JPH11134944A - 高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケーブル - Google Patents
高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケーブルInfo
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- JPH11134944A JPH11134944A JP9295986A JP29598697A JPH11134944A JP H11134944 A JPH11134944 A JP H11134944A JP 9295986 A JP9295986 A JP 9295986A JP 29598697 A JP29598697 A JP 29598697A JP H11134944 A JPH11134944 A JP H11134944A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Abstract
(57)【要約】
【課題】 極低温において高い熱伝導率を有するととも
に、低温脆性に優れた高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケ
ーブルを提供すること。 【解決手段】 樹脂と高熱伝導率を有する充填剤とを含
み、高熱伝導率を有する充填剤の含有量が５体積％以上
であって、充填剤が表面処理されていることを特徴とす
る高熱伝導性絶縁材料である。表面処理はシランカップ
リング剤による処理であることが好ましい。前記高熱伝
導性絶縁材料を絶縁体として有する超電導ケーブルであ
る。
に、低温脆性に優れた高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケ
ーブルを提供すること。 【解決手段】 樹脂と高熱伝導率を有する充填剤とを含
み、高熱伝導率を有する充填剤の含有量が５体積％以上
であって、充填剤が表面処理されていることを特徴とす
る高熱伝導性絶縁材料である。表面処理はシランカップ
リング剤による処理であることが好ましい。前記高熱伝
導性絶縁材料を絶縁体として有する超電導ケーブルであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高熱伝導性絶縁材料
及び超電導ケーブルに関し、特に極低温用高熱伝導性絶
縁材料および超電導ケーブルに関する。
及び超電導ケーブルに関し、特に極低温用高熱伝導性絶
縁材料および超電導ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導ケーブルとして、金属パイプ等の
冷却管の上に超電導体を撚りつけて層となし、該層の上
に絶縁体を施したものを銅管内に配設したものがある。
そして、金属パイプ内の冷媒通路等に冷媒を通じること
により、超電導体は冷却されて極低温とされる。超電導
体を極低温に冷却するための冷媒として液体ヘリウム、
液体窒素等が用いられる。
冷却管の上に超電導体を撚りつけて層となし、該層の上
に絶縁体を施したものを銅管内に配設したものがある。
そして、金属パイプ内の冷媒通路等に冷媒を通じること
により、超電導体は冷却されて極低温とされる。超電導
体を極低温に冷却するための冷媒として液体ヘリウム、
液体窒素等が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記絶縁体
として樹脂に無機充填剤を５体積％以上充填した組成物
を用いると、充填剤の充填量が多くなるに従って、絶縁
体の熱伝導率は向上するが、反面、低温脆性が悪くなる
という問題があった。本来、極低温で用いる超電導ケー
ブルには、一般的な打撃応力によるぜい性はあまり要求
されないが、信頼性の観点から、ぜい化温度のスペック
が設定される場合が少なくない。このとき、無機充填剤
の充填量の上限は、ぜい化温度により制限されてしま
い、熱伝導率と低温脆性とに優れた絶縁体を得ることか
できなかった。
として樹脂に無機充填剤を５体積％以上充填した組成物
を用いると、充填剤の充填量が多くなるに従って、絶縁
体の熱伝導率は向上するが、反面、低温脆性が悪くなる
という問題があった。本来、極低温で用いる超電導ケー
ブルには、一般的な打撃応力によるぜい性はあまり要求
されないが、信頼性の観点から、ぜい化温度のスペック
が設定される場合が少なくない。このとき、無機充填剤
の充填量の上限は、ぜい化温度により制限されてしま
い、熱伝導率と低温脆性とに優れた絶縁体を得ることか
できなかった。
【０００４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、極低温において高い熱伝導率を有するとともに、低
温脆性に優れた高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケーブル
を提供することを課題とする。
で、極低温において高い熱伝導率を有するとともに、低
温脆性に優れた高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケーブル
を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、樹脂と高
熱伝導率を有する充填剤とを含み、高熱伝導率を有する
充填剤の含有量が５体積％以上であって、充填剤が表面
処理されていることを特徴とする高熱伝導性絶縁材料、
及び、該高熱伝導性絶縁材料を用いて絶縁体を構成して
なる超電導ケーブルとすることで解決される。
熱伝導率を有する充填剤とを含み、高熱伝導率を有する
充填剤の含有量が５体積％以上であって、充填剤が表面
処理されていることを特徴とする高熱伝導性絶縁材料、
及び、該高熱伝導性絶縁材料を用いて絶縁体を構成して
なる超電導ケーブルとすることで解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明においては、充填剤として
高熱伝導率を有する充填剤（以下、高熱伝導性充填剤と
いう）であって、表面処理されているものが用いられ
る。高熱伝導性充填剤とは、２５゜Ｃにおいて熱伝導率
が０．０４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・゜Ｃ以上である電気
絶縁性の充填剤であって、その例は酸化珪素等の酸化珪
素類、酸化アルミニウム等の酸化アルミニウム類などの
金属酸化物、窒化硼素、ベリリア等のセラミックであ
る。これらの無機充填剤は極低温域、例えば１００Ｋ以
下の極低温でも高い熱伝導率を有するが、金属粉体等の
充填剤とは異なり電気絶縁性に優れる。前記充填剤の平
均粒径が約１〜１００μｍであれば、絶縁材料は引張強
度等の機械的性質に優れる。
高熱伝導率を有する充填剤（以下、高熱伝導性充填剤と
いう）であって、表面処理されているものが用いられ
る。高熱伝導性充填剤とは、２５゜Ｃにおいて熱伝導率
が０．０４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・゜Ｃ以上である電気
絶縁性の充填剤であって、その例は酸化珪素等の酸化珪
素類、酸化アルミニウム等の酸化アルミニウム類などの
金属酸化物、窒化硼素、ベリリア等のセラミックであ
る。これらの無機充填剤は極低温域、例えば１００Ｋ以
下の極低温でも高い熱伝導率を有するが、金属粉体等の
充填剤とは異なり電気絶縁性に優れる。前記充填剤の平
均粒径が約１〜１００μｍであれば、絶縁材料は引張強
度等の機械的性質に優れる。
【０００７】酸化アルミニウム類として球状アルミナを
用いると、樹脂に充填し易いし、混練、成形時に金型或
いは押出機等を磨耗させにくい。
用いると、樹脂に充填し易いし、混練、成形時に金型或
いは押出機等を磨耗させにくい。
【０００８】窒化硼素は、酸化アルミニウムに比較して
高価な材料であるが、柔らかい材料であるので、混練、
成形時に金型、押出機等を磨耗させにくい。また、酸化
アルミニウムに比較して、熱伝導性に優れた絶縁材料を
与える。一方、酸化アルミニウムは、窒化硼素に比較す
れば硬い材料であり、熱伝導性に劣るが安価である。
高価な材料であるが、柔らかい材料であるので、混練、
成形時に金型、押出機等を磨耗させにくい。また、酸化
アルミニウムに比較して、熱伝導性に優れた絶縁材料を
与える。一方、酸化アルミニウムは、窒化硼素に比較す
れば硬い材料であり、熱伝導性に劣るが安価である。
【０００９】高熱伝導性充填剤として、表面処理された
ものが用いられる。表面処理とは、高熱伝導性充填剤の
表面を表面処理剤により処理して樹脂との密着性を向上
させる処理をいう。表面処理剤の例はシランカップリン
グ剤である。シランカップリング剤は、高熱伝導性充填
剤に含まれる水酸基或いは表面付着水との縮合反応によ
り該充填剤の表面と化学結合を形成する性質のシラノー
ル基を生じる加水分解性基と、樹脂と結合できる官能基
と、を一分子中に持つケイ素原子含有化合物である。加
水分解性基としてメトキシル基等のアルコキシル基が挙
げられ、官能基としてアミノ基、ビニル基、エポキシ
基、メルカプト基、チオシアネート基、テトラスルフェ
ン等が挙げられる。好ましいシランカップリング剤は炭
素−炭素二重結合又は硫黄原子を含んで樹脂と架橋可能
なものである。
ものが用いられる。表面処理とは、高熱伝導性充填剤の
表面を表面処理剤により処理して樹脂との密着性を向上
させる処理をいう。表面処理剤の例はシランカップリン
グ剤である。シランカップリング剤は、高熱伝導性充填
剤に含まれる水酸基或いは表面付着水との縮合反応によ
り該充填剤の表面と化学結合を形成する性質のシラノー
ル基を生じる加水分解性基と、樹脂と結合できる官能基
と、を一分子中に持つケイ素原子含有化合物である。加
水分解性基としてメトキシル基等のアルコキシル基が挙
げられ、官能基としてアミノ基、ビニル基、エポキシ
基、メルカプト基、チオシアネート基、テトラスルフェ
ン等が挙げられる。好ましいシランカップリング剤は炭
素−炭素二重結合又は硫黄原子を含んで樹脂と架橋可能
なものである。
【００１０】シランカップリング剤の例は、ビニルトリ
メトキシシラン等のビニルシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、或い
は、γーメルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメ
ルカプトシラン、ビス（３ートリエトキシシリルプロピ
ル）テトラスルフェン等の硫黄原子含有のものである。
メトキシシラン等のビニルシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、或い
は、γーメルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメ
ルカプトシラン、ビス（３ートリエトキシシリルプロピ
ル）テトラスルフェン等の硫黄原子含有のものである。
【００１１】高熱伝導性充填剤として、該充填剤１００
重量部に対して、シランカップリング剤を約０．１〜
８．０重量部の割合で混合し、該カップリング剤を高熱
伝導性充填剤の表面に結合させたものが好ましい。約
０．１重量部未満では効果が認められず、８．０重量部
を超えると過剰でコストが高くなりすぎる。
重量部に対して、シランカップリング剤を約０．１〜
８．０重量部の割合で混合し、該カップリング剤を高熱
伝導性充填剤の表面に結合させたものが好ましい。約
０．１重量部未満では効果が認められず、８．０重量部
を超えると過剰でコストが高くなりすぎる。
【００１２】樹脂と高熱伝導性充填剤とを含む絶縁材料
の熱伝導率は、樹脂の熱伝導率の影響を受けるが、高熱
伝導性充填剤の影響が非常に大きい。従って、樹脂は熱
伝導率よりもフィラーの充填し易さを主眼にして選択さ
れることが好ましい。樹脂が架橋されていれば、絶縁材
料は低温脆性により優れる。架橋剤として過酸化物、硫
黄等が挙げられる。
の熱伝導率は、樹脂の熱伝導率の影響を受けるが、高熱
伝導性充填剤の影響が非常に大きい。従って、樹脂は熱
伝導率よりもフィラーの充填し易さを主眼にして選択さ
れることが好ましい。樹脂が架橋されていれば、絶縁材
料は低温脆性により優れる。架橋剤として過酸化物、硫
黄等が挙げられる。
【００１３】樹脂として、エチレンープロピレンゴム、
ＥＰＤＭゴム、エチレンーオクテンコポリマー等のエラ
ストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹
脂等が挙げられる。
ＥＰＤＭゴム、エチレンーオクテンコポリマー等のエラ
ストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹
脂等が挙げられる。
【００１４】前記樹脂として、メタロセン触媒を用いて
製造された樹脂が好ましい。チーグラー触媒は活性点が
不均一であるので、チーグラー触媒を用いて合成された
樹脂は分子量分布、共重合組成分布がブロードとなり易
い。これに対して、メタロセン触媒は活性点がシングル
サイトであるので、メタロセン触媒を用いて製造された
樹脂は分子量分布、共重合組成分布がシャープであり、
低分子量成分の含有量が少ない。このため、メタロセン
触媒を用いて製造された樹脂に高熱伝導性充填剤を含ま
せると、該充填剤をより多く含ませることができ、多く
含ませても絶縁材料の機械的性質、耐外傷性等が低下し
にくい。また、メタロセン触媒を用いて製造された樹脂
は密度が低くても、優れた機械的強度を有するので、該
樹脂に充填剤を多量に含ませることができる。なお、メ
タロセン触媒を用いて製造されたポリエチレンは０．８
７ｇ／ｃｍ3程度の密度、−７６゜Ｃ以下の脆化温度を
持つことができる。
製造された樹脂が好ましい。チーグラー触媒は活性点が
不均一であるので、チーグラー触媒を用いて合成された
樹脂は分子量分布、共重合組成分布がブロードとなり易
い。これに対して、メタロセン触媒は活性点がシングル
サイトであるので、メタロセン触媒を用いて製造された
樹脂は分子量分布、共重合組成分布がシャープであり、
低分子量成分の含有量が少ない。このため、メタロセン
触媒を用いて製造された樹脂に高熱伝導性充填剤を含ま
せると、該充填剤をより多く含ませることができ、多く
含ませても絶縁材料の機械的性質、耐外傷性等が低下し
にくい。また、メタロセン触媒を用いて製造された樹脂
は密度が低くても、優れた機械的強度を有するので、該
樹脂に充填剤を多量に含ませることができる。なお、メ
タロセン触媒を用いて製造されたポリエチレンは０．８
７ｇ／ｃｍ3程度の密度、−７６゜Ｃ以下の脆化温度を
持つことができる。
【００１５】表面処理を施された高熱伝導性充填剤の含
有量は、該充填剤と樹脂との合計体積に対して５体積％
以上、好ましくは、５〜４０体積％である。このように
多量の高熱伝導性充填剤を含んで成る本発明の絶縁材料
は、低温ぜい性、熱伝導性に優れる。高熱伝導性充填剤
の含有量が５体積％未満であると、極低温における熱伝
導性が改良されにくい。約４０体積％を超えると、絶縁
材料は伸びが低下して脆くなり易い。高熱伝導性充填剤
の含有量が５体積％以上であれば、絶縁材料は室温（２
５゜Ｃ）において約０．３ｗ／ｍ・ｋ以上の熱伝導率を
有し、極低温においても高い熱伝導率を有する。従っ
て、本発明の用高熱伝導性絶縁材料は、超電導体を冷却
し且つ絶縁するための絶縁材料として特に好適である。
有量は、該充填剤と樹脂との合計体積に対して５体積％
以上、好ましくは、５〜４０体積％である。このように
多量の高熱伝導性充填剤を含んで成る本発明の絶縁材料
は、低温ぜい性、熱伝導性に優れる。高熱伝導性充填剤
の含有量が５体積％未満であると、極低温における熱伝
導性が改良されにくい。約４０体積％を超えると、絶縁
材料は伸びが低下して脆くなり易い。高熱伝導性充填剤
の含有量が５体積％以上であれば、絶縁材料は室温（２
５゜Ｃ）において約０．３ｗ／ｍ・ｋ以上の熱伝導率を
有し、極低温においても高い熱伝導率を有する。従っ
て、本発明の用高熱伝導性絶縁材料は、超電導体を冷却
し且つ絶縁するための絶縁材料として特に好適である。
【００１６】本発明の極低温用高熱伝導性絶縁材料は、
樹脂と高熱伝導性充填剤とを必須成分として含むが、老
化防止剤、架橋剤、加工助剤、カーボンブラック等の補
強材、増量剤、顔料などを必要に応じて更に含んでもよ
い。
樹脂と高熱伝導性充填剤とを必須成分として含むが、老
化防止剤、架橋剤、加工助剤、カーボンブラック等の補
強材、増量剤、顔料などを必要に応じて更に含んでもよ
い。
【００１７】本発明の超電導ケーブルは、絶縁体が前記
の高熱伝導性絶縁材料から構成されているものである。
図４はその例を示す断面図であって、該超電導ケーブル
は、銅パイプ等の金属製の冷却管３の上に超電導体１を
有し、該超電導体１の上に絶縁体２を有するとともに、
絶縁体２が樹脂と高熱伝導性充填剤とを含み、高熱伝導
性充填剤の含有量が５体積％以上であって、該充填剤が
表面処理されているものである。液体ヘリウム等の冷媒
を冷却管３内の冷媒通路４に通じれば、超電導体１を内
側方向から冷却できる。また、超電導ケーブルを金属管
内に配設して、絶縁体２と金属管との間の通路に冷媒を
通じれば、超電導体１を外側方向からも冷却できる。絶
縁体２は樹脂と高熱伝導性充填剤とを含み、該充填剤の
含有量が５体積％以上であって、該充填剤が表面処理さ
れているので、本発明の超電導ケーブルの絶縁体２は、
冷媒による冷却効率と低温物性とに優れる。
の高熱伝導性絶縁材料から構成されているものである。
図４はその例を示す断面図であって、該超電導ケーブル
は、銅パイプ等の金属製の冷却管３の上に超電導体１を
有し、該超電導体１の上に絶縁体２を有するとともに、
絶縁体２が樹脂と高熱伝導性充填剤とを含み、高熱伝導
性充填剤の含有量が５体積％以上であって、該充填剤が
表面処理されているものである。液体ヘリウム等の冷媒
を冷却管３内の冷媒通路４に通じれば、超電導体１を内
側方向から冷却できる。また、超電導ケーブルを金属管
内に配設して、絶縁体２と金属管との間の通路に冷媒を
通じれば、超電導体１を外側方向からも冷却できる。絶
縁体２は樹脂と高熱伝導性充填剤とを含み、該充填剤の
含有量が５体積％以上であって、該充填剤が表面処理さ
れているので、本発明の超電導ケーブルの絶縁体２は、
冷媒による冷却効率と低温物性とに優れる。
【００１８】図４に示す構造の超電導ケーブルは、冷却
管３の外側に超電導体１を撚りつけて層となし、該層の
上に本発明の絶縁材料を押出成形等により被覆すること
で製造できる。樹脂と高熱伝導性充填剤とを含む混合物
を押出成形して絶縁体を形成できるので、超電導ケーブ
ルの製造と長尺化が容易である。
管３の外側に超電導体１を撚りつけて層となし、該層の
上に本発明の絶縁材料を押出成形等により被覆すること
で製造できる。樹脂と高熱伝導性充填剤とを含む混合物
を押出成形して絶縁体を形成できるので、超電導ケーブ
ルの製造と長尺化が容易である。
【００１９】超電導体として、Ｎｂ、ＮｂＴｉ、Ｎｂ3
Ｓｎ、Ｖ3Ｇａ等の金属系超電導材料、或いはＹ1Ｂａ2
Ｃｕ3Ｏx、（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏx等の酸
化物系超電導材料が挙げられる。
Ｓｎ、Ｖ3Ｇａ等の金属系超電導材料、或いはＹ1Ｂａ2
Ｃｕ3Ｏx、（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏx等の酸
化物系超電導材料が挙げられる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。以下の試験
例において、部は全て重量部を意味する。充填剤とし
て、シランカップリング剤により表面処理（以下、シラ
ン処理という）した球状アルミナ、シラン処理していな
い球状アルミナ、シラン処理した窒化硼素、シラン処理
していない窒化硼素、の４種類を準備した。なお、アル
ミナと窒化硼素との粒径はほぼ同じであった。また、シ
ラン処理したアルミナ、シラン処理した窒化硼素は、ア
ルミナ、窒化硼素に同種のシランカップリング剤を同量
混合してこれらの表面にシランカップリング剤を結合さ
せたものであった。
例において、部は全て重量部を意味する。充填剤とし
て、シランカップリング剤により表面処理（以下、シラ
ン処理という）した球状アルミナ、シラン処理していな
い球状アルミナ、シラン処理した窒化硼素、シラン処理
していない窒化硼素、の４種類を準備した。なお、アル
ミナと窒化硼素との粒径はほぼ同じであった。また、シ
ラン処理したアルミナ、シラン処理した窒化硼素は、ア
ルミナ、窒化硼素に同種のシランカップリング剤を同量
混合してこれらの表面にシランカップリング剤を結合さ
せたものであった。
【００２１】ベース樹脂として、メタロセン系エラスト
マー（ダウケミカル社製のダウＣＬ８００１）を準備し
た。
マー（ダウケミカル社製のダウＣＬ８００１）を準備し
た。
【００２２】前記エラストマー１００部と、前記アルミ
ナ又は前記窒化硼素と、架橋剤３．５部と、老化防止剤
１部とを混合して混合物とした。表面処理したアルミナ
の配合量は、表１に示すように、エラストマー１００部
に対して５０〜４５０部の範囲で変化させ、表面処理し
た窒化硼素の配合量は、表２に示すように、エラストマ
ー１００部に対して２９〜２５０部の範囲で変化させ
た。
ナ又は前記窒化硼素と、架橋剤３．５部と、老化防止剤
１部とを混合して混合物とした。表面処理したアルミナ
の配合量は、表１に示すように、エラストマー１００部
に対して５０〜４５０部の範囲で変化させ、表面処理し
た窒化硼素の配合量は、表２に示すように、エラストマ
ー１００部に対して２９〜２５０部の範囲で変化させ
た。
【００２３】次いで、混合物を混練ロールを用いて混練
し、該混練物を圧縮成形し架橋してシートを得た。そし
て、該シートの低温ぜい性と熱伝導率とを測定した。配
合処方とともに、低温ぜい性の測定結果を表１、表２に
示した。また、図１にはアルミナの配合量（体積％）と
ぜい化温度との関係を、図２には窒化硼素の配合量（体
積％）とぜい化温度との関係をグラフで示した。図３に
は、アルミナ、窒化硼素等の充填剤の配合量と熱伝導率
との関係をグラフで示した。なお、ぜい化温度はぜい化
試験機を用いＪＩＳ Ｋ７２１６により測定した。熱伝
導率は２９８Ｋにおける測定値であり、ＱＴＭ迅速熱伝
導度計を用いて測定した。表１における低温ぜい性の欄
において、◎印は非常に優れる、○印は優れる、△印は
やや劣る、×印は劣るを意味する。
し、該混練物を圧縮成形し架橋してシートを得た。そし
て、該シートの低温ぜい性と熱伝導率とを測定した。配
合処方とともに、低温ぜい性の測定結果を表１、表２に
示した。また、図１にはアルミナの配合量（体積％）と
ぜい化温度との関係を、図２には窒化硼素の配合量（体
積％）とぜい化温度との関係をグラフで示した。図３に
は、アルミナ、窒化硼素等の充填剤の配合量と熱伝導率
との関係をグラフで示した。なお、ぜい化温度はぜい化
試験機を用いＪＩＳ Ｋ７２１６により測定した。熱伝
導率は２９８Ｋにおける測定値であり、ＱＴＭ迅速熱伝
導度計を用いて測定した。表１における低温ぜい性の欄
において、◎印は非常に優れる、○印は優れる、△印は
やや劣る、×印は劣るを意味する。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表１、表２から、アルミナ、窒化硼素の配
合量が多くなるに従い、低温ぜい性は悪くなるが、シラ
ン処理したアルミナ、窒化硼素を用いると、シラン処理
されていない、則ち、非処理のアルミナ、窒化硼素を用
いる場合に比較して、低温ぜい性が低下し難いことが判
る。
合量が多くなるに従い、低温ぜい性は悪くなるが、シラ
ン処理したアルミナ、窒化硼素を用いると、シラン処理
されていない、則ち、非処理のアルミナ、窒化硼素を用
いる場合に比較して、低温ぜい性が低下し難いことが判
る。
【００２７】図１、図２から、シラン処理されていない
アルミナ、窒化硼素を用いると、アルミナ、窒化硼素の
配合量が多くなるに従い、ぜい化温度が急激に高くなる
ことが判る。一方、シラン処理したアルミナ、窒化硼素
を用いると、ぜい化温度が高くなり難いことが図１、図
２から判る。また、アルミナ、窒化硼素の配合量が多い
ほど、シラン処理した場合とシラン処理していない場合
とのぜい化温度の差が大きくなることが判る。則ち、シ
ラン処理による低温ぜい性の改良効果は、アルミナ、窒
化硼素の配合量が多いほど顕著であった。窒化硼素の場
合、シラン処理によるぜい化温度上昇の抑制効果が大き
く現れる。窒化硼素とベース樹脂との密着性はもともと
悪いが、窒化硼素のベース樹脂に対する密着性がシラン
処理により著しく向上し、このためにぜい化温度が、図
２に示すように、上昇しにくいものと推定される。
アルミナ、窒化硼素を用いると、アルミナ、窒化硼素の
配合量が多くなるに従い、ぜい化温度が急激に高くなる
ことが判る。一方、シラン処理したアルミナ、窒化硼素
を用いると、ぜい化温度が高くなり難いことが図１、図
２から判る。また、アルミナ、窒化硼素の配合量が多い
ほど、シラン処理した場合とシラン処理していない場合
とのぜい化温度の差が大きくなることが判る。則ち、シ
ラン処理による低温ぜい性の改良効果は、アルミナ、窒
化硼素の配合量が多いほど顕著であった。窒化硼素の場
合、シラン処理によるぜい化温度上昇の抑制効果が大き
く現れる。窒化硼素とベース樹脂との密着性はもともと
悪いが、窒化硼素のベース樹脂に対する密着性がシラン
処理により著しく向上し、このためにぜい化温度が、図
２に示すように、上昇しにくいものと推定される。
【００２８】シラン処理した窒化硼素を用いると、シラ
ン処理したアルミナを用いる場合よりも、熱伝導率に優
れた絶縁材料が得られることが図３から判る。また、シ
ラン処理によっては絶縁材料の熱伝導率が低下しないこ
とが図３から判る。
ン処理したアルミナを用いる場合よりも、熱伝導率に優
れた絶縁材料が得られることが図３から判る。また、シ
ラン処理によっては絶縁材料の熱伝導率が低下しないこ
とが図３から判る。
【００２９】シラン処理したアルミナ、シラン処理した
窒化硼素を用いると、図１、図２に示すように、ぜい化
温度が上昇し難い。従って、アルミナ、窒化硼素の配合
量を多くすることが可能で、その結果、熱伝導率に優れ
た絶縁材料が得られ易い。
窒化硼素を用いると、図１、図２に示すように、ぜい化
温度が上昇し難い。従って、アルミナ、窒化硼素の配合
量を多くすることが可能で、その結果、熱伝導率に優れ
た絶縁材料が得られ易い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高熱伝導
性絶縁材料は、樹脂と高熱伝導性充填剤とを含み、高熱
伝導性充填剤の含有量が５体積％以上であって、充填剤
が表面処理されているものであるので、極低温において
も熱伝導率に優れ、且つ低温脆性等の低温特性に優れ
る。従って、ぜい化温度に対するスペックに応えること
ができる材料である。また、本発明の高熱伝導性絶縁材
料は超電導体を絶縁するための絶縁体として好適であ
る。さらに、絶縁材料は樹脂と高熱伝導性充填剤とから
構成されるので、超電導ケーブルの製造が容易で、しか
も長尺化が可能である。従って、本発明の超電導ケーブ
ルは、１００Ｋ以下の極低温に冷却されて用いられる極
低温用ケーブル、例えば、電力輸送等のケーブルとして
好適である。
性絶縁材料は、樹脂と高熱伝導性充填剤とを含み、高熱
伝導性充填剤の含有量が５体積％以上であって、充填剤
が表面処理されているものであるので、極低温において
も熱伝導率に優れ、且つ低温脆性等の低温特性に優れ
る。従って、ぜい化温度に対するスペックに応えること
ができる材料である。また、本発明の高熱伝導性絶縁材
料は超電導体を絶縁するための絶縁体として好適であ
る。さらに、絶縁材料は樹脂と高熱伝導性充填剤とから
構成されるので、超電導ケーブルの製造が容易で、しか
も長尺化が可能である。従って、本発明の超電導ケーブ
ルは、１００Ｋ以下の極低温に冷却されて用いられる極
低温用ケーブル、例えば、電力輸送等のケーブルとして
好適である。
【図１】 アルミナの配合量とぜい化温度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】 窒化硼素の配合量とぜい化温度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】 アルミナ、窒化硼素等の充填剤の配合量と熱
伝導率との関係を示すグラフである。
伝導率との関係を示すグラフである。
【図４】 本発明の超電導ケーブルの例を示す断面図で
ある。
ある。
１・・超電導体、２、・・絶縁体、３・・冷却管、４・
・冷媒通路
・冷媒通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長屋 重夫 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 樹脂と高熱伝導率を有する充填剤とを含
み、高熱伝導率を有する充填剤の含有量が５体積％以上
であって、充填剤が表面処理されていることを特徴とす
る高熱伝導性絶縁材料。 - 【請求項２】 表面処理がシランカップリング剤による
処理であることを特徴とする請求項１記載の高熱伝導性
絶縁材料。 - 【請求項３】 超電導体と絶縁体とを有し、前記超電導
体が冷媒により冷却される超電導ケーブルであって、前
記絶縁体が樹脂と高熱伝導率を有する充填剤とを含み、
高熱伝導率を有する充填剤の含有量が５体積％以上であ
って、充填剤が表面処理されていることを特徴とする超
電導ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295986A JPH11134944A (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295986A JPH11134944A (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11134944A true JPH11134944A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17827665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9295986A Withdrawn JPH11134944A (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 高熱伝導性絶縁材料及び超電導ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11134944A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1114843A1 (en) * | 1999-12-16 | 2001-07-11 | Edison Polymer Innovation Corporation | Surface treated boron nitride for forming a low viscosity high thermal conductivity polymer based boron nitride composition and method |
| GB2370040B (en) * | 1999-09-21 | 2003-10-29 | Saint Gobain Ceramics | Thermally conductive materials in a hydrophobic compound for thermal management |
| US6645612B2 (en) | 2001-08-07 | 2003-11-11 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | High solids hBN slurry, hBN paste, spherical hBN powder, and methods of making and using them |
| US6794435B2 (en) | 2000-05-18 | 2004-09-21 | Saint Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Agglomerated hexagonal boron nitride powders, method of making, and uses thereof |
| US6951583B2 (en) | 2000-05-01 | 2005-10-04 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Highly delaminated hexagonal boron nitride powders, process for making, and uses thereof |
| JP2010539668A (ja) * | 2007-09-20 | 2010-12-16 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | 電気絶縁デバイス及びそれが設けられた電気的なデバイス |
| WO2014129805A1 (ko) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | 제일모직주식회사 | 열전도성 수지 조성물 |
| JP2016511917A (ja) * | 2013-02-04 | 2016-04-21 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 絶縁性組成物、絶縁性物品、それらの調製方法及び電気ケーブルアクセサリ |
-
1997
- 1997-10-28 JP JP9295986A patent/JPH11134944A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370040B (en) * | 1999-09-21 | 2003-10-29 | Saint Gobain Ceramics | Thermally conductive materials in a hydrophobic compound for thermal management |
| EP1114843A1 (en) * | 1999-12-16 | 2001-07-11 | Edison Polymer Innovation Corporation | Surface treated boron nitride for forming a low viscosity high thermal conductivity polymer based boron nitride composition and method |
| US6951583B2 (en) | 2000-05-01 | 2005-10-04 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Highly delaminated hexagonal boron nitride powders, process for making, and uses thereof |
| US6794435B2 (en) | 2000-05-18 | 2004-09-21 | Saint Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Agglomerated hexagonal boron nitride powders, method of making, and uses thereof |
| USRE45923E1 (en) | 2001-08-07 | 2016-03-15 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | High solids HBN slurry, HBN paste, spherical HBN powder, and methods of making and using them |
| USRE45803E1 (en) | 2001-08-07 | 2015-11-17 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | High solids HBN slurry, HBN paste, spherical HBN powder, and methods of making and using them |
| US6645612B2 (en) | 2001-08-07 | 2003-11-11 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | High solids hBN slurry, hBN paste, spherical hBN powder, and methods of making and using them |
| USRE47635E1 (en) | 2001-08-07 | 2019-10-08 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | High solids hBN slurry, hBN paste, spherical hBN powder, and methods of making and using them |
| JP2010539668A (ja) * | 2007-09-20 | 2010-12-16 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | 電気絶縁デバイス及びそれが設けられた電気的なデバイス |
| US8637773B2 (en) | 2007-09-20 | 2014-01-28 | Abb Research Ltd. | Electric insulation device and an electric device provided therewith |
| JP2016511917A (ja) * | 2013-02-04 | 2016-04-21 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 絶縁性組成物、絶縁性物品、それらの調製方法及び電気ケーブルアクセサリ |
| US10121567B2 (en) | 2013-02-04 | 2018-11-06 | 3M Innovative Properties Company | Insulating composition, insulating article, preparation method and electrical cable accessory thereof |
| WO2014129805A1 (ko) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | 제일모직주식회사 | 열전도성 수지 조성물 |
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