cap the polymer terminal to improve the dispersion stability, flexibility and adhesion of the sol state ceramic. As the capping agent suitable for the polyamideimide resin, Solvates and 12-amines.

마지막으로, 제3단계는 주절연층(30)의 표면에 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성된 탑코팅용 하이브리드 바니쉬로 이루어진 탑코팅층(40)을 형성하는 단계이다.Finally, the third step is a step of forming a top coating layer 40 made of hybrid varnish for top coating in which polydimethylsiloxane-polyamideimide and sol-state ceramics are mixed on the surface of the main fracture layer 30.

제3단계에서의 탑코팅층(40)은 주절연층(30)의 표면에 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성된 탑코팅용 하이브리드 바니쉬를 코팅하여 형성되는 층으로, 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드는 다이블록 공중합체(PAI-PDMS), 트리블록 공중합체(PAI-PDMS-PAI)를 포함하는 것이 바람직하다.The top coating layer 40 in the third step is a layer formed by coating a hybrid coating for top coating in which polydimethylsiloxane-polyamideimide and sol-state ceramics are mixed on the surface of the mortar layer 30, and polydimethylsiloxane -Polyamide imide preferably comprises a diblock copolymer (PAI-PDMS), a triblock copolymer (PAI-PDMS-PAI).

즉 탑코팅용 하이브리드 바니쉬는 표면장력이 낮은 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드계 공중합체를 합성하여 사용할 수 있다. 이러한 실리콘 공중합체는 셀프본딩을 위해 폴리디메틸실록산이 내부에 포함된 것을 사용할 수도 있다.That is, the hybrid varnish for top coating can be used by synthesizing a polydimethylsiloxane-polyamideimide copolymer having a low surface tension. Such a silicone copolymer may be used in which polydimethylsiloxane is contained therein for self-bonding.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탑코팅용 하이브리드 바니쉬의 실리콘으로 캡핑된 폴리아미드아미드의 구조이다. 도 8을 참조하면, 폴리아미드이미드 터미널에 캡핑된 수지를 활용하면 고윤활성에 효과가 좋음을 알 수 있다.FIG. 8 is a structure of a silicone-capped polyamide amide of a hybrid coating for top coating according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, it can be seen that the use of the resin capped in the polyamideimide terminal is effective for high lubricity.

이처럼 터미널에 수지가 캡핑된 폴리아미드이미드를 이용하여 합성된 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드계 공중합체에 세라믹입자를 혼합하여 마이크로/나노 융복합소재를 제조함으로써, 탑코팅용 하이브리드 바니쉬로도 활용 가능하다. 단, 탑코팅용 하이브리드 바니쉬로 활용 가능한 마이크로/나노 융복합소재는 나노-마이크로 복합체와 나노하이브리드소재의 형태가 포함될 수 있다.As a result, it is possible to use hybrid polystyrene as a hybrid for top coating by mixing ceramic particles with polydimethylsiloxane-polyamideimide copolymer synthesized by using polyamide-imide resin-capped terminal. Do. However, the micro / nano composite material which can be used as the hybrid coating for the top coating may include nano-micro composite and nano hybrid material.

이러한 각형 코일의 최외각 표면층을 형성하는 탑코팅용 하이브리드 바니쉬는, 윤활성을 가져 적용제품 제작시 작업이 용이하고 절연피막의 기계적 손상이 없이 고장력으로 와인딩 작업을 할 수가 있으므로, 고집적도를 갖는 기기제작에 유리하다.The hybrid varnish for top coating which forms the outermost surface layer of the rectangular coil has lubricity and can work in the production of the applied product and can be wound at high tension without mechanical damage of the insulating film, .

더불어 boron nitride(BN)는 층상구조가 잘 발달 되어있어 고체 윤활성을 가지며 판상이라 절연특성이 우수하고 열전도성이 높아 전력기기 작동시 발생되는 열을 빠르게 확산시켜 전력기기 효율을 증가시킬 수 있는 절연재료이다.In addition, boron nitride (BN) has a solid lubrication due to its well-developed layered structure. It has excellent insulation characteristic due to its plate shape and high thermal conductivity, so it can rapidly dissipate heat generated during operation of power equipment, to be.

도 8의 실리콘으로 캡핑된 폴리아미드이미드에 실리카 및 알루미나 외에도 BN(질화붕소) 나노졸을 이용하여 제조된 탑코팅용 하이브리드 바니쉬는 고윤활성 부여가 가능하여 탑코팅제로 사용시 열전도성을 높이는 효과가 있다.The hybrid varnish for top coating prepared by using BN (boron nitride) nano sol in addition to silica and alumina in the silicon-capped polyamideimide of FIG. 8 is capable of imparting high lubricity and has an effect of enhancing thermal conductivity when used as a top coating agent .

특히, 졸 상태의 세라믹 함량이 10~30wt%로 하이브리드된 고윤활성의 탑코팅제인 것이 바람직하다. 이때 졸 상태의 세라믹이 10wt% 이하인 경우 열전도성이나 절연특성이 낮고, 30wt%를 초과하면 탑코팅용 하이브리드 바니쉬의 밀착특성이 나빠진다. 이에 따라, 세라믹 함량이 전체적으로 10wt% 이상일 경우에도 코일용 절연재료로써의 물성을 만족하면서 윤활성을 가지는 각형 코일을 제조할 수 있다.Particularly, it is preferable that the coating composition is a high-lubrication top coat which is hybridized with a ceramic content of 10 to 30 wt% in a sol state. At this time, when the ceramics in the sol state is less than 10 wt%, the thermal conductivity or the insulating property is low, and when it exceeds 30 wt%, the adhesion property of the hybrid varnish for top coating is deteriorated. Thus, even when the ceramic content is 10 wt% or more as a whole, it is possible to produce a rectangular coil having lubricity while satisfying physical properties as a coil insulating material.

여기서 실리카/수지 계면결합력 강화를 위해서 졸 상태의 세라믹을 실란으로 표면개질을 하는 것이 바람직하다. 즉 amine, thiol, epoxide 및 carboxylic acid 등의 반응성기를 갖는 유기실란으로 세라믹 표면을 적절하게 표면처리하면 유무기 계면에서 물리적 화학적 결합이 효과적으로 형성되며, 때로는 올리고머 아미드이미드를 이용하여 분자사슬 꼬임 등의 추가적인 기계적 결합을 유도하는 방법을 이용하기도 한다.In order to enhance the silica / resin interface strength, it is preferable to modify the surface of the ceramic in a sol state with silane. That is, when the ceramic surface is appropriately surface-treated with an organosilane having reactive groups such as amine, thiol, epoxide and carboxylic acid, physicochemical bonding is effectively formed at the organic / inorganic interface. In some cases, an additional oligomer amide- A method of inducing mechanical coupling is also used.

따라서 본 발명에서의 절연소재는 고함량의 세라믹을 포함하고도 미세한 각형 금속도체(10)에 코팅되어 기계적 특성과 전기적 특성을 만족할 수 있도록, 프라이머 절연제, 주절연제 및 탑코팅 절연제 모두 폴리아미드이미드를 화학구조적으로 기능에 맞게 변성화시키고 세라믹을 고함량으로 하이브리드시킨 절연바니쉬들을 사용하여 계층적 3중 구조로 절연처리하는 각형 코일을 제조할 수 있으며, 이는 상업적으로 중요한 의미를 갖는다할 것이다.Therefore, the insulating material of the present invention contains a high content of ceramics and is coated on the fine square metal conductor 10 to satisfy the mechanical and electrical characteristics. In this case, both of the primer insulating material, It is possible to manufacture a square coil that is insulated with a hierarchical triple structure by using insulating varnishes that are modified chemically and functionally to hybridize the ceramics with a high content of ceramics, which will have commercial significance.

한편, PAI계 수지/실리카졸 하이브리드 바니쉬절연 각형 코일의 시제품에 대한 설명을 해보도록 하겠다.A prototype of a PAI resin / silica sol hybrid varnish insulated square coil will be described.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅기술로 제작된 코일 시제품의 전기적 특성평가용 시험편의 실사도이다. 도 9를 참고하면, PAI계 수지/실리카졸 하이브리드 바니쉬 절연 각형 코일을 사용하여 와인딩변형이 상당히 큰 제품을 제작하여도 전기적 특성이 잘 유지됨을 알 수 있다.FIG. 9 is an actual view of a test piece for evaluating electrical characteristics of a coil prototype fabricated by a coating technique according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, it can be seen that electrical characteristics are maintained even when a product having a significantly large winding strain is manufactured using a PAI resin / silica sol hybrid varnish insulated square coil.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코일 규격시험의 표이다. 도 10을 참조하면, 도 9에서 제시한 고함량 세라믹 하이브리드형 다층 코팅기술로 제작된 코일 시제품에 대한 코일 규격시험(IEC 60317-58)을 실시하여 나타낸 표임을 알 수 있다.10 is a table of a coil specification test according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, it can be seen that a coil type test (IEC 60317-58) is applied to a coil prototype manufactured by the high-content ceramic hybrid multilayer coating technique shown in FIG.

즉, 다양한 조성의 하이브리드가 가능하여 도 10에서는 시료A의 프라이머층(세라믹 5wt%), 시료B의 주절연층(세라믹 15wt%), 시료C의 탑코팅층(세라믹 5wt%)의 조성으로 제작된 각형 코일에 대한 밀착성, 피막흠성 등의 기계적 특성과 핀홀, 절연파괴전압과 같은 전기적 특성에서 모두 기준치 이상의 우수한 특성을 나타내었다.In other words, a hybrid of various compositions is possible. In FIG. 10, a prismatic layer (5 wt% of ceramics) of the sample A, a prismatic layer of the sample B (15 wt% of the ceramics) and a top coat layer of the sample C Mechanical properties such as adhesion to the coil, film scratch resistance, and electrical characteristics such as pinholes and breakdown voltage all exhibited excellent characteristics above the reference value.

도 11은 기존 각형 코일 및 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층 구조 각형 코일의 굴곡 특성 비교도이다. 도 11을 참조하면, 일반 폴리아미드이미드 바니쉬 각형 코일과 본 발명인 다층 구조의 하이브리드 각형 코일의 굴곡 특성을 비교한 실사도임을 알 수 있다.11 is a curvature comparison chart of a conventional rectangular coil and a multi-layer rectangular coil according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, it can be seen that the flexural characteristics of a general polyamideimide varnish square coil and the hybrid square coil of the multilayer structure of the present invention are compared with each other.

즉 도 11에서 알 수 있듯이, 180°로 코일 끝단의 변화를 살펴보면 기존 일반 폴리아미드이미드 바니쉬의 경우 크랙이 발생하는 반면, 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 경우 끝단에 크랙이 발생하지 않음을 확인할 수 있다. 이는 구리 도체와 밀착성을 높여 주는 프라이머층의 효과와 주절연층의 접착성이 잘 융합된 결과로 볼 수 있다.That is, as can be seen from FIG. 11, when the change of the coil end at 180 ° is examined, it can be seen that cracks are generated in the conventional polyamideimide varnish, while cracks are not generated in the end portions of the rectangular coil coated with the multilayer structure have. This can be seen as a result of a good fusion of the effect of the primer layer which enhances the adhesion with the copper conductor and the adhesion of the core layer.

도 12는 기존 일반 PAI 바니쉬의 특성시험 그래프이다. 도 12-(a) 및 (b)를 참조하면, 기존 일반 PAI 바니쉬절연 환형(round) 및 각형(rectangular) 코일의 내절연 특성과 부분방전 특성을 시험한 결과임을 알 수 있다.12 is a characteristic test graph of a conventional general PAI varnish. Referring to FIGS. 12A and 12B, it can be seen that the insulation characteristics and the partial discharge characteristics of the conventional PAI varnish insulated round and rectangular coils are tested.

구체적으로, 도 12는 기존 일반 PAI 바니쉬로 코팅된 구리 도체의 환형 및 각형 코일을 모터 스테이터에 감는 작업 시, 장력을 2, 5, 10kfg로 달리하면서 코일의 전기적 특성변화를 실험한 것이다. 이처럼 일반 PAI 바니쉬의 환형 및 각형 코일 모두 3kgf 이상의 장력으로 당겨 감는 작업이 이루어지면, 내절연성과 부분방전특성이 20~30%정도 저하됨을 알 수 있다.Specifically, FIG. 12 shows changes in the electrical characteristics of the coils while changing the tension to 2, 5, and 10 kfg in winding the annular and rectangular coils of the copper conductor coated with the conventional general PAI varnish on the motor stator. As described above, when both the annular and square type coils of the general PAI varnish are pulled and pulled with a tension of 3 kgf or more, the insulation resistance and partial discharge characteristics are reduced by 20 to 30%.

또한 각형의 경우 곡각지를 갖는 구조상 장력에 대한 손상이 더 크게 작용하기 때문에 그 저하 폭이 더 큰 것으로 나타난다. 이는 도 12에서도 보듯이 큰 힘으로 코일이 당겨지는 경우 코팅층의 소재 내부에 작은 크랙의 진전으로 핀홀이 만들어지면서 전기적으로 내절연성과 부분방전특성이 악화되는 결과를 나타낸다.In addition, the angular shape shows a larger deterioration width due to the greater damage to the tension on the structure having the curved edges. As shown in FIG. 12, when the coil is pulled with a large force, a pinhole is formed due to the development of a small crack in the material of the coating layer, and electrical insulation and partial discharge characteristics are deteriorated.

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 복층 구조로 제작된 폴리아미드이미드 각형 코일의 특성시험 그래프이다. 도 13을 참조하면, 하이브리드 바니쉬 절연 각형 코일의 내절연 특성시험을 나타낸 것임을 알 수 있다.13 is a characteristic test graph of a polyamide-imide square coil manufactured in a multilayer structure according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, it can be seen that the insulation resistance characteristic test of the hybrid varnish insulated square coil is shown.

이는 도 12의 문제점을 해결하기 위해 복층 구조로 제작된 폴리아미드이미드 각형 코일에 대하여 동일한 장력의 변화에 대한 코일의 내절연성과 부분방전특성을 시험한 결과이다. 도 13에서 알 수 있듯이, 단독 폴리아미드이미드 수지 코일과 비교하여 3kfg까지의 장력에서는 내절연성의 저하는 거의 나타나지 않고, 5kgf의 장력으로 작업된 경우에도 내절연성이 5% 미만의 낮은 저하율을 갖는 개선된 내절연성을 나타냄을 알 수 있다.This is a result of testing the insulation resistance and partial discharge characteristics of the coil with respect to the same tension change for polyamide-imide square type coils fabricated in a multilayer structure to solve the problem of FIG. As can be seen from Fig. 13, the insulation resistance is hardly reduced at a tension of up to 3 kfg as compared with a single polyamide-imide resin coil, and even when working at a tension of 5 kgf, Which indicates that the insulating property is insufficient.

이하에서는 고함량의 세라믹을 가지는 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일 및 이의 제조방법과 관련된 실시예를 설명하고자 한다.Hereinafter, an embodiment related to a square coil in which an insulating varnish having a high content of ceramics is coated with a multilayer structure and a method for manufacturing the same will be described.

프라이머용For primer BPABPA -- oxyethyleneoxyethylene glycol 변성 PAI( glycol-modified PAI ( BPABPA OEG5OEG5 -- PAIPAI ) 합성) synthesis

도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 BPA-OEG5 PAI triblock copolymer의 화학구조이다. 도 14를 참조하면, 프라이머용 하이브리드 바니쉬를 제조하기 위한 변성 폴리아미드이미드를 준비하는 과정임을 알 수 있다.14 is a chemical structure of BPA-OEG5 PAI triblock copolymer according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 14, it can be seen that a modified polyamideimide for preparing a hybrid varnish for a primer is prepared.

반응 플라스크에 용매로 NMP 55g을 넣고 질소 주입 하에, trimellitic anhydride(TMA) 0.101 mol(19.5g)과 4,4'-methylenebis(phenylisocyanate(MDI) 0.1 mol(25g)을 넣고 서서히 가열하면서 교반하여 용해시킨다.55.0 g of NMP as a solvent is added to the reaction flask, and 0.101 mol (19.5 g) of trimellitic anhydride (TMA) and 0.1 mol (25 g) of 4,4'-methylenebis (phenylisocyanate .

이후, 반응 플라스크의 온도를 70℃까지 승온하여 3시간에 걸쳐 중합반응을 시킨다. 100℃까지 승온하여 계속 반응시켜 점도가 4 poise가 되면 OEG(n=5)-BPA 0.5mmol(3.34g)를 NMP 5g에 희석하여 투입하고 계속 반응시켜 10 poise에서 PGME 2g을 NMP 10g에 희석하여 반응기에 투입하여 고분자 터미널을 캡핑하면서 냉각시켰다.Thereafter, the temperature of the reaction flask was raised to 70 캜 and the polymerization reaction was carried out for 3 hours. When the viscosity reached 4 poise, 0.5 mmol (3.34 g) of OEG (n = 5) -BPA was diluted in 5 g of NMP and continuously reacted. 2 g of PGME in 10 poise was diluted in 10 g of NMP And the polymer terminal was cooled while being capped.

이렇게 하여 고형분 35wt% BPA-OEG5-PAI를 합성하여 실리카졸과 하이브리드하는데 사용하였다. 중량평균 분자량은 60,000 정도이었으며 실리카졸 10wt%와는 하이브리드가 잘 되어 코일의 프라이머층의 하이브리드 절연재료로 사용하였다.Thus, a solid content of 35 wt% BPA-OEG5-PAI was synthesized and used for hybridization with silica sol. The weight average molecular weight was about 60,000 and the hybrid with 10 wt% of silica sol was well used as a hybrid insulation material for the primer layer of the coil.

주절연용Main course Capped Amide-rich  Capped Amide-rich PAIPAI 합성 synthesis

반응 플라스크에 용매로 NMP 55g을 넣고 질소 주입 하에, TMA 0.081mol(15.6g), AA 0.02mol(2.9g), 4,4'-methylenebis(phenylisocyanate(MDI) 0.1mol(25g)을 넣고 서서히 가열하면서 교반하여 용해시킨다.55 g of NMP as a solvent was added to the reaction flask and 0.081 mol (15.6 g) of TMA, 0.02 mol (2.9 g) of AA and 0.1 mol (25 g) of 4,4'-methylenebis And dissolved by stirring.

이후, 반응 플라스크의 온도를 80℃까지 승온하여 3시간 반응시키고 120℃까지 승온하여 계속 반응시켜 점도가 10poise가 되면 1-methoxy-2-propanol(PGME) 2g을 NMP 10g에 희석하여 반응기에 투입하여 고분자 터미널을 캡핑하면서 냉각시켰다.Thereafter, the temperature of the reaction flask was raised to 80 ° C., reacted for 3 hours, heated to 120 ° C. and continuously reacted. When the viscosity reached 10 poise, 2 g of 1-methoxy-2-propanol (PGME) was diluted in 10 g of NMP, The polymer terminals were cooled while capping.

이렇게 하여 고형분 35wt% AA-PAI를 합성하여 실리카졸과 하이브리드하는데 사용하였다. 중량평균 분자량은 70,000 정도였으며, 실리카졸 30wt%와는 하이브리드가 잘 되어 코일의 주절연층의 하이브리드 절연재료로 사용하였다. 도 7을 참보하면, AA가 첨가되어 합성된 AA-PAI의 합성 Scheme임을 알 수 있다.Thus, 35 wt% AA-PAI was synthesized and used for hybridization with silica sol. The weight average molecular weight was about 70,000, and the hybrid with 30wt% of silica sol was well used and used as a hybrid insulation material for the core of the coil. Referring to FIG. 7, it can be seen that AA is added to synthesize AA-PAI.

탑코팅용For top coating 폴리디메틸실록산Polydimethylsiloxane -폴리아미드이미드계 공중합체(A-B - polyamideimide type copolymer (A-B diblockdiblock copolymer)의 제조 copolymer

3.67g의 PGME을 48.17g의 NMP에 녹인 용액을 준비하고 이 용액을 고형분 34%의 60,000~70,000 Da 크기의 PAI 200g에 넣은 후, PGME와 PAI용액을 80℃로 승온하고 2시간 동안 유지한다.A solution of 3.67 g of PGME in 48.17 g of NMP is prepared and the solution is added to 200 g of PAI of 60,000 to 70,000 Da having a solid content of 34%. The PGME and PAI solution are heated to 80 ° C. and maintained for 2 hours.

이후, 온도를 실온으로 낮추고 고형분비 0.5~30%로 diamine-PDMS(Tegomer A-Si 2322, ~2600 g/mol)를 넣어 200 rpm에서 2시간 이상 교반한다.Thereafter, the temperature is lowered to room temperature, and diamine-PDMS (Tegomer A-Si 2322, ~ 2600 g / mol) is added at a solid content ratio of 0.5 to 30% and stirred at 200 rpm for 2 hours or more.

diamine-PDMS를 바로 반응시키지 않고 PGME로 캡핑(capping)한 PAI를 1주 이상 상온 보관하는 경우 남아있는 PGME가 PAI의 모든 이소시안(-NCO)기와 모두 반응하여 폴리디메틸실록산(PDMS)과 반응할 수 없게 된다.When PAI capped with PGME without immediately reacting diamine-PDMS is kept at room temperature for more than one week, the remaining PGME reacts with all isocyan (-NCO) groups of PAI to react with polydimethylsiloxane (PDMS) Can not.

이상과 같이 본 발명을 통하여 각기 다른 화학적 구조로 변성되어 프라이머층, 주절연층 및 탑코팅층의 고분자에 나노급의 세라믹이 고함량으로 포함된 각각의 바니쉬소재들이 각형의 도체에 연속적으로 코팅됨으로써, 휨/꼬임 변형시에도 접착력, 크랙저항성, 고열전도성, 고윤활성, 내마모성 및 고절연성(내전압, 방전내구성)의 특성을 만족시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, each of the varnish materials modified to different chemical structures and containing a high content of nano-scale ceramics in the polymer of the primer layer, the pearl layer and the top coating layer is continuously coated on the rectangular conductor, / It is possible to satisfy the characteristics of adhesion, crack resistance, high thermal conductivity, high lubricity, abrasion resistance and high insulation (withstanding voltage and discharge durability) even when deformed by twisting.

다시 말하여, 각형의 도체에 고함량 세라믹이 첨가된 하이브리드 바니쉬가 적용된 코일을 제조함으로써, 휨/코임 변형시 절연바니쉬에서 요구되는 제반 물성확보 외에 극한환경에서 절연신뢰성이 우수할 것으로 기대된다.In other words, by manufacturing a coil to which a high-content ceramic is added to a rectangular conductor, it is expected that insulation reliability in the extreme environment is expected to be excellent in addition to securing all the physical properties required in the insulating varnish during warping / coiling.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention may be embodied otherwise without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to illustrate them, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 금속도체
20: 프라이머층
30: 주절연층
40: 탑코팅층
10: metal conductor
20: Primer layer
30:
40: Top coating layer

Claims (18)

길이 방향으로 길게 형성되는 금속도체;
상기 금속도체의 표면에 형성되는 것으로, 변성 폴리아미드이미드가 포함되어 이루어진 프라이머층;
상기 프라이머층의 표면에 형성되는 것으로, 아미드기가 상대적으로 많거나 우레탄기가 포함된 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성되어 이루어진 주절연층; 및
상기 주절연층의 표면에 형성되는 것으로, 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드가 포함되어 이루어진 탑코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
A metal conductor formed to be long in the longitudinal direction;
A primer layer formed on the surface of the metal conductor and comprising a modified polyamideimide;
Wherein the primer layer is formed on the surface of the primer layer, the primer layer having a relatively large amide group or a modified polyamideimide containing a urethane group and a ceramic in a sol state; And
And a top coating layer formed on the surface of the main refractory layer and including a polydimethylsiloxane-polyamideimide. The polyimide siloxane-varnish coating varnish according to claim 1, wherein the modified PAI insulating varnish has a high content of ceramics.
제1항에 있어서,
상기 프라이머층의 변성 폴리아미드이미드는,
oligo(oxyethylene glycol)(OEG), oligo(oxypropylene glycol)(OPG), BPA-oxyethylene glycol(BPA OEG) 및 adipic acid(AA) 중 어느 하나를 중심으로 양 말단에 폴리아미드이미드가 합성된 변성 트리블록-폴리아미드이미드(triblock-PAI) 공중합체의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to claim 1,
In the modified polyamide imide of the primer layer,
a modified triblock block in which polyamideimide was synthesized at both ends of one of oligo (oxyethylene glycol) (OEG), oligo (oxypropylene glycol) (OPG), BPA-oxyethylene glycol (BPA OEG) and adipic acid Characterized in that at least one of alcohols, cellosolves and amines is capped at both ends of a polyamide-imide (triblock-PAI) copolymer and the modified PAI insulating varnish having a high content of ceramics is formed into a multilayer structure Coated square coil.
제1항에 있어서,
상기 프라이머층은,
1~10wt%의 졸 상태의 세라믹이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는고 함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to claim 1,
The primer layer,
1 to 10 wt% of a ceramic in a sol state is further included. The rectangular PAI insulating varnish having a high ceramic content is coated with a multilayer structure.
제1항에 있어서,
상기 주절연층의 변성 폴리아미드이미드는,
폴리아미드이미드(PAI)에 아디프산(AA)이 합성되어 이미드기 대비 아미드기가 상대적으로 많은 아디프산-폴리아미드이미드(AA-PAI)인 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to claim 1,
The modified polyamide imide of the above-
Characterized in that adipic acid (AA) is synthesized in polyamideimide (PAI) and is adipic acid-polyamideimide (AA-PAI) having a relatively large amide group relative to imide group. A rectangular coil with varnish coated in a multilayer structure.
제1항에 있어서,
상기 주절연층의 변성 폴리아미드이미드는,
글리콜류가 도입된 우레탄변성 폴리아미드이미드(PUAI, polyurethaneamideimide)의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to claim 1,
The modified polyamide imide of the above-
Characterized in that at least one of alcohols, cellosolves, and amines is capped at both ends of a urethane-modified polyamideimide (PUAI) into which glycols have been introduced, characterized in that a modified PAI insulating varnish A rectangular coil coated with a multilayer structure.
제1항에 있어서,
상기 주절연층의 졸상태의 세라믹은,
5~25wt% 첨가되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to claim 1,
The ceramic in a sol state of the above-
And 5 to 25 wt% of the total weight of the ceramic varnish, wherein the modified PAI insulating varnish having a high content of ceramic is coated with a multilayer structure.
제1항에 있어서,
상기 탑코팅층의 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드는,
다이블록 공중합체(PAI-PDMS) 또는 트리블록 공중합체(PAI-PDMS-PAI)인 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to claim 1,
The polydimethylsiloxane-polyamide-imide of the top coating layer can be obtained by,
Wherein the modified PAI insulating varnish has a high content of ceramic and is coated with a multilayer structure, characterized in that it is a diblock copolymer (PAI-PDMS) or a triblock copolymer (PAI-PDMS-PAI).
제1항에 있어서,
탑코팅층은,
10~30wt%의 졸 상태의 세라믹이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to claim 1,
The top coating layer,
Wherein the ceramic varnish further comprises 10 to 30 wt% of a ceramic in a sol state, wherein the modified PAI insulating varnish is coated with a multilayer structure.
제1항, 제3항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 졸 상태의 세라믹은,
알루미나, 실리카, 질화붕소 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일.
The method according to any one of claims 1, 3, 6, and 8,
In the ceramic state in the sol state,
Characterized in that the ceramic varnish comprises a ceramic selected from the group consisting of alumina, silica, boron nitride and mixtures thereof.
길이 방향으로 길게 형성되는 금속도체의 표면에 변성 폴리아미드이미드가 포함되어 이루어지는 프라이머층을 형성하는 제1단계;
상기 프라이머층의 표면에 아미드기가 상대적으로 많거나 우레탄기가 포함된 변성 폴리아미드이미드와 졸 상태의 세라믹이 혼합 형성되어 이루어지는 주절연층을 형성하는 제2단계; 및
상기 주절연층의 표면에 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드가 포함되어 이루어지는 탑코팅층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
A first step of forming a primer layer including a modified polyamideimide on the surface of a metal conductor formed in a long direction;
A second step of forming a refractory layer in which a modified polyamideimide having a relatively large amide group or a urethane group on the surface of the primer layer is mixed with a ceramic in a sol state; And
And a third step of forming a top coat layer comprising a polydimethylsiloxane-polyamideimide on the surface of the main fracture layer. The modified PAI insulating varnish having a high content of ceramics has a square shape A method of manufacturing a coil.
제10항에 있어서,
상기 제1단계에서의 변성 폴리아미드이미드는,
oligo(oxyethylene glycol)(OEG), oligo(oxypropylene glycol)(OPG), BPA-oxyethylene glycol(BPA OEG) 및 adipic acid(AA) 중 어느 하나를 중심으로 양 말단에 폴리아미드이미드가 합성된 변성 트리블록-폴리아미드이미드(triblock-PAI) 공중합체의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
11. The method of claim 10,
In the modified polyamide imide in the first step,
a modified triblock block in which polyamideimide was synthesized at both ends of one of oligo (oxyethylene glycol) (OEG), oligo (oxypropylene glycol) (OPG), BPA-oxyethylene glycol (BPA OEG) and adipic acid Characterized in that at least one of alcohols, cellosolves and amines is capped at both ends of a polyamide-imide (triblock-PAI) copolymer and the modified PAI insulating varnish having a high content of ceramics is formed into a multilayer structure A method for manufacturing a coated rectangular coil.
제10항에 있어서,
제1단계에서의 프라이머층은,
졸 상태의 세라믹이 더 포함되되,
상기 졸 상태의 세라믹은 1~10wt%의 범위로 혼합되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The primer layer in the first step is,
A ceramic in a sol state is further included,
Wherein the ceramic is mixed in a range of 1 to 10 wt%, and the modified PAI insulating varnish having a high ceramic content is coated in a multilayer structure.
제10항에 있어서,
상기 제2단계의 변성 폴리아미드이미드는,
폴리아미드이미드(PAI)에 아디프산(AA)이 합성되어 이미드기 대비 아미드기가 상대적으로 많은 아디프산-폴리아미드이미드(AA-PAI)인 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The modified polyamide imide of the second step is a modified polyamide imide,
Characterized in that adipic acid (AA) is synthesized in polyamideimide (PAI) and is adipic acid-polyamideimide (AA-PAI) having a relatively large amide group relative to imide group. Wherein the varnish is coated in a multilayer structure.
제10항에 있어서,
상기 제2단계의 변성 폴리아미드이미드는,
글리콜류가 도입된 우레탄변성 폴리아미드이미드(PUAI, polyurethaneamideimide)의 양 말단에 알코올류, 셀루솔브류 및 아민류 중 어느 하나 이상이 캡핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The modified polyamide imide of the second step is a modified polyamide imide,
Characterized in that at least one of alcohols, cellosolves, and amines is capped at both ends of a urethane-modified polyamideimide (PUAI) into which glycols have been introduced, characterized in that a modified PAI insulating varnish Wherein the coil is coated with a multilayer structure.
제10항에 있어서,
상기 제2단계의 주절연층에 포함된 졸 상태의 세라믹은,
5~25wt% 첨가되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the ceramic in a sol state contained in the pseudo-soft layer of the second step comprises
And 5 to 25 wt% of the modified PAI insulating varnish having a high content of ceramic is coated with a multilayer structure.
제10항에 있어서,
상기 제3단계의 폴리디메틸실록산-폴리아미드이미드는,
다이블록 공중합체(PAI-PDMS) 또는 트리블록 공중합체(PAI-PDMS-PAI)인 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The polydimethylsiloxane-polyamideimide of the third step is a polyimide-
(PAI-PDMS) or triblock copolymer (PAI-PDMS-PAI), characterized in that the modified PAI insulation varnish is coated with a multilayer structure.
제10항에 있어서,
상기 제3단계의 탑코팅층은,
졸 상태의 세라믹이 더 포함되되,
상기 졸 상태의 세라믹은 10~30wt%의 범위로 혼합되는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the top coating layer of the third step comprises
A ceramic in a sol state is further included,
Wherein the ceramic is mixed in a range of 10 to 30 wt%, and the dense PAI insulating varnish having a high ceramic content is coated with a multilayer structure.
제10항, 제12항, 제15항 및 제17항 중 어느 한 한 항에 있어서,
상기 졸 상태의 세라믹은,
알루미나, 실리카, 질화붕소 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 고함량의 세라믹을 가지는 변성 PAI 절연바니쉬가 다층 구조로 코팅된 각형 코일의 제조방법.
18. A method according to any one of claims 10, 12, 15 and 17,
In the ceramic state in the sol state,
Wherein the modified PAI insulating varnish comprises a ceramic selected from the group consisting of alumina, silica, boron nitride, and mixtures thereof.
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