JPH1046007A - Epoxy resin composition and epoxy resin cast product for gas insulating instrument - Google Patents
Epoxy resin composition and epoxy resin cast product for gas insulating instrumentInfo
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- JPH1046007A JPH1046007A JP20475696A JP20475696A JPH1046007A JP H1046007 A JPH1046007 A JP H1046007A JP 20475696 A JP20475696 A JP 20475696A JP 20475696 A JP20475696 A JP 20475696A JP H1046007 A JPH1046007 A JP H1046007A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はエポキシ樹脂組成物
及びガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型品に関するもので
ある。更に詳述すれば本発明はガス、例えば六ふっ化硫
黄ガス(以下、「SF6 ガス」という)を充填したガス
絶縁電気機器用エポキシ樹脂組成物及びそれを注形して
成るガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型品に関するもので
ある。The present invention relates to an epoxy resin composition and an epoxy resin cast product for gas-insulated equipment. More specifically them if the present invention is a gas, for example sulfur hexafluoride gas (hereinafter, referred to as "SF 6 gas") an epoxy resin composition for gas-insulated electric apparatus filled with and gas-insulated apparatus comprising it and Casting It relates to an epoxy resin casting.
【0002】[0002]
【従来の技術】SF6 ガスは電気絶縁性と消弧性が優れ
ていることから電気機器の小型計量化絶縁材料として広
く使用されている。SF6 ガスが充填されている電気機
器としては遮断器、断路器、変圧器、電力ケーブル端末
部プッシング、母線等である。さてSF6 ガスは化学物
質であることから、電気機器内で発生するアーク放電や
コロナ放電によって化学分解することがある。この化学
分解によって生成する分解生成物は硫黄とふっ素を含む
化学物質であることから化学反応性や浸蝕性が大きい。2. Description of the Related Art SF 6 gas is widely used as a small measuring insulating material for electric equipment because of its excellent electric insulation and arc-extinguishing properties. Electrical equipment filled with SF 6 gas includes circuit breakers, disconnectors, transformers, power cable terminal pushings, busbars, and the like. Since SF 6 gas is a chemical substance, it may be chemically decomposed by arc discharge or corona discharge generated in electric equipment. The decomposition product generated by this chemical decomposition is a chemical substance containing sulfur and fluorine, and therefore has high chemical reactivity and corrosiveness.
【0003】このような訳でSF6 ガス絶縁電気機器に
用いられるSF6 ガス以外の材料は優れた耐食性が要求
されている。当然ながらガス絶縁機器用エポキシ樹脂注
型品においても優れた耐食性が要求されている。[0003] corrosion resistance such SF other than six gas material used in the SF 6 gas insulated electrical apparatus is excellent in translation is required. Of course, excellent corrosion resistance is also required for epoxy resin cast products for gas insulation equipment.
【0004】一般にエポキシ樹脂注型品の耐食性は配合
する充填剤により大きく影響されることが知られてい
る。従来、エポキシ樹脂注型品用耐食性充填剤としては
酸化アルミニウム(以下、「アルミナ」という)が広く
使用されている。[0004] It is generally known that the corrosion resistance of an epoxy resin casting is greatly affected by the filler to be incorporated. Conventionally, aluminum oxide (hereinafter, referred to as “alumina”) has been widely used as a corrosion-resistant filler for epoxy resin cast products.
【0005】一方、最近の電気機器では一段の性能向上
が要求されるようになってきている。[0005] On the other hand, recent electric equipment has been required to further improve performance.
【0006】このような性能向上の第一の要求は耐高電
圧特性の向上である。[0006] The first demand for such performance improvement is an improvement in high voltage resistance.
【0007】ガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型品の高電
圧特性を向上する方法としてエポキシ樹脂注型品の誘電
率を小さくすることが効果的である。即ち、誘電率が大
きいエポキシ樹脂を用いて局部的な電界集中が起こりや
すいような形状のガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型品を
成形した場合、そのエポキシ樹脂注型品は局部的な電界
集中によって比較的低い電圧で絶縁破壊を起こしてしま
うことが知られているからである。このような訳で低誘
電率のガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物の要求が強く
望まれている。As a method of improving the high voltage characteristics of an epoxy resin cast product for gas insulating equipment, it is effective to reduce the dielectric constant of the epoxy resin cast product. In other words, when an epoxy resin casting for a gas insulating device is molded using an epoxy resin having a large dielectric constant and in a shape such that local electric field concentration is likely to occur, the epoxy resin casting is subject to local electric field concentration. This is because it is known that dielectric breakdown occurs at a relatively low voltage. For these reasons, there is a strong demand for a low dielectric constant epoxy resin composition for gas-insulated equipment.
【0008】しかしながら従来から使用されているアル
ミナ配合ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物は40〜7
0重量%という大量のアルミナが配合されていることか
ら誘電率を低くすることが困難である。However, conventionally used epoxy resin compositions for gas-insulated equipment containing alumina are 40 to 7 epoxy resin compositions.
Since a large amount of alumina of 0% by weight is blended, it is difficult to lower the dielectric constant.
【0009】性能向上の第二の要求は耐熱性の向上であ
る。即ち、電気機器の高電圧化、大容量化、小型計量化
に伴い電気機器の運転温度が高くなり、そのような高い
運転温度で実用できる耐熱性が要求されるようになって
きている。A second requirement for improved performance is improved heat resistance. That is, the operating temperature of an electric device is increased with the increase in the voltage, the capacity, and the miniaturization of the electric device, and heat resistance that can be used at such a high operating temperature is required.
【0010】ガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型品の耐熱
性は熱変形温度で評価されている。ガス絶縁機器用エポ
キシ樹脂注型品を熱変形温度を越えた温度で使用する
と、その電気的特性、機械的特性が急激に低下すること
が知られているからである。[0010] The heat resistance of an epoxy resin cast product for gas insulation equipment is evaluated by the heat deformation temperature. This is because it is known that when an epoxy resin cast product for a gas insulating device is used at a temperature exceeding the heat deformation temperature, its electrical and mechanical properties are sharply reduced.
【0011】しかし熱変形温度を高めたガス絶縁機器用
エポキシ樹脂注型品は可撓性が必然的に低下することか
ら耐クラック性が悪化する懸念がある。つまりエポキシ
樹脂注型品ではその耐熱性と耐クラック性とを両立させ
ることが困難である。However, there is a concern that crack resistance is deteriorated in an epoxy resin cast product for gas insulated equipment having an increased heat distortion temperature because flexibility is inevitably reduced. That is, it is difficult to achieve both heat resistance and crack resistance of an epoxy resin cast product.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に立
って為されたものであって、その目的とするところは前
記した従来技術の欠点を解消し、優れた耐食性、優れた
耐高電圧特性、耐熱性、耐クラック性を発揮できるエポ
キシ樹脂組成物及びそれを注形して成るガス絶縁機器用
エポキシ樹脂注型品を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, to provide excellent corrosion resistance and excellent high voltage resistance. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition capable of exhibiting characteristics, heat resistance, and crack resistance, and an epoxy resin cast product for a gas insulating device obtained by casting the same.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、液晶ポリマー繊維粉を配合して成ることを特徴と
するエポキシ樹脂組成物及びそれを注形して成るガス絶
縁機器用エポキシ樹脂注型品にある。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide an epoxy resin composition comprising a liquid crystal polymer fiber powder and an epoxy resin for a gas-insulated apparatus obtained by casting the same. Found in cast products.
【0014】本発明において液晶ポリマー繊維粉として
は分子配向が高度に発達した高強度・高弾性率繊維、例
えば液晶性ポリエステル、液晶性ポリアミド等を粉砕処
理して得られた粉末である。このような液晶ポリマー繊
維粉として市販されているものとしては(株)クラレか
らペットラン、デュポン・東レ・ケブラー社よりケブラ
ー等がある。In the present invention, the liquid crystal polymer fiber powder is a powder obtained by pulverizing high-strength and high-modulus fibers having a highly developed molecular orientation, such as liquid crystalline polyester and liquid crystalline polyamide. Examples of commercially available liquid crystal polymer fiber powders include Pet Run from Kuraray Co., Ltd. and Kevlar from Dupont Toray Kevlar.
【0015】本発明のガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成
物には液晶ポリマー繊維粉の外に、エポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、耐衝撃強化剤、充填剤、着色剤、酸化
防止剤、表面処理剤等を配合することができる。The epoxy resin composition for gas-insulated equipment of the present invention contains, in addition to the liquid crystal polymer fiber powder, an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, an impact-resistant reinforcing agent, a filler, a coloring agent, an antioxidant, and a surface. A treating agent or the like can be blended.
【0016】ここにおいてエポキシ樹脂としてはビスフ
ェノール系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、
環状脂肪族エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂等
がある。この場合必要に応じてこれらを適宜ブレンドす
ることもできる。Here, as the epoxy resin, bisphenol epoxy resin, novolak type epoxy resin,
There are a cyclic aliphatic epoxy resin, a naphthalene epoxy resin and the like. In this case, these can be appropriately blended as needed.
【0017】硬化剤としては酸無水物系硬化剤が多用さ
れており、このような酸無水物系硬化剤としては無水フ
タル酸、無水テトラヒドロフタル酸、メチル無水ヒキサ
ヒドロフタル酸、メチルエンドメチレン無水ヒキサヒド
ロフタル酸、無水トリメリット酸等がある。これらの酸
無水物系硬化剤は必要に応じて2種以上をブレンドして
紙葉することもできる。As the curing agent, an acid anhydride-based curing agent is frequently used. Examples of such an acid anhydride-based curing agent include phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylendomethylene. Hixahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride and the like. If necessary, two or more of these acid anhydride-based curing agents may be blended to form a paper sheet.
【0018】本発明において耐衝撃強化剤としてはコア
部がスチレン−ブタジエンゴム、水素化スチレン−ブタ
ジエンゴム、アクリルゴム等からなり、シェル部がエポ
キシ樹脂組成物への分散性のよいポリメチルメタクリレ
ート、ポリ(メチルメタクリレート−スチレン)、ポリ
(メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート)
等から構成された2層構造のゴム粒子で、その一次粒子
は粒径が100〜1,000nm程度の微小粒子となって
いるものである。In the present invention, as the impact-resistant reinforcing agent, polymethyl methacrylate having a core portion composed of styrene-butadiene rubber, hydrogenated styrene-butadiene rubber, acrylic rubber or the like, and a shell portion having good dispersibility in an epoxy resin composition, Poly (methyl methacrylate-styrene), poly (methyl methacrylate-glycidyl methacrylate)
The rubber particles have a two-layer structure and are composed of fine particles having a particle diameter of about 100 to 1,000 nm.
【0019】[0019]
【実施例】次に、本発明のエポキシ樹脂組成物及びガス
絶縁機器用エポキシ樹脂注型品の実施例及び比較例につ
いて説明する。Next, Examples and Comparative Examples of the epoxy resin composition of the present invention and an epoxy resin cast product for gas-insulated equipment will be described.
【0020】(配合剤の説明)まず、実施例及び比較例
に用いた配合剤について説明する。(Description of Compounding Agents) First, the compounding agents used in Examples and Comparative Examples will be described.
【0021】 エポキシ樹脂 エポキシ樹脂としては油化シェルエポキシ(株)のビス
フェノール系液状エポキシ樹脂のエピコート828を用
いた。Epoxy Resin As the epoxy resin, Epicoat 828, a bisphenol-based liquid epoxy resin manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., was used.
【0022】 酸無水物系硬化剤 酸無水物系硬化剤としては日本チバガイギー(株)のテ
トラヒドロ無水フタルさん系硬化剤であるアラルダイト
HT903を用いた。Acid anhydride-based curing agent Araldite HT903, a tetrahydroanhydride-phthalic anhydride-based curing agent manufactured by Ciba-Geigy Japan, Ltd., was used as the acid anhydride-based curing agent.
【0023】 耐衝撃強化剤 耐衝撃強化剤としては呉羽化学工業(株)のスチレンブ
タジエンゴム系コアーシエル形ゴム粒子であるパラロイ
ドEXL2655を用いた。Impact Strengthening Agent Paraloid EXL2655, a styrene-butadiene rubber-based core shell type rubber particle manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd., was used as the impact strengthening agent.
【0024】 液晶ポリマー繊維粉 (株)クラレのペットラン、デュポン・東レ・ケブラー
社のケブラーをそれぞれ粉砕処理して製造した平均粒径
25μmの粉末を使用した。Liquid Crystal Polymer Fiber Powder A powder having an average particle size of 25 μm produced by pulverizing Petrun from Kuraray Co., Ltd. and Kevlar from Dupont Toray Kevlar Co., Ltd. was used.
【0025】(ガス絶縁機器用エポキシ樹脂組成物の配
合)次に、表1に示す実施例及び比較例に従って各種配
合剤を配合した。(Blending of Epoxy Resin Composition for Gas Insulated Equipment) Next, various blending agents were blended according to Examples and Comparative Examples shown in Table 1.
【0026】[0026]
【表1】 [Table 1]
【0027】(ガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型品の製
造)次に、表1に示した実施例及び比較例のガス絶縁機
器用エポキシ樹脂組成物をそれぞれ100℃で減圧下で
脱泡処理してから所定の成形金型に注入し、次いで12
0℃で20時間の一次硬化し、次いで170℃で20時
間の二次硬化させることによりガス絶縁機器用エポキシ
樹脂注型品を製造した。(Production of Epoxy Resin Cast Products for Gas Insulated Equipment) Next, the epoxy resin compositions for gas insulated equipment of Examples and Comparative Examples shown in Table 1 were subjected to defoaming treatment at 100 ° C. under reduced pressure. And then inject it into the given mold, then
An epoxy resin casting for gas-insulated equipment was manufactured by primary curing at 0 ° C. for 20 hours and then secondary curing at 170 ° C. for 20 hours.
【0028】(特性試験)特性試験は電気特性、耐熱特
性、機械特性、耐SF6 ガス部分分解ガス性、耐クラッ
ク性について行った。(Characteristics test) Characteristic tests were carried out on electrical properties, heat resistance properties, mechanical properties, resistance to SF 6 gas partial decomposition gas, and crack resistance.
【0029】これらの特性試験はJISで定める特性試
験方法に準じて行った。These characteristic tests were performed in accordance with the characteristic test method specified by JIS.
【0030】なお、ガス絶縁機器に使用されるSF6 ガ
スは機器内で発生するアークやコロナ放電によって分解
し、SF2 、SF4 、S2 F2 、SOF2 、SOF4 等
の反応性の強い分解物を生成する。これらの分解物の中
で最も多く生成するのはSF4 であり、SF4 の場合、
水または水蒸気と接触すると、 SF4 +H2 O→SOF2 +2HF SF2 +H2 O→SO2 +2HF のような分解反応を行い、腐蝕性の強いフッ化水素酸を
生成する。The SF 6 gas used in the gas insulated equipment is decomposed by an arc or corona discharge generated in the equipment, and reacts with SF 2 , SF 4 , S 2 F 2 , SOF 2 , SOF 4, etc. This produces strong decomposition products. For most product among these degradation products are SF 4, the case of SF 4,
When it comes into contact with water or water vapor, it undergoes a decomposition reaction such as SF 4 + H 2 O → SOF 2 + 2HF SF 2 + H 2 O → SO 2 + 2HF to generate highly corrosive hydrofluoric acid.
【0031】従って、絶縁材料の耐SF6 放電分解ガス
性と耐フッ化水素酸(HF)性とは密接な相関性があ
り、耐HF性試験によって耐SF6 放電分解ガス性を予
測できる。ここでは、室内のプラスチック製デシケータ
ーの底にバットに入れた濃度46%の試薬特級フッ化水
素酸を置いて、デシケーター内部をフッ化水素雰囲気と
した棚の上に100mmφ×3mmt の試験片を120時間
静置してから取り出し、この表面を拭いた後ドラフト内
で24時間乾燥してから、誘電率、誘電正接、体積抵抗
率を測定し、耐HF性試験前の初期値と比較した。誘電
率、誘電正接、体積抵抗率はJIS K6911に準拠
し、誘電率、誘電正接はシェーリングブリッジにより、
60Hz、1000Vで測定し、体積抵抗率は超絶縁計に
よりDC500V1分値を測定した。Therefore, there is a close correlation between the resistance of the insulating material to SF 6 discharge decomposition gas and the resistance to hydrofluoric acid (HF), and the resistance to SF 6 discharge decomposition gas can be predicted by an HF resistance test. Here, a special grade hydrofluoric acid having a concentration of 46% placed in a vat was placed on the bottom of a plastic desiccator in a room, and a test piece of 100 mmφ × 3 mmt was placed on a shelf having a hydrogen fluoride atmosphere inside the desiccator. After leaving it to stand for a period of time, the surface was wiped, dried in a fume hood for 24 hours, and then the dielectric constant, dielectric loss tangent, and volume resistivity were measured and compared with the initial values before the HF resistance test. The dielectric constant, dielectric tangent, and volume resistivity conform to JIS K6911, and the dielectric constant and dielectric tangent are determined by a Schering bridge.
The measurement was performed at 60 Hz and 1000 V, and the volume resistivity was measured at DC 500 V for one minute using a super insulation meter.
【0032】耐クラック性は、長さ40mmのM12鋼製
ボルトを中心に埋め込んだ径30mm、長さ50mmの試験
片について表2に示すヒートサイクル試験を実施してク
ラックを発生した段数を求めた。ヒートサイクル試験の
低温側は冷凍機で冷却したエタノール層を、高温側は空
気恒温層をそれぞれ使用した。The crack resistance was determined by performing a heat cycle test shown in Table 2 on a test piece having a diameter of 30 mm and a length of 50 mm in which a bolt made of M12 steel having a length of 40 mm was embedded, and the number of cracks generated was determined. . The ethanol layer cooled by a refrigerator was used on the low temperature side of the heat cycle test, and the air constant temperature layer was used on the high temperature side.
【0033】表1の試験結果からわかるように液晶ポリ
マー繊維粉を配合しない比較例1は熱変形温度が低く且
つ機械的強度が劣り、その上耐クラック性も劣ってい
る。As can be seen from the test results in Table 1, Comparative Example 1 in which the liquid crystal polymer fiber powder was not blended had a low heat distortion temperature, poor mechanical strength, and also poor crack resistance.
【0034】また、充填剤としてアルミナ粉末を配合し
た比較例2は誘電率が大きく、その結果耐高電圧性の向
上が望めないのが難点である。Further, Comparative Example 2 in which alumina powder is blended as a filler has a large dielectric constant, and as a result, it is difficult to improve high voltage resistance.
【0035】これに対して本発明の実施例1〜3は熱変
形温度が高く且つ耐食性、機械的強度及び耐クラック性
も優れ、しかも誘電率が小さくて優れた耐高電圧性を発
揮することができる。On the other hand, Examples 1 to 3 of the present invention have a high heat distortion temperature, are excellent in corrosion resistance, mechanical strength and crack resistance, and have a small dielectric constant and exhibit excellent high voltage resistance. Can be.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明のガス絶縁機器用エポキシ樹脂組
成物はガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型品を製造したと
きには、熱変形温度が高く且つ耐食性、機械的強度及び
耐クラック性も優れ、しかも誘電率が小さくて優れた耐
高電圧性を発揮することができるものであり、工業上有
用である。The epoxy resin composition for gas-insulated equipment according to the present invention has a high heat distortion temperature and excellent corrosion resistance, mechanical strength and crack resistance when an epoxy resin casting for gas-insulated equipment is manufactured. Since it has a small dielectric constant and can exhibit excellent high voltage resistance, it is industrially useful.
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 67:02 77:00) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location C08L 67:02 77:00)
Claims (4)
特徴とするエポキシ樹脂組成物。1. An epoxy resin composition comprising a liquid crystal polymer fiber powder.
繊維粉若しくは液晶性ポリアミド繊維粉であることを特
徴とする請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。2. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the liquid crystal polymer fiber powder is a liquid crystal polyester fiber powder or a liquid crystal polyamide fiber powder.
繊維粉若しくは液晶性ポリアミド繊維粉であり、硬化剤
が酸無水物系硬化剤であることを特徴とする請求項1記
載のエポキシ樹脂組成物。3. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the liquid crystal polymer fiber powder is liquid crystal polyester fiber powder or liquid crystal polyamide fiber powder, and the curing agent is an acid anhydride-based curing agent.
シ樹脂組成物を注形してなることを特徴とするガス絶縁
機器用エポキシ樹脂注型品。4. An epoxy resin cast product for gas-insulated equipment, characterized by casting an epoxy resin composition containing a liquid crystal polymer fiber powder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20475696A JPH1046007A (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Epoxy resin composition and epoxy resin cast product for gas insulating instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20475696A JPH1046007A (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Epoxy resin composition and epoxy resin cast product for gas insulating instrument |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1046007A true JPH1046007A (en) | 1998-02-17 |
Family
ID=16495834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20475696A Pending JPH1046007A (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Epoxy resin composition and epoxy resin cast product for gas insulating instrument |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1046007A (en) |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP20475696A patent/JPH1046007A/en active Pending
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