KR20190028719A - 발전기 및 모터용의, 에폭시 수지계 전기 절연 시스템 - Google Patents

발전기 및 모터용의, 에폭시 수지계 전기 절연 시스템 Download PDF

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KR20190028719A
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KR
South Korea
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epoxy resin
mica
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mica tape
mica paper
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Application number
KR1020197002840A
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English (en)
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흐리스티안 바이젤레
다니엘 베르
하랄트 슈테허
Original Assignee
훈츠만 어드밴스트 머티리얼스 라이센싱 (스위처랜드) 게엠베하
이조볼타 아게
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Publication date
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Abstract

전기 엔진의 통전 구성 부품(current-carrying construction part)용 무수물 불포함(anhydride-free) 절연 시스템으로서, 상기 절연 시스템이,
(A) 상기 엔진의 작동 동안 잠재적으로(potentially) 통전하는 상기 전기 엔진의 래핑 부품(wrapping part)용 운모 페이퍼(mica paper) 또는 운모 테이프(mica tape)로서, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프가 진공압 함침(vacuum pressure impregnation)을 통해 열 경화성 에폭시 수지 제형으로 함침가능하며, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는 상기 열 경화성 에폭시 수지 제형에 존재하는 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제들 또는 이들의 혼합물을, 상기 진공압 함침 단계 동안 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 엔진의 상기 구성 부품에 의해 흡수된 상기 에폭시 수지를 단독중합시키기에 충분한 양으로 포함하는, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프;
(B) 상기 진공압 함침용 열 경화성 욕 제형(thermally curable bath formulation)으로서,
(i) 폴리글리시딜 에테르 또는 이의 혼합물, 및
(ii) 지환족 환에 융합된 2개 이상의 에폭시 그룹을 포함하는 지환족 에폭시 수지 또는 이의 혼합물을 포함하며,
상기 에폭시 수지 제형에 대한 열 활성화 가능한 경화 개시제를 실질적으로, 또는 바람직하게는 완전히 포함하지 않는, 상기 제형을 포함하는, 절연 시스템이 개시된다.

Description

발전기 및 모터용의, 에폭시 수지계 전기 절연 시스템
본 발명은, 전기 기계, 특히 대형 전기 기계를 진공압 함침시키기 위한 신규한 전기 절연 시스템에 관한 것으로서, 상기 절연 시스템은 열 경화성 에폭시 수지에 기초한다. 또한 본 발명은, 상기 절연 시스템에 사용하기 위한 특정 운모 페이퍼 또는 운모 테이프에 관한 것이며, 그리고 발전기 또는 모터의 회전자 또는 고정자의 제조에서의 상기 절연 시스템의 용도에 관한 것이다.
전기 엔진, 예를 들어 발전소 또는 대형 전기 모터에 사용되는 발전기는 통 전 부품(current-carrying parts), 예를 들어 전선 및/또는 코일을 포함하며, 이들은 서로 그리고/또는 다르게는 직접 접촉을 갖는 엔진의 다른 전기 전도성 부품에 대해 전기적으로 절연되어야 한다. 중간 전압 또는 고전압 엔진에서, 이러한 절연은 일반적으로 운모 페이퍼 또는 운모 테이프에 의해 제공된다. 전기 엔진의 통전 부품을 운모 페이퍼 또는 운모 테이프로 래핑(wrapping)한 뒤, 전체 장치 또는 이의 일부만이, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프로 침투하는 경화성의, 흔히 에폭시계인 액상 수지 제형으로 함침된다. 이러한 함침은 유리하게는 일명 진공압 함침(VPI: vacuum pressure impregnation) 공정을 사용하여 실시될 수 있다. 이러한 목적에 대하여, 함침되어야 하는 엔진의 구성 컴포넌트는 이후에 진공화되는(evacuated) 용기 내에 삽입되어, 습기 및 공기가, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 갭 및 공극을 포함하는 용기 내의 컴포넌트들의 갭 및 공극으로부터 제거된다. 이후, 함침 제형을 상기 진공화된 용기 내에 공급한 다음, 함침 제형의 점도를 적당한 시간 내에 적절한 함침을 허용하기에 충분하게 감소시키기 위해, 과압의, 예를 들어 건조 공기 또는 질소를 가하는 기간을 임의로 조심스러운 가열하에 상기 컴포넌트들을 포함하는 용기에 가하며, 상기 제형은, 상기 컴포넌트들에 가해지는 진공과 고압 사이의 압력 차에 의해 강제되어 상기 운모 페이퍼 또는 테이프 및 상기 컴포넌트들에 존재하는 갭 및 공극을 투과한다. 이후, 잔류 함침 제형은 용기로부터 저장 탱크로 제거되고, 임의로 새로운 제형으로 보충되고, 다음에 사용하기 위해 빈번하게 냉각하에 저장된다. 함침된 컴포넌트도, 상기 컴포넌트의 상기 운모로 래핑된 통전 부품을 서로에 기계적으로 고정시키고/고정시키거나 상기 부품 또는 전체 컴포넌트를 전기 절연성 중합체 매쓰 내에 매립(embed)하기 위해, 용기로부터 제거되고 열 경화된다. 컴포넌트들의 함침 및 추가 사용까지의 함침 제형의 중간 저장은 일반적으로, 제형의 경화 후의 적절한 전기 절연을 보장하기 위해, 함침 제형의 점도가 적절한 시간 내에 컴포넌트들의 공극을 더 이상 충분히 투과할 수 없을 정도로 증가할 때까지 반복된다.
성공적인 산업용 진공압 함침, 특히 대형 전기 엔진 또는 이의 컴포넌트에 대한 재료의 적합성에 관한 몇 가지 중요한 측면이 있다.
함침 제형의 점도는, 상기 제형의 함침 유효성 및 성능을 주요한 정도로 결정한다. 제형의 점도가 낮을수록, 함침된 컴포넌트 및 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 갭 및 공극을 보다 양호하고 보다 빠르게 충전할 수 있다.
또한, 제형의 상기 언급된 초기 점도, 즉, 처음 사용시의 제형의 점도는, 상기 제형으로의 함침 및 후속 사용들 사이의 제형의 저장을 위해 적용되는 온도에서 시간에 따라 매우 천천히 증가되어, 상기 제형은 적당한 함침 유효성 및 성능을 유지해야 하고, 합리적으로는 장기 기간 동안 새로운 제형으로 대체되어서는 안되며, 바람직하게는 제형이 사용되지 않을 때 상기 제형을 냉각시킬 필요가 없다.
이와는 반대로, 함침 후 제형의 신속한 경화를 보장하기 위해, 함침 제형의 반응성은 고온에서 높은 것이 바람직하다.
잠재적으로(potentially) 유해한 화합물이 작업 환경에 방출되는 것을 의미하는 작업 위생은, 함침 제형의 취급과 관련하여 더욱 중요한 측면이다.
또한, 경화된 함침 제형의 장기간 열적 안정성, 이의 전기적 특성 및 기계적 특성은 엔진의 함침된 컴포넌트의 긴 내구성 및 수명을 보장하기에 양호해야 한다.
중합체에 기초하는 전기 절연 시스템의 특히 중요한 기술자(descriptor)는, 시스템 또는 이의 경화된 중합체 제형의 "열 클래스(thermal class)"라고 하며, 이는 시스템 또는 이의 경화된 중합체 제형을, 20년의 작업 수명에 대해 설정된 절연 시스템에 적용할 수 있는 최대 연속 작업 온도에 따라 분류한다. 모터 또는 발전기와 같은 중형 및 대형 전기 엔진에 대해 특히 중요한 2가지 열 클래스는 "클래스 F" 및 "클래스 H"이며, 경화된 절연 재료의 달성가능한 최대 연속 사용 온도를 각각 155℃ 및 180℃로 허용한다.
경화된 전기 절연 재료의 또 다른 특히 중요한 파라미터는, 유전 손실 계수 tanδ이며, 이는 교번 전기장에서 절연 재료에 대해 고유하게 손실되는 전기 에너지를 일반적으로 열의 형태로 정량화하는 파라미터이다. 이는 인가된 전력에 대한 절연 재료에서 손실된 전력의 비에 상응하며, 따라서 빈번하게는 백분율로 표현되어, 예를 들어 0.1의 tanδ는 이 표기법에 따라 10%에 상당한다. 작동 동안 절연체 재료의 가열을 감소시키고, 따라서 이의 열분해 및 파괴를 감소시키기 위해, 일반적으로 낮은 손실 계수가 바람직하다. 상기 손실 계수는 절연 재료의 화학적 조성에 따를 뿐만 아니라, 다수의 가공 파라미터, 예를 들어 절연 재료의 경화도, 이의 공극 함량, 수분 및 불순물 등의 양에 따르며, 따라서, 유용한 전기 절연의 실제 상태의 지표이다. 주어진 주파수에 대한 중합체성 재료의 손실 계수는 재료의 온도에 따라 증가한다. 적절한 단열을 보장하고 엔진의 손상을 방지하기 위해 일반적으로, 재료의 열 클래스에 따라 최대 허용 작업 온도에서도 약 10% 이하여야 한다.
이들의 일반적으로 우수한 전반적인 특성 및 특징으로 인해, 에폭시 수지 제형은 전기 공학을 위한 고품질 절연 시스템을 제조하는 데 빈번하게 사용된다.
전기 컴포넌트의 진공압 함침 절연용으로 현재 가장 널리 사용되는 에폭시 수지 제형은, 경화제(하드너(hardener))로서 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 및 메틸헥사하이드로프탈산 무수물(MHHPA), 및 적절한 경화 촉매(경화 촉진제), 예를 들어 나프텐산아연에 기초한다. 이러한 제형에 기초하는 절연체는 일반적으로 클래스 H 절연체로 평가된다. 또한, 이들 제형은 상당히 낮은 초기 점도를 가지며, 따라서 매우 양호한 함침 유효성을 제공한다. 또한, 적어도 경화 촉매가 (잔류 제형 욕으로부터 상기 컴포넌트를 제거한 후에 효율적인 열 경화를 허용하기 위해, 함침 단계 동안 충분한 경화 촉매가 함침될 컴포넌트에 의해 흡수된 제형의 일부로 방출되는 것을 보장하기 위한 양으로) 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 내에 함침될 때, 시간에 따른 이러한 함침 욕의 점도 증가는 합리적인 한도 내에서 유지될 수 있는데, 이는 운모로 래핑된 구조 부품과 접촉하게 되기 전에 욕 제형에 존재하는 경화 촉매의 잔량이 없거나 거의 없기 때문이다. 따라서, 이러한 제형에 기초하는 함침 욕은 일반적으로 양호한 저장 수명을 갖는다. 그럼에도 불구하고, 이들을 사용하지 않을 때에는 이러한 제형을 냉각시키는 것이 권장된다.
그러나, 화학 물질에 대한 규제 체계가 개발됨에 따라, 가까운 미래에 에폭시 수지 제형에서 무수 하드너의 사용이 제한될 것으로 예상되는데, 무수 하드너의 R42 표지가 호흡기 과민성 물질이기 때문이다. 따라서, 일부 무수물은 이미 REACH 규정의 SVHC(substances of very high concern: 매우 우려되는 물질) 후보 목록에 포함되어 있다. 모든 공지된 무수물이 R42 표지되었고, 아직 공지되지 않은 무수물도 독물학자들에 의해 R42로 표지될 것으로 예상되기 때문에, 상기 언급된 것과 같은 에폭시 수지와 무수물 하드너에 기초하는 함침 제형은 수년 내에 특별 허가 없이는 더 이상 사용하지 못할 수 있다.
무수 하드너를 포함하지 않는 진공압 절연용 에폭시 수지 기초 제형은 이미 공지되어 있다. 예를 들어, 비스페놀 디글리시딜 에테르 또는 비스페놀 F 디글리시딜 에테르 또는 이들의 혼합물 및 단독중합을 위한 잠재성 경화 촉매에 기초하는 1성분 에폭시 수지 조성물이 시판되고 있으며, 예를 들어 ARALDITE® XD 4410이다. 이와 같은 함침 제형은, 최종 사용자가 에폭시 수지를 무수물 하드너와 혼합하기 위해 현장에(on site) 혼합 장비를 보유할 필요가 없다는 추가의 이점을 갖지만, 다른 한편으로는 함침 욕이 오히려 높은 초기 점도를 갖는다는 단점을 갖는데, 이는 일반적으로 점도가 상당히 낮아서 무수물 함유 제형의 전체 점도를 감소시키는 무수물 기초 절연 제형의 무수물 성분이 이 시스템에 존재하지 않기 때문이다. 따라서, 이러한 종류의 제형은 일반적으로, 충분한 함침 유효성을 달성하기 위해 약 60℃의 온도로 예열(warmed-up)해야 한다. 결과적으로, 사용하지 않을 동안 이들 제형의 점도 증가도 비교적 높다.
US 2005/0189834 A1은, 실온에서 액체인 에폭시 수지, 특히 상응하는 비스페놀 A, F 또는 A/F 또는 레조르시놀 디글리시딜 에테르 또는 이들 디글리시딜 에테르, 잠재성 열 활성화 가능한(thermally activatable) 설포늄 염 개시제, 예를 들어 Sunaid® SI-100 (L), SI-150 (L) 또는 SI-160 (L), 및 반응성 희석제, 예를 들어 지방족 또는 방향족 디글리시딜 에테르, 스티렌 옥사이드 또는 γ-부티로락톤의 혼합물에 기초하는 진공압 함침용의 개선된 무수물 불포함(anhydride-free) 1성분 에폭시 수지 조성물을 개시한다. 이들 조성물은, 상기 양의 반응성 희석제의 사용으로 인해 약 140 내지 146℃의 유리 전이 온도 Tg와 쌍을 이루는 비교적 낮은 점도를 나타내며, 또한 경화 온도에서의 충분히 짧은 겔화 시간과 쌍을 이루는 실온에서의 허용되는 가사 시간을 나타낸다. 한편, 상기 조성물은, 점도 및 Tg를 반응성 희석제의 가능한 부분을 제한하는 이유로 언급했기 때문에, 무기 충전재를 실질적으로 첨가하지 못하도록 제한하는 것으로 개시되어 있으나, 여기서, 충전재는 특히 경화된 절연 재료의 열 전도성을 개선하여, 절연 재료로부터의 열 제거를 증가시켜 절연 재료의 장기간 내열성을 개선하기 위해 매우 바람직할 것이다. 따라서, 이들 시스템은, 더 이상 다수의 엔진에 대해 적합하지 않은 것으로 간주되는 열 클래스 F의 최대치를 갖는다.
따라서, 특히 진공압 함침에 적합한 개선된 무수물 불포함 에폭시 수지 절연 시스템이 여전히 필요하다. 따라서, 본 발명의 목적은, 상기 개시한 최근의 액상 에폭시 수지 및 무수물 하드너에 기초하는 진공압 함침용 "황금 표준" 시스템의 가공 특징과 유사한 가공 특징, 또는 보다 우수한 특성, 특히, 함침 유효성, 저장 안정성, 경화 속도, 달성가능한 열 전도성 및 열 클래스 및 장기간의 열적, 기계적, 및 특히 클래스 F 및 클래스 H 절연 시스템에 허용되는 모든 작업 온도에서 충분히 낮은 유전 손실 계수를 포함하는 전기적 특성을 갖는 절연 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 예를 들어 대응하는 부품들의 키트(kit of parts) 형태로, 전기 엔진의 통전 구성 부품용의 무수물 불포함 절연 시스템에 의해 해결되는 것으로 밝혀졌으며, 상기 절연 시스템은 다음을 포함한다:
(A) 상기 엔진의 작동 동안 잠재적으로 통전하는 상기 전기 엔진의 래핑 부품용 운모 페이퍼(mica paper) 또는 운모 테이프(mica tape)로서, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프가 진공압 함침을 통해 열 경화성 에폭시 수지 제형으로 함침가능하며, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는 상기 열 경화성 에폭시 수지 제형에 존재하는 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제들 또는 이들의 혼합물을, 상기 진공압 함침 단계 동안 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 엔진의 상기 구성 부품에 의해 흡수된 상기 에폭시 수지를 단독중합시키기에 충분한 양으로 포함하는, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프;
(B) 상기 진공압 함침용 열 경화성 욕 제형(thermally curable bath formulation)으로서,
(i) 폴리글리시딜 에테르 또는 이의 혼합물, 및
(ii) 지환족 환에 융합된 2개 이상의 에폭시 그룹을 포함하는 지환족 에폭시 수지 또는 이의 혼합물을 포함하며,
상기 에폭시 수지 제형에 대한 열 활성화 가능한 경화 개시제를 실질적으로, 또는 바람직하게는 완전히 포함하지 않는, 상기 제형을 포함하는, 절연 시스템.
진공압 함침 단계 동안 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 엔진의 구성 부품에 의해 흡수된 에폭시 수지 제형 중의 경화 개시제의 양은, 경화될 에폭시 수지 욕 제형의 성질 및 원하는 경화 조건에 따른다. 적합한 양은 당업자에 의해 몇가지 예비 시험(pilot test)으로 결정될 수 있다. 바람직하게는 상기 양은, 상기 에폭시 수지를 기준으로 하여, 약 0.01 내지 약 15wt%, 바람직하게는 0.05 내지 약 10wt%, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5wt%, 예를 들어 약 1 내지 약 3wt%이다.
운모 페이퍼 및 운모 테이프는 당업계에 널리 공지되어 있다.
본 발명의 목적을 위해, 용어 운모 페이퍼는 운모 입자, 특히 백운모 또는 금운모 입자의 시트형 응집체를 나타내는 통상적인 의미로 사용되며, 임의로, 특정 시간 기간 (예를 들어, 약 5분 내지 1시간) 동안 550 내지 약 850℃의 온도로 가열되어 이들을 부분적으로 탈수시키고, 수용액에서 미세한 입자들로 그라운딩한 뒤, 통상적인 페이퍼 제조 기술에 의해 운모 페이퍼를 형성한다. 임의로, 무기 수지, 예를 들어 인산붕소 또는 붕산칼륨 및 유기 수지 예를 들어 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올, 아크릴 수지 또는 실리콘 수지를 포함하는 고형 수지와 같은 운모 고화 첨가제가, 이의 특성들을 향상시키거나 개질하기 위해, 상기 운모 페이퍼의 형성 동안 첨가될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 운모 테이프는, 소량(약 1 내지 약 10g/㎡의 운모 페이퍼)의 수지, 바람직하게는 에폭시 또는 아크릴 수지 또는 이들의 혼합물을 사용하여, 시트형 캐리어 재료, 일반적으로 비금속성 무기 직물, 예를 들어, 유리 또는 알루미나 직물 또는 중합체 필름, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리이미드에 접착된 상기 개시된 운모 페이퍼의 하나 이상의 층으로 구성된 시트형 복합 재료를 나타낸다. 운모 페이퍼와 상기 직물의 유착(agglutination)은 접착성 수지의 융점 이상의 온도의 프레스 또는 캘린더에서 유리하게 실시된다.
이후, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는, 적합한 저비점 용매, 예를 들어 프로필렌 카보네이트(PC) 또는 메틸 에틸 케톤(MEK), γ-부티로락톤 등 또는 이들의 혼합물 중에, 상기 열 경화성 에폭시 수지 제형에 존재하는 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제 또는 이의 혼합물을 포함하는 용액으로 함침된다.
에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 열 활성화 설포늄 염 개시제로 함침된 운모 페이퍼 및 운모 테이프도 신규하며, 따라서 본 발명의 추가의 대상이다.
본 발명에 따른 운모 페이퍼 또는 운모 테이프를 제조하기 위해, 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 열 활성화 설포늄 염 개시제 또는 이러한 개시제들의 혼합물은, 예를 들어, 적합한 저비점 용매, 예를 들어 프로필렌 카보네이트 또는 메틸 에틸 케톤에 용해된다. 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는 예를 들어, 내부에서의 침지(immersion)에 의해 또는 분무에 의해 상기 용액과 접촉되고, 상기 용매는 제거되어 운모 페이퍼 또는 테이프의 구조상에 그리고/또는 구조 내부에 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제(들)를 남긴다. 함침 용액 중의 설포늄 염 개시제의 농도는 중요하지 않으며, 예를 들어, 약 0.01 내지 약 10wt%의 설포늄 염 개시제로 다양할 수 있다. 개시제의 농도가 높을수록, 함침 단계 동안 달성되는 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 최종 하중이 높아진다.
본 발명에 따른 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는, 진공압 함침 동안 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프에 의해, 결국 엔진의 구성 부품에 의해 흡수된 에폭시 수지를 경화시키기에 충분한 양의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제를 함유한다. 이러한 목적을 위해, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는 바람직하게는, 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제 또는 이의 혼합물을, 약 0.01 내지 약 10g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.5g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 보다 바람직하게는 약 0.04 내지 약 0.2g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 양으로 포함한다.
본 발명에 대해 적합한 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제는 당업계에 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 US-A-4336363, US-A-5013814, US-A-5296567, US-A-5374697, EP-A-0799682 또는 EP-A-0914936에 개시되어 있고, 상기 문헌들은 인용에 의해 본원에 포함된다.
바람직하게는, 상기 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제(들)은 화학식 I 내지 IV의 화합물로부터 선택된다.
[화학식 I]
Figure pct00001
[화학식 II]
Figure pct00002
[화학식 III]
Figure pct00003
[화학식 IV]
Figure pct00004
상기 화학식 I 내지 IV에서,
A는, 비치환되거나, C1-C8알킬, C1-C4알콕시, 할로겐, 니트로, 페닐, 페녹시, C1-C4알콕시카보닐 또는 C1-C12알카노일로부터 선택되는 하나 이상의 치환체로 치환되는 C1-C12알킬, C3-C8사이클로알킬, C4-C10사이클로알킬알킬 또는 페닐이고;
Ar, Ar1 및 Ar2는, 서로 독립적으로, 비치환되거나, C1-C8알킬, C1-C4알콕시, 할로겐, 니트로, 페닐, 페녹시, C1-C4알콕시카보닐 또는 C1-C12알카노일로부터 선택되는 하나 이상의 치환체로 치환되는 페닐 또는 나프틸이고;
Q-는 SbF6 -, AsF6 - 또는 SbF5(OH)-이다.
화학식 I 또는 III의 A로서의 C1-C12알킬은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 예를 들어, A는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸 또는 임의의 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 도데실 잔기의 운데실일 수 있다.
A의 일부로서 또는 A로서의 C4-C10사이클로알킬알킬의 일부로서 적합한 C3-C8사이클로알킬 잔기의 예는, 예를 들어 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 또는 사이클로옥틸 환을 포함한다.
C4-C10사이클로알킬알킬의 알킬 부분은, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4, 보다 바람직하게는 탄소수 1 또는 2이다. A로서 적합한 C4-C10사이클로알킬알킬 잔기의 예는, 예를 들어 사이클로헥실메틸, 사이클로헥실에틸 또는 사이클로헥실부틸이다. 가장 바람직하게는, C4-C10사이클로알킬알킬의 알킬 부분은 메틸이다.
보다 바람직하게는 상기 설포늄 염 개시제는 화학식 I 또는 II의 화합물로부터 선택되며,
상기 화학식 I 또는 II에서,
A는, 비치환되거나, 할로겐 또는 C1-C4알킬로 치환되는 C1-C12알킬 또는 페닐이고;
Ar, Ar1 및 Ar2는, 각각 서로 독립적으로, 비치환되거나, C1-C8알킬, C1-C4알콕시; Cl 또는 Br로부터 선택되는 하나 이상의 치환체로 치환되는 페닐이고;
Q-는 SbF6 - 또는 SbF5(OH)-이다.
가장 바람직한 설포늄 염 개시제는, 비치환되거나, 페닐 그룹(벤질 그룹의 페닐 그룹도 포함함)이 1개 또는 2개의 메틸 또는 클로로 치환체, 특히 디벤질페닐설포늄 헥사플루오로안티모네이트로 치환되는(예를 들어 Huntsman으로부터 입수가능한 ZK RT 1507), 트리벤질설포늄 헥사플루오로안티모네이트, 디벤질에틸설포늄 헥사플루오로안티모네이트, 특히 디벤질페닐설포늄 헥사플루오로안티모네이트이다.
본 발명에 따른 진공압 함침을 위한 열 경화성 욕 제형(B)의 성분 (i)에 함유된 에폭시 수지는, 원칙적으로 임의의 폴리글리시딜 에테르 화합물일 수 있다. 적합한 폴리글리시딜 에테르 화합물의 예시적인 예는 다음과 같다:
2개 이상의 유리 알콜 하이드록실 그룹 및/또는 페놀성 하이드록실 그룹을 함유하는 화합물과 에피클로로하이드린을 알칼리성 조건하에서 또는 산 촉매의 존재하에 반응시키고, 알칼리로의 후속적인 처리에 의해 수득 가능한 폴리글리시딜 에테르.
폴리글리시딜 에테르의 중요한 대표는, 페놀성 화합물, 예를 들어 단핵 페놀, 일반적으로 레조르시놀 또는 하이드로퀴논으로부터, 또는 다핵 페놀, 예를 들어 비스(4-하이드록시페닐)메탄(비스페놀 F), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(비스페놀 A), 비스페놀 및 비스페놀 F 디글리시딜에테르의 혼합물, 2,2-비스(3,5-디브로모-4-하이드록시페닐)프로판으로부터, 그리고 알데하이드 예를 들어 포름알데하이드, 아세트알데하이드, 클로랄알데하이드 또는 푸르푸르알데하이드와, 페놀 예를 들어 바람직하게는 페놀 또는 크레졸의, 또는 핵에서 염소 원자 또는 C1-C9알킬 그룹로 치환되는 페놀, 예를 들어 4-클로로페놀, 2-메틸페놀 또는 4-tert-부틸페놀의 축합에 의해 수득가능하거나, 상기 나열된 유형의 비스페놀들과의 축합에 의해 수득가능한 노볼락으로부터 유도된다.
적합한 디글리시딜에테르는, 아크릴산 알콜로부터, 일반적으로 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 고도의 폴리(옥시에틸렌) 글리콜, 1,2-프로판디올 또는 폴리(옥시프로필렌) 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 폴리(옥시테트라메틸렌) 글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,4,6-헥산트리올, 글리세롤, 1,1,1-트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 소르비톨로부터, 그리고 폴리에피클로로하이드린으로부터 유도될 수도 있다. 이들은 지환족 알콜 예를 들어 1,3- 또는 1,4-di하이드록시사이클로헥산, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 비스(4-하이드록시사이클로헥실)메탄, 2,2-비스(4-하이드록시사이클로헥실)프로판 또는 1,1-비스(하이드록시메틸)사이클로헥스-3-엔으로부터 유도될 수도 있거나, 이들은 방향족 핵 예를 들어 N,N-비스(2-하이드록시에틸)아닐린 또는 p,p'-비스(2-하이드록시-에틸아미노)디페닐메탄을 함유할 수 있다.
진공압 함침용 열 경화성 욕 제형(B)의 성분 (i)로서 사용하기에 특히 바람직한 폴리글리시딜에테르는, 페놀성 화합물, 바람직하게는 비스페놀 화합물의 디글리시딜 에테르, 특히 다음 화학식을 갖는 비스페놀 A의, 비스페놀 F의 또는 비스페놀 A와 비스페놀 F의 혼합물의 디글리시딜 에테르이다.
Figure pct00005
상기 화학식에서,
1개의 비스페놀 단위의 두 개의 잔기 R들은 수소 또는 메틸을 나타내고, n은 0 이상의 수, 특히 0 내지 0.3이며, 적용된 수지의 모든 분자들에 대한 평균을 나타낸다.
상기 지수 n이 낮을수록 상기 수지의 점도가 낮아진다. 따라서, 본 발명의 목적을 위해, n은 바람직하게는 0과 동일하거나 실질적으로 0과 동일하며, 예를 들어, 비스페놀 디글리시딜 에테르 수지 1kg당 약 5.85 내지 약 4.8 에폭시 당량, 및 비스페놀 F 디글리시딜 에테르 수지 1kg당 약 6.4 내지 약 5.3 에폭시 당량에 상응하는, 0 내지 0.3의 범위 내이다.
진공압 함침용 열 경화성 욕 제형(B)의 성분 (i)에 대한 에폭시 수지로서, 상응하는 원료(raw) 디글리시딜 에테르의 증류에 의해 수득가능한 비스페놀 및/또는 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르가 가장 바람직하며, 여기서, n은 실질적으로 0과 동일하며, 예를 들어, 1kg당 약 5.7 내지 5.9 에폭시 당량을 갖는 비스페놀 디글리시딜에테르 수지 또는 1kg당 약 6.0 내지 6.4 에폭시 당량을 갖는 비스페놀 F 디글리시딜에테르 수지이다. 상기 증류된 디글리시딜에테르는 일반적으로, 감소된 양의 다른 부산물 및/또는 불순물을 추가로 포함하며, 따라서 일반적으로 개선된 저장 수명을 갖는다.
진공압 함침용 열 경화성 욕 제형의 성분 (ii)로서 적합한 지환족 에폭시 수지는, 상기 에폭시 분자의 지환족 환에 융합된 2개 이상의 에폭시 그룹을 포함한다. 바람직한 예는, 예를 들어 디사이클로헥사디엔 또는 디사이클로펜타디엔의 디에폭사이드, 비스(2,3-에폭시사이클로펜틸) 에테르, 1,2-비스(2,3-에폭시사이클로펜틸옥시)에탄, 3,4-에폭시사이클로헥실-3',4'-에폭시사이클로헥산카복실레이트 및 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카복실레이트와 같은 수지를 포함한다.
스위스 소재의 Huntsman으로부터 ARALDITE®CY 179-1로서 상업적으로 입수가능한 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카복실레이트는, 본 발명에 따른 열 경화성 욕의 성분 (ii)에 대한 에폭시 수지로서 특히 적합하다.
본 발명에 따른 열 경화성 욕 제형이, 성분 (i) 및 성분 (ii)를, 약 5:1 내지 약 1:10, 보다 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:6, 가장 바람직하게는 약 1:2 내지 약 1:6, 예를 들어 약 1:5.6의 중량비로 포함한다.
본 발명에 따른 에폭시 수지 욕 제형의 점도가, 바람직하게는 60℃에서 약 75mPa.s 이하, 보다 바람직하게는 60℃에서 약 50mPa.s 이하이다.
본 발명에 따른 열 경화성 에폭시 욕의 에폭시 수지는, 한편으로는 실온 또는 약 20 내지 약 60℃의 중간 정도의 승온에서 매우 낮은 점도를 제공하며, 다른 한편으로는, 본 발명에 따른 경화 개시제/공-개시제 시스템을 사용하여 열 경화될 때, 절연 클래스 F 또는 H의 경화된 절연 재료에서, 즉, 각각 155℃ 및 180℃의 최대 연속 사용 온도를 허용하는 경화된 절연 재료에서, 155℃에서 10%보다 현저히 낮은 우수한 유전 손실 계수(tanδ)를 추가로 나타낸다는 결과를 제공한다.
본 발명에 따른 진공압 함침용 열 경화성 에폭시 욕 제형(B)은 임의로, (iii) 상기 열 경화성 에폭시 욕 제형 및/또는 이로부터 유도되는 경화된 절연 재료의 특성을 개선하기 위한 첨가제, 예를 들어 강화제, 또는 상기 경화된 절연 재료의 열 전도성을 개선하기 위한 보조제, 따라서 예를 들어 금속 또는 반금속 산화물, 탄화물 또는 질화물 및 습윤제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 마이크로 및/또는 나노 입자를, 이들 제제가 경화 전 에폭시 욕 제형의 특성, 예를 들어, 저장 수명 또는 점도, 및/또는 최종적으로 얻어지는 경화된 절연 재료의 필수 특성, 특히 유전 손실 계수 및 열 분류에 부정적인 영향을 미치지 않는 양으로 사용되는 한, 포함한다.
본 발명의 목적을 위해 적당한 강화제는, 예를 들어, 반응성 액상 고무, 예를 들어 액상 아민-말단 또는 카복실-말단 부타디엔 아크릴로니트릴 고무, 상표명 Kane AceTM MX 또는 GENIOPERL®(Wacker에 의해 공급됨)하에 상업적으로 입수가능한 저점도 에폭시 수지 중의 코어-쉘 고무의 분산물을 포함한다.
적합한 금속 또는 반금속 산화물, 탄화물 또는 질화물은, 예를 들어 산화알루미늄(Al2O3), 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화세륨(CeO2), 실리카(SiO2), 탄화붕소(B4C), 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN), 및 입방정계 질화붕소(c-BN), 특히 육방정계 질화붕소(h-BN)를 포함하는 질화붕소(BN)를 포함하며, 이들은 공지된 방식으로, 예를 들어 γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란으로의 처리에 의해 임의로 표면 개질되어, 충전재와 에폭시 매트릭스 사이의 계면 및 접착을 개선할 수 있다. 금속, 반금속 산화물, 탄화물 및/또는 질화물의 혼합물도 물론 사용할 수 있다.
금속 및 반금속 질화물, 특히 질화알루미늄(AlN) 및 질화붕소(BN), 특히 육방정계 질화붕소(h-BN)가 특히 바람직하다.
마이크로 입자는 본 출원의 목적을 위해, 충전재 입자도 운모 테이프 및 함침될 구성 부분의 갭 및 공극을 관통할 수 있는 경우, 약 1㎛ 이상의 평균 입자 크기를 갖는 입자들을 포함하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 마이크로 입자는 약 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5㎛, 특히 약 0.1 내지 약 3㎛, 예를 들어 약 0.5 내지 1㎛의, 일명 용적 직경 D(v)50을 가지며, 여기서, x㎛의 용적 직경 D(v)50은, 입자 용적의 50%가 x㎛ 이하의 입자 크기를 가지며, 50 %가 x㎛ 초과의 입자 크기를 갖는 충전재 샘플을 나타낸다. D(v)50 값은 예를 들면 레이저 회절법에 의해 측정될 수 있다.
특히 절연 재료의 열 전도성을 향상시키기 위해 존재할 때의 마이크로 입자는, 바람직하게는 본 발명에 따른 열 경화성 에폭시 수지 제형의 총 중량을 기준으로 하여, 2 내지 60wt%, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 40wt%, 특히 약 5 내지 약 20wt%의 양으로 첨가된다.
나노 입자는 본 출원의 목적상, 평균 입자 크기가 약 100nm 이하인 입자를 포함하는 것으로 이해되며, 바람직하게는 상기 나노 입자는 약 10 내지 약 75nm 이하, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 50nm, 특히 약 15 내지 약 25nm, 예를 들어, 약 20nm의 체적 직경 D(v)50을 갖는다.
나노 입자는 일반적으로 마이크로 입자보다 적은 양으로 사용되는데, 다량의 나노 입자는 종종 같은 양의 마이크로 입자보다 욕의 점도를 더 많이 높이는 경향이 있기 때문이다. 나노 입자의 적합한 양은 바람직하게는, 본 발명에 따른 열 경화성 에폭시 수지 제형의 총 중량을 기준으로 하여, 약 1 내지 약 40wt% 이하, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 20wt%, 특히 약 5 내지 15wt%의 범위이다.
마이크로 입자 및 나노 입자는 혼합물로 함께 사용될 수도 있다.
바람직하게는, 마이크로 입자 및 나노 입자는 이들이 에폭시 수지와 보다 상용성이 되도록 표면 개질되거나, 예를 들어 γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란으로 표면 처리되거나, 상기 목적을 위해 습윤제와 조합하여 사용된다.
본 발명에 따른 절연 시스템의 특히 바람직한 양태에서, 열 경화성 에폭시 욕 제형(B)은, 마이크로 입자, 나노 입자 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 나노 입자를 포함하며, 상기 입자는 금속 또는 반금속 산화물, 탄화물 또는 질화물로부터, 특히 금속 또는 반금속 탄화물 또는 질화물 및 임의로 상기 개시된 바와 같은 다음 화학식 중 하나의 습윤제로부터 선택된다:
Figure pct00006
본 발명에 따른 절연 시스템은 발전기 또는 모터, 특히 대형 발전기 또는 모터의 회전자 또는 고정자의 제조에 사용하기에 특히 적합하다. 따라서, 이러한 용도는 본 발명의 다른 대상이다.
본 발명에 따른 전기 절연 시스템은, 예를 들어 방법에 따라 발전기 또는 모터의 회전자 또는 고정자의 제조에서 사용할 수 있으며, 상기 방법은,
(a) 상기 회전자 또는 고정자 또는 이의 구성 부품의 잠재적인 통전 부품을, (상기) 운모 페이퍼 또는 운모 테이프로 래핑하는 단계로서, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프가 진공압 함침을 통해 열 경화성 에폭시 수지 제형으로 함침가능하며, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는 상기 진공압 함침 단계 동안 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 엔진의 상기 구성 부품에 의해 흡수된 상기 에폭시 수지를 경화시키기에 충분한 양으로, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프에 함유된 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제들을 포함하는, 상기 래핑 단계,
(b) 상기 회전자 또는 고정자 또는 이의 구성 부품을 용기 내에 삽입하는 단계,
(c) 상기 용기를 진공화하는 단계,
(d) 상기 진공압 함침용 열 경화성 욕 제형으로서, 상기 욕 제형은 (i) 폴리글리시딜 에테르 또는 이의 혼합물, 및 (ii) 지환족 환에 융합된 2개 이상의 에폭시 그룹을 포함하는 지환족 에폭시 수지 또는 이의 혼합물을 포함하고, 상기 욕 제형은 상기 에폭시 수지 제형에 대한 열 활성화 가능한 경화 개시제를 실질적으로, 또는 바람직하게는 완전히 포함하지 않는 상기 욕 제형을, 상기 진공화된 용기 내로 공급한 뒤, 상기 용기 내의 상기 열 경화성 욕 제형의 점도를, 상기 제형이 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품의 구조에 존재하는 갭 및 공극을 투과하도록 허용하기에 충분하게 감소시키기 위해, 임의로 조심스러운 가열하에, 과압의 건조 공기 또는 질소를, 상기 컴포넌트들에 인가된 상기 진공과 고압 사이의 압력차에 의해 강제되는 원하는 시간 기간 내에, 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품을 포함하는 상기 용기에 가하는 기간이 뒤따르는 단계,
(e) 상기 잔류 열 경화성 욕 제형이 상기 용기로부터 제거되는 단계, 및
(f) 상기 열 경화성 욕 제형으로 함침된 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품이, 상기 용기로부터 제거되고, 상기 용기로부터 제거된 뒤에는 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품에 포함된 상기 열 경화성 욕 제형을 경화시키기 위해 가열되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 무수물 불포함 절연 시스템을 사용하기 위한 상응하는 방법은 본 발명의 추가의 대상이다.
용기에 과압을 가하는 기간의 길이는, 예를 들어, 열 경화성 욕 제형의 점도, 사용되는 운모 페이퍼 또는 운모 밴드의 구조 및 함침성, 함침되어야 하는 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품의 크기, 및 이들의 구조의 복잡성에 따라 당업자에 의해 선택될 수 있으며, 바람직하게는 약 1 내지 약 6시간의 범위이다.
회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품에 의해 포함된 열 경화성 욕 제형의 경화를 실시하기 위해, 이들은 가열된다. 경화 온도는 도포된 에폭시 수지 제형 및 가해진 특정 설포늄 염 개시제(들)에 따르며, 일반적으로 약 60 내지 약 200℃, 바람직하게는 약 80 내지 약 160℃의 범위이다.
회전자, 고정자 또는 이들의 구성 부품의 제조에서 본 발명에 따른 절연 시스템을 사용하기 위한 상기 방법의 특히 바람직한 양태에서, 상기 열 경화성 욕 제형은, 저장 탱크로부터 상기 진공화된 용기 내로 공급되어, 상기 용기로부터 제거된 후에 상기 저장 탱크에 다시 복귀되며, 이후 사용을 위해, 임의로 냉각하에, 탱크에 저장된다. 추가 사용 전에 사용된 욕 제형을 새로운 제형으로 보충할 수 있다.
추가의 측면에서, 본 발명은, 진공압 함침을 통해 열 경화성 에폭시 수지 제형으로 함침될 수 있고, 에폭시 수지의 단독중합을 위한 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제를 포함하는, 상기 개시한 절연 시스템과 함께 사용하기 위한 운모 페이퍼 또는 운모 테이프에 관한 것이다.
바람직하게는, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는, 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제를, 약 0.01 내지 약 10g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 5.0g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 보다 바람직하게는 약 0.04 내지 약 2.0g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 양으로 포함한다.
본 발명에 따른 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 바람직한 양태는, 열 활성화 가능한 경화 개시제로서 디벤질-페닐-설포늄 헥사플루오로-안티모네이트를 포함하는 운모 페이퍼 또는 운모 테이프를 포함한다.
실시예:
하기 실시예들은 본 발명을 설명하는 역할을 한다. 달리 명시하지 않는 한, 온도는 섭씨로 제공하고, 부는 중량부이고 퍼센트는 wt%(중량%)에 관한 것이다. 중량부는 킬로그램 대 리터 비의 용적 부피와 관련된다.
(A) 실시예에 사용된 성분들의 설명:
CY 179-1: 비스-(에폭시사이클로헥실)-메틸카복실레이트, 공급처: 스위스 소재의 Huntsman;
MY 790-1 CH: 증류된 비스페놀 디글리시딜 에테르(BADGE), 에폭시 당량: 5.7 내지 5.9당량/kg, 공급처: 스위스 소재의 Huntsman;
PY 306: 비스페놀 F 디글리시딜 에테르(BFDGE), 에폭시 당량: 6.0 내지 6.4당량/kg, 공급처: 스위스 소재의 Huntsman;
HY 1102: 메틸헥사하이드로프탈산 무수물(MHHPA), 공급처: 스위스 소재의 Huntsman;
XD 4410: BADGE, 비스페놀 F 디글리시딜 에테르(BFDGE) 및 2,3-에폭시프로필-o-톨릴에테르에 기초하는 1성분 에폭시계 VPI-수지, 공급처: 스위스 소재의 Huntsman;
DY 9577: 삼염화붕소-옥틸디메틸아민 어덕트(1:1)에 기초하는 에폭시 무수물 하드너 시스템용 경화 촉진제, 공급처: 스위스 소재의 Huntsman;
DY 073-1: 3급 아민에 기초하는 에폭시 무수물 하드너 시스템용 경화 촉진제;
ZK RT 1507: 디벤질-페닐-설포늄-SbF6, 공급처: 스위스 소재의 Huntsman;
PC: 프로필렌-카보네이트, 공급처: Huntsman.
운모 테이프는, 임의로 운모 페이퍼의 압밀(consolidation)을 위한 하나 이상의 첨가제 또는 수지를 함유하는 운모 페이퍼, 및 E-유리로 제조된 경량 유리 직물, 또는 운모 페이퍼에 기계적 지지를 위한 비반응성 또는 반응성 접착제로 접착된 중합체 필름으로 구성된다. 다음 테이프들이 실시예들에서 사용되었다:
ZK RT 1507을 함유하는 신규한 본 발명의 운모 테이프, 공급처: 오스트리아 소재의 Isovolta;
Poroband ME 4020: 나프텐산아연을 함유하는 운모 테이프, 공급처: 오스트리아 소재의 Isovolta;
Poroband 0410: 촉진제를 포함하지 않는 운모 테이프, 공급처: 오스트리아 소재의 Isovolta.
(B) 테이프를 포함하지 않는 비교 제형 및 본 발명의 제제의 특성 비교:
a) 비교 실시예 1(MY 790-1 CH/HY 1102/DY 9577/DY 073)
본 비교 실시예는, (운모 테이프를 포함하지 않는) 경화된 무용매 수지의 특성들을 비교하기 위해 실시된다. 비교 실시예 1을 경화시키기 위해, (일반적인 상업적으로 입수가능한 테이프에 함유된) Zn-나프테네이트 대신 소량의 경화 촉진제 DY 9577 및 DY 073-1을 사용하는데, 이는 Zn-나프테네이트가 에폭시/무수물 혼합물에 균질하게 분산되기 상당히 어렵기 때문이다.
23℃에서의 욕 안정성을 시험하기 위해, 1kg의 MY 790-1 CH 및 1kg의 HY 1102를 앵커 교반기 장착된 강 베셀(vessel)에서 주위 온도에서 5분간 함께 혼합한다. 이후, 상기 혼합물을 불활성 유리병에 담아, 23℃에서 80일간 욕 안정성에 관한 저장 시험을 한다.
혼합물의 점도는 60℃의 측정 온도에서 저장 전후에 측정된다. 60℃에서의 초기 점도는 32mPas인 반면, 상기 점도는 80일 동안의 저장 시간 동안 12% 증가했다.
경화된 재료의 다른 모든 특성들을 시험하기 위해, 일반적으로 함침된 테이프의 경화를 촉진시키는 Zn-나프테네이트의 대체물로서 상기 개시된 혼합물 1kg에, 0.8g의 DY 9577 및 0.2g의 DY 073-1을 첨가하고, 또 다른 10분간 혼합한다. 이후, 상기 혼합물을 해당 두께의 금형에서 캐스팅하여 다양한 시험용 플레이트를 제조한다. 상기 금형에 재료를 부은 후, 이것을 90℃에서 16시간 동안 그리고 140℃에서 10시간 동안 오븐에 넣는다.
b) 비교 실시예 2(XD 4410)
본 실시예는, 조성물에 촉매를 함유하는 단독중합성 방향족 에폭시 시스템 (1성분 시스템)에 관한 것이다. 이는 일반적으로 촉매를 포함하지 않는 운모 테이프와 함께 사용된다.
상업적인 제품 Araldite® XD 4410은, 409일 동안 23℃에서의 저장 안정성을 확인하는데 직접 사용된다. XD 4410은 78mPas의 점도(60℃에서의 초기 점도) 및 409일 동안 6% 이하의 증가를 나타낸다.
이 혼합물의 반응성을 80℃ 및 140℃에서 겔 타이머로 확인한다.
다른 시험용 플레이트를 제조하기 위해, 해당 두께의 금형에 부어 다양한 시험용 플레이트를 제조한다. 상기 금형에 재료를 부은 후, 이것을 125℃에서 4시간 동안 그리고 170℃에서 12시간 동안 오븐에 넣는다.
c) 본 발명의 실시예 1
본 발명의 시스템에 따른 절연 시스템용의, 본 발명의 실시예 1의 열 경화성 욕 제형(B)은, 848.5g의 수지 CY 179-1과 151.9g의 MY 790-1 CH의 혼합물이다(주위 온도에서 제조됨).
상기 욕 제형의 안정성을 100℃에서 20시간 동안 저장하여 확인한다. 초기 점도는 40.4mPas이고, 저장 후 점도는 40.2mPas이다.
운모 테이프를 포함하지 않는 시험 플레이트를 제조하기 위해, 0.5g의 ZK RT 1507을 99.5g의 프로필렌 카보네이트에 용해시킨다.
198g의 상기 개시된 열 경화성 욕 제형을, 상기 언급된 프로필렌 카보네이트 중 ZK RT 1507 용액 2g과 혼합한다.
상기 혼합물의 반응성을 80℃ 및 140℃에서 겔 타이머로 확인한다.
다른 시험용 플레이트를 제조하기 위해, 상기 제형을 해당 두께의 금형에 부어 다양한 시험용 플레이트를 제조한다. 상기 금형에 재료를 부은 후, 이것을 80℃에서 30분, 130℃에서 30분, 그리고 150℃에서 10시간 동안 오븐에 넣는다.
d) 본 발명의 실시예 2
본 발명의 시스템에 따른 절연 시스템용의, 본 발명의 실시예 2의 열 경화성 욕 제형(B)은, 495g의 수지 CY 179-1과 495g의 MY 790-1 CH의 혼합물이다(주위 온도에서 제조됨).
상기 욕 제형의 안정성을 100℃에서 20시간 동안 저장하여 확인한다. 초기 점도는 65.4mPas이고, 저장 후 점도는 65.4mPas이다.
운모 테이프를 포함하지 않는 시험 플레이트를 제조하기 위해, 0.5g의 ZK RT 1507을 99.5g의 프로필렌 카보네이트(LME11135)에 용해시킨다.
198g의 상기 열 경화성 욕 제형을, 상기 언급된 프로필렌 카보네이트 중 ZK RT 1507 용액 2g과 혼합한다.
상기 혼합물의 반응성을 80℃ 및 140℃에서 겔 타이머로 확인한다.
다른 시험용 플레이트를 제조하기 위해, 상기 제형을 해당 두께의 금형에 부어 다양한 시험용 플레이트를 제조한다. 상기 금형에 재료를 부은 후, 이것을 80℃에서 30분, 130℃에서 30분, 그리고 170℃에서 10시간 동안 오븐에 넣는다.
e) 본 발명의 실시예 3
본 발명의 시스템에 따른 절연 시스템용의, 본 발명의 실시예 3의 열 경화성 욕 제형(B)은, 848.5g의 수지 CY 179-1과 151.5g의 PY 306의 혼합물이다(주위 온도에서 제조됨).
상기 욕 제형의 안정성을 100℃에서 20시간 동안 저장하여 확인한다. 초기 점도는 35.6mPas이고, 저장 후 점도는 35.8mPas이다.
운모 테이프를 포함하지 않는 시험 플레이트를 제조하기 위해, 0.5g의 ZK RT 1507을 99.5g의 프로필렌 카보네이트에 용해시킨다.
198g의 상기 열 경화성 욕 제형을, 상기 언급된 프로필렌 카보네이트 중 ZK RT 1507 용액 2g과 혼합한다.
상기 혼합물의 반응성을 80℃ 및 140℃에서 겔 타이머로 확인한다.
다른 시험용 플레이트를 제조하기 위해, 상기 제형을 해당 두께의 금형에 부어 다양한 시험용 플레이트를 제조한다. 상기 금형에 재료를 부은 후, 이것을 80℃에서 30분, 130℃에서 30분, 그리고 170℃에서 10시간 동안 오븐에 넣는다.
f) 시험 결과
비교 실시예 1 및 2, 및 본 발명의 실시예 1, 2 및 3의 경화성 에폭시 욕 제형을 사용한 상기 시험의 결과는 하기 표 1에 요약되어 있다(테이프를 포함하지 않고 측정된 데이터는 상기 단열 시스템의 에폭시 매트릭스의 특성들을 예시하기 위함일 뿐이다).
[표 1]
Figure pct00007
(C) 본 발명에 따른 운모 페이퍼 및 운모 테이프의 제조 및 이들의 도포 시험:
160g/㎡의 면적 중량(areal weight)을 갖는 비소성 운모 플레이크에 기초하는 운모 페이퍼 시트는 200×100mm 크기의 직사각형 형태로 절단된다. 운모 페이퍼의 함침을 위해, 10.5wt%의 LME11135(= 525mg의 ZK RT 1507)를 함유하는 메틸 에틸 케톤(MEK) 중 LME 11135 (= PC 중 0.5wt%의 ZK RT 1507) 용액을 제조한다. 운모 시트는 2.0g의 상기 용액으로 함침되고, 상기 용매를 85℃의 오븐에서 1분 동안 제거한다. 이렇게 제조된 운모 페이퍼는 52.5mg/㎡의 ZK RT 1507을 함유한다.
상기 처리된 운모 페이퍼는 그대로 사용되거나 유리 직물과 결합된다. 이 경우, 3g/㎡의 에폭시/아크릴 수지 혼합물 로 미리 코팅된 유리 섬유 스타일 792(23g/㎡, 26x15 5.5tex/5.5tex)를, 약 100℃의 융점을 갖는 고형 에폭시 수지를 사용하여 운모 테이프에 접착시킨다. 이러한 목적을 위해, 상기 고형 에폭시 수지는 상기 처리된 운모 페이퍼상에 고르게 분산된다. 이후, 유리 섬유를 상부에 놓는다(laid). 시험편을 가열된 프레스에 넣고 에폭시 수지를 용융시킨다(130℃에서 30초). 유리 직물과 운모 페이퍼를 프레스로부터 제거한 다음 함께 붙인다(stick).
수득된 운모 페이퍼 시트 및 유리/운모 시험편을 반으로 절단하여 100x100mm의 샘플을 제공한다. 4개 층의 운모 페이퍼는 층들 사이에 균일하게 분포된 함침 수지 각각 1.5g을 포함하여 쌓아 올려(piled), 4.5g의 총 수지 중량을 제공한다.
함침된 시험편은, Tettex 장비에서 경화 동안 손실 계수 tanδ를 모니터링하기 위해 사용되거나 가열 프레스에서 경화된다. Tettex 장비에서의 경화 및 tanδ의 측정은 155℃에서 실시된다.
고온 프레스에서의 경화는 다음 온도 사이클에 따라 실시된다: 2시간 동안 2bar에서 90℃ - 2시간 동안 2bar에서 130℃ - 10시간 동안 가압 없이 180℃.
경화된 복합체는 155℃에서 tanδ 측정된다.
Poroband ME 4020(참조 시스템 1)을 포함하는 비교 실시예 1(DY9577 및 073-1을 함유하지 않음) 및 Poroband 0410(참조 시스템 2)을 포함하는 비교 실시예 2, 및 본 발명의 실시예1의 경화성 에폭시 욕 제형을 사용한 상기 언급된 시험 결과가, 하기 표 2에 요약된다.
[표 2]
Figure pct00008
(D) 상기 실시예들로부터의 결론:
a) 테이프를 포함하지 않는 비교에 기초하는 결론:
작업 위생의 첫 번째 중요한 측면과 관련하여, 무수물을 포함하지 않는 본 발명의 실시예는 통상적인 무수물계 참조보다 우수한데, 이는 호흡기 과민성 물질을 함유하지 않고 따라서 SVHC로 간주되지 않기 때문이다.
무수물계 참조는 상당히 점성이 낮은 반면, 비교 실시예 2(XD 4410)에 따른 기존의 무수물 불포함 용액은 비교적 점성이 높고, 따라서 운모 테이프 및 권선 내에 함침시키기가 더 어렵다. 본 발명의 욕 제형은 무수물계 참조와 상당히 유사한 점도 수준을 가지며, XD 4410계 무수물 불포함 참조 욕 제형보다 더 양호하게 함침될 수 있다.
욕 안정성과 관련하여, 무수물계 참조는 단 80일 동안 23℃에서의 점도를 이미 12% 향상시킨다(build up). 이 문제를 극복하기 위해, 일반적으로 냉각된 저장이 적용된다. 무수물 불포함 참조 욕 제형(XD 4410)은 매우 안정적이어서, 냉각을 필요로 하지 않는다. 놀랍게도, CY 179-1 및 방향족 수지에 기초하는 본 발명에 따른 욕 시스템은, 100℃에서 20시간 동안 재료를 처리할 때에도 점도의 변화가 거의 없기 때문에 상당히 안정하다. 따라서 일반적으로, 본 발명의 욕 조성물에 대해서도 냉각을 필요로 하지 않을 것이다.
본 발명의 시스템의 종래의 참조를 능가하는 추가의 이점은, (전달될 CY 179-1과 MY 790-1 CH의 예비 혼합을 가정하여) 1성분 제품으로 적용될 수 있기 때문에 상기 욕을 다시 채울(refreshing) 때 2개의 성분을 혼합할 필요가 없다는 것이다. 욕 외에서의 도포 과정 동안 부분적으로 증발하여 참조와의 최적 혼합비에 영향을 줄 수 있는 무수물이 없기 때문에,이 문제는 본 발명의 실시예에서는 일어나지 않아, 보다 양호한 품질의 일관성을 가져온다.
본 발명의 제품의 반응성은 80℃ 이하에서는 적당하지만, 약 140℃의 온도에서는 매우 높다. 이것은 상기 시스템이 매우 잠복성이어서, 저장 온도에서는 안정하지만 고온에서는 반응성이 높음을 의미한다.
비교 실시예 2에 따른 1성분 참조는 80℃에서도 상당히 느리지만, 높은 경화 온도(140℃에서 30분의 겔 타임)에서는 여전히 느리다.
본 발명의 시스템의 Tg는 약간 더 높다. 이는 긍정적이며, 도포 임계 온도인 155℃까지의 거리가 보다 더 멀기 때문이다.
가장 긍정적이고 놀라운 결과는, 경화 촉진제로서 3급 아민 또는 붕소 트리클로라이드-옥틸디메틸아민 어덕트를 함유하는 무수물계 참조보다, 155℃에서의 유전 손실 계수 tanδ가 더 낮고 따라서 더 우수하다는 것이다.
155℃에서 > 10%인 유전 손실 계수 tanδ는 비교 실시예 2의 무수물 불포함 참조 실시예(XD 4410)의 주요 문제이며, 표에 제공된 중량 손실 단기 실험에 따라 보다 더 양호하게 온도 안정성일지라도 이러한 시스템을 클래스 H 적용에 대해 사용할 수 없는 이유이다. 이와 관련하여, 본 발명의 실시예는 적어도 개질되지 않은 참조만큼 안정하다.
따라서 결론적으로, 놀랍게도, 신규한 본 발명의 절연 시스템은 진공압 함침용의 종래 절연 시스템의 모든 문제, 무수물/SVHC/REACH 문제, 및 고온에서의 높은 점도, 낮은 반응성, 클래스 F에 대한 제한 및 10%를 초과하는 너무 높은 유전 손실 계수 tanδ와 같은 이미 공지된 무수물 불포함 시스템의 문제를 없앤다.
b) 함침된 운모 페이퍼와 운모 테이프의 비교에 기초한 결론
절연 시스템의 최신 기술과 비교하여, 본 발명의 시스템의 tanδ값은 상당히 낮은 값에 도달할 수 있다. 이는 더 높은 워크로드(workload)의 근거가 될 수 있다. 적은 에너지가 손실되어 열로 변환되기 때문에, 재료에 대한 열 응력은 낮아진다.
모든 본 발명의 수지의 점도가 낮기 때문에, 함침성은 실온에서도 양호하다.
또한, 함침된 운모 페이퍼 및 유리/운모 조합의 기계적 향상을 위하여 사용될 수 있는 폴리에스테르-폴리올과의 상용성이 입증될 수 있다. 폴리에스테르-폴리올의 존재는 동일한 tanδ값을 유도했다.

Claims (16)

  1. 전기 엔진의 통전 구성 부품(current-carrying construction part)용 무수물 불포함(anhydride-free) 절연 시스템으로서, 상기 절연 시스템이,
    (A) 상기 엔진의 작동 동안 잠재적으로(potentially) 통전하는 상기 전기 엔진의 래핑 부품(wrapping part)용 운모 페이퍼(mica paper) 또는 운모 테이프(mica tape)로서, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프가 진공압 함침(vacuum pressure impregnation)을 통해 열 경화성 에폭시 수지 제형으로 함침가능하며, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는 상기 열 경화성 에폭시 수지 제형에 존재하는 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 하나 이상의 열 활성화 가능한(thermally activatable) 설포늄 염 개시제들 또는 이들의 혼합물을, 상기 진공압 함침 단계 동안 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 엔진의 상기 구성 부품에 의해 흡수된 상기 에폭시 수지를 단독중합시키기에 충분한 양으로 포함하는, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프;
    (B) 상기 진공압 함침용 열 경화성 욕 제형(thermally curable bath formulation)으로서,
    (i) 폴리글리시딜 에테르 또는 이의 혼합물, 및
    (ii) 지환족 환에 융합된 2개 이상의 에폭시 그룹을 포함하는 지환족 에폭시 수지 또는 이의 혼합물을 포함하며,
    상기 에폭시 수지 제형에 대한 열 활성화 가능한 경화 개시제를 실질적으로, 또는 바람직하게는 완전히 포함하지 않는, 상기 제형을 포함하는, 절연 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프가, 상기 에폭시 수지 제형에 대한 열 활성화 가능한 경화 개시제를, 상기 진공압 함침 단계 동안 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 엔진의 상기 구성 부품에 의해 흡수된 상기 에폭시 수지 제형의 경화 개시제의 양이, 상기 에폭시 수지를 기준으로 하여, 약 0.01 내지 약 15wt%, 바람직하게는 0.05 내지 약 10wt%, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5wt%, 예를 들어 약 1 내지 약 3wt%임을 보장하기에 충분한 양으로 포함하는, 절연 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프(A)가, 상기 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제를, 약 0.01 내지 약 10g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.5g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 보다 바람직하게는 약 0.04 내지 약 0.2g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 양으로 포함하는, 절연 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제(들)가,
    화학식 I 내지 IV:
    [화학식 I]
    Figure pct00009

    [화학식 II]
    Figure pct00010

    [화학식 III]
    Figure pct00011

    [화학식 IV]
    Figure pct00012

    (상기 화학식 I 내지 IV에서,
    A는, 비치환되거나, C1-C8알킬, C1-C4알콕시, 할로겐, 니트로, 페닐, 페녹시, C1-C4알콕시카보닐 또는 C1-C12알카노일로부터 선택되는 하나 이상의 치환체로 치환되는 C1-C12알킬, C3-C8사이클로알킬, C4-C10사이클로알킬알킬 또는 페닐이고;
    Ar, Ar1 및 Ar2는, 서로 독립적으로, 비치환되거나, C1-C8알킬, C1-C4알콕시, 할로겐, 니트로, 페닐, 페녹시, C1-C4알콕시카보닐 또는 C1-C12알카노일로부터 선택되는 하나 이상의 치환체로 치환되는 페닐 또는 나프틸이고;
    Q-는 SbF6 -, AsF6 - 또는 SbF5(OH)-이다)의 화합물로부터 선택되고;
    바람직하게는 화학식 I 또는 II(상기 화학식 I 또는 II에서,
    A는, 비치환되거나, 할로겐 또는 C1-C4알킬로 치환되는 C1-C12알킬 또는 페닐이고;
    Ar, Ar1 및 Ar2는, 각각 서로 독립적으로, 비치환되거나, C1-C8알킬, C1-C4알콕시; Cl 또는 Br로부터 선택되는 하나 이상의 치환체로 치환되는 페닐이고;
    Q-는 SbF6 - 또는 SbF5(OH)-이다)의 화합물로부터 선택되고;
    가장 바람직하게는 디벤질페닐 헥사플루오로안티모네이트인, 절연 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공압 함침용 상기 열 경화성 욕 제형(B)의 성분 (i)이, 페놀성 화합물의 디글리시딜에테르, 바람직하게는 비스페놀 화합물의 디글리시딜에테르, 특히 다음 화학식을 갖는, 비스페놀 A의, 비스페놀 F의 또는 비스페놀 A와 비스페놀 F의 혼합물의 디글리시딜에테르를 포함하는, 절연 시스템:
    Figure pct00013

    상기 화학식에서,
    1개의 비스페놀 단위의 두 개의 잔기 R들은 수소 또는 메틸을 나타내고, n은 0 이상의 수, 특히 0 내지 0.3이며, 적용된 수지의 모든 분자들에 대한 평균을 나타낸다.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공압 함침용 상기 열 경화성 욕 제형(B)의 성분 (ii)가, 디사이클로헥사디엔 또는 디사이클로펜타디엔의 디에폭사이드, 비스(2,3-에폭시사이클로펜틸) 에테르, 1,2-비스(2,3-에폭시사이클로펜틸옥시)에탄, 3,4-에폭시사이클로헥실-3',4'-에폭시사이클로헥산-카복실레이트 및/또는 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카복실레이트, 보다 바람직하게는 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카복실레이트를 포함하는, 절연 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 경화성 욕 제형이, 성분 (i) 및 성분 (ii)를, 약 5:1 내지 약 1:10, 보다 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:6, 가장 바람직하게는 약 1:2 내지 약 1:6, 예를 들어 약 1:5.6의 중량비로 포함하는, 절연 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에폭시 수지 욕 제형이, 60℃에서 약 75mPa.s 이하, 보다 바람직하게는 60℃에서 약 50mPa.s 이하의 점도를 갖는, 절연 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 경화성 에폭시 욕 제형(B)이, (iii) 금속 또는 반금속(semi-metal) 산화물, 탄화물 또는 질화물로부터, 특히 금속 또는 반금속 탄화물 또는 질화물로부터 선택되는 마이크로 입자, 나노 입자 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 나노 입자, 및 임의로 습윤제를 추가로 포함하는, 절연 시스템.
  10. 진공압 함침을 통해, 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제를 포함하는 열 경화성 에폭시 수지 제형으로 함침가능한, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프.
  11. 운모 페이퍼 또는 운모 테이프로서, 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제를, 약 0.01 내지 약 10g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.5g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프, 보다 바람직하게는 약 0.04 내지 약 2.0g/㎡의 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 양으로 포함하는, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 열 활성화 가능한 경화 개시제로서 디벤질-페닐-설포늄 헥사플루오로안티모네이트를 포함하는, 운모 페이퍼 또는 운모 테이프.
  13. 발전기 또는 모터의 회전자 또는 고정자의 제조에서, 부품들의 키트(kit of parts) 형태의, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 전기 엔진의 통전 구성 부품용 무수물 불포함 절연 시스템의 용도.
  14. 발전기 또는 모터의 회전자 또는 고정자의 제조에서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 전기 엔진의 통전 구성 부품용 무수물 불포함 절연 시스템 또는 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 운모 페이퍼 또는 운모 테이프의 사용 방법으로써, 상기 방법이,
    (a) 상기 회전자 또는 고정자 또는 이의 구성 부품의 잠재적인 통전 부품을 (상기) 운모 페이퍼 또는 운모 테이프로 래핑하는 단계로서, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프가 진공압 함침을 통해 열 경화성 에폭시 수지 제형으로 함침가능하며, 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프는 상기 진공압 함침 단계 동안 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 엔진의 상기 구성 부품에 의해 흡수된 상기 에폭시 수지를 경화시키기에 충분한 양으로 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프에 함유된 에폭시 수지를 단독중합시키기 위한 하나 이상의 열 활성화 가능한 설포늄 염 개시제들을 포함하는, 상기 래핑 단계,
    (b) 상기 회전자 또는 고정자 또는 이의 구성 부품을 용기 내에 삽입하는 단계,
    (c) 상기 용기를 진공화(evacuated)하는 단계,
    (d) 상기 진공압 함침용 열 경화성 욕 제형으로서, 상기 욕 제형은 (i) 폴리글리시딜 에테르 또는 이의 혼합물, 및 (ii) 지환족 환에 융합된 2개 이상의 에폭시 그룹을 포함하는 지환족 에폭시 수지 또는 이의 혼합물을 포함하고, 상기 욕 제형은 상기 에폭시 수지 제형에 대한 열 활성화 가능한 경화 개시제를 실질적으로, 또는 바람직하게는 완전히 포함하지 않는 상기 욕 제형을, 상기 진공화된 용기 내로 공급한 뒤, 상기 용기 내의 상기 열 경화성 욕 제형의 점도를, 상기 제형이 상기 운모 페이퍼 또는 운모 테이프 및 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품의 구조에 존재하는 갭 및 공극을 투과하도록 허용하기에 충분하게 감소시키기 위해, 임의로 조심스러운 가열하에, 과압의 건조 공기 또는 질소를, 상기 컴포넌트(component)들에 인가된 상기 진공과 고압 사이의 압력차에 의해 강제되는 원하는 시간 기간 내에, 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품을 포함하는 상기 용기에 가하는 기간이 뒤따르는 단계,
    (e) 상기 잔류 열 경화성 욕 제형이 상기 용기로부터 제거되는 단계, 및
    (f) 상기 열 경화성 욕 제형으로 함침된 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품이, 상기 용기로부터 제거되고, 상기 용기로부터 제거된 뒤에는 상기 회전자 또는 고정자 또는 이들의 구성 부품에 포함된 상기 열 경화성 욕 제형을 경화시키기 위해 가열되는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 회전자 또는 고정자 또는 상기 이들의 구성 부품이, 이들에 포함된 상기 열 경화성 욕 제형을 경화시키기 위해, 단계 (f)에서 약 60 내지 약 200℃, 바람직하게는 80 내지 160℃의 온도로 가열되는, 용도.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 열 경화성 욕 제형(B)이, 저장 탱크로부터 단계 (d)에서 상기 진공화된 용기 내로 공급되어, 단계 (e)에서 상기 용기로부터 제거된 후 다시 상기 저장 탱크로 복귀되고, 이후의 사용을 위해, 임의로 냉각하에, 상기 저장 탱크에 저장되는, 용도.
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