JPH09279041A

JPH09279041A - 電気絶縁用樹脂成形体およびそれを用いた絶縁機器

Info

Publication number: JPH09279041A
Application number: JP34832396A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ezoe; 実江副; Masataka Tada; 雅孝多田; Akihiro Nishida; 昭博西田; Masaru Nakanishi; 勝中西
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】吸湿による誘電正接（ｔａｎδ）の急激な上昇
が抑制され、熱暴走破壊等の危険が少ない非常に優れた
電気絶縁用樹脂成形体を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂と、球状溶融シリカ粉末とを
含有する樹脂組成物によって形成されてなる電気絶縁用
樹脂成形体である。しかも、上記樹脂成形体が、下記に
示す（Ａ）の要件を満たしている。（Ａ）吸水率０．５％における誘電正接が０．５×１０
^-2以下。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧用絶縁体の
成形に用いる樹脂組成物によって形成されてなる電気絶
縁用樹脂成形体に関し、特に、吸湿による誘電率
（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）の上昇が極めて少なく、
また、六フッ化イオウ（ＳＦ₆）分解ガスに対して表面
抵抗、誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）の変化が少
ない電気絶縁用樹脂成形体およびそれを用いた絶縁機器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気機器の絶縁部材や電力ケーブル接続
部、例えば、套筒の注型に使用される樹脂組成物におい
ては、電気的特性や機械的特性等を向上させるために、
無機質充填材が配合されている。その無機質充填材に
は、各種のものが使用されているが、代表的な無機質充
填材としてはシリカ粉末をあげることができる。

【０００３】従来、このシリカ粉末には、摩砕または破
砕により得られる破砕結晶性シリカ粉末が使用されてい
た。しかしながら、この破砕結晶性シリカ粉末において
は、形状が破砕状であるために電気的ストレスが集中
し、また、結晶性のために非結晶組織のものに比べて絶
縁破壊強度が低く、さらに分極作用も非結晶組織のもの
に比べて強いために誘電損失も大きく、吸湿による誘電
正接（ｔａｎδ）の上昇も非常に大きい。

【０００４】このようなことから、上記破砕結晶性シリ
カ粉末を溶融して得られる溶融シリカ粉末、特に、破砕
溶融シリカ粉末や角なし溶融シリカ粉末を樹脂組成物の
充填材として使用することが提案されている。この破砕
溶融シリカ粉末や角なし溶融シリカ粉末を充填材として
使用した樹脂組成物は、上記従来の破砕結晶性シリカ粉
末を充填材として使用した樹脂組成物よりも、一般に、
誘電正接（ｔａｎδ）、誘電率（ε）、絶縁破壊強度等
の電気的特性に優れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記破
砕溶融シリカ粉末や角なし溶融シリカ粉末を含有する樹
脂組成物によって形成されてなる樹脂成形体は、吸湿に
よる誘電正接（ｔａｎδ）の上昇が非常に大きく、特に
吸水率が０．４％を超えて大きくなると誘電正接（ｔａ
ｎδ）が急激に上昇するという問題が生じる。特に、近
年では、高電圧機器の小型縮小化ならびに超高電圧化の
傾向がますます強く、絶縁体に作用する電気的ストレス
が著しく強くなっている状況の下、絶縁体の吸湿または
浸水事故等によって誘電正接（ｔａｎδ）が急激に上昇
すると、熱暴走破壊等が懸念される。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、吸湿による誘電正接（ｔａｎδ）の急激な上昇
が抑制され、熱暴走破壊等の危険が少ない非常に優れた
電気絶縁用樹脂成形体およびそれを用いた絶縁機器の提
供をその目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、熱硬化性樹脂と球状溶融シリカ粉末と
を含有する樹脂組成物によって形成されてなる電気絶縁
用樹脂成形体であって、上記樹脂成形体が下記に示す
（Ａ）の要件を満たす電気絶縁用樹脂成形体を第１の要
旨とし、また、ＳＦ₆ガス雰囲気下の使用に供される絶
縁機器の絶縁物として、上記電気絶縁用樹脂成形体を用
いる絶縁機器を第２の要旨とする。（Ａ）吸水率０．５％における誘電正接（ｔａｎδ）が
０．５×１０^-2以下。

【０００８】本発明者らは、前述の吸湿による誘電正接
（ｔａｎδ）の急激な上昇を抑制するため、種々の充填
材について検討を行った。従来は、充填材として結晶性
シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末、角なし溶融シリカ粉
末を含有する樹脂組成物によって形成されてなる樹脂成
形体（前者）は、シリカゲル等の乾燥において、充填材
を含有しない樹脂組成物や充填材として球状シリカ粉末
を含有する樹脂組成物によって形成されてなる樹脂成形
体（後者）に比べて、一般に誘電正接（ｔａｎδ）が大
きいとされていた。にもかかわらず、前者の樹脂成形体
を、５０℃で真空乾燥（数Ｔｏｒｒ〜１×１０^-2Ｔｏｒ
ｒ）を３０日間行えば、後者の樹脂成形体と略同等に誘
電正接（ｔａｎδ）が小さくなるということを突き止め
た。しかし、前者の樹脂成形体は、上記真空乾燥によっ
て誘電正接（ｔａｎδ）が小さくなるにもかかわらず、
５０℃の温水に浸漬し吸水させると、吸水率の増加に伴
って誘電正接（ｔａｎδ）も徐々に上昇しはじめ、しか
も吸水率が０．４％を超えて大きくなると誘電正接（ｔ
ａｎδ）が急激に上昇するという知見を得た。そして、
この知見に基づいて、誘電正接（ｔａｎδ）の急激な上
昇が抑制され、熱暴走破壊等の危険が少ない樹脂成形体
について鋭意研究を重ねた結果、充填材として球状溶融
シリカ粉末を含有する樹脂組成物によって形成されてな
る樹脂成形体は、吸水率の増加に伴う誘電正接（ｔａｎ
δ）の上昇が非常に小さく、吸水率が０．４％を超えて
大きくなっても誘電正接（ｔａｎδ）の急激な上昇が見
られず、しかも吸水率０．５％においても誘電正接（ｔ
ａｎδ）が０．５×１０^-2以下と非常に小さいことを見
出すとともに、このように誘電正接（ｔａｎδ）が非常
に小さければ、すなわち、吸水率０．５％における誘電
正接（ｔａｎδ）が０．５×１０^-2以下であると、熱暴
走破壊等の危険も少なくなるということを見出し、本発
明に到達した。なお、これらの原因は必ずしも明らかで
はないが、充填材として球状溶融シリカ粉末を含有する
樹脂組成物によって形成されてなる樹脂成形体では、熱
硬化性樹脂と球状溶融シリカ粉末の界面のパスが、他の
充填材を用いた場合に比べて少なく、界面に沿って樹脂
成形体内部へ浸入してくる水分が非常に少なくなるため
と推察される。このようなことから、上記（Ａ）の要件
を満たす樹脂成形体は、電気絶縁用樹脂成形体の中で
も、特に耐水性樹脂成形体として非常に有用である。

【０００９】一方、上記無機質充填材を含有する樹脂組
成物は、高電圧用ガス絶縁機器にも使用されている。そ
して、上記高電圧用ガス絶縁機器に使用されているＳＦ
₆ガスは、例えば、下記の反応式に示すように、放電等
により分解され、微量な水分の存在によりフッ化水素
（ＨＦ）を生じ、絶縁体を劣化させることが懸念されて
いる。

【００１０】

【化１】ＳＦ₆→ＳＦ₄＋２Ｆ→ＳＦ₂＋４Ｆ→Ｓ＋６ＦＳＦ₄＋Ｏ₂→ＳＯ₂Ｆ₂＋２Ｆ、ＳＦ₄＋Ｈ₂Ｏ→Ｓ
ＯＦ₂＋２ＨＦ

【００１１】そのため、下記の反応式に示すように、耐
ＳＦ₆分解ガス性に優れたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）粉末
を含有する樹脂組成物が用いられている。

【００１２】

【化２】Ａｌ₂Ｏ₃＋６ＨＦ→２ＡｌＦ₃＋３Ｈ₂Ｏ
（固体昇華温度：１２９１℃）ＳｉＯ₂＋４ＨＦ→ＳｉＦ₄＋２Ｈ₂Ｏ（ガス沸騰温
度：−８６℃）

【００１３】このようなアルミナ粉末を含有する樹脂組
成物は、耐ＳＦ₆分解ガス性の加速劣化試験であるフッ
酸蒸気暴露試験において、表面抵抗の低下が小さく、し
かも誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）の増加も小さ
いことが知られている。しかしながら、アルミナ粉末を
用いた場合は、シリカ粉末を用いた場合に比べて誘電率
（ε）が高く、しかも重量が重いため、製造性にやや難
があり、ガス絶縁輸送ライン（ＧＩＬ）においては、シ
リカ粉末への変更の見直しが検討されている。一方、従
来より用いられているシリカ粉末は、破砕結晶シリカ粉
末や破砕溶融シリカ粉末であり、これらは上記フッ酸蒸
気暴露試験において、表面抵抗の低下が大きく、また誘
電率（ε）、静電正接（ｔａｎδ）の上昇も非常に大き
い。

【００１４】そこで、本発明者らは、シリカ粉末を用い
た場合と同程度の重量で、製造が容易であり、しかも、
フッ酸蒸気暴露試験において、アルミナ粉末を含有する
樹脂組成物と同等以上の特性を備えた樹脂組成物を得る
べく研究を重ねた。その結果、先に述べた、上記球状溶
融シリカ粉末を含有する樹脂組成物によって形成されて
なる上記（Ａ）の要件を満たした電気絶縁用樹脂成形体
が、アルミナ粉末を含有する樹脂組成物によって形成さ
れる樹脂成形体と同等以上の特性を示し、しかも、充填
材として結晶性シリカ粉末や破砕溶融シリカ粉末を含有
する樹脂組成物によって形成されてなる樹脂成形体に比
べて、表面抵抗の低下が小さく、また、誘電率（ε）、
誘電正接（ｔａｎδ）の増加も小さいことを突き止め
た。

【００１５】すなわち、本発明者らは、前述の（Ａ）の
要件を満たす上記樹脂成形体に関して見出した知見を基
に、水分と同じくＨＦガスについても前記と同様のこと
が考えられるのではないかと想起した。つまり、充填材
として球状溶融シリカ粉末を含有する樹脂組成物によっ
て形成されてなる樹脂成形体では、熱硬化性樹脂と球状
溶融シリカ粉末の界面のパスが、他の充填材を用いた場
合に比べて少ないため、界面に沿って樹脂成形体内部へ
侵入してくるＨＦガスが非常に少なくなり、その結果、
誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）の増加も小さくな
るのではないかとの推察に基づくものである。このよう
に、充填材として球状溶融シリカ粉末を含有する樹脂組
成物によって形成されてなる樹脂成形体が、前記（Ａ）
の要件を満たすことにより、さらには前記（Ａ）の要件
とともに、好適には下記（Ｂ）の要件を満たした場合、
沿面破壊、絶縁破壊等の危険性も少なくなり、高電圧用
絶縁体の中でも、特にガス絶縁用耐ＳＦ₆分解ガス性樹
脂成形体として非常に有用であることを突き止めた。

【００１６】（Ｂ）３０％フッ酸蒸気中での４８時間暴
露によるフッ酸蒸気暴露試験において、表面抵抗が５０
×１０⁵〜３０００×１０⁵（Ω）、誘電率が７以下、
誘電正接が２０×１０^-2以下。

【００１７】そして、前記（Ａ）の要件に加えて、さら
に好ましくは上記（Ｂ）の要件を満たす電気絶縁用樹脂
成形体は、ＳＦ₆ガス雰囲気下の使用に供される絶縁機
器の絶縁物として好適に用いられることを突き止めた。

【００１８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００１９】本発明の電気絶縁用樹脂成形体は、熱硬化
性樹脂と球状溶融シリカ粉末とを含有する樹脂組成物に
よって所定の形状に形成された成形体である。

【００２０】上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等が用いられ、
一般に、電気的特性や機械的特性に優れ、成形加工性も
良いという点からエポキシ樹脂が用いられる。このエポ
キシ樹脂としては、室温（約２５℃）で液状または固体
状を呈するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、結晶性エ
ポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エ
ポキシ樹脂等が好適である。これらのエポキシ当量は、
通常、１７０〜５００である。これらエポキシ樹脂は、
それぞれ単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

【００２１】そして、上記熱硬化性樹脂としてエポキシ
樹脂を用いる場合には、通常、硬化剤としての酸無水物
が用いられる。この酸無水物としては、無水フタル酸、
無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリッ
ト酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ
無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸等があげられ
る。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。例えば、耐熱性に優れ、機械的強度も向上するとい
う点から無水フタル酸とテトラヒドロ無水フタル酸を併
用することが好ましい。

【００２２】上記エポキシ樹脂と酸無水物との配合割合
は、エポキシ樹脂１当量に対して、酸無水物０．６〜
１．０当量に設定することが好ましい。すなわち、酸無
水物の配合割合が１．０当量を超えると電気的特性が低
下する傾向にあり、逆に、０．６当量未満では耐熱性が
低下する恐れがあるからである。なお、上記酸無水物の
当量（酸無水物当量）は、エポキシ樹脂中のエポキシ基
１個に対して酸無水物中の酸無水物基が１個の場合を１
当量とする。そして、上記配合割合が０．６〜１．０当
量とは、エポキシ樹脂中のエポキシ基１個に対して、酸
無水物中の酸無水物基の数が０．６〜１．０個であると
いう趣旨である。

【００２３】本発明において用いられる球状溶融シリカ
粉末は、破砕シリカ（結晶質）をバーナー中で溶融、球
状化して得られるものをいうのに対して、従来の角なし
溶融シリカ粉末は、大きなシリカの塊を溶融後、粉砕し
た破砕溶融シリカのシャープエッジを機械的に取ること
により得られる角が丸みを帯びたものをいう点で、本発
明において用いられる球状溶融シリカ粉末は、従来の角
なし溶融シリカ粉末とは、明確に相違する。

【００２４】上記球状溶融シリカ粉末の平均粒径は、通
常、３５μｍ以下が好ましく、特に、３〜２０μｍに設
定することが好ましい。なかでも、平均粒径を３〜９．
５μｍに設定するのがより好適である。また、球状溶融
シリカ粒子の比表面積は１０．０ｍ²／ｇ以下であるこ
とが好ましく、より好ましくは比表面積が３．０ｍ²／
ｇ以下である。

【００２５】そして、上記球状溶融シリカ粉末は、球状
シリケート、球状アルミナ等の製造と同じ方法で製造す
ることができる。例えば、摩砕または破砕、例えば、ボ
ールミルによる粉砕で得られた高ＳｉＯ₂純度の破砕結
晶性シリカ粉末（粒径分布１〜１００μｍ）を溶射装置
に酸素ガスで移送し、溶射装置のバーナーで溶射して、
この溶射粒を水槽で冷却・収集することにより得ること
ができる。

【００２６】上記球状溶融シリカ粉末の配合量は、注型
上の適度な粘度（例えば、１３０℃でのＢ型粘度計によ
る粘度測定で最低溶融粘度が５〜２５ポイズ）を得るよ
うに設定され、通常、組成物全体に対し５０〜７０重量
％に設定される。上記Ｂ型粘度計による粘度において、
上記粘度範囲を外れ粘度が高過ぎると混合性や流動性が
低下し、逆に粘度が低過ぎると充填材の沈降が生じる。
そして、球状溶融シリカ粉末の配合量が５０重量％未満
では、樹脂組成物の溶融粘度が著しく低下し、充填材の
沈降が発生する。また機械的強度も低下する。逆に、７
０重量％を超えると、高粘度になりすぎ、混合性および
流動性が低下する等の悪影響が現れるという傾向がみら
れる。

【００２７】さらに、本発明においては、充填材として
上記球状溶融シリカ粉末が主として配合されるが、他の
充填材を補足的に適宜に配合することができる。他の充
填材としては、アルミナ、ガラス繊維、炭素繊維、炭酸
カルシウム、タルク、カオリン、金属粉末等があげられ
る。これら他の充填材を配合する場合の配合割合として
は、充填材全体の１０重量％以内となるように設定する
ことが好ましい。

【００２８】なお、上記樹脂組成物には、上記熱硬化性
樹脂および球状溶融シリカ粉末ならびに他の充填材以外
に、必要に応じて硬化促進剤、希釈剤、可塑剤、顔料、
離型剤、難燃剤等の他の添加剤を適宜に配合することが
できる。

【００２９】そして、本発明の電気絶縁用樹脂成形体
は、例えば、以下のようにして製造することができる。
すなわち、まず、上記各原料を所定の割合で配合し、真
空加熱下で気泡を排除しつつ攪拌混合することにより、
樹脂組成物を調製する。その攪拌温度は、通常、１００
〜１４０℃に設定される。上記樹脂組成物は、前述のよ
うに、例えば、１３０℃におけるＢ型粘度計による最低
溶融粘度で５〜２５ポイズとなるように調製することが
好ましい。そして、この調製された樹脂組成物は、所定
の成形型内に注入充填され、所定の条件で加熱硬化され
て所望の形状の電気絶縁用樹脂成形体を得ることができ
る。

【００３０】本発明の電気絶縁用樹脂成形体は、（Ａ）
の要件、すなわち、吸水率０．５％における誘電正接
（ｔａｎδ）が０．５×１０^-2以下であるという要件を
満たすことが必須である。すなわち、吸水率０．５％に
おける誘電正接（ｔａｎδ）が０．５×１０^-2を超える
と、先にも述べたように、発生熱による熱的損傷が懸念
されるからである。このような要件（Ａ）を満足する樹
脂成形体は、電気絶縁用樹脂成形体の中でも、特に耐水
性樹脂成形体として非常に有用である。

【００３１】上記（Ａ）の要件における吸水率は、以下
に述べる方法によって測定される。すなわち、上記電気
絶縁用樹脂成形体を５０℃の温水（１．０μｓ／ｃｍの
イオン交換水使用）に浸漬し、これを測定日に取り出し
キムワイプにて表面の水分を拭き取った後、最低重量測
定０．１ｍｇの電子天秤にて重量を測定し、下記の式に
より吸水率〔Ｗ（％）〕を算出することにより求められ
る。

【００３２】

【数１】

【００３３】また、上記（Ａ）の要件における誘電正接
（ｔａｎδ）は、以下に述べる方法によって測定され
る。すなわち、主電極直径２５ｍｍ、ガード電極直径３
４ｍｍ、アース電極直径５０ｍｍ間に、上記電気絶縁用
樹脂成形体を挟み、これをバネにて密着させ、総研電気
社製の絶縁体自動シェーリングブリッヂを用い、電圧１
ｋＶにおけるｔａｎδ値（１分値）を読み取ることによ
り求められる。

【００３４】そして、本発明の電気絶縁用樹脂成形体
は、上記（Ａ）の要件に加えて、さらに（Ｂ）の要件、
すなわち、３０％フッ酸蒸気中での４８時間暴露による
フッ酸蒸気暴露試験において、表面抵抗が５０×１０⁵
〜３０００×１０⁵（Ω）、誘電率が７以下、誘電正接
が２０×１０^-2以下であるという要件を満たすことが好
ましい。このように、本発明の樹脂成形体が、前記
（Ａ）の要件に加えて、さらに上記（Ｂ）の要件を満た
すと、高電圧用絶縁体の中でも、特にガス絶縁用耐ＳＦ
₆分解ガス性樹脂成形体として非常に有用である。

【００３５】このように上記（Ａ）の要件に加えて、さ
らに好ましくは上記（Ｂ）の要件を満たす電気絶縁用樹
脂成形体は、例えば、ＳＦ₆ガス雰囲気下の使用に供さ
れる絶縁機器の絶縁物として好適に用いられる。

【００３６】上記（Ｂ）の要件における表面抵抗は、以
下に述べる方法によって測定される。すなわち、上記樹
脂成形体を短冊状に作製し、１０ｍｍの間隔をおいて銀
ペーストを塗布乾燥して電極とする。これらサンプルを
プラスチック容器に入れ、この容器の底にフッ酸３０％
水溶液をセットし、フッ酸蒸気に４８時間暴露する。表
面抵抗は、この両電極間に５００Ｖ印加して電流値
（Ｉ）を測定し、下記の式により表面抵抗（Ｒ）を算出
する。

【００３７】

【数２】Ｒ＝５００／Ｉ

【００３８】また、上記（Ｂ）の要件における誘電率
（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）は、以下に述べる方法に
よって測定される。すなわち、上記と同様にフッ酸蒸気
に４８時間暴露した後、主電極直径２５ｍｍ、ガード電
極直径３４ｍｍ、アース電極直径５０ｍｍ間に、厚み１
ｍｍの板状樹脂成形体を挟み、これをバネにて密着さ
せ、総研電気社製の絶縁体自動シェーリングブリッヂを
用い、電圧１ｋＶにおける誘電率（ε）、ｔａｎδ値
（１分値）を読み取ることにより求められる。

【００３９】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００４０】

【実施例１】後記の表１に示すように、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４５０〜５００）７０
重量部（以下「部」と略す）、結晶性エポキシ樹脂（エ
ポキシ当量１５０〜２００）３０部、酸無水物（無水フ
タル酸およびテトラヒドロ無水フタル酸）４０部、硬化
促進剤０．３部に対して、平均粒径が５μｍで粒径５０
μｍ以上のものが１重量％未満の球状溶融シリカ粉末を
２００部配合した。この注型樹脂組成物を約１２０℃の
温度にて減圧下（３〜５Ｔｏｒｒ）で攪拌混合すること
により、電気絶縁用注型樹脂組成物を得た。そして、こ
の電気絶縁用注型樹脂組成物を成形型に注入充填し、加
熱硬化（１４０℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００４１】

【実施例２】後記の表１に示すように、球状溶融シリカ
粉末として、平均粒径が９μｍで粒径５０μｍ以上のも
のが１重量％未満のものを２００部配合した。それ以外
は実施例１と同様にして電気絶縁用注型樹脂組成物を
得、この電気絶縁用注型樹脂組成物を成形型に注入充填
し、加熱硬化（１４０℃）して所定形状の成形品を作製
した。

【００４２】

【実施例３】後記の表１に示すように、球状溶融シリカ
粉末として、平均粒径が１５μｍで粒径５０μｍ以上の
ものが１重量％未満のものを２００部配合した。それ以
外は実施例１と同様にして電気絶縁用注型樹脂組成物を
得、この電気絶縁用注型樹脂組成物を成形型に注入充填
し、加熱硬化（１４０℃）して所定形状の成形品を作製
した。

【００４３】

【実施例４】後記の表１に示すように、球状溶融シリカ
粉末として、平均粒径が１７μｍで粒径５０μｍ以上の
ものが１重量％未満のものを２００部配合した。それ以
外は実施例１と同様にして電気絶縁用注型樹脂組成物を
得、この電気絶縁用注型樹脂組成物を成形型に注入充填
し、加熱硬化（１４０℃）して所定形状の成形品を作製
した。

【００４４】

【比較例１】後記の表２に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が８μｍの破砕溶融シリカ粉
末を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様に
して電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用注
型樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４０
℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００４５】

【比較例２】後記の表２に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が６μｍの破砕溶融シリカ粉
末を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様に
して電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用注
型樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４０
℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００４６】

【比較例３】後記の表２に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が１６μｍの角なし溶融シリ
カ粉末を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同
様にして電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁
用注型樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１
４０℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００４７】

【比較例４】後記の表２に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が１１μｍの結晶性シリカ粉
末を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様に
して電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用注
型樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４０
℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００４８】

【比較例５】後記の表２に示すように、充填材を配合し
ない電気絶縁用注型樹脂組成物を用いる以外は、実施例
１と同様にして所定形状の成形品を作製した。

【００４９】

【比較例６】後記の表３に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が１７μｍの破砕溶融シリカ
粉末を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様
にして電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用
注型樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４
０℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００５０】

【比較例７】後記の表３に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が４μｍの結晶性シリカ粉末
を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様にし
て電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用注型
樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４０
℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００５１】

【比較例８】後記の表３に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が６μｍの結晶性シリカ粉末
を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様にし
て電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用注型
樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４０
℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００５２】

【比較例９】後記の表３に示すように、球状溶融シリカ
粉末の代わりに、平均粒径が７μｍの結晶性シリカ粉末
を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様にし
て電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用注型
樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４０
℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００５３】

【比較例１０】後記の表３に示すように、球状溶融シリ
カ粉末の代わりに、平均粒径が１３μｍのアルミナ粉末
を２００部配合した。それ以外は、実施例１と同様にし
て電気絶縁用注型樹脂組成物を得、この電気絶縁用注型
樹脂組成物を成形型に注入充填し、加熱硬化（１４０
℃）して所定形状の成形品を作製した。

【００５４】〔吸水率０．５％における誘電正接（ｔａ
ｎδ）〕上記実施例品および比較例品である成形品を用
いて、吸水率０．５％における誘電正接（ｔａｎδ）を
測定した。なお、誘電正接（ｔａｎδ）の測定は、先に
述べたように、総研電気社製の絶縁体自動シェーリング
ブリッヂを用い、電圧１ｋＶにおけるｔａｎδ値（１分
値）を読み取ることにより求めた。その結果を、下記の
表１〜表３に併せて示した。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】〔ｔａｎδ−吸水率特性〕上記実施例品お
よび比較例品である成形品を用いて、誘電正接（ｔａｎ
δ）と吸水率の関係について調べた。すなわち、厚み１
ｍｍの成形品を５０℃で真空乾燥（数Ｔｏｒｒ〜１×１
０^-2Ｔｏｒｒ）を３０日間行った後、５０℃の温水に浸
漬し、ｔａｎδ−吸水率特性を測定した。この結果を図
１に示す。なお、図１において、実施例１，２品の成形
品はそれぞれ曲線Ａ，曲線Ｂで表し、比較例１〜５品の
成形品はそれぞれ曲線Ｃ，曲線Ｄ，曲線Ｅ，曲線Ｆ，曲
線Ｇで表す。

【００５９】図１および表１〜表３の結果から、実施例
品は、吸水率の増加に伴う誘電正接（ｔａｎδ）の上昇
が非常に小さく、吸水率が０．４％を超えても誘電正接
（ｔａｎδ）の急激な上昇はみられず、しかも吸水率
０．５％における誘電正接（ｔａｎδ）が０．５×１０
^-2以下と極めて小さいことがわかる。このことから、実
施例品は、電気絶縁用樹脂成形体の中でも、特に耐水性
樹脂成形体として非常に有用であることがわかる。これ
に対して、比較例品は、吸水率の増加に伴う誘電正接
（ｔａｎδ）の上昇が大きく、しかも吸水率が０．４％
を超えて大きくなると誘電正接（ｔａｎδ）が急激に上
昇し、吸水率０．５％における誘電正接（ｔａｎδ）が
０．５×１０^-2よりも非常に大きいことがわかる。な
お、比較例５品は、実施例品と略同様に、吸水率０．５
％における誘電正接（ｔａｎδ）が０．５×１０^-2以下
であるが、充填材を配合していないため、機械的強度が
低く、電気絶縁用耐水性樹脂成形体として用いるには不
適当である。

【００６０】〔フッ酸蒸気暴露試験における表面抵抗、
誘電率、誘電正接〕上記実施例１〜４品および比較例
１，２，５〜１０品である成形品を用いて、先の基準に
従い、３０％フッ酸蒸気中で４８時間暴露するフッ酸蒸
気暴露試験における表面抵抗、誘電率、誘電正接を測定
した。なお、表面抵抗は、３箇所の平均値を求めた。そ
の結果を、下記の表４および表５に併せて示した。

【００６１】

【表４】

【００６２】

【表５】

【００６３】上記表４および表５の結果から、実施例品
は、アルミナ粉末を用いた比較例１０品と同等以上の特
性を示し、破砕溶融シリカ粉末を用いた比較例１，２，
６品および結晶性シリカ粉末を用いた比較例７〜９品に
比べて、表面抵抗値が非常に大きく、また、誘電率
（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）が非常に小さいことがわ
かる。このことから、実施例品は、高電圧用絶縁体の中
でも、特にガス絶縁用耐ＳＦ₆分解ガス性樹脂成形体と
して非常に有用であることがわかる。これに対して、比
較例１，２，６〜９品は、アルミナ粉末を用いた比較例
１０品に比べて、表面抵抗値が非常に小さく、また、誘
電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）が非常に大きいこと
がわかる。なお、比較例５品は、最も特性低下が少ない
が、充填材を配合していないため、機械的強度が低く、
ガス絶縁用耐ＳＦ₆分解ガス性樹脂成形体として用いる
には不適当である。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明の電気絶縁用樹脂
成形体は、吸水率０．５％における誘電正接（ｔａｎ
δ）が０．５×１０^-2以下と非常に小さいため、熱破壊
の危険が少なくなり、電気絶縁用樹脂成形体の中でも、
特に耐水性樹脂成形体として非常に有用である。さら
に、上記樹脂成形体が、上記フッ酸蒸気暴露試験におい
て、表面抵抗、誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）が
特定の範囲であると、アルミナ粉末を用いた場合と同等
以上の特性を示し、沿面破壊、絶縁破壊の危険が少なく
なるため、高電圧用絶縁体の中でも、特にガス絶縁用耐
ＳＦ₆分解ガス性樹脂成形体として非常に有用である。
そして、このような樹脂成形体は、高電圧機器等の超高
電圧化における小型縮小化、および品質向上に貢献する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例品および比較例品である成形品におけ
る、誘電正接（ｔａｎδ）と吸水率の関係を示す図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 101:10 103:04 105:34 (72)発明者中西勝大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂と球状溶融シリカ粉末とを
含有する樹脂組成物によって形成されてなる電気絶縁用
樹脂成形体であって、上記樹脂成形体が下記に示す
（Ａ）の要件を満たすものであることを特徴とする電気
絶縁用樹脂成形体。（Ａ）吸水率０．５％における誘電正接が０．５×１０
^-2以下。
【請求項２】上記樹脂成形体が、さらに下記に示す
（Ｂ）の要件を満たすものである請求項１記載の電気絶
縁用樹脂成形体。（Ｂ）３０％フッ酸蒸気中での４８時間暴露によるフッ
酸蒸気暴露試験において、表面抵抗が５０×１０⁵〜３
０００×１０⁵（Ω）、誘電率が７以下、誘電正接が２
０×１０^-2以下。
【請求項３】上記樹脂成形体が、注型樹脂成形体であ
る請求項１または２記載の電気絶縁用樹脂成形体。
【請求項４】六フッ化イオウガス雰囲気下の使用に供
される絶縁機器の絶縁物として、請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の電気絶縁用樹脂成形体を用いることを特
徴とする絶縁機器。