JP2000222959A - 表面変性された絶縁体および絶縁体の表面を変性する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面変性された絶縁体及び絶縁体の表面を変
性する方法 【解決手段】 本発明は、絶縁体基体（２）を、弗素有
機官能性シラン及び／又はシロキサン少なくとも１種、
無機酸少なくとも１種及び触媒としてのアルミニウム
（ＩＩＩ）、錫（ＩＩ）、錫（ＩＶ）、鉄（ＩＩＩ）又
はチタン（ＩＩＩ）の金属塩少なくとも１種を含有する
組成物で被覆することにより得られた表面変性された絶
縁体（１）、その製法及び記載の組成物を絶縁体（１）
の被覆のために使用する方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面変性された絶
縁体、絶縁体の表面変性法及びそのための弗素有機シラ
ン−及び／又は−シロキサン含有組成物の使用に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】絶縁体は、工業的に多くの場所で、例え
ば変電所及び送電線中で高圧碍子として使用されてい
る。絶縁体は、困難な使用条件下で、殊に汚れ、塩又は
その他の沈着物による異物層負荷の際に、できるだけ長
く高い技術的要求を満足することが望ましい。

【０００３】絶縁体の表面上に沈着した異物層は、電気
的絶縁能を損なう。対抗手段として、大きい遮蔽突起
（Schirmausladung)及び長い沿面距離（Kriechweg)を有
する経費のかかる構造形が選択される。更に、著しく汚
された表面は、規則的間隔で、手作業により清浄化しな
ければならない。

【０００４】Elektrotechnische Zeitschrift-A ９６巻
（１９９５）、１２６〜１２８頁から、絶縁体の表面上
に付加的に、シリコーンからの疎水性被覆を施与するこ
とは公知である。この方法では、絶縁体の表面が水をは
じくことが達成される。これにより、水中に溶けた粒子
による異物層形成は避けられる。この疎水性により、更
に、異物層で汚された絶縁体は、閉じられた水膜又は湿
気帯域を生じることができないので、その電気特性を保
持するはずである。絶縁体の作動時間は延長される。し
かしながら、表面のこのようなシリコーン化は持続性で
はなく、時々塗り直しをしなければならない欠点を有す
る。このことは、高い保守経費及び高価な設備停止を意
味する。更に、必要なシリコーン材料は高価でもある。

【０００５】ＥＰ ０４９７１８９Ｂ１は、その表面に
更に活性水素基を有する粗面化前処理された基材表面を
表面活性物質の非水溶液と接触させる方法で、水及び油
をはじく吸着膜の製法を教示しており、この際、この活
性物質は、１つのフルオロ炭素基(Fluorkohlenstoffgru
ppe)及び１つのクロルシリル基又は１つのフルオロ炭素
基及び１つのアルコキシ基を含有する。この場合に、殊
にクロル炭化水素は、現在では比較的高価で、更に極め
て健康に有害である溶剤として使用されている。使用例
としては、特に高圧碍子及び点火プラグが挙げられる。
ここでも、前記種類の被覆は、困難な使用条件下では、
絶縁体への接触結合が充分ではないので、長持ちしない
欠点を有する。

【０００６】更に、弗素有機官能性塩素−又はアルコキ
シシラン並びに場合による更なる出発物質成分の目的の
酸又は塩基により制御される加水分解及び縮合又は共縮
合により、弗素有機官能性シロキサンを含有する組成物
を製造することは公知である。_ｐＨ値の制御のために、
ここでは有機又は無機の酸又は塩基と並んで、酸性塩又
は塩基性塩、例えば炭酸アルカリ、硫酸水素アルカリ、
燐酸二水素アルカリ、水酸化マグネシウム又は酢酸アル
ミニウムも使用される。更に、このような組成物の製造
時には、例えば珪素−又はチタン−又はジルコンテトラ
クロリドも又は相応する金属酸エステルも出発成分とし
て使用することが公知である。

【０００７】このような水−、溶剤−又は分散剤含有組
成物は、一般に、基材の疎水性及び同時に疎油性で、汚
れ拒絶性のキット得るために、又は基材の表面特性の特
別な変性のために、例えば金属、金属酸化物、充填物
質、顔料、ガラス、エナメル、セラミック、建築材料、
建造物、繊維、繊維製品、天然物質、プラスチック、ラ
ッカーに対して使用される。この変性は、更に、ＵＶ−
線、機械的、熱的及び化学的影響に対する保護層の形成
でもありうる。これにより、例えば耐引掻性、耐腐食
性、耐氷着性（antiicing)、汚れ防止性、抗菌性又は抗
栓塞性（antithrombische Eigenschaft）を得ることが
できる。有機官能基と並んで、記載の弗素有機官能性シ
ロキサンは、通常、基材への後の結合を可能にするＳｉ
−結合ヒドロキシ−又はアルコキシ基を有する。しかし
ながら、ここでも、基材への被覆の満足な、即ち持続性
の結合は達成されない。

【０００８】フルオロアルキルシランは、ＥＰ ０３８
２５５７Ａ１によれば、撥水性の誘電体の製造のため
に、それ自体絶縁性の高分子材料中に分散される無機充
填体の表面の被覆のために使用されている。このような
方法は、通常は非常に経費がかかり、殊にガラス又はセ
ラミック製の加工材料の全表面の変性のためには使用不
可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、
水、油及び汚れを拒絶し、満足しうる付着特性を有する
被覆を有する絶縁体を提供することを課題としている。

【００１０】更に、本発明の課題は、それを用いて前記
の被覆を製造することのできる絶縁体の表面を変性する
方法を提供することである。更に、本発明の課題は、そ
れを用いて被覆を製造することのできる、この方法で使
用するための組成物を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、請求項１に記載の特徴により解決される。更なる
有利な実施態様は、請求項２から９に記載されている。

【００１２】ところで、意外にも、「弗素有機官能性シ
ラン及び／又はシロキサンの組成物、その製法及びその
使用」なる発明の名称でドイツ特許庁に並行出願されて
いる明細書にも記載されているように、弗素有機官能性
塩素−又はアルコキシシラン、場合によっては更なる有
機塩素−又は有機アルコキシシラン少なくとも１種、ア
ルミニウム（ＩＩＩ）、錫（ＩＩ）、錫（ＩＶ）、鉄
（ＩＩＩ）又はチタン（ＩＩＩ）の金属塩少なくとも１
種及び無機酸少なくとも１種を少量の水、有利に１質量
ｐｐｍ〜２質量％までの量の水の存在下に混合し、場合
によっては部分的に加水分解し、かつ場合によっては縮
合させ又はオリゴマー化させる際に、主要分がシラノー
ル−基を有する弗素有機官能性シラン及び／又はシロキ
サンを含有する高反応性の組成物が得られることを発見
した。この場合に、金属塩は無機酸と組み合わせて、殊
に記載の組成物の使用の際には、触媒として作用させる
ことができる。このような組成又は組成物が、本発明で
は殊に絶縁体の被覆のために有利に使用される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１〜３は、絶縁体の有利な実施
形を示している（記号説明も参照せよ）。

【００１４】この場合に、絶縁体はセラミック、ガラス
又は絶縁性のプラスチックから成っていてよい。この場
合には、セラミック、例えば粘土セラミック、磁器及び
ステアタイトは、非施釉であるか又はガラス様融液の形
の釉薬がかけられていてもよい。

【００１５】記載の組成物は、絶縁体（絶縁体基体とも
称される）の被覆のために使用の際に、絶縁体の通常は
極性の、即ち親水性の表面との特別迅速かつ完全な反応
によって優れている。記載の組成物の使用は、絶縁体上
に均一で高度に架橋された被覆、天候影響、例えば雨、
熱、冷気、ＵＶ−照射線下でも優れて完全に作用し、化
学的に持続的に結合して残り、これにより長時間性能の
利点を有する。

【００１６】更に、簡単かつ経済的な方法で、絶縁体上
に被覆を得ることができ、その結果、この変性された絶
縁体の表面は、特に良好なはじき効果、高い転がり角度
及びそれに伴う低い汚れ傾向をも有する。元来、琺瑯又
はガラスの親水性表面は、これによりシリコーンでの被
覆の場合と同様に、適当に撥水性になるが、本発明によ
る被覆は著しくより持続性である。

【００１７】更に、本発明による被覆は、優れて疎油
性、即ち油拒絶性を有する。

【００１８】本発明による被覆は、更に、優れたｐＨ−
安定性、耐熱性及び特別なＵＶ−安定性により優れてい
る。

【００１９】本発明の被覆は、その基材表面に対するそ
の優れた付着の故に、屋内範囲及び屋外範囲における電
気エネルギーの中継部での使用のための高圧碍子の表面
コーテイング処理として特に好適である。従って、異物
層挙動（Feremdschichtverhaltens)の著しい改善及び特
に沈着物（雨、霧−、飛沫−、殊に海洋領域での）によ
る水分負荷下における、フラッシオーバ電圧（Uebersch
lagspannung)の上昇を得ることができる。これに伴っ
て、大抵は手により実施される経費のかかる清浄化作業
を著しく低減させることもできる。

【００２０】シリコーンでの高価な被覆は排除できる。
更に、疎水性に被覆されたセラミック−絶縁体は、技術
水準に比べて簡単、かつそれに伴い製造時の価格的に好
適な構造形の選択を可能にする。現在存在する大きい型
式多様性を、コスト的に有利に低減することができる。

【００２１】従って、本発明の目的物は、絶縁体基体
を、弗素有機官能性シラン及び／又はシロキサン少なく
とも１種、無機酸少なくとも１種及びアルミニウム（Ｉ
ＩＩ）、錫（ＩＩ）、錫（ＩＶ）、鉄（ＩＩＩ）又はチ
タン（ＩＩＩ）の金属塩少なくとも１種を含有する組成
物で被覆することにより得られる表面変性された絶縁体
である。

【００２２】記載の組成物は、塩化水素、硝酸、燐酸又
は硫酸の系列からの無機酸を含有するのが有利である。

【００２３】もう一つの有利な実施形では、記載の組成
物は金属塩０．０１〜１０質量％を含有し、かつ無機酸
０．００１〜５質量％を含有し、この際、金属塩として
は塩化物、硝酸塩、燐酸塩、燐酸水素塩、燐酸二水素
塩、硫酸塩又は硫酸水素塩が有利である。

【００２４】記載の組成物は、溶剤又は分散剤を含有す
るのが好適である。例えば、これは、芳香族又は脂肪族
炭化水素又はアルコール又は水又はそれらの混合物を含
有していてよい。しかしながら、メタノール、エタノー
ル、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノ
ール、アセトン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン又はト
ルエンを溶剤として使用するのが有利である。通常、溶
剤又は分散剤は、前記組成物が１００％になる残りの分
を補充する。

【００２５】本発明によれば、絶縁体の被覆は、有利に
浸漬、スプレー、塗布又は研磨により行われ、場合によ
ってはこの被覆に熱的な後処理を引き続き行うことがで
きる。この場合には、処理された加工品を加熱炉中で、
５０〜３５０℃で１分〜２４時間、特に有利に１５０℃
に２０〜６０分間 加熱することができる。

【００２６】得られる絶縁体は、有利に、通常０.１〜
１０００ｎｍの厚さの、弗素有機官能性で金属塩を含有
する被覆を有する。記載の層の厚さは、０.５〜５０ｎ
ｍ、特に１〜１５ｎｍであるのが有利である。

【００２７】本発明の被覆により、いわゆる絶縁体又は
絶縁体基体の表面特性は、説明された有利な方法で変性
することができる。

【００２８】従って、絶縁体の表面の変性法も本発明の
目的であり、これは、弗素有機官能性シラン及び／又は
シロキサン少なくとも１種、無機酸少なくとも１種及び
アルミニウム（ＩＩＩ）、錫（ＩＩ）、錫（ＩＶ）、鉄
（ＩＩＩ）又はチタン（ＩＩＩ）の金属塩少なくとも１
種を含有する組成物を絶縁体基体上に施与し、場合によ
っては熱的に後処理することを特徴とする。

【００２９】使用組成物は、有利に、弗素有機官能性
基、ここでは、殊に式ＣＦ_３（ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎ
−（ここで、ｍ＝０〜１８、ｎ＝０又は２である）の弗
素アルキル官能性基、例えばトリデシルフルオロオクチ
ル−［（Ｃ₆Ｆ₁₃）−（ＣＨ₂） ₂−］、ヘプタデカフル
オロデシル−［（Ｃ₈Ｆ₁₇）（ＣＨ₂）₂−］、ノナフル
オロヘキシル−［（Ｃ₄Ｈ₉）−（ＣＨ₂）₂−］、ヘンエ
イコサフルオロデシル−［（Ｃ₁₀Ｆ₂₁）−（ＣＨ₂）
₂−］、３，３，３−トリフルオロプロピル−［（Ｃ
Ｆ ₃）−（ＣＨ₂）₂−］又は３−（１，１，２，２−テ
トラフルオロエトキシ）プロピル−［（ＨＣ₂Ｆ₄）−Ｏ
−（ＣＨ₂）₃−］、場合によりアミノアルキル−基、例
えば３−アミノプロピル−、Ｎ−２−アミノエチル−３
−アミノプロピル−又はＮ−２−アミノエチル−Ｎ’−
２−アミノエチル−３−アミノプロピル−、及びビニル
−基 、メタクリルオキシアルキル−基、例えば３−メ
タクリルオキシプロピル−及びアルキル基、例えばメチ
ル−、プロピル−、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル−、ｉ−
ブチル−、ｔ−ブチル−、ｎ−ペンチル−、ｎ−ヘキシ
ル−、ｎ−オクチル−、ｉ−オクチル−、ヘキサデシル
−又はシクロアルキル基、例えばシクロペンチル−又は
シクロヘキシル−又はシクロアルキレン基、例えばシク
ロヘキセニル−、シクロオクテニル−又はシクロドデカ
ジエニル−基、更にエポキシアルキル−及びエポキシシ
クロアルキル基、例えば３−グリシジルオキシプロピル
−又は２，３−エポキシシクロヘキシル−基を有するよ
うなシラン及び／又はシロキサンを含有し、この際、こ
のシロキサン中で、前記の有機官能性基の最大１個が１
個の珪素に結合しており、その残りの価標は、−Ｏ−Ｓ
ｉ−結合又はＯＨ−基、場合によってはアルコキシ基又
はクロル置換基により占められている。

【００３０】記載の組成物の製造のために、例えば次の
シランを使用することができる：・一般式Ｉ： Ｆ₃Ｃ（ＣＦ₂）_m（ＣＨ₂）_nＳｉＲ¹ _yＸ_(3-y) （Ｉ） の弗素有機官能性シラン［式中、Ｘは塩素又はＲＯ−基
であり、ＲはＣ−原子１〜４を有する線状又は分枝鎖の
アルキル基を表し、Ｒ^１はＣ−原子１〜８を有する線
状、分枝鎖の又は環状のアルキル基を表し、ｍ＝０〜１
８、ｙ＝０、１又は２、ｎ＝０又は２である］、例えば
３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８
−トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、３，
３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ト
リデカフルオロオクチルトリクロロシラン、３，３，
４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデ
カフルオロオクチルトリエトキシシラン、３，３，４，
４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，
１０，１０−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシ
ラン、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，
８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデ
シルトリクロルシラン、３，３，４，４，５，５，６，
６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプ
タデカフルオロデシルトリメトキシシラン、３，３，
４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシルト
リエトキシシラン、３，３，４，４，５，５，６，６，
６−ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン、３，
３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシ
ルトリクロルシラン、３，３，４，４，５，５，６，
６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１１，１
１，１２，１２，１２−ヘンエイコサフルオロドデシル
トリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピ
ルトリクロルシラン、３，３，３−トリフルオロプロピ
ルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロ
ピルトリエトキシシラン又は３−（１，１，２，２−テ
トラフルオロエトキシ）プロピルトリメトキシシラン又
は３−（１，１，２，２−テトラフルオロエトキシ）プ
ロピルトリクロルシラン及び場合により・他のシラン、
例えばアミノ官能性オルガノシラン、例えば３−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、２−アミノエチル−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−Ｎ’−
２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミ
ン、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミン、
エポキシ官能性オルガノシラン、例えば３−グリシジル
オキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルオ
キシプロピルトリエトキシシラン、２−（２，３−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、アル
キルシラン、例えばメチルトリクロルシラン、メチルト
リメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ｎ−プ
ロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシ
シラン、オクチルトリクロルシラン、オクチルトリエト
キシシラン、ｉ−オクチルトリメトキシシラン、ヘキサ
デシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリクロルシ
ラン、シクロアルキルシラン、例えばシクロヘキシルト
リメトキシシラン、シクロペンチルトリクロルシラン、
シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロアルケニル
シラン、例えばシクロヘキセニルエチルトリエトキシシ
ラン、シクロドデカジエニルトリクロルシラン、シクロ
オクテニルトリメトキシシラン、並びにテトラエトキシ
シラン及びビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン
又は３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
並びに３−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラ
ンが挙げられる。

【００３１】更に、記載の組成物を得るために、金属塩
を、有利に固体又は液体で又は溶解した形で使用する。
金属塩としては、金属塩化物、殊に塩化アルミニウム
（ＩＩＩ）、塩化錫（ＩＩ）、塩化錫（ＩＶ）、塩化チ
タン（ＩＩＩ）及び塩化鉄（ＩＩＩ）が特に有利であ
る。金属塩を完成組成物に対して０.０１〜１０質量％
の全量で使用するのが好適である。

【００３２】一般に、被覆のため、即ち絶縁体の表面変
性のために本発明の方法を次にように実施する：処理す
べき絶縁体又は絶縁体基体（図１〜３も参照）は、予め
清浄化することができる。この清浄化は、機械的に及び
／又は化学的に、例えばブラシがけ、ｐＨ値０〜１４の
際の酸又はアルカリでの中和及び場合により引き続くＶ
Ｅ−水での洗浄又は適当な溶剤を用いる基材表面の脱脂
により行うことができる。例えば既に使用された又は新
たな絶縁体をこの処理のために準備することができる。
絶縁体、好適には、未使用の絶縁体を特別な予備清浄化
を行なう必要なしに本発明により処理することができ
る。この絶縁体の被覆は、通常は記載の組成物の浸漬、
吹き付け、塗布又は研磨（Einpolieren)により又は前記
被覆法の組み合わせにより行われる。

【００３３】処理時間は、通常、数秒〜約１時間、有利
には約１〜２０分であり、この際、被覆の均一性を得る
ためのいくつかの場合の時間は、通常はそれらの厚さを
得るためには決定的ではない。この処理に、５０〜３５
０℃の温度で１０秒〜２４時間の乾燥時間を続けること
ができる。通常は、１００〜２００℃で、１０〜１２０
分の時間にわたる乾燥を行う。この乾燥工程は、空気
中、真空中で又は保護ガス下に、例えばアルゴン又は窒
素気下に行うことができる。

【００３４】処理すべき絶縁体又は絶縁体基体の基材表
面は、例えばセラミック、ガラス、エナメル、金属酸化
物又はプラスチック、即ち有機ポリマー、例えば種々の
化学的機能及び組成の注型樹脂、例えばエポキシド樹脂
又はシリコーン、例えばシリコーンゴムであってよい。

【００３５】使用組成物中に存在する金属塩は、無機酸
と関連して絶縁体への弗素有機官能性シラン又はシロキ
サンの結合及び縮合に、意外にも良好に、持続性に、従
って有利に作用する。

【００３６】

【実施例】次の実施例で本発明を詳述する：例１ 基材として、注型樹脂プレート、施釉された又は施釉さ
れていない磁器試験体を用いる。使用磁器は、全ての基
材で同じである。釉薬として、それぞれ使用着色顔料の
みで異なっている灰色又は褐色釉薬を使用する。灰色釉
薬は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３及び融剤と並んで着色顔料
としてコバルトの金属酸化物を含有する。褐色の釉薬
は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３及び融剤と並んで着色顔料と
して鉄、クロム及びマグネシウムの金属酸化物を含有す
る。次のフルオロアルキルシラン系が使用される： 組成物：ＤＳ Ｆ８２６１（トリデカフルオロー１，
１，２，２−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラ
ン）５.０ｇ、Ｈ_２Ｏ ５.０ｇ、塩酸１.０ｇ、エタノ
ール４８８.４ｇ及び塩化錫０.６ｇをガラス瓶中で１時
間撹拌する。

【００３７】従って、その組成は、 ＤＳ Ｆ８２６１
１.０質量％、Ｈ_２Ｏ １.０質量％、塩酸０.２質量
％、ＳｎＣｌ_２×６Ｈ_２Ｏ ０.１２質量％及びエタノ
ール９７．６８％を有する。この溶液を２４時間の熟成
時間の後に使用する。

【００３８】被覆工程：予めイソプロパノールで清浄化
され、ＨＣｌで中和され、かつその後にＶＥ−水（voll
entsalztes Wasser：完全脱塩水）で洗浄された加工片
を組成物中に５分間浸漬させ、その後、過剰の溶液を流
出除去し、引き続き１５０℃で１時間にわたり後処理す
る。注型樹脂プレートの場合には、１００℃で１時間に
わたる後処理を行った。

【００３９】疎水性の試験：疎水性特性を、ＤＩＮ Ｅ
Ｎ ８２８による静的接触角測定（statische Randwink
elmessung)（Ｈ_２Ｏ）により検査する。

【００４０】耐水性の検査：被覆された試験体をＶＥ−
水中で５時間煮沸させる。その後、疎水性を再び静的接
触角測定により検査する。

【００４１】

【表１】

【００４２】比較例 ＯＲＭＯＣＥＲ（organic modified ceramics)で被覆さ
れ、施釉された磁器試験体の５時間水煮沸試験の後の比
較組成：

【００４３】

【表２】

【００４４】例２ 長時間露候試験における試験体：接触角の検査を毎月行
う。磁器試験体を毎月露候台から下ろし、清浄化し、１
００℃で３０分乾燥させる。引き続き静的接触角（Ｈ_２
Ｏ）を測定する。

【００４５】

【表３】

【００４６】

【表４】

【００４７】結果は、露候試験における本発明による被
覆の優れた長時間安定性を示している。

【００４８】例３ 長さ７５ｃｍ、実質的に円柱状のロッド及び等間隔の２
２枚の円盤状シールドリブを有するＤＩＮ ４８００６
によるタイプＶＫＬ ７５の被覆されていない、施釉さ
れたセラミック長幹碍子を同じタイプの被覆され、施釉
された等間隔の１１枚のシールドリブを有するセラミッ
ク長幹碍子と比較する。

【００４９】絶縁体のセラミックとは、ＤＩＮ−ＥＮ
６０６７２によるタイプＣ１２０の粘土磁器である。し
かしながら、この場合に他の組成の磁器又はセラミック
であってもよい。

【００５０】例１に記載のような組成物中に浸漬するこ
とにより、被覆された長幹碍子を製造した。

【００５１】絶縁体の電気的絶縁能を、ＩＥＣ ６０／
１（１９９８）、Ｇｅｒａｅｔｅｖｏｒｓｃｈｒｉｆｔ
ＩＥＣ ３８３−１＝ＶＤＥ ０４４６、Ｔｅｉｌ
１、Ｍａｉ、１９９７に従がう降雨試験により検査す
る。この場合に、絶縁体をそれぞれ適当な空間内に吊
し、所定の強さの所定の角度で雨を降らせる。オシログ
ラムからフラッシオーバー電圧を測定する。それぞれ５
回のフラッシオーバー試験を実施した。

【００５２】結果：被覆されていない長幹碍子の測定さ
れたフラッシオーバー電圧は、３７６ｋＶであり、被覆
された絶縁体の測定フラッシオーバー電圧は４０５ｋＶ
であった。このことは、被覆された絶縁体は小さい沿面
距離（１１シールドリブ）にも関わらず、より高い電圧
で初めてフラッシオーバーを示したことを意味する。こ
の結果は、技術的に、絶縁体長さ１ｍｍ当たり絶縁すべ
き電圧の９.１％の利得を意味する。

【００５３】例４ ６０ｍｍの絶縁体ロッド直径及び５つの等間隔のシール
ドリブを有するＤＩＮ４８００６によるタイプＬ６０／
５の施釉されたセラミック高圧碍子を試験する。この場
合に接続キャップの形は重要ではない。このタイプは屡
々電車線路用碍子として使用される。このセラミックは
ここでもタイプＣ１２０の粘土磁器である。

【００５４】被覆された高圧碍子及び被覆されていない
高圧碍子を、ＩＥＣ５０７（１９９１）及びＶＤＥ ０
４４８，Ｔｅｉｌ１，１９９４に従って塩霧試験（Salz
nebelpruefung)を行う。被覆を例１に記載と同様な方法
で施こした。結果を比較する。

【００５５】準備のために高圧碍子を燐酸３ナトリウム
で洗浄した。引き続き、この高圧碍子をＩＥＣ ５０７
（１９９１）に従って予備調整する。この予備調整され
た高圧碍子を、それぞれ所定の空気中の塩物質濃度で耐
性試験(Stehpruefung)をする。各試験は、フラッシオー
バーは起こらないことを前提として少なくとも１時間か
かる。１５ｋＶの試験電圧（交流電圧）で、それぞれ、
ＩＥＣ ５０７（１９９１）、１９頁による最大耐塩物
質濃度(die maximal Stehsalzmassenkonzentration)、
即ち３試験における試験高圧碍子が１時間の試験時間内
に最大１回のフラッシオーバーを示す最大耐塩物質濃度
を測定する。

【００５６】結果：測定された耐塩物質濃度は、ＩＥＣ
５０７（１９９１）によれば、被覆された高圧碍子で
は、被覆されていない高圧碍子の場合よりも１塩段階
（Salzstufe)だけ高い。

【００５７】例５ 例３により構成された絶縁体で、例４による塩霧試験を
行う。１１−シールドの被覆された長幹碍子と２２−シ
ールドの被覆されていない長幹碍子とを比較する。

【００５８】結果：１１−シールド被覆長幹碍子は、２
２−シールド非被覆長幹碍子と同じ耐塩含分を示す。こ
のことは、実際には、この被覆によって沿面距離が少な
くとも３０％節約できることを意味している。

【００５９】図１〜３の記号説明：ここに存在する図面
は、本発明の絶縁体の有利な実施形を例示しているが、
本発明はこれのみに限定されるものではない。

【００６０】図１には、一部破断した図面で高圧碍子と
して構成されている絶縁体１が示されている。この絶縁
体１は、セラミックＫ製の絶縁体基体２及び電流の流れ
る導体の接続及び／又は案内のための接続キャップ４を
有する。基体２は、その上に多数の円盤状リブ６を有す
る実質的に円柱状のロッド５として構成されている。セ
ラミックＫは、ここでは詳細には記載されていないが、
釉薬で表面被覆されている。この絶縁体基体２の施釉さ
れたセラミックＫの表面上に水及び油を拒絶する本発明
による被覆Ｂが、例１に記載のような組成物中へ絶縁体
基体２を浸漬することにより施こされている。

【００６１】図２には、同様に、一部破断した面図で本
発明により被覆された高圧碍子として構成されている絶
縁体７が示されている。図１の絶縁体１に比べてセラミ
ックＫ製のこの絶縁体基体２のリブの数は減少されてい
る。ここで、絶縁体７及び１の長さは同じである。しか
しながら、ここでは、単に２個のリブ６が存在するだけ
である。

【００６２】図３には、高圧碍子として構成されている
絶縁体１０が示されており、ここでは、図１又は図２の
絶縁体１及び７に比べて、ロッド５上のセラミックＫ製
の絶縁体基体２が減少されている。ここには、２つの接
続キャップ４の間の誘導電流の沿面距離を大きくするた
めのシールドは存在しない。水平面が存在しないので、
絶縁体１０は、付加的にダスト付着に対して保護されて
いる。シールド６のセラミック材料Ｋが節約されるの
で、絶縁体１及び７に比べて、この絶縁体１０は、著し
く好適に製造できる。更に、シールド６の経費のかかる
成型が省略されるので、絶縁体１０の製造コストは、絶
縁体１及び７のそれよりも著しく低くなる。なお未焼成
の柔らかい成形体２からのシールド６の高価な切削加工
も除かれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】高圧碍子として構成されている絶縁体１を示す
図

【図２】もうひとつの高圧碍子として構成されている絶
縁体７を示す図

【図３】もうひとつの高圧碍子として構成されている絶
縁体１０を示す図

【符号の説明】

１、７、１０ 絶縁体、 ２ 絶縁体基体、 ４ 接続
キャップ、 ５ ロッド、 ６ リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390039413 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト ＳＩＥＭＥＮＳ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＡＦＴ ドイツ連邦共和国 Ｄ−80333 ミュンヘ ン ヴィッテルスバッハープラッツ ２ (72)発明者 ペーター イェンクナー ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン フ リードリッヒ−エーベルト−シュトラーセ ８／22 (72)発明者 エックハルト ユスト ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン デ ューラーシュトラーセ 57 (72)発明者 ヨハネス リーバーマン ドイツ連邦共和国 リヒテンフェルス−シ ェーンスロイト ヒューナーベルク 16

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体基体（２）を、弗素有機官能性シ
   ラン及び／又はシロキサン少なくとも１種、無機酸少な
   くとも１種及びアルミニウム（ＩＩＩ）、錫（ＩＩ）、
   錫（ＩＶ）、鉄（ＩＩＩ）又はチタン（ＩＩＩ）の金属
   塩少なくとも１種を含有する組成物で被覆することによ
   り得られた表面変性された絶縁体（１、７、１０）。
2. 【請求項２】 組成物は、塩化水素、硝酸、燐酸又は硫
   酸の系列からの無機酸を含有する、請求項１に記載の絶
   縁体（１、７、１０）。
3. 【請求項３】 組成物は、溶剤、分散剤又はその混合物
   を含有する、請求項１又は２に記載の絶縁体（１、７、
   １０）。
4. 【請求項４】 組成物は、塩化物、硝酸塩、硫酸塩、硫
   酸水素塩、燐酸塩、リン酸水素塩又は燐酸二水素塩の系
   列からの金属塩少なくとも１種を含有する、請求項１か
   ら３までのいずれか１項に記載の絶縁体（１、７、１
   ０）。
5. 【請求項５】 組成物は、金属塩０.０１〜１０質量％
   を含有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載
   の絶縁体（１、７、１０）。
6. 【請求項６】 組成物は、無機酸０.００１〜５質量％
   を含有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載
   の絶縁体（１、７、１０）。
7. 【請求項７】 組成物は、Ｓｉ−結合した加水分解可能
   な基及び／又はヒドロキシ基及び／又は場合により加水
   分解不可能な基と共に、弗素有機官能性基として、式：
   ＣＦ₃（ＣＦ₂）_m（ＣＨ₂）_n−（ここで、ｍ＝０〜１８
   であり、ｎ＝０又は２である）の基少なくとも１個を有
   するオルガノシラン及び／又はオルガノシロキサンを含
   有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の絶
   縁体（１、７、１０）。
8. 【請求項８】 被覆（Ｂ）は、０.１〜１０００ｎｍの
   厚さである、請求項１から７までのいずれか１項に記載
   の絶縁体（１、７、１０）。
9. 【請求項９】 絶縁体基体（２）は、セラミック
   （Ｋ）、ガラス、エナメル、金属酸化物又はプラスチッ
   クから成っている、請求項１から８までのいずれか１項
   に記載の絶縁体（１、７、１０）。
10. 【請求項１０】 絶縁体（１、７、１０）の表面を変性
    するために、弗素有機官能性シラン及び／又はシロキサ
    ン少なくとも１種、無機酸少なくとも１種及びアルミニ
    ウム（ＩＩＩ）、錫（ＩＩ）、錫（ＩＶ）、鉄（ＩＩ
    Ｉ）又はチタン（ＩＩＩ）の金属塩少なくとも１種を含
    有する組成物を、絶縁体（１、７、１０）の絶縁体基体
    （２）上に施与し、場合により熱的に後処理することを
    特徴とする、絶縁体（１、７、１０）の表面を変性する
    方法。
11. 【請求項１１】 組成物を、浸漬、スプレー、塗布又は
    研磨により絶縁体基体（２）上に施与する、請求項１０
    に記載の方法。
12. 【請求項１２】 組成物の施与後に熱処理を行う、請求
    項１０又は１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 絶縁体（１、７、１０）の被覆（Ｂ）
    のための、弗素有機官能性シラン及び／又はシロキサン
    少なくとも１種、無機酸少なくとも１種及びアルミニウ
    ム（ＩＩＩ）、錫（ＩＩ）、錫（ＩＶ）、鉄（ＩＩＩ）
    又はチタン（ＩＩＩ）の金属塩少なくとも１種を含有す
    る組成物の使用。