KR800000012B1 - 전기 절연재료 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기 절연재료

본 발명은 전기 절연재료에 관한 것으로 좀 더 상세하게는, 폴리 에틸렌, 2,6 나프탈레이트에 특정량의 폴리에틸렌 테레프탈 레이트를 혼합하여 얻어지는 중합체 혼합물을 원료로하여 제막(製膜)하므로서 얻어지는 필름의 내열 열화성(耐熱劣化性)을 개량한 전기절연재료에 적합한 필름에 관한 것이다.

본 발명자는, 전에 폴리에틸렌 2,6 나프탈레이트 (이하에 PEN 이라고 약칭) 구조중에, 에틸렌 테레프탈레이트 구조단위 또는 에틸렌 이소프탈레이트 구조단위를 소량 공중합(共重合)하여 얻어지는 중합체를 원료로하여 제막한 경우에는, 그 필름의 물성치(物性値), 특히 내열 열화성은 에틸렌 테레프탈레이트 구조단위를 포함하지 않은 PEN과 거의 다르지 않으며, 전기절연 원료로서 유용한 것을 알게되어 제안하였다.

그러므로 본발명자는 PEN에 특정량의 실질적인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (이하에 PEN이라고 약칭)를 혼합한 중합제를 원료로하여 용융압출하여 얻은 미연신(未延伸) 필름을 2축배향(二軸配向)하게 하고, 또 열고정한 필름(이하에 블렌드 PEN 필름이라고 약칭)은 PET를 혼합하지 않고 PEN 만을 원료로하여 용융압출하여 얻은 미연신 필름을 2축배향과 열고정한 필름에 비교하여, 내열 열화성이 매우 우수한 것이 얻어져서, 보통의 PEN 필름과 비교하여 전기(電氣)적 성질에 관해서는 전혀 손색이 없고 내열 열화성이 매우 우수한 것이므로 전기절연재료로서 매우 우수한 것이 얻어지는 것을 알게되여 본발명을 완성한 것이다. 즉 본발명은 폴리에틸렌 2,6 나프탈레이트에 대하여 0.5-10 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 혼합하여 용융압출하여 얻은 필름을 2축배향하도록 하여 이뤄진 전기절연 재료이다.

본 발명에서 PEN 이라하는 것은 그 구조단위가 실질적으트 에틸렌, 2,6 나프탈레이트 단위로 구성된 중합체로서 2,6 나프탈렌디 카르본산 또는 그 기능적 유도체와 에틸렌 글리콜 또는 그 기능적 유도체와의 촉매 존재하에서의 중합에 의하여 얻어지는 중합체, 혹은 10몰% 이하의, 적당하게는 5몰 이하의 제3성분 예를들면 수산, 아시핀산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌 2,7 디카본산, 호박산, 디페닐 에테르 디카본산 등의 디카본산 또는 그 저급알킬 에스테르, P-옥시안식향산, P-옥시 에톡시 안식향산과 같은 옥시 카본산, 또는 그 저급 알킬 에스테르, 혹은 프로필렌 글리콜 트리메틸렌 글리콜과 같은 2가알콜류 등의 화합물을 공중합한 중합체 또는 안식향산, 벤조일 안식향산, 벤질 옥시 안식향산, 메톡시폴리 알킬렌 글리콜 등의 l관능성(一官能性) 화합물로 말단의 수산기(水酸基) 및 또는 카복실기를 봉쇄한 중합체, 혹은 예를들어 극히 소량의 글리세린, 펜타 에리트리롬과 같은 다관능(多官能) 에스테르 형성화합물로서 변성된 실질적으로 선상(線狀)인 공중합 중합체를 말한다.

본 발명에서 PET라는 것은, 실질적으로 에틸렌 테레프탈레이트 단위로 구성되어 있으면 좋고, 테레프탈산 또는 그 기능적 유도체와 에틸렌 글리콜 또는 그 기능적 유도체를 촉매 존재하에서 중합하는 것에 의하여 얻어지는 중합체, 혹은 10몰% 이하의 적당하게는 5몰% 이하의 제3성분, 예를들면 수산 아시핀산, 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 2,6 디카본산, 나프탈렌 2,7 디카본산, 호박산, 디페닐 에테르 디 카본산 등의 디 카본산 또는 그 저급 에스테르 P-옥시안식향산, P-옥시메톡시 안식향산과 같은 옥시카본산 또는 그 저급알킬 에스테르, 혹은 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜과 같은 2가 알콜류 등의 화합물을 공중합한 중합체 또는 안식향산, 벤조일 안식향산, 벤질 옥시안식향산, 메톡시폴리알킬렌 글리콜 등의 1관능성 화합물로 말단의 수산기 또는 카르복실기를 봉쇄한 중합체 흑은 예를들어 극히 소량의 글리세린, 펜타 에리트리톨과 같은 다관능 에스테르 형성 화합물로서 변성된 실질적으로 선상인 중합체를 말한다.

본 발명에서 PEN 중 또는 PET 중에는 2산화 티탄 등의 염소제(艶消劑), 인산, 아린산(亞燐酸) 및 그들의 에스테르 등의 안정제, 미입자상(徵粒子狀) 실리카, 촤이나 클레이 등의 활제(滑劑) 등을 포함하여도 좋다. 본 발명에 사용하는 PEN은, 중합도가 너무 낮으며 기계적 성질이 저하하므로 극한점도수(極限粘度數)가 0.35 이상, 적당하게는 0.45 이상의 것으로 또 제막하기 용이한 점에서 1.0 이하 적당하게는 0.8이하의 것이 좋다.

여기에서 칭하는 극한점도수는 0-클로로 페놀 중 35℃ 에서 측정한 것으로 그 단위는 100ml/g 이다.

본 발명에서 블렌드 PEN 필름의 제조 조건은 PEN 만을 원료로한 경우의 제조 조건이 거의 그대로 응용된다.

블렌드 PEN 필름 제조용 원료는, PEN 및 PET의 쌍방 또는 어느것이든지 일방을, 조각(片) 또는 분말의 형태로 혼합하여 사용한다.

PEN 또는 PET는 혼합전후에 혹은 혼합과 동시에 130℃ 내지 220℃로 20분간 이상 적당하게는 1시간이상 건조시키는 것이 바람직하다.

PEN에 대한 PET의 혼합비율은 중량비로 0.5 내지 10중량%로 되는것이 필요하며, 적당하게는 1 내지 9중량%가 좋다. 혼합의 비율이 0.5중량% 미만으로는 PET를 혼합한 효과가 나타나지 않으며, 혼합비율이 10중량%를 초과하면 내열 열화성이 악화한다.

건조한 혼합원료는 280℃ 내지 330℃로 용융압출하여 미연신 필름을 얻는다.

그다음 얻어진 미연신 필름을 110℃ 내지 160℃ 적당하게는 125℃ 내지 160℃의 범위의 온도에서 종방향으로 약 3 내지 4배 연신하고 다시 105℃ 내지 150℃의 범위에서 횡방향으로 약 3 내지 4배 연신한 후, 170℃ 내지 240℃의 범위의 온도에서 열고정하므로서 2축연신 블랜드 PEN필름이 얻어진다.

본 발명에 의한 방법으로 제조된 블렌드 PEN 필름은 기계적 성질 및 전기적 성질이 PET를 혼합하지 않은 보통 PEN 필름의 이들의 성질과 비교하여 전혀 손색이 없고 내열 열화성에 관해서는 각별히 우수하다.

따라서 전기 절연재료로서 매우 우수한 것이다.

이런 것을 구체적으로 아래에 샅시예에 의하여 더 상세하게 설명한다.

[실시예]

175℃로 건조한 극한점도 0.63인 PEN을 300℃로 T 다이(die)를 통하여 용융압출하여 60℃로 유지한 캐스팅 드럼위에 급냉고화(急冷固化) 시키어 두께 330μ의 미연신 필름을 얻었다.(실험 1)

또 디 카본산으로서 테레프탈산을 3.5몰%(28중량%) 공중합한 극한점도수 0.60인 공중합 PEN을 170℃로 건조하여, 300℃로 T 다이를 통하여 용융압출하여서 60℃로 유지된 캐스팅 드럼위에 급냉고화하게 하여 두께 330μ의 미연신 필름을 얻었다.(실험 2)

다른 편으로는 극한점도수 0.62인 PEN과 극한점도수 0.75인 PET의 조각을 중량비로 99대 1 내지 87대 13의 비례로 평량(秤量)하여 V형 블렌더(blender)에 투입하여서 30분간 교반했다

이 블렌드 중합체를 170℃로 건조시킨다음, 298℃로 T다이를 통하여 용융압출하여 60℃로 유지한 케스팅드럼 위에서 급냉고화 시켜서 두께 320μ의 미연신 필름을 얻었다.

중합체의 용융상태로의 유지시간은 어느것이나 약 7분이었다.(실험 3-7) 연신 및 열고정 조건은 어느 필름에 대해서도, 종연신 온도 140℃, 종 연신배을 3.5배, 횡연신 온도 131℃, 횡 연신 배율 3.7배, 열고정 온도 235℃ 및 열고정 시간 15초 이었다.

이상의 조건으로 제막된 각 필름의 기계적 및 전기적 성질을 제1표에 표시하면 다음과 같다.

[표 1]

실험 1,2 및 7은 비교예, 실험 3 내지 6은 실시예 이다.

제1표의 결과로, 기계적, 전기적 성질에 기여하는 PET 혼합의 효과는 비율 1 내지 8%의 범위로는 비교적 적고, 겨우 13% 혼합하는 경우의 파단강도(破斷强度)가 약간 적은 정도인 것이다.

제1표에 나타낸 각 필름을 200℃로 공기중에 400시간 폭로한 다음의 기계적, 전기적 성질을 제2표에 나타내면 다음과 같다.

[표 2]

실험 8 내지 14는 제1표에 물성치를 나타낸 실험 1 내지 7의 순으로 각각 대응되어 있다.

제2표의 결과를 보면, 파단신도(伸度)에 관하여, PET혼합의 효과는 매우 현저하여서, PET로 포함하지 않는 비교예인 실험 8 및 테레프탈 레이트를 공중합한 비교예인 실험 9와 비교하여 PET를 혼합한 실시예 이다.

본 발명(실험 10 내지 13)에서는 어느것이든지 비교예를 상회(上回)하는 치를 나타내고 있다.

실험 l4만은 PET 혼합비율이 너무 크기때문에 반대로 비교예 보다 불량하다.

따라서 적량의 PET가 혼합된 경우에만 유효한 결과가 얻어진다.

파단강도에 관해서는 PET 혼합으로 하여도 영향은 적고, 실용에 충분한 강도를 어느필름 이라도 구비하고 있다. 절연 파괴전압(電壓)도 PET를 혼합의 영향이 적어서, 어느것이든지 실용에 충분한 치를 나타내고 있다.

Claims (1)

1. 폴리에틸렌 2,6 나프탈레이트에 대하여 0.5-10 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 혼합하고 용융압출하여 얻은 필름을, 2축배향으로 하여 이뤄지는 전기 절연재료.