KR102224020B1 - 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 상기 실리카는 평균입도(D50)가 23㎛ 이상이면서 SiO2가 주원료이며 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O를 불순물로 포함하고 있으며, 특히 실리카 내 K2O 함량은 0.04중량% 이하인 실리카를 혼합하여 저수축, 저점도의 특성을 나타내는 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법은 에폭시 소재 조성물 내 실리카를 K2O가 0.04중량% 이하인 실리카(SiO2)를 사용하므로 동일한 실리카 함량 내에서도 저점도이며, 선팽창계수가 낮은 저수축의 중전기기용 에폭시 소재를 제조할 수 있다.

Description

저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법{Exoxy resin composition having low shrinkage and low viscosity for heavy electricals and its making method}
본 발명은 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 상기 실리카는 평균입도(D50)가 23㎛ 이상이면서 SiO2가 주원료이며 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O를 불순물로 포함하고 있으며, 특히 실리카 내 K2O 함량은 0.04중량% 이하인 실리카를 혼합하여 저수축, 저점도의 특성을 나타내는 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
중전기기란 전력 에너지를 수요자에게 공급하는 전력 인프라에 소요되는 각종 기자재를 의미하며, 변압기, 발전기, 변환장치, 개폐기, 배전반, 전선류가 포함되어 있다. 에폭시 조성물이 많이 적용되는 중전기기로는 변압기와 개폐기가 있다. 변압기는 전자기유도현상을 이용하여 전압이나 전류의 값을 다른 값으로 변화시키는 장치이며, 개폐기는 전기회로의 개폐나 접속상태를 변경하거나 전기회로에 과전류가 흐를 때 전류의 흐름을 끊는 기계를 말한다.
중전기기 내 부싱(Busing) 등의 에폭시 소재 적용 부품은 고압 선로와 전력기기간의 도선을 연결시켜 전기를 통하게 하는 전력기기 보조 기자재로, 이를 위해 기본적으로 선로와 변압기 및 차단기를 연결하는 부싱 내부의 도체를 외함(변압기 및 차단기의 탱크)으로부터 전기적으로 절연하게 되는 데 최근에는 에폭시 소재 조성물의 적용도가 높아지고 있다.
대한민국 실용신안 공보 제20-0391063호 '전압검출용 에폭시 부싱'에서는 검압 검출의 주요 부재인 도체봉 및 검출 전극의 구조 개선으로 성형 고정의 단순화 및 성형작업성 극대화에 의해 제조원가의 절감과 제품 불량률의 최소화가 구현되는 전압 검출용 에폭시 부싱을 제공한다.
그러나 계절의 변화에 따른 기온 변화는 도선과 변압기/차단기를 보호하는 에폭시 조성물의 수축팽창을 야기하며 소재 내력보다 높을 경우 크랙이 발생하게 된다. 크랙 발생 원인은 크게 두가지로 구분되는데, 하나는 에폭시 소재 사출 시 고점도로 인하여 몰드 내에 공극이 발생하게 되어 크랙이 발생하는 것이고, 다른 하나는 에폭시 소재 자체의 온도에 따른 수축 팽창률이 너무 높아 자체 크랙이 발생하는 것이다. 이를 해결하기 위해 에폭시 조성물의 저수축, 저점도화는 필수적이다.
KR 20-0391063 Y1(2005.05.09)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저수축, 저점도의 특성을 가지는 중전기기용 절연 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고순도의 실리카를 적용하여 에폭시 조성물의 수축율 뿐만 아니라 점도를 낮게 하여 기온 변화에 따른 에폭시 조성물의 수출, 팽창을 방지하고 몰드 내에 공극이 발생하지 않아 크랙이 발생되지 않는 중전기기용 절연 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것이며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물은 (a) 에폭시 수지와, 에폭시 희석제와, 커플링제를 혼합한 에폭시수지조성물; (b) 경화제와 첨가제와 촉매를 혼합한 경화제조성물; (c) 평균 입도(D50)가 23㎛ 이상이며, 불순물을 포함하나 주성분이 SiO2인 실리카;를 포함하되, 상기 실리카(c)는 전체 중전기기용 절연 에폭시 소재 조성물 100중량부에 대해 50~80 중량부이며, 상기 실리카(c)의 함량에 따라 선팽창 계수와 점도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 실리카(c)는 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O를 불순물로 포함하며, 상기 K2O의 함량은 0.04중량% 이하인 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 실리카(c)는 SiO2 이외의 불순물 함량이 0.5 중량% 미만이며, 파우더 표면적이 0.9m2/g 이상이면서 밀도가 2.65 kg/d㎥인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 에폭시수지조성물(a)은 상기 에폭시수지조성물 100중량부에 대해 비스페놀 A계 에폭시 50중량부 이상, 비스페놀 F계 에폭시 5~50중량부, 희석제 0~5중량부, 커플링제 0~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 경화제조성물(b)은 상기 경화제조성물 100중량부에 대해 메틸헥사히드로프탈 무수물(Methyl hexa hydro phthalic anhydride) 75중량부이상, 테트라하이드로프탈릭언하이드라이드 변성품 0~30중량부, 아민계 또는 이미다졸계 촉매 0~2중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물의 제조방법은 i) 80℃이상의 온도에서 1시간 이상 상압 공기 분위기하에, 에폭시수지조성물 100중량부에 대해 비스페놀 A계 에폭시 50중량부 이상, 비스페놀 F계 에폭시 5~50중량부, 희석제 0~5중량부, 커플링제 0~5중량부를 혼합하여 에폭시수지조성물 준비단계; ii) 경화제조성물 100중량부에 대해 메틸헥사히드로프탈 무수물(Methyl hexa hydro phthalic anhydride) 75중량부이상, 테트라하이드로프탈릭언하이드라이드 변성품 0~30중량부, 아민계 또는 이미다졸계 촉매 0~2중량부를 100~160℃의 온도에서 3시간 이상 합성하고, 상압 공기분위기에서 아민계 또는 이미다졸계 촉매 1~5중량%를 혼합하는 경화제조성물 준비단계; iii) 상기 에폭시수지조성물과 실리카를 혼합하여 에폭시 주제부를 제조하는 단계; iv) 상기 경화제조성물과 상기 실리카를 혼합하여 경화제부를 제조하는 단계; 및 v) 상기 에폭시주제부와 상기 경화제부를 혼합교반하여 탈포한후, 사출금형기에서 경화하는 단계;를 포함하되, 상기 실리카는 전체 중전기기용 절연 에폭시 소재 조성물 100중량부에 대해 50~80 중량부이며, 상기 실리카는 주성분이 SiO2이고 0.5중량% 미만의 불순물을 포함하며, 평균입도(D50)가 23㎛ 이상이고, 상기 불순물은 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O를 포함하며, 상기 불순물 중 K2O의 함량은 0.04중량% 이하이고, 상기 실리카의 함량에 따라 선팽창 계수와 점도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 경화하는 단계는 혼합기 내에서 주제부와 경화제부를 50℃ ~ 80℃에서 교반 혼합하고, 200mmHg이하의 압력에서 30분~4시간 정도까지 탈포하여 기포를 제거한 후, 사출 금형에 주입하고 80~120℃에서 16시간~20시간 동안 1차 경화하고, 140℃ 이상에서 10시간~15시간 동안 2차 경화하여 중전기 성형품을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법은 에폭시 소재 조성물 내 실리카를 K2O가 0.04중량% 이하인 실리카(SiO2)를 사용하므로 동일한 실리카 함량 내에서도 저점도이며, 선팽창계수가 낮은 저수축의 중전기기용 에폭시 소재를 제조할 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조 방법은 작업성을 개선할 수 있으며, 중전기기의 내구성을 획기적으로 개선할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명의 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물은 계절의 변화에 따른 기온 변화에도 수축, 팽창률이 적으며, 점도가 낮아 사출 시 몰드 내에 공극이 발생되지 않으며 이에 따른 크랙이 발생되지 않도록 저수축, 저점도의 특성을 지니는 것이다.
이러한 특성을 지니기 위한 본 발명의 중전기기용 에폭시 소재 조성물은 에폭시수지조성물, 경화제조성물, 및 실리카를 포함하되, 실리카는 전체 에폭시 소재 조성물 100 중량부에 대해 50~80 중량부인 것이 바람직하다. 실리카의 함량에 따라 에폭시 소재 조성물의 팽창률과 점도를 조절할 수 있다.
에폭시수지조성물(a)은 에폭시 수지와, 에폭시 희석제와, 커플링제를 포함한다. 보다 바람직하게 에폭시수지조성물(a)은 에폭시수지조성물(a) 100 중량부에 대해 비스페놀 A계 에폭시 50중량부 이상, 비스페놀 F계 에폭시 5~50중량부, 희석제 0~5중량부, 커플링제 0~5중량부를 포함한다.
이때, 에폭시 당량은 170 내지 250인 것이 바람직하며, 에폭시수지조성물(a)은 전체 중전기기용 에폭시 소재 조성물 100중량부에 대해 10~80 중량부인것이 바람직하다. 에폭시수지조성물(a)이 10중량부 미만인 경우 점도가 너무 높아 성형이 불가능하며, 80중량부를 초과하는 경우 선팽창계수가 너무 높아 치수 안정성이 낮아지며, 중전기기용 소재로 사용이 불가능하다.
경화제조성물(b)은 산무수물계 경화제로서 경화제조성물(b) 100중량부에 대해 메틸헥사히드로프탈 무수물(Methylhexahydrophthalic anhydride) 75중량부 이상, 테트라하이드로프탈릭언하이드라이드 변성품 0~30중량부, 아민계 또는 이미다졸계 촉매 0~2중량부를 포함한다.
경화제조성물(b)는 전체 중전기기용 에폭시 소재 조성물 100중량부에 대해 10~80 중량부인 것이 바람직하다. 10중량부 미만인 경우 점도가 너무 높아 성형이 불가능하고 80중량부를 초과하는 경우 선팽창계수가 너무 높아 치수 안정성이 낮아지며 중전기기용 소재로 사용이 불가능하다.
실리카(c)는 불순물을 포함하나 주성분이 SiO2이며, 보다 상세하게는 0.5중량% 미만의 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O의 불순물이 포함되어 있는 고순도의 실리카를 포함한다.
이때, 실리카의 파우더 표면적은 0.9 m2/g 이상이면서 밀도가 2.65 kg/dm2이며, K2O의 함량이 0.04중량% 이하이고 평균 입도(D50)가 23㎛ 이상인 것이 바람직하다.
입자 사이즈가 큰 실리카는 표면적이 상대적으로 작아 에폭시 소재의 유동성을 저해하지 못하며, K2O 함량이 적은 실리카는 실리카끼리의 적층형상을 저해하지 못하고 이에 따라 에폭시 소재 내 실리카가 상대적으로 수축률이 큰(선팽창 계수가 낮은) 에폭시 수지의 수축을 둔화시키게 된다.
따라서, 본 발명과 같이 실리카의 평균 입도(D50)가 23㎛ 이상이고 실리카 내 불순물 중 K2O의 함량이 0.04중량% 이하인 실리카는 에폭시 소재의 혼합 점도를 낮출 수 있으며, 경화 소재의 수축률을 낮춰 작업성 및 내구성을 개선할 수 있다.
다음은 본 발명은 (a)에폭시 수지, 에폭시 희석제, 커플링제를 혼합한 에폭시수지조성물, (b)경화제와 첨가제와 촉매를 혼합한 경화제조성물, (c) 평균입도(D50)가 23㎛ 이상이고 불순물을 포함하나 주성분이 SiO2이며, 불순물 중 K2O의 함량이 0.04중량% 이하인 실리카를 포함하여 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물을 제조하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
1) 에폭시수지조성물 준비단계
주사슬이 비스페놀 A 및 비스페놀 F인 에폭시 수지와, 희석제, 커플링제를 반응조에 넣는다. 바람직하게는 에폭시수지조성물 100중량부에 대해 비스페놀 A계 에폭시 50중량부이상, 비스페놀 F계 에폭시 5~50중량부, 희석제 0~5중량부, 커플링제 0~5중량부를 반응조에 넣고 80℃ 이상의 온도로 가열한 후 온도를 유지하면서 1시간 이상 상압 공기 분위기 하에서 교반하며 에폭시수지조성물을 준비한다.
2) 경화제 조성물 준비단계
산무수물 중 점도가 낮은 것으로 알려진 메틸헥사히드로프탈 무수물(Methylhexahydrophthalic anhydride)과 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드 변성품을 혼합하여 100~160℃의 온도에서 3시간 이상 합성하고 아민 또는 이미다졸계 촉매와 혼합하여 상압 공기분위기 하에서 제조한다.
바람직하게는 경화제 조성물 100 중량부에 대해 메틸헥사히드로프탈 무수물(Methylhexahydrophthalic anhydride) 75중량부이상, 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드 변성품 0~30중량부, 아민계 또는 이미다졸계 촉매 0~2중량부를 포함한다.
3) 에폭시 주제부 제조단계
중전기기용 에폭시 소재 중 에폭시 주제부는 미리 준비된 에폭시수지조성물(a)에 실리카(c)를 감압 공기 분위기 하에서 혼합하여 제조한다.
보다 상세하게는 반응조 내에 에폭시수지조성물(a)를 정량 투입한 후 교반기로 교반하면서 정량의 실리카(c)를 넣고 1시간 이상 감압 공기분위기 하에서 교반 혼합하여 에폭시 주제부를 제조한다.
이때, 실리카(c)는 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O의 불순물이 0.5중량% 미만 포함되어 있고 주성분이 SiO2인 고순도 실리카이며, 보다 바람직하게는 불순물 중 K2O의 함량이 0.04중량% 이하이고 평균입도(D50)가 23㎛ 이상인 실리카이다.
4) 경화제부 제조단계
중전기기용 에폭시 소재 중 경화제부는 미리 준비한 경화제조성물(b)에 실리카(c)를 감압 공기 분위기 하에서 혼합하여 제조한다. 구체적으로는 반응조 내에 경화제조성물(b)을 정량 투입한 후 교반기로 교반하면서 실리카(c)를 넣고 1시간이상 감압 공기분위기 하에서 교반 혼합하여 제조한다. 여기서 사용되는 실리카는 주제부 제조단계에서 사용되는 실리카와 동일하다.
5) 중전기기용 에폭시 소재 조성물 제조단계
중전기기 성형품(중전기기용 부품) 제조시에는 에폭시 주제부와 경화제부를 정량(중량비 1:0.9~1.1)으로 혼합하고 사출성형하여 제조한다. 구제적으로는 혼합기 내 주제부와 경화제부를 50℃ ~ 80℃의 온도 하에서 교반 혼합하고, 200mmHg이하의 압력에서 30분~4시간 동안 탈포하여 기포를 제거한 후, 사출 금형에 주입하고 80~120℃에서 16시간~20시간 동안 1차 경화하고, 140℃이상에서 10시간~15시간 동안 2차 경화하여 중전기 성형품을 제조한다.
<실시예 1>
1)에폭시수지조성물 준비
비스페놀 A계 에폭시 70kg, 비스페놀 F계 에폭시 25kg, 희석제 3kg, 커플링제 2kg을 반응조에 넣고 80℃로 가열한 후 온도를 유지하면서 2시간 상압 공기 분위기 하에서 교반하여 에폭시수지조성물을 제조하였다.
2)경화제조성물 준비
메틸테트라하이드로프탈릭언하이드라이드(MeTHPA) 80kg, 테트라하이드로프탈릭언하이드라이드 변성품 20kg을 반응조에 넣고 상압 하에서 150℃의 온도로 3시간 혼합하고, 온도를 100℃ 이하로 낮춘 뒤, 아민계 촉매 1kg, 이미다졸계 촉매 1kg을 넣고 1시간 혼합하여 경화제조성물을 제조하였다.
3)실리카 준비
실리카는 0.5중량% 미만의 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O의 불순물이 포함되나 주성분이 SiO2이며, 실리카의 파우더 표면적은 0.9 m2/g 이상이면서 밀도가 2.65 kg/dm2이며, 불순물 중 K2O의 함량이 0.04중량% 이하이고 평균 입도(D50)가 23㎛ 이상인 실리카를 준비하였다.
4) 에폭시주제부와 경화제부 제조
준비된 에폭시수지조성물에 실리카를 혼합하여 1시간 동안 감압 공기분위기 하에서 교반 혼합하여 에폭시 주제부를 제조하였다.
그리고 준비된 경화제조성물에 실리카를 넣고 1시간 동안 감압 공기분위기 하에서 교반 혼합하여 경화제부를 제조하였다.
사용된 에폭시수지조성물, 경화제조성물, 실리카의 양은 표 1에 나타내었다.
5) 중전기기용 에폭시 소재 조성물 제조단계
에폭시 주제부와 경화제부를 정량(중량비 1:0.9~1.1)으로 60℃의 온도 하에서 교반 혼합하고, 200mmHg이하의 압력에서 2시간 동안 탈포하여 기포를 제거한 후 사출 금형에 주입하고 100℃에서 18시간 동안 1차 경화하고, 150℃에서 12시간 동안 2차 경화하여 중전기 성형품을 제조하였다.
<비교예>
비교예 1.
비교예 1의 실리카는 평균입도(D50)가 17㎛이상 이고, 0.5중량% 미만의 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O의 불순물이 포함되나 주성분이 SiO2이며, K2O의 함량이 0.05중량% 이상인 것을 포함하였으며, 그 외 포함되는 성분 및 제조방법은 실시예와 동일하게 진행하였다.
비교예 2.
비교예 2의 실리카는 평균입도(D50)가 12㎛이상 이고, 0.5중량% 미만의 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O의 불순물이 포함되나 주성분이 SiO2이며, K2O의 함량이 0.05중량% 이상인 것을 포함하였으며, 그 외 포함되는 성분 및 제조방법은 실시예와 동일하게 진행하였다.
비교예 3.
비교예 3의 실리카는 평균입도(D50)가 4㎛이상 이고, 0.5중량% 미만의 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O의 불순물이 포함되나 주성분이 SiO2이며, K2O의 함량이 0.05중량% 이상인 것을 포함하였으며, 그 외 포함되는 성분 및 제조방법은 실시예와 동일하게 진행하였다.
<실험예>
실험예 1. 혼합점도 측정
경화 전 에폭시 소재 샘플을 채취하여 60℃에서의 혼합점도를 측정하였다. 측정된 혼합점도 값은 표 1에 나타내었다.
실험예 2. Tg값 측정
제조된 중전기 성형물의 샘플을 10mg 채취한 후, DSC에 넣고 Tg값을 측정하였다. 측정된 Tg값을 표 1에 나타내었다.
실험예 3. 선팽창계수 측정
제조된 중전기 성형물의 샘플 10mg 채취한 후, TMA에 넣고 선팽창계수 값을 측정하였다. 측정된 선팽창계수값을 표 1에 나타내었다.
실시예 비교예 1 비교예 2 비교예 3
에폭시수지조성물(a) 18.2 중량부 18.2 중량부 18.2 중량부 18.2 중량부
경화제조성물(b) 17.1 중량부 17.1 중량부 17.1 중량부 17.1 중량부
실리카(c)
(D50:23㎛, K2O 0.04중량% 이하) 		64.9 중량부
실리카(c)
(D50:17㎛, K2O 0.05중량% 이상) 		64.9 중량부
실리카(c)
(D50:12㎛, K2O 0.05중량% 이상)		 64.9 중량부
실리카(c)
(D50:4㎛, K2O 0.05중량% 이상)		 64.9 중량부
혼합점도(60℃) 5,430 cps 7,224 cps 10,560 cps 101,061 cps
Tg(DSC) 142.1 142.2 140.0 143.3
선팽창계수(TMA) 18.1 53.12 26.69 27.32
표 1은 실시예 및 비교예에서의 각 성분 배합비 및 경화속도 측정값을 나타내었다.
표 1을 참조하여 본 발명에 따른 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물에 대해 설명하면, 실시예 1은 비교예들에 비하여 D50 기준 입자(평균 입자) 사이즈가 크고, K2O의 함량이 낮은 특성을 갖는 실리카를 사용하여 혼합점도가 가장 낮은 특성을 보였으며, 동시에 가장 낮은 선팽창계수를 보였다.
혼합점도가 낮은 이유는 실리카의 함량이 동일할지라도 입자 사이즈가 큰 실리카의 표면적이 작아 에폭시 소재의 유동성을 저해하지 못하기 때문으로 분석되었다.
또한, 실시예 1에 포함된 실리카는 K2O 함량이 적어 실리카끼리의 적층 현상을 저해 시키지 못하고, 이에 따라 에폭시 소재 내 실리카가 에폭시 수지의 수축을 둔화시킨 것으로 분석되었다.
또한, 본 발명에서는 에폭시수지조성물과 경화제조성물의 조성비율의 변화없이도, 실리카의 평균입도(D50)와 불순물인 K2O의 함량을 변화시킴으로써 중전기기용 에폭시 소재의 점도, 선팽창계수를 조절할 수 있음을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물 및 이의 제조방법은 작업성을 개선할 수 있으며, 중전기기의 내구성을 획기적으로 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
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  6. 중전기기용 절연 에폭시 소재 조성물의 제조방법에 있어서,
    i) 80℃이상의 온도에서 1시간 이상 상압 공기 분위기하에, 에폭시수지조성물 100중량부에 대해 비스페놀 A계 에폭시 50중량부 이상, 비스페놀 F계 에폭시 5~50중량부, 희석제 0~5중량부, 커플링제 0~5중량부를 혼합하여 에폭시수지조성물 준비단계;
    ii) 경화제조성물 100중량부에 대해 메틸헥사히드로프탈 무수물(Methyl hexa hydro phthalic anhydride) 75중량부이상, 테트라하이드로프탈릭언하이드라이드 변성품 0~30중량부, 아민계 또는 이미다졸계 촉매 0~2중량부를 100~160℃의 온도에서 3시간 이상 합성하고, 상압 공기분위기에서 아민계 또는 이미다졸계 촉매 1~5중량%를 혼합하는 경화제조성물 준비단계;
    iii) 상기 에폭시수지조성물과 실리카를 혼합하여 에폭시 주제부를 제조하는 단계;
    iv) 상기 경화제조성물과 상기 실리카를 혼합하여 경화제부를 제조하는 단계; 및
    v) 상기 에폭시주제부와 상기 경화제부를 혼합교반하여 탈포한후, 사출금형기에서 경화하는 단계;를 포함하되,
    상기 실리카는 전체 중전기기용 절연 에폭시 소재 조성물 100중량부에 대해 50~80 중량부이며,
    상기 실리카는 주성분이 SiO2이고 0.5중량% 미만의 불순물을 포함하며, 평균입도(D50)가 23㎛ 이상이고,
    상기 불순물은 Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO 및 K2O를 포함하며, 상기 불순물 중 K2O의 함량은 0.04중량% 이하이고,
    상기 실리카의 함량에 따라 선팽창 계수와 점도가 조절되는 것을 특징으로 하는 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 경화하는 단계는 혼합기 내에서 주제부와 경화제부를 50℃ ~ 80℃에서 교반 혼합하고, 200mmHg이하의 압력에서 30분~4시간 정도까지 탈포하여 기포를 제거한 후, 사출 금형에 주입하고 80~120℃에서 16시간~20시간 동안 1차 경화하고, 140℃ 이상에서 10시간~15시간 동안 2차 경화하여 중전기 성형품을 제조하는 것을 특징으로 하는 저수축, 저점도 중전기기용 에폭시 소재 조성물의 제조방법.

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