KR100197167B1 - 전기 절연 코일, 전기 회전 기계 및 코일의 제조방법 - Google Patents

전기 절연 코일, 전기 회전 기계 및 코일의 제조방법 Download PDF

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Abstract

절연 기본 시이트를 보강하기 위한 결합 수지 및 함침용 수지로서 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지와, 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 조성물을 사용하여 제조된 전기 절연 코일은 절연층이 벗겨지지 않으며, 200℃ 이상의 온도하에서도 연속적으로 사용할 수 있다.

Description

전기 절연 코일, 전기 회전 기계 및 코일의 제조방법
제1도는 본 발명이 적용된 전기 절연 코일의 부분 절단도이고,
제2도는 본 발명이 적용된 절연 코일의 유전상실 탄젠트(tan δ)-온도 관계의 특성을 나타내는 그래프이고,
제3도는 본 발명이 적용된 절연 코일의 내열 수명의 특성을 나타내는 그래프이고,
제4도는 본 발명이 적용된 절연 코일의 내열 수명의 온도 의존성을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지로 제조된 절연층을 가지는 고압 내열성 전기 절연 코일 및 이 코일을 사용하는 전기 회전 기계에 관한 것이며, 또한, 상기 코일의 제조방법에 관한 것이다.
최근의 절연처리 기술의 향상은 주목할만 하다. 특히 무용제형 열경화 수지를 사용하는 함침법은 전기 차량 및 일반 산업용 직류 모터와 같은 가혹 조건하에서 사용되는 고압 전기 회전 기계의 제조분야에서 급속하게 개발되어 왔다. 이러한 개선은 상기한 방법으로 얻어지는 수지의 (1) 높은 전기적 신뢰도, (2) 양호한 열 발산, 및 (3) 높은 내습성에 기인한다. 최근에는 전기 회전 기계와 같은 전기 기계의 용량을 증대하면서, 중량과 크기가 감소됨에 따라, H급 조건(180℃) 또는 그 이상의 등급 조건하에서도 회전 기계가 장시간 계속적으로 작동할 수 있도록 하는 절연 시스템의 개발이 요망되어 왔다. 회전 기계 코일의 함침용 무용제형 열경화성 수지 조성물에 요구되는 성질은 (1) 함침이 용이하도록 하는 낮은 점도(함침시 10 포이스 미만)를 가지며, (2) 수지 조성물의 가열 및 경화 공정 중에 가공의 형성을 방지되도록, 휘발 물질이 발생하지 않으며, (3) 우수한 전기 및 기계적 특성을 가지고, (4) 절연 기본 시이트와의 친화성이 높고, (5) 높은 내열성, 즉, 경화수지가 180℃ 이상에서 단기간 또는 장기간 동안 열 안정성을 가지는 것이다.
일반적으로, 점도를 낮추는 것과 내열성을 향상시키는 것 사이에는 서로 상반되는 관계가 있으므로, 수지 분자의 구조를 고안하기가 어렵다. 무용제형 열경화성 수지 조성물로서 전기 회전 기계의 코일을 함침하는 것으로는, 일본국 특허 출원 공개 60-5210(1985)에 개시된 바와 같이, 통상의 이작용기 에폭시수지와 산무수물로 되는 에폭시 수지 조성물이 일반적으로 인용된다. 그러나, 에폭시 수지 조성물로 함침시키고, 수지를 경화시켜 제조한 회전 기계 코일은 F급(155℃ 이상의 온도) 조건하에서 장기 가동한 후에는 기계적 특성 및 전기적 절연 특성이 열화되므로, H급 이상의 조건에서는 사용할 수 없다.
일반적으로, 무용제형 열경화성 수지 조성물의 내열 특성을 개선하기 위한 방법으로, 말레이미드와 같은 이종원자 고리를 분자 구조내에 도입하는 방법이 통상적으로 넓게 사용되었다. 그러나, 수지의 분자 구조내에 이종원자 고리를 도입함으로써 점도는 저하시켰지만, 낮은 점도와 높은 내열성의 요구를 동시에 충족시키는 수지를 얻을 수는 없었다. 이러한 관점에서 말레이미드와 에폭시 수지의 결합을 시도하였다. 그러나, 내열성이 저하되고, 저장중에 침전물이 생성되며, 수지 조성물로 부터 자극성 냄새가 발생하는 등의 문제가 있었다.
또한, 최근에는 분자내에 적어도 세개의 작용기를 가지는 다작용기 에폭시 수지와 산무수물로 되는 조성물이 일본국 특허 공보 57-13571(1982), 57-14763(1982), 62-1648(1987) 및 62-44767(1987), 그리고 일본국 특허 출원 공개 61-252224(1986), 64-4615(1989) 및 1-4615(1989)에 기술되어 있으며, 이들에 기재된 수지 조성물은 비교적 가격이 저렴하며, 경화전 점도가 낮고, 경화후에 내열성이 높아 흥미를 끌고 있다. 일본국 특허 출원공개 59-12061(1984)에는 사작용성 에폭시 수지를 사용하는 프리프레그 운모 시이트가 공개되어 있다. 운모 시이트는 이것을 도체 주위에 감고, 수지를 경화시켜서 절연층을 형성하는 데 사용된다.
운모는 전기 차량 및 일반 산업용 직류 모터와 같은 가혹 조건하에서 작동하는 고전압 회전 기계용 고전압 코일을 제조하는 데 불가결한 것이다. 그러나, 운모 자체는 도체의 주변에 감기에 충분한 기계적 강도를 가지지 못한다. 따라서, 결합수지를 사용하여 필름을 운모에 결합시켜, 유리 섬유포, 카프톤 등의 지지 필름으로 운모를 보강하여야 한다. 지금까지 결합수지로서 일반용 이작용성 에폭시 수지, 페놀 노몰락형 에폭시 수지, 및 실리콘 수지가 사용되었다. 그러나, 결합수지로 보강된 절연 기본 시이트로 도체의 주위를 감고, 감긴 시이트를 열경화성 수지 조성물, 특히 다작용성 에폭시 수지 조성물로 함침시키고, 수지를 경화시켜서 얻은 전기 절연 코일은 층이 벗겨짐에 따라 절연층의 열전도 감소 및 급격한 전기 절연 코일의 온도 상승으로 인한 절연층 파괴를 일으킨다는 문제가 있다.
본 발명의 목적 중의 하나는 고압 전기 절연 코일 및 200℃ 이상의 높은 온도에서 계속적으로 작용할 수 있는 전기 회전 기계를 제공하는 데 있다.
절연층이 벗겨지는 원인에 관한 연구 결과로서, 벗겨지는 것은 결합수지의 결합력 감소와 층내의 가스 발생에 의해서 야기된다는 것이 밝혀졌다. 이는 일반용 이작용성 에폭시 수지 또는 페놀 노볼락형 에폭시 수지와 같은 결합수지는 절연층을 함침한 열경화성 수지의 경화시에 내열성이 불충분하기 때문이다. 그리고, 결합수지로서 실리콘 수지를 함유하는 절연 기본 시이트가 사용되는 경우에는, 절연층의 기계적 강도가 저하됨에 따라 저분자량의 실리콘 가스가 발생한다는 것이 밝혀졌다.
본 발명의 다른 목적은 함침용 열경화성 수지 조성물, 특히, 다작용성 에폭시 수지 조성물의 함침 및 열경화 과정 중에 절연층의 시이트가 벗겨짐이 없는, 200℃ 이상의 고온조건하에서 계속적으로 작동할 수 있는 고압 전기 절연 코일과 회전 기계를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되는 전기 절연 코일에 있어서, 상기한 결합수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 페놀 수지, 특히 페놀 노볼락 수지를 경화제로서 결합수지에 첨가할 수 있으며, 산무수물을 경화제로서 함침용 수지에 가할 수 있다. 또한, 경화 촉진제와 같은 일반적으로 잘 알려진 여러 종류의 첨가제를 함침용 열경화성 수지에 첨가할 수도 있다. 또한, 본 발명은 결합수지를 가지는 절연 시이트, 특히, 운모 시이트, 및 운모 시이트를 가지는 전기 회전 기계를 제공한다.
본 발명의 새로운 발견에 기초하여, 비록 코일에 요구되는 내열성 등급이 다르더라도 단일 종류의 바니쉬를 사용하여 여러 종류의 회전 기계용 절연 코일을 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 생산 공장에서 바니쉬의 조절을 현저하게 간략화시킨다. 따라서, 절연 코일의 제조시에 경제적인 이익이 얻어진다. 본 발명에서 결합수지로는 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부 및 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부를 사용한다. 다작용성 에폭시 수지를 결합수지로서 단독 사용할 수도 있다. 요망되는 내열성과 강도 특성을 가지는 절연층은 결합수지로서 다작용성 에폭시 수지 80-55중량부와 이작용성 에폭시 수지 20-45중량부의 혼합물을 사용하여 얻을 수 있다. 한편, 함침용 수지로서 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부와 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부의 혼합물이 사용된다. 이작용성 에폭시 수지를 단독으로 사용할 수도 있으나, 다작용성 에폭시 수지 20-45중량부와 이작용성 에폭시 수지 80-55중량부의 혼합물을 사용하면, 점도가 낮아 함침 작업이 용이한 바니쉬가 제공되며, 이의 경화제는 내열성, 전기적 특성 및 기계적 특성이 바람직하다.
결합수지로서 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지를 포함하는 절연 기본 시이트로 도체의 주위를 감고, 절연 기본 시이트를 열경화성 수지 조성물, 특히, 다작용성 에폭시 수지 조성물 또는 열경화성 폴리이미드 수지 또는 이들의 혼합물로 함침하고, 가열하여 수지를 경화시키면, 결합 강도가 저하되지 않으며, 결합수지가 고갈되지 않기 때문에 절연층 사이에서 벗겨지지 않으며, 200℃ 이상의 고온에서 계속 작동시킬 수 있는 고압 전기 절연 코일을 얻을 수 있다. 또한, 함침용 열경화성 수지로 다작용성 에폭시 수지 조성물을 사용하는 경우에는, 결합수지 내의 다작용성 에폭시 수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지고 있어 다작용기 에폭시 수지 조성물과 함께 결합되기 때문에, 이렇게 얻어진 절연층은 다작용성 에폭시 수지 조성물 단독으로 제조한 경화체보다 매우 많은 다작용성 에폭시 수지 성분을 함유하며, 따라서 내열성이 증가된다.
본 발명의 실시 형태에서 사용되는 절연 기본 시이트의 구체적인 예로는 운무 시이트, 폴리이미드 시이트를 들 수 있다. 운모의 구체적인 예로는 비하소 연질 운모, 하소 연질 운모, 비하소 경질 운모, 하소 경질 운모, 혼합 운모, 및 알아미드 혼합 운모를 들 수 있다. 운모를 보강하는 절연 물질은 운모를 보강하는 한 제한적인 것은 아니다. 이러한 물질의 구체적인 예로는 유리섬유, 알아미드, 알아미드-혼합 종이, 폴리아미드-이미드, 폴리에스테르, 폴리이미드 에테르, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르 술폰, 폴리페닐렌 필름, 폴리파라반산, 및 폴리이미드필름을 들 수 있다. 이들 중, 유리섬유 및 폴리이미드 필름이 내열성의 관점에서 바람직하다. 분자 내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가진 다작용성 에폭시 수지, 또는 다작용성 에폭시 수지와 이작용성 에폭시 수지의 혼합물, 또는 경화제를 더욱 포함하는 조성물의 결합수지에 의해 운모와 보강물질을 결합하여 제조한 운모 테이프는 시이트, 테이프 및 다른 임의의 형태로 사용될 수 있다. 특별히 언급하지 않는 한 본 명세서에서는 이들 전부를 절연 기본 시이트 또는 운모 시이트라고 칭한다.
본 발명에서 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지라는 용어는, 화합물이 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 한 모든 화합물을 뜻하며, 특별한 제한은 없다. 이러한 화합물본 발명의 구체적인 예로는 비스페놀 A의 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 AD의 노볼락형 에폭시 수지, 다음 화학식의 어느 하나를 가지는 다작용성 에폭시 수지이다:
Figure kpo00002
(상기식에서, R은 알킬렌 라디칼, 또는 아르알킬렌 라디칼이다.) 예를 들면,
Figure kpo00003
1,1,3-트리스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]부탄,
Figure kpo00004
1,1,2,2-테트라키스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]에탄,
Figure kpo00005
트리스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]메탄,
Figure kpo00006
1,1,3,3-테트라키스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]프로판,
Figure kpo00007
1,1,3-트리스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]프로판
Figure kpo00008
Figure kpo00009
또는
Figure kpo00010
이다.
이들 중, 내열성의 관점에서 트리스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐] 및 1,1,3-트리스[p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]부탄이 바람직하다. 또한, 결합수지로 사용되며 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지에, 일반용 이작용성 에폭시 수지를 가하는 것은, 만약 제조작업을 쉽게 하기 위해 필요하다면, 절연 기본 시이트에 유연성 등을 주기 위해 바람직하다.
이작용성 에폭시 수지의 구체적인 예로는 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르, 비스페놀 AD의 디글리시딜 에테르, 수소가 부가된 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르, 2,2-(4-히드록시페닐)노나데칸의 디글리시딜 에테르, 4,4'-비스(2,3-에폭시프로필)디페닐에테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(3,4-에폭시)시클로헥산카르복실레이트, 4-(1,2-에폭시프로필)1,2-에폭시시클로헥산, 2-(3,4-에폭시)-시클로헥실-5,5-스피로(3,4-에폭시)-시클로헥산-m-디옥산, 3,4-에폭시-6-메틸-시클로헥실메틸-4-에폭시-6-메틸시클로헥산 카르복실레이트가 있으며, 이들이 이작용성 에폭시 수지인 한 아무런 제한이 없다. 이들 중, 내열성의 관점에서, 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 및 비스페놀 AD의 디글리시딜 에테르가 바람직하다. 다작용성 에폭시 수지와 이작용성 에폭시 수지의 혼합 비율에는 특별한 제한은 없다; 바람직하게는 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 다작용기 에폭시 수지 100중량부에 혼합할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 이작용성 에폭시 수지 20-45중량부를 다작용성 에폭시 수지 100중량부에 혼합함으로써, 내열성을 저하시키지 않고도 유연한 절연 시이트를 얻을 수 있다. 절연 기본 시이트는 다작용성 에폭시 수지를 더 가할수록 더욱 딱딱하게 되는 경향이 있다. 대조적으로, 이작용성 에폭시 수지를 더 가할수록 내열성은 낮아진다. 절연 시이트가 너무 딱딱하면, 제작하기 전에 용매로 연화시킬 수 있다.
열경화성 수지 조성물의 내열성을 개선하기 위한 목적으로 경화제, 경화촉매, 경화 촉진제가 절연 물질의 결합수지에 첨가될 수 있다. 경화제는 다작용성 에폭시 수지용의 통상의 경화제라면 특별한 제한은 없다. 보존기간을 고려하여, 페놀수지가 경화제로서 바람직하다. 페놀수지에 대해서는, 분자내에 적어도 두개의 페놀성 히드록시기를 함유하는 한 특별한 제한은 없다. 페놀수지의 구체적인 예로는 비스페놀 A의 페놀 노볼락, 비스페놀 F의 노볼락, 비스페놀 AD의 노볼락, 폴리 P-비닐페놀, 레졸형 페놀을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 혼합물로서 사용된다.
또한, 경화 촉매 및 경화 촉진제는, 다작용성 에폭시 수지와 경화제의 반응을 촉진하는 데 효과적인 한 어떠한 제한도 없다. 경화 촉매 및 촉진제의 구체적인 예로는, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 테트라메틸부탄디아민, 트리에틸렌디아민과 같은 삼차아민, 디메틸아미노에탄올, 디메틸아미노펜탄올, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀, N-메틸모르폴린과 같은 아민, 및 세틸트리메틸암모늄브로마이드, 세틸트리메틸암모늄클로라이드, 세틸트리메틸암모늄요오다이드, 도데실트리메틸암모늄브로마이드, 도데실트리메틸암모늄요오다이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄브로마이드, 아릴도데실트리메틸암모늄브로마이드, 벤질디메틸스테아릴암모늄브로마이드, 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄아세틸레이트와 같은 사차 암모늄염, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-메틸-4-에틸이미다졸, 1-부틸이미다졸, 1-프로필-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-아진-2-메틸이미다졸, 1-아진-2-운데실이미다졸과 같은 이미다졸, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7, N-메틸피페라진, 테트라메틸부틸 구아니딘, 트리에틸암모늄 테트라페닐 보레이트, 2-에틸-4-메틸테트라페닐 보레이트, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7-테트라페닐 보레이트, 및 트리페닐포스핀, 트리페닐 포스포늄 테트라페닐 보레이트, 알루미늄 트리알킬아세토아세테이트, 알루미늄 트리아세틸아세토아세테이트, 알루미늄 알콜레이트, 알루미늄 아실레이트, 나트륨 알콜레이트와 같은 아연 옥토에이트, 코발트, 아미노테트라페닐보레이트와 아민의 금속염을 들 수 있다. 경화촉매는 일반적으로 결합수지에 0.01-5중량%로 가한다.
또한, 절연 물질 내의 결합수지의 함량에 특별한 제한은 없으나, 함량은 3-40중량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 건조된 절연 기본 시이트의 총중량을 기준으로 5-30중량%이다. 내열성은 결합수지의 함량이 증가함에 따라 낮아지는 경향이 있는데, 이는 시이트가 더 적은 양의 열경화성 수지 조성물로 함침되기 때문이다. 대조적으로, 결합수지의 함량을 낮추면 결합 강도가 낮아지고, 절연 기본 시이트가 벗겨지며, 절연 기본 시이트로 도체 주위를 감기가 어렵다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물은 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와 적어도 세개의 작용기를 가지는 에폭시 수지 50중량부를 포함하며, 점도가 낮고, 취급이 용이하며, 코일 중에 침투할 수 있고, 경화시에 H급 이상의 내열성을 갖는다. 다작용성 에폭시 수지와 이작용성 에폭시 수지의 혼합 비율에는 특별한 제한은 없으나, 최대 50중량부가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 45-20중량부의 다작용성 에폭시 수지를 100중량부의 이작용성 에폭시 수지에 혼합할 수 있다. 다작용성 에폭시 수지 함량을 증가시키면, 조성물의 경화전 점도가 상승되며, 경화된 수지가 깨어지기 쉽게 되는 경향이 있다. 대조적으로, 이작용성 에폭시 수지의 함량이 증가하면, 조성물의 점도는 감속되나, 경화된 수지의 내열성도 감소된다.
점도가 낮고, 취급이 용이하며, 경화된 수지가 높은 내열성을 나타내므로, (a) 비스(4-히드록시페닐)메탄, (b) 비스(4-히드록시페닐)에탄, (c) 비스(4-히드록시페닐)프로판, (d) 트리스(4-히드록시페닐)알칸, (e) 테트라키스(4-히드록시페닐)알칸으로부터 선택되는 적어도 두개의 폴리히드릭 페놀의 혼합물과 에피클로로히드린의 반응으로부터 얻는 다작용성 에폭시 수지가 효과적이다. 트리스(4-히드록시페닐)알칸의 구체적인 예로는, 트리스(4-히드록시페닐)메탄, 트리스(4-히드록시페닐)에탄, 트리스(4-히드록시페닐)프로판, 트리스(4-히드록시페닐)부탄, 트리스(4-히드록시페닐)헥산, 트리스(4-히드록시페닐)헵탄, 트리스(4-히드록시페닐)옥탄, 트리스(4-히드록시페닐)노난을 들 수 있다. 트리스(4-히드록시페닐)메탄과 같은 트리스(4-히드록시페닐)알칸의 유도체도 유용하다. 테트라키스(4-히드록시페닐)알칸의 구체적인 예로는, 테트라키스(4-히드록시페닐)메탄, 테트라키스(4-히드록시페닐)에탄, 테트라키스(4-히드록시페닐)부탄, 테트라키스(4-히드록시페닐)헥산, 테트라키스(4-히드록시페닐)헵탄, 테트라키스(4-히드록시페닐)옥탄, 테트라키스(4-히드록시페닐)노난을 들 수 있다. 테트라키스(4-히드록시페닐)메탄과 같은 테트라키스(4-히드록시페닐)알칸의 유도체도 유용하다. 본 발명에서 사용되는 두 종류의 폴리히드록페놀로서, 적어도 하나의 트리스(4-히드록시페닐)알칸 또는 테트라키스(4-히드록시페닐)알칸을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 산무수물은 공지된 산무수물인 한 특별한 제한은 없다. 산무수물의 구체적인 예로는, 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 메틸테트라히드로프탈산 무수물, 테트라히드로프탈산 무수물, 나드산 무수물, 메틸나드산 무수물, 도데실숙신산 무수물, 숙신산 무수물, 옥타데실숙신산 무수물, 말레산 무수물, 벤조페논 테트라카르복실산 무수물을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 혼합물로 사용된다. 이들 중에서, 나드산 무수물, 메틸나드산 무수물을 포함하는 물질이 내열성 관점에서 바람직하다.
에폭시 수지를 경화시키는 산무수물이 본 발명에서 사용되는 함침용 열경화성 수지로 사용되고, 결합수지로서 다작용성 에폭시 수지 조성물이 어떤 경화에도 함유하지 않는 경우에는, 얻어지는 절연층이 다량의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기 성분을 함유하므로, 산무수물과 에폭시기 사이의 균등의 밸런스가 변화되어, 그 결과, 시이트의 내열성이 저하된다. 따라서, 절연층의 산무수물과 에폭시기 사이의 균등의 밸런스(balance of equivalency)를 최종적으로 0.9-1.1 범위 내로 조절하기 위해서 다량의 산무수물을 산무수물 경화 에폭시 수지 조성물에 가해야 한다.
다량의 산무수물을 가하면, 열경화성 수지 조성물의 점도가 저하되므로, 제조작업이 용이하게 개선된다. 또한, 이러한 경우에, 높은 점도를 갖는 다량의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 열경화성 수지 조성물에 가할 수 있으므로, 시이트의 내열성이 유리하게 개선된다.
또한, 다작용성 에폭시 수지 조성물의 결합 수지가 경화제를 함유하는 경우에는, 얻어지는 절연층은 다량의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 함유하며, 절연층의 내열성은 열경화성 수지 조성물 자체만의 경화체보다 양호하게 개선된다.
필요시, 본 발명에서 사용되는 함침용 열경화성 수지 조성물의 경화 공정 중에, 경화촉매를 열경화성 수지 조성물 또는 절연 기본 시이트에 가할 수 있다.
경화 촉매는 다작용성 에폭시 수지와 경화제 사이의 반응을 촉진하는 한 특별한 제한은 없다. 촉매의 대표적인 예로는, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 테트라메틸부탄디아민, 트리에틸렌디아민과 같은 삼차 아민, 디메틸-아미노에탄올, 디메틸아미노펜탄올, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀, N-메틸모르폴린과 같은 아민, 및 세틸트리메틸암모늄브로마이드, 세틸트리메틸암모늄클로라이드, 세틸트리메틸암모늄요오다이드, 도데실트리메틸암모늄브로마이드, 도데실트리메틸암모늄클로라이드, 도데실트리메틸암모늄요오다이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄클로라이드, 벤질테트라데실암모늄클로라이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄브로마이드, 아릴도데실트리메틸암모늄브로마이드, 벤질디메틸스테아릴암모늄브로마이드, 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄아세틸레이트와 같은 사차 암모늄염, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-메틸-4-에틸이미다졸, 1-부틸이미다졸, 1-프로필-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-아진-2-메틸이미다졸, 1-아진-2-운데실이미다졸과 같은 이미다졸, 1,8-디아자비시클로(5,4,4)운데센-7, N-메틸피페라진, 테트라메틸부틸 구아니딘, 트리에틸암모늄 테트라페닐 보레이트, 2-에틸-4-메틸테트라페닐 보레이트, 아연 옥토에이트 및 코발트와 아민의 금속염, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7-테트라페닐 보레이트, 및 트리페닐포스핀, 트리페닐 포스포늄 테트라페닐 보레이트와 같은 아미노테트라페닐 보레이트, 알루미늄 알콜레이트, 알루미늄 아실레이트, 나트륨 알콜레이트를 들 수 있다. 상술한 경화촉매는 통상 열경화성 수지 조성물에 0.01-5중량%로 가한다. 경화촉매는 열경화성 수지 조성물에 직접 가하거나, 또는 함침 전에 절연 기본 시이트에 가한다.
필요시, 시클로헥산비닐모노옥시드, 옥틸렌옥시드, 부틸글리시딜에테르, 스티린옥시드, 페닐글리시딜 에테르, 글리시딜메타크릴레이트, 알리글리시틸 에테르와 같은 모노에폭시 수지를 희석제로서 가할 수가 있다. 그러나, 점도를 낮추는 이점이 있더라도, 희석제는 내열성을 저하시키므로 희석제는 소량으로만 첨가하여야 한다.
그리고, 실리카 분말외에, 충전제로서는 석영분말, 및 알루미나 분말, 수화알루미나, 수화마그네슘, 탄산칼슘, 규산지르코늄, 규산칼슘, 탈크, 점토, 운모 및 유리섬유 분말을 사용할 수 있다.
본 발명은 여러 종류의 전기 회전 기계용 절연 코일의 제조에 적용할 수 있다. 예를 들면, 직류 모터 기계, 유도 모터, 교류발전기, 동기모터 등의 기계에서, 본 발명은 이들의 고장자 코일, 전기자 코일 및 계자석 코일 등의 제조에 적용할 수 있다.
일반적으로, 전기 회전 기계 제조 공장에서는 상이한 수준의 내열성을 요구하는 몇 가지의 회전 기계를 생산한다. 예를 들면, 내열성이 가장 높은 C급 기계는 200℃ 이상의 온도 조건하에서 작동하며, H급은 180℃ 이상, 그리고 F급은 150℃ 이상에서 작동한다.
본 발명 이전에는 절연 코일, 절연 기본 수지 및 함침용 수지에 대한 결합 수지의 최적 조합은 이들의 내열성 등급을 고려하여 선택되었다. 따라서, 복수개의 바나쉬, 복수개의 바니쉬 탱크가 필요했으며, 성질에 따라 이들을 조절해야만 했다. 본 발명에 의해서, 절연층이 함침될 바니쉬가 C급의 용도를 가지더라도, 결합수지, 절연 기본 시이트 및 결합수지의 경화 조건을 선별함으로써 요망되는 내열성을 가지는 절연 코일을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 함침용 바니쉬를 오직 일종만 사용할 수 있으며, 이렇게 함으로써 바니쉬 관리가 용이하게 되며, 제조원가가 감소된다.
본 발명을 다음의 실시형태에 의해서 상세히 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 에폭시 수지, 경화제 및 경화 촉매에 대한 다음의 기술에 사용한 부호는 다음과 같다;
Figure kpo00011
Figure kpo00012
Figure kpo00013
Figure kpo00014
Figure kpo00015
[실시예 1]
(1) 절연 기본 시이트의 제조
적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 함유하는 다작용성 에폭시 수지로서 YL-933를 사용하고, 용액 중의 총 비휘발 물질의 농도를 50%로 조절하기 위한 용매로서 메틸에틸케톤을 사용하여, 결합수지의 용액을 제조하였다. 비하소 연질 운모 시이트의 파일과 유리포를 결합수지의 용액으로 결합시키고, 용매를 증발시켰다. 유리 섬유로 보강된 세 종류의 운모 테이프, 즉, 절연 기본 시이트의 총중량을 기준으로 비휘발성 결합수지를 각각 5, 20 및 30중량% 함유하는 유리 섬유로 보강된 운모 테이프(절연 기본 시이트)를 제조하였다. 이 절연 기본 시이트를 절단하여 25mm 너비의 테이프를 얻었다.
(2) 열경화성 수지 조성물의 제조
온도계, 교반기, 적하 깔대기 및 반응 생성수의 회수장치를 구비한 반응조에 트리스(4-히드록시페닐)메탄 105g, 비스(4-히드록시페닐)프로판 105g 및 에틸클로로히드린 925g을 넣고, 8중량% 수산화나트륨 수용액 175g을 가열 및 교반하면서 2시간 동안 적가 하였다. 반응 중에 물과 에피클로로히드린을 반응물로부터 증류하고, 에피클로로히드린 만을 반응조로 돌려보내고, 반응 혼합물 중의 수분량을 5중량% 이하로 유지시켰다.
수산화나트륨 용액의 첨가를 완료한 후에, 반응물을 15분간 계속 가열하여 물을 완전히 제거하고, 이어서 미반응 에피클로로히드린을 증류 제거하였다.
염으로부터 미정제 생성물이 용이하게 분리되도록, 톨루엔 약 55g을 가하여 반응 생성물을 용해시키고, 여과하여 염으로부터 분리하였다. 2mmHg의 진공에서 170℃로 가열하여 톨루엔을 완전히 증류제거한 후, 에폭시 등가 171인 엷은 황색의 에폭시 수지를 수득하였다. 열경화성 수지 조성물은 에폭시 수지 100중량부, 산무수물 경화제 MHABC-P 104.1중량부 및 경화촉매 2E4MZ-CN 1.021중량부를 혼합하여 수득하였다.
(3) 전기적으로 절연된 코일의 제조
절연된 도체 스택의 주위를 절연 기본 시이트로 감은 후에, 스택을 진공법 또는 가압법에 의해 열경화성 수지 조성물로 함침시켰다. 얻어진 스택을 100℃에서 10시간, 150℃에서 3시간, 230℃에서 10시간 가열하여 수지를 경화시켰다. 수득된 전기 절연 코일의 층이 벗겨지는 것을 발견할 수 없었다. 다음의 방법으로 내습성과 내열성 시험을 실시하였다.
시험에 사용된 전기 절연 코일 부품은 제1도에서 사시도로 나타내었다. 주위가 절연 기본 시이트(2)로 감겨진 도체(1)의 스택을 열경화성 수지로 함침 및 경화시켜 일체로 성형하였다.
(a) 내열성 시험:
상대 습도 95%하에서, 270℃에서 24시간, 그리고 40℃에서 24시간 가열 및 가습하는 사이클은 10사이클 시험하고, 각 사이클에서 유전 손실 탄젠트(tan δ)값과, 절연 저항을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(b) 단기 내열성 시험 L
50mm×50mm 규격을 가지는 절연층의 시험편을 전기 절연 코일로부터 절단하여, 이 시험편을 270℃에서 10일동안 가열하는 시험에 사용하였다. 열 디플레션 후, 시험편의 중량을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(c) 내습성 시험
절연 테이프를 감은 방향을 따라서 전기 절연 코일로부터 폭 10mm, 길이 60mm로 절연층의 시험편을 절단하였다. 서로 40mm 떨어져 있는 두 점에서 시료를 잡고 중심부를 내리눌러 25℃에서 시료의 굽힘 강도를 측정하고, 40℃에서 24시간동안 물에 담근 후에 측정하였다.
[실시예 2-6]
절연 기본 시이트와 전기 절연 코일을 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 비하소 연질 운모 파일 대신에 하소 연질 운모 파일, 운모 파일을 함유하는 방향족 폴리아미드 하이브리드, 비하소 경질 운모 또는 비하소 합성 운모를 사용하였다. 실시예 1과 같이 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시하였다.
[실시예 7-25]
절연 기본 시이트와 전기 절연 코일을 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 함유하는 결합수지로서 YL-933 대신에, 각각 TL-932; YL-931; PER-7342; 157S65; 트리스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시페닐)프로판 및 에피클로로히드린의 반응 생성물로서 실시예 1에서 얻은 에폭시 수지; YL-933과 DER-332의 혼합물(5, 2, 1, 0.7, 0.5중량의 상이한 5개의 혼합비율); 각각 5, 2, 1, 0.5, 0.1, 0.01중량의 2E4MZ-K를 첨가한 YL-933, 0.1중량%의 TPP-K를 첨가한 YL-933, IOZ 0,1중량%를 첨가한 YL-933, PX-48T 0.1중량%를 첨가한 YL-933, 및 COOZ-AZIN 0.1중량%를 첨가한 YL-933을 사용하였다.
그리고, 실시예 1에서와 같은 방법으로 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시하였다.
[실시예 26-30]
절연 기본 시이트 및 전기 절연 코일을 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 유리포 대신에 각각 폴리이미드 필름, 폴리이미드 에테르 필름, 폴리에테르 에테르 케톤 필름, 폴리파라반산 필름, 아라미드 혼합종이를 사용하였다. 그리고, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시하였다.
[비교 실시예 1-5]
절연 기본 시이트가 전기 절연 코일을 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 결합수지로서 YL-933 대신에 각각 DER-332, E-807, DEN-438, CDEL-2021 및 실리콘 수지를 사용하였다. 그리고, 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다.
[실시예 51]
절연 기본 시이트 및 전기 절연 코일을 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 절연 기본 시이트를 C11Z-AZIN의 메탄올 용액 내에 침적하여 C11Z-AZINE 1중량%로 함침하고, 공기 건조하였고, 열경화성 수지 조성물에 경화 촉매를 가하지 않았다. 그리고, 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다.
[실시예 52-60]
절연 기본 시이트 및 전기 절연 코일을 실시예 1의 방법과 같이 제조하되, 표 11-12에서 기술한 페놀 수지와 경화 촉매를 경화제로서 결합수지에 가하였다. 그리고, 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다.
[실시예 61-63]
절연 기본 시이트 및 전기 절연 코일을 실시예 1의 방법과 같이 제조하되, 표 13에서 기술한 페놀 수지와 경화 촉매를 결합수지에 가하였다. 그리고, 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다.
[비교예 6-7]
절연 기본 시이트 및 전기 절연 코일을 실시예 1의 방법과 같이 제조하되, 결합수지로서 YL-933 대신에 DEN-438을 사용하였다. 그리고, 내열성 시험, 단기 내열성 시험 및 내습성 시험을 실시예 61 및 63과 같은 방법으로 실시하였다.
실시예 1-63 및 비교예 1-7에서 기술한 조건과 시험 결과를 표 1-14에 나타내었다.
[실시예 64]
F급, H급 및 C급 절연 코일을 결합수지의 경화 조건을 바꾸면서 오직 한 종류의 바니쉬를 사용하여 제조하였다.
실시예 1에서 얻은 전기 절연 코일의 유전 상실 탄젠트 (tan δ)의 온도 의존성을 온도(℃, 가로) 대 tan δ(%, 세로)의 그래프로 제2도에 나타내었다. 제2도에서 선 A는 시료의 초기 절연의 특성 곡선이고, 선 B는 250℃에서 1,000시간 가열한 후의 시료의 절연 특성 곡선이다. 그리고, 제3도에 본 발명에서 얻은 전기 절연 코일의 내열 수명을 온도(℃, 가로) 대 내열 수명(시간, 세로)의 그래프로 나타내었다. 그리고, 제3도에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 얻은 전기 절연 코일은 모터렛트 시험(U.S. Standard IEEE No.275)에 의해 측정한 내열 수명 시험에서 우수한 내열성을 나타내었으며, 200℃ 이상의 온도에서 사용할 수 있음을 알 수 있다.
[실시예 65-68]
실시예 52에서 기술한 바와 같은 방법으로 단일 종의 함침 바니쉬를 사용하여 전기 절연 코일을 제조하되, 표 15에서 기술한 것과 같은 결합수지 및 경화 조건으로 변경하여 제조하였다. 생성된 코일의 내열 수명의 온도 의존성을 모터렛트 시험(U.S. Standard IEEE No.275)으로 측정하여 제4도에 표시하였다. 제4도에서, a, b, c, d선은 각각 실시예 64, 65, 66 및 67의 시험 결과를 나타낸다. 제4도에서는, F급보다 높은 품질을 가지는 결합수지 및 절연 기본 시이트와 경화 조건을 선택함으로써, 각각 세가지 내열성 등급, 즉, F급, H급, C급을 가지는 전기 절연 코일을 오직 단일종의 함침 바니쉬를 사용하여 제조할 수 있음을 나타낸다. 즉, 비록 단일종의 함침 바니쉬를 사용하더라도, 내열성이 낮은 급의 코일은 염가의 수지, 염가의 절연 기본 시이트 및 경제적인 경화 조건을 선택함으로써 제조할 수 있으며, 한편으로는, 내열성이 높은 등급의 코일은 높은 등급의 결합수지 및 고품질의 절연 기본 시이트, 그리고 고온에서 장기간의 경화 조건을 선택함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 여러 내열 등급을 가지는 전기 절연 코일을 오직 단일종의 함침 바니쉬를 사용하여 제조할 수 있다. 따라서, 요망되는 다양한 내열 등급에 상응하는 여러 종류의 함침 바니쉬를 보관할 필요가 없으며, 제조 공장에서 함침 바니쉬 제어를 간략화할 수 있어, 생산비용을 크게 감소시킬 수 있다.
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Claims (18)

  1. 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되는 전기 절연 코일에 있어서, 상기 결합수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일.
  2. 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되는 전기 절연 코일에 있어서, 상기 결합수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부 및 페놀계 수지 경화제를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부, 및 경화제로서 산무수물을 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일.
  3. 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되는 전기 절연 코일에 있어서, 상기 결합수지가 실질적으로 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지이고, 상기 함침용 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부, 및 상기 함침용 수지 및 상기 다작용성 에폭시 수지의 결합수지를 경화시키기에 충분한 양의 산무수물을 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일.
  4. 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되는 전기 절연 코일에 있어서, 상기 결합수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 다작용성 에폭시 수지, 열경화성 말레이미드 수지 및 산무수물을 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일.
  5. 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되는 전기 절연 코일에 있어서, 상기 결합수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 열경화성 말레이미드 수지를 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 수지가 상기 다작용성 에폭시 수지 80-55중량부 및 상기 이작용성 에폭시 수지 20-45중량부를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 상기 이작용성 에폭시 수지 80-55중량부 및 상기 다작용성 에폭시 수지 20-45중량부를 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일.
  7. 층 절연체로 상호 전기적으로 절연된 도체들의 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 단계, 결합수지로 보강된 절연 기본 시이트를 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레에 감아, 절연 기본 시이트층을 형성하는 단계, 열경화성 수지로 절연 기본 시이트층을 함침하는 단계, 및 상기 열경화성 수지를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되며, 상기 결합수지가 분자재에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 조성물이고, 상기 절연 기본 시이트층이 함침될 상기 열경화성 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 절연 코일의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 결합수지가 페놀계 수지 경화제를 함유하는 상기 다작용성 에폭시 수지를 포함하며, 절연 기본 시이트층이 함침될 상기 열경화성 수지가 경화제로서 산무수물을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 절연 기본 시이트층이 함침될 상기 열경화성 수지가 경화 촉진제를 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일의 제조방법.
  10. 결합수지로서, 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물로 보강되는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일 제조용 절연 기본 시이트.
  11. 운모 시이트 및 절연 보강 시이트를 포함하며, 시이트들이 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 최대 50중량부 및 페놀계 수지 경화제를 포함하는 조성물로 함께 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일 제조용 절연 기본 시이트.
  12. 고정자, 상기 고정자의 슬롯에 설치된 고정자 코일, 상기 고정자 코일과 자기적으로 연관된 회전자 슬롯에 설치된 회전자 코일, 및 상기 고정자와 동심 관계를 만드는 위치에서 회전할 수 있게 지지되는 회전자를 가지는 전기 회전 기계에 있어서, 각각의 상기 회전자 코일이 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되며, 상기 결합수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부를 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 회전 기계.
  13. 고정자, 상기 고정자의 슬롯에 설치된 고정자 코일, 상기 고정자 코일과 자기적으로 연관된 회전자 슬롯에 설치된 회전자 코일, 및 상기 고정자와 동심 관계를 만드는 위치에서 회전할 수 있게 지지되는 회전자를 가지는 전기 회전 기계에 있어서, 각각의 상기 회전자 코일이 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되며, 상기 결합수지가 분자내에 적어도 세개의 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 가지는 다작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 이작용성 에폭시 수지 및 페놀계 수지 경화제를 포함하는 조성물이고, 상기 함침용 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부 및 산무수물 경화제를 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 회전 기계.
  14. 고정자, 상기 고정자의 슬롯에 설치된 고정자 코일, 상기 고정자 코일과 자기적으로 연관된 회전자 슬롯에 설치된 회전자 코일, 및 상기 고정자와 동심 관계를 만드는 위치에서 회전할 수 있게 지지되는 회전자를 가지는 전기 회전 기계에 있어서, 각각의 상기 회전자 코일이 층 절연체로 상호 전기적으로 절연되며, 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 복수개의 도체, 결합수지로 보강되며, 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레를 감는 절연 기본 시이트층, 및 상기 절연 기본 시이트층이 함침된, 경화된 함침용 열경화성 수지를 포함하여 구성되며, 상기 결합수지가 분자내에 실질적으로 p-(2,3-에폭시프로폭시)페닐기를 포함하며, 상기 함침용 열경화성 수지가 이작용성 에폭시 수지 100-50중량부와, 상기 다작용성 에폭시 수지 최대 50중량부, 및 상기 결합수지 및 상기 함침용 열경화성 수지를 경화시키기에 충분한 양의 산무수물을 포함하는 조성물임을 특징으로 하는 전기 회전 기계.
  15. 내열 등급이 F급 내지 C급인 전기 절연 코일의 제조방법에 있어서, 도체들의 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 단계, 결합수지로 보강된 절연 기본 시이트를 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레에 감아, 절연 기본 시이트층을 형성하는 단계, 열경화성 에폭시 수지로 절연층을 함침하는 단계, 상기 열경화성 에폭시 수지를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되며, 원하는 내열 등급의 전기 절연 코일을 얻도록, 결합수지와 절연 기본 시이트를 모두 내열 등급이 F급 이상인 것으로 선택하고, 원하는 내열 등급의 전기 절연 코일을 얻도록, 상기 결합수지의 경화조건을 선택하고, 전기 절연 코일의 내열 등급에 관계 없이, F급 이상의 내열 등급을 가지는 실질적으로 단일종의 바니쉬를 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일의 제조방법.
  16. 내열 등급이 F급 내지 C급인 전기 절연 코일의 제조방법에 있어서, 각각 층 절연체로 절연된, 도체들의 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 단계, 결합수지로 보강된 절연 기본 시이트를 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레에 감아, 절연층을 형성하는 단계, 열경화성 에폭시 수지로 절연층을 함침하는 단계, 상기 열경화성 에폭시 수지를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되며, 원하는 내열 등급의 전기 절연 코일을 얻도록, 내열 등급이 F급 이상인 결합수지와 내열 등급이 F급 이상인 절연 기본 시이트를 선택하고, 원하는 내열 등급의 전기 절연 코일을 얻도록, 상기 결합수지의 경화조건을 선택하고, 전기 절연 코일의 내열 등급에 관계 없이, F급 이상의 내열 등급을 가지는 실질적으로 단일종의 바니쉬를 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일의 제조방법.
  17. 내열 등급이 F급 내지 C급인 전기 절연 코일의 제조방법에 있어서, 각각 층 절연체로 절연된, 도체들의 겹쳐 쌓인 층을 형성하는 단계, 결합수지로 보강된 절연 기본 시이트를 상기 겹쳐 쌓인 도체층의 둘레에 감아, 절연층을 형성하는 단계, 열경화성 에폭시 수지로 절연층을 함침하는 단계, 상기 열경화성 수지를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되며, 원하는 내열 등급의 전기 절연 코일을 얻도록, 내열 등급이 F급 이상인 에폭시 결합 수지와 내열 등급이 F급 이상인 절연 기본 시이트를 선택하고, 원하는 내열 등급의 전기 절연 코일을 얻도록, 상기 에폭시 결합수지의 경화조건을 선택하고, 전기 절연 코일의 내열 등급에 관계 없이, F급 이상의 내열 등급을 가지는 실질적으로 단일종의 바니쉬를 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일의 제조방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 절연층의 내열성이 이의 함침용 수지의 내열성에 비하여 동등 이상이 되도록, 결합수지를 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 절연 코일의 제조방법.
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