JPH11293094A - Sf6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物およびその成形物 - Google Patents
Sf6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物およびその成形物Info
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- JPH11293094A JPH11293094A JP2772599A JP2772599A JPH11293094A JP H11293094 A JPH11293094 A JP H11293094A JP 2772599 A JP2772599 A JP 2772599A JP 2772599 A JP2772599 A JP 2772599A JP H11293094 A JPH11293094 A JP H11293094A
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Abstract
る耐久性、機械的強度、耐クラック性にバランスよく優
れ、誘電率の低い絶縁成形物を提供しうるエポキシ樹脂
組成物をうること。 【解決手段】 エポキシ樹脂にケイ酸塩化合物の粉末を
添加してなるSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成
物。
Description
するSF6ガス絶縁機器の開閉装置、管路気中送電装
置、またはその他の電気機器の絶縁支持または電気部材
間の絶縁スペーサなどの絶縁部材などに好適に用いるこ
とのできるエポキシ樹脂組成物に関する。
スは、変電機器や遮断機など絶縁機器の絶縁媒体として
用いられている。このSF6ガスは化学的に安定である
が、絶縁機器の内部で発生するコロナ放電やアーク放電
によって分解し、SF2、SF4、S2F2、SO3、SO
F4、SO2F4などを生ずる。なかでも、SF4ガスは以
下の反応式(1)および(2)にしたがって絶縁機器中
に存在する水と反応して分解し、HFガスを生成する: SF4+H2O → SOF2+2HF (1) SOF2+H2O → SO2+2HF (2)
絶縁機器の開閉装置、管路気中送電装置、またはその他
の電気機器の絶縁支持または電気部材間の絶縁スペーサ
などの絶縁部材などの部品としては、優れた絶縁特性、
機械的特性、成形性という点から従来からエポキシ樹脂
組成物からなる絶縁成形物が用いられているが、その充
填材には、誘電率が低く、しかも機械的強度の高いとい
う点からシリカ(SiO2)粉末が用いられており、反
応式(3): SiO2+4HF → SiF4+2H2O にしたがってシリカ粉末が分解し、劣化する。その結
果、前記絶縁成形物の表面抵抗が低下して絶縁破壊を起
こし、さらに腐食が進むと機械特性も低下するという問
題がある。
号公報、特開平4−130126号公報、特開平4−3
41711号公報においては、前記充填剤としてはSF
6ガスの分解生成物(HFガス)に対する耐久性(以
下、「耐SF6ガス性」ともいう。)を有する酸化アル
ミニウム(アルミナ)の粉末を用いる技術が開示されて
いる。
11と比較的高いことから、かかるアルミナ粉末を含む
前記絶縁成形物の誘電率も高くなることになる。特に近
年においては、絶縁機器を含む電気装置の高電圧化およ
び小形化にともなって、より苛酷な条件に耐えることの
できる絶縁成形物が求められており、特に電気的には、
形状からみたコロナ放電開始電圧の低下が課題とされて
いることから、誘電率が高くなることは望ましくない。
アルミナ粉末の充填量を減らすことも考えられるが、前
記絶縁成形物の機械的強度や耐クラック性の低下を招く
という問題がある。
くかつ耐SF6ガス性を有する充填材としては、たとえ
ばドロマイト、フッ化ナトリウム、フッ化アルミニウ
ム、フッ化マグネシウムがあげられるが、これらの充填
材を含むエポキシ樹脂組成物からなる絶縁成形物は機械
的強度および耐クラック性、成形性に劣るという問題が
ある。また、特公昭49−38718号公報には、充填
材として、フッ化マグネシウムなどとコーディエライト
を併用する技術が開示されているが、依然として前記問
題は解消されていない。
ガス)に対する耐久性、機械的強度、耐クラック性にバ
ランスよく優れ、かつ誘電率の低い絶縁成形物を提供し
うるエポキシ樹脂組成物の開発が要望されていた。
発明の目的は、耐SF6ガス性、機械的強度、耐クラッ
ク性にバランスよく優れ、かつ誘電率の低い絶縁成形物
を提供しうるエポキシ樹脂組成物をうることにある。
にケイ酸塩化合物の粉末を添加してなるSF6ガス絶縁
機器用エポキシ樹脂組成物に関する。
塩化合物の粉末、またはケイ酸塩化合物の粉末と該ケイ
酸塩化合物以外の無機物の粉末とを添加してなるSF6
ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物に関する。
酸塩であるのが好ましい。
るのが好ましい。
るのが好ましい。
を有するフォルステライト、ファヤライト、テフライ
ト、クネベライトまたはモンテセライトであるのが好ま
しい。
好ましい。
るのが好ましい。
ラストナイトであるのが好ましい。
100μm以下の微粒子または平均繊維径100μm以
下の針状物からなるのが好ましい。
樹脂組成物は、ガラス転移温度が140℃以上で、かつ
該ガラス転移温度以下の温度における線膨張係数が40
ppm/℃以下である有機物の粉末または繊維がさらに
添加されてなるのが好ましい。
イ酸塩化合物以外の無機物の粉末、ならびにガラス転移
温度が140℃以上でかつ該ガラス転移温度以下におけ
る線膨張係数が40ppm/℃以下である有機物の粉末
または繊維を添加してなるSF6ガス絶縁機器用エポキ
シ樹脂組成物にも関する。
O2からなるケイ酸塩化合物であるのが好ましい。
94重量%であるのが好ましい。
なるケイ酸塩化合物であるのが好ましい。
90重量%であるのが好ましい。
SiO2からなるケイ酸塩化合物であるのが好ましい。
分の合計が全成分中の20〜90重量%でるのが好まし
い。
なるケイ酸塩化合物、組成がおもにCaOとSiO2か
らなるケイ酸塩化合物および組成がおもにCaOとMg
OおよびSiO2からなるケイ酸塩化合物を1種類また
は2種類以上混合したものを用いることもできる。
用エポキシ樹脂組成物からなる成形物およびそれを用い
たSF6ガス絶縁機器にも関する。
塩化合物の粉末を添加してなるSF6ガス絶縁機器用エ
ポキシ樹脂組成物に関する。
なくとも2個のエポキシ基を有し、エポキシ当量が10
0〜5000で軟化点が200℃以下のものであれば特
に制限はなく、たとえばビスフェノール型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、
脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン
化エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂
などがあげられるが特に限定されるものではない。ま
た、エポキシ樹脂に限らず、フェノール樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂などの熱硬化性樹脂にも適応することが
できる。
たは任意に組み合わせて用いることができる。なかで
も、粘度、えられた成形物の耐熱性、機械的強度という
点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂を用いるのが好ましい。
ては、たとえばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビス
フェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールD型エポキシ樹脂、臭素化ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、イソシアネート変性し
たビスフェノールA型エポキシ樹脂などがあげられ、成
形時における樹脂粘度および得られる硬化物の耐熱性と
機械的強度からエポキシ当量100〜2000で軟化点
150℃以下のビスフェノール型エポキシ樹脂を用いる
のが好ましい。
酸化法で合成されるシクロヘキセンオキシド系のエポキ
シ樹脂であるビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシク
ロペンタジエンオキシド、3,4−エポキシ−シクロヘ
キシル−3′,4′−エポキシシクロヘキサンカルボキ
シレートおよびポリグリシジルエステル系のエポキシ樹
脂であるヘキサハイドロフタル酸ジグリシジルエステ
ル、テトラハイドロフタル酸ジグリシジルエステルなど
があげられ、耐熱性と機械的強度のバランスに優れてい
るという点からエポキシ当量100〜2000で軟化点
150℃以下の脂環式エポキシ樹脂を用いるのが好まし
い。
粉末について説明する。本発明におけるケイ酸塩化合物
の粉末は、得られる成形物に機械的強度を付与するため
に充填材としての役割を果たすものであり、従来から用
いられていた充填材であるシリカよりもSF6ガスの分
解生成物(HFガス)に対する耐久性に優れ、また、ア
ルミナよりも誘導率が低いという利点を有する。本発明
の最大の特徴は、かかる利点を有するケイ酸塩化合物の
粉末を、SF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物の充
填材として用いたことにある。
脂中に分散しうるものであれば特に制限はなく、たとえ
ば、次のようなものがあげられ、それぞれ単独で、また
は任意に組合わせて用いることができる。 (i)ランカン石族であるフォルステライト(Forsteri
te:2MgO・SiO2)、ファヤライト(Fayalite:2
FeO・SiO2)、テフライト(Tephroite:2MnO
・SiO2)、クネベライト(Knebelite:FeO・Mn
O・SiO2)およびモンテセライト(Monticellite:C
aO・2MgO・SiO2)、ジルコン(Zircon:ZrO
2・SiO2)、ザクロ石族であるアルマンディン(Alma
ndine:Fe3 2+Al2Si3O12)、アンドラダイト(And
radite:Ca3(Fe3+,Ti)2Si3O12)、グロシュ
ラール(Grossular:Ca3Al2Si3O12)、スペッサ
ルティン(Spessartine:Mn3Al2Si3O12)および
クロムザクロ石(Uvarovite:Ca3Cr2Si3O12)、
フェナサイト族であるフェナサイト(Be2SiO4)お
よびケイ亜鉛鉱(Zn2SiO4)、ケイ酸アルミニウム
族であるシリマナイト(Sillimanite:Al2O(Si
O4))、アンダルーサイト(Andalusite:Al2O(S
iO4))、トパーズ(Topaz:Al2O(SiO4)(O
H,F)2)およびカイアナイト(Kyanite:Al2O(S
iO4))などの独立ケイ酸塩。 (ii)コーディエライト(Cordierite:Al3Mg
2(Si5AlO18))、ベリル(Beryl:Be3Al2(S
i6O18))などの環状ケイ酸塩。 (iii)輝石族であるエンスタタイト(Enstarite:M
gSi2O5)、ステアタイト(Steatite:MgSi
2O5)、透輝石(Diopside:CAMgSi2O6)、スポ
ジュメン(Spodumene:LiAlSi2O6)、ヒスイ(Ja
deite:NaAlSi2O6)、ウォラストナイト(珪灰
石)(Wollastonite:CaSiO3)およびバラ輝石(M
nSiO3)、角閃石族である透角閃石(Tremolite:C
a2Mg5(OH)2(Si4O11)2)および直閃石(Ant
hophylite:(Mg,Fe)7(OH)2(Si4O11)2)
などの鎖状ケイ酸塩。 (iv)その他、メリライト族であるナトリウムメリラ
イト(Sodium melilite:NaCaAlSi2O7)、ゲー
レナイト(Gehlenite:Ca2Al2Si2O7)およびアケ
ルマナイト(Akermanite:Ca2MgSi2O7)などの複
合ケイ酸塩、雲母族である雲母(Muscovite:K2Al2M
g2(OH)4[(Si4O10)2])、白雲母(K2Al4
(OH)4[(Si4AlO10)2])およびパラゴナイ
ト(Pallagonite:NaAl2Mg2(OH)4[(Si4O
10)2])、ロウ石(Pyroohyllite:Al4(OH)
4[(Si4O10)2])、滑石(Talc:Mg6(OH)
4[(Si4O 10)2])、カオリナイト族であるカオリ
ナイト(Al4(OH)8(Si4O10))、モンモリロ
ナイト族であるモンモリロナイト(Montmorillonite:
(Na)0. 7(Al3.3Mg0.7)(OH)4[(Si4O
10)2])などの層状ケイ酸塩、長石族であるソーダ長
石(Sodium feldspar:NaAlSi3O8)、正長石(Fe
ldspar:KAlSi3O8)、バリウム長石(Celsian:B
aAl2Si2O8)、灰長石(Anorthite:CaAl2Si
2O8)およびカリ長石(Sanidine:KAlSi3O8)、
ネフェリン族であるネフェリン(Nepheline:NaAlS
iO4やNa3K(Al4Si4O16))およびカーネギー
ト石(Carnegieite:KAlSiO4)、沸石族であるる
ホウ沸石(Analcite:NaAlSi2O6・H2O)および
ソーダ沸石(Na2Al2Si3O10・2H2O)、ソーダ
ライト族であるソーダライト(Sodalite:Na8[Al6
Si6O24]・Cl2)およびノーゼライト(Nosean:N
a8[Al6Si6O24]・SO4)などの立体網状ケイ酸
塩。などがあげられる。
酸塩の石英(シリカ;SiO2)である。立体網目ケイ
酸塩は各々のSi−O四面体がそれに隣接するSi−O
四面体と4つの頂点をすべて共有し、3次元的な網状構
造をつくっている。このため緻密で硬度が高く機械的強
度に優れる反面、フッ酸に浸食されやすい。そこで誘電
率が石英(シリカ;SiO2)についで低く、工業的に
も生産されているケイ酸塩化合物に着目し、ケイ酸塩化
合物の耐SF6ガス性や電気的、機械的特性について評
価した。
石族は、石英(シリカ;SiO2)と同様の構造を有
し、しかもSiの他にフッ酸による浸食によりイオン解
離して電気絶縁性が低下する可能性のあるアルカリ金属
のK、Na、Caを溶解しているため、また、沸石族は
さらに組成中に結晶水を有するために耐フッ酸性に劣
る。
は層状ケイ酸塩に属する。層状ケイ酸塩はSi−O四面
体が3つの角を共有して、平らな板状構造(2次元的な
網状構造)をつくる。この層状ケイ酸塩は電気的特性に
は優れているが、層間は弱いファンデルワールス力で結
合しているためへき開が著しく、この層間にフッ酸によ
る化学的な攻撃を受けやすい。このためにマイカなどの
層状ケイ酸塩はすでに報告されているように(電気学会
全国大会、S.4−3;1989)耐SF6ガス性に劣
る。
および鎖状ケイ酸塩の3種が特に有用である。
た単体として存在するもの、すなわちSi−O四面体は
どの頂点をも共有せず、1つずつ独立しており、この
(SiO4)4-イオンを中和する形でSi−O四面体間
に陽イオンが入って互いに結合している構造をいい、特
にカンラン石族は(SiO4)4-イオンがその酸素原子
の部分で2価の陽イオンを介して化学的に結合している
構造(R2 2+[SiO4]、R2+=Mg、Fe2+、Ca)
をもつ。天然に産するものとしては、フォルステライト
とファヤライトとの固溶体であるカンラン石((Mg、
Fe2 2+)SiO4)がある。固溶体の端成分であるフォ
ルステライトは地球のマントルの典型化合物と考えられ
ている。(SiO4)4-イオンを中和する形で周囲にM
g2+が配位している。酸素がほぼ六方最密充填状態にあ
り、隙間の4配位位置にケイ素が6配位位置にマグネシ
ウムが入った構造になっている。
O4が環状に結合し、陽イオンが、Si−O四面体が2
つの角を共有して連なり環を形成している(Si2O7)
6-、(Si3O9)6-、(Si4O12)8-、(Si6O18)
12-イオンを中和する形で存在する構造をもつケイ酸塩
化合物をいう。
が2つの角を共有して鎖状に連なり、陽イオンがこの鎖
が形成する(Si2O6)∞ 4-イオンを中和する形に存在
する構造を持つケイ酸塩化合物をいう。
よる浸食によりイオン解離して電気絶縁性が低下する可
能性のあるアルカリ金属を含有しないため)耐SF6ガ
ス性に優れ、かつ機械的強度にも優れているという点か
らカンラン石構造を有するフォルステライト、ファヤラ
イト、テフライト、クネベライトまたはモンテセライト
を用いるのが好ましい。また、低熱膨張性、高電気絶縁
性、耐アーク性に優れるという点からジルコンを用いる
のが好ましい。
ス性、機械的強度に優れ、かつ有毒であるBeを含有し
ていないという点からコーディライトを用いるのが好ま
しい。
ス性、機械的強度、耐クラック性に優れているという点
から輝石族に属するウォラストナイトであるのが好まし
い。
O2からなるケイ酸塩化合物としては、カンラン石(Oli
vine:(Mg,Fe)2SiO4)、フォルステライト(F
orsterite:2MgO・SiO2)、クリノエンスタタイ
ト(Clinoenstatite:MgO・SiO2)、エンスタタイ
ト(Enstatite:MgO・SiO2)、ステアタイト(Ste
atite:MgO・SiO2)、温石綿(Chrysotile:3Mg
O・2SiO2・2H 2O)、滑石(Talc:3MgO・4
SiO2・H2O)、コオディライト(Cordierite:2M
gO・2Al2O3・5SiO2)、紅柘留石(Pyrope:3
MgO・Al2O 3・3SiO2)、サッフィリン(Sapph
irine:4MgO・5Al2O3・2SiO2)などがあげ
られる。
イ酸塩化合物としては、ウォラストナイト(Wollastoni
te:CaO・SiO2)、ラルナイト(Larnite:2CaO
・SiO2)、ランキナイト(Rankinite:3CaO・2
SiO2)、灰長石(Anorthite:CaO・Al2O3・2
SiO2)、ゲーレナイト(Gehlenite:2CaO・Al2
O3・SiO2)、灰礬柘榴石(Grossuralite(Garnet):
3CaO・Al2O3・3SiO2)、ダンブリ石(Danbu
rite:CaO・B2O3・2SiO2)、灰鉄輝石(Hedenb
ergite:CaO・FeO・2SiO2)、ナーゲルシュミ
タイト(Nagelschmidtite:7CaO・P2O5・2SiO
2)、シリコカルノタイト(Silicocarnotite:5CaO
・P2O5・SiO2)、チタナイト(Titanite:CaO・
TiO2・SiO2)などがあげられる。
びSiO2からなるケイ酸塩化合物としてはモンテセラ
イト(Monticellite:CaO・MgO・SiO2)、オケ
ルマナイト(Akermanite2CaO・MgO・2Si
O2)、透輝石(Diopside:CaO・MgO・2Si
O2)、メルウィナイト(Merwinite:MgO・3CaO
・2SiO2)などがあげられる。
ガス性・機械的強度にも優れ、かつ誘電率が低いという
点からフォルステライト系、モンテセライト系、ウォラ
ストナイト系、またはステアタイト系を用いるのが好ま
しい。
なるケイ酸塩化合物では、耐SF6ガス性、機械的強度
に優れているという点からMgOの含有量は組成中の1
6〜94重量%であるのが好ましい。特に耐SF6ガス
性、機械的強度に優れ、かつ誘電率が低いという点から
MgOの含有量は組成中の20〜80重量%であるの好
ましい。
なるケイ酸塩化合物では、耐SF6ガス性、機械的強度
に優れているという点からCaOの含有量は組成中の2
0〜90重量%であるのが好ましい。特に耐SF6ガス
性、機械的強度に優れ、かつ誘電率が低いという点から
CaOの含有量は組成中の30〜70重量%であるの好
ましい。
びSiO2からなるケイ酸塩化合物では、耐SF6ガス
性、機械的強度に優れているという点からMgO成分と
CaO成分の合計が全成分中の20〜90重量%である
の好ましい。特に耐SF6ガス性、機械的強度に優れ、
かつ誘電率が低いという点からMgO成分とCaO成分
の合計が全成分中の25〜70重量%であるの好まし
い。
の形状としては、たとえば微粒子、針状物、板状物、バ
ルーン、ビーズなどがあげられるが、成形性、機械的強
度および耐クラック性という点から、微粒子または針状
物の形状であるのが好ましい。
mを超えるとえられる形成物の機械的強度の低下を招く
という点から、平均粒径が100μm以下であるのが好
ましく、さらに流動性と機械的強度のバランスが優れる
という点から、0.5〜50μmであるのが特に好まし
い。
0μm以下で、アスペクト比が100以下であるのが好
ましく、さらに、成形時における樹脂組成物の粘度とい
う点から、平均繊維径が30μ以下で、アスペクト比が
80以下であるのが特に好ましい。平均繊維径は通常
0.1μm以上である。
末の配合割合としては、成形物が得られる範囲で当業者
であれば適宜選択しうるが、機械的強度と耐クラック性
を有すると同時に成形性が損なわれないという点から、
樹脂組成全体に対して20〜80体積部であるのが好ま
しく、さらに、機械強度、耐クラック性と成形性のバラ
ンスに優れるという点から、樹脂組成全体に対して30
〜70体積部であるのが特に好ましい。
キシ樹脂組成物は、前記ケイ酸塩化合物以外の無機物の
粉末を含んでいてもよい。この場合は、得られる成形物
の機械的強度並びに耐クラック性の向上という利点があ
る。
しては、一般に樹脂組成物の充填材としてもちいられて
いるものであればよく、たとえば溶融シリカ、結晶性シ
リカ、アルミナ、水和アルミナ、中空ガラスビーズ、ガ
ラス繊維、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、タルク、チタン
酸カリウム繊維、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム、三酸化アンチモン、無水セッコウ、硫酸バリウム、
チッ化ホウ素、炭化ケイ素、フッ化アルミニウム、フッ
化カルシウム、フッ化マグネシウム、ホウ酸アルミニウ
ムなどがあげられ、それぞれ単独で、または任意に組み
合わせて用いることができる。
の粉末の形状、微粒子である場合の平均粒径、針状物で
ある場合の平均繊維径およびアスペクト比については、
前記ケイ酸塩化合物の粉末と同様であってよい。
を配合する場合は、本発明のSF6ガス絶縁機器用エポ
キシ樹脂組成物からえられる成形物の誘導率を高くしな
い範囲で配合する点に留意すべきである。ケイ酸塩化合
物以外の粉末の具体的な配合割合としては、ケイ酸塩化
合物を含む無機充填材全体に対して3〜90体積部であ
るのが好ましく、さらに機械的強度、耐クラック性と成
形性のバランスに優れるという点から、ケイ酸塩化合物
を含む無機充填材全体に対して5〜70体積部であるの
が特に好ましい。
ポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と化学反応してエポ
キシ樹脂を硬化させるために、硬化剤を含む。かかる硬
化剤としては、一般にエポキシ樹脂からなる組成物に用
いられているものであれば特に制限はなく、たとえば、
無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル無水
ナジック酸、ドデシル無水コハク酸、無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸、無水テトラヒドロフタル酸、
無水メチルテトラヒドロフタル酸などの酸無水物、トリ
エチレンテトラミン、ビス(4−アミノフェニル)メタ
ン、ビス(3−アミノフェニル)メタン、ビス(4−ア
ミノフェニル)スルホン、1,4−フェニレンジアミ
ン、1,4−ナフタレンジアミン、ベンジルジメチルア
ミン、1,5−ナフタレンジアミン、ジシアンジアミド
などのアミン類、ビスフェノールA、ビスフェノール
F、ビスフェノールS、フェノールノボラック樹脂、p
−ヒドロキシスチレン樹脂などの多価フェノール化合
物、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾー
ル、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダ
ゾール系化合物などがあげられ、それぞれ単独で、また
は任意に組み合わせて用いることができる。
長く、硬化時の発熱が小さいという点から、無水フタル
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル無水ナジック
酸、ドデシル無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水
ピロメリット酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水メチ
ルテトラヒドロフタル酸などの酸無水物を用いるのが好
ましい。
のエポキシ樹脂組成物における使用量と同様という範囲
であればよいが、成形性という点から、前記エポキシ樹
脂の化学量論量に対して40〜140%であるのが好ま
しく、さらに得られる成形物の耐熱性と機械的強度のバ
ランスに優れるという点から、前記エポキシ樹脂の化学
量論量に対して60〜120%であるのが特に好まし
い。
キシ樹脂組成物には、エポキシ樹脂と硬化剤の化学反応
を促進させるために硬化促進剤を含ませる。
と前記硬化剤との反応に対して触媒となる従来からのも
のであれば特に制限はなく、たとえば、トリフェニルホ
スフィン、亜リン酸トリフェニルなどの有機リン化合
物、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾー
ル、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイ
ミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4
−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、2−(ジ
メチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス
(ジメチルアミノメチル)フェノール、ベンジルジメチ
ルアミン、α−メチルベンジルメチルアミンのような3
級アミン類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウ
ンデセン−7のような有機酸塩類、テトラエチルアンモ
ニウムブロマイド、ベンジルトリエチルアンモニウムク
ロライド、ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウムブロ
マイドなどの4級アンモニウム塩などがあげられ、それ
ぞれ単独で、または任意に組み合わせて用いることがで
きる。
促進剤としての効果を示し、保存安定性を損なわない範
囲であればよく、前記エポキシ樹脂100重量部に対し
て0.01〜20重量部であるのが好ましい。
ポキシ樹脂組成物は、えられる成形物の誘電率の低下、
機械的強度および耐クラック性の向上という点から、さ
らにガラス転移温度が140℃以上で、かつ該ガラス転
移温度以下の温度における線膨張係数が40ppm/℃
以下である有機物の粉末または繊維を含んでよい。かか
る有機物の粉末または繊維は、ケイ酸塩化合物などの無
機充填剤を除いた有機成分の熱膨張率の低下、耐熱性の
向上を実現し、充填剤の添加量の低減を可能としてえら
れた成形物の誘電率を低下させる役割を果たす。
40℃以上で、かつ該ガラス転移温度以下の温度におけ
る線膨張係数が40ppm/℃以下であることを要件と
したのは、ガラス転移温度が140℃未満ではえられる
成形物の耐熱性が低下して長期信頼性に欠けることにな
り、線膨張係数が40ppm/℃を超えるとえられる成
形物の熱膨張率が大きくなってクラック発生の原因にな
るからである。ガラス転移温度および線膨張係数はそれ
ぞれの有機物に固有の値であって、前記要件を満たす有
機物として本発明において好適に用いられるものとして
は、たとえば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリス
ルホン、ポリフェニルエーテル、ポリベンズイミダゾー
ル、アラミド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾ
ールなどがあげられ、それぞれ単独で、または任意に組
み合わせて用いることができる。
化という点から、ガラス転移温度が200℃以上で、か
つ該ガラス転移温度以下の温度における線膨張係数が3
5ppm/℃以下であるのが好ましいが、この範囲に入
るものとしては、たとえば、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリベンズイミダゾール、アラミド、ポリパラフ
ェニレンベンゾビスオキサゾールなどがあげられる。
状であればよく、そのときの平均粒径は、成形性を損な
わず、機械的強度と耐クラック性が向上する範囲、たと
えば0.1〜100μmであればよい。また、繊維の場
合は、成形時における樹脂組成物の粘度増加を伴わない
範囲、たとえば平均繊維径が100μm以下であればよ
い。
合の配合割合としては、成形物がえられる範囲であれば
よいが、成形性を損なわず、えられた成形物の機械的強
度、耐クラック性が向上するという点から、有機物の粉
末または繊維と無機充填剤の合計量の1〜90容量%で
あるのが好ましく、さらに、成形性とえられる成形物の
機械的強度、耐クラック性のバランスに優れるという点
から、有機物の粉末または繊維と無機充填剤の合計量の
3〜70容量%であるのが特に好ましい。
キシ樹脂組成物には、シラン系、チタン系、アルミニウ
ム系などのカップリング剤、アクリル系ゴム、ブタジエ
ン系ゴム、ニトリル系ゴム、スチレン系ゴムなどの可と
う性付与剤、変性剤、着色剤、顔料、劣化防止剤、内部
離型剤、界面活性剤などの配合剤を、本発明の効果を損
なわない範囲で配合してもよい。
合割合としては、当業者であれば適宜選択することがで
きるが、樹脂組成と充填剤の接着性の向上という点か
ら、前記充填剤100重量部に対して0.1〜20重量
部であるのが好ましい。
合割合としては、当業者であれば適宜選択することがで
きるが、成形性とえられる成形物の耐クラック性のバラ
ンスに優れるという点から、前記エポキシ樹脂100重
量部に対して1〜40重量部であるのが好ましい。
脂組成物は、前記各成分を常法によって混合することに
よって製造することができる。
キシ樹脂組成物を用いて、常法、たとえば注型法によっ
て成形物をうることができる。すなわち本発明は当該成
形物にも関する。
的物質に優れ、且つ組成中にSiO 2成分を含有してい
るにもかかわらず耐SF6ガス性に優れているという効
果を有し、SF6ガス絶縁機器の開閉装置、管路気中送
電装置、またはその他の電気機器の絶縁支持または電気
部材間の絶縁スペーサなどの絶縁部材などに好適に用い
ることのできる。
説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものでは
ない。
分を示す。
塩化合物の粉末および硬化促進剤を除く成分を、ライカ
イ機を用いて常温常圧で10分間混合した。えられた混
合物にケイ酸塩化合物の粉末を添加して常温常圧で1時
間混合し、ついで硬化促進剤を添加してさらに常温真空
下で10分間混合して本発明のSF6ガス絶縁機器用エ
ポキシ樹脂組成物1〜11をえた。
注型用型に注入し、高温槽を用いて130℃で6時間加
熱成形したのち、さらに150℃で6時間加熱成形して
板状(厚さ3mm)の成形物1〜11をえた。
たがって耐SF6ガス性、誘電率、曲げ強度および耐ク
ラック性を測定した。結果を表2に示す。
スとHFガスの混合ガス(SF6ガス:HFガス=10
0:0.5(体積比))を充填したタンク内に設置し、
500Vの直流電圧を印加し、1分間経過後に印加した
ままの状態で電流値(A)を測定した。表面抵抗値が1
015Ω以上の場合を○、1014Ω以上1015Ω未満の場
合を△、1014Ω未満の場合を×として示した。
定回路に接続し、500Vの直流電圧を印加し、1分間
経過後に印加したままの状態で誘電率(60Hz)を測
定した。
IS−K6911に準じ、3点曲げによって測定した。
機械分析により測定した。熱膨張率曲線により、成形物
のガラス領域の直線部分とゴム領域の直線部分の延長線
の交点からTgを求めた。
rt2)に記載されている方法にしたがって耐クラック
性を調べた。ただし、オリファントワッシャーとしては
アルミニウム製のオリファントワッシャーを用いた。図
1は、本試験の方法を説明するための概略説明図であ
る。図1の(a)および(b)は本試験において用いた
オリファントワッシャーの形状を示す概略説明図であ
る。図1の(c)はオリファントワッシャーを樹脂組成
物中に埋め込んでなる試験片を示す概略説明図である。
図1の(c)に示すように、試験する樹脂組成物中に埋
め込んだ試験片を使用した。図1において1はオリファ
ントワッシャー、2は樹脂組成物である。硬化後、試験
片を高温と低温に交互にさらし、ゆるい熱衝撃から始め
て、順次その温度差を広げてゆき、クラックが入った時
点のクラック指数で示す。高温側はオーブンを使用し
(気中30分間)、低温側はドライアイス−アルコール
溶液を使用する(液中10分間)。試験片は3個以上用
い、表3にしたがってえられた個々のクラック指数を算
術平均して耐クラック性を評価した。
脂成形物の誘電率は比較例1のアルミナ充填材に比べて
いずれも低い値を示し、従来技術のアルミナ充填する樹
脂成形物に比べて低誘電率化に有効であることが示され
た。また、実施例1〜11の樹脂成形物の耐SF6ガス
性は比較例2のシリカ充填材より優れた特性を示した。
特に独立ケイ酸塩でもカンラン石構造を形成するケイ酸
塩の粉末を充填した樹脂成形物(実施例1〜5)または
これらの混合充填剤を充填した樹脂成形物(実施例9、
10)の耐SF6ガス性はアルミナ充填材と同等の特性
を示し、組成中にケイ酸成分を含有しているにもかかわ
らず優れた特性を示すことが明らかになった。しかし、
シリカと同じ立体構造を有する立体網目ケイ酸塩に属す
る加里長石(比較例3)の耐SF6ガス性は、シリカレ
ベルであった。実施例1〜11の成形物の耐クラック性
はアルミナ充填材より高い値を示し、特に独立ケイ酸塩
に属するジルコン(実施例6)は低熱膨張性を有するた
めに他よりも高い値を示した。鎖状ケイ酸塩に属するウ
ォラストナイト(実施例8)は、樹脂組成物中への充填
量が低いにもかかわらず、高い耐クラック性を示した。
また、実施例1〜11の樹脂成形物の曲げ強度およびガ
ラス転移温度(Tg)は比較例1のアルミナ充填材に比
べて同等かそれ以上の値を示し、機械的性質、耐熱性に
も優れることが示された。
ォルステライトを用いたほかは、実施例1と同様にして
本発明のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物12
〜15および板状成形物12〜15をえ、実施例1と同
様の測定を行なった。結果を表4に示す。
て比較樹脂組成物1〜3、比較成形物1〜3をえ、実施
例1と同様の測定を行なった。結果を表2および表4に
示す。
〜15の樹脂成形物の誘電率は比較例1のアルミナ充填
材料に比べていずれも低い値を示し、従来技術のアルミ
ナを充填する樹脂成形物に比べて低誘電率化に有効であ
ることが確認された。これら実施例の耐SF6ガス性は
比較例2のシリカ充填材料より優れた特性を示した。ま
た、実施例1および12〜15の樹脂成形物の耐クラッ
ク性およびガラス転移温度(Tg)は比較例1のアルミ
ナ充填材料に比べて同等かそれ以上の値を示した。した
がって、これら特性に充填剤の粒径が及ぼす影響はない
ことが確認された。
例1の結果をもとに、図2に、ケイ酸塩化合物(フォル
ステライト)の粉末の平均粒径(μm)と、えられた板
状成形物の曲げ強度(kgf/mm2)との関係を示
す。
物の曲げ強度が増加するのがわかる。また、平均粒径が
100μmに近づくと曲げ強度が比較例1のアルミナを
用いた従来のものの値とほぼ等しくなり、100μm以
上になると従来のものに劣ることがわかる。これによ
り、ケイ酸塩化合物の粉末の粒径は、0.5〜100μ
mが好ましいといえる。
6ガス性の測定の際に、500Vの直流電圧を印加した
のちに、板状成形物をSF6ガスとHFガスの混合ガス
に暴露する時間を0分間、10分間、20分間、30分
間、40分間、60分間、180分間および300分間
変化させた。ついで印加したままでそれぞれの暴露時間
における板状成形物の表面抵抗値(Ω)を、JIS−K
6911に準じ、測定した。表面抵抗値の変化が小さい
ほど耐SF6ガス性に優れ、好ましい。
する実験例1、環状および鎖状ケイ酸塩を用いた実施例
7〜8に対応する実験例2、さらに有機物を用いた実施
例9〜11に対応する実験例3の結果をそれぞれ図3〜
5に示す。図3〜5はSF6ガスとHFガスとの混合ガ
スへの暴露時間と表面抵抗値との関係を示す。
を充填した場合の表面抵抗値はガス注入直後から大きく
低下し、表面抵抗値は1016Ωから1013Ωまで低下し
ているのがわかる。これに対して、実施例1〜5のカン
ラン石構造を形成する独立ケイ酸塩を充填した場合の成
形物は、ガスを注入すると低下するが、その値は10 15
Ωとアルミナを用いた従来のものとほぼ等しい値であ
り、シリカを充填した場合に比べれば、低下の割合は小
さいことがわかる。このように独立ケイ酸塩の粉末を充
填してえられる成形物は、組成中にSiO2を含有して
いるにもかかわらず、耐SF6ガス性が優れることが示
された。
の粉末(コーディエライト)を充填した成形物の表面抵
抗値は、ガス注入直後から低下しはじめるが、その値は
極小点で1014Ωとシリカを充填した場合に比べれば、
高い値を維持している。鎖状ケイ酸塩の粉末(ウォラス
トナイト)を充填した成形物は、SF6/HF混合ガス
に曝すと表面抵抗値はわずかに低下する程度である。
よび鎖状ケイ酸塩の粉末を充填した成形物は、組成中に
組成中にSiO2を含有しているにもかかわらず、耐S
F6ガス性が優れることが示された。特に、独立ケイ酸
塩でもカンラン構造を形成するケイ酸塩の粉末を充填し
た成形物は、アルミナを用いた場合と同等の耐SF6ガ
ス性を示し、SF6ガスの分解ガスに対する耐性に優れ
ることが示された。
充填した樹脂硬化物の耐SF6ガス性は、アルミナを用
いた場合と同等で問題のないことがわかった。
分を示す。
の粉末および硬化促進剤を除く成分を、ライカイ機を用
いて常温常圧で10分間混合した。えられた混合物にケ
イ酸塩化合物の粉末を添加して常温常圧で1時間混合
し、ついで硬化促進剤を添加してさらに常温真空下で1
0分間混合して本発明でのSF6ガス絶縁機器用エポキ
シ樹脂組成物16〜19をえた。
の注型用型に注入し、高温槽を用いて130℃で6時間
加熱成形した後、さらに150℃で6時間加熱成形して
板状(厚さ3mm)の成形物16〜19をえた。
たがって耐SF6ガス性、誘電率、曲げ強度および耐ク
ラック性を前述の方法で測定した。結果を表6に示す。
樹脂組成物の誘電率は比較例4のアルミナ充填材料に比
べていずれも低い値を示し、従来技術のアルミナを充填
する樹脂成形物に比べて低誘電率化に有効であることが
示された。また、実施例16〜19の樹脂組成物の耐S
F6ガス性は比較例5のシリカ充填材料より優れた特性
を示した。特にフォルステライト系及びモンテセライト
系の粉末を充填した樹脂成形物(実施例16、19)の
耐SF6ガス性はアルミナ充填材料と同等の特性を示
し、組成中にケイ酸成分を含有しているにもかかわらず
優れた特性を示すことが明らかになった。実施例16〜
19の成形物の耐クラック性はアルミナ充填材料より高
い値を示し、ステアタイト系(実施例17)及びウォラ
ストナイト系(実施例18)は、樹脂組成物中への充填
量が低いにもかかわらず、高い耐クラック性を示した。
また、実施例16〜19の樹脂組成物の曲げ強度および
ガラス移転温度(Tg)は比較例4のアルミナ充填材料
に比べて同等でそれ以上の値を示し、機械的性質、耐熱
性にも優れることが示された。
ステライト系充填剤、ステアタイト系充填剤、フォルス
テライトと酸化マグネシウム、フォルステライトとシリ
カを用いたほかは、実施例16と同様にして本発明のS
F6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物20〜27およ
び板状成形物20〜27をえ、実施例16と同様の測定
を行った。結果を表7に示す。
して比較樹脂組成物4〜5、比較成形物4〜5をえた、
実施例16と同様の測定を行った。結果を表7および表
7に示す。
0〜23のフォルステライト系充填剤を充填した樹脂成
形物、実施例17および24〜25のステアタイト系充
填剤を充填した樹脂組成物、実施例26のフォルステラ
イトと酸化マグネシウム、および実施例27のフォルス
テライトとシリカを充填した樹脂成形物の曲げ強度は比
較例4のアルミナ充填材料に比べて同等かそれ以上の値
を示した。また、実施例16、17および20〜27の
樹脂成形物の耐クラック性およびガラス転移温度(T
g)は比較例4のアルミナ充填材料に比べて同等かそれ
以上の値を示した。従って、これら特性に充填剤の組成
中のMgO含有量が及ぼす影響はないことが確認され
た。
例4の結果をもとに、図6に、組成がおもにMgOとS
iO2からなるケイ酸塩化合物の充填剤(フォルステラ
イト系、ステアタイト系、酸化マグネシウム、シリカ)
中のMgO組成の含有量(重量%)と、えられた板状成
形物の誘電率との関係を示す。
(重量%)が高くなるほど成形物の誘電率は上昇するの
がわかる。充填剤中のMgO組成の含有量が95重量%
以上になると誘電率は比較例4のアルミナを用いた従来
のものの値とほぼ等しくなり、低誘電率効果が小さくな
ることがわかる。これにより、充填剤中のMgO組成の
含有量は、95重量%未満が好ましいといえる。
ステライト系充填剤、ウォラストナイト系充填剤、モン
テセライト系充填剤を用いたほかは、実施例16と同様
にして本発明のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂28
〜36および板状成形物28〜36をえ、実施例16と
同様の測定を行った。結果を表9に示す。
8〜31のウォラストナイト系充填剤を充填した樹脂成
形物、実施例19および32〜35のモンテセライト系
充填剤を充填した樹脂成形物、および実施例36のフォ
ルステライト系充填剤とウォラストナイト系充填剤を混
合した樹脂成形物の曲げ強度は比較例4のアルミナ充填
材料に比べて同等かそれ以上の値を示した。また、実施
例18、19および28〜36の樹脂成形物の耐クラッ
ク性およびガラス転移温度(Tg)は比較例4のアルミ
ナ充填材料に比べて同等かそれ以上の値を示した。従っ
て、これら特性に充填剤の組成中のCaOまたはMgO
含有量が及ぼす影響はないことが確認された。
例4の結果をもとに、図7に、充填剤(ウォラストナイ
ト系)中のCaO組成またはCaO組成の含有量(重量
%)と、えられた板状成形物の誘電率との関係を示す。
CaO組成の含有量(重量%)が高くなるほど成形物の
誘電率は上昇するのがわかる。ウォラストナイト系充填
剤中のCaO組成の含有量が90重量%以上になると誘
電率は比較例4のアルミナを用いた従来のものの値とほ
ぼ等しくなり、低誘電率効果を小さくなることがわか
る。これにより、ウォラストナイト系充填剤中のCaO
組成の含有量は、90重量%以下が好ましいといえる。
例4の結果をもとに、図8に、充填剤(モンテセライト
系および混合充填剤系)中のMgOとCaO組成の合計
含有量(重量%)と、えられた板状成形物の誘電率との
関係を示す。
填剤系充填剤中のMgOとCaO組成の合計含有量(重
量%)が高くなるほど成形物の誘電率は上昇するのがわ
かる。これら充填剤中のMgOとCaO組成の合計含有
量が90重量%以上となると誘電率は比較例4のアルミ
ナを用いた従来のものの値とほぼ等しくなり、低誘電率
効果が小さくなることがわかる。これにより、充填剤中
のMgOとCaO組成の合計含有量は、90重量%以下
が好ましいといえる。
F6ガス性の測定の際に、500Vの交流電圧を印加し
たのちに、板状成形物をSF6ガスとHFガスの混合ガ
スに暴露する時間を0分間、10分間、20分間、30
分間、40分間、60分間、180分間および300分
間変化させた。ついで印加したままでそれぞれの暴露時
間における板状成形物の表面抵抗値(Ω)をJIS−K
6911に準じ、測定した。表面抵抗値の変化が小さい
ほど耐SF6ガス性に優れ、好ましい。
に対応する実験例4、組成がおもにMgOとSiO2か
らなるケイ酸塩化合物充填剤(フォルステライト系とス
テアタイト系)のMgO成分含有量を変化させた実施例
16、17、21、23、24、25に対応する実験例
5、充填剤中のMgO成分含有量を変化させた実施例2
6〜27に対応する実験例6、組成がおもにCaOとS
iO2からなるケイ酸塩化合物充填剤(ウォラストナイ
ト系)のCaO成分含有量を変化させた実施例18、2
8、31に対応する実験例7、組成がおもにCaOとM
gOおよびSiO2からなるケイ酸塩化合物充填剤(モ
ンテセナイト系および混合充填剤系)のMgOとCaO
成分の合計含有量を変化させた実施例19、32〜36
に対応する実験例8の結果をそれぞれ図9〜13に示
す。図9〜13はSF6ガスとHFとの混合ガスへの暴
露時間と表面抵抗値との関係を示す。
を充填した場合の表面抵抗値はガス注入直後から大きく
低下し、表面抵抗値は1016Ωから1012Ωまで低下し
ているのがわかる。これに対して、実施例16〜19の
ケイ酸塩化合物(フォルステライト系、ステアタイト
系、ウォラストナイト系、モンテセライト系)を充填し
た場合の成形物は、シリカを充填した成形物に比べれ
ば、低下の割合は小さいことがわかる。このようにケイ
酸塩化合物の粉末を充填してえられる成形物は、組成中
にSiO2を含有しているにもかかわらず、耐SF6ガス
性が優れることが示された。
1、23、24、25の組成がおもにMgOとSiO2
からなるケイ酸塩化合物充填剤(フォルステライト系と
ステアタイト系)を充填した成形物の表面抵抗値の低下
の場合は、充填剤中のMgO成分含有量に依存すること
がわかる。MgO成分が60重量%以上と高い含有量を
有するケイ酸塩化合物充填剤を充填した場合の成形物
は、アルミナを用いた場合と同等の耐SF6ガス性を示
し、SF6ガスの分解ガスに対する耐性に優れることが
示された。MgO成分含有量が60重量%以下のケイ酸
塩化合物充填剤を充填した場合の成形物は、ガス注入直
後から低下しはじめるが、その値はシリカを充填した場
合に比べれば、高い値を維持している。しかし、MgO
成分含有量が15重量%以下のケイ酸塩化合物充填剤を
充填した場合の成形物は、シリカを充填した場合の成形
物と同レベルまで低下することが示された。これによ
り、耐SF6ガス性の面から充填剤中のMgO組成の含
有量は、16重量%以上が好ましいといえる。
ルステライトと酸化マグネシウムとシリカを組み合わせ
充填剤中のMgO成分含有量を変化させた成形物の表面
抵抗値の変化を示した。充填剤中のMgO成分含有量が
高い場合(MgO成分含有量:70重量%)は、アルミ
ナを用いた場合と同等の耐SF6ガス性を示し、SF6ガ
スの分解ガスに対する耐性に優れることが示された。充
填剤中のMgO成分含有量が高い場合(MgO成分含有
量:50重量%)は、シリカを充填した成形物に比べれ
ば、低下の割合が緩やかであることがわかる。
1の組成がおもにCaOとSiO2からなるケイ酸塩化
合物充填剤(ウォラストナイト系)を充填した成形物の
表面抵抗値の低下の割合は、充填剤中のCaO成分含有
量に依存することがわかる。CaO成分の高い含有量を
有するケイ酸塩化合物充填剤を充填した場合の成形物
は、アルミナを用いた場合と同等の耐SF6ガス性を示
し、SF6ガスの分解ガスに対する耐性に優れることが
示された。CaO成分含有量が低いケイ酸塩化合物充填
剤を充填した場合の成形物は、ガス注入直後から低下し
はじめるが、その値はシリカを充填した場合に比べれ
ば、高い値を維持している。しかし、CaO成分含有量
が20重量%のケイ酸塩化合物充填剤を充填した場合の
成形物は、シリカを充填した場合の成形物と同程度まで
低下することが示された。これにより、耐SF6ガス性
の面から充填剤中のCaO組成の含有量は、20重量%
以上が好ましいといえる。
36の組成がおもにCaOとMgOおよびSiO2から
なるケイ酸塩化合物充填剤(モンテセナイト系および混
合充填剤系)を充填した成形物の表面抵抗値の低下の割
合は、充填剤中のMgOとCaO成分合計含有量に依存
することがわかる。MgOとCaO成分の合計含有量の
高いケイ酸塩化合物充填剤を充填した場合の成形物は、
アルミナを用いた場合と同等の耐SF6ガス性を示し、
SF6ガスの分解ガスに対する耐性に優れることが示さ
れた。MgOとCaO成分の合計含有量が低いケイ酸塩
化合物充填剤を充填した場合の成形物は、ガス注入直後
から低下しはじめるが、その値はシリカを充填した場合
に比べれば、高い値を維持している。しかし、MgOと
CaO成分の合計含有量が34重量%のケイ酸塩化合物
充填剤を充填した場合の成形物は、シリカを充填した場
合の成形物に比べてわずかに高い程度であることが示さ
れた。これにより、耐SF6ガス性の面から充填剤中の
MgOとCaO成分の合計含有量は、20重量%以上が
好ましいといえる。
イト系、ステアタイト系、ウォラストナイト系、モンテ
セライト系)を充填した成形物は、組成中にSiO2を
含有しているにもかかわらず、耐SF6ガス性に優れる
ことが示された。特に、組成中のSiO2成分の含有量
が低いケイ酸塩化合物粉末を充填した成形物は、アルミ
ナを用いた場合と同等の耐SF6ガス性を示し、SF6ガ
スの分解ガスに対する耐性に優れることが示された。
わる発明によれば、SF6ガスの分解生成物(HFガ
ス)に対する耐久性、機械的強度、耐クラック性にバラ
ンスよく優れ、かつ誘電率の低い絶縁成形物を提供しう
るエポキシ樹脂組成物をうることができる。
ば、耐SF6ガス性および機械的強度に優れたエポキシ
樹脂組成物をうることができる。
ば、低熱膨張性、高電気絶縁性、耐アーク性に優れたエ
ポキシ樹脂組成物をうることができる。
ば、耐SF6ガス性および機械的強度に優れ、かつ有毒
なBeを含有しないエポキシ樹脂組成物をうることがで
きる。
ば、耐SF6ガス性、機械的強度、耐クラック性に優れ
たエポキシ樹脂組成物をうることができる。
ば、流動性と機械的強度のバランスが優れたエポキシ樹
脂組成物をうることができる。
ば、長期信頼性に優れ、成形物の熱膨張率が低いエポキ
シ樹脂組成物をうることができる。
によれば、耐SF6ガス性、機械的強度に優れ、さらに
誘電率の低いエポキシ樹脂組成物をうることができる。
によれば、低誘電率で機械的、熱的物質に優れ、かつ組
成中にSiO2成分を含有しているにもかかわらず耐S
F6ガス性に優れているという効果を有する。
形状を示す図である。
成形物の曲げ強度との関係を示す図である。
場合の、混合ガスへの暴露時間と成形物の表面抵抗値の
関係を示す図である。
状ケイ酸塩を用いた場合の、混合ガスへの暴露時間と成
形物の表面抵抗値の関係を示す図である。
間と成形物の表面抵抗値の関係を示す図である。
酸塩化合物中のMgO成分の含有量とえられた成形物の
誘電率との関係を示す図である。
酸塩化合物中のCaO成分の含有量と成形物の誘電率の
関係を示す図である。
からなるケイ酸塩化合物中のMgOとCaO成分の含有
量と成形物の誘電率の関係を示す図である。
ステアタイト系、ウォラストナイト系、モンテセライト
系を用いた場合の、混合ガスへの暴露時間と成形物の表
面抵抗値の関係を示す図である。
イ酸塩化合物を用いた場合の、混合ガスへの暴露時間と
成形物の表面抵抗値の関係を示す図である。
gO)またはシリンカ(SiO2)を混合して用いた場
合の、混合ガスへの暴露時間と成形物の表面抵抗値の関
係を示す図である。
イ酸塩化合物を用いた場合の、混合ガスへの暴露時間と
成形物の表面抵抗値の関係を示す図である。
2からなるケイ酸塩化合物を用いた場合の、混合ガスへ
の暴露時間と成形物の表面抵抗値の関係を示す図であ
る。
Claims (21)
- 【請求項1】 エポキシ樹脂にケイ酸塩化合物の粉末を
添加してなるSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成
物。 - 【請求項2】 エポキシ樹脂に、2種類以上のケイ酸塩
化合物の粉末、またはケイ酸塩化合物の粉末と該ケイ酸
塩化合物以外の無機物の粉末とを添加してなるSF6ガ
ス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項3】 ケイ酸塩化合物が独立ケイ酸塩である請
求項1または2記載のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項4】 ケイ酸塩化合物が環状ケイ酸塩である請
求項1または2記載のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項5】 ケイ酸塩化合物が鎖状ケイ酸塩である請
求項1または2記載のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項6】 独立ケイ酸塩が、カンラン石構造を有す
るフォルステライト、ファヤライト、テフライト、クネ
ベライトまたはモンテセライトである請求項3記載のS
F6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項7】 独立ケイ酸塩がジルコンである請求項3
記載のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項8】 環状ケイ酸塩がコーディライトである請
求項4記載のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成
物。 - 【請求項9】 鎖状ケイ酸塩が輝石族に属するウォラス
トナイトである請求項5記載のSF6ガス絶縁機器用エ
ポキシ樹脂組成物。 - 【請求項10】 ケイ酸塩化合物の粉末が、平均粒径1
00μm以下の微粒子または平均繊維径100μm以下
の針状物からなる請求項1または2記載のSF6ガス絶
縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項11】 ガラス転移温度が140℃以上で、か
つ該ガラス転移温度以下の温度における線膨脹係数が4
0ppm/℃以下である有機物の粉末または繊維がさら
に添加されてなる請求項1または2記載のSF6ガス絶
縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項12】 エポキシ樹脂に、ケイ酸塩化合物以外
の無機物の粉末、ならびにガラス転移温度が140℃以
上で、かつ該ガラス転移温度以下の温度における線膨脹
係数が40ppm/℃以下である有機物の粉末または繊
維を添加してなるSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項13】 ケイ酸塩化合物の組成がおもにMgO
とSiO2からなるケイ酸塩化合物である請求項1また
は2記載のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項14】 請求項13記載のケイ酸塩化合物の組
成中のMgO成分が全成分中の16〜94重量%である
SF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項15】 ケイ酸塩化合物の組成が組成がおもに
CaOとSiO2からなるケイ酸塩化合物である請求項
1または2記載のSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項16】 請求項15記載のケイ酸塩化合物の組
成中のCaO成分が全成分中の20〜90重量%である
SF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項17】 ケイ酸塩化合物の組成が組成がおもに
CaOとMgOおよびSiO2からなるケイ酸塩化合物
である請求項1または2記載のSF6ガス絶縁機器用エ
ポキシ樹脂組成物。 - 【請求項18】 請求項17記載のケイ酸塩化合物の組
成中のMgO成分とCaO成分の合計が全成分中の20
〜90重量%であるSF6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂
組成物。 - 【請求項19】 請求項13、15または17記載のケ
イ酸塩化合物を1種類または2種類以上混合してなるS
F6ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項20】 請求項1、2または12記載のSF6
ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物からなる成形物。 - 【請求項21】 請求項20記載の成形物を用いてなる
SF6ガス絶縁機器。
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