KR20210056340A - 내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기 - Google Patents

내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기 Download PDF

Info

Publication number
KR20210056340A
KR20210056340A KR1020217006242A KR20217006242A KR20210056340A KR 20210056340 A KR20210056340 A KR 20210056340A KR 1020217006242 A KR1020217006242 A KR 1020217006242A KR 20217006242 A KR20217006242 A KR 20217006242A KR 20210056340 A KR20210056340 A KR 20210056340A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
mass
alumina particles
acid
paint
Prior art date
Application number
KR1020217006242A
Other languages
English (en)
Inventor
토시히코 카토
쇼헤이 후지모토
Original Assignee
스미토모 세이카 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모 세이카 가부시키가이샤 filed Critical 스미토모 세이카 가부시키가이샤
Publication of KR20210056340A publication Critical patent/KR20210056340A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
    • H01B3/305—Polyamides or polyesteramides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/292—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to heat
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003—Preparatory processes
    • C08G73/1035—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diisocyanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1042—Copolyimides derived from at least two different tetracarboxylic compounds or two different diamino compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1067—Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
    • C08G73/1071—Wholly aromatic polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/14—Polyamide-imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
    • H01B3/306—Polyimides or polyesterimides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/308—Wires with resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/329—Phosphorus containing acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/092—Polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/20—Carboxylic acid amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432—Six-membered rings
    • C08K5/3437—Six-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

알루미나 입자의 분산성이 우수하고, 공업적으로 적합한 점도를 가지며, 또한, 내부분방전성 및 절연성이 우수한 피막을 형성할 수 있는, 내부분방전용 도료를 제공한다. 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 및 폴리에스테르이미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 내열성 수지와, 애스펙트비가 2 ~ 99이며, 식: Al2O3·nH2O로 표시되는 알루미나 입자와, 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 하기 식 (A)로 표시되는 화합물, 하기 식 (B)로 표시되는 화합물, 하기 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 용매;를 포함하고, 상기 용매 중 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매의 비율이 90질량% 이상이며, 상기 알루미나 입자의 함유량은 상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 100질량% 중 10 ~ 30질량%이며, 상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 함유량이 10 ~ 30질량%인, 내부분방전용 도료.

Description

내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기
본 발명은 내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기(電機)에 관한 것이다.
최근, 에너지 절약 의식의 고조와 함께 인버터 제어를 실시하는 전기 기기(예를 들면, 에어컨, 냉장고, 형광등, 전자 조리기 등의 가전, 자동차, 전철, 엘리베이터 등)가 늘고 있다. 인버터 제어란, 인버터를 사용한 가변 전압·가변 주파수의 교류 전원에 의해 전동 모터 등의 속도 제어를 실시하는 제어 방식의 일종이다. 이러한 인버터는 수kHz ~ 수백kHz의 고속 스위칭 소자에 의해 제어되고, 전압 인가 시에는 고압의 서지 전압이 발생한다. 최근의 인버터는 특히 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 고속 스위칭 소자에 의해 급격한 전압의 상승이 가능하게 되며, 이에 따라 서지 전압은 출력 전압에 대해 최대 2배의 순간적인 전압을 발생시킨다.
인버터를 이용한 전기 기기의 코일을 형성하는 재료로서는 도체 상에 절연 피막(에나멜 피막)이 형성된 전선이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 서지 전압의 영향에 의해 코일에 성형된 전선 묶음의 표면에는 부분 방전이 발생하고 절연 피막을 침식시켜 버리는 현상이 일어난다. 부분 방전에 의한 절연 피막의 침식은 최종적으로 절연 파괴를 일으킨다.
서지 전압의 영향에 의한 절연 피막의 침식을 방지하는 기술로서 예를 들면 특허문헌 1 및 비특허문헌 1에는 뵈마이트와 수지를 함유하는 내부분방전성 절연 수지 조성물이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 국제 공개 제 2017/007000 호
비특허문헌 1: 일본 평성 29년도 전기학회 전국대회 일반강연 2-058 예고집
특허문헌 1에는 폴리이미드 수지에 뵈마이트를 분산시킨 조성물이 개시되어 있다. 그러나 뵈마이트는 폴리아미드산, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지 등의 폴리머 용액과 혼합하면 급격하게 겔화되는 거동을 나타내는 경우가 있으며, 공업적으로 적합한 점도로는 폴리이미드 수지 등의 폴리머 용액 중에 뵈마이트를 균일하게 분산시킬 수 없다는 문제가 있다.
이러한 상황하에서 본 발명은 알루미나 입자의 분산성이 우수하고, 공업적으로 적합한 점도를 가지며, 또한, 내부분방전성 및 절연성이 우수한 피막을 형성할 수 있는, 내부분방전용 도료를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 당해 도료를 이용한 내부분방전용 절연 피막, 당해 피막을 이용한 전선, 및 당해 전선을 이용한 회전 전기(電機)를 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토했다. 그 결과, 내열성 수지와, 소정의 애스펙트비를 가지며, Al2O3·nH2O라는 식으로 표시되는 알루미나 입자와, 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 트리아졸 화합물, 하기 식 (A)로 표시되는 화합물, 하기 식 (B)로 표시되는 화합물, 하기 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 소정의 비점을 가지는 용매를 포함하는 내부분방전용 도료에 있어서 알루미나 입자의 함유량과, 내열성 수지 및 알루미나 입자의 합계 함유량;을 각각 소정의 범위로 설정하는 것에 의해 알루미나 입자의 분산성이 우수하고, 공업적으로 적합한 점도를 가지며, 또한, 내부분방전성 및 절연성이 우수한 피막이 형성되는 것을 찾아냈다.
Figure pct00001
(각 식 중 X는 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, Z는 OH, SH, 수소 원자 또는 치환기 없음을 나타내고, Y는 OH, NH2, SH, CHO, COOH 또는 COCH3을 나타내고, R1, R2 및 R3은 각각 독립하여 탄소수 1 ~ 2의 알킬기를 나타낸다.)
즉, 본 발명은 하기의 구성을 구비하는 발명을 제공한다.
항 1. 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 및 폴리에스테르이미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 내열성 수지와,
애스펙트비가 2 ~ 99이며, 식: Al2O3·nH2O로 표시되는 알루미나 입자와,
유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 하기 식 (A)로 표시되는 화합물, 하기 식 (B)로 표시되는 화합물, 하기 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과,
용매;
를 포함하며,
상기 용매 중 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매의 비율이 90질량% 이상이며,
상기 알루미나 입자의 함유량은 상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 100질량% 중 10 ~ 30질량%이며,
상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 함유량이 10 ~ 30질량%인, 내부분방전용 도료.
Figure pct00002
(각 식 중 X는 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, Z는 OH, SH, 수소 원자 또는 치환기 없음을 나타내고, Y는 OH, NH2, SH, CHO, COOH 또는 COCH3을 나타내고, R1, R2 및 R3은 각각 독립하여 탄소수 1 ~ 2의 알킬기를 나타낸다.)
항 2. 20℃에서의 점도가 300 ~ 20000mPa·s인, 항 1에 기재된 내부분방전용 도료.
항 3. 항 1 또는 2에 기재된 내부분방전용 도료로 형성된, 내부분방전용 절연 피막.
항 4. 도체와, 상기 도체의 외주 상에 형성되는 단일층 또는 복수층으로 이루어지는 절연 피막;을 포함하는 전선이며,
상기 절연 피막의 적어도 한층은 항 3에 기재된 내부분방전용 절연 피막인, 전선.
항 5. 항 4에 기재된 전선을 포함하는 회전 전기.
본 발명에 의하면, 알루미나 입자의 분산성이 우수하고, 공업적으로 적합한 점도를 가지며, 또한, 내부분방전성 및 절연성이 우수한 피막을 형성할 수 있는, 내부분방전용 도료를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 당해 도료를 이용한 내부분방전용 절연 피막, 당해 피막을 이용한 전선, 및 당해 전선을 이용한 회전 전기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전선의 일례를 설명하기 위한 모식적 단면도이다.
도 2는 실시예에서의 절연성의 평가 방법(내부분방전용 절연 피막의 V-t 특성)을 설명하기 위한 모식도이다.
이하에서는 본 발명의 내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기에 대해 자세히 설명한다. 또한, 본 명세서에서 "~"로 연결된 수치는 "~" 전후의 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 수치 범위를 의미한다. 복수의 하한값과 복수의 상한값이 별개로 기재되어 있는 경우 임의의 하한값과 상한값을 선택하고 "~"로 연결할 수 있는 것으로 한다.
1. 내부분방전용 도료
본 발명의 내부분방전용 도료는 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 및 폴리에스테르이미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 내열성 수지와, 애스펙트비가 2 ~ 99이며, Al2O3·nH2O라는 식으로 표시되는 알루미나 입자와, 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 트리아졸계 화합물, 하기 식 (A)로 표시되는 화합물, 하기 식 (B)로 표시되는 화합물, 하기 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 용매;를 포함하며, 상기 용매 중 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매의 비율이 90질량% 이상이며, 상기 알루미나 입자의 함유량은 상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 100질량% 중 10 ~ 30질량%이며, 상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 함유량이 10 ~ 30질량%인 것을 특징으로 한다.
Figure pct00003
(각 식 중 X는 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, Z는 OH, SH,수소 원자 또는 치환기 없음을 나타내고, Y는 OH, NH2, SH, CHO, COOH 또는 COCH3을 나타내고, R1, R2 및 R3은 각각 독립하여 탄소수 1 ~ 2의 알킬기를 나타낸다.)
(내열성 수지)
내열성 수지는 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 및 폴리에스테르이미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다. 이들 중에서도 내열성의 관점에서 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 폴리아미드이미드 수지가 바람직하다. 또한, 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 폴리아미드이미드 수지는 각각 내열성, 절연성의 관점에서 방향족기를 함유하는 화합물이 바람직하다.
폴리이미드 수지 및 폴리이미드 수지 전구체(폴리아미드산)는 이미드 구조를 가지는 고분자이거나, 또는, 이미드화시키는 것에 의해 이미드 구조를 가지는 고분자이며, 디아민 또는 그 유도체와, 산무수물 또는 그 유도체로 형성되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직한 폴리이미드 수지는 하기 식 (1)의 반복 구조를 가지는 화합물이다. 또한, 폴리이미드 수지 전구체(폴리아미드산) 또한 이미드화에 의해 하기 식 (1)의 반복 구조를 가지는 화합물(폴리이미드 수지)이 되는 전구체인 것이 보다 바람직하다. 또한, 하기 식 (1)에서 n은 반복 구조의 수이며, 양의 정수이다. 폴리이미드 수지의 하기 식 (1)의 반복 구조는 1종류여도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다.
Figure pct00004
상기 식 (1) 중 R1은 4가의 기이며, 벤젠환을 1개 또는 2개 가지는 유기기이다. 그 중에서도 R1은 하기 식 (2)에 예시하는 구조 중 적어도 1종인 것이 바람직하다. 폴리이미드 수지는 R1로서 하기 식 (2)에 나타내는 구조를 단독으로 가지는 것이어도 좋고, 2종류 이상 가지는 공중합체여도 좋다.
Figure pct00005
상기 식 (1)에서 보다 바람직한 R1은 하기 식 (3)에 예시하는 구조 중 적어도 1종이다.
Figure pct00006
또한, 상기 식 (1) 중 R2는 방향족 탄화수소 유래의 2가의 기를 나타낸다. 여기서 R2가 2종류 이상의 조합인 경우에는 이들은 -O-, -SO2-, -CO-, -CH2-, 및 -S-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 결합기를 사이에 두고 연결되어도 좋다.
R2로 표시되는 방향족 탄화수소기(상기의 결합기를 가지는 것 또는 가지지 않는 것)로서는 예를 들면, 하기 식 (4)에 예시하는 구조 중 적어도 1종이다.
Figure pct00007
상기 식 (4)로 표시되는 R2 중 R2는 바람직하게는 하기 식 (5)에 예시하는 구조 중 적어도 1종이다.
Figure pct00008
상기한 폴리이미드 수지 외에 내열성과 절연성이 우수한 폴리이미드 수지를 이용할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 일본 특허 제 5281568 호에 기재된 폴리이미드 수지나 일본 특허 제 5523456 호에 기재된 폴리이미드 수지를 이용할 수 있다.
또한, 폴리아미드이미드 수지는 하기 식 (6)의 반복 구조를 가지는 화합물이다. 또한, 하기 식 (6)에서 n은 반복 구조의 수이며, 양의 정수이다. 폴리아미드이미드 수지의 하기 식 (6)의 반복 구조는 1종류여도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다. 폴리아미드이미드 수지는 공지된 방법으로 합성할 수 있다. 합성법은 예를 들면, 이소시아네이트법, 아민법(산클로라이드법, 저온 용액 중합법, 실온 용액 중합법 등) 등이며, 본 발명에서 사용되는 폴리아미드이미드 수지는 이소시아네이트법에 의해 제조된 수지가 바람직하다.
Figure pct00009
식 (6) 중 R3은 3가의 기이며, 벤젠환을 1개 또는 2개 가지는 유기기이다. 그 중에서도 R3은 바람직하게는 하기 식 (7)에 예시하는 구조 중 적어도 1종이다.
Figure pct00010
식 (6) 중 R3은 더욱 바람직하게는 하기 식 (8)에 예시하는 구조이다.
Figure pct00011
또한, 상기 식 (6) 중 R4는 2가의 기이며, 식 (9)에 나타내는 구조를 단독으로 가지는 것이어도 좋고, 2종류 이상 가지는 공중합체여도 좋다.
Figure pct00012
그 중에서도 식 (6) 중 R4는 하기 식 (10)에 예시하는 구조 중 적어도 1종이다.
Figure pct00013
본 발명의 내부분방전용 도료를 조제할 때에는 내열성 수지는 용매에 용해 또는 분산시킨 형태(수지 바니쉬 등)로 이용해도 좋다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매 중, 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매(이하 "용매 A"라고 한다)의 비율이 90질량% 이상인 것을 특징으로 하고 있다. 따라서 내열성 수지가 용매에 용해 또는 분산된 형태로 이용되는 경우에는 본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매 중의 용매 A의 비율이 90질량% 이상이 되도록 내열성 수지를 용해 또는 분산시키는 용매를 선택한다.
내열성 수지를 용해 또는 분산시키는 용매로서는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등의 아미드 용매, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤, γ-카프로락톤, ε-카프로락톤, α-메틸-γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르 용매, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 카보네이트 용매, 트리에틸렌글리콜 등의 글리콜계 용매, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀 등의 페놀계 용매, 아세토페논, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 술포란, 디메틸술폭사이드 등을 들 수 있다. 또한, 그 외의 일반적인 유기 용제, 즉, 초산 부틸, 초산 에틸, 초산 이소부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 2-메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 테트라하이드로퓨란, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 디부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥사논, 메틸에틸케톤, 아세톤, 부탄올, 에탄올, 크실렌, 톨루엔, 클로르벤젠, 벤질알코올, 아니솔, 메톡시프로판올, 터펜, 미네랄스피릿, 석유 나프타계 용매 등도 사용할 수 있다. 또한, 이들을 복수 종류 조합하여 사용할 수도 있다. 단, 전술한 바와 같이, 본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매 중의 용매 A의 비율이 90질량% 이상이 되도록 하는 관점에서는 내열성 수지를 용해 또는 분산시키는 용매로서는 바람직하게는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, 술포란, 디메틸술폭사이드, 사이클로헥사논을 들 수 있다.
(알루미나 입자)
알루미나 입자는 애스펙트비가 2 ~ 99이며, 하기의 일반 식 (11)에 의해 표시된다.
Al2O3·nH2O (11)
식 (11) 중의 n은 0 ~ 3이다. n이 0일 때는 산화 알루미늄을 나타내고, α-알루미나, γ- 알루미나 또는 β, ρ, χ, ε, κ, κ', θ, η, δ, λ와 같은 알루미나이다. 또한, 식 (11) 중 n이 0보다 클 때는 알루미나가 수화된 형태의 각종 수산화 알루미늄의 혼합물이다.
수산화 알루미늄의 결정 형태는 삼수산화물(trihydroxide)(Al(OH)3)(깁사이트, 바이어라이트(bayerite), 및 노르드스트란다이트(nordstrandite)를 포함한다); 및 수산화산화 알루미늄(AlO(OH))의 2가지 변형: 뵈마이트(γ-수산화산화 알루미늄) 및 다이어스포어(α-수산화산화 알루미늄)이며, 상기 수산화산화 알루미늄은 식 (11) 중의 n이 1인 경우로서 표시되고, 상기 삼수산화물은 n이 3인 경우로서 표시된다. 안정성, 제조의 용이성에서 상기 알루미나 입자 중에서도 α-알루미나, γ-알루미나, 뵈마이트가 바람직하다.
알루미나 입자의 애스펙트비(장경/단경)는 2 ~ 99이면 좋고, 내부분방전성의 관점에서 바람직하게는 5 ~ 99이며, 보다 바람직하게는 10 ~ 99이다.
또한, 본 명세서에 있어서의 상기 애스펙트비는 주사형 전자 현미경을 이용하여 5000배의 배율로 관찰한 입자의 장경과 단경의 비율(장경/단경)을 의미한다. 즉, 판상 입자의 알루미나 입자의 경우는 입자 직경의 평균값을 판두께의 평균값으로 나눈 것이며, 적어도 100개의 알루미나 입자의 판상 입자에 대한 입자 직경의 평균값을 판두께의 평균값으로 나눈 것이다. 여기서 말하는 판상 입자의 입자 직경은 판상 입자의 주면(主面)의 면적과 동일한 면적을 가지는 원형상의 직경에 상당한다. 또한 기둥상 또는 바늘상 입자의 경우는 기둥이나 바늘의 길이를 기둥이나 바늘의 직경으로 나눈 것이다.
알루미나 입자의 형상으로서는 판상, 섬유상, 방추상, 바늘상, 관상, 기둥상의 공지된 형상인 입자가 이용되고 본 발명의 내부분방전용 도료의 내부분방전성이 보다 우수한 점에서 판상이나 기둥상 등의 이방성을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, 기둥상 입자가 늘어선 것 같은 평판상의 입자나 중공 입자 등이 존재해도 좋고, 중공 입자를 이용하면 피막의 유전율을 저하시키고 부분방전의 발생을 억제하는 것에 의한 절연재로서의 내구성 향상에 기여할 수 있다.
알루미나 입자는 나노 입자인 것이 바람직하다. 나노 입자란, 나노 크기의 입자이며, 구체적으로는 평균 입자 직경이 1nm ~ 1μm 정도인 입자를 말한다. 또한, 나노 입자에는 예를 들어, 알루미나 입자가 평판상의 구조인 경우 가로 방향 또는 두께 중 적어도 한쪽이 1nm ~ 1μm 정도인 입자도 포함된다.
알루미나 입자의 평균 입자 직경으로서는 내부분방전성이 보다 양호하게 되는 관점에서 1nm ~ 1μm이 바람직하고, 5nm ~ 500nm이 보다 바람직하다. 평균 입자 직경은 레이저 회절에 의한 산란식 입도 측정장치(마이크로트랙)를 사용하여 측정해서 얻어진 입도 분포에 있어서의 적산값 50%에서의 입자 직경이다.
본 발명의 내부분방전용 도료를 조제할 때에는 알루미나 입자는 분체를 용매에 분산시켜 얻어지는 분산액, 졸겔법에 의해 얻어지는 분산액으로서 이용할 수 있다. 알루미나 입자 분산액은 특히 알루미나졸이라고 불리며, 알루미나졸에 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체 중 적어도 1종을 첨가한 졸을 이용하는 것이 바람직하다. 알루미나 입자 분산액으로서는 시판품을 이용해도 좋다. 알루미나 입자 분산액의 시판품으로서는 예를 들어, 카와켄파인케미컬사제 "알루미나졸 15A", "알루미나졸 10A", "알루미나졸 10D", 닛산카가쿠제 "AS-520" 등을 들 수 있다.
본 발명의 내부분방전용 도료에 있어서 알루미나 입자의 함유량은 내열성 수지(고형분) 및 알루미나 입자(고형분)의 합계 100질량% 중 10 ~ 30질량%이며, 내부분방전성의 관점에서 바람직한 하한은 15질량%이며, 도료로 형성된 피막의 가요성의 관점에서 바람직한 상한은 25질량%이다. 또한, 이러한 함유량을 충족시키면서 후술하는 내열성 수지 및 알루미나 입자의 합계 함유량, 나아가서는 용매 A의 함유량을 충족시키는 것에 의해 본 발명의 내부분방전용 도료는 알루미나 입자의 분산성이 우수하고, 공업적으로 적합한 점도를 가지며, 또한, 내부분방전성 및 절연성이 우수한 피막을 형성할 수 있다.
본 발명의 내부분방전용 도료에 있어서 내열성 수지(고형분) 및 알루미나 입자(고형분)의 합계 함유량은 10 ~ 30질량%이며, 알루미나 입자의 분산성이 우수하고, 공업적으로 적합한 점도를 가지며, 또한, 내부분방전성 및 절연성이 우수한 피막을 보다 호적하게 형성하는 관점에서 바람직하게는 12 ~ 30질량%, 보다 바람직하게는 12 ~ 25질량 %이다.
알루미나 입자 분산액에는 알루미나 입자를 분산시키는 용매(분산매)가 포함되어 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매 중, 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매 A의 비율이 90질량% 이상인 것을 특징으로 하고 있다. 따라서, 본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매 중의 용매 A의 비율이 90질량% 이상이 되도록 알루미나 입자 분산액의 분산매를 선택한다. 알루미나 입자 분산액의 분산매와, 내열성 수지를 용해 또는 분산시키는 상기의 용매와는 동일해도 좋고, 달라도 좋고, 동일한 것이 바람직하다.
알루미나 입자 분산액의 분산매로서는 얻어지는 피막의 외관이나 균일성의 관점에서 1기압하(상압하)에서의 비점이 100℃ 이상의 용매(즉, 용매 A)인 것이 바람직하다. 알루미나 입자 분산액의 분산매로서는 예를 들면, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등의 아미드 용매, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤, γ-카프로락톤, ε-카프로락톤, α-메틸-γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르 용매, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀 등의 페놀계 용매, 아세토페논, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 술포란, 디메틸술폭사이드 등, 또한, 그 외의 일반적인 유기 용제, 초산 부틸, 초산 이소부틸, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 2-메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 디에톡시에탄, 디부틸에테르, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥사논, 프로판올, 부탄올, 메톡시프로판올, 벤질알코올, 크실렌, 톨루엔, 클로로벤젠, 아니솔 등을 들 수 있다. 알루미나 입자 분산액의 분산매는 1종류만을 이용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 좋다.
이들 중에서도 전술한 내열성 수지와의 상용성과 알루미나 입자의 분산성의 관점에서 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥사논, 메톡시프로판올, 벤질알코올이 바람직하다.
(유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 상기 식 (A)로 표시되는 화합물, 상기 식 (B)로 표시되는 화합물, 상기 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체)
본 발명의 내부분방전용 도료는 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 트리아졸 화합물, 상기 식 (A)로 표시되는 화합물, 상기 식 (B)로 표시되는 화합물, 상기 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함한다.
유기인 화합물, 술폰산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체는 각각 알루미나 입자에 대해 공유 결합, 배위 축합, 수소 결합, 정전기적인 결합 등의 어떤 태양으로 결합하고 있어도 좋다. 또한, 알루미나 입자가 이들에 결합하고 있는 경우 상기 화합물의 모두가 이러한 태양으로 결합하고 있을 필요는 없으며, 적어도 일부가 결합하고 있으면 좋다.
본 발명의 내부분방전용 도료는 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체 중 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 이용해도 좋다.
유기인 화합물로서는 인산, 메틸애시드포스페이트, 디메틸애시드포스페이트, 에틸애시드포스페이트, 디에틸애시드포스페이트, 프로필애시드포스페이트, 디프로필애시드포스페이트, 부틸애시드포스페이트, 디부틸애시드포스페이트, 부톡시에틸애시드포스페이트, 디부톡시에틸애시드포스페이트, n-옥틸애시드포스페이트, 디n-옥틸애시드포스페이트, 2-에틸헥실애시드포스페이트, 디2-에틸헥실애시드포스페이트, n-라우릴애시드포스페이트, 디n-라우릴애시드포스페이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트애시드포스페이트, 디2-하이드록시에틸메타크릴레이트애시드포스페이트, 페닐애시드포스페이트, 디페닐애시드포스페이트 등의 인산 에스테르류, 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 9-하이드로-10-(2,5-디하이드록시페닐)-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-벤질-9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 6,8-디브로모-9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드 등의 환상 유기인 화합물류, 메틸포스폰산, 에틸포스폰산, 프로필포스폰산, 부틸포스폰산, 헥실포스폰산, 헵틸포스폰산, 페닐포스폰산, 메틸렌디포스폰산 등의 포스폰산 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서도 분산성의 관점에서 탄소수 6 이하인 것이 바람직하고, 메틸애시드포스페이트, 디메틸애시드포스페이트, 에틸애시드포스페이트, 디에틸애시드포스페이트, 부틸애시드포스페이트, 페닐애시드포스페이트, 메틸포스폰산, 에틸포스폰산, 페닐포스폰산이 보다 바람직하다.
상기 유기인 화합물은 1종류만을 이용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 좋다. 또한, 여기서 말하는 "2종 이상"이란, 예를 들면 부톡시에틸애시드포스페이트와 부틸애시드포스페이트와 같이 화학종이 다른 것을 조합해도 좋다.
술폰산 화합물은 술폰산기를 가지는 것이면 좋고, 예를 들어, 메탄술폰산, 에탄술폰산 등의 알킬술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 스티렌술폰산, 도데실벤젠술폰산 등의 알킬벤젠술폰산 등의 방향족 술폰산, 및 이들 술폰산과 저급 알코올과의 에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 술폰산의 탈수 축합물인 p-톨루엔술폰산 무수물, 벤젠술폰산 무수물을 이용해도 좋다. 술폰산 화합물은 1종류만을 이용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 좋다.
유기인 화합물 및 술폰산 화합물의 함유량(양자를 포함하는 경우에는 합계 함유량)은 알루미나 입자에 대해 바람직하게는 1 ~ 15질량%이다. 이 범위로 하는 것에 의해 내부분방전용 도료 중에 알루미나 입자가 균일하게 분산되기 쉽고, 형성되는 피막의 가요성이나 절연성이 우수한 것이 된다. 당해 함유량은 보다 바람직하게는 2 ~ 12질량%, 더욱 바람직하게는 2 ~ 10질량%이다. 1질량%보다 적으면 알루미나 입자가 내열성 수지 중에 균일하게 분산되지 않고 전기적인 결함이 발생하고 절연성이 저하되거나 피막의 가요성을 저하시키고 피막의 균열을 유발하는 경우가있다. 한편, 15질량%보다 많으면 잉여 산분이 막 중에 잔존하는 것에 의해 절연성의 저하, 얻어지는 피막의 기계적 특성의 악화를 초래하는 경우가 있다.
아미드산 화합물은 아민과 디카르복실산 무수물의 반응에 의해 생성되는 아미드기와 카르복실산기를 가지는 화합물이다. 본 발명의 아미드산 화합물은 아미드산 구조를 1 또는 2개 이상 10개 이하 포함하는 것이 바람직하다. 상기 아미드산 화합물의 바람직한 분자량은 150 ~ 5000이며, 보다 바람직한 분자량은 150 ~ 3000이다.
상기 아미드산 화합물의 제조 방법으로서는 아미노기와 디카르복실산 무수물과의 반응에 의해 생성한다. 아미드산 구조를 2개 이상 가지는 화합물은 아미노기 또는 디카르복실산 무수물을 분자 내에 2개 이상 가지는 화합물을 이용하는 것으로 제조할 수 있다.
아미드산 화합물의 함유량은 알루미나 입자에 대해 바람직하게는 50 ~ 500질량%이다. 이 범위로 하는 것에 의해 응집물의 발생을 저감시키고 입자가 균일하게 분산된 도료를 얻을 수 있다. 당해 함유량은 알루미나 입자의 분산성의 관점에서 보다 바람직하게는 100질량% 이상, 더욱 바람직하게는 150질량% 이상이다. 또한, 제막성이나 얻어지는 피막의 기계적 특성의 관점에서 보다 바람직하게는 300질량% 이하이다.
아미드산 화합물에 더하여 유기인 화합물 및/또는 술폰산 화합물을 더 포함해도 좋다. 또한, 유기인 화합물 및/또는 술폰산 화합물을 포함하는 경우의 유기인 화합물, 술폰산 화합물의 함유량은 전술한 범위 내인 것이 바람직하다.
트리아졸 화합물로서는 1-(1',2'-디카르복시에틸)벤조트리아졸, (2'-하이드록시페닐)벤조트리아졸, (2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 1-하이드록시-7-아자벤조트리아졸, 4-아자벤조트리아졸을 들 수 있다.
식 (A)로 표시되는 화합물로서는 8-아미노큐놀린, 8-퀴놀리놀, 8-퀴놀린카르복시알데히드, 8-퀴놀린카르복실산을 들 수 있다.
식 (B)로 표시되는 화합물로서는 2-피리딘메탄올, 2-하이드록시피리딘N-옥사이드, 2-아미노피리딘, 2-하이드록시피리딘, 2-피리딘카르복시알데히드, 2-아미노피리딘N-옥사이드, 2-메르캅토피리딘, 2-아세틸피리딘, 피리딘-2-카르복실산을 들 수 있다.
식 (C)로 표시되는 화합물로서는 아세틸아세톤, 3-메틸-2,4-펜탄디온, 3-에틸-2,4-펜탄디온, 3,5-헵탄디온을 들 수 있다.
에틸렌디아민 사초산(EDTA)의 유도체로서는 디에틸렌트리아민 오초산, 1,3-디아미노-2-프로판올-N,N,N',N'-사초산, 헥사메틸렌디아민 사초산, 글리콜에테르디아민 사초산, 에틸렌디아민-N,N'-이초산, 니트릴로 삼초산, N-(2-카르복시에틸)이미노 이초산, 1,3-프로판디아민-N,N,N',N'-사초산을 들 수 있다.
트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체 함유량은 알루미나 입자에 대해 바람직하게는 5 ~ 50질량%이다. 이 범위로 하는 것에 의해 응집물의 발생을 저감시키고 입자가 균일하게 분산된 도료를 얻을 수 있다. 당해 함유량은 알루미나 입자의 분산성의 관점에서 보다 바람직하게는 10질량% 이상이다. 또한, 제막성이나 얻어지는 피막의 기계적 특성의 관점에서 보다 바람직하게는 40질량% 이하이다.
상기한 화합물에 있어서 유기인 화합물 또는 술폰산 화합물 중 어느 1종과, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 조합하여 이용할 수 있다. 2종을 이용하는 것으로 보다 분산성이 우수한 도료를 얻을 수 있다.
상기와 같이 조합하여 이용할 경우는 유기인 화합물, 술폰산 화합물의 함유량은 전술한 범위 내인 것이 바람직하고, 그 외의 화합물의 함유량도 전술한 범위 내인 것이 바람직하다.
(용매)
본 발명의 내부분방전용 도료에는 용매가 포함되어 있으며, 당해 용매 중 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매 A의 비율이 90질량% 이상이다. 알루미나 입자, 내열성 수지의 함유량이 상기 소정의 범위 내이며, 또한, 용매 A의 비율이 90질량% 이상인 것에 의해 본 발명의 내부분방전용 도료는 알루미나 입자의 분산성이 우수하고, 공업적으로 적합한 점도를 가지며, 또한, 내부분방전성 및 절연성이 우수한 피막을 형성할 수 있다. 1기압하에서의 용매 A의 비점은 바람직하게는 100 ~ 300℃, 보다 바람직하게는 130 ~ 250℃이다.
전술한 바와 같이, 내열성 수지는 용매에 용해 또는 분산시킨 수지 바니쉬 등의 형태로 이용할 수 있으며, 또한, 알루미나 입자는 알루미나 분산체의 형태로 이용할 수 있다. 본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매는 이러한 용매에서 유래하는 것이어도 좋고, 내부분방전용 도료의 조제시에 이들과는 별도로 첨가된 것이어도 좋다. 본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매 A는 1종류여도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다. 또한, 용매는 전술한 유기인 화합물 및 술폰산 화합물과는 다르다.
비점이 100℃ 이상인 용매 A로서는 내열성 수지 또는 알루미나 입자의 항에서 예시한 것 중에서 선택할 수 있으며, 바람직하게는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 용매, γ-부티로락톤, 술포란, 디메틸술폭사이드, 사이클로헥사논을 들 수 있다.
본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매 중 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매 A의 비율로서는 바람직하게는 95질량% 이상, 보다 바람직하게는 99질량% 이상, 더욱 바람직하게는 100질량%이다.
본 발명의 내부분방전용 도료에 포함되는 용매의 함유량으로서는 바람직하게는 70 ~ 90질량%, 보다 바람직하게는 75 ~ 88질량%를 들 수 있다.
(다른 성분)
본 발명의 내부분방전용 절연 피막은 내열성 수지, 알루미나 입자, 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체 및 용매에 더하여 필요에 따라 다른 성분을 더 포함해도 좋다.
다른 성분으로서는 예를 들어, 일반적으로 공지된 다른 수지나 무기 필러 등 전기 절연용 수지 조성물에 사용되는 첨가제 등을 들 수 있다. 상기 첨가제로서는 예를 들어, 알킬페놀 수지, 알킬페놀-아세틸렌 수지, 크실렌 수지, 쿠마론-인덴 수지, 테르펜 수지, 로딘 등의 점착부여제, 폴리브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀A 등의 취소계 난연제, 염소화 파라핀, 퍼클로로사이클로데칸 등의 염소계 난연제, 인산 에스테르, 할로겐 함유 인산 에스테르 등의 인계 난연제, 붕소계 난연제, 삼산화 안티몬 등의 산화물계 난연제, 페놀계, 인계, 유황계의 산화 방지제, 실리카, 층상 규산염, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 질화 규소, 또는 질화 알루미늄 등을 포함하는 무기 필러, 폴리실세스키옥산, 폴리메틸실세스키옥산, 폴리디메틸실록산, 실리콘 등의 폴리실록산류, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 활제, 안료, 가교제, 가교조제, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제 등의 일반적인 플라스틱용 배합 성분, 방향족 폴리아미드 섬유, 유리 섬유 등의 섬유, 미반응 유기 금속 등;을 들 수 있다. 이러한 첨가제는 내부분방전용 도료에 예를 들어 0.1 ~ 10질량% 포함될 수 있다.
(내부분방전용 도료의 제조 방법)
내부분방전용 도료의 제조 방법으로서는 예를 들어, 내열성 수지를 용매에 용해시킨 수지 바니쉬와, 알루미나 입자 분산액과, 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 혼합하는 방법을 들 수 있다. 본 발명의 내부분방전용 도료는 전술한 조성을 구비하고 있는 것으로 알루미나 입자가 호적하게 분산된 내부분방전용 도료를 얻을 수 있다.
또한, 예를 들어, 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체를 각각 알루미나 입자에 대해 공유 결합, 배위 축합, 수소 결합, 정전기적인 결합 등의 어느 하나의 태양에서 결합시킬 때에는 먼저 알루미늄알콕사이드를 산수용액 중에서 가수 분해시켜 알루미나 수화물로 하고 생성된 알코올을 증류 제거한 후 해교시켜 알루미나 입자 수분산액을 얻는다.
다음으로 얻어진 알루미나 입자 수분산액과, 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 혼합하고 다음으로 용매 치환을 실시하는 방법에 의해 상기 화합물이 알루미나 입자에 결합한 알루미나 입자 분산액을 호적하게 조제할 수 있다.
또한, 알루미나 입자 수분산액의 용매 치환을 실시하고 다음으로 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과 혼합하는 것에 의해서도 상기 화합물이 알루미나 입자에 결합한 알루미나 입자 분산액을 호적하게 조제할 수 있다. 이러한 알루미나 입자 분산액 중에서는 유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 식 (A)로 표시되는 화합물, 식 (B)로 표시되는 화합물, 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종은 알루미나 입자의 표면에 대해 화학적으로 반응하고 결합한다.
또한, 수분이 적절하게 잔존하는 것으로 장기간 안정된 균일한 알루미나 입자 분산액을 취득할 수 있다.
수지 바니쉬와 알루미나 입자 분산액을 혼합, 분산시키는 방법으로서는 교반기, 호모지나이저, 마스콜로이더, 비드밀, 초음파 분산 장치, 라인믹서, 마이크로리액터, 습식 제트밀, 고압 유화 분산 장치, 자전 공전 믹서 등의 일반적으로 공지된 수단을 들 수 있다. 분산성을 향상시키기 위해 필요에 따라 가열이나 냉각을 실시한다.
내부분방전용 도료를 제조할 때 여과나 원심 분리 등 종래 알려져 있는 방법으로 적절하게 응집물을 제거한다. 이 공정을 추가하는 것에 의해 내부분방전용 도료에서 얻어지는 내부분방전용 절연 피막이나 이를 이용한 전선은 안정된 기계적 특성이나 권선 특성이 되고, 또한, 우수한 내부분방전성이 발휘된다.
본 발명의 내부분방전용 도료의 점도는 공업적으로 적합한 점도인 것으로 300 ~ 20000mPa·s인 것이 바람직하다. 점도가 300mPa·s 미만, 또는 20000mPa·s보다 큰 경우에는 얻어지는 피막의 두께에 불균형이 생겨 외관의 악화 및 절연성의 저하가 발생하는 경우가 있다. 당해 점도는 바람직하게는 500 ~ 15000mPa·s, 보다 바람직하게는 1000 ~ 10000mPa·s, 더욱 바람직하게는 1500 ~ 8000mPa·s이다. 또한, 본 발명의 내부분방전용 도료의 점도는 내부분방전용 도료의 조성·고형분량 등에 의해 조제할 수 있으며, 본 발명의 내부분방전용 도료는 상기의 구성을 구비하고 있는 것으로 공업적으로 적합한 점도로 호적하게 설정할 수 있다.
2. 내부분방전용 절연 피막
본 발명의 내부분방전용 절연 피막은 내부분방전용 도료로 형성되어 이루어진다. 보다 구체적으로는 본 발명의 내부분방전용 도료를 피대상물에 대해 도포하고 담금질을 실시하는 것에 의해 피대상물의 표면에 본 발명의 내부분방전용 절연 피막이 형성된다.
본 발명의 내부분방전용 절연 피막의 형성 방법에 있어서 도포 방법은 코터에 의해 금속 상에 도포하는 방법, 딥코터나 다이스에 의해 도포 건조를 반복하여 소정의 두께의 피막을 얻는 방법, 스프레이에 의한 도장 등을 들 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 담금질은 예를 들어, 높은 온도(예를 들어 300℃ 이상)에서 소정 시간 가열하는 것에 의해 실시할 수 있다. 또한, 본 발명의 내부분방전용 절연 피막의 형성은 도포 및 가열의 일련의 조작을 피막이 소정의 두께가 될 때까지 복수회 반복하는 것에 의해 실시할 수도 있다.
본 발명의 내부분방전용 절연 피막은 바람직하게는 절연 파괴 강도가 100kV/mm 이상이다. 절연 파괴 강도는 방전에 의한 피막 표면의 열화가 진행되면 피막 내부의 단위 두께 당에 가해지는 전계 강도가 상승하여 절연 파괴를 일으키기 쉬워진다. 따라서 절연 파괴 강도가 높은 것이 바람직하며, 100kV/mm 이상인 것이 바람직하다.
3. 전선
본 발명의 전선은 도체와, 상기 도체의 외주 상에 형성되는 단일층 또는 복수층으로 이루어지는 절연 피막을 포함한다. 절연 피막의 적어도 한층은 본 발명의 내부분방전용 절연 피막이다. 본 발명의 내부분방전용 절연 피막을 전선의 절연 피막의 적어도 한층으로서 적용하는 것으로 내부분방전성이 우수한 전선으로 할 수 있으며, 전선의 절연 수명을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전선은 예를 들어, 본 발명의 내부분방전용 도료를 도체의 표면 상, 또는, 도체를 피복한 다른 층 상에 도포 담금질하고 내부분방전용 절연 피막을 형성하여 제조할 수 있다. 본 발명의 전선의 일례의 모식적 단면도를 도 1에 나타낸다. 내부분방전용 절연 피막(12)의 형성은 본 발명의 내부분방전용 도료를 도체(11) 상에 소정의 두께로 도포하고 높은 온도(예를 들어 300 ~ 500℃ 이상)에서 소정 시간(예를 들어 1 ~ 2분) 가열하는 일련의 조작(도포 및 가열)을 내부분방전용 절연 피막(12)이 소정의 두께가 될 때까지 복수회(예를 들면 10 ~ 20회) 반복하는 것에 의해 실시된다. 내부분방전용 절연 피막(12)의 두께는 용도에 따라 최적의 크기가 선택된다. 도료의 도포 방법은 일반적으로 실시되고 있는 방법, 예를 들면 바코타, 롤러, 스핀코터, 다이스 등을 이용하여 도포하는 방법을 들 수 있다. 또한, 도료의 가열 온도나 가열 시간은 도료에 포함되는 내열성 수지나 유기 용매, 분산매 등의 종류에 따라 적절하게 변경하면 좋다.
본 발명의 전선에 형성되는 다른 층으로서는 예를 들어, 외주를 피복하도록 배치되는 오버코트층(13)을 들 수 있다. 오버코트층(13)으로서는 내열성이나 가요성이 우수한 재료로 형성되어 있으면 좋다. 예를 들어, 폴리아미드이미드 수지 또는 폴리에스테르이미드 수지 등으로 이루어지는 층을 들 수 있다.
도체(11)로서는 예를 들어, 저산소 구리나 무산소 구리 등으로 이루어지는 동선, 구리 합금선 외에 알루미늄, 은 또는 니켈 등의 다른 금속선 등이 이용된다. 도 1에 있어서 도체(11)는 원형상의 단면을 가지는 경우를 나타내지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 직사각형으로 할 수도 있다. 또한, 도체(11)으로서는 복수의 도선을 꼬아 놓은 연선을 이용할 수도 있다. 또한, 도체(11)의 도체 직경은 특별히 한정되지 않으며, 용도에 따라 최적의 수치가 적절하게 선택된다.
4. 회전 전기
본 발명의 회전 전기는 예를 들어 전술한 전선을 포함하는 회전 전기이다. 즉, 본 발명의 회전 전기는 본 발명의 전선을 이용하여 회전 전기로 한 것이어도 좋고, 도체를 이용하여 회전 전기를 형성한 후에 도체의 표면에 내부분방전용 절연 피막을 형성하여 전선을 형성한 것이어도 좋다.
회전 전기로서는 예를 들어, 모터, 발전기(제너레이터) 등을 들 수 있다.
실시예
이하에서는 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(폴리아미드산 바니쉬의 합성)
<제조예 1>
교반기와 온도계를 구비한 10L 4구 플라스크에 4,4'-디아미노디페닐에테르 400.8g과 NMP 4109g을 주입하고 질소 중에서 교반하면서 40℃로 승온시켜 용해시켰다. 다음으로 용해액에 무수 피로메리트산 220.0g과 비페닐테트라카르복실산 디무수물 279.5g을 서서히 첨가했다. 첨가 종료 후 1시간 교반하고 하기 식 (I)로 표시되는 방향족 폴리아미드산이 18.0질량%인 농도로 용해되어 이루어지는 폴리아미드산 바니쉬를 얻었다. 또한, 하기 식 (I) 중 n은 2 이상의 정수이다.
Figure pct00014
<제조예 2>
교반기와 온도계를 구비한 10L 4구 플라스크에 4,4'-디아미노디페닐에테르 400.5g과 NMP 3780g을 주입하고 질소 중에서 교반하면서 40℃로 승온시켜 용해시켰다. 다음으로 용해액에 무수 피로메리트산 425.2g을 서서히 첨가했다. 첨가 종료 후 1시간 교반하고 하기 식 (II)로 표시되는 방향족 폴리아미드산이 17.9질량%인 농도로 용해되어 이루어지는 폴리이미드 도료를 얻었다. 또한, 하기 식 (II) 중 n은 2 이상의 정수이다.
Figure pct00015
(폴리아미드이미드 바니쉬의 합성)
<제조예 3>
교반기와 온도계를 구비한 3L 4구 플라스크에 트리메리트산 무수물 192.1g과 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 255.3g과 NMP 1210g을 주입하고 질소 중에서 교반하면서 160℃로 승온시키고 1시간 반응시켰다. 다음으로 메탄올 2g을 투입하여 반응을 정지시키고 냉각하는 것에 의해 25.1질량%인 농도로 용해되어 이루어지는 폴리아미드이미드 바니쉬를 얻었다.
(아미드산 화합물(PAA)의 합성)
<제조예 4>
교반기를 구비한 200ml 둥근 플라스크에 2-에틸아닐린 10.29g과 NMP 70ml를 주입하고 질소 중에서 교반하면서 용해시켰다. 다음으로 프탈산 무수물 14.81g을 투입하고 실온에서 6시간 반응시키고 재침전, 여과, 건조시키고 백색 분말인 아미드산 화합물을 얻었다. 분말을 재차 NMP에 용해시키고 40질량%인 아미드산 화합물(PAA: 식 (Ⅲ)) 용액을 얻었다.
Figure pct00016
(아미드산 화합물(DPAA)의 합성)
<제조예 5>
교반기를 구비한 200ml 둥근 플라스크에 4,4'-디아미노디페닐에테르 9.00g과 NMP 46.4g을 주입하고 질소 중에서 교반하면서 용해시켰다. 다음으로 프탈산 무수물 13.32g을 투입하고 실온에서 24시간 반응시키고 32.5질량%인 아미드산 화합물(DPAA: 식 (IV)) 용액을 얻었다.
Figure pct00017
(내부분방전용 도료의 조제)
<실시예 1>
플라스틱제 밀폐 용기에 알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 21.84g에 NMP 8.16g, 에틸애시드포스페이트(Ethyl Phosphate(Mono- and Di- Ester mixture), 도교카세이고교제, 모노에스테르 함량 35.0 ~ 47.0%, 디에스테르 함량 53.0 ~ 67.0%) 0.135g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시키고 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 50g에 첨가했다. 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 내부분방전용 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 14.0질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%였다. 20℃에서의 점도는 4000mPa·s였다.
<실시예 2>
실시예 1에 있어서 에틸애시드포스페이트 대신 p-톨루엔술폰산 무수물을 이용하고 첨가량을 0.225g으로 한 이외는 동일하게 하여 도료를 조제했다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 4000mPa·s였다.
<실시예 3>
플라스틱제 밀폐 용기에 알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 19.3g에 NMP 13.8g, 에틸애시드포스페이트 0.119g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시키고 제조예 2에서 얻어진 폴리아미드이미드 바니쉬 50g에 첨가했다. 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 내부분방전용 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 17.4질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 13.7질량%였다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 1300mPa·s였다.
<실시예 4>
실시예 1에 있어서 에틸애시드포스페이트 대신 인산을 이용하고 첨가량을 0.068g으로 한 이외는 동일하게 하여 도료를 조제했다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 7000mPa·s였다.
<실시예 5>
플라스틱제 용기에 알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 10.0g에 NMP 10.14g, 제조예 4에서 얻어진 아미드산의 용액 5.16g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시켰다. 다음으로 다른 플라스틱제 밀폐 용기에 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 32.5g에 NMP 9.66g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시키고 알루미나 입자 분산액을 가하고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 내부분방전용 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 10.2질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%였다. 20℃에서의 점도는 5500mPa·s였다.
<실시예 6>
플라스틱제 용기에 알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 9.01g에 NMP 8.44g, 제조예 5에서 얻어진 아미드산의 용액 7.14g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시켰다. 다음으로 다른 플라스틱제 밀폐 용기에 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 29.21g에 NMP 5.84g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시키고 알루미나 입자 분산액을 가하고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 내부분방전용 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 10.2질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%였다. 20℃에서의 점도는 6500mPa·s였다.
<실시예 7>
플라스틱제 용기에 알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 18.0g에 NMP 10.47g, 구연산 0.371g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시켰다. 다음으로 다른 플라스틱제 밀폐 용기에 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 58.4g에 NMP 11.7g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시키고 알루미나 입자 분산액을 가하고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 내부분방전용 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 12.5질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%였다. 20℃에서의 점도는 3000mPa·s였다.
<실시예 8>
플라스틱제 용기에 알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 15.4g에 NMP 8.9g, 8-퀴놀리놀 0.384g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시켰다. 다음으로 다른 플라스틱제 밀폐 용기에 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 50.0g에 NMP 10.0g를 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시키고 알루미나 입자 분산액을 가하고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 내부분방전용 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 12.5질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%였다. 20℃에서의 점도는 6500mPa·s였다.
<실시예 9>
실시예 8에 있어서 8-퀴놀리놀 0.384g 대신 8-퀴놀리놀 0.384g과 인산 에틸 0.095g을 가한 이외는 동일하게 하여 도료를 조제했다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 4000mPa·s였다.
<실시예 10>
실시예 1에 있어서 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 대신 제조예 2에서 얻어진 폴리아미드산을 이용한 이외는 동일하게 하여 도료를 조제했다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 4700mPa·s였다.
<실시예 11>
실시예 1에 있어서 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 대신 우베코산가부시키가이샤제 UPIA(등록상표)-AT(U-바니쉬-A)(폴리아미드산 농도 20질량%)를 17.9%로 NMP로 희석하여 이용한 이외는 동일하게 하여 도료를 조제했다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 1500mPa·s였다. UPIA(등록상표)-AT(U-바니쉬-A)는 4,4'-디아미노디페닐에테르와 비페닐테트라카르복실산 디무수물을 반응시킨 폴리아미드산이다.
<비교예 1>
플라스틱제 밀폐 용기에 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 35g을 넣고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 도료를 얻었다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 18000mPa·s였다.
<비교예 2>
플라스틱제 밀폐 용기에 알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 10.0g 및 NMP 10g을 넣고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 알루미나 입자의 비율이 5.15질량%인 분산액을 얻었다. 얻어진 알루미나 입자 분산액 17.5g(5.15질량%), 및 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 45.0g(18.0질량%)을 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 5분간 실시하여 교반하고 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계의 비율이 14.4질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 10.0질량%였다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 9000mPa·s였다.
<비교예 3>
메탄올실리카졸(30.5질량%, 평균 입자 직경 10 ~ 15nm, 메탄올 분산액, 닛산카가쿠가부시키가이샤제) 10.0g, 및 N-메틸-2-피롤리돈 10g을 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고 자전 공전 믹서(신키사제 ＂ARE-310＂)에서 혼합 모드(2000rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 실리카 입자의 비율이 15.25질량%인 분산액을 얻었다. 얻어진 실리카 입자 분산액 13.3g(15.25질량%), 및 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬 45.0g(18.0질량%)을 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 5분간 실시하여 교반하고 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 실리카 입자 및 수지의 합계 비율이 17.3질량%이며, 실리카 입자 및 수지의 합계량 중의 실리카 입자의 비율이 20.0질량%였다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 4000mPa·s였다.
<비교예 4>
실시예 1에 있어서 에틸애시드포스페이트를 첨가하지 않은 이외는 동일하게 도료를 조제했다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 4000mPa·s였다. 도료는 탁함이 발생했고, 얻어진 피막은 응집물로 흐려져서 평가할 수 없었다.
<비교예 5>
알루미나 입자 분산액(10.3질량%, 평균 입자 직경 20nm, 애스펙트비 50, NMP 분산액) 7.89g에 NMP 19.19g을 가하고 균일하게 될 때까지 혼합시키고 플라스틱제 밀폐 용기에 넣고 제조예 1에서 얻어진 폴리아미드산 바니쉬를 6.5질량%로 희석한 바니쉬 50g에 첨가했다. 자전 공전 믹서(신키사제 "ARE-310")에서 혼합 모드(2000rpm)를 5분간, 탈포 모드(2200rpm)를 3분간 실시하여 교반하고 도료를 얻었다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 5.3질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%였다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 200mPa·s 미만이었다.
<비교예 6>
실시예 1에 있어서 에틸애시드포스페이트 대신에 초산을 이용하고 첨가량을 0.225g으로 한 이외에는 동일하게 하여 도료를 조제했다. 얻어진 도료는 겔화했기 때문에 점도는 측정할 수 없었다.
<비교예 7>
실시예 3에 있어서 에틸애시드포스페이트를 첨가하지 않은 이외는 동일하게 도료를 조제했다. 얻어진 도료는 탁함이 발생했고, 겔화했기 때문에 점도는 측정할 수 없었다.
<비교예 8>
실시예 1에 있어서 알루미나 입자 분산액(테트라하이드로퓨란(THF) 분산액)을 이용한 이외는 동일하게 도료를 조제했다. 얻어진 도료는 도료 전체 중의 알루미나 입자 및 수지의 합계 비율이 14.0질량%이며, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%였다. 얻어진 도료의 20℃에서의 점도는 3800mPa·s였다.
(내부분방전용 절연 피막의 제작)
<실시예 12>
실시예 1에서 얻어진 도료를 두께 284μm인 알루미늄판 상에 블레이드코터를 이용하여 도포했다. 수평으로 유지한 상태에서 강제 송풍식 오븐 중에서 90℃ 40분 건조시키고, 또한, 150℃ 10분, 200℃ 10분, 300℃ 30분 열처리를 실시했다. 알루미늄판 상에 적층된 피막은 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%였다.
<실시예 13>
실시예 2에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 14>
실시예 3에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 15>
실시예 4에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 16>
실시예 5에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 17>
실시예 6에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 18>
실시예 7에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 19>
실시예 8에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 15질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 20>
실시예 9에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 21>
실시예 10에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 52μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%인 피막을 얻었다.
<실시예 22>
실시예 11에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 12와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 알루미나 입자 및 수지의 합계량 중의 알루미나 입자의 비율이 20질량%인 피막을 얻었다.
<비교예 9>
비교예 1에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm인 피막을 얻었다.
<비교예 10>
비교예 2에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 제막을 시도했지만 알루미나 입자의 분산성이 양호한 피막은 얻을 수 없었다.
<비교예 11>
비교예 3에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 두께 50μm, 실리카 입자 및 수지의 합계량 중의 실리카 입자의 비율이 20질량%인 피막을 얻었다.
<비교예 12>
비교예 4에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 제막했지만 응집물이 많아 평가하지 않았다.
<비교예 13>
비교예 5에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 제막을 시도했지만 도료의 점성이 낮아 제막에 적합하지 않은 점도이며, 균일한 피막은 얻을 수 없었다.
<비교예 14>
비교예 6에서 얻어진 도료에서는 겔화 때문에 제막이 곤란하며, 불균일이 발생했기 때문에 피막의 평가를 실시하지 않았다.
<비교예 15>
비교예 7에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 제막했지만 응집물이 많아 피막의 평가를 실시하지 않았다.
<비교예 16>
비교예 8에서 얻어진 도료를 이용하고 실시예 5와 동일하게 하여 알루미늄판 상에 제막했지만 튕김이 발생했기 때문에 피막의 평가를 실시하지 않았다.
(도료의 외관 및 점도의 평가)
도료의 외관은 도료의 탁함 상태를 육안으로 4단계로 평가했다. 이것은 응집물이 발생했는지 판별하는 기준이며, 응집물의 유무는 피막으로 하여 확인할 필요가 있다. 4단계의 평가는 이하와 같이 판정했다.
A: 탁함이 없이 액체를 통해 보이는 것이 뚜렷이 확인된다.
B: 일견 탁함이 없는 것처럼 보이지만, A와 나란히 비교하면 약간 탁함이 확인된다.
C: 분명히 탁함이 발생하고 있으며, 액체를 통해 보이는 것이 희미하다.
D: 분명히 탁함이 발생하고 있으며, 액체가 유동할 때 액체 표면에 거칠기가 확인된다.
또한, 평가가 B인 경우는 도료의 상태에서는 응집물의 다소의 판정은 곤란하기 때문에 피막을 제작하고 응집물의 양을 판단할 필요가 있다. 한편, 평가가 C 또는 D인 경우는 피막에도 다량의 응집물이 나타나는 것은 분명하다. 또한, 20℃에서의 점도는 B형 점도계(ViscometerTVC-7, 토키산교제)를 이용하여 측정했다(회전수: 20rpm, 로터: No.2, 3, 4). 도료의 외관 및 점도의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(내부분방전용 절연 피막의 외관 평가)
내부분방전용 절연 피막의 외관에 대해 육안 또는 광학 현미경으로 관찰하여 응집물 및 튕김을 확인하여 평가했다. 평가 기준은 이하와 같다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(응집물의 확인)
A: 현미경을 이용하여 피막 전체에 응집물이 관찰되지 않았으며, 극히 사소히 일부에서 응집물이 확인됨
B: 현미경을 이용하여 피막 전체에 응집물이 관찰되지 않았으며, 사소히 일부에서 응집물이 확인됨
C: 응집물이 소량이면 현미경에 의해 입상인 것으로 관찰되며, 또한, 응집물이 다량이면 피막 표면에 거침이 발생함
(튕김의 확인)
A: 튕김에 의한 두께 불균일이 확인되지 않음
B: 튕김에 의한 두께 불균일이 일부에 발생함
C: 튕김에 의한 두께 불균일이 전면에 발생함
(내부분방전용 절연 피막의 V-t 특성)
V-t 특성은 알루미늄판 상에 형성된 상기의 피막을 이하의 시험 방법으로 평가했다. 구체적인 시험 방법으로서는 도 2에 나타낸 바와 같이 아래로부터 스테인리스제 토대(25) 상에 내부분방전용 절연 피막(24)을 형성한 알루미늄판(23)을 설치했다. 그 위로부터 금속구(22)(2mmφ), 동관(21) 순으로 얹어 자중으로 누르듯이 고정시켰다. 동관(21)과 알루미늄판(23)을 전원에 접속하는 것으로 금속구(22)를 고전압 전극, 알루미늄판(23)을 저전압 전극으로 했다. 이에 따라 금속구와 절연 피막 간에서 부분 방전을 일으키고 내부분방전용 절연 피막이 절연 파괴에 이르기까지의 시간을 측정했다. 측정 장치는 닛신펄스덴시사제 인버터펄스 발생기를 이용했다. 전압은 3kV, 반복 주파수는 5kHz, 펄스폭 5μs로 측정했다.
Figure pct00018
Figure pct00019
(전선의 제작)
<실시예 23>
실시예 1과 동일한 방법으로 얻어진 내부분방전용 도료를 구리 도체에 도포하고 입구 350℃에서 출구 420℃까지 연속적으로 온도를 상승시키면서 약 1분으로 담금질을 실시하는 공정을 반복하고 도체(직경 약 1mm)의 표면에 두께 39μm인 내부분방전용 절연 피막(알루미나 입자 농도 15질량%)을 가지는 전선을 제작했다.
<비교예 17>
제조예 1과 동일한 방법으로 얻어진 폴리아미드산 바니쉬를 구리 도체에 도포하고 입구 350℃에서 출구 420℃까지 연속적으로 온도를 상승시키면서 약 1분으로 담금질을 실시하는 공정을 반복하고 도체(직경 약 1mm)의 표면에 두께 39μm인 절연층을 가지는 전선을 제작했다.
(전선의 V-t 특성)
제작한 전선을 이하의 시험 방법으로 평가했다. 전선의 꼬임선은, JIS C3216-5에 따라 장력 15N, 꼬임수 9회, 꼬임부 약 12cm의 꼬임선 시료를 제작했다. 꼬임선의 단부를 깎고 각각 전극에 연결하여 전압을 부하했다. 측정 장치는 상기 인버터펄스 발생기를 이용했다. 전압은 2kV로 하고 주파수는 10kHz, 펄스폭 5μs로 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 또한, 참고를 위하여 시판의 내서지그레이드의 전선(히타치킨조쿠사제, 상품명: KMKED-20E)에 대한 평가 결과도 표 3에 병기한다.
Figure pct00020
표 3에 나타낸 결과에서, 실시예는 비교예 및 참고에 대해 매우 장기간에 걸쳐 높은 전압을 견딜 수 있는 전선임을 보여주고 있다.
11 도체
12 내부분방전용 절연 피막
13 오버코트층
21 전극
21 동관
22 금속구(2mmφ)
23 알루미늄판
24 내부분방전용 절연 피막
25 스테인리스제 토대

Claims (5)

  1. 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 및 폴리에스테르이미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 내열성 수지와,
    애스펙트비가 2 ~ 99이며, 식: Al2O3·nH2O로 표시되는 알루미나 입자와,
    유기인 화합물, 술폰산 화합물, 아미드산 화합물, 트리아졸 화합물, 하기 식 (A)로 표시되는 화합물, 하기 식 (B)로 표시되는 화합물, 하기 식 (C)로 표시되는 화합물, 구연산, 에틸렌디아민 사초산 및 에틸렌디아민 사초산의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과,
    용매;
    를 포함하고,
    상기 용매 중 1기압하에서의 비점이 100℃ 이상인 용매의 비율이 90질량% 이상이며,
    상기 알루미나 입자의 함유량은 상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 100질량% 중 10 ~ 30질량%이며,
    상기 내열성 수지 및 상기 알루미나 입자의 합계 함유량이 10 ~ 30질량%인, 내부분방전용 도료:
    Figure pct00021

    (각 식 중 X는 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, Z는 OH, SH, 수소 원자 또는 치환기 없음을 나타내고, Y는 OH, NH2, SH, CHO, COOH 또는 COCH3를 나타내고, R1, R2 및 R3은 각각 독립하여 탄소수 1 ~ 2의 알킬기를 나타낸다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    20℃에서의 점도가 300 ~ 20000mPa·s인, 내부분방전용 도료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 내부분방전용 도료로 형성된, 내부분방전용 절연 피막.
  4. 제 3 항에 있어서,
    도체와, 상기 도체의 외주 상에 형성되는 단일층 또는 복수층으로 이루어지는 절연 피막;을 포함하는 전선이며,
    상기 절연 피막의 적어도 한층은 내부분방전용 절연 피막인, 전선.
  5. 제 4 항에 기재된 전선을 포함하는 회전 전기.
KR1020217006242A 2018-09-03 2019-03-27 내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기 KR20210056340A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-164716 2018-09-03
JP2018164716 2018-09-03
JPJP-P-2018-229721 2018-12-07
JP2018229721 2018-12-07
PCT/JP2019/013118 WO2020049783A1 (ja) 2018-09-03 2019-03-27 耐部分放電用塗料、耐部分放電用絶縁被膜、電線、及び回転電機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210056340A true KR20210056340A (ko) 2021-05-18

Family

ID=69722011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217006242A KR20210056340A (ko) 2018-09-03 2019-03-27 내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210225553A1 (ko)
KR (1) KR20210056340A (ko)
CN (1) CN112639037A (ko)
TW (1) TWI821382B (ko)
WO (1) WO2020049783A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017007000A (ja) 2015-06-18 2017-01-12 株式会社三共製作所 搬送アーム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5523456B2 (ko) 1974-11-14 1980-06-23
JP3055060B2 (ja) * 1990-08-29 2000-06-19 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨剤組成物
JP4021979B2 (ja) * 1997-10-23 2007-12-12 新日本製鐵株式会社 張力付与効果の大きい絶縁被膜を有する一方向性電磁鋼板およびその絶縁被膜形成方法
US6277492B1 (en) * 1998-07-06 2001-08-21 Visteon Global Technologies, Inc. Providing organic paint on glass to match automotive body color
US6680119B2 (en) * 2001-08-22 2004-01-20 Siemens Westinghouse Power Corporation Insulated electrical coil having enhanced oxidation resistant polymeric insulation composition
JP4398753B2 (ja) * 2004-02-23 2010-01-13 東洋インキ製造株式会社 カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ
WO2008016048A1 (en) * 2006-08-03 2008-02-07 Nissan Motor Co., Ltd Surface-coated aluminum oxide nanoparticle and resin composition thereof
JP5281568B2 (ja) 2007-04-03 2013-09-04 ソルピー工業株式会社 溶剤に可溶な６，６−ポリイミド共重合体及びその製造方法
EP2270102A1 (en) * 2008-03-21 2011-01-05 Showa Denko K.K. Resin composition and cured film thereof
JP5556720B2 (ja) * 2011-03-28 2014-07-23 日立金属株式会社 絶縁電線
JP5854930B2 (ja) * 2011-08-25 2016-02-09 日東電工株式会社 絶縁フィルム
US8927630B2 (en) * 2011-12-20 2015-01-06 Sejong University Industry Academy Cooperation Foundation Inorganic nanofiller, partial discharge resistant enameled wire including the same, and preparing method of the enameled wire
CN107710339B (zh) * 2015-07-09 2020-10-16 住友精化株式会社 耐局部放电用电绝缘树脂组合物
KR20180028454A (ko) * 2015-07-09 2018-03-16 스미토모 세이카 가부시키가이샤 내부분방전용 전기 절연 수지 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017007000A (ja) 2015-06-18 2017-01-12 株式会社三共製作所 搬送アーム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
비특허문헌 1: 일본 평성 29년도 전기학회 전국대회 일반강연 2-058 예고집

Also Published As

Publication number Publication date
TWI821382B (zh) 2023-11-11
US20210225553A1 (en) 2021-07-22
CN112639037A (zh) 2021-04-09
TW202020069A (zh) 2020-06-01
WO2020049783A1 (ja) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI716419B (zh) 耐局部放電用電絕緣樹脂組成物
JP6524228B2 (ja) 耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物
CN103650065A (zh) 含有气泡层的绝缘电线、电气设备及含有气泡层的绝缘电线的制造方法
WO2020059689A1 (ja) 電着塗料及び絶縁被膜
KR20210056340A (ko) 내부분방전용 도료, 내부분방전용 절연 피막, 전선, 및 회전 전기
JP6567796B1 (ja) 耐部分放電用塗料、耐部分放電用絶縁被膜、電線、及び回転電機
TW201942204A (zh) 由二苯乙烯系聚酯醯亞胺構成之電氣絕緣材料、電氣絕緣塗料及電氣絕緣電線
JP7367760B2 (ja) 電気絶縁樹脂組成物、及び電気絶縁体
JP2014152285A (ja) 絶縁塗料およびそれを用いた絶縁電線
WO2020240822A1 (ja) 電気絶縁樹脂組成物、及び電気絶縁体
JP7338643B2 (ja) 電気絶縁樹脂組成物、及び電気絶縁体
JP7312931B2 (ja) 電気絶縁電線
JPS6168813A (ja) 耐コロナ放電特性と耐絶縁破壊電圧特性とを兼備する電気絶縁シ−ト

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal