TWI716419B - 耐局部放電用電絕緣樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種可抑制絕緣體因局部放電而劣化之優異耐局部放電用電絕緣樹脂組成物。本發明係一含有水鋁石氧化鋁及樹脂之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物。

Description

耐局部放電用電絕緣樹脂組成物 技術領域

本發明係有關於一種具優異耐局部放電性之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物、其製造方法以及使用有前述耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之絕緣清漆、電沉積塗料、硬化物、電線、旋轉電機、絕緣薄膜及絕緣塗層。

背景技術

近年來，伴隨節能意識高漲，進行反相器控制之電力機器(例如，空調、冰箱、螢光燈、電磁調理器等之家電、汽車、電車、電梯等)亦不斷增加。反相器控制係藉由使用反相器之可變電壓、可變頻率的交流電源進行電動馬達等之速度控制的一種控制方式。反相器係有效率之可變速電壓控制裝置，且藉由數kHz至數百kHz之高速開關元件來控制，並在施加電壓時產生高壓之突波電壓。

形成進行如此反相器控制之電力機器線圈的材料一般使用在導體上設有絕緣被覆之漆包線等的絕緣電線。在如此之絕緣電線中，由於隨著反相器控制產生急劇之過電壓(反相器突波)，產生局部放電。局部放電係在絕緣體中，或在導體與絕緣體間之空孔(空隙)中產生微弱之電火 花(放電現象)。若在絕緣電線產生局部放電，絕緣體因此被破壞，恐有最後導致無法保持絕緣狀態之絕緣破壞之虞，且有時絕緣電線之壽命極短。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-204270號

專利文獻2：日本特開2014-040528號

非專利文獻

非專利文獻1：東芝REVIEW Vol.59 No.7(2004)

非專利文獻2：太田司、飯田和生，影響環氧錯合物之耐電壓壽命的氫氧化鎂的效果，2014,IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials,Vol.134,No.5,pp.327-333

發明概要

吾人認為所述絕緣體因局部放電而劣化的原因有：1)樹脂之主鏈因局部放電之帶電粒子的衝突而切斷，使絕緣材料劣化；2)絕緣材料因局部放電讓局部溫度上升而產生溶解或化學分解；3)絕緣材料因局部放電所產生之臭氧等二次生成物而劣化。

抑制絕緣體因局部放電而劣化的方法已知有各種方法。

關於上述3個主要原因中之1)，已知可藉由在樹脂中分散混合填料來抑制樹脂之主鏈因局部放電而切斷(稱為障 壁效果)。例如，專利文獻1中揭示使用球狀二氧化矽粒子作為填料，非專利文獻1中則揭示使用平板狀之層狀矽酸鹽(陽離子交換性黏土)。然而，藉由該等方法雖可抑制1)，卻無法對應2)及3)。特別是在電壓高時抑制絕緣體因局部放電而劣化的效果不足。

專利文獻2及非專利文獻2中揭示一方法，係藉由分散混合氫氧化鎂等金屬氫氧化物作為填料，在填料暴露於局部放電中會時放出水以抑制因局部放電產生之放熱。藉由該方法，可抑制2)，同時亦可減少因溫度上升生成之3)的二次生成物。

但是，例如，金屬氫氧化物之障壁效果比專利文獻1之球狀二氧化矽粒子或非專利文獻1之層狀矽酸鹽小，亦即對1)之效果不佳。此外，金屬氫氧化物之鹼性強，恐有促進混合之樹脂劣化之虞。另外，在非專利文獻2之使用氫氧化鎂等的方法中，因為只混合已凝集之粉體，所以偏向分散狀態，因此為獲得充分之效果必須增加填料之填充量。再者，在專利文獻2之使用金屬氫氧化物或金屬碳酸鹽的方法中，雖然使用極微小之填料，且改善了分散狀態，但產生凝集，因此效果不足。

因此，絕緣體因局部放電而劣化會引起絕緣破壞，該等問題現在仍未能完全解決，需要開發具有更優異耐局部放電性之絕緣體。此外，局部放電造成絕緣破壞的問題不僅存在電線中，亦存在電動馬達之相間絕緣紙等絕緣薄膜；被覆馬達線圈之外層予以固定之絕緣清漆；發電 機、變壓器、開關裝置等電力機器的絕緣用電線；變壓器、開關裝置等電力機器的填充模絕緣構件等中。因此，需要開發可適用於廣大用途之絕緣體上的優異耐局部放電用材料。

此外，本發明之絕緣破壞係指在施加在絕緣體之電壓達到某限度以上時，絕緣體發生電性破壞喪失絕緣性而可通過電流的現象。

本發明之主要目的在於提供可解決全部上述原因1)至3)並抑制絕緣體因局部放電而劣化之優異耐局部放電用電絕緣樹脂組成物。此外，本發明之目的亦在於提供優異耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之製造方法以及使用有該樹脂組成物之絕緣清漆、電沉積塗料、硬化物、電線、旋轉電機、絕緣薄膜及絕緣塗層。

本發明人等有鑑於上述課題而一再專心研究，結果發現藉由含有水鋁石氧化鋁及樹脂，可形成具優異耐局部放電性之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物。此外，本發明人等發現本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物可理想地抑制絕緣體因反相器突波所產生之局部放電而劣化。另外，本發明人等發現在本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之製造方法中，藉由經過使水鋁石氧化鋁預凝膠化之步驟，耐局部放電性可更優異。

本發明係依據該等知識進一步一再檢討而完成。

即，本發明提供以下所述之態樣的發明。

項1.一種耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，係含有水鋁石氧化鋁及樹脂。

項2.如項1記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，其中前述水鋁石氧化鋁係奈米粒子。

項3.如項1或2記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，其中前述樹脂係選自於由聚乙烯甲醛樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚酯醯亞胺樹脂及環氧樹脂所構成群組中之至少一種樹脂。

項4.如項1至3中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，其中前述水鋁石氧化鋁之含量係0.1至60質量%。

項5.如項1至4中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，係用於耐反相器突波。

項6.如項1至5中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，其使用於反相器控制之電力機器。

項7.一種絕緣清漆，係含有如項1至6中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑。

項8.一種電沉積塗料，係含有如項1至6中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑。

項9.一種硬化物，係由如項1至6中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物形成。

項10.一種耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之製造方法，係如項1至6中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物的製造方法，該製造方法包含使水鋁石氧化鋁預凝 膠化之步驟、及將經預凝膠化之水鋁石氧化鋁與樹脂混合之步驟。

項11.一種電線，包含導體及形成在前述導體之外周上的絕緣被膜，前述絕緣被膜係由單層或多數層構成且至少一層由如項1至6中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成。

項12.一種旋轉電機，係使用有如項11記載之電線。

項13.一種絕緣薄膜，係具有絕緣層，且該絕緣層由如項1至6中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成。

項14.一種絕緣塗層，係具有絕緣層，且該絕緣層由如項1至6中任一項記載之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成。

項15.一種用途，係用以抑制含有水鋁石氧化鋁及樹脂之樹脂組成物因局部放電而劣化。

項16.一種絕緣性製品，包含含有水鋁石氧化鋁及樹脂之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物。

藉由本發明，可提供具優異局部放電性之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物以及使用有該樹脂組成物之絕緣清漆、電沉積塗料、硬化物、電線、旋轉電機、絕緣薄膜及絕緣塗層。此外，藉由使用該耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，可延長馬達或發電機等旋轉電機之線圈、相間絕緣紙等絕緣薄膜、被覆馬達線圈之外層予以固定的絕緣清 漆、變壓器、開關裝置等電力機器之絕緣構件的壽命。

1,5‧‧‧電極

2‧‧‧GAP形成用聚醯亞胺薄膜

3,9‧‧‧絕緣薄膜

4‧‧‧金屬板

6‧‧‧穿孔部

7‧‧‧銅管

8‧‧‧金屬球(2mmΦ)

10‧‧‧導電性油

11‧‧‧鋁板

12‧‧‧絕緣塗層

13‧‧‧鎳鍍敷處理銅板

14‧‧‧不鏽鋼製基座

15‧‧‧間隙

16‧‧‧鋁箔

圖式之簡單說明

圖1係顯示實施例之耐局部放電性評價試驗方法的一部分的概略圖。

圖2係顯示實施例之耐局部放電性評價試驗方法的一部分的概略圖。

圖3係顯示實施例之耐局部放電性評價試驗方法的一部分的概略圖。

圖4係顯示實施例之耐局部放電性評價試驗方法的一部分的概略圖。

圖5的圖表係顯示實施例6之絕緣塗層之相對於施加電壓直到發生絕緣破壞為止之時間。

用以實施發明之形態

1.耐局部放電用電絕緣樹脂組成物

本發明之電絕緣樹脂組成物係供耐局部放電用，且特徵在於含有水鋁石氧化鋁及樹脂。以下，詳述本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物。

(水鋁石氧化鋁)

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物包含水鋁石氧化鋁。

水鋁石氧化鋁係鋁氧氫氧化物(AlOOH)或氧化鋁水合物(Al₂O₃．H₂O)。水鋁石氧化鋁雖然依結晶度、結晶尺寸、 結晶構造之不同而大多分類成擬結晶性水鋁石及微結晶性水鋁石，但在本發明中，可無限制地使用任一者。

擬結晶性水鋁石亦稱為擬似水鋁石或擬水鋁石，通常具有非常大之表面積、大孔及孔容積，且比重低，並且結晶尺寸比微結晶性水鋁石小，而以結晶單位比較時，含有較多水合水分子。

微結晶性水鋁石具有高結晶度、比較大之結晶尺寸、非常小之表面積，且比重高。

本發明使用之水鋁石氧化鋁均無區別地包含擬結晶性水鋁石及微結晶性水鋁石兩者。

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物由於含有水鋁石氧化鋁及樹脂，可發揮具優異耐局部放電之特性。雖然該機構之細節未必了解，但可例如如下地考慮。

即，考慮耐局部放電用電絕緣樹脂組成物含有之水鋁石氧化鋁若暴露於局部放電，可放出水而有效地吸收熱能。因此，推測可有效地抑制樹脂因局部放電之熱能(溫度上升)而劣化。

此外，由於水鋁石氧化鋁具有放出水之特徵，考慮可抑制局部放電之放熱。結果，可抑制溫度上升，推測亦有效地抑制產生臭氧等之二次生成物。

另外，由於水鋁石氧化鋁放出水後亦成為氧化鋁，推測可繼續維持高障壁效果。再者，水鋁石氧化鋁成為氧化鋁時，由於與接近之粒子凝集、結合，即使因局部放電而侵蝕表面之一部分樹脂成分後，殘存之層亦成為強固之氧 化鋁層，推測可繼續維持高障壁效果。

前述水鋁石氧化鋁之形狀沒有特別限制，可為板狀、棒狀或針狀等之習知形狀，但由本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物的耐局部放電性更優異的觀點來看，以板狀粒子為佳。

本發明之水鋁石氧化鋁宜為奈米粒子。奈米粒子係奈米尺寸之粒子，具體而言，粒徑係大約1nm至1μm之粒子。此外，前述奈米粒子，例如，在前述水鋁石氧化鋁為平板狀之結構時，亦包含橫方向或厚度之至少其中一者為大約1nm至1μm之粒子。

前述水鋁石氧化鋁之平均粒徑，由本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物的耐局部放電性更良好的觀點來看，宜為1nm至5μm，且5nm至500nm更佳。前述平均粒徑係使用雷射繞射之散射式粒度測量裝置(MICROTRACK)測得之粒度分布中累計值50%的粒徑。

前述水鋁石氧化鋁之縱橫比(長徑/短徑)宜為2以上，且4至100較佳，而5至100更佳。若水鋁石氧化鋁之縱橫比為2以上，在導體上塗布本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物時，藉由沿相對於局部放電之侵蝕的方向規則地排列水鋁石氧化鋁，可擴大覆蓋之導體面積，因此可進一步提高耐局部放電性之效果。

此外，在本說明書中，上述縱橫比意味使用掃描式電子顯微鏡以5000倍之倍率觀察到之粒子長徑與短徑的比率(長徑/短徑)。即，在板狀粒子之水鋁石氧化鋁的情形 中係粒徑之平均值除板厚之平均值者，且係至少100個水鋁石氧化鋁之板狀粒子的粒徑平均值除板厚之平均值者。在此所謂板狀粒子之粒徑相當於具有與板狀粒子位置之主面面積相同之面積的圓形狀之直徑。此外，在棒狀或針狀粒子之情形中係針(棒)之長度除針(棒)之直徑者。

本發明之水鋁石氧化鋁可使用市售品。本發明可使用之水鋁石氧化鋁市售品可舉例如：Kawaken Fine Chemicals公司製「ALUMINASOL 15A」、「ALUMINASOL 10A」、「ALUMINASOL 10D」、日產化學製AS-520等。

前述水鋁石氧化鋁可進行表面修飾。前述水鋁石氧化鋁之表面修飾可藉由例如矽烷耦合劑或鈦酸鹽耦合劑之表面有機化處理等的習知方法來進行。較佳之表面修飾劑可舉矽烷耦合劑等為例。

前述水鋁石氧化鋁之含量在耐局部放電用電絕緣樹脂組成物中宜為0.1至60質量%，且1至60質量%更佳。若水鋁石氧化鋁之含量為0.1至60質量%，可作成具更優異耐局部放電性之電絕緣樹脂組成物。水鋁石氧化鋁含量之更佳下限係2質量%，且5質量%又更佳。水鋁石氧化鋁含量之更佳上限係50質量%，且40質量%又更佳。

(樹脂)

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物使用的樹脂一般用於絕緣材料，只要不妨礙水鋁石氧化鋁在樹脂中之分散即可，沒有特別限制，可舉例如：聚乙烯甲醛樹脂、聚酯醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯 樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚氟化乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚醚醚酮樹脂、氟樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚酯醯亞胺樹脂、環氧樹脂、矽樹脂、聚苯硫樹脂、酚樹脂、木質素樹脂、聚乳酸樹脂、聚二環戊二烯樹脂、聚三環戊二烯樹脂、或組合該等2種以上之樹脂者。

其中，以水鋁石氧化鋁之分散良好可進一步提高耐局部放電性之觀點來看，前述樹脂宜為選自於由聚乙烯甲醛樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚酯醯亞胺樹脂及環氧樹脂所構成群組中之至少一種樹脂，且選自於由聚醯胺醯亞胺樹脂、聚酯醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醚醯亞胺樹脂所構成群組中之至少一種樹脂更佳。

樹脂之含量在耐局部放電用電絕緣樹脂組成物中宜為30至99質量%，且60至95質量%更佳。

(其他成分)

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物雖然包含前述水鋁石氧化鋁及樹脂，但亦可依需要進一步包含其他成分。

其他成分可舉一般習知之其他樹脂或無機填料等、電絕緣用樹脂組成物所使用之添加劑等為例。前述添加劑可舉例如：烷基酚樹脂、烷基酚-乙炔樹脂、二甲苯樹脂、苯并呋喃-茚樹脂、萜烷樹脂、松香等之黏著賦予劑、 聚溴二苯醚、四溴雙酚A等之溴系阻燃劑、氯化石蠟、全氯癸烷等之氯系阻燃劑、磷酸酯、含鹵磷酸酯等之磷系阻燃劑、硼系阻燃劑、三氧化銻等之氧化物系阻燃劑、酚系、磷系、硫系之抗氧化劑、含有二氧化矽、層狀矽酸鹽、氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、氮化矽、或氮化鋁等之無機填料、熱安定劑、光安定劑、紫外線吸收劑、滑劑、顏料、交聯劑、交聯助劑、矽烷耦合劑、鈦酸鹽耦合劑等之一般塑膠用摻合成分、芳香族聚醯胺纖維等。該等添加劑在電絕緣樹脂組成物中可含有例如0.1至10質量%。

2.耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之製造方法

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物可藉由以一般習知之方法混合前述水鋁石氧化鋁、樹脂及依需要之添加劑來製造。混合時，可依需要加熱。混合方法可舉使用捏合機、加壓捏合機、捏合輥、班布里混合機(Banbury mixer)、雙軸擠出機、行星式離心混合機、均質混合機等之一般習知混合裝置來混合的方法為例。

水鋁石氧化鋁亦可在與樹脂混合前預先粉碎。藉由粉碎，水鋁石氧化鋁之粒徑變小，且由於粒徑一致，與樹脂混合時，可使水鋁石氧化鋁良好地分散在樹脂中，因此可進一步提高製得之樹脂組成物的耐局部放電性。粉碎之方法可舉使用球磨機、棒磨機、團塊對撞機、乾式噴射磨機、均質機、濕式噴射磨機等之一般習知粉碎裝置的方法為例。

混合水鋁石氧化鋁及樹脂並使其複合化之方法 雖然可直接分散混合水鋁石氧化鋁於樹脂中，但宜在製成使水鋁石氧化鋁分散於有機溶劑或水中之預凝膠後，與樹脂分散混合。

藉由製成前述預凝膠後與樹脂混合，可以水鋁石氧化鋁更良好地分散之形態使水鋁石氧化鋁及樹脂複合化。

即，製造本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物的方法宜具有以下步驟：步驟(1)，使水鋁石氧化鋁預凝膠化；及步驟(2)，將經預凝膠化之水鋁石氧化鋁與樹脂混合。

藉由混合水鋁石氧化鋁及樹脂前，預先使水鋁石氧化鋁預凝膠化，可在與樹脂混合時，使水鋁石氧化鋁更良好地分散在樹脂中，因此可進一步提高製得之樹脂組成物的耐局部放電性。

在步驟(1)中，使水鋁石氧化鋁預凝膠化之方法可舉使水鋁石氧化鋁分散在有機溶劑或水中之方法為例。

使水鋁石氧化鋁分散之有機溶劑可舉例如：N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、甲醇、乙醇、丙醇等之極性溶劑以及將水加入該等極性溶劑而得之混合溶劑等。

預凝膠化時，相對於100質量份之有機溶劑、水或混合溶劑，宜添加1至100質量份之水鋁石氧化鋁並使其分散。分散方法可藉由例如混合機等習知攪拌裝置來進行。此外，攪拌速度等分散之條件可依溶劑來適當選擇。

接著，在步驟(2)中，將經預凝膠化之水鋁石氧化鋁與樹脂混合。將經預凝膠化之水鋁石氧化鋁與樹脂混合之裝置可舉前述一般習知之混合裝置為例。此外，混合時，宜進行脫泡。另外，混合之條件可依溶劑來適當選擇。

在本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之製造方法中，可具有一在步驟(2)製得之經預凝膠化的水鋁石氧化鋁與樹脂的混合物中進一步混合其他成分之步驟。

3.用途

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物具有優異耐局部放電性。因此，可理想地作為需要耐局部放電性之絕緣體的絕緣材料使用。此外，本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物可特別理想地抑制絕緣體因反相器突波產生之局部放電而劣化。因此，本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物宜使用於耐反相器突波用。

此外，本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物宜使用於反相器控制之電力機器(馬達等)。本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物使用於反相器控制之電力機器的方法可舉例如：在電力機器中使用使用本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物被覆導體的絕緣電線、或使用本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物形成之絕緣片的方法等。

由本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物形成的硬化物亦同樣地具有優異耐局部放電性。硬化物，例如，可藉由使用硬化性樹脂作為本發明之耐局部放電用電 絕緣樹脂組成物含有之樹脂，並依需要使用硬化劑，使本發明之電絕緣樹脂組成物硬化來製得。

前述硬化性樹脂沒有特別限制，可舉在前述樹脂項中列舉之樹脂中熱硬化者或紫外線硬化者等習知硬化性樹脂為例。硬化劑可配合使用之硬化性樹脂，由習知之硬化劑適當選擇。硬化方法可依據使用之硬化性樹脂，由乾燥、加熱或紫外線照射等習知之硬化手段適當選擇。

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物的適用例可舉絕緣清漆或電沉積塗料等為例。例如，藉由使用本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物製作絕緣清漆或電沉積塗料，並使用該等絕緣清漆或電沉積塗料被覆導體等構件之表面，可賦予優異之耐局部放電性。

4.絕緣清漆

藉由含有本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑，可作成具優異耐局部放電性之絕緣清漆。

溶劑只要是以往用於絕緣清漆之習知有機溶劑即可，沒有特別限制，具體而言，可舉例如：水、N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、四甲基尿素、六乙基磷酸三醯胺、γ-丁內酯等之極性有機溶劑、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、環己酮等之酮類、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、草酸二乙酯等之酯類、二甲醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚(丁基賽路蘇)、二乙二醇二甲醚、四氫呋喃等之醚類、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯等之碳氫化合物類、 二氯甲烷、氯苯等之鹵化碳氫化合物類、甲酚、氯酚等之酚類、吡啶等之三級胺類、甲醇、乙醇、丙醇等之醇類等。該等溶劑可分別單獨使用或混合2種以上使用。

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物與溶劑之摻合比率沒有特別限制，可在可作成絕緣清漆使用之範圍內適當選擇；通常，以使絕緣清漆中之不揮發成分的比率為5至60質量%之方式摻合耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑即可。

5.電沉積塗料

藉由含有本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑，可作成具優異耐局部放電性之電沉積塗料。

溶劑只要是以往用於電沉積塗料之習知溶劑即可，沒有特別限制，可舉例如：水；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等醯胺系溶劑；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲氧丙醇、苄基醇等醇系溶劑；乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油、丙二醇、二丙二醇、甲基丙二醇等多元醇系溶劑；二甲醚、二乙醚、二丙醚、二丁醚、四氫呋喃、二乙二醇、二乙二醇二甲醚、三乙二醇等醚系溶劑；乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸異丁酯、丙二醇乙酸甲酯、乙基賽路蘇、丙基賽路蘇、2-甲基賽路蘇乙酸酯、乙基賽路蘇乙酸酯、丁基賽路蘇乙酸酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、δ-戊內酯、γ-己內酯、ε-己內酯、α-甲基-γ-丁內酯等酯系溶劑；丙酮、丁酮、甲基異丁酮、二異丁酮、環戊酮、環己酮、苯乙酮等之酮系溶劑、碳酸二乙酯、碳酸 丙烯酯等碳酸酯系溶劑；己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯等碳氫化合物系溶劑；酚、間甲酚、對甲酚、3-氯酚、4-氯酚等酚系溶劑；以及1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、二甲基亞碸、環丁碸、二甲基萜烯、礦油精、石油腦系溶劑等。該等溶劑可分別單獨使用或混合2種以上使用。

在電沉積塗料中可使用以往使用之習知樹脂作為本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物包含的樹脂。

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物與溶劑之摻合比率沒有特別限制，可在可作成電沉積塗料使用之範圍內適當選擇；通常，以使電沉積塗料中之不揮發成分的比率為1至60質量%之方式摻合耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑即可。

此外，本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之其他適用例可舉使用本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物作為絕緣體之一部份或全部的電線、旋轉電機、絕緣薄膜、或絕緣塗層等為例。即，本發明亦係包含含有水鋁石氧化鋁及樹脂之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物的絕緣性製品。如此之絕緣性製品可舉電線、旋轉電機、絕緣薄膜、或絕緣塗層等為例。

6.電線

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物可使用於絕緣電線。藉由使用本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物作成電線之絕緣體，可作成具有優異耐局部放電性之絕緣電線，因此可提高電線之絕緣壽命。

即，本發明亦為一包含導體及形成在前述導體外周上之絕緣被膜的電線，前述絕緣被膜係由單層或多數層構成且至少一層包含前述耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物的電線。

前述導體之材料可舉銅、鋁、銀等之金屬材料為例。

前述絕緣被膜形成在前述導體外周上並由單層或多數層構成。在本發明之電線中，前述絕緣被膜之至少一層包含前述耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物。

前述絕緣被膜中之其他層可舉由聚醯胺醯亞胺樹脂或聚酯醯亞胺樹脂等形成之層為例。

本發明之電線，例如，可藉由將包含前述耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之分散液等塗布在導體之表面上或被覆了導體之其他層上，並藉燒黏等形成絕緣被膜來製造。

7.旋轉電機

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物可使用於旋轉電機。即，本發明之旋轉電機係使用前述電線之旋轉電機。

旋轉電機可舉馬達、發電機(產生器)等為例。

8.絕緣薄膜

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物亦可使用於絕緣薄膜。即，本發明之絕緣薄膜係具有由前述耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成之絕緣層的絕緣 薄膜。

絕緣薄膜可由一層形成，亦可具有基材及在前述基材上之前述絕緣層。

由一層形成之絕緣薄膜，例如，可藉由以下方法製造，即：藉由擠出成形將本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物成形為片狀來製造之方法；或者，在聚對苯二甲酸乙二酯等之基材上，使本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物依需要溶解或分散於溶劑中，接著進行塗布，並依需要加熱、乾燥或使其硬化而形成絕緣層後，剝離前述基材之方法等。

前述絕緣薄膜之厚度宜為2μm至300μm，且5μ至200μm更佳。若小於2μm，恐有在製造絕緣薄膜時產生缺陷之虞。若超過300μm，恐有損害作為絕緣薄膜之柔軟性之虞。

此外，具有基材及在前述基材上之絕緣層的絕緣薄膜，例如，可藉由以下方法製造，即：在基材上，使本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物依需要溶解或分散於溶劑中，接著進行塗布，並依需要加熱、乾燥或使其硬化而形成絕緣層。

前述基材可舉例如：聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯之合成樹脂等。

具有基材及絕緣層之絕緣薄膜時，絕緣層之厚度，例如，宜為2μm至300μm，且5μm至200μm更佳。若小於2μm，恐有在製造絕緣薄膜時產生缺陷之虞。若超過 300μm，恐有損害作為絕緣薄膜之柔軟性之虞。

基材之厚度雖然沒有特別限制，但可舉例如：2至300μm，且宜為5至200μm。

9.絕緣塗層

本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物亦可使用於用於電子基板之阻焊層等的絕緣塗層。即，本發明之絕緣塗層係具有由前述耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成之絕緣層的絕緣塗層。

前述絕緣塗層之厚度宜為2μm至300μm，且5μm至200μm更佳。若小於2μm，恐有在製造絕緣塗層時產生缺陷之虞。若超過300μm，無法獲得與使用量相當之效果，故不經濟。

本發明之絕緣塗層，例如，可藉由以下方法製造，即：加熱本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物使其熔融並塗布在電子基板等之塗布對象物的表面上，使其成形而形成絕緣層的方法；將本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物作成電沉積塗料，藉由電沉積在塗布對象物上形成絕緣層之方法；或者，依需要使本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物溶解或分散在溶劑中，接著塗布在塗布對象物上，並依需要加熱、乾燥或使其硬化而形成絕緣層之方法等。

此外，不是在表面上而是填充於基材之間隙時，亦可作成模構件。

前述塗布對象物之材料可舉銅、鋁、銀等之金屬材料 為例。

如上所述，本發明之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物由於具有優異之耐局部放電性，可使用於需要耐局部放電性之絕緣體，藉此可延長絕緣構件之壽命。

實施例

以下顯示實施例以便更具體地說明本發明，但本發明不限於該等實施例。

<實施例1>

(1-1.水鋁石氧化鋁預凝膠的製作)

將10.0g之作為水鋁石氧化鋁水分散液(Kawaken Fine Chemicals公司製、「ALUMINASOL 15A」、14.8質量%、平均粒徑20nm、縱橫比50)、及8.5g之N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行3分鐘混合模式(2000rpm)來攪拌，製得水鋁石氧化鋁對預凝膠全體之比率為8.0質量%的預凝膠。

(1-2.聚醯胺酸清漆之製作)

在具有攪拌機及溫度計之1L的4口燒瓶中，加入73.2g之4,4’-二胺二苯醚及832g之NMP，並一面攪拌一面升溫至50℃使其溶解。接著，在溶解物中緩緩添加40g之焦蜜石酸酐及51g之聯苯四羧酸二酐。添加結束後攪拌1小時，製得以下述式(I)表示之芳香族聚醯胺酸以16.4質量%之濃度溶解於第1液體之NMP中而形成的聚醯胺酸清漆。

[化1]

[式(I)中，n係2以上之整數。]

(1-3.絕緣清漆之製作)

將4.9g之前述1-1.中製成的水鋁石氧化鋁預凝膠(8.0質量%之水鋁石氧化鋁)、及45.0g之前述1-2.中製成之聚醯胺酸清漆(7.4g之芳香族聚醯胺酸、37.6g之NMP)放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行5分鐘混合模式(2000rpm)、5分鐘脫泡模式(2200rpm)來攪拌，製得含有耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之絕緣清漆。製得之絕緣清漆之不揮發性成分對分散液全體的比率係15.6質量%，且水鋁石氧化鋁對前述不揮發性成分全體之比率係5.0質量%。

(1-4.絕緣薄膜之製作)

使用溝之深度為550μm的刮刀塗布器，將前述1-3.中製得之絕緣清漆塗布在形狀為長方形之厚度100μm的PET薄膜上。在保持PET薄膜於水平之狀態下，在強制送風式烘箱中依序以70℃下15分、90℃下45分、130℃下10分之溫度條件乾燥而在PET薄膜上形成絕緣薄膜。使該絕緣薄膜由PET薄膜脫離後，依序進行150℃下10分、200℃下10分、250℃下10分、300℃下60分之熱處理，製得由水鋁石氧化鋁及聚醯亞胺樹脂形成之絕緣薄膜。此外，水鋁石氧化鋁對薄膜 全體之含量係5.0質量%，且厚度係42μm。

<實施例2>

(2-1.水鋁石氧化鋁預凝膠之製作)

將10.0g之板狀水鋁石氧化鋁乙醇分散液(10.0質量%、平均粒徑20nm、縱橫比4)、及10.0g之N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行3分鐘混合模式(2000rpm)來攪拌，製得水鋁石氧化鋁對預凝膠全體之比率為5.0質量%的預凝膠。

(2-2.聚醯胺酸清漆之製作)

在具有攪拌機及溫度計之1L的4口燒瓶中，加入400g之4,4’-二胺二苯醚及4104g之NMP，並一面攪拌一面升溫至50℃使其溶解。接著，在溶解物中緩緩添加220g之焦蜜石酸酐及280g之聯苯四羧酸二酐。添加結束後攪拌1小時，製得以前述式(I)表示之芳香族聚醯胺酸以18.0質量%之濃度溶解於第1液體之NMP中而形成的聚醯胺酸清漆。

(2-3.絕緣清漆之製作)

將7.6g之前述2-1.中製成之水鋁石氧化鋁預凝膠(5.0質量%之水鋁石氧化鋁)、及40.0g之前述2-2.中製成之聚醯胺酸清漆(7.2g之芳香族聚醯胺酸、32.8g之NMP)放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行5分鐘混合模式(2000rpm)、5分鐘脫泡模式(2200rpm)來攪拌，製得含有耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之絕緣清漆。製得之絕緣清漆之不揮發性成分對分散 液全體的比率係15.9質量%，且水鋁石氧化鋁對前述不揮發性成分全體之比率係5.0質量%。

(2-4.絕緣薄膜之製作)

使用溝之深度為500μm的刮刀塗布器，將前述2-3.中製得之絕緣清漆塗布在形狀為長方形之厚度100μm的PET薄膜上。在保持PET薄膜於水平之狀態下，在強制送風式烘箱中依序以70℃下15分、90℃下45分、130℃下10分之溫度條件乾燥而在PET薄膜上形成絕緣薄膜。使該絕緣薄膜由PET薄膜脫離後，依序進行150℃下10分、200℃下10分、250℃下10分、300℃下60分之熱處理，製得由水鋁石氧化鋁及聚醯亞胺樹脂形成之絕緣薄膜。此外，製得之絕緣薄膜之水鋁石氧化鋁對薄膜全體之含量係5.0質量%，且厚度係45μm。

<實施例3>

(絕緣薄膜之製作)

除了在實施例2之(2-4.絕緣薄膜之製作)中，刮刀塗布器之溝深度為470μm以外，藉與實施例2同樣之方法製得絕緣薄膜。此外，製得之絕緣薄膜之水鋁石氧化鋁對薄膜全體的含量係5.0質量%，且厚度係41μm。

<實施例4>

(絕緣薄膜之製作)

除了在實施例2之(2-4.絕緣薄膜之製作)中，刮刀塗布器之溝深度為450μm以外，藉與實施例2同樣之方法製得絕緣薄膜。此外，製得之絕緣薄膜之水鋁石氧化鋁對薄膜全 體之含量係5.0質量%，且厚度係38μm。

<實施例5>

(5-1.水鋁石氧化鋁預凝膠之製作)

將1.0g之板狀水鋁石氧化鋁乙醇分散液(10.0質量%、平均粒徑20nm、縱橫比4)、及19.0g之乙醇放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行3分鐘混合模式(2000rpm)來攪拌，製得水鋁石氧化鋁對預凝膠全體之比率為0.5質量%的預凝膠。

(5-2.電沉積塗料之製作)

在具有攪拌機及溫度計之300mL的4口燒瓶中，放入200g之聚醯亞胺電沉積塗料(PI R&D公司(股)製「Q-ED-X0809」、8.8%之聚醯亞胺樹脂)，並一面攪拌一面藉由微量注射器用10分鐘注入17.8g之前述5-1.中調製的水鋁石氧化鋁預凝膠(0.5質量%)，製得含有耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之電沉積塗料。製得之電沉積塗料之水鋁石氧化鋁對全不揮發性成分全體之比率係0.5質量%。

(5-3.絕緣塗層之製作)

電沉積塗料之絕緣塗布係以不鏽鋼製容器為陰極、實施了形成電沉積被膜之鎳鍍敷處理的銅板為陽極來進行。將前述5-2.中調製之電沉積塗料放入不鏽鋼製容器中，一面攪拌一面在電壓30V、通電時間60秒之條件下進行電沉積，並從電沉積塗料中慢慢地拉起銅板。將前述銅板吊在強制送風式烘箱中並依序以100℃下10分、200℃下10分、250℃下10分之溫度條件乾燥，製得已絕緣塗布之銅板。製 得之絕緣塗層之水鋁石氧化鋁對不揮發成分的比率係0.5質量%，且厚度係35μm。

<實施例6>

(絕緣塗層之製作)

藉與實施例2之(2-3.絕緣清漆之製作)同樣的方法製成絕緣清漆。接著，除了在實施例2之(2-4.絕緣薄膜之製作)中，不使用PET薄膜而是在280μm之鋁箔上令刮刀塗布器之溝深度為550μm以外，與前述2-4同樣地塗布絕緣清漆。接著，不使絕緣被膜由鋁箔脫離，進行與前述2-4同樣之熱處理，在鋁箔上形成絕緣塗層。此外，製得之絕緣塗層之水鋁石氧化鋁對全不揮發成分全體的比率係5.0質量%，且厚度係50μm。

<比較例1>

(聚醯亞胺絕緣薄膜之製作)

使用溝之深度為500μm的刮刀塗布器，將在實施例1製得之聚醯胺酸清漆塗布在形狀為長方形之厚度100μm的PET薄膜上。在保持PET薄膜於水平之狀態下，在強制送風式烘箱中依序以70℃下15分、90℃下45分、130℃下10分之溫度條件乾燥而在PET薄膜上形成聚醯亞胺薄膜。使該聚醯亞胺薄膜由PET薄膜脫離後，依序進行150℃下10分、200℃下10分、250℃下10分、300℃下60分之熱處理，製得由聚醯亞胺樹脂形成之絕緣薄膜。此外，製得之絕緣薄膜的厚度係45μm。

<比較例2>

(膠質二氧化矽預凝膠之製作)

將2.1g之膠質二氧化矽(日產化學工業社製、「SNOWTEX N」、濃度20.4%、平均粒徑13nm)及1.7g之NMP放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行3分鐘混合模式(2000rpm)來攪拌，製得二氧化矽對預凝膠全體之比率為11.4質量%的預凝膠。

(含二氧化矽清漆之製作)

將3.8g之製成之膠質二氧化矽預凝膠(11.4質量%之二氧化矽)及50.0g之藉與實施例1之(1-2.聚醯胺酸清漆之製作)同樣之方法合成的聚醯胺酸清漆(8.2g之聚醯胺酸、41.8g之NMP)放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行5分鐘混合模式(2000rpm)、5分鐘脫泡模式(2200rpm)來攪拌，製得均一之含二氧化矽清漆。製得之清漆之二氧化矽對不揮發性成分全體的比率係5.0質量%，且不揮發性成分對分散液全體之比率係16.0質量%。

(含二氧化矽絕緣薄膜之製作)

使用溝之深度為550μm的刮刀塗布器，將製得之含二氧化矽清漆塗布在形狀為長方形之厚度100μm的PET薄膜上。在保持PET薄膜於水平之狀態下，在強制送風式烘箱中依序以70℃下15分、90℃下45分、130℃下10分之溫度條件乾燥而在PET薄膜上形成含二氧化矽薄膜。使該薄膜由PET薄膜脫離後，依序進行150℃下10分、200℃下10分、250℃下10分、300℃下60分之熱處理，製得由二氧化矽及聚醯亞 胺樹脂形成之絕緣薄膜。在製得之絕緣薄膜中，二氧化矽對薄膜全體之含量係5.0質量%，且厚度係48μm。

<比較例3>

除了在比較例1中，刮刀塗布器之溝深度為550μm以外，藉與比較例1同樣之方法作成絕緣薄膜。製得之薄膜厚度係50μm。

<比較例4>

除了在比較例1中，刮刀塗布器之溝深度為500μm以外，藉與比較例1同樣之方法作成絕緣薄膜。製得之薄膜厚度係44μm。

<比較例5>

除了在比較例1中，刮刀塗布器之溝深度為450μm以外，藉與比較例1同樣之方法作成絕緣薄膜。製得之薄膜厚度係34μm。

<比較例6>

(膠質二氧化矽預凝膠之調製)

將5g之膠質二氧化矽(日產化學工業社製、「SNOWTEX O」、濃度20.5%、平均粒徑10至15nm)及5g之NMP放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行3分鐘混合模式(2000rpm)來攪拌，製得二氧化矽對預凝膠全體之比率為10.3質量%的預凝膠。

(含二氧化矽清漆之製作)

將5.52g之前述調製之膠質二氧化矽預凝膠(10.3質量%之二氧化矽)及60.0g之藉與實施例2之(2-2.聚醯胺酸清漆之 製作)同樣之方法製成的聚醯胺酸清漆(10.8g之聚醯胺酸、49.2g之NMP)放入塑膠製密閉容器中，藉行星式離心混合機(THINKY公司製、「ARE-310」)進行5分鐘混合模式(2000rpm)、5分鐘脫泡模式(2200rpm)來攪拌，製得均一之含二氧化矽清漆。製得之清漆之二氧化矽對不揮發性成分全體的比率係5.0質量%，且不揮發性成分對分散液全體之比率係17.3質量%。

(含二氧化矽絕緣薄膜之製作)

使用溝之深度為450μm的刮刀塗布器，將製得之含二氧化矽清漆塗布在形狀為長方形之厚度100μm的PET薄膜上。在保持PET薄膜於水平之狀態下，在強制送風式烘箱中依序以70℃下15分、90℃下45分、130℃下10分之溫度條件乾燥而在PET薄膜上形成含二氧化矽薄膜。使該薄膜由PET薄膜脫離後，依序進行150℃下10分、200℃下10分、250℃下10分、300℃下60分之熱處理，製得由二氧化矽及聚醯亞胺樹脂形成之絕緣薄膜。在製得之絕緣薄膜中，二氧化矽對薄膜全體之含量係5.0質量%，且厚度係45μm。

<比較例7>

除了在比較例6中，刮刀塗布器之溝深度為400μm以外，藉與比較例6同樣之方法製成絕緣薄膜。製得之薄膜厚度係40μm。

<比較例8>

除了在比較例6中，刮刀塗布器之溝深度為370μm以外，藉與比較例6同樣之方法製成絕緣薄膜。製得之薄膜厚 度係35μm。

<比較例9>

(絕緣塗層之製作)

電沉積塗料之絕緣塗布係以不鏽鋼製容器為陰極、實施了形成電沉積被膜之鎳鍍敷處理的銅板為陽極來進行。將200g之聚醯亞胺電沉積塗料(PI R&D公司(股)製「Q-ED-X0809」、8.8%之聚醯亞胺樹脂)放入不鏽鋼製容器中，將調製之電沉積塗料放入不鏽鋼製容器中，一面攪拌一面在電壓30V、通電時間60秒之條件下進行電沉積，並從電沉積塗料中慢慢地拉起銅板。將前述銅板吊在強制送風式烘箱中並依序以100℃下10分、200℃下10分、250℃下10分之溫度條件乾燥，製得已絕緣塗布之銅板。製得之絕緣塗層之厚度係35μm。

<比較例10>

在比較例1中，製作絕緣薄膜時，不使用PET薄膜而是在280μm之鋁箔上令刮刀塗布器之溝深度為550μm來塗布絕緣清漆。此外，不使絕緣被膜由鋁箔脫離，以與比較例1同樣之條件進行熱處理，在鋁箔上形成絕緣塗層。製得之絕緣塗層的厚度係50μm。

<比較例11>

在比較例6中，製作絕緣薄膜時，不使用PET薄膜而是在280μm之鋁箔上令刮刀塗布器之溝深度為500μm來塗布絕緣清漆。此外，不使絕緣被膜由鋁箔脫離，以與實施例6同樣之條件進行熱處理，在鋁箔上形成絕緣塗層。製得之 絕緣塗層的厚度係50μm。

<耐局部放電性之評價1>

(絕緣薄膜之耐局部放電性測試)

藉由參考「放電手冊」(電氣學會放電手冊出版委員會編、2003年)之「3片重疊電極系試料」的以下測試方法來評價在實施例1及比較例1及2中製得之絕緣薄膜。

具體之測試方法係，如圖1所示，由下方開始，依電極5、金屬板4、絕緣薄膜3(厚度50±10μm)、5mmΦ穿孔GAP形成用聚醯亞胺薄膜2(60μm)、電極1之順序，夾住絕緣薄膜，接著在GAP形成用聚醯亞胺薄膜2之穿孔部6產生局部放電，並測量直到絕緣薄膜發生絕緣破壞為止之時間。測量裝置使用絕緣破壞耐電壓測試機(安田精機製作所製)。以電壓為局部放電開始電壓以上之4kV，且頻率為60Hz來測量。結果顯示於表1。

由表1可知，實施例之絕緣薄膜相較於比較例之絕緣薄膜，直到發生絕緣破壞為止之時間較長，因此耐局部放電性優異。

<耐局部放電性之評價2>

(絕緣薄膜之耐局部放電性測試)

藉以下之測試方法評價在實施例2至4及比較例3至4中製成之厚度不同的絕緣薄膜。由於到發生絕緣破壞為止之 時間隨厚度變化，故考慮了厚度之因素。

具體之測試方法係，如圖2所示，由下方開始，在鋁板11上塗布少量導電性油10，並黏貼絕緣薄膜9。接著藉由銅管7本身之重量加壓金屬球(1mmΦ)8及絕緣薄膜9，並以不移動之方式固定銅管7。藉由將銅管7及鋁板11連接電源，設金屬球8為高電壓電極，且鋁板11為低電壓電極。藉此在金屬球與絕緣薄膜間產生局部放電，並測量直到絕緣薄膜發生絕緣破壞為止之時間。測量裝置使用絕緣破壞耐電壓測試機(No.175、安田精機製作所製)。

以電壓為局部放電開始電壓以上之3.5kV，且頻率為60Hz來測量。結果顯示於表2。

由表2可知，添加水鋁石氧化鋁之實施例的絕緣薄膜相較於比較例3至5之未添加水鋁石氧化鋁的絕緣薄膜，到發生絕緣破壞為止之時間較長。此外，相較於比較例6至8之添加膠質二氧化矽的二氧化矽奈米複合薄膜，壽命亦較長。

<耐局部放電性之評價3>

(電沉積塗料之絕緣塗層的耐局部放電性測試)

藉以下之測試方法評價在實施例5及比較例9中製成之電沉積塗料的絕緣塗層。具體之測試方法係如圖3所示，由下方開始，在不鏽鋼製基座14上設置藉由電沉積形成絕緣塗層12之鎳鍍敷處理銅板13。由其上依金屬球(2mmΦ)8、銅管7之順序放置而藉本身之重量加壓，並以不移動之方式固定銅管7。藉由將銅管7及鎳鍍敷處理銅板13連接電源，設金屬球8為高電壓電極，且鎳鍍敷處理銅板13為低電壓電極。藉此在金屬球與絕緣塗層間產生局部放電，並測量直到絕緣塗層發生絕緣破壞為止之時間。測量裝置使用前述絕緣破壞耐電壓測試機。以電壓為局部放電開始電壓以上之2.5kV，且頻率為60Hz來測量。結果顯示於表3。

由表3可知，實施例5之分散有水鋁石氧化鋁的絕緣塗層相較於比較例9之未添加填料的絕緣塗層，直到發生絕緣破壞為止之時間較長，因此耐局部放電性優異。

<耐局部放電性之評價4(V-t特性評價)>

(絕緣被膜之耐局部放電性測試)

藉以下之測試方法評價在實施例6、比較例10及比較例11中製成之絕緣塗層。

具體之測試方法係，如圖4所示，由下方開始，在不鏽鋼製基座14上設置藉由鑄造法在鋁箔上形成有絕緣塗層 12之鋁箔16。使金屬球(2mmΦ)8的下端位於絕緣塗層12上方200μm，以形成間隙15。藉由將銅管7及鋁箔16連接電源，設金屬球8為高電壓電極，且鋁箔16為低電壓電極。藉此在金屬球下端與絕緣塗層之間隙間產生局部放電，並測量直到絕緣塗層12發生絕緣破壞為止之時間。測量裝置使用前述絕緣破壞耐電壓測試機。

添加水鋁石氧化鋁之實施例6的絕緣塗層，若施加3kV之電壓，無法觀測到絕緣破壞。因此，藉由以4.06kV至5.22kV之電壓進行測試，算出以3kV之施加電壓測試時推定之直到發絕緣破壞為止的時間。結果顯示於圖5。此外，未添加填料之比較例10及奈米二氧化矽複合物之比較例11分別以3kV進行1點測試。以頻率為60Hz來測量。結果顯示於表4。

由表4可知，添加水鋁石氧化鋁之實施例6的絕緣塗層相較於比較例10、11之絕緣塗層，在高施加電壓下直到發生絕緣破壞為止之時間較長，因此耐局部放電性優異。此外，由如圖4所示地顯示V-t特性之圖可知，添加水鋁石氧化鋁者相較於未添加填料、添加二氧化矽者，壽命明顯地延長。

Claims (13)

1. 一種耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，係含有水鋁石氧化鋁及樹脂；其中前述樹脂係選自於由聚乙烯甲醛樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、及聚酯醯亞胺樹脂所構成群組中之至少一種樹脂。
2. 如請求項1之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，其中前述水鋁石氧化鋁係奈米粒子。
3. 如請求項1或2之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，其中前述水鋁石氧化鋁之含量係0.1至60質量%。
4. 如請求項1或2之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，係用於耐反相器突波。
5. 如請求項1或2之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物，其使用於反相器控制之電力機器。
6. 一種絕緣清漆，係含有如請求項1至5中任一項之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑。
7. 一種電沉積塗料，係含有如請求項1至5中任一項之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物及溶劑。
8. 一種硬化物，係由如請求項1至5中任一項之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物形成。
9. 一種耐局部放電用電絕緣樹脂組成物之製造方法，係如請求項1至5中任一項之耐局部放電用電絕緣樹脂組成 物的製造方法，該製造方法包含以下步驟：使水鋁石氧化鋁預凝膠化；及將經預凝膠化之水鋁石氧化鋁與樹脂混合。
10. 一種電線，包含：導體；及絕緣被膜，其由單層或多數層構成且形成在前述導體之外周上；前述絕緣被膜之至少一層係由如請求項1至5中任一項之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成。
11. 一種旋轉電機，係使用有如請求項10之電線。
12. 一種絕緣薄膜，係具有絕緣層，且該絕緣層由如請求項1至5中任一項之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成。
13. 一種絕緣塗層，係具有絕緣層，且該絕緣層由如請求項1至5中任一項之耐局部放電用電絕緣樹脂組成物或其硬化物形成。

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