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JPS5947403B2 - 高電圧用絶縁材料 - Google Patents
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JPS5947403B2 - 高電圧用絶縁材料 - Google Patents

高電圧用絶縁材料

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Publication number
JPS5947403B2
JPS5947403B2 JP9281475A JP9281475A JPS5947403B2 JP S5947403 B2 JPS5947403 B2 JP S5947403B2 JP 9281475 A JP9281475 A JP 9281475A JP 9281475 A JP9281475 A JP 9281475A JP S5947403 B2 JPS5947403 B2 JP S5947403B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
insulating material
voltage
high voltage
thermosetting resin
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
JP9281475A
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English (en)
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JPS5216700A (en
Inventor
一彦 ふ松
浩 吉岡
明彦 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP9281475A priority Critical patent/JPS5947403B2/ja
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  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高電圧用絶縁材料に関し、詳しくは変圧器、
碍子等の高電圧電気機器に用いる耐絶縁破壊特性を改善
した絶縁材料に係わるものである。
従来、この種の絶縁材料における耐絶縁破壊特性を改善
するための種々な技術が提案されている。たとえぱ(1
)高電圧機器への絶縁材料を設ける際の注形、含浸技術
の改善、(2)高電圧機器に注形、含浸した後の絶縁材
料の機械応力、熱応力等を除去する方法、(3)高電圧
機器に絶縁材料とともに導電層、半導電層をもうける方
法等が知られている。しかし、上記1)〜(3)の方法
にあつては、絶縁材料の耐絶縁破壊特性をかならずしも
十分改善できず、抜本的な解決方法ではなかつた。この
ようなことから、熱可塑性、熱硬化性樹脂の絶縁材料に
対して次に示す種々な電圧安定剤を配合して、耐絶縁破
壊特性を改善した高電圧用絶・ 縁材料が提案されてい
る。
この電圧安定剤としては、たとえば電子受容性基および
電子供与基を有する置換芳香族炭化水素化合物とナフテ
ン係炭化水素とを混合したもの、或いはポリエチレン、
ポリエーテル、ポリエポキシなどの重合体、共重合0体
に芳香族、脂環式の有機金属化合物を配合したものがあ
る。しかして、上述した電圧安定剤は電力ケーブル、電
線等の電気機器に使用可能な熱可塑性樹脂に対して安定
的に分散混入されるため、有効であるが、5変圧器、碍
子等の電気機器に使用可能な熱硬化性樹脂に対して配合
すると、その樹脂と硬化反応してその樹脂本来の硬化反
応を著しく促進させるため、短期間で硬化し、電圧安定
剤としての機能が発揮されず、これによつて樹脂本来の
注形、含浸特性が得られず電気的、機械的特性が劣化す
る。
さらに耐絶縁破壊特性が改善されなかつた。この発明は
上記問題を解決するためになされたもので、熱硬化性樹
脂本来の注形、含浸特性が得られ、しかも電気的、機械
的特性を劣化することな〈、著しく耐絶縁破壊特性を改
善した高電圧用絶縁材料を提供しようとするものである
。以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用する電圧安定剤としては、たとえばバイオ
アントロン、イソ−バイオアントロン、フラバントロン
、メソーナフトデイアントロン、ピラントロン、ピペリ
ジン等のベンゼン環を6個以上有し、かつカルボニル基
を2個以上有する縮合多環芳香族化合物、或いはクロロ
フイル、フタロシアニン、フタロシアニンブルー、フタ
ロシアニングリーン等のポルフイリン( POrphy
rin)核又はフタロシアニン核を有する化合物、また
はハイドロオキシアルキル基を含む高級アルキル第4級
アンモニウムイオンとバイタルトレツクアシドやデイハ
イドロジエンサイトレツクアシド等とからなる一般式〔
ただし、R1、R2及びR3はメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、X1、X2、X3およびX4は水
素原子、水酸基、カルボキシル基、カルボキシメチル基
を示し、nは1〜5の整数である〕にて表わされる第4
級アンモニウム塩の1種または2種以上からなるもので
ある。
しかして、本発明の高電圧用絶縁材料は熱硬化性樹脂に
対し、上述した電圧安定剤を0.1〜30重量%、好ま
しくは0.5〜10重量%配合し均一に混合してなるも
のである。
この場合、必要に応じて電圧安定剤とともに可塑剤、耐
熱耐候性付与剤或いは劣化防止剤を併用することも可能
である。このように熱硬化性樹脂に対する電圧安定剤の
配合量を限定した理由はその電圧安定剤を0.1重量%
未満にすると耐絶縁破壊特性の向上化が計れず、一方3
0重量%を越えるど熱硬化性樹脂の硬化促進作用が顕著
に生じ易〈なわ、熱硬化性樹脂本来の注形、含浸特性が
得られず、かつ、耐絶縁破壊特性を改善できないからで
ある。本発明に使用する熱硬化性樹脂としては、たとえ
ばフエノール樹脂、アルキツド樹脂、シリコーン樹脂な
どの縮合重合型熱硬化性樹脂或いはジアリルフタレート
樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂などの付加重合型熱硬化性樹脂の1種または2
種以上のものである。
また、必要によつて熱硬化性樹脂に添加配合する硬化剤
としては、たとえば無水フタル酸、ヘキサハイドロ無水
フタル酸、メチルエンヅメチレンテトラハイドロ無水フ
タル酸、無水ピロメリツト酸等を挙げることができる。
なお、上記熱硬化性樹脂と硬化剤との配合割合は、使用
する樹脂、硬化剤の種類によつて適宜選定すればよい。
たとえば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合
、そのエポキシ基2個に対して硬化剤1モルが結合する
ように配合する。しかして、本発明の高電圧用絶縁材料
はその材料中の電圧安定剤がベンゼン環を6個以上を有
しかつ、カルボニル基を2個以上有する縮合多環芳香族
化合物、ポルフイリン核又はフタロシアニン核を有する
化合物、或いは前記一般式で表わされる第4級アンモニ
ウム塩のうちの1種または2種以上からなヤ、これらの
電圧安定剤を熱硬化性樹脂に所定量(0.1〜30重量
%)配合すると、その熱硬化性樹脂に対する硬化反応促
進作用が少ないため、その樹脂本来の注形、含浸特性、
その他電気的特性、機械的特性を維持でき、しかも熱硬
化性樹脂の架橋構造に電圧安定剤がなんら変成すること
なく、そのままの形で極めて安定的に混合分散できる。
したがつて、本発明によれば電気機器にモールド樹脂層
を形成する際の注形、含浸作業が容易となヤ、しかも、
熱硬化性樹脂本来の特性を維持できるとともに、耐絶縁
破壊特性を著しく向上することができる。なお、本発明
の高電圧用絶縁組成物の用途としては、上述したような
樹脂モールドの形で使用する以外に、積層体、塗料或い
は接着剤の形にして使用することも可能であり、このよ
うな形態で電気機器に使用することによつてコロナ放電
特性、トリー特性、トラツキング特性を改善し、絶縁破
壊の前駆的現象を抑止することができる。
以下本発明の実施例を説明する。
実施例 1〜5 ビスフエノール型エポキシ樹脂100重量部と無水フタ
ル酸30重量部とを混合して得た熱硬化性樹脂に対し、
バイオアントロン(実施例1)、フラバントロン(実施
例2)、クロロフイル(実施例3)、フタロシアニング
リーン(実施例4)、コーリンバイタートレイト(実施
例5)をそれぞれ5重量部配合し、100℃の温度下で
攪拌混合して5種の高電圧用絶縁材料を得た。
これに対し、比較例として上記熱硬化性樹脂に対し、フ
エロセン(比較例1)、テトラフエニル錫(比較例2)
、ベンツキノン(比較例3)、クロラニル(比較例4)
、ヘキサメチルベンゼン(比較例5)、フエニルトリメ
チルアンモニウムクロライド(比較例6)をそれぞれ5
重量部配合し、100℃の温度下で攪拌混合して6種の
高電圧用絶縁材料を造つた。
また比較例7として熱硬化性樹脂のみからなる高電圧用
絶縁材料を造つた。しかして、上記実施例1〜5および
比較例1〜7の絶縁材料を真空タンク中で真空脱泡した
後、これを温風乾燥器に移し、100℃の温風を送つて
絶縁材料の粘度が30ポイズ以上になる時間を測定した
。また、比較例6を除く上述した実施例および比較例の
絶縁材料を真空脱泡した後、各絶縁材料を図に示す耐放
電電圧測定装置の電極板1にそれぞれ注形して樹脂モー
ルド2とし、各モールド2に電極棒3を強制的に気泡4
を形成せしめるように挿入する。
つづいて各モールド2に100℃の温風を送つて硬化せ
しめた後、放電検波器5を介して逐次電圧を増加してボ
ード内のコロナ開始電圧およびコロナ終止電圧を測定し
た。さらに、上記実施例1〜5、比較例1〜5および6
の絶縁材料を真空脱気した後、これを100mW×10
0mLX1WUfLtの大きさの平板状に注形し、つづ
いてこの平板をデシケータ中で乾燥保存した後、湿度6
0%の室温下で1000の直流を印加して体積固有抵抗
値を測定した。
しかして、上述した測定結果を下記第1表に示した。
上記第1表よジ明らかなように、本発明による電圧安定
剤を配合した高電圧用絶縁材料は、従来の電圧安定剤を
配合した絶縁材料に比較して硬化反応の促進作用が著し
く少なく、熱硬化性樹脂のみのもの(比較例7)と略同
程度の硬化時間を保持し、電気機器への注形、含浸が極
めて容易であつた。
また本発明の高電圧用絶縁材料を注形した樹脂モールド
内のボードにおけるコロナ放電の開始電圧および終止電
圧は従来の絶縁材料に比較して高く、耐絶縁破壊特性の
向上化が認められた。さらに本発明の高電圧絶縁材料に
おける体積固有抵抗は従来の絶縁材料に比して低く、局
部的な高電界を緩和することができ、絶縁材料の耐絶縁
破壊性を一段と向上したことが認められた。実施例 6
〜8 電圧安定剤として下記第2表に示すものを用いた以外、
実施例1と同様な方法によi!)3種の高電圧用絶縁材
料を得た。
しかして、得られた各絶縁材料について実施例1と同様
に粘度30ポイズ以上になる時間、コロナ開始電圧、コ
ロナ終止電圧及び体積固有抵抗を調べた。
その結果を同第2表に併記した。以上詳述したように、
本発明によれば電気機器への注形、含浸操作を容易にし
て著しく作業性を改善でき、しかも熱硬化性樹脂本来の
電気的、機械的特性を阻害することなく、著しく耐絶縁
破壊性を向上できる等顕著な効果を有する高電圧用絶縁
材料を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例に用いる放電電圧測定装置の概略断
面図である。 1 ・・・・・・電極板、2・・・・・・樹脂モールド
、4・・・・・・気泡。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 熱硬化性樹脂に対し、ベンゼン環を6個以上有し、
    かつカルボニル基を2個以上有する縮合多環芳香族化合
    物、ポルフィリン核又はフタロシアニン核を有する化合
    物、或いは一般式▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ただし、式中のR_1、R_2およびR_3はメチル
    基、エチル基、プロピル基、ブチル基、X_1、X_2
    、X_3およびX_4は水素原子、水酸基、カルボキシ
    ル基、カルボキシメチル基を示し、nは1〜5の整数を
    示す。 〕にて表わされる第4級アンモニウム塩から選ばれたも
    のの1種または2種以上からなる電圧安定剤を0.1〜
    30重量%配合してなる高電圧用絶縁材料。
JP9281475A 1975-07-30 1975-07-30 高電圧用絶縁材料 Expired JPS5947403B2 (ja)

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JPS5216700A JPS5216700A (en) 1977-02-08
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