耐局部放电用涂料、耐局部放电用绝缘被膜、电线、及旋转电机的制作方法

文档序号:24637470发布日期:2021-04-09 20:49阅读:75来源:国知局
耐局部放电用涂料、耐局部放电用绝缘被膜、电线、及旋转电机的制作方法

本发明涉及耐局部放电用涂料、耐局部放电用绝缘被膜、电线及旋转电机。



背景技术:

近年来,节能意识高涨,进行逆变器控制的电气设备(例如空调、冰箱、荧光灯、电磁炉等家电、汽车、电车、电梯等)随之增加。逆变器控制为通过使用了逆变器的可变电压/可变频率的交流电源来进行电动马达等的速度控制的控制方式的一种。这种逆变器被数khz~数百khz的高速开关元件控制,施加电压时产生高压的浪涌电压。近年的逆变器特别是可通过igbt(insulatedgatebipolartransistor)等高速开关元件来急速提升电压,由此,浪涌电压相对于输出电压产生最大2倍的瞬间电压。

作为形成利用了逆变器的电气设备的线圈的材料,通常使用在导体上设有绝缘被膜(瓷漆被膜)的电线。但是,因浪涌电压的影响,在成形为线圈的电线彼此的表面产生局部放电,引起侵蚀绝缘被膜的现象。局部放电引起的绝缘被膜的侵蚀最终会引起绝缘破坏。

作为防止浪涌电压的影响引起的绝缘被膜的侵蚀的技术,例如专利文献1及非专利文献1中公开有含有勃姆石和树脂的耐局部放电性绝缘树脂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2017/007000号

非专利文献

非专利文献1:平成29年度电气学会全国大会一般演讲2-058预印本



技术实现要素:

发明所要解决的问题

专利文献1中公开有一种使勃姆石分散于聚酰亚胺树脂的组合物。但是,勃姆石与聚酰胺酸、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂等的聚合物溶液混合时,有时显示急速凝胶化的行为,在适于工业的粘度方面,存在无法使勃姆石均匀分散于聚酰亚胺树脂等的聚合物溶液中的问题。

在这种状况下,本发明的主要目的在于,提供一种耐局部放电用涂料,其氧化铝颗粒分散性优异,具有适于工业的粘度,而且可形成耐局部放电性及绝缘性优异的被膜。而且,本发明的目的还在于提供一种使用了该涂料的耐局部放电用绝缘被膜、使用了该被膜的电线及使用了该电线的旋转电机。

用于解决问题的技术方案

本发明人等为了解决上述技术问题而进行了深入探讨。其结果发现,一种耐局部放电用涂料,其包含:耐热性树脂;具有规定的长宽比且以化学式al2o3·nh2o表示的氧化铝颗粒;选自有机磷化合物、磺酸化合物、三唑化合物、下式(a)所示的化合物、下式(b)所示的化合物、下式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种物质;具规定沸点的溶剂,就该局部放电用涂料而言,通过将氧化铝颗粒的含量和耐热性树脂及氧化铝颗粒的合计含量分别设定在规定范围内,从而氧化铝颗粒分散性优异,具有适于工业的粘度且可形成耐局部放电性及绝缘性更优异的被膜。

[化学式1]

(各式中,x表示碳原子或氮原子,z表示oh、sh、氢原子或无取代基,y表示oh、nh2、sh、cho、cooh或coch3,r1、r2及r3各自独立地表示碳原子数1~2的烷基。)

即,本发明提供具备下述结构的发明。

项1、一种耐局部放电用涂料,其包含:

选自聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂前体、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂及聚酯酰亚胺树脂中的至少一种耐热性树脂;

长宽比为2~99且以化学式al2o3·nh2o表示的氧化铝颗粒;

选自有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、下式(a)所示的化合物、下式(b)所示的化合物、下式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种物质;

溶剂,

在所述溶剂中,一个大气压下的沸点为100℃以上的溶剂的比例为90质量%以上,

在所述耐热性树脂及所述氧化铝颗粒的合计100质量%中,所述氧化铝颗粒的含量为10~30质量%,

在所述耐局部放电用涂料中,所述耐热性树脂及所述氧化铝颗粒的合计含量为10~30质量%。

[化学式2]

(各式中,x表示碳原子或氮原子,z表示oh、sh、氢原子或无取代基,y表示oh、nh2、sh、cho、cooh或coch3,r1、r2及r3各自独立地表示碳原子数1~2的烷基。)

项2、根据项1所述的耐局部放电用涂料,其中,所述耐局部放电用涂料的20℃下的粘度为300~20000mpa·s。

项3、一种耐局部放电用绝缘被膜,其由项1或项2所述的耐局部放电用涂料形成。

项4、一种电线,其包含:

导体;以及

绝缘被膜,其形成在所述导体的外周上,由单层或多层构成,

所述绝缘被膜中的至少一层为项3所述的耐局部放电用绝缘被膜。

项5、一种旋转电机,其包含项4所述的电线。

发明效果

根据本发明,能够提供一种耐局部放电用涂料,其氧化铝颗粒分散性优异,且具有适于工业的粘度,并且可形成耐局部放电性及绝缘性优异的被膜。另外,根据本发明,能够提供使用了该涂料的耐局部放电用绝缘被膜、使用了该被膜的电线及使用了该电线的旋转电机。

附图说明

图1是用于说明本发明的电线的一例的示意性截面图。

图2是用于说明实施例的绝缘性评价方法(耐局部放电用绝缘被膜的v-t特性)的示意图。

具体实施方式

以下,详述本发明的耐局部放电用涂料、耐局部放电用绝缘被膜、电线及旋转电机。需要说明的是,本说明书中以“~”连结的数值是指包含“~”前后的数值作为下限值及上限值的数值范围。在多个下限值和多个上限值被单独记载的情况下,可选择任意的下限值和上限值并以“~”来连结。

1.耐局部放电用涂料

本发明的耐局部放电用涂料的特征在于,包含:选自聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂前体、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂及聚酯酰亚胺树脂中的至少一种耐热性树脂;长宽比为2~99且以化学式al2o3·nh2o表示的氧化铝颗粒;选自有机磷化合物、磺酸化合物、三唑系化合物、下式(a)所示的化合物、下式(b)所示的化合物、下式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种物质;溶剂,在上述溶剂中,一个大气压下的沸点为100℃以上的溶剂的比例为90质量%以上,在上述耐热性树脂及上述氧化铝颗粒合计100质量%中,上述氧化铝颗粒的含量为10~30质量%,上述耐热性树脂及上述氧化铝颗粒的合计含量为10~30质量%。

[化学式3]

(各式中,x表示碳原子或氮原子,z表示oh、sh、氢原子或无取代基,y表示oh、nh2、sh、cho、cooh或coch3,r1、r2及r3各自独立地表示碳原子数1~2的烷基)。

(耐热性树脂)

耐热性树脂为选自聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂前体、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂及聚酯酰亚胺树脂中的至少一种。这些中,从耐热性的观点来看,优选聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂前体、聚酰胺酰亚胺树脂。另外,聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂前体、聚酰胺酰亚胺树脂从耐热性、绝缘性的观点来看,分别优选含有芳香族基团的化合物。

聚酰亚胺树脂及聚酰亚胺树脂前体(聚酰胺酸)为具有酰亚胺结构的高分子或通过酰亚胺化而具有酰亚胺结构的高分子,优选由二胺或其衍生物和酸酐或其衍生物形成。

进一步优选的聚酰亚胺树脂为具有下式(1)的重复结构的化合物。需要说明的是,更优选聚酰亚胺树脂前体(聚酰胺酸)也是通过酰亚胺化而成为具下式(1)的重复结构的化合物(聚酰亚胺树脂)的前体。此外,下式(1)中,n为重复结构的数量且为正整数。聚酰亚胺树脂的下式(1)的重复结构可以为一种,也可以为两种以上。

[化学式4]

上述式(1)中,r1为4价的基团且为具有1或2个苯环的有机基团。其中,r1优选为下式(2)所例示的结构中的至少一种。聚酰亚胺树脂可以为单独具有下式(2)所示结构作为r1的树脂,也可以为具有两种以上的下式(2)所示结构的共聚物。

[化学式5]

上述式(1)中,更优选的r1为下式(3)所例示的结构中的至少一种。

[化学式6]

另外,上述式(1)中,r2表示源自芳香族烃的2价的基团。在此,r2为两种以上的组合时,它们也可以经由选自-o-、-so2-、-co-、-ch2-及-s-中的至少一种键合基团来连结。

作为r2所示的芳香族烃基(具有或不具有上述键合基团的基团),例如为下式(4)所例示的结构中的至少一种。

[化学式7]

上述式(4)所示的r2中,r2优选为下式(5)所例示的结构中的至少一种。

[化学式8]

除上述的聚酰亚胺树脂外,还可以使用耐热性和绝缘性优异的聚酰亚胺树脂。具体而言,可以使用例如日本专利第5281568号所记载的聚酰亚胺树脂、日本专利第5523456号所记载的聚酰亚胺树脂。

另外,聚酰胺酰亚胺树脂为具有下式(6)的重复结构的化合物。此外,下式(6)中,n为重复结构的数量且为正整数。聚酰胺酰亚胺树脂的下式(6)的重复结构可以为一种也可以为两种以上。聚酰胺酰亚胺树脂可以通过公知的方法合成。合成法例如为异氰酸酯法、胺法(酰氯法、低温溶液聚合法、室温溶液聚合法等)等,本发明中使用的聚酰胺酰亚胺树脂优选通过异氰酸酯法制造的树脂。

[化学式9]

式(6)中,r3为3价的基团且为具有1或2个苯环的有机基团。其中,r3优选为下式(7)所例示的结构中的至少一种。

[化学式10]

式(6)中,r3更优选为下式(8)所例示的结构。

[化学式11]

另外,上述式(6)中,r4为2价的基团,可以单独具有式(9)所示结构,也可以为具有两种以上式(9)所示结构的共聚物。

[化学式12]

其中,式(6)中,r4为下式(10)所例示的结构中的至少一种。

[化学式13]

制备本发明的耐局部放电用涂料时,耐热性树脂可以在已溶解或分散于溶剂的方式(树脂清漆等)下使用。如后述,本发明的特征在于,在本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂中,一个大气压下的沸点为100℃以上的溶剂(以下称为“溶剂a”)的比例为90质量%以上。因此,在耐热性树脂以溶解或分散于溶剂的方式使用的情况下,以本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂中的溶剂a的比例为90质量%以上的方式来选择溶解或分散耐热性树脂的溶剂。

作为溶解或分散耐热性树脂的溶剂,可举出n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)等酰胺溶剂、γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯、α-甲基-γ-丁内酯等环状酯溶剂、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸酯溶剂、三乙二醇等二醇系溶剂、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、3-氯苯酚、4-氯苯酚等酚系溶剂、苯乙酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、环丁砜、二甲基亚砜等。而且,也可以使用其它常见的有机溶剂,即乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、2-甲基溶纤剂乙酸酯、乙酸乙酯溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、四氢呋喃、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、二丁醚、二乙二醇二甲醚、甲基异丁基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮、甲基乙基酮、丙酮、丁醇、乙醇、二甲苯、甲苯、氯苯、苯甲醇、苯甲醚、甲氧基丙醇、松节油、矿物油精、石油脑系溶剂等。另外,这些溶剂也可以组合多种使用。但是,如上述,从使本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂中的溶剂a的比例成为90质量%以上的观点来看,作为将耐热性树脂溶解或分散的溶剂,优选举出n,n-二甲基甲酰胺、n,n-甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、环丁砜、二甲基亚砜及环己酮。

(氧化铝颗粒)

氧化铝颗粒的长宽比为2~99,且由下列通式(11)表示。

al2o3·nh2o(11)

式(11)中的n为0~3。n为0时表示氧化铝,为α-氧化铝、γ-氧化铝或β、ρ、χ、ε、κ、κ'、θ、η、δ、λ之类的氧化铝。另外,式(11)中,n大于0时,是氧化铝呈水合的形式的各种氢氧化铝的混合物。

氢氧化铝的结晶方式为三氢氧化物(trihydroxide)(a1(oh)3)(包含三水铝石、拜三水铝石(bayerite)及诺三水铝石(nordstrandite))以及羟基氧化铝(alo(oh))的两种变形,即:勃姆石(γ-羟基氧化铝)及水铝石(α-羟基氧化铝)。上述羟基氧化铝表示为式(11)中的n为1的情况,上述三氢氧化物表示为n为3的情况。从稳定性、制造容易度来看,上述氧化铝颗粒中优选α-氧化铝、γ-氧化铝及勃姆石。

氧化铝颗粒的长宽比(长径/短径)为2~99即可,从耐局部放电性的观点来看,优选为5~99,更优选为10~99。

此外,本说明书中的上述长宽比是指使用扫描型电子显微镜在5000倍的倍率下观察得到的颗粒的长径和短径的比例(长径/短径)。即,在氧化铝颗粒为板状颗粒的情况下,为粒径的平均值除以板厚的平均值所得的值,是有关至少100个氧化铝颗粒的板状颗粒的粒径的平均值除以板厚的平均值所得的值。在此所说的板状颗粒的粒径相当于与板状颗粒的主面的面积具有同一面积的圆形的直径。另外,在柱状或针状颗粒的情况下,是柱或针的长度除以柱或针的直径所得的值。

作为氧化铝颗粒的形状,使用板状、纤维状、纺缍状、针状、筒状、柱状等公知形状的颗粒,在本发明的耐局部放电用涂料的耐局部放电性更优异这一点上,优选板状或柱状等显示各向异性的形状。进而,也可以存在柱状颗粒排列那样的平板状颗粒或中空颗粒等,如果使用中空颗粒,则被膜的介电常数降低,能够有助于抑制局部放电发生带来的提高作为绝缘材料的耐久性。

氧化铝颗粒优选为纳米颗粒。纳米颗粒是指纳米尺寸的颗粒,具体而言是指平均粒径为1nm~1μm左右的颗粒。另外,作为纳米颗粒,例如在氧化铝颗粒为平板状结构的情况下,也包含橫向及厚度中的至少一方为1nm~1μm左右的颗粒。

作为氧化铝颗粒的平均粒径,在耐局部放电性更良好的观点上,优选为1nm~1μm,更优选为5nm~500nm。平均粒径为使用基于激光衍射的散射式粒度测定装置(microtrac)测定所得的粒度分布中的积算值50%的粒径。

在制备本发明的耐局部放电用涂料时,氧化铝颗粒能够制成将粉体分散到溶剂中得到的分散液、通过溶胶凝胶法得到的分散液来使用。氧化铝颗粒分散液被特別称为氧化铝溶胶,优选使用在氧化铝溶胶中添加了有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种而成的溶胶。作为氧化铝颗粒分散液,也可以使用巿售品。作为氧化铝颗粒分散液的巿售品,可举出例如川研精细化工公司制“氧化铝溶胶15a”、“氧化铝溶胶10a”、“氧化铝溶胶10d”及日产化学制“as-520”等。

在本发明的耐局部放电用涂料中,氧化铝颗粒的含量在耐热性树脂(固体成分)及氧化铝颗粒(固体成分)合计100质量%中为10~30质量%,从耐局部放电性的观点来看,优选的下限为15质量%,从由涂料形成的被膜的挠性的观点来看,优选的上限为25质量%。另外,通过在使它们的含量充足的同时,使后述的耐热性树脂及氧化铝颗粒的合计含量以及溶剂a的含量充足,本发明的耐局部放电用涂料的氧化铝颗粒分散性优异,且具有适于工业的粘度,并且可形成耐局部放电性及绝缘性优异的被膜。

在本发明的耐局部放电用涂料中,耐热性树脂(固体成分)及氧化铝颗粒(固体成分)的合计含量为10~30质量%,从氧化铝颗粒分散性优异,具有适于工业的粘度且可更适当形成耐局部放电性及绝缘性优异的被膜的观点来看,优选为12~30质量%,更优选为12~25质量%。

氧化铝颗粒分散液包含使氧化铝颗粒分散的溶剂(分散介质)。如上所述,本发明的特征在于,在本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂中,一个大气压下的沸点为100℃以上的溶剂a的比例为90质量%以上。因此,以本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂中的溶剂a的比例为90质量%以上的方式来选择氧化铝颗粒分散液的分散介质。氧化铝颗粒分散液的分散介质和溶解或分散耐热性树脂的上述溶剂可以相同也可以不同,优选相同。

作为氧化铝颗粒分散液的分散介质,从得到的被膜的外观、均匀性的观点来看,优选为一个大气压下(常压下)的沸点为100℃以上的溶剂(即溶剂a)。作为氧化铝颗粒分散液的分散介质,可举出例如n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)等酰胺溶剂、γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯、α-甲基-γ-丁内酯等环状酯溶剂、苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、3-氯苯酚、4-氯苯酚等酚系溶剂、苯乙酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、环丁砜及二甲基亚砜等,以及其它常见的有机溶剂、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、2-甲基溶纤剂乙酸酯、乙酸乙酯溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、二乙氧基乙烷、二丁醚、甲基异丁基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮、丙醇、丁醇、甲氧基丙醇、苯甲醇、二甲苯、甲苯、氯苯、苯甲醚等。氧化铝颗粒分散液的分散介质可以仅使用一种,也可以混合两种以上使用。

它们中,从与上述耐热性树脂的相溶性及氧化铝颗粒分散性的观点来看,优选为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、甲基异丁基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮、甲氧基丙醇及苯甲醇。

(有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、上述式(a)所示的化合物、上述式(b)所示的化合物、上述式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物)

本发明的耐局部放电用涂料包含选自有机磷化合物、磺酸化合物、三唑化合物、上述式(a)所示的化合物、上述式(b)所示的化合物、上述式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种物质。

有机磷化合物、磺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物可以分别与氧化铝颗粒以共价键、配位缩合、氢键及静电键合等中的任一方式键合。需要说明的是,氧化铝颗粒与它们键合时,无需上述化合物全部均以这种方式键合,只要至少一部分键合即可。

本发明的耐局部放电用涂料可以仅使用有机磷化合物、磺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的一种,也可以并用两种以上。

作为有机磷化合物,可举出磷酸、磷酸甲酯、磷酸二甲酯、磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸丙酯、磷酸二丙酯、磷酸丁酯、磷酸二丁酯、磷酸丁氧基乙酯、磷酸二丁氧基乙酯、磷酸正辛酯、磷酸二正辛酯、2-乙基己基磷酸酯、磷酸二(2-乙基己基)酯、正月桂基磷酸酯、二正月桂基磷酸酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯磷酸酯、甲基丙烯酸二2-羟基乙基酯磷酸酯(ジ2-ヒドロキシエチルメタクリレートアシッドホスフェート)、磷酸苯酯、磷酸二苯酯等磷酸酯类、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、9-氢-10-(2,5-二羟基苯基)-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-芐基-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、6,8-二溴-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物等环状有机磷化合物类、甲基膦酸、乙基膦酸、丙基膦酸、丁基膦酸、己基膦酸、庚基膦酸、苯基膦酸及亚甲基二膦酸等膦酸化合物。它们中,从分散性的观点来看,优选碳原子数6以下,更优选磷酸甲酯、磷酸二甲酯、磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸丁酯、磷酸苯酯、甲基膦酸、乙基膦酸、苯基膦酸。

上述有机磷化合物可以仅使用一种,也可以混合使用两种以上。需要说明的是,在此所说的“两种以上”也可以将例如磷酸丁氧基乙酯和磷酸丁酯那样化学种类不同的物质进行组合。

磺酸化合物只要具有磺酸基即可,可举出例如甲磺酸、乙磺酸等烷基磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、十二烷基苯磺酸等烷基苯磺酸等芳香族磺酸以及这些磺酸和低级醇的酯等。另外,也可以使用作为磺酸的脱水缩合物的对甲苯磺酸酐、苯磺酸酐。磺酸化合物可以仅使用一种,也可以混合两种以上使用。

有机磷化合物及磺酸化合物的含量(包含两者时为合计含量)相对于氧化铝颗粒优选为1~15质量%。通过设为该范围,氧化铝颗粒容易均匀分散于耐局部放电用涂料中,所形成的被膜的挠性及绝缘性优异。该含量优选为2~12质量%,更优选为2~10质量%。若少于1质量%,则氧化铝颗粒不能均匀分散在耐热性树脂中,有时产生电性缺陷、绝缘性降低、或者使被膜挠性降低,诱发被膜破裂。另一方面,若多于15质量%,则剩余的酸成份残留于膜中,有时导致绝缘性降低、得到的被膜的机械特性恶化。

酰胺酸化合物是通过胺和二羧酸酐的反应而生成的具有酰胺基和羧酸基的化合物。本发明的酰胺酸化合物优选包含1个或2个以上且10个以下的酰胺酸结构。上述酰胺酸化合物的优选的分子量为150~5000,更优选的分子量为150-3000。

作为上述酰胺酸化合物的制造方法,通过氨基和二羧酸酐的反应来生成。具有2个以上的酰胺酸结构的化合物可以通过使用分子内具有2个以上的氨基或二羧酸酐的化合物来制造。

酰胺酸化合物的含量相对于氧化铝颗粒优选为50~500质量%。通过设为该范围,降低凝聚物的发生,获得颗粒均匀分散的涂料。该含量从氧化铝颗粒分散性的观点来看更优选为100质量%以上,进一步优选为150质量%以上。另外,从制膜性、得到的被膜的机械特性的观点来看,优选为300质量%以下。

除了酰胺酸化合物之外,还可以包含有机磷化合物和/或磺酸化合物。此外,包含有机磷化合物和/或磺酸化合物时的有机磷化合物、磺酸化合物的含量优选在上述范围内。

作为三唑化合物,可举出1-(1’,2’-二羧乙基)苯并三唑、(2’-羟基苯基)苯并三唑、(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、1-羟基-7-氮杂苯并三唑、4-氮杂苯并三唑。

作为式(a)所示的化合物,可举出8-氨基喹啉、8-喹啉酚、8-喹啉羧基醛、8-喹啉羧酸。

作为式(b)所示的化合物,可举出2-吡啶甲醇、2-羟基吡啶n-氧化物、2-氨基吡啶、2-羟基吡啶、2-吡啶羧基醛、2-氨基吡啶n-氧化物、2-巯基吡啶、2-乙酰基吡啶、吡啶-2-羧酸。

作为式(c)所示的化合物,可举出乙酰丙酮、3-甲基-2,4-戊二酮、3-乙基-2,4-戊二酮、3,5-庚二酮。

作为乙二胺四乙酸(edta)的衍生物,可举出二亚乙基三胺五乙酸、1,3-二氨基-2-丙醇-n,n,n’,n’-四乙酸、六亚甲基二胺四乙酸、乙二醇醚二胺四乙酸、乙二胺-n,n’-二乙酸、次氮基三乙酸、n-(2-羧乙基)亚氨基二乙酸、1,3-丙二胺-n,n,n’,n’-四乙酸。

三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物的含量相对于氧化铝颗粒优选为5~50质量%。通过设为该范围,能降低凝聚物的产生,获得颗粒均匀分散的涂料。从氧化铝颗粒分散性的观点来看,该含量更优选为10质量%以上。另外,从制膜性、得到的被膜的机械特性的观点来看,更优选为40质量%以下。

上述的化合物中,能够将有机磷化合物及磺酸化合物中的任一种和选自酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种组合使用。可以通过使用两种而获得分散性更优异的涂料。

在如上述所述组合使用时,有机磷化合物、磺酸化合物的含量优选在上述的范围内,其它化合物的含量也优选在上述的范围内。

(溶剂)

本发明的耐局部放电用涂料包含溶剂,该溶剂中,一个大气压下的沸点为100℃以上的溶剂a的比例为90质量%以上。通过氧化铝颗粒、耐热性树脂的含量在上述规定的范围内且溶剂a的比例为90质量%以上,本发明的耐局部放电用涂料的氧化铝颗粒分散性优异,且具有适于工业的粘度,进而可形成耐局部放电性及绝缘性优异的被膜。一个大气压下的溶剂a的沸点优选为100~300℃,更优选为130~250℃。

如上所述,耐热性树脂能够以溶解或分散于溶剂中的树脂清漆等的方式来使用,另外,氧化铝颗粒能够以氧化铝分散体的方式来使用。本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂可以源自这些溶剂,也可以在制备耐局部放电用涂料时与它们分开来添加。本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂a可以为一种,也可以为两种以上。需要说明的是,溶剂与上述有机磷化合物及磺酸化合物不同。

作为沸点为100℃以上的溶剂a,可以从耐热性树脂或氧化铝颗粒的项目中所例示的溶剂中选择,优选可举出n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺溶剂、γ-丁内酯、环丁砜、二甲基亚砜、环己酮。

本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂中,一个大气压下的沸点为100℃以上的溶剂a的比例优选为95质量%以上,更优选为99质量%以上,进一步优选为100质量%。

本发明的耐局部放电用涂料中所含的溶剂的含量优选可举出70~90质量%,更优选为75~88质量%。

(其它成分)

本发明的耐局部放电用绝缘被膜除耐热性树脂、氧化铝颗粒、有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸的衍生物及溶剂之外,根据需要还可以包含其它成分。

作为其它成分,可举出例如通常公知的其它树脂、无机填料等用于电绝缘用树脂组合物的添加剂等。作为上述添加剂,可举出例如烷基酚树脂、烷基酚-乙炔树脂、二甲苯树脂、苯并呋喃-茚树脂、萜烯树脂、松香等增粘剂;聚溴二苯醚、四溴双酚a等溴系阻燃剂;氯化石蜡、全氯环癸烷等氯系阻燃剂;磷酸酯、含卤素磷酸酯等磷系阻燃剂;硼系阻燃剂;三氧化锑等氧化物系阻燃剂;酚系、磷系、硫系抗氧化剂;包含二氧化硅、层状硅酸盐、氧化镁、氮化硼、氮化硅或氮化铝等的无机填料;聚倍半硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、有机硅等聚硅氧烷类;热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、颜料、交联剂、交联助剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等一般的塑料用配合成分;芳香族聚酰胺纤维、玻璃纤维等纤维;未反应有机金属等。在耐局部放电用涂料中,这些添加剂可以含有例如0.1~10质量%。

(耐局部放电用涂料的制造方法)

作为耐局部放电用涂料的制造方法,可举出例如将溶剂中溶解有耐热性树脂的树脂清漆、氧化铝颗粒分散液、以及选自有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种进行混合的方法。由于本发明的耐局部放电用涂料具备上述的组成,所以得到氧化铝颗粒适当分散的耐局部放电用涂料。

此外,例如,在使有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物分别相对于氧化铝颗粒以共价键、配位缩合、氢键及静电键等中的任一方式键合时,首先,使烷醇铝在酸性水溶液中水解形成氧化铝水合物,馏去所生成的醇后,进行解胶,得到氧化铝颗粒水分散液。

接着,将得到的氧化铝颗粒水分散液和选自有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种混合,接着进行溶剂置换,通过这样的方法能够适当制备上述化合物与氧化铝颗粒键合而成的氧化铝颗粒分散液。

另外,进行氧化铝颗粒水分散液的溶剂置换,接着与选自有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种混合,由此也能够适当制备上述化合物与氧化铝颗粒键合而成的氧化铝颗粒分散液。这种氧化铝颗粒分散液中,选自有机磷化合物、磺酸化合物、酰胺酸化合物、三唑化合物、式(a)所示的化合物、式(b)所示的化合物、式(c)所示的化合物、柠檬酸、乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸的衍生物中的至少一种相对于氧化铝颗粒表面发生化学反应而键合。

需要说明的是,通过适当残留水分,能够取得长期稳定的均匀的氧化铝颗粒分散液。

作为将树脂清漆与氧化铝颗粒分散液混合、分散的方法,可举出搅拌机、均化器、微粒研磨机、珠磨机、超声波分散装置、管线混合机、微反应器、湿式喷射磨、高压乳化分散装置、自转公转混合器等通常公知的装置。为了提高分散性,根据需要进行加热、冷却。

在制造耐局部放电用涂料时,通过过滤、离心分离等目前已知的方法适当进行凝聚物的去除。通过施加该工序,由耐局部放电用涂料得到的耐局部放电用绝缘被膜、使用其的电线具有稳定的机械特性、卷线特性,另外还发挥优异的耐局部放电性。

从成为适于工业的粘度出发,本发明的耐局部放电用涂料的粘度优选为300~20000mpa·s。在粘度小于300mpa·s或大于20000mpa·s时,得到的被膜的厚度发生偏差,有时引起外观的恶化及绝缘性的降低。该粘度优选为500~15000mpa·s,更优选为1000~10000mpa·s,进一步优选为1500~8000mpa·s。此外,本发明的耐局部放电用涂料的粘度可根据耐局部放电用涂料的组成·固体成分量等来制备,本发明的耐局部放电用涂料因为具备上述的结构,能够适当设定为适于工业的粘度。

2﹒耐局部放电用绝缘被膜

本发明的耐局部放电用绝缘被膜由耐局部放电用涂料形成。更具体而言,通过对被覆对象物涂布本发明的耐局部放电用涂料并进行煅烧,从而在被覆对象物的表面形成本发明的耐局部放电用绝缘被膜。

本发明的耐局部放电用绝缘被膜的形成方法中,涂布方法可举出通过涂布机涂布于金属上的方法、通过浸涂机或模具反复进行涂布干燥而获得规定厚度的被膜的方法、利用喷雾的涂装等,没有特別限定。另外,煅烧例如可以通过在高温(例如300℃以上)下加热规定时间来进行。进而,也可以将涂布及加热的一连串操作反复进行多次至被膜成为规定厚度为止,由此形成本发明的耐局部放电用绝缘被膜。

本发明的耐局部放电用绝缘被膜优选绝缘破坏强度为100kv/mm以上。就绝缘破坏强度而言,当放电所致的被膜表面的劣化进行时,被膜内部的每单位厚度所施加的电场强度上升,容易引起破坏。因此,优选绝缘破坏强度高,优选为100kv/mm以上。

3.电线

本发明的电线包含导体和形成在上述导体的外周上的由单层或多层构成的绝缘被膜。绝缘被膜的至少一层为本发明的耐局部放电用绝缘被膜。通过将本发明的耐局部放电用绝缘被膜作为电线的绝缘被膜的至少一层来应用,能够制成耐局部放电性优异的电线,能够使电线的绝缘寿命飞跃性提高。

例如,可以通过由将本发明的耐局部放电用涂料涂布于导体的表面上进行煅烧,或者涂布于被覆有导体的其它层上进行煅烧,形成耐局部放电用绝缘被膜,由此来制造本发明的电线。将本发明电线的一例的示意性截面图示于图1。耐局部放电用绝缘被膜12的形成如下进行:将本发明的耐局部放电用涂料以规定厚度涂布于导体11上,在高温(例如300~500℃以上)下加热规定时间(例如1~2分钟),反复进行多次(例如10~20次)这种一连串的操作(涂布及加热)至耐局部放电用绝缘被膜12成为规定厚度为止。耐局部放电用绝缘被膜12的厚度可根据用途来选择最佳的大小。涂料的涂布方法可举出通常实施的方法,例如使用棒涂机、辊、旋涂机、模具等进行涂布的方法。另外,涂料的加热温度、加热时间可以根据涂料中所含的耐热性树脂、有机溶剂、分散介质等的种类适当变更。

作为设置于本发明的电线的其它层,例如可举出以被覆外周的方式配置的外涂层13。作为外涂层13,只要由耐热性、挠性优异的材料形成即可。例如可举出由聚酰胺酰亚胺树脂或聚酯酰亚胺树脂等构成的层。

作为导体11,例如除由低氧铜、无氧铜等构成的铜线、铜合金线之外,还可以使用铝、银或镍等其它的金属线等。图1中示出导体11具有圆形截面的情況,但本发明不限于此,例如也可以设为矩形。另外,作为导体11,也可以使用绞合多个导线而成的绞合线。另外,导体11的导体直径没有特別限定,可根据用途适当选择最佳的数值。

4.旋转电机

本发明的旋转电机例如为包含上述的电线的旋转电机。即,本发明的旋转电机可以为使用本发明的电线制成旋转电机的电机,也可以为使用导体形成旋转电机后再在导体表面形成耐局部放电用绝缘被膜,由此形成电线的电机。

作为旋转电机,例如可举出马达、发电机(generator)等。

实施例

以下,通过实施例进一步具体说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。

(聚酰胺酸清漆的合成)

<制造例1>

在具备搅拌机和温度计的10l的4口烧瓶中加入4,4’-二氨基二苯醚400.8g和nmp4109g,一边在氮气中搅拌一边升温至40℃使其溶解。接着,在溶解液中缓缓添加均苯四甲酸酐220.0g和联苯四甲酸二酐279.5g。添加结束后搅拌1小时,获得下式(i)所示的芳香族聚酰胺酸以18.0质量%的浓度溶解而成的聚酰胺酸清漆。需要说明的是,下式(i)中,n为2以上的整数。

[化学式14]

<制造例2>

在具备搅拌机和温度计的10l的4口烧瓶中加入4,4-二氨基二苯醚400.5g和nmp3780g,一边在氮气中搅拌一边升温至40℃使其溶解。接着,在溶解液中缓缓添加均苯四甲酸酐425.2g。添加结束后搅拌1小时,获得下式(ii)所示的芳香族聚酰胺酸以17.9质量%的浓度溶解而成的聚酰亚胺涂料。需要说明的是,下式(ii)中,n为2以上的整数。

[化学式15]

(聚酰胺酰亚胺清漆的合成)

<制造例3>

在具备搅拌机和温度计的3l的4口烧瓶中加入偏苯三甲酸酐192.1g、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯255.3g和nmp1210g,一边在氮气中搅拌一边升温至160℃,反应1小时。接着投入甲醇2g使反应停止,进行冷却,由此获得以25.1质量%的浓度溶解而成的聚酰胺酰亚胺清漆。

(酰胺酸化合物(paa)的合成)

<制造例4>

在具备搅拌机的200ml的茄形烧瓶中加入2-乙基苯胺10.29g和nmp70ml,一边在氮气中搅拌一边溶解。接着投入邻苯二甲酸酐14.81g,在室温下反应6小时,进行再沉淀、过滤、干燥,得到白色粉末的酰胺酸化合物。将粉末再次溶解于nmp,得到40质量%的酰胺酸化合物的(paa:式(iii))溶液。

[化学式16]

(酰胺酸化合物(dpaa)的合成)

<制造例5>

在具备搅拌机的200ml的茄形烧瓶中加入4,4’-二氨基二苯醚9.00g和nmp46.4g,一边在氮气中搅拌一边溶解。接着,投入邻苯二甲酸酐13.32g,在室温下反应24小时,得到32.5质量%的酰胺酸化合物(dpaa:式(iv))溶液。

[化学式17]

(耐局部放电用涂料的制备)

<实施例1>

在塑料制密闭容器中,向氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)21.84g中加入nmp8.16g、磷酸乙酯(ethylphosphate,单酯与二酯的混合物(mono-anddi-estermixture),东京化成工业制,单酯含量35.0~47.0%,二酯含量53.0~67.0%)0.135g并混合直至均匀,将其添加到制造例1中得到的聚酰胺酸清漆50g中。用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到耐局部放电用涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为14.0质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%。20℃下的粘度为4000mpa·so

<实施例2>

在实施例1中,使用对甲苯磺酸酐取代磷酸乙酯并将添加量设为0.225g,除此之外同样地制备涂料。得到的涂料的20℃下的粘度为4000mpa·s。

<实施例3>

在塑料制密闭容器中,向氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)19.3g中加入nmp13.8g、磷酸乙酯0.119g并混合直至均匀,将其添加到制造例2中得到的聚酰胺酰亚胺清漆50g中。利用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到耐局部放电用涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为17.4质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为13.7质量%。得到的涂料的20℃下的粘度为1300mpa·s。

<实施例4>

在实施例1中,使用磷酸取代磷酸乙酯并将添加量设为0.068g,除此之外同样地制备涂料。得到的涂料的20℃下的粘度为7000mpa·s。

<实施例5>

在塑料制容器中,向氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)10.0g中加入nmp10.14g、制造例4中得到的酰胺酸溶液5.16g并混合直至均匀。接着,在其它塑料制密闭容器中,向制造例1中得到的聚酰胺酸清漆32.5g中加入nmp9.66g并混合直至均匀,加入氧化铝颗粒分散液,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到耐局部放电用涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为10.2质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%。20℃下的粘度为5500mpa·s。

<实施例6>

在塑料制容器中,向氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)9.01g中加入nmp8.44g、制造例5中得到的酰胺酸溶液7.14g并混合直至均匀。接着,在其它塑料制密闭容器中,向制造例1中得到的聚酰胺酸清漆29.21g中加入nmp5.84g并混合直至均匀,加入氧化铝颗粒分散液,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到耐局部放电用涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为10.2质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%。20℃下的粘度为6500mpa·s。

<实施例7>

在塑料制容器中,向氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)18.0g中加入nmp10.47g、柠檬酸0.371g并混合直至均匀。接着,在其它塑料制密闭容器中,向制造例1中得到的聚酰胺酸清漆58.4g中加入nmp11.7g并混合直至均匀,加入氧化铝颗粒分散液,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到耐局部放电用涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为12.5质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%。20℃下的粘度为3000mpa·s。

<实施例8>

在塑料制容器中,向氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)15.4g中加入nmp8.9g、8-喹啉酚0.384g并混合直至均匀。接着,在其它塑料制密闭容器中,向制造例1中得到的聚酰胺酸清漆50.0g中加入nmp10.0g并混合直至均匀,加入氧化铝颗粒分散液,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到耐局部放电用涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为12.5质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%。20℃下的粘度为6500mpa·s。

<实施例9>

在实施例8中,使用8-喹啉酚0.384g和磷酸乙酯0.095g取代8-喹啉酚0.384g,除此之外同样地制备涂料。得到的涂料的20℃下的粘度为4000mpa·s。

<实施例10>

在实施例1中,使用制造例2中得到的聚酰胺酸取代制造例1中得到的聚酰胺酸,除此之外同样地制备涂料。得到的涂料的20℃下的粘度为4700mpa·s。

<实施例11>

在实施例1中,使用以nmp将宇部兴产株式会社制的upia(注册商标)-at(u-清漆-a)(聚酰胺酸浓度20质量%)稀释至17.9%而成的溶液来取代制造例1中得到的聚酰胺酸,除此之外同样地制备涂料。得到的涂料的20℃下的粘度为1500mpa·s。upia(注册商标)-at(u-清漆-a)是使4,4’-二氨基二苯醚和联苯四甲酸二酐反应而成的聚酰胺酸。

<比较例1>

在塑料制密闭容器中加入制造例1中得到的聚酰胺酸清漆35g,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到涂料。得到的涂料的20℃下的粘度为18000mpa·s。

<比较例2>

在塑料制密闭容器中放入氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)10.0g及nmp10g,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)3分钟来搅拌,得到氧化铝颗粒的比例为5.15质量%的分散液。将得到的氧化铝颗粒分散液17.5g(5.15质量%)及制造例1中得到的聚酰胺酸清漆45.0g(18.0质量%)取至塑料制密闭容器中,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)5分钟来搅拌,得到涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为14.4质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为10.0质量%。得到的涂料的20℃下的粘度为9000mpa·s。

<比较例3>

将甲醇二氧化硅溶胶(30.5质量%,平均粒径10~15nm,甲醇分散液,日产化学株式会社制)10.0g及n-甲基-2-吡咯烷酮10g取至塑料制密闭容器中,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)3分钟来搅拌,得到二氧化硅颗粒的比例为15.25质量%的分散液。将得到的二氧化硅颗粒分散液13.3g(15.25质量%)及(制造例1)中得到的聚酰胺酸清漆45.0g(18.0质量%)取至塑料制密闭容器中,用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)5分钟来搅拌,得到涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的二氧化硅颗粒及树脂的合计比例为17.3质量%,二氧化硅颗粒及树脂的合计量中的二氧化硅颗粒的比例为20.0质量%。得到的涂料的20℃下的粘度为4000mpa·s。

<比较例4>

在实施例1中,除不添加磷酸乙酯之外,同样地制备涂料。得到的涂料的20℃下的粘度为4000mpa·s。涂料产生浑浊,且得到的被膜因凝聚物而模糊不清,因此,无法进行评价。

<比较例5>

向氧化铝颗粒分散液(10.3质量%,平均粒径20nm,长宽比50,nmp分散液)7.89g中加入nmp19.19g并混合直至均匀,将其取至塑料制密闭容器中并添加至将制造例1中得到的聚酰胺酸清漆稀释至6.5质量%而成的清漆50g中。用自转公转混合器(thinky公司制,“are-310”)进行混合模式(2000rpm)5分钟及脱泡模式(2200rpm)3分钟来搅拌,得到涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为5.3质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%。得到的涂料的20℃下的粘度小于200mpa·s。

<比较例6>

在实施例1中,使用乙酸取代磷酸乙酯并将添加量设为0.225g,除此之外同样地制备涂料。因为得到的涂料凝胶化,所以不能测定粘度。

<比较例7>

在实施例3中,除了不添加磷酸乙酯之外,同样地制备涂料。因为得到的涂料发生浑浊且凝胶化,所以不能测定粘度。

<比较例8>

在实施例1中,除使用氧化铝颗粒分散液(四氢呋喃(thf)分散液)之外,同样地制备涂料。就得到的涂料而言,涂料整体中的氧化铝颗粒及树脂的合计比例为14.0质量%,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%。得到的涂料的20℃下的粘度为3800mpa·s。

(耐局部放电用绝缘被膜的制作)

<实施例12>

使用刮刀涂布机将实施例1中得到的涂料涂布在厚度284μm的铝板上。在保持水平的状态下,在强制送风式烘炉中以90℃干燥40分钟,进而进行150℃10分钟、200℃10分钟及300℃30分钟的热处理。层叠于铝板上的被膜的厚度为50μm,氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%。

<实施例13>

使用实施例2中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%的被膜。

<实施例14>

使用实施例3中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%的被膜。

<实施例15>

使用实施例4中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%的被膜。

<实施例16>

使用实施例5中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%的被膜。

<实施例17>

使用实施例6中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%的被膜。

<实施例18>

使用实施例7中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%的被膜。

<实施例19>

使用实施例8中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为15质量%的被膜。

<实施例20>

使用实施例9中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%的被膜。

<实施例21>

使用实施例10中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度52μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%的被膜。

<实施例22>

使用实施例11中得到的涂料,与实施例12同样地在铝板上得到厚度50μm且氧化铝颗粒及树脂的合计量中的氧化铝颗粒的比例为20质量%的被膜。

<比较例9>

使用比较例1中得到的涂料,与实施例5同样地在铝板上得到厚度50μm的被膜。

<比较例10>

使用比较例2中得到的涂料,与实施例5同样地尝试在铝板上制膜,但不能得到氧化铝颗粒的分散性良好的被膜。

<比较例11>

使用比较例3中得到的涂料,与实施例5同样地在铝板上得到厚度50μm且二氧化硅颗粒及树脂的合计量中的二氧化硅颗粒的比例为20质量%的被膜。

<比较例12>

使用比较例4中得到的涂料,与实施例5同样地在铝板上制膜,但凝聚物多而不予评价。

<比较例13>

使用比较例5中得到的涂料,与实施例5同样地尝试在铝板上制膜,但涂料的粘性低,为不适于制膜的粘度,不能得到均匀的被膜。

<比较例14>

比较例6中得到的涂料因凝胶化而难以制膜且产生不均,因此,未进行被膜的评价。

<比较例15>

使用比较例7中得到的涂料,与实施例5同样地在铝板上制膜,但凝聚物多而未进行被膜的评价。

<比较例16>

使用比较例8中得到的涂料,与实施例5同样地在铝板上制膜,但因发生缩孔而未进行被膜的评价。

(涂料的外观及粘度的评价)

就涂料的外观而言,以目测对涂料的浑浊的状态进行4阶段的评价。此为判别是否产生凝聚物的基准,凝聚物的有无需要制成被膜后来确认。4阶段的评价如下判定。

a:无浑浊,可清楚确认到透过液体可见的物质。

b:乍看下似乎未见浑浊,但若与a并列比较则可确认稍有浑浊。

c:明显发生浑浊,透过液体可见的物质呈朦胧。

d:明显发生浑浊,液体流动时可确认液体表面不光滑。

需要说明的是,评价为b时,难以在涂料的状态下判定凝聚物多少,因此,需要制作被膜并判断凝聚物的量。另一方面,显而易见,评价为c或d时被膜上也出现大量的凝聚物。另外,20℃下的粘度使用b型粘度计(viscometertvc-7,东机产业制)来测定(转速:20rpm,转子:no.2、3、4)。表1示出涂料的外观及粘度的评价结果。

(耐局部放电用绝缘被膜的外观评价)

关于耐局部放电用绝缘被膜的外观,以目测或光学显微镜进行观察,由此确认凝聚物及缩孔并进行评价。评价基准如下。将结果示于表2。

(凝聚物的确认)

a:使用显微镜在被膜整体上未观察到凝聚物,有极小部份确认到凝聚物

b:使用显微镜在被膜整体上未观察到凝聚物,有小部份确认到凝聚物

c:若凝聚物为少量,则其以粒状的物质的形式被显微镜观察到,另外,若凝聚物为大量,则在被膜表面产生不光滑。

(缩孔的确认)

a:未确认到缩孔引起的厚度不均

b:局部产生缩孔引起的厚度不均

c:整面产生缩孔引起的厚度不均

(耐局部放电用绝缘被膜的v-t特性)

v-t特性是将形成于铝板上的上述被膜按以下的试验方法进行评价。作为具体的试验方法,如图2所示,自下方起在不锈钢制基台25上设置形成有耐局部放电用绝缘被膜24的铝板23。从其上依次载置金属球22(2mmφ)、铜管21,并以通过自重进行按压的方式来固定。通过将铜管21和铝板23与电源连接,使金属球22成为高电压电极,使铝板23成为低电压电极。由此,在金属球和绝缘被膜之间引起局部放电,测定直至耐局部放电用绝缘被膜产生绝缘破坏为止的时间。测定装置使用日新脉冲电子公司制的逆变脉冲发生器。在电压3kv、重复频率5khz且脉冲宽度5μs下进行测定。

[表1]

[表2]

(电线的制作)

<实施例23>

将以与实施例1相同的方法得到的耐局部放电用涂料涂布于铜导体上,一边使温度从在入口为350℃连续上升至在出口为420℃,一边以约1分钟进行煅烧,重复进行该工序,制作在导体(直径约1mm)表面具有厚度39μm的耐局部放电用绝缘被膜(氧化铝颗粒浓度15质量%)的电线。

<比较例17>

将以与制造例1相同的方法得到的聚酰胺酸清漆涂布于铜导体上,一边使温度从在入口为350℃连续上升至在出口为420℃,一边以约1分钟进行煅烧,重复进行该工序,制作在导体(直径约1mm)表面具有厚度39μm的绝缘层的电线。

(电线的v-t特性)

按下述的试验方法评价所制作的电线。电线的绞合线按照jisc3216-5,制作张力15n、绞合次数9次、绞合部约12cm的绞合线试样。切削绞合线端部,分别与电极连接并负载电压。测定装置使用上述逆变脉冲发生器。以电压2kv、频率10khz且脉冲宽度5μs进行测定。将结果示于表3。需要说明的是,为了进行参考,也将有关巿售的耐浪涌级的电线(日立金属公司制,商品名:kmked-20e)的评价结果一并记载于表3。

[表3]

根据表3所示的结果示出,相对于比较例及参考,实施例为非常长期能耐受高电压的电线。

符号说明

11导体

12耐局部放电用绝缘被膜

13外涂层

21电极

21铜管

22金属球(2mmφ)

23铝板

24耐局部放电用绝缘被膜

25不锈钢制基台。

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