KR100571569B1

KR100571569B1 - 고전압용 탄성형 에폭시의 제조방법

Info

Publication number: KR100571569B1
Application number: KR1020030079815A
Authority: KR
Inventors: 이관우; 최용성; 박대희; 강명순
Original assignee: 강명순; 이관우; 최용성; 박대희
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2006-04-17
Also published as: KR20050045656A

Abstract

본 발명은 고압용 절연부품으로 사용되기 위하여 압축 특성과 열화 특성이 우수하며, 탄성 특성을 갖는 고전압용 탄성형 에폭시의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 주요 구성은 1) 비스페놀 A형 에폭시 수지 100phr에 대하여 카복실-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(CTBN: Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile), 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(ATBN: Amine Terminated Butadiene Acrylronitril), 니트릴-부타디엔고무(NBR: nitrile Butadiene Rubber) 및 아크릴 고무 말단화된 에폭시 수지(ARMER: Acrylic Rubber Modified Epoxy Resin)에서 선택한 어느 하나의 개질제를 1 내지 35phr를 혼합하는 단계와; 2) 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지와 개질제를 혼합 믹싱롤러를 이용하여 충분히 반응시킨 상태에서 전체 중량에 대하여 경화제 약 10 내지 25중량% 및 충진제 45 내지 65중량%를 첨가한 후 약 0.05Torr의 압력에서 약 30분간 탈포시키는 단계와; 3) 상기 혼합물을 예열된 시편 금형에 주입한 후 기포가 없어질 때까지 진공 탈포시키고 100℃ 내지 140℃의 온도에서 2 내지 6시간 동안 1차 경화시키는 단계 및 4) 1차 경화된 에폭시 혼합물을 100 내지 140℃의 온도에서 2 내지 24시간 동안 2차 경화시킨 후에 정한 시편을 제작하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 제조된 에폭시는 고전압용이면서도 탄성을 겸비하고 있기 때문에 발전소, 변전소 등에서 애자, 가스절연 스위치, 전기 절연물, 소음 방지용 절연물 등에 적합하다.

고전압용 에폭시, 탄성, 비스페놀 A, CTBN, ATBN, NBR, ARMER

Description

고전압용 탄성형 에폭시의 제조방법{Elastic Epoxy Manufacturing Method for High Voltage}

도 1은 본 발명에 따른 고전압용 탄성용 에폭시의 유전율 측정장치에 대한 사시도.

도 2a 내지 도 2d는 에폭시의 유전율의 온도특성에 대한 그래프.

도 3a 내지 도 3d는 에폭시의 개질제 함량에 따른 온도특성을 나타낸 그래프.

도 4는 에폭시의 절연파괴강도 측정장치에 대한 개략도.

도 5a 내지 도 5b는 에폭시의 시차주사열량 측정 결과를 나타낸 그래프.

도 6a 내지 도 6b는 에폭시의 열 무게 측정 결과를 나타낸 그래프.

도 7은 에폭시의 탄성 특성 결과를 나타낸 그래프.

도 8은 에폭시의 열팽창 계수를 측정결과를 나타낸 그래프.

도 9a 내지 도 9c는 에폭시의 주사형전자현미경 분석사진.

본 발명은 고전압용 에폭시에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압용 절연부품으로 사용되기 위해서 압축 특성과 열화 특성이 우수하며, 탄성 특성을 갖는 고전압용 탄성형 에폭시의 제조방법에 관한 것이다.

에폭시 수지를 전기, 전자부품의 전기절연재료로 응용하는 방법은 일찍부터 알려져 왔으며, 그 중에서도 에폭시 수지계 조성물은 다양한 특성으로 여러 성형품으로 응용되고 있다.

그러나, 산업발전에 따라 전기재료의 수요도 점차 다양해지고 복합적인 기능을 요구하고 있다. 전기재료는 도전, 반도전, 절연 재료로 대별되는데 특히, 전기재료는 외부의 가혹한 환경조건하에서도 기본적인 전기절연 특성 및 기계적 특성을 유지되어야 하였다.

따라서, 종래에는 비스페놀 A형 에폭시 수지와 지환식 에폭시 수지를 혼합하는 방법 및 비스페놀 A형 에폭시 수지에 각종 충진제를 혼합하여 전기재료로서 적합한 내열성 및 전기적 특성 및 내충격성을 갖도록 하였다.

그러나, 전기재료 중에서 전기송전이 교류인 60Hz의 주파수를 갖기 때문에 변전소 등에서 승압 및 강압되는 과정에서 많은 진동이 발생하여 진동으로 인한 절연재료의 기계적 수명을 크게 저하시키는 문제가 여전히 존재하였다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 고압용 절연부품으로 사용되기 위해서 압축 특성과 열화 특성이 우수하며, 탄성 특성을 갖는 고전압용 탄성형 에폭시의 제조방법을 제공함에 있다.

삭제

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고전압용 탄성용 에폭시 수지의 제조방법은 1) 비스페놀 A형 에폭시 수지 100phr에 대하여 카복실-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(CTBN: Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile), 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(ATBN: Amine Terminated Butadiene Acrylronitril), 니트릴-부타디엔고무(NBR: nitrile Butadiene Rubber) 및 아크릴 고무 말단화된 에폭시 수지(ARMER: Acrylic Rubber Modified Epoxy Resin)에서 선택한 어느 하나의 개질제를 1 내지 35phr를 혼합하는 단계;

2) 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지와 개질제를 혼합 믹싱롤러를 이용하여 충분히 반응시킨 상태에서 전체 중량에 대하여 경화제 약 10 내지 25중량% 및 충진제 45 내지 65중량%를 첨가한 후 약 0.05Torr의 압력에서 약 30분간 탈포시키는 단계;

3) 상기 혼합물을 예열된 시편 금형에 주입한 후 기포가 없어질 때까지 진공 탈포시키고 100℃ 내지 140℃의 온도에서 2 내지 6시간 동안 1차 경화시키는 단계 및

4) 1차 경화된 에폭시 혼합물을 100 내지 140℃의 온도에서 2 내지 24시간 동안 2차 경화시킨 후에 정한 시편을 제작하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 고전압용 탄성형 에폭시를 각 구성성분에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 고전압용 탄성형 에폭시는 비스페놀 A형 에폭시 수지와, 카복실-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(CTBN: Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile), 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(ATBN: Amine Terminated Butadiene Acrylronitril), 니트릴-부타디엔고무(NBR: nitrile Butadiene Rubber) 및 아크릴 고무 말단화된 에폭시 수지(ARMER: Acrylic Rubber Modified Epoxy Resin)에서 선택한 어느 하나의 개질제성분으로 크게 구분할 수 있으며, 비스페놀 A형 에폭시 수지 100phr에 대하여 개질제 1 내지 35phr로 첨가된다. 이때, 개질제의 함량이 35phr 이상인 경우에는 유전 특성 및 파괴 특성이 낮아지는 단점이 있 다.

한편, 비스페놀 A형 에폭시 수지와 개질제의 혼합물에 경화제 및 충진제가 각각 첨가된다.

경화제로는 산무수물중에서 선택한 HHPA가 사용되며 전체 중량에 대하여 약 10 내지 25중량%로 첨가된다. 또한, 충진제로는 실리카 및 알루미나중에서 선택한 어느 하나가 사용되며 전체 중량에 대하여 45 내지 65중량%로 첨가된다. 이때, 경화제는 에폭시 수지의 경화 속도를 조절하게 된다. 또한, 충진제는 탄성 특성을 저하시키는 면과 열전도성을 낮추는 특성이 있다

또한, 본 발명에서는 제조된 에폭시의 시편을 형성하기 위하여 두 번의 경화단계를 거친다.

이차 경화에서는 혼합 조성물로부터 사용되는 물품(애자, 가스절연 스위치)의 형상을 완성하고, 이차 경화에서는 형상을 유지하면서 제품으로 제작되게 한다. 즉, 100 내지 140℃의 온도에서 2 내지 6시간(바람직하게는 약 130℃, 약 3시간)으로 1차 경화시키고, 약 90 내지 130℃의 온도에서 2 내지 24시간(바람직하게는 약 120℃, 약 12시간)으로 2차 경화를 시킨다. 이때, 경화 온도와 높으면 경화시간이 감소하고, 경화온도가 낮으면 경화온도가 증가되는 경화 시간은 반비례 관계에 있으며, 경화시간이 길수록 조직의 치밀성을 높아진다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는 바, 다음의 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1> 에폭시 시편의 제작

비스페놀 A형 에폭시 수지와 카복실-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(CTBN: Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile), 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(ATBN: Amine Terminated Butadiene Acrylronitril), 니트릴-부타디엔고무(NBR: nitrile Butadiene Rubber) 및 아크릴 고무 말단화된 에폭시 수지(ARMER: Acrylic Rubber Modified Epoxy Resin)에서 선택한 어느 하나의 개질제를 혼합하고, 전체 중량에 대하여 산화실리콘(SiO₂)의 충진제 및 산무수물의 경화제를 표 1과 같이 혼합하고 약 0.05Torr의 압력에서 약 30분간 탈포하였다. 그 후, 예열된 시편 금형에 혼합물을 주입한 후 기포가 없어질 때까지 진공 탈포시키고 약 130℃에서 3시간 1차 경화시키고, 다시 120℃에서 12시간으로 2차 경화시킨 후에 정한 에폭시 시편을 각각 제작하였다.

에폭시 시편	비스페놀 A형 에폭시	개질제	충진제	경화제
1	100phr	0	62중량%	15중량%
2	100phr	35phr	65중량%	15중량%
3	100phr	75phr	58중량%	15중량%
4	100phr	85phr	56중량%	15중량%

<실시예 2> 유전율 측정

실시예 1과 같이 제작된 각각의 에폭시 시편을 도 1과 같은 전극의 형태를 이용하여 -50℃ 내지 80℃의 온도 범위 및 주파수에 변동에 대한 유전율을 측정하여 표 2에 나타내었고, 10Hz에서의 유전율의 온도특성를 도 2a에 나타내었고, 60Hz 에서의 유전율의 온도특성를 도 2b에 나타내었고, 1kHz에서의 유전율의 온도특성를 도 2c에 나타내었으며, 10kHz에서의 유전율의 온도특성를 도 2d에 각각 나타내었다.

또한, 각각의 에폭시 시편에서의 유전손실을 tanδ meter(Tettex, type 2194)를 사용하여 측정하여 개질제의 함유량에 따른 유전손실을 표 3에 나타내었고, 또한, 개질제 함유량에 따른 tanδ의 온도특성에 대하여 10Hz에서의 온도특성을 도 3a에 나타내었고, 60Hz에서의 온도특성을 도 3b에 나타내었고, 1kHz에서의 온도특성을 도 3c에 나타내었으며, 10kHz에서의 온도특성을 도 3d에 각각 나타내었다. tanδ는 유전손실에 영향을 미치는 요소이므로 제한적인 요소로서는 0.01을 넘지 않는 범위에서 설계를 예상하였다. 유전 손실은 전압의 제곱 및 유전율과 tanδ에 비례하는 것으로 알려져 있다.

개질제함유량	10Hz			60Hz			1kHz			10kHz
개질제함유량	-50℃	20℃	80℃	-50℃	20℃	80℃	-50℃	20℃	80℃	-50℃	20℃	80℃
0	4.13	4.37	5.24	4.10	4.26	4.86	4.05	4.15	4.49	3.82	3.91	4.16
35	4.28	5.73	8.04	4.23	5.42	6.98	4.16	5.10	6.40	3.89	4.67	5.83
70	3.92	6.14	11.6	3.85	5.70	7.55	3.75	5.18	5.99	3.51	4.66	5.52
85	3.89	6.30	16.4	3.91	5.83	11.7	3.78	5.08	7.75	3.90	4.52	6.16

도2 및 도 2a 내지 도 2d에 나타난 바와 같이 온도가 상승할수록 유전율이 증가하는 경향을 보이고 있다. 특히, 개질제 함유량이 많을 수록 온도상승에 따른 유전율의 상승폭도 상당히 높아지며 그 값이 많이 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 같은 온도에서 주파수가 증가할수록 유전율이 감소되고, 고주파보다는 저주파 에서의 유전율이 더 높게 나타났으며 그에 대한 상승폭도 커지고 있다.

개질제함유량	10Hz			60Hz			1kHz			10kHz
개질제함유량	-50℃	20℃	80℃	-50℃	20℃	80℃	-50℃	20℃	80℃	-50℃	20℃	80℃
0	0.004	0.02	0.07	0.003	0.002	0.05	0.004	0.008	0.027	0.006	0.006	0.015
35	0.011	0.05	0.58	0.009	0.041	0.18	0.008	0.033	0.05	0.01	0.03	0.05
70	0.017	0.07	3.04	0.013	0.058	0.94	0.011	0.047	0.114	0.011	0.044	0.044
85	0.019	0.08	27.7	0.018	0.072	6.95	0.016	0.060	0.87	0.019	0.055	0.134

표 3 및 도 3a 내지 도 3d에 나타난 바와 같이 바와 같이 온도가 상승할 수록 유전손실이 증가하는 경향을 보이고 있다. 또한, 개질제가 많이 함유될 수록 온도상승에 따른 유전손실의 상승폭도 상당히 높아지며 그 값이 많이 커지는 것을 알 수 있으며, 같은 온도에서 주파수가 증가할 수록 유전손실이 감소되고 있다. 또한, 고주파보다는 저주파에서의 유전손실이 더 높게 나타났으며 그에 대한 상승폭도 커지고 있다.

참고로, 비유전율을 갖는 유전체가 균일한 전계내에 놓여 있을 경우, 유전체내의 전속밀도 D와 전계의 세기 E [V/m] 사이에는 수학식 1과 같은 관계가 성립한다.

여기서, =8.854ㅧ10^-12[F/M]는 진공의 유전율이다. 비유전율은 재료의 원자구조로 결정되는 것으로 차원은 없으며, 진공에서는 1이 되고 모든 물질에서는 1이상 의 값을 갖는다. 평행 평면판 콘덴서의 정전용량을 C, 전극면적을 A, 전극간격을 d 라고 하면 다음의 수학식 2와 같다.

그리고, 전극간의 공간이 진공인 경우의 정전용량은

가 되며, 비유전율은 콘덴서의 양전극간에 유전체를 채웠을 때와 이것을 제거했을 때의 정전용량의 비로 정의할 수 있다.

<실시예 3> 절연파괴강도 측정

고전압용 전기기구에 사용되는 에폭시는 정상상태에서의 통전 능력뿐만 아니라 이상상태에서도 파괴되지 않고 견딜 수 있을 정도로 설계가 되어야 하기 때문에 절연파괴강도실험을 실시하였다.

실시예 1과 같이 제작된 각각의 에폭시 시편을 표면방전을 고려하여 절연유에 함침하여 실험하였다. 시험장비로는 절연유 내압 시험기(Model type : TDS 55)를 사용하였다. 도 4와 같은 형태로 전극간을 절연물에 밀착시켜 실험하며, 전압을 서서히 상승시켜 정확한 파괴전압을 얻도록 하였다. 여러 번의 실험을 통하여 그의 평균값을 데이터로 취득하여 표 4에 나타내었다. 실험에 사용한 시료의 크기는 표 면방전이 발생하지 않도록 충분히 고려하여 선정을 하였다.

개질제 함유량	절연파괴강도(kV/mm)
0	22
35phr	21.7
70phr	21.5
85phr	27

표 4에 나타낸 바와 같이, 개질제의 함유량이 70phr 이하인 때에는 기존의 에폭시와 동일하거나 약간 상회하는 전압을 나타내었다. 하지만 개질제의 함유량이 80phr인 경우는 다른 시료에 비하여 다소 높게 나타났다. 따라서, 개질제가 함유되어도 고전압용 전기기기로서 사용할 수 있음을 알 수 있다.

<실시예 4> 시차주사열량 측정(DSC; Differential Scanning Calorimeter)

시차주사열량 측정(DSC)은 상전이 온도 및 발열 흡열 반응을 측정하기 위함이다. 개질제가 35중량phr 함유된 본 발명의 에폭시와 일반 에폭시가 어떤 차이를 갖고 있는지 분석하기 위하여 실시하였다. 시차주사열량 측정 장치는 DSC Q100을 사용하였으며, 온도범위는 상온에서부터 200℃까지 온도 상승 속도를 10℃/min로 하여 측정하였으며, 일반적인 에폭시의 DSC를 도 5a에 나타내었고, 본 발명의 에폭시에 대한 DSC를 도 5b에 나타내었다.

도 5a에 나타낸 바와 같이, 일반적인 에폭시의 경우는 73℃내지 80℃에서 유리전이온도가 나타났다. 유리전이온도는 열기계적 분석(TMA)에도 영향을 미치고 있었으며, 유리전이온도 전후의 선팽창 계수의 차이도 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 이에 반하여 도 5b에 나타난 바와 같이, 본 발명의 에폭시는 유리전이 온도가 상온에서 200℃ 범위까지 나타나지 않고 있다. 이는 개질제를 사용한 에폭시가 선형성을 갖고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 에폭시는 고전압에서 이질적인 접합제로서 우수한 선형성을 나타내어 고전압용 전기기구에 적합함을 나타낸다.

<실시예 5> 열 무게 측정(TGA; Thermogravimetric Analysis)

재료의 열변형 온도를 초과하여 사용하는 경우에는 전기적, 기계적 특성의 저하가 일어남으로 제품의 사용조건에 의하여 열변형 온도보다 낮은 곳에서 사용되어져야 한다. 일반적인 에폭시와 개질제가 35phr 함유된 본 발명의 에폭시가 어떤 차이를 갖고 있는지 분석하기 위하여 실시하였다. 변위측정자기센서(LVDT; Linear Variable Differential Trans former)를 사용하여 5℃/min으로 열 무게 측정(TGA)하였다. 온도를 시간과 함께 높임에 따라 시료에 변형이 일어나서 probe의 위치에 변동을 일으키게 되며 이는 LVDT에 의해 전기적인 신호로 바뀌어져서 측정하였다. 이때, 일반적인 에폭시에 대한 열 무게 분석에 의한 질량-온도 곡선을 도 6a에 나타내었고, 본 발명의 에폭시에 대한 열 무게 분석에 의한 질량-온도 곡선을 도 6b에 나타내었다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 일반적인 에폭시는 약 451℃에서만 중량 감소가 발생하고 있었으나, 도 6b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 에폭시는 약 285℃에서 1차 중량 감소가 발생하고 약 450℃에서 2차로 중량감소가 발생하였다. 이는 개질 제의 분자 결합이 285℃ 부근에서 분리됨을 나타내고 있다. 2차 450℃에서 에폭시의 분자결합의 해리로 예상된다.

따라서, 본 발명의 개질제가 함유된 에폭시는 일반적인 에폭시보다 열 변형 온도가 낮기 때문에 고전압용 절연재료로서 적합하다.

따라서, 본 발명의 에폭시는 고전압에서 이질적인 접합제로서 우수한 선형 특성을 나타내고, 탄성 특성이 존재하며 전기적 파괴 특성 및 유전 특성이 고전압용 일반 에폭시와 거의 동일하여 고전압용 절연재료에 적합함을 나타낸다.

<실시예 6> 탄성 측정

상온에서 탄성 특성을 연구하기 위하여 stress/strain 그래프를 작성하였다. 이 커브는 탄성형 에폭시의 탄성 특성을 나타내는 그래프로서 스트레인과 스트레스의 비로서 결정된다. 개질제가 35phr 함유된 본 발명의 에폭시의 탄성 특성을 도 7에 도시하였다.

도 7에 도시한 바와 같이, 인장 강도는 약 26kgf/cm² 수준으로 나타났다. 기계적 특성이 강할수록 인장강도는 높게 나타나지만, 신율특성이 좋지 않게 나타나기 때문에 이에 따라 개질제 비율을 적절히 조절할 필요가 있다. 개질제를 사용하여도 질긴 특성은 크게 나타나지 않고 있다.

<실시예 7> 열기계적 측정(TMA ; Thermal Mechanical Analysis, TMA)

상온에서 상용 온도까지의 역학적 성질을 연구하기 위하여 TMA를 측정하였다. 일반적인 에폭시와 개질제가 35phr 함유된 에폭시 및 개질제가 75phr 함유된 본 발명의 에폭시를 ASTM D 3386기준으로 실험하였고, 0.05N의 힘을 가하였으며, 온도 상승 속도는 5℃/min로 하였다. 이에 따라 온도에 따른 길이의 변화량을 측정하여 열팽창 계수를 측정하여 도 8에 나타내었다.

도 8에 도시한 바와 같이, 개질제가 70phr 함유된 에폭시(C)는 팽창율의 변화가 없음을 확인할 수 있었으며, 선팽창 계수는 134.9㎛/℃를 나타내었다. 또한, 개질제가 35phr 함유된 에폭시(B)는 그래프 C와 마찬가지로 유리전이온도가 없음으로 인하여 선형 특성을 나타내고 있다. 그리고, 일반적인 에폭시는 그래프 C와 같이 나타나고 있으나 크게 선팽창 계수가 2가지로 나누어짐을 확인할 수 있었다. 이 결과는 기존 에폭시가 유리전이 온도에 도달하기 전의 에폭시의 특성 변화이다. 즉, 유리전이온도 이하에서는 선팽창 계수가 37cm/cm/℃를 나타내고 있으나, 유리전이온도 이상에서는 108cm/cm/℃로 큰 차이를 보이고 있다. 이는 개질제가 첨가됨으로 인하여 에폭시 자체의 구조적 특성에 의한 변화의 결과이다.

따라서, 본 발명의 에폭시는 고전압에서 우수한 선형 특성을 나타내어 고전압용 절연재료로 적합하다. 일반 에폭시는 유리 전이 온도에서 열팽창율이 변화가 일어나나 탄성형 에폭시는 선팽창율이 일정하여 에폭시의 응력을 최소화할 수 있다.

<실시예 8> 주사형전자현미경 분석(SEM; Scanning Electron Microscopy, SEM)

탄성을 나타내는 특성을 찾기 위한 미시적 고찰을 위하여 SEM 분석을 하였다. SEM 장비는 히다찌 제품으로 S-2500C를 사용하였다. 일반적인 에폭시와 개질제가 35phr 함유된 에폭시 및 개질제가 75phr 함유된 본 발명의 에폭시를 사용하였으며, 각각의 미세현미경 사진으로 일반적인 에폭시에 관한 것을 도 9a에 나타내었고, 35중량부 함유된 에폭시에 관한 것을 도 9b에 나타내었으며, 개질제가 75중량부 함유된 에폭시에 관한 것을 도 9c에 나타내었다.

도 9a에 나타난 바와 같이, 일반적인 에폭시는 탄성이 없고 경도가 높으며, 단면에서는 부서진 특성이 나타났다. 이에 반하여 도 9b는 탄성형 에폭시의 개질제를 35phr로 섞은 경우이다. 부분적으로 미세 보이드 및 요소마다 찢어진 흔적이 나타나고 있다. 중앙 부분은 응력이 가해진 경우의 찢어짐 현상을 잘 나타내고 있다. 이 찢어짐 현상은 에폭시의 탄성 특성을 높이는데 중요한 역할을 한다. 상부는 보이드가 밀집되어 있으며, 압축시는 수축되며, 인장시는 보이드가 변형되어 탄성 특성을 나타낸다. 또한, 상부의 보이드는 매트릭스에서 부분 부분적으로 응력을 분산시키는 역할을 하게 된다. 그러므로, 탄성을 높이는 요소로 보이드 및 개질제가 그 역할을 담당하고 있는데 보이드가 고르게 섞일 경우 탄성 특성을 높이게 된다. 도 9c는 개질제가 75phr 함유된 에폭시보다 매끈해진 형태를 나타내고 있다.

따라서, 본 발명의 개질제가 약 35phr 중량부가 함유된 에폭시가 탄성이 우수하며 고전압용 절연재료에 적합함을 알 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 고전압용 탄성형 에폭시는 고압용 절연부품으로 사용되기 위해서는 압축 특성과 열화 특성이 우수하며 특히 탄성 특성을 함유하고 있어 고전압용으로 적합하다.

특히, 개질제의 함유량이 비스페놀 A형 에폭시 수지 100phr에 대하여 35phr 이하일 때 고전압용 탄성형 에폭시로 적합하다.

또한, 본 발명의 탄성형 에폭시는 고전압용이면서도 탄성을 겸비하고 있기 때문에 발전소, 변전소 등에서 애자, 가스절연 스위치, 전기 절연물, 소음 방지용 절연물 등으로 사용이 가능하다.

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1) 전체 중량을 기준으로 비스페놀 A형 에폭시 수지 100phr에 대하여 카복실-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(CTBN: Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile), 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(ATBN: Amine Terminated Butadiene Acrylronitril), 니트릴-부타디엔고무(NBR: nitrile Butadiene Rubber) 및 아크릴 고무 말단화된 에폭시 수지(ARMER: Acrylic Rubber Modified Epoxy Resin)에서 선택한 어느 하나의 개질제 1 내지 35phr를 혼합하는 단계;

2) 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지와 개질제를 혼합 믹싱롤러를 이용하여 충분히 반응시킨 상태에서 전체 중량에 대하여 경화제 약 10 내지 25중량% 및 충진제 45 내지 65중량%를 첨가한 후 약 0.05Torr의 압력에서 약 30분간 탈포시키는 단계;

3) 상기 혼합물을 예열된 시편 금형에 주입한 후 기포가 없어질 때까지 진공 탈포시키고 100 내지 140℃의 온도에서 2 내지 6시간 동안 1차 경화시키는 단계 및

4) 1차 경화된 에폭시 혼합물을 100 내지 140℃의 온도에서 2 내지 24시간 동안 2차 경화시킨 후에 정한 시편을 제작하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 고전압용 탄성용 에폭시 수지의 제조방법.
제 2 항의 에폭시 수지로 제조된 전기절연물.