KR920001935B1 - 자기융착성 절연전선 및 그 코일 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기융착성 절연전선 및 그 코일

제1도 및 제2도는 본 발명에 관한 편향요우크 코일로서,

제1도는 편향 요우크코일의 개략을 도시한 도면으로서, 도면중 a,b,c는 각각 40mm, 90mm, 60mm의 크기.

제2도는 인출변형량(Δh)을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 편향요우크코일 2 : 평활한 판

본 발명은 모우터, 변압기, 자기코일등에 이용되는 에나멜선에 자기융착기능을 부여한 자기융착성 절연전선과 그것으로부터 제조되는 코일에 관한 것이다.

종래, 전기기기, 통신기기등의 코일성형체는 절연전선을 소정의 형상으로 권선한 후, 니스처리를 행하여 전선상호간을 접착·고화한 것이 사용되고 있었으나, 최근에는 가열 또는 용제 처리만으로도 전선 상호간을 융착고화할 수 있는 자기융착성 절연전선이 함침니스처리 대신에 사용되기 시작했다.

자기 융착성 절연전선은 에나멜선의 절연층위에 열가소성재료를 주체로 하는 자기 융착층을 형성하는 것으로서, 전선을 코일형상으로 감은 후 또는 코일형상으로 감으면서 가열 또는 용제처리를 하면 전선상호가 고착하여, 코일이 얻어지므로 함침니스처리를 생략할 수 있고, 사용자에 대하여, 다음과 같은 많은 이점을 가져온다.

① 함침니스사용에 의한 공해, 안전위생에 대해 걱정할 필요가 없어진다.

② 통전가열에 의해서 대표되는 코일의 성형사이클이 빨라지고, 함침니스도 사용하지 않기 때문에 제조원가가 낮아진다.

③ 코일형상의 복잡한 것, 함침니스가 침투하지 않는 것도 고화 가능하다.

이 때문에 자기 융착성 절연전선의 요구는 커지는 동시에 수요가의 공정, 사용조건에 맞도록, 여러가지 특성을 가진 재료의 개발이 요구되고 있다. 그중에서도 텔레비젼등에 사용되고 있는 편향요우크코일은 그 특수한 형상과 치밀한 치수평밀도 때문에 수요가로부터 권선메이커에 대하여 많은 요구가 행해져 왔다.

수년전은 편향각도의 증대에 의해 코일의 가열변형이 작을 것, 고온(예를 들면 100℃정도)에서도 고착력을 가질것, 코일제조시, 통전에 의한 가열처리시의 자기 융착성 재료의 유동성이 좋을 것등이 요구되어, 권선메이커는 자기융착성재료를 폴리비닐부티릴에서 고중합 폴리아미드 수지로 바꾸어서 대응해 왔다.

최근에는 컴퓨터등의 발달에 따라서, 보다 고정밀도의 CRT가 요구되고, 편향요우크코일은 이전의 것보다도 더 변형이 없는 것이 요구되어 왔다. 현재의 공중합 폴리아미드계 자기 융착성재료는 고온에서의 고착력도 강하고, 유동성이 좋은 재료이기는 하나, 재료자체는 부드럽다. 이 때문에 공중합 폴리아미드계 자기 융착성 절연전선을 사용하여 편향요우크코일을 제작하면, 편향요우크코일 제작후의 코일의 스프링백 힘에 의해 코일이 약간 변형되어 버린다고 하는 결점이 있다. 현재의 고정밀도의 CRT의 요구에 대해서는 상기의 변형이 문제로 되어 있다.

한편, 자기융착성재료로서 페녹시를 사용한 자기융착성 절연전선이 알려져 있으나, 이것을 사용하여 편향요우크코일을 작성하면 변형이 적은 코일이 얻어진다. 그러나 페녹시는 가열처리시 재료의 유동성이 부족하기 때문에 공중합폴리아미드계의 것에 비해 통전융착시에 대전류를 필요로 하거나, 통전시간을 길게하지 않으면 선간(問)상호가 충분히 고착된 코일을 얻을 수 없다. 따라서, 종래의 공중합 폴리아미드계를 사용하였을 때에 비해 다량의 열에너지를 필요로 하여, 코일의 제조원가가 증가한다.

또, 대전류를 장시간 흐르게 하므로서 절연층의 열열화나 전선간의 단락이 일어난다고 하는 결점도 있었다.

본 발명자들은, 이들 결점을 해소하기 위하여 예의 검토한 결과, 유동성에 대해서는 종래의 공중합 폴리아미드계와 마찬가지로 양호하고 또한, 성형가공후의 변형이 작은 편향요우크코일을 제조가능한 자기융착성 절연전선을 발견하여, 본 발명에 도달한 것이다.

최신 전기기기가 점점 소형화하고, 고신뢰성이 요구되게 되는 동시에 제조코스트의 저하도 아울러 요구되고 있다.

본 발명은 자기융착성 절연전선은, 재료가 융착하기 쉽고, 융착후의 내변형성, 경도에 뛰어난 것으로 단지 편향요우크코일 뿐만 아니라, 다른 코일에 대해서도 충분히 응용 가능한 것이다.

본 발명은 도체상에 절연피막을 개재해서 유리전이온도 90℃이상의 폴리히드록시에테르수지를 주성분으로 하는 융착피막, 융점 50~150℃의 공중합폴리아미드수지를 주성분으로 하는 융착피막을 순차적으로 가지며, 공중합폴리아미드수지를 주성분으로하는 융착피막이 전체융착피막의 5~40%를 차지하는 것을 특징으로 하는 자기 융착성 절연전선 및 그것으로부터 제조되는 코일에 관한 것이다.

본 발명에 있어서 유리전이온도 90℃이상의 폴리히드록시에테르수지란, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 히드로퀴논, 레졸신, 카테콜, 비페닐디올, 디히드록시나프탈린, 디히드록시디페닐에테르, 디히드록시디페닐티오에테르 등의 방향족디올과 애피크롤히드린, 메틸에피크롤히드린등으로 제작되는 것으로 벤젠핵의 수소원자가 또는 그것 이상, 알킬기, 할로겐등으로 치환된 것도 포함한다.

폴리히드록시 에테르수지의 합성방법으로서는, 방향족디올과 에피클로르 히드린등을 직접 반응시키는 방법 또는 방향족디올에 이페클로르히드린을 부가하여 방향족디올을 디에폭시드로 한 후 또 방향족디올을 반응시키는 방법등이 있으나 모두 사용가능하다.

그중에서도 벤젠핵의 수소원자가 1 또는 그것이상, 할로겐으로 치환된 폴리히드록시에테르수지를 사용하면, 절연피막에 납땜 가능한 에스테르이미드계 절연재료를 사용하였을 경우, 납땜성을 손상시키는 일 없이 바람직하다. 할로겐중에서는 특히 브롬이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 유리전이온도가 90℃이상의 폴리히드록시 에테르수지를 사용할 필요가 있다. 유리전이온도가 90℃미만이라면 얻어진 코일의 가열변형이 커서, 코일의 사용시의 내열성을 만족시킬 수 없다. 유리전이온도의 측정방법은, 통상 사용되는 방법이라면 어떠한 방법이라도 되고, 예를 들면, 데라트메트리, DSC, 동적 점탄성 측정장치등이 있다.

융점 50~150℃의 공중합 폴리아미드수지란, 아디프산, 세바스산, 도데칸디산, 헥사메틸렌디아민, 시클로헥산디아민, 아미노카프로산, 아미노운데크산, 아미노도데크산, ε-카프로락탐, δ-발레롤락탐, ω-라우로락탐 등의 폴리아미드수지의 원료를 융점이 50~150℃가 되도록 조합하여 공중합한 것으로서 구체적인 예로서는, 다이셀 화학사 제품 다이아미드 T-170, T-250, T-350, T-450, T-550, T-650, 일본 릴산 회사 제품 플라타본드 M-1276, M-1422, M-1259, M-1186, M-1425, 플라타 아미드 H-105, H-104, H-005, H-006, 도오레이회사 제품 CM-4000, CM-8000등이 있다.

본 발명에 있어서는 융점이 50~150℃의 공중합 폴리아미드 수지를 사용할 필요가 있다. 융점이 50℃미만이면 자기융착성절연전선이 리일네에서 선끼리가 접착하여, 제조할 수 없게 되고 융점이 150℃를 초과하면 코일제조시의 융착성이 불량하여 본 발명의 효과를 발휘할 수 없다.

또한, 융점 50~120℃의 공중합 폴리아미드수지를 사용하면 코일의 융착성을 보다 개선할 수 있어 바람직하다. 융점의 측정방법은 통상 사용되는 방법이라면 어떠한 방법이어도 되고, 예를 들면, DSC, 캐피러리법등이 있다.

본 발명의 유리전이온도 90℃이상의 폴리히드록시에테르수지, 융점이 50~150℃의 공중합 폴리아미드수지에 재료의 특성에 나쁜 영향을 주지 않을 정도로 다른 열가소성 수지, 열경화수지, 가소제, 윤활제, 계면활성제, 안료, 염료, 필러등을 적량 첨가하므로서 전선특성에 다소의 개선을 행하는 것도 가능하고, 이것도 본 발명에 포함되는 것이다.

본 발명에 있어서는, 도체상에 절연피막을 개재해서 먼저 유리전이온도 90℃이상의 폴리히드록시에테르수지를 주성분으로 하는 융착피막, 융점 50~150℃의 공중합 폴리아미드수지를 주성분으로 하는 융착피막을 순차적으로 가지며, 공중합폴리아미드수지를 주성분으로하는 융착피막이 전체 융착피막의 5~40%를 차지하는 것이 필요하다.

상기 유리전이온도 90℃이상의 포리히드록시에테르수지를 주성분으로 하는 융착피막과 융점 50~150℃의 공중합폴리아미드수지를 주성분으로하는 융착피막의 순서가 반대이어서는 효과가 없고, 공중합 폴리아미드 수지를 주성분으로하는 융착피막이 전체융착피막의 5%이하에서는 접착력향상의 효과가 없고, 40% 이상에서는 접착력은 향상되나, 코일 제조시의 변형이 커지고, 본 발명의 효과가 손상되어 버린다.

본 발명의 자기융착성 절연전선에 사용하는 절연피막으로서는, 예를 들면, 폴리우레탄, 폴리비닐포르말, 폴리에스테르, 폴리에스테르 이미드우레탄, 폴리에스테르이미드, 폴리에스테르 아미드이미드, 폴리히단토인, 폴리아미드이미드, 폴리이미드가 있고, 또한 이들을 조합해서 다층구조로한 것도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 자기융착성 절연전선에서는, 도체상에 일본공업규격(JIS C 3053)에 정해진 피막두께의 절연피막을 가지며, 그위에 일본공업규격(JIS C 3053)에 정해진 동일 도체직경의 상기 절연피막보다 하나 큰 피막두께의 등급이하의 피막두께로 되도록 유리전이온도 90℃이상의 폴리히드록시에테르수지를 주성분으로하는 융착피막, 융점 50~150℃의 공중합폴리아미드수지를 주성분으로하는 융착피막을 순차적으로 가지게 하는 것이 바람직하다.

구체적인 예를 나타내면, 절연피막이 1종 구조를 가진 것에 대해서는 전체피막두께가 ○종 구조이하가 되도록 융착피막을 가지게 하고, 절연피막이 2종구조를 가지는 것에 대해서는 전체피막두께가 1종 구조이하가 되도록 융착피막을 가지게 한다.

절연피막보다 하나 큰 피막두께의 등급이상으로 되도록 융착피막을 가지게하면, 완성외경이 커진다. 그 때문에 코일의 형상이 커져서 코일의 성능이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명의 자기융착성 절연전선은 특히 가열에 의해 융착되고, 융착후의 경도가 요구되는 코일, 구체적으로는 편향요우크코일에 사용하면 효과가 크다.

다음에 실시예에 의해 더 상세하게 본 발명을 설명하나, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[참고예 1]

UCC회사제품 페녹시 PKHH를 m-크레졸에 수지분 20%가 되도록 용해하였다. 이하 본 도료를 도료 A-1로 약기한다. 또한 페녹시 PKHH의 유리전이온도를 DSC(일본국 세이코덴시회사 제품 DSC-10)로 측정한 결과 100℃였다.

[참고예 2]

셀화학회사 제품 에폭시수지 에피코오트 #828(에폭시당량 186) 186g, 고니시화학사 제품 비스페놀 S(OH 당량 125) 125g, 트리-n-부틸아민 2.8g, 시클로헥사논 310g을 혼합하여, 온도 120℃에서 5시간 반응시킨 후 가열을 중지하고, m-크레졸을 620g 첨가하여 수지분 25%의 도료를 얻었다.

본 도료를 도료 A-2로 약기한다.

본 도료의 수지분을 체취하여 유리전이온도를 DSC로 측정한 결과 125℃였다.

[참고예 3]

에폭시수지에피코오트 #828(에폭시 당량 186)186g, 하이드로퀴논(시약 1급, OH당량 55) 55g, 트리-n-부틸아민 2.8g, 시클로헥산온 240g을 혼합하여 온도 120℃에서 8시간 반응시킨 후 가열을 중지하고, m-크레졸을 480g 첨가하여 수지분 25%의 도료를 얻었다. 본 도료를 도료A-3으로 약기한다. 본 도료의 수지분을 채취하여 유리전이온도를 DSC로 측정한 결과 80℃였다.

[참고예 4~6]

다이셀화학사 제품 공중합폴리아미드 T-250(참고예 4), T-450(참고예 5), N-1901(참고예 6)을 각각 수지분 20%가 되도록 m-크레졸에 용해하였다. 얻어진 도료를 도료 B-1(T-250), B-2(T-450), B-3(N-1901)으로 약기한다.

각각의 융점을 DSC로 측정한 결과, T-250이 130℃, T-450이 110℃, N-1901이 160℃였다.

[비교예 1]

0.3mm직경의 연동(軟銅)선상에 H종 폴리에스테르 이미드(일본국, 닛쇼꾸스케넥터디회사제 상품명 아이소미드 RH)를 8회, 참고예에서 제작한 도료 A-1 4회 도포·베이킹하여, 절연피막 0.020mm, 융착피막 0.010mm의 자기융착성 절연전선을 얻었다.

[비교예 2]

도료 A-1 대신에 도료 B-1을 사용한 이외는 비교예 1과 마찬가지로해서, 절연피막 0.020mm, 융착피막 0.010mm의 자기융착성 절연전선을 얻었다.

[실시예 1]

0.3mm 직경의 연동선상에 H종 폴리에스테르이미드 아이소미드 RH를 8회, 참고예에서 제작한 도료 A-1을 3회, 도료 B-2를 1회의 순으로 도포베이킹하여, 절연피막 0.020mm, 페녹시융착피막 0.008mm, 공중합폴리아미드 T-450의 융착피막 0.002mm의 자기융착성 절연전선을 얻었다.

[실시예 2,3 비교예 3]

실시예 1과 마찬가지의 방법으로 융착피막의 도포막두께를 조정하므로서, 절연피막두께 0.020mm, 융착피막두께가 각각 페녹시융착 피막두께 0.009mm, 공중합폴리아미드 T-450의 융착피막두께 0.001mm(실시예 2), 페녹시융착피막두께 0.007mm, 공중합폴리아미드 T-450의 융착피막두께 0.003mm(실시예 3), 페녹시융착피막 두께 0.005mm, 공중합폴리아미드 T-450의 융착피막두께 0.005mm(비교예 3)의 자기융착성 절연전선을 얻었다.

[실시예 4, 비교예 4]

도료 A-1 대신에 도료 A-2(실시예 4), 도료 A-3(비교예 4)을 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 실시예 1과 마찬가지의 구조를 가지는 자기융착성절연전선을 얻었다.

[실시예 5, 비교예 5]

도료 B-2 대신에 도표 B-1(실시예 5), B-3(비교예 5)을 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 1과 마찬가지의 구조를 가지는 자기융착성 절연전선을 얻었다.

[실시예 6]

실시예 1~5, 비교예 1~5에서 제작한 자기융착성 절연전선을 편향요우크코일 권선기로 코일을 감아, 편향요우크코일을 제작하였다. 얻은 편향요우크코일의 안쪽부분(제1도의 d부분) 1,2터언의 융착력을 텐센미터로 측정하였다.

또, 편향요우크코일을 평활한 판 위에 정치하고 제2도에 도시한 바와 같은 편향요우크코일과 판과의 간격(ΔH : 인출변형)을 측정하였다. 또 편형요우크코일을 80℃의 항온조에 1일간 방치한 후의 변형량을 상기와 마찬가지로 해서 측정하였다. 융착력, 변형량의 결과를 표로 정리하였다.

또한 제작한 편향요우크코일은 제1도에 도시한 형을 가진 것이었다.

[실시예 7]

0.3mm직경의 연동선상에 납땜가능한 에스테르이미드(일본국 다이니찌세에까회사 제품 상품명 FS 201)를 8회, 브롬화 페녹시수지(일본국 도오도까세이회사 제품 상품명 YPS-40AS-B45)를 3회, 참고예에서 제작한 도료 B-2를 1회의 순으로 도포·베이킹하여, 절연피막 0.020mm, 브롬화페녹시 수지의 융착피막 0.008mm, 공중합폴리아미드 T-450의 융착피막 0.002mm의 자기융착성 절연전선을 얻었다. 본 실시예의 자기융착성 절연전선을 480℃의 땜납조에 2초간 침지한 결과, 균일하게 납땜할 수 있었다.

〈〈표 삽입〉〉

표에 나타낸 실험결과로부터 알 수 있듯이 발명이 자기융착성 절연전선은 공중합폴리아미드수지의 것과 동일한 융착성과 페녹시수지의 것과 동등의 내변형성을 나타낸다. 따라서 본 발명의 자기융착성 절연전선을 사용하면 변형이 적은 편향요우크코일을 용이하게 제작할 수 있다. 다른 코일에 대해서도 응용가능하며, 그 공업적가치는 크다.

Claims (3)

1. 도체상에 절연피막을 개재해서 유리전이온도 90℃이상의 폴리히드록시에테르수지를 주성분으로하는 융착피막, 융점 50∼150℃의 공중합폴리아미드수지를 주성분으로하는 융착피막을 순차적으로 가지고, 공중합 폴리아미드수지를 주성분으로하는 융착피막이 전체융착피막의 5~40%를 차지하는 것을 특징으로 하는 자기 융착성 절연전선.
2. 제1항에 있어서, 절연피막이 납땜가능한 에스테르이미드계 절연피막으로서, 폴리히드록시에테르수지가 수소원자가 1 또는 그것 이상 할로겐으로 치환된 벤젠핵을 분자골격에 가지는 것을 특징으로 하는 자기 융착성 절연전선.
3. 특허청구범위 제1항기재의 자기융착성 절연전선으로 제조된 것을 특징으로 하는 코일.

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