JP5266659B2 - 電圧機器用絶縁性粉体,電圧機器 - Google Patents
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Description
本実施形態に用いられる高分子材料としては、生物由来物質の種類,生成プロセス等によって種々のものを適用でき、例えばアセチル化セルロース,ポリ乳酸,ポリブチレンサクシネート,ポリトリメチレンテレフタレート,エステル化澱粉,澱粉基ポリマー,キトサン基ポリマー等に区分されるバイオベースポリマーが挙げられる。
本実施形態に用いられる加水分解抑制剤としては、分子中において−N=C=N−構造(R1−N=C=N−R2構造(R1,R2はアルキル基))を有し、活性水素(加水分解によって生じるカルボン酸,水酸基の活性水素)との補足反応による加水分解抑制効果を奏するものを適用し、例えばカルボジイミド化合物が挙げられる。前記のR1,R2の種類によって加水分解抑制剤自体の物性や反応速度等は異なるものの、本質的機能(活性水素との補足反応等)は略同一である。
本実施形態に用いられる架橋剤としては、分子中において−O−O−構造を有し、所定温度で架橋反応を起こすものを適用し、例えばパーオキサイドが挙げられる。このパーオキサイドにおいては、−O−O−構造部位が熱的影響を受けてラジカル分解する特性を有し、架橋剤として適用できるものであり、半減期温度の異なる種々のもの(例えば、日本油脂社製のパーヘキサV(10時間半減期温度105℃,パークミルD(10時間半減期温度116℃,パーヘキサ25B(10時間半減期温度118℃,パーブチルP(10時間半減期温度119℃,パーブチルC(10時間半減期温度120℃,パーヘキシルD(10時間半減期温度116℃,パーブチルD(10時間半減期温度124℃,パーヘキシン25B(10時間半減期温度128℃)が知られている。
絶縁性粉体としては、該絶縁性粉体を用いてパウダーコーティング法により目的とする被覆対象(導電部材のうち被絶縁処理部位)に被覆物を形成できる程度に、微紛化したものを適用する。例えば、平均粒径が30μm〜300μm程度、望ましくは50μm〜250μm程度に微紛化されたものが挙げられる。なお、例えば平均粒径が比較的大きいもの(例えば、500μm以上のもの)については、除外、あるいは再度微紛化(パウダーコーティング法により被絶縁処理部位に対して被覆物を形成できる程度に微紛化)を行ってから適用しても良い。また、微紛化によって得られる絶縁性粉体の粒径,粉体形状は、微紛化に用いる装置の種類(機種,型式等)や微紛化時間等によって変化するものの、前記のようにパウダーコーティング法により目的とする被絶縁処理部位に対して被覆物を形成できる程度の範囲であれば良い。
微紛化に用いる装置においては、種々のミル装置を適用することができ、例えば回転,衝撃,振動等による装置が挙げられる。なお、ミル装置による微紛化の際に少なからず熱が発生し、該熱によって目的とする絶縁性粉体自体が意図しない溶融(自己融着)や劣化する恐れがある。このような場合には、ミル装置全体や一部(微紛化に係る部分)を冷却することが好ましく、微紛化前の高分子組成物自体を予め冷却(冷蔵庫,冷凍庫,液体窒素等を用いて冷却)しても良い。
前記のパウダーコーティング法においては、例えば流動浸漬法,静電塗装法が挙げられる。これら流動浸漬法,静電塗装法は、それぞれのプロセスは異なるものの、その目的(被覆),結果(被覆される程度)は同様である。
被覆対象である導電部材は、前記の絶縁性粉体の溶融物が付着し被覆されるものであれば種々の材質(銅,鉄,アルミニウム等),形状(円柱状,角柱状,線状,平板状,編線状等)のものを適用でき、例えば銅ブスバー等が挙げられる。前記の被覆対象部位にエッジ部が存在していても大きな問題はないが、該エッジ部を面取り加工(C面加工,R面加工)した場合には、該エッジカバー率が改善され絶縁性粉体の溶融物による被覆物厚さ(例えば、被覆膜厚さ)が十分となり、応力による該被覆物の亀裂等の危険性を低減することができるため好ましい。例えば、導電部材(例えば、ブスバー)が引抜き成型等により形成される場合には、前記のエッジ部をR面にしておくことが好ましい。なお、前記の危険性の低減度合いは、前記の面取り加工の程度によって異なるが、前記のようにたとえエッジ部が存在していても大きな問題は無いため、該面取り加工はコスト等を考慮して適宜行えば良い。
本実施形態の絶縁材料においては、前記の生物由来物質を基材とした高分子材料,カルボジイミド化合物,パーオキサイドの他に、高分子材料成形技術の分野で一般的に用いられている各種添加剤、例えば熱安定剤,光安定剤(紫外線防止剤),酸化防止剤,老化防止剤,顔料,着色剤,無機充填剤(フィラー),微小無機充填材(ナノ粒子)、難燃剤、抗菌剤、防腐食剤等を、目的とする電圧機器用絶縁性粉体,絶縁処理方法,電圧機器の特性を損わない程度で適宜用いても良い。また、パウダーコーティング法での溶融物による被覆の安定化を目的とした過酸化物添加による架橋や、官能基の安定化を目的としたカップリング剤の添加等を適宜行っても良い。
本実施例1では、矩形平板状(長さ1200mm,幅40mm,厚さ5mm)の銅ブスバーの両端部側(それぞれの端部から長手方向に100mmの領域)をマスキングし、その銅ブスバーの中央部(マスキング領域以外)に対し絶縁性粉体を用いて流動浸漬法により種々の条件で絶縁処理して、下記表1に示すように種々の試料(絶縁性粉体の溶融物が付着し被覆された試料)S1〜S15を得、それら各試料の電気的特性を調べた。
本実施例2では、実施例1と同一の銅ブスバーの両端部側(それぞれの端部から長手方向に100mmの領域)をマスキングし、その銅ブスバーの中央部(マスキング領域以外)に対し絶縁性粉体を用いて流動浸漬法により種々の条件で絶縁処理して、下記表3に示すように種々の試料(絶縁性粉体の溶融物が付着し被覆された試料)T1〜T22を得、それら各試料の電気的特性を調べた。
Claims (2)
- アセチル化セルロース,ポリ乳酸,ポリブチレンサクシネート,ポリトリメチレンテレフタレート,エステル化澱粉,澱粉基ポリマー,キトサン基ポリマーのうち何れか一つ以上のバイオベースポリマーと、カルボジイミド化合物0.5phr〜10.0phrと、パーオキサイド0.2phr〜8.0phrと、を含む絶縁材料を微紛化して得られ、
パウダーコーティング法によって、電圧機器の導電部材のうち被絶縁処理部位の絶縁処理に用いられることを特徴とする電圧機器用絶縁性粉体。 - 導電部材に被絶縁処理部位を有する電圧機器であって、
前記の被絶縁処理部位が、パウダーコーティング法により請求項1に記載の絶縁性粉体を用いて絶縁処理されたことを特徴とする電圧機器。
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