KR920001726B1

KR920001726B1 - 자기 융착성 절연전선

Info

Publication number: KR920001726B1
Application number: KR1019890014225A
Authority: KR
Inventors: 박성근; 최평국
Original assignee: 혜성전선 주식회사; 김희준
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1992-02-24
Also published as: KR910008743A

Abstract

내용 없음.

Description

자기 융착성 절연전선

본 발명은 자기 융착성 절연전선에 관한 것이다. 상세하게 설명하면, 폴리에테르 히드록시(Polyether hydroxy) 100중량부에 대하여 공중합 폴리아미드(Polyamide) 수지 및 안정화 블록 이소시아네이트(Block-Isocyanate), p-니트로 벤조일 클로라이드(p-nitro benzoyl chloride)를 적정한 비율로 배합한 염료를 도체상에 염포, 소부(燒付)시킴으로써 접착성, 비점착성이 우수하고 외관상 미려함은 물론 공업적 가치가 높은 자기 융착성 절연전선에 관한 것이다.

전기, 전자제품에 널리 사용되고 있는 자기 융착성 에나멜 전선은 에나멜선의 최외층 예컨대, 2중 코팅방식으로 1차코팅은 주로 불포화 폴리에스테르, 폴리에스테르 이미드가 주로 사용되는 것으로서, 이것으로 자기 융착층을 형성한 에나멜선이 대부분이다.

또한, 상기와 같은 자기 융착성 에나멜 절연선을 제조하기 위한 방법으로서는 자기 융착성 에나멜선을 권선한 코일을 자기 융착층이 열융착하는 온도 이상으로 가열하는 방법과, 자기 융착층을 용해, 팽윤과 같은 유기용제중에 침적하여 코일선간을 고착하는 방법으로 대별할 수 있다.

아울러 권선코일의 절연방법으로는, 열풍 가열에 의한 방법과 통전가열에 의한 방법인 2가지 방법이 사용되고 있다.

즉, 열풍가열은 전도열에 의한 가열방법으로서 가열시간이 많이 걸리고, 통전가열에 의한 방법은 도체에서 직접 가열되기 때문에 극히 짧은시간 예컨대, 수초에서 수십초 내에 가열, 융착할 수 있다.

따라서 자기 융착성 에나멜선은 고속성형이 요구되는 TV편향요크 코일이나 전기기기의 마그네트권선으로 그 사용범위가 날로 확대되고 있는 실정이다.

그러나, 현재 상업화된 자기 융착성 절연 염료의 대부분은 최종 사용자의 작업조건을 고려하지 못한, 예컨대 점착특성의 향상으로 열연화온도가 낮아지게 되고, 따라서 상온 점착화 되는 문제점이 있다.

본 발명은, 폴리에테르 히드록시(Polyether hydroxy) 100중량부에 대하여 공중합 폴리아미드 수지 및 안정화 블록 이소시아네이트(Block-Isocyanate), p-니트로 벤조일 클로라이드를 적정한 비율로 배합한 염료를 도체상에 직접 또는 기타의 방법으로 염포, 소부시킴으로써 접착성, 비점착성이 우수하고 외관상 미려함은 물론 공업적 가치가 높은 자기 융착성 절연전선을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 의한 실시예를 설명하기에 앞서, 자기 융착 바니쉬에 직접적으로 사용되는 기본 수지 및 경화제, 촉매제의 기본물성에 대하여 설명한다.

우선, 기본 수지는 주로 1차 코팅에서 비롯되며 점착력, 열연화점은 자기 융착 바니쉬에 직접 관련되는 물성이므로 기본 수지는 1차 코팅 수지와의 상용성이 좋고, 범용융제 예컨대 크레졸계 혹은 크실렌계에 잘 녹아야 한다.

또한 배합에 있어서도 경화제, 촉매, 자기 융착성 절연전선의 주요특징인 유연성, 열연화점, 점착력 등에 결정적인 영향을 미치게 된다.

따라서, 기본 수지로서는 그 화학적 구조에 따라 페녹시 수지와 아미드 수지로 구분되며, 본 발명에 있어서도 폴리에테르 히드록시 수지(Polyether hydrozy resin)로서는 페놀 수지가 적합하며, 공중합 폴리아미드 수지(Polyamide resin)로서는 6,66,612 등의 나일론 올리고머(oligomer)를 적절한 비율로 공중합시킨 것으로 알코올 가용성인 것이다. 또한, 경화제로서는 블록 이소시아네이트(block isocyanate)화합물로 이루어진다.

특히, 경화제의 선정은 소부조건 특히 소부온도 및 촉매의 종류와도 깊은 관련이 있다. 즉, 블록 이소시아네이트의 해리(dissociation) 온도는 소부온도 및 사용된 촉매의 양 혹은 산도(acidity)의 결정요인이 되며, 경화제의 분자구조가 최종 물성에 영향을 미치게 된다. 따라서 폴리 이소시아네이트기를 가진 경화제는 상대적으로 가교도(crosslinking density)가 커짐으로 유연성등이 저하되고, 지방족(alliphatic)계 경화제는 유리전이온도의 저하와 열연화성 등의 내열특성을 저하시키게 된다.

따라서 본 발명에 첨가되는 경화제인 이소시아네이트는 트리 이소시아네이트(tri isocyanate)를 페놀(phenol) 화합물로 안정화시킨 것으로 예컨대 1mol의 트리 메티롤(tri methyrol)을 반응시켜 얻은 1mol의 트리 이소시아네이트에 다시 3mol의 페놀을 첨가하여 얻는다.

한편, 촉매제는 그 기능에 따라 억제제(retardant)와 가속제(accelerating)로 나눌 수 있으며, 이들 촉매제의 선정은 경화제의 손실방지 혹은 경화반응의 촉진 등으로 접착력에 결정적인 역활을 하며, 자기 융착성 바니쉬(varnish)에 있어서 가장 중요한 요소를 차지한다.

특히, 억제제 촉매의 역활은 소부시 이소시아네이트(isocynate)와 활성화 수소기(active hydrogen group)의 반응을 최소화하여 경화제의 손실을 막는 것으로서, 아민기를 다음의 일반식

으로 표현되는 우레탄 형성(Urethane Forming) 반응으로 상기 반응은 중성 조건일수록 늦다.

따라서, 이소시아네이트 해리과정에서 형성되는 1차 아민을 강산으로 중화하여 중성으로 수렴시킨다.

본 발명에 사용되는 촉매제로서는 p-니트로 벤조일 클로라이드(p-nitro benzoyl chloride)를 사용한다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

우선 기본 수지로서 페놀수지(미국 유니온 카바이드사제, 상품명 PKHH) 100중량부를 크레졸:DMF(3:1W/W%)용매 혼합물에 고형분 20% 수준으로 가한다.

이때 상기 혼합물의 온도는 100∼110℃ 이내의 범위에서 교반하여 완전히 용해시키며, 경화제로서, 트리 이소시아네이트(tri isocyanate:일본국 우레탄 공업사제 상품명 TD-1400) 10중량부를 상기 기본수지와 같은 용매 조건하에서 고형분 30%가 되도록 경화제를 가한다. 또한, 고상촉매도 용해 100중량부에 대하여 1중량부를 가하여 용해시킨다.

배합조건은,

교반기 최저속도 100∼150r.p.m.

온도 90℃

반응시간 7hr

으로 고정하여 진행하였다.

상기 실시예의 결과를 표 1에 나타냈다.

[실시예 2]

기본 수지로서 페놀수지(미국 유니온 카바이드사제, 상품명 PKHH) 100중량부를 크레졸:DMF(3:1W/W%) 용매혼합물에 고형분 20% 수준으로 가한다.

이때 상기 혼합물의 온도는 100∼110℃ 이내의 범위에서 교반하여 완전히 용해시키며, 이때 공중합 폴리아미드 수지(BASF사제:상품명 Ultramid IC) 10중량부를 같이 용해시킨다. 또한, 경화제로서 트리 이소시아네이트(tri isocyanate:일본국 우레탄 공업사제 상품명 TD-1400) 15중량부를 상기 기본수지와 같은 용매 조건하에서 고형분 30%가 되도록 경화제를 가한다. 또한, 촉매제로서 p-니트로 벤조일 클로라이드(p-nitro benzoyl chloride) 3중량부를 가하여 용해시킨다. 배합조건은 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 진행하였다.

그 결과를 표 1에 나타냈다.

[실시예 3]

기본 수지로서 페놀수지(미국 카바이드사제, 상품명 PKHH) 100중량부를 크레졸:DMF(3:1W/W) 용매혼합물에 고형분 20% 수준으로 가한다.

이때 상기 혼합물의 온도는 100∼110℃ 이내의 범위에서 교반하여 완전히 용해시키며, 경화제로서 이소시아네이트(일본국 우레탄 공업사제 상품명 Ap-stable) 12중량부와, 재차 페놀수지(Phenolic resin) 5중량부를 상기 기본 수지와 같은 용매 조건하에서 고형분 30%가 되도록 경화제를 가한다.

또한 촉매제로서 p-니트로 벤조일 클로라이드(p-nitro benzoyl chloride) 3중량부를 가하여 용해시킨다. 배합조건은 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 진행하였다.

그 결과를 표 1에 나타냈다.

[표 1]

[비교예]

상기 실시예 1∼3에서와 같이 제조된 바니쉬(varnish)로 자기 융착성 절연전선을 하기와 같은 조건으로 제조하여 종래의 바니쉬와의 비교를 향하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.

1) 전선크기(wire size) 0.35mm

2) 소부온도 입구 : 330℃, 출구 360℃

3) 접착력 부여조건 : 170℃/30min

190℃/30min

4) 비점착성 : 60℃/60min에서 붙지말 것.

[표 2]

상기 실험결과에서 나타난 바와 같이 경화제로서 Ap-stable(일본국 폴리우레탄 공업사제)을 사용한 것은 접착력이 매우 낮다.

또한 기본수지 조성중 아미드 수지의 사용량이 증가하면 자기 융착 특성을 갖게 하기 위한 열처리 과정중 비교적 저온(170℃)에서 높은값을 보인다.

한편, 상기의 실시예 1∼3을 통하여 제조된 본 발명의 자기 융착성 절연전선의 기계적 특성을 비교예와 함께 표 3에 나타내었다.

[표 3]

이상의 실험결과의 실시예와 비교예에서 명확히 알 수 있듯이 본 발명의 자기 융착성 절연전선은 특히 접착성, 비점착성, 외관 등이 우수하고 공업적 가치가 높은 것이다.

Claims

폴리에테르 히드록시(Polyether hydroxy) 100중량부에 대하여 공중합 폴리아미드(Polyamide) 수지 10∼30중량부, 안정화 블록 이소시아네이트(block isocyanate) 15∼25중량부, p-니트로 벤조일 클로라이드(p-nitro benzoyl chloride)를 1∼5중량부를 배합한 바니쉬를 도체상에 직접 염포, 소부시킴을 특징으로 하는 자기 융착성 절연전선.