KR20180028454A

KR20180028454A - 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물

Info

Publication number: KR20180028454A
Application number: KR1020187001285A
Authority: KR
Inventors: 노리유키 하야시자카; 카즈노리 카와사키; 마사유키 야마시타; 타케오 에비나; 타카히로 이시다; 사토미 핫토리
Original assignee: 스미토모 세이카 가부시키가이샤; 시즈오카 인스티튜트 오브 사이언스 앤드 테크놀로지; 고쿠리츠겐큐가이하츠호진 산교기쥬츠소고겐큐쇼
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2018-03-16
Also published as: TW201710343A; CA2991858A1; EP3321940A4; US20180204648A1; JP6524228B2; EP3321940A1; WO2017006999A1; CN107710338A; JPWO2017006999A1

Abstract

본 발명은, 부분 방전에 의한 절연체의 열화를 억제할 수 있고, 뛰어난 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 층상 복수산화물과 수지를 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물이다.

Description

내부분방전용 전기 절연 수지 조성물

본 발명은, 내부분방전성이 뛰어난 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물, 그 제조 방법, 및 상기 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 이용한, 절연 바니쉬, 전착 도료, 경화물, 전선, 회전 전기, 절연 필름, 및 절연 코팅에 관한 것이다.

최근, 에너지 절약 의식의 고조와 함께, 인버터 제어를 실시하는 전기 기기(예를 들면, 에어컨, 냉장고, 형광등, 전자 조리기 등의 가전, 자동차, 전차, 엘리베이터 등)이 늘고 있다. 인버터 제어는, 인버터를 사용한 가변 전압·가변 주파수의 교류 전원에 의해서 전동 모터 등의 속도 제어를 실시하는 제어 방식의 일종이다. 인버터는, 효율적인 가능 변속 전압 제어 장치이며, 수 kHz ~ 수백 kHz의 고속 스위칭 소자에 의해 제어되고, 전압 인가 시에는, 고압의 서지 전압이 발생한다.

이러한 인버터 제어를 실시하는 전기 기기의 코일을 형성하는 재료로서, 도체상에 절연 피복이 마련된 에나멜 선 등의 절연 전선이 일반적으로 사용되고 있다. 그와 같은 절연 전선에서는, 인버터 제어에 따른 급격한 과전압(인버터서지)의 발생에 의해, 부분 방전이 발생할 수 있다. 부분 방전은, 절연체 중 또는 도체와 절연체와의 사이에서의 미소한 보이드(공극)에서 미약한 전기적 스파크(방전 현상)가 발생하는 것을 말한다. 절연 전선에 부분 방전이 발생하면, 이에 의해 절연체가 파괴되고, 최종적으로 절연 상태가 유지되지 않는 절연 파괴에 이를 우려가 있으며, 절연 전선의 수명이 극단적으로 단축될 수 있다.

특허문헌 1: 일본 특개 2012-204270 호 특허문헌 2: 일본 특개 2014-040528 호

비특허문헌 1: 도시바 리뷰 Vol. 59No.7 (2004) 비특허문헌 2: 오오타 츠카사, 이이다 카즈오, 「에폭시 복합체의 내전압 수명에 미치는 수산화마그네슘의 효과, 2014」, IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials, Vol.134, No.5, pp.327-333

이러한 부분 방전에 의한 절연체의 열화의 원인으로는, 1) 부분 방전의 하전 입자의 충돌에 의한 수지의 주쇄의 절단에 의한 절연 재료의 열화, 2) 부분 방전에 의한 국소적 온도 상승에 의한 절연 재료의 용해나 화학 분해, 3) 부분 방전에 따라 발생하는 오존 등의 이차 생성물에 의한 절연 재료의 열화가 생각되고 있다.

부분 방전에 의한 절연체의 열화를 억제하는 방법으로는, 다양한 방법이 알려져 있다.

상술한 3가지 요인 중, 1)에 관해서는, 필러를 수지에 분산 혼합함으로써, 부분 방전에 의한 수지의 주쇄의 절단이 억제되는 것(배리어 효과라고 불림)이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 필러로서 구상의 실리카 입자를 이용하는 것이 개시되어 있으며, 비특허문헌 1에는, 평판상의 층상 실리케이트(양이온 교환성 점토)를 이용하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방법으로는 1)은 억제할 수 있지만, 2) 및 3)에는 대응할 수 없다. 특히 전압이 높을 경우에는 부분 방전에 의한 절연체의 열화를 억제하는 효과가 충분하지 않다.

특허문헌 2 및 비특허문헌 2에는, 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물을 필러로서 분산 혼합함으로써, 필러가 부분 방전에 노출되었을 때에 물을 방출하여 부분 방전에 의한 발열을 억제하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 의하면, 2)를 억제할 수 있으며, 동시에 온도 상승에 의한 3)의 이차 생성물의 생성도 저감시킬 수 있다.

그러나, 예를 들면, 금속 수산화물은, 특허문헌 1의 구상 실리카 입자나, 비특허문헌 1의 층상 실리케이트 보다도 배리어 효과가 작고, 즉 1)에의 효과가 떨어진다. 또 금속 수산화물은 알칼리성이 강하고, 혼합한 수지의 열화를 촉진시킬 우려가 있다. 또한, 비특허문헌 2의 수산화 마그네슘 등을 이용하는 방법에서는, 응집한 분체를 혼합했을 뿐이기 때문에, 분산 상태가 한쪽으로 치우쳐 있으며, 충분한 효과를 얻기 위해서는 필러의 충진량을 늘릴 필요가 있다. 또 특허문헌 2의 금속 수산화물 또는 금속 탄산염을 이용하는 방법에서는, 극미소한 필러를 이용하면서, 더욱 분산 상태를 개선하고는 있지만, 응집이 일어나며, 효과가 충분하지는 않다.

이와 같이, 부분 방전에 의한 절연체의 열화는 절연 파괴를 일으켜, 이러한 문제는 현재까지도 충분히 해결되지 않고, 보다 뛰어난 부분 방전성을 가지는 절연체의 개발이 요구되고 있다. 또, 부분 방전에 의한 절연 파괴의 문제는, 전선뿐만 아니라, 전동 모터의 상간 절연지 등의 절연 필름; 모터 코일의 외층을 피복하여 고정하는 절연 바니쉬; 발전기, 변압기, 개폐 장치 등의 전력 기기의 절연용의 전선; 변압기, 개폐 장치 등의 전력 기기의 충진 몰드 절연 부재; 등에 있어서도 존재한다. 이 때문에, 폭넓은 용도의 절연체에 적용 가능한, 뛰어난 내부분방전용 재료의 개발이 요구되고 있다.

또한, 본 발명에서의 절연 파괴는, 절연체에 걸리는 전압이 어느 한도 이상이 되었을 때에, 절연체가 전기적으로 파괴되어 절연성을 잃고 전류를 흘리게 되는 현상을 말한다.

본 발명은, 상술한 원인 1) ~ 3)을 모두 해결하고, 부분 방전에 의한 절연체의 열화를 억제할 수 있으며, 뛰어난 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 뛰어난 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제조 방법, 및 해당 수지 조성물을 이용한, 절연 바니쉬, 전착 도료, 경화물, 전선, 회전 전기, 절연 필름, 및 절연 코팅을 제공하는 것도 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기의 과제를 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, 층상 복수산화물과 수지를 함유함으로써, 부분 방전성이 뛰어난 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명자들은, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물이, 인버터서지에 의해 발생하는 부분 방전에 의한 절연체의 열화를 적절하게 억제 할 수 있는 것을 발견했다. 또한, 본 발명자들은, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제조에 있어서, 층상 복수산화물을 프리겔화하는 공정을 거침으로써, 부분 방전성이 보다 뛰어난 것으로 되는 것을 발견했다.

본 발명은, 이러한 지견에 기초하여 더욱 검토를 거듭함으로써 완성된 것이다.

즉, 본 발명은, 하기 제시하는 형태의 발명을 제공한다.

항 1. 층상 복수산화물과 수지를 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.

항 2. 제 1항에 있어서, 상기 층상 복수산화물이 나노 입자인, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.

항 3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 층상 복수산화물이 팽윤형 하이드로탈사이트류 화합물인, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.

항 4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지가, 폴리비닐포르말수지, 폴리우레탄수지, 폴리아미드수지, 폴리에스테르수지, 폴리이미드수지, 폴리아미드이미드수지, 폴리에테르이미드수지, 폴리에스테르이미드수지, 및 에폭시수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지인 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.

항 5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층상 복수산화물의 함유량이 0.1 ~ 60 질량%인, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.

항 6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 내인버터서지용인 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.

항 7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 인버터 제어의 전기 기기에 사용되는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.

항 8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물, 및 용매를 함유하는 절연 바니쉬.

항 9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물, 및 용매를 함유하는 전착 도료.

항 10. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물로 형성되는 경화물.

항 11. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제조 방법으로서, 층상 복수산화물을 프리겔화 하는 공정; 및 프리겔화된 층상 복수산화물을 수지와 혼합하는 공정; 을 포함하는, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제조 방법.

항 12. 도체와,

상기 도체의 외주 상에 형성되는 단층 또는 복수층으로 이루어진 절연 피막,을 포함하는 전선으로서, 상기 절연 피막의 적어도 한 층은, 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 전선.

항 13. 제 12항에 따른 전선을 이용한 회전 전기.

항 14. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 절연 층을 갖는 절연 필름.

항 15. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 절연 층을 갖는 절연 코팅.

항 16. 층상 복수산화물과 수지를 함유하는 수지 조성물의 부분 방전에 의한 열화를 억제하기 위한 사용.

항 17. 층상 복수산화물과 수지를 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 포함하는, 절연성 제품.

본 발명에 의하면, 부분 방전성이 뛰어난 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물, 및, 해당 수지 조성물을 이용한, 절연 바니쉬, 전착 도료, 경화물, 전선, 회전 전기, 절연 필름, 및 절연 코팅을 제공할 수 있다. 또, 해당 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 이용함으로써, 모터나 발전기 등의 회전 전기 코일, 상간 절연지 등의 절연 필름, 모터 코일의 외층을 피복하여 고정하는 절연 바니쉬, 변압기·개폐 장치 등의 전력 기기의 절연 부재의 장수명화가 가능하다.

[도 1] 실시예의 내부분방전성 평가의 시험 방법의 일부를 나타낸 개략도이다.
[도 2] 실시예의 내부분방전성 평가의 시험 방법의 일부를 나타낸 개략도이다.
[도 3] 실시예의 내부분방전성 평가의 시험 방법의 일부를 나타낸 개략도이다.
[도 4] 실시예의 내부분방전성 평가의 시험 방법의 일부를 나타낸 개략도이다.

1. 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물

본 발명의 전기 절연 수지 조성물은, 내부분방전용이며, 층상 복수산ㄴ화물과, 수지를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물에 대하여 상술한다.

(층상 복수산화물)

층상 복수산화물은, 금속 수산화물층을 가지는 층상 화합물이다. 층상 복수산화물은, 통상, 금속 수산화물의 층과, 음이온 및 층간수로 구성된 중간층이 교대로 적층한 구조를 가지고, 음이온 교환 기능을 가지고 있다. 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 층상 복수산화물과 수지를 포함하고 있기 때문에, 부분 방전성에 뛰어난 특성을 발휘한다. 이 기전의 상세한 내용은, 반드시 명확하지는 않지만, 예를 들면 다음과 같이 생각할 수 있다. 즉, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 중의 층상 복수산화물은, 부분 방전에 노출되면, 물을 방출하여 열 에너지를 효율적으로 흡수한다고 생각된다. 이 때문에, 부분 방전의 열 에너지(온도 상승)에 의한 수지의 열화가 효과적으로 억제되는 것으로 추측된다.

또한, 층상 복수산화물은 넓은 온도 범위에서 물을 방출하는 특징을 가지고 있기 때문에, 넓은 온도 범위에서 부분 방전에 의한 발열을 억제하고 있다고 생각된다. 그 결과, 온도 상승을 억제할 수 있고, 효율적으로 오존 등의 이차 생성물의 발생도 억제하는 것으로 추측된다.

또한, 층상 복수산화물은, 평판상이기 때문에, 예를 들면, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 도체에 적용할 경우에, 평판상의 층상 실리케이트와 마찬가지로, 도체를 덮는 형태로 수지 중에 존재함으로써 높은 배리어 효과를 발휘하는 것으로 추측된다. 또한, 층간수를 방출한 후에도 층상의 결정 구조를 계속해서 유지할 수 있기 때문에, 높은 배리어 효과를 계속 유지할 것으로 추측된다.

또한, 층상 복수산화물은, 층간수, 구조수를 방출한 후, 공기 중의 수증기를 흡수하여, 다시 물을 방출할 수 있기 때문에, 상술의 부분 방전에 의한 발열 억제 효과 등을 유지할 수 있는 것으로 추측된다.

층상 복수산화물로는, 부분 방전성을 향상시킬 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않지만, 하이드로탈사이트류 화합물인 것이 바람직하다. 하이드로탈사이트류 화합물로는, 공지의 것이 사용될 수 있다.

하이드로탈사이트류 화합물의 구체적인 예로는, 하기 일반식 (1):

[M²⁺ _1- _xM³ ⁺ _x(OH)₂]^x+[A^n- _x/n·mH₂O]_x ^- (1)

(식 중, M²⁺는 2가 금속이며, M³⁺는 3가 금속이고, A^n-는 n가 음이온이며, x는 0 <x <0.33의 범위에 있고, m은 0 ~ 15, 바람직하게는 1 ~ 15이며, n은 1 ~ 4의 정수이다.)

로 나타내는 구조를 가지는 화합물을 들 수 있다.

상기 일반식에서, 2가 금속 M²⁺는, 예를 들면, Mg² ⁺, Zn² ⁺, Ni² ⁺, Mn² ⁺, Fe² ⁺, Co²⁺, Cu² ⁺, Ca² ⁺, Cd² ⁺, V²⁺ 등을 들 수 있다. 2가 금속 M²⁺는, 상기한 2가 금속의 1 종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상의 혼합물이어도 좋다. 그 중에서도, 2가 금속 M²⁺로는, Mg² ⁺가 바람직하다.

3가 금속 M³⁺는, 예를 들면, Al³ ⁺, Fe³ ⁺, Cr³ ⁺, Co³ ⁺, In³ ⁺ 등을 들 수 있다. 3가 금속 M³⁺는, 상기한 3가 금속의 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상의 혼합물이어도 좋다. 그 중에서도, 3가 금속 M³⁺로는, Al³ ⁺가 바람직하다.

n가 음이온 An^-는, 예를 들면, I^-, Cl^-, NO₃ ^-, HCO₃ ^-, CO₃ ^2-, OH^-, SO₄ ^2-, SiO₄ ^4-, 중탄산이온, 살리실산이온, 옥살산이온, 구연산이온, 젖산이온, 글리신이온, 초산이온 등을 들 수 있다. 이들 n가 음이온 A^n-는, 상기한 n가 음이온의 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상의 혼합물이어도 좋다. 그 중에서도, n가 음이온 A^n-는, CO₃ ^2- 또는 젖산이온이 바람직하다.

또한, 그 외의 하이드로탈사이트류 화합물로는, 3가 금속 이온의 일부 또는 전부를 4가 금속 이온으로 치환한 Mg, Al, Zr⁴ ⁺계나, Zn, Ti⁴ ⁺ 계를 들 수 있고, M⁺, M³⁺계(식 중, M⁺는 1가 금속이며, M³⁺는 3가 금속이다.)의 Li-Al계도 들 수 있다. 이러한 금속은 각각 1종이어도 2종 이상의 혼합이어도 좋다.

그 중에서도, 본 발명에서의 하이드로탈사이트류 화합물로는, 내부분방전성을 보다 향상시킬 수 있다는 점에서, 상술의 일반식 (1)로 나타낸 구조를 가지는 화합물인 것이 바람직하다.

바람직한 하이드로탈사이트류 화합물의 구체적인 예로는, 예를 들면, [Mg_4.5Al₂(OH)₁₃]²⁺[CO₃·3.5H₂O]^2-, Mg₄ _. ₃Al₂(OH)₁₂.₆CO₃·3.5H₂O, 또는, Mg₃Al(OH)₈(CO₃ ^2-)_0.5·2H₂O, Mg₆Al₂(OH)₁₆(2CH₃CH(OH)COO^-)·4H₂O 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에서의 하이드로탈사이트류 화합물은 표면 수식된 것인 것이 바람직하다. 하이드로탈사이트류 화합물의 표면 수식은, 예를 들면, 실란커플링제나 티타네이트커플링제에 의한 표면 유기화 처리 등의 공지의 방법에 의해 실시할 수 있다. 바람직한 표면 수식제로는, 포화 고급 지방산류 등을 들 수 있다.

상기 하이드로탈사이트류 화합물은, 천연 산출물이어도 좋고, 합성물이어도 좋다. 하이드로탈사이트류 화합물의 합성 방법에 대해서는, 예를 들면, 일본 특공소 46-2280호 공보, 일본 특공소 47-32198호 공보, 일본 특공소 50-30039호 공보, 일본 특공소 48-29477호 공보, 일본 특공소 51-29129호 공보 등에 기재된 공지의 제법을 들 수 있다.

또, 상기 하이드로탈사이트류 화합물은, 시판품이어도 좋다. 하이드로탈사이트류 화합물의 시판품으로는, 협화화학공업사제의 「DHT-4A」, 「DHT-4A-2」, 「DHT-6」 등을 들 수 있다.

또한, 상기 하이드로탈사이트류 화합물은, 팽윤형인 것이 바람직하다. 팽윤형이면, 내부분방전성을 보다 향상시킬 수 있다. 본 발명에서의 팽윤형 하이드로탈사이트류 화합물은, 물 또는 유기 용매 중에서 층 박리, 박편화하여 분산하기 쉬운 것을 말하며, 층간의 음이온이 다른 음이온으로 치환된 하이드로탈사이트를 말한다. 예를 들면, 탄산이온이 아미노산이온, 카르복실산이온, 유기술폰산이온, 또는 이세티온산이온으로 치환된 것 등을 들 수 있다. 다른 음이온으로는, 치환된 하이드로탈사이트류 화합물이, 물 중 또는 유기 용매 중에서 팽윤할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 층간 박리가 가능하다는 점에서, 글리신이온, 이세티온산이온, 또는 젖산이온이 바람직하다.

즉, 상기 팽윤형 하이드로탈사이트류 화합물로는, 상술의 일반식 (I)로 나타내는 구조를 가지며, n가 음이온 A^n-가, 중탄산이온, 살리실산이온, 옥살산이온, 구연산이온, 초산이온, 이세티온산이온, 젖산이온 또는 글리신이온인 화합물인 것이 바람직하고, 상기 n가 음이온 A^n-이, 젖산이온 또는 글리신이온인 화합물인 것이 보다 바람직하다.

팽윤형 하이드로탈사이트류 화합물을 이용함으로써, 하이드로탈사이트류 화합물의 수지 중에서의 분산성이 좋아지고, 수지와 나노 복합화하는 것이 용이해지므로, 내부분방전성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서의, 나노 복합화는, 층상 복수산화물을 1 ~ 500nm 정도의 오더로 입자화한 것을, 수지 중에 분산시키는 것을 말한다.

팽윤형 하이드로탈사이트류 화합물을 합성하는 방법으로는, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 팽윤형인, 유산이온계 하이드로탈사이트류 화합물은, 일본 특개 2012-246194 등에 기재된 공지의 제법에 의해 합성할 수 있다.

상기 팽윤형 하이드로탈사이트류 화합물은, 10g/L의 농도로 물에 분산시켜 현탁액으로, 24시간 정치한 후의 상기 현탁액의 탁도가 400NTU 이하인 것이 바람직하다. 상기 탁도는, 탁도계에 의해 측정하여 얻어지는 값이다.

본 발명에서의 층상 복수산화물은, 나노 입자인 것이 바람직하다. 나노 입자는, 나노 크기의 입자이며, 구체적으로는, 입자경이 1nm ~ 1㎛ 정도인 입자를 말한다. 또한, 상기 나노 입자로는, 상기 층상 복수산화물이 평판상의 구조일 경우, 횡 방향 또는 두께의 적어도 일방이 1nm ~ 1㎛ 정도인 입자도 포함된다.

층상 복수산화물이 하이드로탈사이트류 화합물일 경우, 하이드로탈사이트류 화합물의 평균 입자경은, 1nm ~ 5㎛가 바람직하고, 5nm ~ 500nm가 보다 바람직하다.

또한, 상기 평균 입자경은, 레이저 회절에 의한 산란식 입도 측정 장치(마이크로 트랙)를 사용하여 측정하여 얻은 입도 분포에서의 적산값 50%에서의 입자경이다.

층상 복수산화물은, 아스텍트비(장경/단경)가 2 이상인 것이 바람직하고, 4 ~ 100인 것이 보다 바람직하고, 5 ~ 100인 것이 더욱 바람직하다. 아스펙트비가 2 이상이면, 층상 복수산화물의 정렬 방향을 부분 방전에 의한 침식에 상대하도록 규칙적으로 정렬할 수 있고, 피복되는 면적을 넓게 할 수 있고, 내부분방전성의 효과를 보다 높일 수 있다.

또한, 본 명세서에서 상기 아스펙트비는, 주사형 전자 현미경을 이용하여, 5000배의 배율로 관찰한 입자의 장경과 단경의 비율(장경/단경)을 의미한다. 즉, 판상 입자(층상 복수산화물)의 입경의 평균값을 판 두께의 평균값으로 나눈 것이며, 적어도 100개의 층상 복수산화물의 판상 입자에 대한 입경의 평균값을 판 두께의 평균값으로 나눈 것이다. 여기서 말하는 판상 입자의 입경은, 판상 입자의 위치의 주면의 면적과 동일의 면적을 가지는 원형상의 직경에 해당한다.

층상 복수산화물의 함유량으로는, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 중 0.1 ~ 60 질량%인 것이 바람직하고, 1 ~ 60 질량% 인 것이 더욱 바람직하다. 층상 복수산화물의 함유량이 0.1 ~ 60 질량%이면, 내부분방전에 의한 뛰어난 수지 조성물로 할 수 있다. 층상 복수산화물의 함유량의 더욱 바람직한 하한은, 2 질량%이며, 더욱 보다 바람직하게는 5 질량%이다. 층상 복수산화물의 함유량의 더욱 바람직한 상한은, 50 질량%이며, 더욱 보다 바람직하게는 40 질량%이다.

(수지)

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물에 이용되는 수지로는, 일반적으로 절연 재료로 이용되며, 수지 중에서의 층상 복수산화물의 분산을 저해하지 않는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 폴리비닐포르말수지, 폴리에스테르이미드수지, 폴리우레탄수지, 폴리아미드수지, 폴리에스테르수지, 폴리이미드수지, 폴리아미드이미드수지, 아크릴수지, 폴리불화비닐수지, 폴리에틸렌수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 불소수지, 폴리에테르설폰수지, 폴리에테르이미드수지, 폴리에스테르이미드수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 폴리페닐렌설파이드수지, 페놀수지, 리그닌수지, 폴리젖산수지, 폴리디시클로펜타디엔수지, 폴리트리시클로펜타디엔수지, 또는, 이들 2종 이상의 수지를 조합시킨 것을 들 수 있다.

이 중에서도, 층상 복수산화물의 분산이 양호하고, 내부분방전성을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서, 상기 수지로는, 폴리비닐포르말수지, 폴리우레탄수지, 폴리아미드수지, 폴리에스테르수지, 폴리이미드수지, 폴리아미드이미드수지, 폴리에테르이미드수지, 폴리에스테르이미드수지, 및 에폭시수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지가 바람직하고, 폴리아미드이미드수지, 폴리에스테르이미드수지, 폴리이미드수지, 및, 폴리에테르이미드수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의의 수지가 더욱 바람직하다.

수지의 함유량으로는, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 중 30 ~ 99 질량%가 바람직하고, 60 ~ 95 질량%가 보다 바람직하다.

(다른 성분)

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 상기의 층상 복수산화물과 수지를 포함하지만, 필요에 따라 다른 성분을 더 포함해도 좋다.

다른 성분으로는 예를 들면, 일반적으로 공지된, 다른 수지나 무기필러 등, 전기 절연용 수지 조성물에 사용되는 첨가제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제로는, 예를 들면, 알킬페놀수지, 알킬페놀-아세틸렌수지, 자일렌수지, 쿠마론-인덴수지, 테르펜수지, 로진 등의 점착 부여제, 폴리브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀A 등의 브롬계 난연제, 염소화파라핀, 퍼클로로시클로데칸 등의 염소계 난연제, 인산에스테르, 할로겐함유인산에스테르 등의 인계 난연제, 붕소계 난연제, 삼산화안티몬 등의 산화물계 난연제, 페놀계, 인계, 유황계의 산화 방지제, 실리카, 층상규산염, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 질화붕소, 질화규소 또는 질화알루미늄 등을 포함하는 무기필러, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 윤활제, 안료, 가교제, 가교 조제, 실란커플링제, 티타네이트커플링제 등의 일반적인 플라스틱용 배합 성분, 방향족 폴리아미드 섬유 등을 들 수 있다. 이러한 첨가제는, 전기 절연용 수지 조성물에, 예를 들면 0.1 ~ 10 질량% 포함될 수 있다.

2. 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제조 방법

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 상기한 층상 복수산화물, 수지, 및 필요에 따라 첨가제를 일반적으로 공지의 방법에 의해 혼합함으로써 제조할 수 있다. 혼합 시, 필요에 따라 가열해도 좋다. 혼합 방법으로는, 예를 들면, 니더, 가압니더, 반죽롤, 번버리 믹서, 이축 압출기, 자전공전믹서 호모 믹서 등의 일반적으로 공지된 혼합 수단을 이용하여 혼합하는 방법이 바람직하다.

층상 복수산화물은, 수지와 혼합하기 전에 미리 분쇄해도 좋다. 분쇄함으로써 층상 복수산화물의 입경이 작아지고, 또 입경이 고르게 되기 때문에 수지와 혼합했을 때, 수지 중에서 층상 복수산화물의 분산을 양호하게 할 수 있고, 얻어지는 수지 조성물의 내부분방전성을 보다 향상시킬 수 있다. 분쇄하는 방법으로는, 예를 들면, 볼 밀, 로드 밀, 마스콜로이더, 건식 제트 밀, 호모지나이저(homogenizer), 습식 제트 밀 등의 일반적으로 공지된 분쇄 수단을 이용하는 방법을 들 수 있다.

층상 복수산화물과 수지를 혼합하여, 복합화하는 방법으로는, 수지에 층상 복수산화물을 직접 분산 혼합해도 좋지만, 층상 복수산화물을 유기 용매 또는 물에 분산시킨 프리겔을 제작한 후에, 수지와 분산 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 프리겔을 제작한 후에 수지와 혼합함으로써, 층상 복수산화물과 수지를, 층상 복수산화물이 보다 잘 분산된 형태로 복합화할 수 있다.

즉, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 제조하는 방법으로는, 층상 복수산화물을 프리겔화하는 공정 (1), 및

프리겔화 된 층상 복수산화물을 수지와 혼합하는 공정 (2),

을 가지는 것이 바람직하다.

층상 복수산화물과 수지를 혼합하기 전에, 미리 층상 복수산화물을 프리겔화 함으로써, 수지와 혼합했을 때, 수지 중에서 층상 복수산화물을 보다 잘 분산시킬 수 있으며, 얻어지는 상기 수지 조성물의 내부분방전성을 보다 향상시킬 수 있다.

공정 (1)에서, 층상 복수산화물을 프리겔화 하는 방법으로는, 층상 복수산화물을 유기 용매 또는 물 중에 분산시키는 방법을 들 수 있다.

층상 복수산화물을 분산시키는 유기 용매로는, 예를 들면, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 극성 용매나, 이들의 극성 용매에 물을 첨가한 혼합 용매 등을 들 수 있다.

프리겔화 할 경우, 유기 용매, 물 또는 혼합 용매 100 질량%에 대하여, 층상 복수산화물을 1 ~ 100 질량%를 첨가하여 분산시키는 것이 바람직하다. 분산 방법은, 예를 들면, 믹서 등의 공지된 교반 수단에 의해 실시해도 좋다. 또한, 교반 속도 등 분산의 조건은, 용매에 따라 적절하게 선택된다.

다음으로, 공정 (2)에서, 프리겔화 된 층상 복수산화물과 수지를 혼합한다. 프리겔화 한 층상 복수산화물과 수지를 혼합하는 방법으로는, 상기한 일반적으로 공지된 혼합 수단을 들 수 있다. 또, 혼합 시에, 탈포를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 혼합의 조건은, 용매에 따라 적절하게 선택된다.

3. 용도

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 내부분방전성이 뛰어나다. 따라서, 내부분방전성이 요구되는 절연체의 절연 재료로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 특히, 인버터서지에 의해 발생하는 부분 방전에 의한 절연체의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 내인버터서지용에 바람직하게 이용된다.

또한, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 인버터 제어의 전기 기기(모터 등)에 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 인버터 제어의 전기 기기에 사용하는 방법으로는, 예를 들면, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 이용하여 도체를 피복한 절연 전선이나, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 이용하여 형성한 절연 시트를 전기 기기에 적용하는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물로 형성되는 경화물도, 마찬가지로, 내부분방전성이 뛰어나다. 경화물은, 예를 들면, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물에 포함되는 수지로서 경화성 수지를 이용하고, 필요에 따라 경화제를 이용하여, 본 발명의 전기 절연성 수지 조성물을 경화시킴으로써 얻어진다.

상기 경화성 수지로는, 특별히 한정되지 않고, 상기의 수지의 항에서 언급 된 수지 중, 열 경화하는 것, 또는 자외선 경화하는 것 등, 공지의 경화성 수지를 들 수 있다. 경화제로는, 사용하는 경화성 수지에 맞추어 공지의 경화제에서 적절히 선택하면 좋다. 경화 방법은, 사용하는 경화성 수지에 따라, 건조, 가열, 또는 자외선 조사 등의 공지의 경화 수단에서 적절히 선택하면 좋다.

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 적용 예로는, 예를 들면, 절연 바니쉬나 전착 도료 등을 들 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 이용하여 절연 바니쉬나 전착 도료를 제작하고, 이를 이용하여 도체 등의 부재의 표면을 피복함으로써, 뛰어난 내부분방전성을 부여할 수 있다.

4. 절연 바니쉬

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물과, 용매를 함유함으로써 내부분방전성이 뛰어난 절연 바니쉬로 제조할 수 있다.

용매로는, 절연 바니쉬에 종래 이용되고 있는 공지의 유기 용매이면, 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는, 예를 들면, 물, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 테트라메틸요소, 헥사에틸인산트리아미드, γ-부티로락톤 등의 극성 유기 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 사이클로헥사논 등의 케톤류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 옥살산디에틸 등의 에스테르류, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르(부틸셀로솔브), 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류, 헥산, 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 탄화수소류, 디클로로메탄, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류, 크레졸, 클로르 페놀 등의 페놀류, 피리딘 등의 제 3급 아민류, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 알코올류 등을 들 수 있다. 이러한 용매는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용된다.

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물과 용매의 배합 비율로는, 특별히 한정되지 않고, 절연 바니쉬로 적용 가능한 범위에서 적절하게 선택할 수 있다. 통상, 절연 바니쉬에서의 비휘발성 성분의 비율이 5 ~ 60 질량%가 되도록, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 및 용매를 배합하면 좋다.

5. 전착 도료

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물과, 용매를 함유함으로써 내부분방전성이 뛰어난 전착 도료로 할 수 있다.

용매로는, 전착 도료에 종래 이용되고 있는 공지의 용매이면, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 물, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용매, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 메톡시프로판올, 벤질알코올 등의 알코올계 용매, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 글리세린, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 메틸프로판디올 등의 다가 알코올계 용매, 디메틸에테르, 디에틸에테르, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 테트라히드로퓨란, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 등의 에테르계 용매, 아세트산부틸, 아세트산에틸, 아세트산이소부틸, 프로필렌글리콜메틸아세테이트, 에틸셀로솔브, 프틸셀로솔브, 2-메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤, γ-카프로락톤, ε-카프로락톤, α-메틸-γ-부티로락톤 등의 에스테르계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 아세트페논 등의 케톤계 용매, 디에틸카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 카보네이트계 용매, 헥산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 탄화수소계 용매, 페놀, m-크레졸, p-크레졸, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀 등의 페놀계 용매, 그 외, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 디메틸술포옥사이드, 술포란, 테레빈유(turpentine), 미네랄스피릿, 석유 나프타계 용매 등을 들 수 있다. 이러한 용매는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용된다.

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물에 포함되는 수지로서, 전착 도료에 종래 이용되고 있는 공지의 수지를 이용하면 좋다.

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물과 용매의 배합 비율로는, 특별히 한정되지 않고, 전착 도료로서 적용 가능한 범위에서 적절하게 선택할 수 있으며, 통상, 전착 도료에서의 비휘발성 성분의 비율이 1 ~ 60 질량%가 되도록, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물과 용매를 배합하면 좋다.

또한, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 다른 적용예로는, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물을, 절연체의 일부 또는 전부로써 이용한 전선, 회전 전기, 절연 필름, 또는 절연 코팅 등을 들 수 있다. 즉, 본 발명은 또한, 층상 복수산화물과 수지를 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 포함하는, 절연성 제품이다. 그와 같은 절연성 제품으로, 전선, 회전 전기, 절연 필름, 또는 절연 코팅을 들 수 있다.

6. 전선

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 절연 전선에 적용할 수 있다. 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 전선의 절연체로 적용함으로써, 내부분방전성이 뛰어난 절연 전선으로 할 수 있으며, 전선의 절연 수명을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명은 또한, 도체와 상기 도체의 외주 상에 형성된 단층 또는 복수 층으로 이루어진 절연 피막을, 포함하는 전선이며, 상기 절연 피막의 적어도 한 층은, 상기의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물을 포함하는, 전선이다.

상기 도체의 재료로는, 예를 들면, 구리, 알루미늄, 은 등의 금속 재료를 들 수 있다.

상기 절연 피막은, 상기 도체의 외주 상에 형성된 단층 또는 복수층으로 구성된다. 본 발명의 전선에서는, 상기 절연 피막의 적어도 한 층은, 상기의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물을 포함한다.

상기 절연 피막에서의 다른 층으로는, 예를 들면, 폴리아미드이미드수지 또는 폴리에스테르이미드수지 등으로 이루어진 층을 들 수 있다.

본 발명의 전선은, 예를 들면, 상기의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 포함하는 분산액 등을 도체의 표면상, 또는 도체를 피복한 다른 층 상에 도포하고, 점화 등에 의해 절연 피막을 형성함으로써 제조할 수 있다.

7. 회전 전기(電夔)

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 회전 전기에 적용할 수 있다.

즉, 본 발명의 회전 전기는, 상술의 전선을 이용한 회전 전기이다.

회전 전기로는, 예를 들면, 모터, 발전기(제너레이터) 등을 들 수 있다.

8. 절연 필름

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은 또한, 절연 필름에 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 절연 필름은, 상기의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 절연층을 가지는 절연 필름이다.

절연 필름은, 한 층으로 이루어진 것이어도 좋고, 기재와, 상기 기재상에 상기 절연층을 가지는 것이어도 좋다.

상기 절연 필름의 두께로는, 바람직하게는 2㎛ ~ 300㎛, 보다 바람직하게는 5㎛ ~ 200㎛를 들 수 있다. 2㎛ 미만에서는 절연 필름을 제조 시에 결함이 생길 우려가 있다. 300㎛를 초과하면, 절연 필름으로서의 유연성을 해칠 우려가 있다.

한 층으로 이루어진 절연 필름은, 예를 들면, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 압출 성형에 의해 시트 상으로 성형하여 제조하는 방법, 또는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 기재상에, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 필요에 따라 용매에 용해 또는 분산시켜, 도포하여, 필요에 따라, 가열, 건조 또는 경화시켜 절연층을 형성한 후, 상기 기재를 박리하는 방법 등에 의해, 제조할 수 있다.

또한, 기재와, 상기 기재상에 절연층을 가지는 절연 필름은, 예를 들면, 기재상에, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 필요에 따라 용매에 용해 또는 분산 도포하여, 필요에 따라, 가열, 건조 또는 경화시켜 절연층을 형성함으로써, 제조할 수 있다.

상기 기재로는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 합성수지 등을 들 수 있다.

기재와 절연층을 가지는 절연 필름의 경우, 절연층의 두께로는, 바람직하게는 2㎛ ~ 300㎛, 보다 바람직하게는 5㎛ ~ 200㎛를 들 수 있다. 2㎛ 미만에서는 절연 필름을 제조 시에 결함이 생길 우려가 있다. 300㎛를 초과하면, 절연 필름으로서의 유연성을 해칠 우려가 있다.

기재의 두께로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 2 ~ 300㎛, 바람직하게는 5 ~ 200㎛를 들 수 있다.

9. 절연 코팅

본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은 또한, 전자 기판 등에 이용되는 솔더레지스트 등의 절연 코팅에 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 절연 코팅은, 상기한 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 절연층을 가지는 절연 코팅이다.

본 발명의 절연 코팅은, 예를 들면, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 가열 용융시켜 전자 기판 등의 코팅 대상물의 표면에 코팅하고, 성형하여 절연층을 형성하는 방법, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 전착 도료로서, 전착에 의해 코팅 대상물에 절연층을 형성하는 방법, 또는 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 필요에 따라 용매에 용해 또는 분산하고, 코팅 대상물에 도포하여, 필요에 따라, 가열, 건조 또는 경화시켜 절연층을 형성하는 방법 등에 의해, 제조할 수 있다.

또 표면이 아니라, 기재의 극간에 충진한 경우는, 몰드 부재로 할 수도 있다.

상기 전자 기판 등의 코팅 대상물로는, 구리, 알루미늄, 은 등의 금속 재료를 들 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 뛰어난 내부분방전성을 가지는 것이기 때문에, 내부분방전성이 필요로 되는 절연체에 적용함으로써, 절연 부재의 장수명화가 가능하게 된다.

실시예

이하에 실시예를 나타내 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

(층상 복수산화물의 프리겔의 제작)

층상 복수산화물로, 하이드로탈사이트류 화합물(협화화학공업사제, 「DHT-4A-2」, 평균 입자경 440nm, 아스펙트비 10) 3.0g, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 4.5g, 및, 물 6.0g을 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 3분간 실시해 교반하여, 프리겔 전체에 대한 하이드로탈사이트류 화합물의 비율이 22.2 질량%의 프리겔을 얻었다.

(폴리아미드산 바니쉬의 제작)

교반기와 온도계를 구비한 1L의 4구 플라스크에, 4,4'-디아미노디페닐에테르 73.2g과 NMP832g을 집어넣고, 교반하면서 50℃로 승온하여 용해시켰다. 다음으로, 용해물에, 무수피로메리트산 40g과 비페닐테트라칼본산디무수물 51g을 서서히 첨가하였다. 첨가 종료 후 1시간 동안 교반하여, 제 1의 액체인 NMP에, 하기 식 (I)로 표시되는 방향족 폴리아미드산이 16.4 질량%의 농도로 용해되어 이루어지는 폴리아미드산 바니쉬를 얻었다.

[화학식 1]

[식 (1) 중, n은 2 이상의 정수이다.]

(하이드로탈사이트류 화합물을 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제작)

상기에서 제작한 하이드로탈사이트류 화합물 프리겔(하이드로탈사이트류 화합물 22.2 질량%) 1.2g, 및 상기에서 제작한 폴리아미드산 바니쉬 30.0g(방향족 폴리아미드산 5.0g, NMP 25.0g)를 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 5분간 실시하여 교반하여, 하이드로탈사이트류 화합물을 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 분산액 전체에 대한 비휘발성 성분의 비율이 16.9 질량%이며, 비휘발성 성분 전체에 대한 하이드로탈사이트류 화합물의 비율이 5.0 질량% 였다.

(절연 필름의 제작)

얻어진 하이드로탈사이트류 화합물을 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을, 형상이 직사각형인 두께 100㎛의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름에, 홈의 깊이를 520㎛으로 한 블레이드 코터를 이용하여 도포하였다. PET 필름을 수평으로 유지한 상태에서, 강제 송풍식 오븐 중에서 순서대로 70℃에서 15분, 90℃에서 45분, 130℃에서 10분의 온도 조건에서 건조하여 PET 필름상에 절연 필름을 형성했다. 이 절연 필름을 PET 필름에서 박리한 후, 순서대로, 150℃에서 10분, 200℃에서 10분, 250℃에서 10분, 300℃에서 60분 열처리하여, 하이드로탈사이트류 화합물과 폴리이미드 수지로 이루어진 절연 필름을 얻었다. 또한, 필름 전체에 대한 하이드로탈사이트류 화합물의 함유량은 5.0 질량%이며, 두께는 51㎛ 였다.

<실시예 2>

(젖산 이온 치환 층상 복수산화물의 제조)

교반기를 구비한 3L의 4구 플라스크에, 층상 복수산화물로서 하이드로탈사이트류 화합물(협화화학공업사제, 「DHT-6」, 평균 입자 지름 0.5㎛, 아스펙트비 4.5) 50g과 메탄올 950g을 넣고, 질소 하에서 교반하여, 20분 후, 젖산을 13.5g 첨가하고, 45℃에서 2시간 동안 교반하여 하이드로탈사이트의 층간 이온을 젖산 이온으로 치환했다. 그 후, 질소 기류 하에서, 공경 0.2㎛의 멤브레인 필터로 여과하고, 메탄올로 침전물을 충분히 세척하였다. 여과 분리된 침전물은 진공 하에서 건조하여 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 백색 분말 52g을 제조하였다.

(층상 복수산화물의 프리겔 제작)

상기에서 얻은 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 백색 분말 11g에 물 89g을 넣고, 균질기에 의해 분쇄한 후, 초음파 처리를 하는 것으로 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 물 분산액(11.0 질량%)을 제작했다. 제작한 물 분산액 5.0g 과 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 5.0g을 플라스틱 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제, 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 3분간 교반하여, 프리겔 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 비율이 5.5 질량%인 프리겔을 얻었다.

(폴리아미드산 바니쉬의 제작)

교반기와 온도계를 구비한 10L의 4구 플라스크에 4,4'-디아미노디페닐에테르 400g과 NMP 4104g을 넣고, 교반 하면서 50℃로 승온하여 용해시켰다. 다음으로, 용해물에, 무수피로멜리트산 220g과 비페닐테트라칼본산 무수물 280g을 서서히 첨가 하였다. 첨가 종료 후 1시간 동안 교반하여, 제 1의 액체인 NMP에, 상기 식 (I)로 표시되는 방향족 폴리아미드산이 18.0 질량%의 농도로 용해되어진 폴리아미드산 바니쉬를 얻었다.

(절연 바니쉬의 제작)

상기에서 제작한 젖산 이온 하이드로탈사이트류의 프리겔(5.5 질량%) 5.1g, 및 상기에서 제작한 폴리아미드산 바니쉬 50.0g(방향족 폴리아미드산 9.0g, NMP 41.0g)를 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제, 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 5분간 실시하여 교반하여, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 함유하는 절연 바니쉬를 얻었다. 얻어진 절연 바니쉬는, 분산액 전체에 대한 비휘발성 성분의 비율이 17.6 질량%이며, 상기 비휘발성 성분 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 비율이 3.0 질량% 였다

(절연 필름의 제작)

상기에서 얻어진 절연 바니쉬를, 형상이 직사각형인 두께 100㎛의 PET 필름에, 홈의 깊이를 550㎛으로 한 블레이드 코터를 이용하여 도포하였다. PET 필름을 수평으로 유지한 상태에서, 강제 송풍식 오븐 중에서 순서대로 70℃에서 15분, 90℃에서 45분, 130℃에서 10분의 온도 조건에서 건조하여 PET 필름상에 절연 필름을 형성했다. 이 절연 필름을 PET 필름에서 박리한 후, 순서대로, 150℃에서 10분, 200℃에서 10분, 250℃에서 10분, 300℃에서 60분 열처리하여, 젖산 이온계 하이드로탈사이트와 폴리이미드 수지로 이루어진 절연 필름을 얻었다. 또한, 필름 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 함유량은 3.0 질량%이며, 두께는 53㎛ 였다.

<실시예 3>

(절연 바니쉬의 제작)

실시예 2의 층상 복수산화물의 프리겔의 제작과 마찬가지의 방법으로 제작 한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 프리겔(5.5 질량%) 8.6g, 및 실시예 2와 동일한 방법으로 제작한 폴리아미드산 바니쉬 50.0g(방향족 폴리아미드산 9.0g, NMP 41.0g)를 플라스틱 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제, 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 5분간 실시하여 교반하여, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 함유하는 절연 바니쉬를 얻었다. 얻어진 절연 바니쉬는, 분산액 전체에 대한 비휘발성 성분의 비율이 16.2 질량%이며, 상기 비휘발성 성분 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 비율이 5.0 질량% 였다.

(절연 필름의 제작)

상기에서 얻어진 절연 바니쉬를, 형상이 직사각형인 두께 100㎛의 PET 필름에, 홈의 깊이를 450㎛으로 한 블레이드 코터를 이용하여 도포하였다. PET 필름을 수평으로 유지한 상태에서, 강제 송풍식 오븐 중에서 순서대로 70℃에서 15분, 90℃에서 45분, 130℃에서 10분의 온도 조건에서 건조하여 PET 필름상에 절연 필름을 형성했다. 이 절연 필름을 PET 필름에서 박리한 후, 순서대로, 150℃에서 10분, 200℃에서 10분, 250℃에서 10분, 300℃에서 60분 열처리하여, 하이드로탈사이트류 화합물과 폴리이미드 수지로 이루어진 절연 필름을 얻었다. 또한, 필름 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 함유량은 5.0 질량%이며, 두께는 41㎛ 였다.

<실시예 4>

(절연 필름의 제작)

실시예 3의 (절연 필름의 제작)에서, 블레이드 코터의 홈의 깊이를 450㎛로 한 이외는, 실시예 3과 동일한 방법으로 절연 필름을 얻었다. 또한, 필름 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 함유량은 5.0 질량%이며, 두께는 47㎛ 였다.

<실시예 5>

(절연 필름의 제작)

실시예 3의 (절연 필름의 제작)에서, 블레이드 코터의 홈의 깊이를 500㎛로 한 이외는, 실시예 3과 동일한 방법으로 절연 필름을 얻었다. 또한, 필름 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 함유량은 5.0 질량%이며, 두께는 52㎛ 였다.

<실시예 6>

(층상 복수산화물의 프리겔의 제작)

실시예 2에서 제작한 젖산 이온계 하이드로탈사이트(11.0질량%) 메탄올 분산액 5.0g 과 물 23.4g을 플라스틱 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제, 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 3분간 교반하여, 프리겔 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 비율이 1.9 질량%인 프리겔을 얻었다.

(전착 도료의 제작)

교반기와 온도계를 구비한 300mL의 4구 플라스크에, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제작한 폴리아미드산 바니쉬 183g(방향족 폴리아미드산 30g, NMP 153g)을 넣고, 교반하면서 실시예 2와 동일한 방법으로 제작한 젖산 이온계 하이드로탈사이트(1.9 질량%)의 프리겔 7.8g을 서서히 첨가한 후, 벤질알코올 117g을 더하여 교반하였다. 다음으로, 이 액을 교반하면서 피리딘 11.8g을 더하고, 서서히 물 188g을 첨가함으로써, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물을 함유하는 전착 도료를 얻었다. 얻어진 전착 도료는, 전착 도료에서의 휘발성 성분의 비율이 5.9 질량%이며, 전 비활성분 전체에 대한 젖산 이온계 하이드로탈사이트의 비율이 0.5 질량%였다.

(절연 코팅의 제작)

전착 도료에 의한 절연 코팅은, 스테인리스제 용기를 음극으로 하여, 전착 피막을 형성하는 니켈 도금 처리를 실시한 동판을 양극으로 하여 실시했다. 스테인리스제 용기에 상기에서 제작한 전착 도료를 넣고, 교반하면서 전압 10V, 통전 시간 5분의 조건에서 전착을 실시하고, 동판을 천천히 전착 도료로 부터 꺼내올렸다. 상기 동판을, 강제 송풍식 오븐 중에 매달고 순서대로 100℃에서 20분, 200℃에서 60분의 온도 조건에서 건조하여, 절연 코팅한 동판을 얻었다. 얻어진 절연 코팅의 두께는 19㎛ 였다.

<실시예 7>

(내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제작)

층상 복수산화물로서, 하이드로탈사이트류 화합물(협화화학공업사제, 「DHT-6」, 평균 입자 지름 0.5㎛, 아스펙트비 4.5) 50.0g을 비커에 넣고, 250℃의 건조기 에 넣고 1시간 동안 건조시켰다. 건조한 하이드로탈사이트류 화합물 43g을 얻었다. 이것에 의해 하이드로탈사이트류 화합물의 층간수를 제거했다.

상기 건조 하이드로탈사이트류 화합물을 15g과 에폭시 수지(수지로서 비스페놀 A형 액상 수지(나가세켐텍스(주)제: 아랄다이트(araldite) CY225), 경화제로서 변성 지환식산 무수물(나가세켐텍스(주)제: 하드너 HY925)) 100g을 혼합하여 70℃ 에서 30분간 교반, 혼합한 후, 70℃에서 30분 진공 탈포하고, 하이드로탈사이트류 화합물의 에폭시 수지 조성물을 제작했다. 얻어진 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물은, 전 비활성분 전체에 대한 하이드로탈사이트류 화합물의 비율이 13 질량%였다.

<비교예 1>

(폴리이미드 절연 필름의 제작)

실시예 1에서 제작한 폴리이미드산 바니쉬를, 형상이 직사각형인 두께 100㎛의 PET 필름에, 홈의 깊이를 500㎛으로 한 블레이드 코터를 이용하여 도포하였다. PET 필름을 수평으로 유지한 상태에서, 강제 송풍식 오븐 중에서 순서대로 70℃에서 15분, 90℃에서 45분, 130℃에서 10분의 온도 조건에서 건조하여, PET 필름상에 폴리이미드필름을 형성했다. 이 폴리이미드필름을 PET 필름에서 박리한 후, 순서대로, 150℃에서 10분, 200℃에서 10분, 250℃에서 10분, 300℃에서 60분 열처리하여, 폴리이미드 수지로 이루어진 절연 필름을 얻었다. 또한, 얻어진 절연 필름의 두께는 45㎛ 였다.

<비교예 2>

(콜로이달실리카프리겔의 제작)

콜로이달실리카(닛산화학공업사제, 「스노텍스 N」, 농도 20.4%, 평균 입자경 13nm) 2.1g과 NMP1.7g을 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 3분간 실시하여 교반하고, 프리겔 전체에 대한 실리카의 비율이 11.4 질량%인 프리겔을 얻었다.

(실리카 함유 바니쉬의 제작)

제작한 콜로이달실리카 프리겔(실리카 11.4 질량%) 3.8g, 및, 실시예 1의(폴리아미드산 바니쉬의 제작)과 동일한 방법으로 제작한 폴리아미드산 바니쉬 50.0g(폴리아미드산 8.2g, NMP41.8g)를 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고, 자전 공전 믹서(신키사제 「ARE-310」)에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 5분간 실시하여 교반하고, 균일한 실리카 함유 바니쉬를 얻었다. 얻어진 바니쉬는, 비휘발성 성분 전체에 대한 실리카의 비율이 5.0 질량%이며, 분산액 전체에 대한 비휘발성 성분의 비율이 16.0 질량% 였다.

(실리카 함유 절연 필름의 제작)

얻어진 실리카 함유 바니쉬를, 형상이 직사각형인 두께 100㎛의 PET 필름에, 홈의 깊이를 550㎛으로 한 블레이드 코터를 이용하여 도포하였다. PET 필름을 수평으로 유지한 상태에서, 강제 송풍식 오븐 중에서 순서대로 70℃에서 15분, 90℃에서 45분, 130℃에서 10분의 온도 조건에서 건조하여, PET 필름상에 실리카 함유 필름을 형성했다. 이 필름을 PET 필름에서 박리한 후, 순서대로, 150℃에서 10분, 200℃에서 10분, 250℃에서 10분, 300℃에서 60분 열처리하여, 실리카와 폴리이미드 수지로 이루어진 절연 필름을 얻었다. 얻어진 절연 필름에 있어서, 필름 전체에 대한 실리카의 함유량은 5.0 질량% 이며, 두께는 48㎛ 였다.

<비교예 3>

비교예 1에 있어서, 동일한 방법으로 절연 필름을 제작했다. 얻어진 필름의 두께는 44㎛ 였다.

<비교예 4>

비교예 1에 있어서, 블레이드 코터의 홈 깊이를 500㎛로 한 이외에는, 동일한 방법으로 절연 필름을 작성했다. 얻어진 필름의 두께는 50㎛ 였다.

<비교예 5>

비교예 1에 있어서, 블레이드 코터의 홈 깊이를 600㎛로 한 이외에는, 동일한 방법으로 절연 필름을 작성했다. 얻어진 필름의 두께는 54㎛ 였다.

<비교예 6>

(전착 도료의 제작)

교반기와 온도계를 구비한 1 L의 4구 플라스크에, 실시예 1과 동일한 방법으로 제작한 폴리아미드산 바니쉬 300g(방향족 폴리아미드산 49.2g, NMP 250.8g)을 넣고, 교반하면서 피리딘 11.g을 더하고, 거기에 서서히 물 200g을 첨가함으로써, 전착 도료에서의 비휘발성 성분의 비율이 9.6 질량%인 전착 도료를 얻었다.

(절연 코팅의 제작)

전착 도료에 의한 절연 코팅은, 스테인리스제 용기를 음극으로 하여, 전착 피막을 형성하는 니켈 도금 처리를 실시한 동판을 양극으로 하여 실시했다. 스테인리스제 용기에 상기에서 제작한 전착 도료를 넣고, 교반하면서 전압 10V, 통전 시간 5분의 조건에서 전착을 실시하고, 동판을 천천히 전착 도료로부터 꺼내올렸다. 상기 동판을, 강제 송풍식 오븐 중에 매달고 순서대로 100℃에서 20분, 200℃에서 60분의 온도 조건에서 건조하여, 절연 코팅한 동판을 얻었다. 얻어진 절연 코팅의 두께는 19㎛ 였다.

<비교예 7>

(에폭시 수지 조성물의 제작)

에폭시 수지(수지로서 비스페놀 A형 액상 수지(나가세켐텍스(주)제: 아랄다이트(araldite) CY225), 경화제로서 변성 지환식산 무수물(나가세켐텍스(주)제: 하드너 HY925)) 100부를 혼합하여 70℃에서 30분간 교반 혼합한 후, 70℃에서 30분 진공 탈포하고, 에폭시 수지 조성물을 제작했다.

<비교예 8>

(실리카 함유 에폭시 수지 조성물의 제조)

건조 하이드로탈사이트류 화합물 대신에, 구상 실리카(평균 입경 1㎛)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로, 실리카를 함유하는 에폭시 수지 조성물을 제작했다.

<내부분방전성의 평가 1>

실시예 1 및 비교예 1, 2에서 제작한 절연 필름을, 「방전 핸드북」(전기 학회 방전 핸드북 출판 위원회 편, 2003년)의 「3겹 전극계 시료」를 참고로 한 이하의 시험 방법으로 평가했다.

구체적인 시험 방법으로는, 하기의 도 1과 같이, 전극(5), 금속판(4), 절연 필름(3)(두께 50 ± 10㎛), 5mmφ 유공 GAP 형성용 폴리이미드 필름(2)(60㎛), 전극(1)의 순으로, 절연 필름을 끼워 넣고, GAP 형성용 폴리이미드 필름(2)의 유공부(6)에서 부분 방전을 일으켜, 절연 필름이 절연 파괴될 때까지의 시간을 측정했다. 측정 장치는, 절연 파괴 내전압 시험기(야스다세이키제작소제)를 이용하였다. 전압은 부분 방전 개시 전압 이상의 4kV로 하고, 주파수는 60Hz에서 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

	절연파괴시간
실시예 1	3시간 31분
비교예 1	6분
비교예 2	38분

표 1로부터, 실시예의 절연 필름은, 비교예의 절연 필름과 비교하여, 절연 파괴까지의 시간이 길고, 내부분방전성이 뛰어난 것을 알 수 있었다.

<내부분방전성의 평가 2>

(절연 필름의 내부분방전성 시험)

실시예 2 ~ 5 및 비교예 3 ~ 5에서 제작한 두께가 다른 절연 필름을, 다음의 시험 방법으로 평가했다.

구체적인 시험 방법은, 하기의 도 2와 같이, 알루미늄 판(11)에 전도성 그리스(10)를 소량 도포하여, 절연 필름(9)을 붙여 넣는다. 또한, 금속구(1mmφ)(8)와 절연 필름(9)을 동관(7)의 자중으로 눌러, 동관(7)을 움직이지 않도록 고정했다. 동관(7)과 알루미늄 판(11)을 전원에 접속함으로써, 금속구(8)를 고전압 전극, 알루미늄(11)을 저전압 전극으로 했다. 이에 의해 금속구와 절연 필름 사이에서 부분 방전을 일으켜, 절연 필름이 절연 파괴될 때까지의 시간을 측정했다. 측정 장치는, 절연 파괴 내전압 시험기(No. 175, 야스다세이키제작소제)를 이용하였다.

전압은 부분 방전 개시 전압 이상의 3.5kV로 하고, 주파수는 60Hz에서 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

	젖산 이온계 하이드로탈사이트 함유량 (질량%)	두께 (㎛)	절연파괴시간 (h)
실시예 2	3.0	53	46
실시예 3	5.0	41	9.7
실시예 4	5.0	47	12
실시예 5	5.0	52	41
비교예 3	미첨가	44	3.1
비교예 4	미첨가	50	5.5
비교예 5	미첨가	54	8.6

표 2에 의해 젖산 이온계 하이드로탈사이트를 첨가한 실시예의 절연 필름은, 비교의 절연 필름과 비교하여, 절연 파괴까지의 시간이 길고, 내부분방전성이 뛰어난 것을 알 수 있었다.

<내부분방전성의 평가 3>

(전착 도료에 의한 절연 코팅의 내부분방전성 시험)

실시예 6 및 비교예 6에서 제작한 전착 도료에 의한 절연 코팅의 내부분방전성을, 이하의 시험 방법으로 평가했다.

구체적인 시험 방법은, 하기의 도 3과같이, 스테인레스제 토대(14) 상에 전착에 의해 절연 코팅(12)을 형성한 니켈 도금 처리 동판(13)을 설치했다. 그 위에서 금속구(2mmφ)(8), 동관(7)의 순으로 놓아 자중으로 눌러, 동관(7)을 움직이지 않도록 고정했다. 동관(7)과 니켈 도금 처리 동판(13)을 전원에 접속함으로써, 금속구(8)를 고전압 전극, 니켈 도금 처리 동판(13)을 저전압 전극으로 했다. 그에 의해 금속구와 전착 절연 피막 사이에서 부분 방전을 일으켜, 절연 코팅이 절연 파괴될 때까지의 시간을 측정했다. 측정 장치는, 상기 절연 파괴 내전압 시험기를 이용하였다. 전압은 부분 방전 개시 전압 이상의 1.5kV로 하고, 주파수는 60Hz에서 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

	젖산 이온계 하이드로탈사이트 함유량 (중량%)	두께 (㎛)	절연파괴시간 (h)
실시예 6	0.5	19	3.3
비교예 6	미첨가	19	0.3

표 3으로부터, 실시예 6의 젖산 이온계 하이드로탈사이트를 함유하는 절연 코팅은, 비교예 6의 절연 코팅과 비교하여, 절연 파괴까지의 시간이 길고, 내부분방전성이 뛰어난 것을 알 수 있었다.

<내 트리잉 시험에 의한 평가>

내부분방전성 시험의 하나로서 내 트리잉 시험이 있다. 트리잉(Treeing)은, 부분 방전에 의해 시간이 지남에 따라 수지 경화물에 생긴 수상의 균열이며, 전극 사이의 모든 경로에 트리잉이 생김으로써 절연 파괴에 이른다.

(시험편의 제작 및 평가)

도 4에 나타낸 모양이 되듯이 유리판(15) 상에, 음극으로서 IV 전선(16) 선단에 텅스텐 선(17)을, 음극으로서 알루미늄 판(18)을 고정하고, IV 전선을 배선했다. 양극의 텅스텐 선(17)과 음극의 알루미늄 판(18)과의 전극간의 거리는 1mm이며, 텅스텐 선(17) 및 알루미늄 판(18)과 유리판(15)과의 거리는 0.5 ~ 1mm였다. 그 주위를 실시예 7에서 제작한 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물로 성형한 후, 가열 건조기에 넣고, 70℃에서 2시간, 이어서 140℃에서 8시간 가열하여 경화시켰다. 이렇게 하여, 내 트리잉 시험 측정용 수지 조성물 시험편을 작성했다. 시험편은 10개 작성했다. 시험편의 두께는 1.2 ~ 1.5mm 였다. 또한, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 대신에 비교예 7의 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 동일한 방법으로 시험편을 10개 제작했다. 또한, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 대신 비교예 8의 실리카 함유 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 동일한 방법으로 시험편을 10개 제작했다. 얻어진 시험편에 교류 60Hz, 17.5kV를 인가하여, 전극 사이가 도통(절연 파괴)할 때까지의 시간을 측정하였다. 각각 10 샘플의 측정을 실시해, 승전압 중에 절연 파괴하는 등으로 측정할 수 없었던 것을 제외하고, 결과를 기하 평균하여 측정값으로 했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

또한, 실시예 7에서 제작한 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물로 성형한 시험편을, 25℃에서의 상대 습도 75.3%로 제작한 밀폐조 내로 하룻밤 방치하여 흡습시켜, 시험편 중의 하이드로탈사이트류 화합물의 층간수를 원래대로 되돌렸다. 이와 같이 하여 층간수를 유지한 하이드로탈사이트류 화합물을 함유하는 에폭시 수지 조성물 시험편을 제작했다. 제작한 시험편에 대하여 상기와 동일한 방법으로 절연 파괴될 때까지의 시간을 측정했다.

	절연파괴시간 (평균시간·hr)
실시예 7	1.6
실시예 7(흡습 후)	4.1
비교예 7	0.1
비교예 8	0.2

표 4에서, 실시예 7의 수지 조성물은, 비교예 7의 수지 조성물과 비교하여, 절연 파괴까지의 시간이 길고, 내 트리잉성이 뛰어난 것을 알 수 있었다. 또, 비교 예 8의 실리카 함유 에폭시 수지 조성물과 비교하여도 절연 파괴까지의 시간이 길고, 내 트리잉성이 뛰어난 것을 알 수 있었다. 또한, 실시예 7의 수지 조성물에 흡습시켰을 경우, 절연 파괴 시간이 길어지기 때문에, 층간수를 잃은 하이드로탈사이트류 화합물이 공기 중의 수증기 등을 흡수하여 다시 층간수를 가져, 부분 방전 내성을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 즉, 층간수를 방출하는 하이드로탈사이트류 화합물이 공기 중의 수증기 등을 흡수하는 일에서 발열 억제 효과를 재생시키는 것을 나타내고 있다.

1 전극
2 GAP 형성용 필름
3, 9 절연 필름
4 금속판
5 전극
6 유공부
7 동관
8 금속구
10 도전성 그리스
11 알루미늄 판
12 절연 코팅
13 니켈 도금 처리 동판
14 스테인레스제 토대
15 유리판
16 IV 전선
17 텅스텐 선(양극)
18 알루미늄 판(음극)
19 수지 조성물

Claims

층상 복수산화물과 수지를 함유하는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 층상 복수산화물이 나노 입자인, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 층상 복수산화물이 팽윤형 하이드로탈사이트류 화합물인, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지가, 폴리비닐포르말수지, 폴리우레탄수지, 폴리아미드수지, 폴리에스테르수지, 폴리이미드수지, 폴리아미드이미드수지, 폴리에테르이미드수지, 폴리에스테르이미드수지, 및 에폭시수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지인, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 층상 복수산화물의 함유량이 0.1 ~ 60 질량%인, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
내인버터서지용인 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
인버터 제어의 전기 기기에 사용되는 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물, 및 용매를 함유하는 절연 바니쉬.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물, 및 용매를 함유하는 전착 도료.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물로 형성되는 경화물.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제조 방법으로서,
층상 복수산화물을 프리겔화 하는 공정; 및 프리겔화된 층상 복수산화물을 수지와 혼합하는 공정;
을 포함하는, 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물의 제조 방법.
도체와,
상기 도체의 외주 상에 형성되는 단층 또는 복수층으로 이루어진 절연 피막,을 포함하는 전선으로서,
상기 절연 피막의 적어도 한 층은, 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 전선.
제 12항에 따른 전선을 이용한 회전 전기.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 절연층을 갖는 절연 필름.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물 또는 그 경화물로 이루어진 절연층을 갖는 절연 코팅.