KR910008567B1 - 조성물, 그의 전기 절연물로서의 용도 및 그의 제조방법 - Google Patents

조성물, 그의 전기 절연물로서의 용도 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

조성물, 그의 전기 절연물로서의 용도 및 그의 제조방법
본 발명은 신규 조성물, 그의 전기 절연물로서의 용도 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 전기 변압기 및 콘덴서에서 사용되는 절연 오일에 관한 것이다. 이러한 오일은 예를들면 유럽 특허 EP 8251 및 미합중국 특허 4523044에 기재되어 있다.
본 출원인은 뜻밖에도 어떤 생성물을 절연 오일에 소량 가할 경우 이 절연 오일의 유전 특성이 크게 개선될 수 있다는 사실을 발견하였다. 본 발명은 적어도 하나의 전기 절연 오일(A) 및 적어도 6 탄소원자를 포함하고 알데히드 작용기를 가지며 둘 이하의 OH기를 갖는 적어도 하나의 생성물(B)를 함유하는 조성물이다.
전기 절연 오일(A)이란 전기 변압기 및 콘덴서에서 사용될 수 있는 모든 생성물을 의미한다. 이것은 이용 온도, 즉 -40∼100℃의 온도에서 또는 주변온도 ∼100℃의 값을 초과하자마자 액체인 생성물이다. 이 생성물은 적어도 1010Ωcm 및 바람직하게는 1212Ωcm 보다 높은 저항을 갖는다.
본 발명은 특히 하기 생성물에 적용된다 :
―미네랄 오일,
―폴리클로로벤젠, 예를들면 트리클로로벤젠,
―폴리클로로톨루엔,
―프탈레이트 및 알킬 프탈레이트, 예를들면 디―2―에틸헥실 프탈레이트,
―실리콘, 예를들면 폴리디메틸실록산,
―아릴알칸 및 폴리아릴알칸, 예를들면 미합중국 특허 4523044에 기재된 벤질톨루엔 올리고머,
―염소화 아릴알칸 및 폴리아릴알칸, 예를들면 유럽 특허 EP 8251에 기재된 생성물, ―알킬기로 치환된 적어도 하나의 페닐에 의해 치환된 알칸 또는 알켄, 예를들면 직쇄 또는 측쇄 알킬 벤젠, 특히 도데실벤젠,
―페닐크실릴에탄(PXE) 및 특히 1―페닐―1―크실릴에탄 기재의 화합물,
―알킬나프탈렌, 예를들면 디이소프로필나프탈렌, 및
―이소프로필비페닐,
생성물(A)는 어느 둘 이상의 상기 생성물과의 혼합물일 수 있다. 이 모든 생성물을 예를들면 흡수제 또는 토양에서 정제하고, 임의로 탈기시켜 충분한 저항을 부여한다.
본 발명은 미합중국 특허 4523044에 기재된 생성물에 대해 특히 유용한데, 이것은 두개의 올리고머 A 및 B의 혼합물로 이루어진 폴리아릴알칸 올리고머 조성물이다.
올리고머 A는 일반식 :
Figure kpo00001
(식중, n1및 n2=0, 1 및 2이고, n1+n2≤3으로 공지되어 있다.)의 이성체 혼합물이고, 올리고머 B는 일반식 ;
Figure kpo00002
(식중, n1', n1" 및 n4=0,1 및 2이고 n2', n2", n3, n3' 및 n5=0 및 1이며, n1'+n1"+n2'+n2"+n3+n3'+n4+n5≤2로 공지되어 있다.)의 이성체 혼합물이다.
본 발명은 특히 일반식 :
Figure kpo00003
(식중, a는 2∼4이고, b는 0∼2이며, R은 1∼3 탄소원자를 함유하는 지방족 탄화수소 라디칼이다)의 하나 이상의 생성물과의 혼합물일 수 있는 일반식 :
Figure kpo00004
(식중, n 및 y는 1 또는 2의 값이다)의 EP 8251에 기재된 유전액에 적용되는데, 이 혼합물을 에폭시화오일 또는 테트라페닐틴형 산수용체에 0.001∼10% 및 바람직하게는 0.001∼0.3%의 양으로 가한다.
생성물 (B)는 적어도 6탄소원자를 함유하고, 알데히드 작용기를 갖는 화합물에서 선택될 수 있다. 그것은 또한 다른 작용기를 함유할 수 있지만 둘 이하의 OH기를 함유한다. 예를들면 하기식의 라이랄이 사용된다.
Figure kpo00005
생성물(B)는 적어도 하나의 페닐을 함유하는 것이 바람직하며, 예를들면 다음과 같다.
Figure kpo00006
Figure kpo00007
Figure kpo00008
Figure kpo00009
Figure kpo00010
Figure kpo00011
이중 마지막 세 화합물을 사용하는 것이 유리하며, 바람직하게는 3―에톡시―4―히드록시벤즈 알데히드이다.
(B)의 분율은 넓은 범위에서 다양할 수 있다. (B)의 양은 (A) 및 (B)의 혼합물 중 1∼5중량%에 달하는 양이 바람직하다. 동일한 기준으로, (B)의 양은 50∼1000ppm이 바람직하다.
생성물 (B)는 6탄소원자를 함유하고 알데히드 작용기를 갖는 적어도 두 화합물의 혼합물일 수 있으며, 이 화합물 중 하나는 페닐을 함유하거나 함유할 수 없다.
본 발명에 따른 조성물은 유전액에서 사용되는 항산화제, 에폭시드 및 다른 첨가물을 함유할 수 있다.
본 발명은 또한 이 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
제조방법은 단지 혼합법으로 구성될 수 있다. 10∼20 중량%의 생성물 (B) 를 함유하는 생성물 (A)의 주용액(master solution)을 제조한 후 탈색토, 벤토나이트 등과 같은 흡수토에서 흡수시켜 정제하는 것이 바람직하다. 충분히 높은 저항을 얻을때 까지 계속 정제한다. 그런 후 이 주용액을 사용하여 본 발명의 조성물을 수득한 후, (A)와 원하는 분율로 혼합한다.
본 발명은 또한 이 조성물의 전기 변압기 및 콘덴서에서의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물을 무탄소 복사지와 같은 감압성 기록 재료의 제조용 용매로 사용할 수 있다. 이러한 기술은 예를들면 FR 2,257,432(NCR), GB 1,346,364 (Fuji) 및 2,157,587(Monsanto) 특허에 기재되어 있다.
[실시예]
100℃에서의 체류시간동안 각종액의 유전 손실각의 변화는 다음과 같다.
유전 손실각(tan△)은 유전액의 한가지 중요한 특징을 갖는다. 그것은 액의 전기전도를 특징으로 하는데 가능한 낮아야 한다.
액을 공기중 100℃에서 유지하면 점차로 tan△가 다소 빠르게 증가한다. 변화가 작을수록 결과는 우수하다.
이 시험중 tan△의 증가는 일반적으로 액의 산화로 인한 이온성 생성물의 출현(또는 그의 불순물)에 기인한다.
시험결과
하기를 연구한다 :
―참고액 : US 특허 4523044의 실시예 2에 기재되고 1중량%의 비스페놀 A 디글리시딜에테르를 사용하여 안정화된 디벤질톨루엔―기재의 생성물. 이 유전액을 이하 A1으로 언급함 :
―본 발명에 따른 두 조성물 :
(i) A1+200ppm의 B1(본 명세서에서 B1은 3―에톡시―4―히드록시벤즈알데히드를 의미함)
(ii) Al+200ppm의 B1+1000ppm의 디―3차―부틸―파라―크레솔(항산화제).
하기표는 100℃에서의 액체의 체류 시간중의 tan△값을 나타낸다.
Figure kpo00012
100℃에서의 체류가 연장된 후라도 200ppm의 B1을 가한다고 액체의 유전 손실각이 나빠지진 않는다.
콘덴서에서의 시험
시험은 모델콘덴서를 제작하고 함침시킨 후 이 모델을 촉진 노화시킨다(고전압 및 고온).
이 시험의 주요기준은 시험동안 손상받은(파손된) 콘덴서의 수이다.
A1 내 B1의 존재효과를 연구하기 위하여 두벌의 10개 콘덴서를 제작하는데 콘덴서는 두께 12μm의 평편한 두 폴리 프로필렌필름(즉 총 24μm) 및 두 필름사이에 위치한 두께 12μm의 크래프트지층을 포함한다. 페이퍼의 상대밀도는 1.0이다.
두벌의 10개 콘덴서는 각각 A1 및 A1+200ppm의 B1을 사용하여 함침시킨다.
100℃에서 80시간동안 함침 및 열형성시킨후, 교류전압 1000V에서 콘덴서의 전기용량 및 tan△값은 85℃에서 측정한다.
하기 결과가 얻어진다.
Figure kpo00013
그런후 콘덴서를 85℃, 2700V(75.0V/μm)에서 535시간 동안 노화시킨다.
이 처음 노화후, 전기용량 및 tan△값을 85℃, 1000V에서 측정한다. 하기 결과가 얻어진다.
Figure kpo00014
2700V에서의 시험동안에 어느 콘덴서도 열화되지 않는다. 더 강도높은 시험을 하기위해 전압을 3000V(83.3V/μm)로 높이면서 계속 시험한다. 3000V에서의 이 노화 시험의 결과는 하기와 같다.
Figure kpo00015
얻어진 결과중 3―에톡시―4―히드록시 벤즈알데히드(B1)을 함유하는 군이 우수하다.
tan△의 변화
85℃, 3000V에서 925시간동안 노화시킨 후, 모든 잔존콘덴서의 tan△를 85℃에서 전압의 함수로 측정한다.
하기 결과가 얻어진다.
Figure kpo00016
알데이드 B1을 함유하는 A1을 사용한 콘덴서 군의 tan△는 이 첨가제 없이 A1을 사용한 대조군의 값보다 상당히 낮다(주의 : 결과는 tan△가 낮을수록 더 우수하다.)

Claims (5)

  1. 적어도 하나의 전기 절연 오일(A) 및 적어도 6탄소 원자를 함유하고, 알데히드 작용기를 가지며, 둘 이하의 OH기를 갖는 적어도 하나의 화합물 (B)를 함유하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (B)가 페닐기를 함유하는 조성물.
  3. 제2항에 있어서, (B)가 3―메톡시―4―히드록시벤즈알데히드, 4―메톡시―3―히드록시벤즈알데히드 및 3―에톡시―4―히드록시벤즈알데히드, 또는 이중 어느 둘의 혼합물에서 선택되는 조성물.
  4. 전기 변압기 또는 콘덴서에서의 유전액으로서의 청구범위 제1 내지 3항중 어느 한 항에 따른 조성물의 온도.
  5. 무탄소 복사지용 용매로서의 청구범위 제1 내지 3항중 어느 한 항에 따른 조성물의 용도.
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