JP2016528362A - 回路遮断器極部分を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

中電圧または高電圧の回路遮断器で使用するための回路遮断極部分を製造するための方法であって、（ａ）内側真空断続器層、（ｂ）中間補償層、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層を接合することを含み、中間補償層が内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に配置され、該層が相互に一体化されて回路遮断器極部分を形成し、中間補償層が、（Ｉ）エポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化剤との反応生成物を含み、回路遮断器極部分が上述の方法によって製造される、方法。【選択図】図１

Description

本発明は、回路遮断器極部分を製造するための方法に関する。

回路遮断器極部分の構築は種々の設計を含む場合があり、従来、回路遮断器極部分は種々の材料から作製されてきた。例えば、ドイツ特許第１０２００４０６０２７４Ａ１号には、例えば図１に示す内側真空断続器、中間補償型層または補償層、及び外側絶縁スリーブまたは絶縁体スリーブを含む、回路遮断器極部分が開示されている。図２は、図１の拡大された部分であり、部分的断面図であるが、概して番号１０によって示される、内側真空断続器１１と、中間補償層１２と、外側絶縁スリーブ１３と、内側真空断続器１１と中間補償層１２との中間に配置された接着性結合剤１４と、中間補償層１２と外側絶縁スリーブ１３との中間に配置された接着性結合剤１４とを含む、回路遮断器極部分を示す。

通常、回路遮断器極部分は、中電圧または高電圧の回路遮断器内、特に中電圧の回路遮断器内で一体化される。典型的には、中電圧の回路遮断器は、１ｋＶ〜７２ｋＶの高電流レベルに定格される。回路遮断器極部分の内側真空断続器１１と、中間補償層１２と、外側絶縁スリーブ１３とを含む回路遮断器極部分の構築材料が、それらの中電圧条件または高電圧条件下で動作することができることが極めて重要である。

回路遮断器極部分内の中間補償層の主な目的は、内側真空断続器層内の材料と、極部分の外側スリーブ層内の絶縁体材料との間の異なる熱膨張係数を補償し、それによって、起こり得る亀裂発生を阻止することである。補償層に対して最も一般的に使用される材料は、シリコーンゴムである。しかし、シリコーンゴムは回路遮断器の内側層及び外側層に対して弱い接着力を呈するため、シリコーンゴムは、回路遮断器の誘電特性及び耐久性を損なう傾向がある。例えば、ドイツ特許第１０２００４０６０２７４Ａ１号には、回路遮断器極部分の特性にとって有害であるシリコーン材料製の中間補償層を含む、回路遮断器極部分が開示されている。内側層及び外側層に堅固に接着し、かつＡＳＴＭ Ｄ３５２８（１９９６）によって測定される２ＭＰａ超の剪断強度を有する、補償層のための材料が必要とされている。

米国特許出願公開第２００８／０１４２４８５Ａ１号では、回路遮断器極部分を製造するための方法が開示されており、その方法では、回路遮断器極部分の外側絶縁スリーブがプラスチック射出成形方法で製造され、内側真空チャンバが射出成形ステップによって被包される。好ましくは、絶縁スリーブは、プラスチックまたはゴム弾性材料から製造される。プラスチックを埋め込む前に、中間補償層によって真空チャンバを包み込むことができる。上記出願の回路遮断器極部分の複数の境界層の中で十分な適合性を実現するには、さらなる結合剤が、上記出願に記載の方法で使用されるが必要がある。さらに、結合剤のための、上記出願に記載のドーピング手順は、多大な時間を要してしまう。その上、上記出願に記載の方法では、何人かの個人がドーピングプロセスを行う必要があるが、このドーピング方法は、各生成物に対して約２０分を要してしまい（ドーピングプロセスは各生成物に対して２度実行される）、このことから、回路遮断器極部分を製造するための、上記出願で開示された手順は、非効率なものとなる。

欧州特許出願第２４０７９９０Ａ１号では、回路遮断器極部分を製造するための別の手法が提供されている。欧州特許出願第２４０７９９０Ａ１号に記載の方法では、中間補償型層は接着性材料から構成されるが、この接着性材料は、１つの接着性中間補償型層内で、機械的補償機能と接着性機能とを兼ね備えるものである。典型的には、接着性材料層は、０．５ミリメートル〜５ミリメートルの厚さを有し、固体形態の接着性材料をテープで固定するまたは結合する、もしくは液体形態の接着性材料を噴霧する、コーティングする、または浸すことによって、内側真空チャンバの表面上に適用される。外側絶縁スリーブは、エポキシ材料、熱可塑性材料、シリコーンゴム材料、またはシリコーンゲル材料から選択される。欧州特許出願第２４０７９９０Ａ１号の方法では、接着性材料は、アクリレート両面接着性フィルム、ホットメルトフィルム、アクリル接着剤、コポリアミドホットメルト、ポリアミド、ポリオレフィン、またはポリエステルから選択される。欧州特許出願第２４０７９９０Ａ１号に開示される上述の全ての接着性材料は、不十分な機械的特性を有する。例えば、接着性材料は、外側エポキシスリーブの硬化温度である１５０℃で使用されるとき、ＡＳＴＭ Ｄ５７５（１９９１）によって測定される１ＭＰａ未満の圧縮強度を有する。

先行技術の回路遮断器極部分の構造の欠点のいくつかは、本発明の回路遮断器極部分によって克服されている。例えば、有利なことに、本発明の回路遮断器極部分には、１５０℃で１ＭＰａ超の圧縮強度を有する補償型層、ならびに２ＭＰａ超の剪断強度を有する内側層及び外側層が組み込まれている。

本発明の一実施形態は、回路遮断器極部分を製造するための方法であって、（ａ）内側真空断続器層、（ｂ）中間補償層、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層を一緒に接合することを含み、中間補償層が内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に配置され、該層が相互に一体化されて回路遮断器極部分を形成し、中間補償層が、エポキシ末端プレポリマーと硬化剤との反応生成物を含む、方法を対象とするものである。

本発明の別の態様は、中電圧または高電圧の回路遮断器で使用するための回路遮断器極部分であって、（ａ）内側真空断続器層、（ｂ）中間補償層、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層を含み、中間補償層が内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に配置され、該層が相互に一体化されて回路遮断器極部分を形成し、中間補償層が、エポキシ末端プレポリマーと、硬化剤との反応生成物を含む回路遮断器極部分に関する。

このエポキシ末端プレポリマーは、例えば、アミンと過量のエポキシドとを反応させることによって形成されるが、この場合、ポリオキシアルキレンアミン等のアミンは、少なくとも３個の活性水素原子を有する。

一実施形態では、上記エポキシ末端プレポリマーと硬化剤とを反応させることによって、中間補償層を形成することができる。例えば、硬化剤は、２〜５個の活性水素原子を有する少なくとも１つのアミンまたは少なくとも１つのポリアミドであってもよい。アミン硬化型エポキシエラストマー材料は、シリコーンゴムの機械的補償機能と、優れた接着性性能とを兼ね備えるものである。例えば、アミン硬化型エポキシエラストマー材料の１つの特性には、セラミック材料及びエポキシ樹脂材料を使用するときの、２ＭＰａ超の剪断強度が含まれ得る。その結果、アミン硬化型エポキシエラストマー材料を回路遮断器極部分内に導入することによって、−２０℃〜１００℃のサイクルを６度行った後でも、回路遮断器極部分の部分放電は、定格電圧下で約０．１ピコクーロン未満まで減少し得る。

本発明の１つの目的は、アミン硬化型エポキシエラストマー材料を回路遮断器極部分の補償層に対して使用することによって、回路遮断器極部分内で用いられる補償層の結合強度を増強することを対象とするものである。

本発明の利点のいくつかは、（１）生成手順が単純化され、かつ最終生成物の耐久性が増強されるように、回路遮断器極部分の内側層及び外側層を備える緩衝層の剪断強度を約２ＭＰａ超まで増強することと、（２）最終生成物の完全性が維持されるように、緩衝層圧縮強度を１５０℃で約１ＭＰａ超に保ち、かつ緩衝層の重量損失を１５０℃で８時間、最小限またはゼロに保つことと、を含む。

本発明を図解する目的で、図面には、現時点で好ましい、本発明の形態を示す。しかし、本発明は図中に示される実施形態を限定するものではないことを、理解されたい。
回路遮断器極部分の構造を構成する種々の層を備える先行技術の回路遮断器極部分を示す概略構成図である。 図１に示す先行技術の回路遮断器極部分の種々の層の拡大部分の断面図である。 本発明の回路遮断器極部分の構造を構成する補償層を含む種々の層の拡大部分の断面図である。

広範な一範囲において、本発明は、回路遮断器極部分を製造するための方法であって、（ａ）内側真空断続器層、（ｂ）中間補償層、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層を一緒に接合することを含む方法を含む。有利なことに、本回路遮断器極部分は補償層を含み、本回路遮断器極部分では、補償層は硬化性エラストマーエポキシ樹脂組成物または配合物から得られる。例えば、中間補償層は、エポキシ末端プレポリマーと硬化剤との反応生成物を含む。さらに、中間補償層は、内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に配置される。

補償層を形成するために使用される硬化性エラストマーエポキシ組成物は、例えば、（ａ）エポキシ樹脂及び（ｂ）硬膜剤を含む。エポキシ樹脂は、ポリオキシアルキレンアミンと過量のエポキシドとを反応させることによって形成される、エポキシ末端プレポリマーを広範に含む。さらに、硬膜剤は、例えば、少なくとも１つのアミンまたはポリアミド等の硬化剤を広範に含む。

図３に関連して、概して番号２０によって示され、一緒に接合された内側真空断続器層２１、中間補償層２２、及び外側絶縁スリーブ層２３を含む回路遮断器極部分の一実施形態が示されている。一実施形態では、（ａ）内側真空断続器層２１、（ｂ）中間補償層２２、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層２３を一緒に接合する、結合する、または一体化することによって、図３に示される回路遮断器極部分２０を製造することができる。相互に一体化された層は、回路遮断器極部分の構造を形成する。中間補償層２２は、例えば、（Ｉ）エポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化剤とを反応させることによって調製された反応生成物であってもよい。本回路遮断器極部分は、中電圧または高電圧の回路遮断器で有利に使用される。

内側真空断続器層２１を形成するのに有用な材料には、例えば、セラミック等の従来の材料が含まれてもよい。真空断続器層２１は、いずれか１つの特定の形状に限定されないが、概して円筒形であり、かつシリンダの両端部が、例えば金属性のカバーで閉じられている。

外側絶縁スリーブ層２３を形成するのに有用な材料には、例えば、熱硬化性プラスチックエポキシ樹脂混合物または熱可塑性物質等の従来の材料が含まれてもよい。絶縁スリーブ層２３に使用される材料は、外部誘電強度の増強、ならびに外側絶縁スリーブ層２３及び回路遮断器極部分全体の機械的剛性に寄与するものである。

本発明の好ましい一実施形態は、回路遮断器極部分を製造するために使用される中間補償層２２を対象とする。例えば、（Ｉ）エポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化剤とを反応させてエラストマー樹脂硬化型材料を形成することによって、中間補償層２２を調製することができる。エポキシ末端プレポリマーと硬化剤とを反応させて中間補償層反応生成物を形成することを実現するための任意の周知の方法が、本発明で使用されてもよい。

一実施形態では、例えば、エポキシ末端プレポリマーエラストマー樹脂（Ｉ）を調製するのに有用な方法が、国際公開第２０１２／０３０３３８Ａ１号に記載されており、参照によってそれが本明細書中に組み込まれる。また、国際公開第２０１２／０３０３３８Ａ１号には、本発明において中間補償層として有用であるアミン硬化型エポキシエラストマー材料を調製するための方法が記載されているが、その方法は、硬化剤、例えば、アミン硬化剤を用いてエポキシ末端プレポリマーを硬化させることを含む。

概して、一実施形態では、（ｉ）ポリオキシアルキレンアミンと、（ｉｉ）過量のエポキシド化合物とを反応させることによって、エポキシ末端プレポリマーを形成することができる。エポキシ末端プレポリマーを形成するために使用されるポリオキシアルキレンアミンは、例えば、Ｈｕｎｔｓｍａｎ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＪｅｆｆａｍｉｎｅ（商標）Ｄ−４０００、またはＪｅｆｆａｍｉｎｅ（商標）Ｔ−５０００等の、商業的に入手可能なポリオキシアルキレンアミンから選択されてもよい。上述のポリオキシアルキレンアミンと反応させてエポキシ末端プレポリマーを形成するために使用されるエポキシド化合物は、例えば、Ｌｅｅ，Ｈ．及びＮｅｖｉｌｌｅ，Ｋ．のＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎｓ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９６７の第２章、２−１〜２−２７頁に記載されるエポキシ化合物のいずれか等の、任意の従来のエポキシド（またはエポキシ）化合物であってよく、参照によってそれが本明細書中に組み込まれる。

本発明において有用なポリオキシアルキレンアミンは、概して、一実施形態では約３，０００〜約２０，０００、別の実施形態では約４０００〜約１０，０００、さらに別の実施形態では約５０００〜約８，０００の分子量を有する。ポリオキシアルキレンアミン中の活性水素原子は、概して、一実施形態では約３〜約１２個、別の実施形態では４〜約６個の量である。

概して、本発明のエラストマー樹脂組成物を形成するために使用されるポリオキシアルキレンアミン化合物の量は、例えば、エラストマー樹脂組成物の総重量に基づいて、一実施形態では２０重量パーセント（重量％）〜約７０重量％、別の実施形態では約３０重量％〜約６５重量％、さらに別の実施形態では約４０重量％〜約６０重量％であってもよい。

好ましい実施形態では、エポキシ化合物は、例えば、多官能性アルコール、フェノール、脂環式カルボン酸、芳香族アミン、またはアミノフェノールとエピクロルヒドリンとの反応生成物に基づくエポキシ樹脂を含んでもよい。少数の非限定実施形態には、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、レソルシノールジグリシジルエーテル、及びパラ−アミノフェノールのトリグリシジルエーテルが含まれる。当該業界で既知である他の好適なエポキシ樹脂には、例えば、エピクロルヒドリンと、ｏ−クレゾールノボラック、炭化水素ノボラック、及びフェノールノボラックとの反応生成物が含まれる。また、エポキシ化合物は、例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３８３、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１（登録商標）、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３２、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３５４、Ｄ．Ｅ．Ｒ．５８０、Ｄ．Ｅ．Ｎ．４２５、Ｄ．Ｅ．Ｎ４３１、Ｄ．Ｅ．Ｎ．４３８、Ｄ．Ｅ．Ｒ．７３６、またはＤ．Ｅ．Ｒ．７３２エポキシ樹脂等の、商業的に入手可能なエポキシ樹脂生成物から選択されてもよい。

概して、エポキシ末端プレポリマーを生成するために使用されるエポキシドの量は過量で使用されるものであり、エポキシ末端プレポリマー組成物を作製するための構成要素の重量に基づいて、一実施形態では約２０重量％〜約８０重量％、別の実施形態では約３０重量％〜約７０重量％、さらに別の実施形態では約４０重量％〜約６０重量％であってもよい。

概して、上述のエラストマー樹脂組成物を調製するために、硬化剤（硬膜剤または架橋剤とも称される）である構成要素（ＩＩ）は、エポキシ樹脂化合物である構成要素（Ｉ）とブレンドされる。

本発明のエラストマー樹脂組成物を形成するための、本発明において有用な硬化剤化合物の例には、例えば、以下の硬化剤：アミン、ポリマーアミン、ポリアミド、無水物、ジシアンジアミドのいずれかのうちの少なくとも１つ、またはそれらの混合物が含まれてもよい。

概して、硬化剤の当量は、一実施形態では約１０〜約２００、別の実施形態では約３５〜約１００であってもよい。概して、硬化剤の活性水素原子量は、一実施形態では約２〜約５であってもよい。

概して、本発明で使用されるエポキシ：アミン基モル比は、一実施形態では約０．５〜約１．５、別の実施形態では約０．８〜約１．２であってもよい。

本発明では、中間補償層を形成するアミン硬化エポキシエラストマー材料はいくつかの有益な特性を呈し、そのため、そのエラストマー材料は、補償型層として回路遮断器極部分に活用されて、回路遮断器極部分の誘電特性及び耐久性を著しく改善する。一般に、従来のエポキシ系エラストマー材料は脆弱なものとみなされている。しかし、中間補償層を形成する本発明のエポキシエラストマー材料は、従来のエポキシ系エラストマー材料よりも高い可撓性を有する。例えば、アミン硬化型エポキシエラストマー材料の伸びは、ＡＳＴＭ Ｄ１７０８（２０１０）によって測定される場合、少なくとも５０％である。

さらに、エポキシエラストマーは、数ある有益な特性の中で特に、例えば、約６ＭＰａ超の引張強度を有する高い強度、１５０℃で８時間にわたっても重量損失がない高い熱安定性、硬度が約９５Ａ未満の柔軟性、有利な結合能力、及び優れた絶縁体特性等の有利な特性を有する。

結果として生じる、エラストマー樹脂組成物から形成された補償層は、いくつかの有益な特性を有する。例えば、アミン硬化型エポキシエラストマー材料から作製された補償層の１５０℃での圧縮強度は増強して、回路遮断器極部分の補償層として使用されるには十分なものとなる。概して、その１５０℃での圧縮強度は、ＡＳＴＭ Ｄ ５７５（１９９１）によって測定された場合、一実施形態では約１〜約１０ＭＰａ、別の実施形態では約１．５〜約５ＭＰａ、さらに別の実施形態では約２〜約３ＭＰａであり得る。

結果として生じる補償層はまた、優れた絶縁体特性を呈する。例えば、アミン硬化型エポキシエラストマー材料から作製された補償層の誘電強度は高く、絶縁体層として使用されるには十分なものである。概して、誘電強度は、ＡＳＴＭ Ｄ１４９−９５ａによって測定された場合、一実施形態では約１０ｋＶ／ｍｍ〜約５０ｋＶ／ｍｍ、別の実施形態では約１５ｋＶ／ｍｍ〜約３５ｋＶ／ｍｍ、さらに別の実施形態では約２０ｋＶ／ｍｍ〜約３０ｋＶ／ｍｍであり得る。

さらに、本発明の補償層硬化生成物（すなわち、硬化性エラストマー材料組成物から作製された架橋生成物）は、従来のケイ素樹脂または他の従来のエポキシ硬化樹脂に勝る、いくつかの改善された特性を示す。例えば、有利なことに、硬化エポキシを用いると、本発明の硬化生成物は、高い剪断強度を有することができる。例えば、硬化エポキシを用いると、本発明の硬化生成物は概して、一実施形態では２〜１００ＭＰａ、別の実施形態では約５〜５０ＭＰａ、さらに別の実施形態では約１０〜２０ＭＰａの剪断強度を呈する。硬化エポキシを用いた硬化生成物の剪断強度は、ＡＳＴＭ Ｄ３５２８（１９９６）に記載の方法によって測定され得る。

本発明の補償層硬化生成物（すなわち、硬化性エラストマー材料組成物から作製された架橋生成物）もまた、高温に対する優れた熱安定性を有することができる。例えば、補償層の重量損失は、窒素中でＴｈｅｒｍｏ Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＴＧＡ）を用いて測定された場合、一実施形態において１２０℃で２時間では約０．２重量％未満、別の実施形態において１４０℃で４時間では０．１重量％未満、さらに別の実施形態において１５０℃で８時間では約０．０５重量％未満であり得る。

本発明のエラストマー樹脂組成物を使用して回路遮断器極部分に対する補償層を生成するが、これは、（ａ）内側真空断続器層２１、（ｂ）中間補償層２２、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層２３を接合し、それによって、これらの層を相互に一体化して回路遮断器極部分を形成することを含む。

回路遮断器極部分を製造するために使用される方法は、当該業界で既知である、任意の従来の方法であってもよい。例えば、米国特許出願公開第２００８／０１４２４８５号、及び欧州特許第２４０７９９０Ａ１号では、それぞれ参照によって本明細書中に組み込まれるが、回路遮断器極部分を製造するための方法、及び層を相互に一体化して回路遮断器極部分を形成するための方法について記載している。

広範な範囲で、中電圧または高電圧の回路遮断器で使用される、本発明に従った層状構造を有する回路遮断器極部分を製造するための方法は、（ａ）内側真空断続器層、（ｂ）中間補償層、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層を接合することを含み、中間補償層が内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に配置され、該層が相互に一体化されて回路遮断器極部分を形成し、中間補償層（ｂ）が（Ｉ）エポキシ末端プレポリマーと（ＩＩ）硬化剤との反応生成物を含む。

一実施形態では、回路遮断器極部分を製造するための方法は、以下の、
（ａ）内側真空断続器層及び外側絶縁スリーブ層を提供するステップと、
（ｂ）（Ｉ）少なくとも１つのエポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化性エラストマー樹脂組成物を形成するように一緒にブレンドされた少なくとも１つのアミン硬化剤化合物とを含む、硬化性エラストマー樹脂組成物を形成するステップと、
（ｃ）硬化性エラストマー樹脂組成物を、金型内の内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に配置するステップと、
（ｄ）金型内の硬化性エラストマー樹脂組成物を硬化させて、内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に補償層を形成するステップであって、内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に接合された、結果として生じる硬化された補償層が、回路遮断器極部分としての使用のために適合されるステップと、を含むことができる。

さらに別の実施形態では、回路遮断器極部分を製造するための方法は、以下の、
（ａ）第１の金型を提供するステップと、
（ｂ）内側真空断続器層を第１の金型内に挿入するステップと、
（ｃ）第１の金型を、金型内の内側真空断続器層と一緒に予熱するステップと、
（ｄ）（Ｉ）少なくとも１つのエポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化性エラストマー樹脂配合物を形成するように一緒にブレンドされた少なくとも１つのアミン硬化剤化合物とを含む、硬化性エラストマー樹脂配合物を提供するステップと、
（ｅ）硬化性エラストマー樹脂配合物を予熱された第１の金型内に射出して、硬化性エラストマー樹脂配合物を内側真空断続器層の少なくとも一部分上に配置するステップと、
（ｆ）第１の金型内の硬化性エラストマー樹脂配合物を硬化させて、内側真空断続器層に結合された硬化された補償層を備える第１の複合部材を形成するステップと、
（ｇ）第１の金型から第１の複合部材を取り出す（すなわち離型する）ステップと、
（ｈ）第１の金型内で形成された第１の複合部材を、第２の予熱された金型内に置くステップと、
（ｉ）硬化性エポキシ樹脂を第２の予熱された金型内に射出して、硬化性エポキシ樹脂を硬化された補償層の少なくとも一部分上に配置するステップと、
（ｊ）第２の金型内の硬化性エポキシ樹脂を硬化させて、第１の複合部材の補償層に結合された硬化された外側絶縁スリーブ層を備える第２の複合部材を形成するステップと、
（ｋ）第２の金型から第２の複合部材を取り出す（すなわち、離型する）ステップであって、硬化された外側絶縁スリーブ層、補償層、及び内側真空断続器層を備える第２の複合部材が、回路遮断器極部分としての使用のために適合される、ステップと、を含む。

以下の実施例及び比較実施例は、本発明をさらに詳細に例示するものであるが、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

以下の実施例で使用される種々の用語及び記号表示は、本明細書中の以下で説明される。

Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ Ｔ５Ｋは、分子量５０００及び活性水素原子量５を有するポリオキシアルキレンアミンであり、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商業的に入手可能なものである。

Ｄ．Ｅ．Ｒ．（商標）３８３は、当量１８０ｇ／ｍｏｌを有するエポキシド化合物であり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商業的に入手可能なものである。

イソプロパノールアミン（ＭＰＡ）は硬化剤であり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商業的に入手可能なものである。

実施例１
パートＡ：コーティングされる真空断続器の調製
本実施例では、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ Ｔ５Ｋと同重量のＤ．Ｅ．Ｒ．３８３とを硬化剤イソプロパノールアミン（ＭＰＡ）の存在下で反応させることによって、エポキシ末端プレポリマー（ＥＴＰ）を調製した。ＦｌａｃｋＴｅｋスピードミキサを毎分回転数（ｒｐｍ）２５００で２分間（ｍｉｎ）使用して、ＥＴＰ２０００ｇとＭＰＡ１６４ｇとを混合し、次いで得られた混合物をすぐに−１０℃の冷凍庫内に入れて２０時間（ｈｒ）保存した。

２０時間後、ＥＴＰ／ＭＰＡ混合物を冷凍庫から取り出し、次いで、それを４０℃のカップに手動で移した。４０℃のカップに２０分入れた後、続けて、空気圧縮機を使用する真空断続器を用いて、その混合物を８０℃の金型に移した。８０℃の金型をその混合物で満たした後、その金型を１００℃まで加熱して、この温度でその金型を２５分間維持した。

２５分後、ＥＴＰ／ＭＰＡコーティングされた真空断続器を離型した。

パートＢ：補償層を有する埋め込み型極の調製
上述のように調製されたＥＴＰ／ＭＰＡコーティングされた真空断続器を、１４０℃の金型上に固定した。次いで、エポキシ樹脂をその１４０℃の金型内に射出して、その樹脂を３０分間硬化させた。金型を開き、得られた埋め込み型極部分をその金型から取り出した。得られた埋め込み型極部分は、ＥＴＰ／ＭＰＡを補償層として有した。

試験手順を行う前に、ＥＴＰ／ＭＰＡ含有埋め込み型極部分を１４０℃でさらに１０時間、後硬化した。

パートＣ：試験方法
上述のように調製された、ＥＴＰ／ＭＰＡ含有埋め込み型極部分を、ＧＢ／Ｔ ７３５４−２００３（２００４）に記載される試験方法手順に従って試験し、高電圧下のごく一部の部分放電、局所的な誘電破壊を判定した。得られた埋め込み型極部分を肉眼で目視観察することによって、埋め込み型極部分の外観を判定した。

以下の表Ｉは、上述のように調製された、ＥＴＰ／ＭＰＡ含有埋め込み型極部分の性能を示すものである。

回路遮断器極部分の業界では、埋め込み型極に対する部分放電要件は、１４．４ｋＶ下で＜０．５ピコクーロンである。ＥＴＰ／ＭＰＡを補償型材料として使用する本発明の埋め込み型極部分は、４０ｋＶ未満でさえ放電部分を有さない。したがって、本発明の埋め込み型極部分は、部分放電の工業要件を明らかに満たすものである。

Claims (15)

1. 中電圧または高電圧の回路遮断器で使用するための回路遮断器極部分を製造するための方法であって、（ａ）内側真空断続器層、（ｂ）中間補償層、及び（ｃ）外側絶縁スリーブ層を接合することを含み、前記中間補償層が前記内側真空断続器層と前記外側絶縁スリーブ層との間に配置され、前記層が相互に一体化されて回路遮断器極部分を形成し、前記中間補償層が、（Ｉ）エポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化剤との反応生成物を含む、前記方法。
2. 前記硬化剤（ＩＩ）が少なくとも１つのアミン硬化剤化合物である、請求項１に記載の前記方法。
3. 前記エポキシ末端プレポリマー化合物（Ｉ）が、（ｉ）ポリオキシアルキレンアミン化合物と、（ｉｉ）エポキシド化合物との反応生成物を含む、請求項１に記載の前記方法。
4. 前記ポリオキシアルキレンアミン化合物（ｉ）が、３〜約１２個の活性水素原子を有する、請求項３に記載の前記方法。
5. 前記ポリオキシアルキレンアミン化合物（ｉ）の濃度が、約２０重量パーセント〜約８０重量パーセントを含む、請求項３に記載の前記方法。
6. 前記エポキシド化合物（ｉｉ）が、２〜約５個のエポキシ基を有する、請求項３に記載の前記方法。
7. 前記エポキシド化合物（ｉｉ）の濃度が、約２０重量パーセント〜約８０重量パーセントを含む、請求項３に記載の前記方法。
8. 前記硬化剤（ＩＩ）が、２〜約５個の活性水素原子を有する、請求項１に記載の前記方法。
9. 前記エポキシ：アミン基モル比が約０．５〜約１．５である、請求項１に記載の前記方法。
10. 請求項１に記載の前記方法によって調製される、回路遮断器極部分。
11. 中電圧または高電圧の回路遮断器で使用するための回路遮断器極部分であって、（ａ）内側真空断続器と、（ｂ）中間補償層と、（ｃ）外側絶縁スリーブとを備え、前記中間補償層が前記内側真空断続器層と前記外側絶縁スリーブ層との間に配置され、前記層が相互に一体化されて回路遮断器極部分を形成し、前記中間補償層が、（Ｉ）エポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化剤との反応生成物を含む、前記回路遮断器極部分。
12. 回路遮断器極部分を製造するための方法であって、接着性中間補償層を内側真空断続器層と外側絶縁スリーブ層との間に挿入することと、前記接着性中間補償層、前記内側真空断続器層、及び前記外側絶縁スリーブ層を一緒に結合することとを含み、前記中間補償層が、エポキシ末端プレポリマーと硬化剤との反応生成物を含む、前記方法。
13. 回路遮断器極部分を製造するための方法であって、
    （ａ）内側真空断続器層及び外側絶縁スリーブ層を提供するステップと、
    （ｂ）（Ｉ）少なくとも１つのエポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化性エラストマー樹脂組成物を形成するように一緒にブレンドされた少なくとも１つのアミン硬化剤化合物とを含む、前記硬化性エラストマー樹脂組成物を形成するステップと、
    （ｃ）前記硬化性エラストマー樹脂組成物を、金型内の前記内側真空断続器層と前記外側絶縁スリーブ層との間に配置するステップと、
    （ｄ）前記金型内の前記硬化性エラストマー樹脂組成物を硬化させて、前記内側真空断続器層と前記外側絶縁スリーブ層との間に補償層を形成するステップであって、前記内側真空断続器層と前記外側絶縁スリーブ層との間に接合された、結果として生じる硬化された補償層が、回路遮断器極部分としての使用のために適合される、ステップと、を含む、前記方法。
14. 回路遮断器極部分を製造するための方法であって、
    （ａ）第１の金型を提供するステップと、
    （ｂ）内側真空断続器層を第１の金型内に挿入するステップと、
    （ｃ）前記第１の金型を、前記金型内の前記内側真空断続器層と一緒に予熱するステップと、
    （ｄ）（Ｉ）少なくとも１つのエポキシ末端プレポリマーと、（ＩＩ）硬化性エラストマー樹脂配合物を形成するように一緒にブレンドされた少なくとも１つのアミン硬化剤化合物とを含む、前記硬化性エラストマー樹脂配合物を提供するステップと、
    （ｅ）前記硬化性エラストマー樹脂配合物を前記予熱された第１の金型内に射出して、前記硬化性エラストマー樹脂配合物を前記内側真空断続器層の少なくとも一部分上に配置するステップと、
    （ｆ）前記第１の金型内の前記硬化性エラストマー樹脂配合物を硬化させて、内側真空断続器層に結合された硬化された補償層を備える第１の複合部材を形成するステップと、
    （ｇ）前記第１の複合部材を、前記第１の金型から取り出すステップと、
    （ｈ）前記第１の金型内で形成された前記第１の複合部材を、第２の予熱された金型内に置くステップと、
    （ｉ）硬化性エポキシ樹脂を前記第２の予熱された金型内に射出して、前記硬化性エポキシ樹脂を前記硬化された補償層の少なくとも一部分上に配置するステップと、
    （ｊ）前記第２の金型内の前記硬化性エポキシ樹脂を硬化させて、前記第１の複合部材の前記補償層に結合された、硬化された外側絶縁スリーブ層を備える第２の複合部材を形成するステップと、
    （ｋ）前記第２の複合部材を前記第２の金型から取り外すステップであって、硬化された外側絶縁スリーブ層、前記補償層、及び前記内側真空断続器層を備える前記第２の複合部材が、回路遮断器極部分としての使用のために適合される、ステップと、を含む、前記方法。
15. 前記内側真空断続器層がセラミックである、請求項１４に記載の前記方法。
    
    

Images