KR20100115761A - 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법, 내부분방전성 수지 조성물, 및 내부분방전성 절연 재료 - Google Patents

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Abstract

간편한 방법으로, 뛰어난 내(耐)부분방전성을 갖고, 또한 밀도가 작은 내부분방전성 수지 조성물을 제조한다. 층상 점토 광물의 층간에 이온교환 처리에 의해 유기 화합물을 삽입함으로써, 층상 점토 광물에 극성 용제 및 비극성 용제의 적어도 어느 한쪽에 대한 팽윤성을 부여하여, 팽윤성이 부여된 층상 점토 광물을 극성 용제 또는 비극성 용제로 이루어지는 팽윤용 용제 중에서 팽윤시킨 후, 에폭시 수지를 혼합하여 혼련하여, 얻어진 에폭시 수지, 층상 점토 광물, 및 팽윤용 용제를 함유하는 혼합물로부터 팽윤용 용제를 제거하고, 이 에폭시 수지와 층상 점토 광물을 함유하는 혼합물에 에폭시 수지용 경화제를 첨가하여 혼합한다. 이와 같이 하여 제조된 내부분방전성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 내부분방전성 절연 재료로는, 삼차원 망상 구조를 갖는 에폭시 수지의 분자쇄(1) 중에, 층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자(2)가 치밀하게 균일 분산되어 있다.

Description

내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법, 내부분방전성 수지 조성물, 및 내부분방전성 절연 재료{PROCESS FOR PRODUCING RESIN COMPOSITION WITH PARTIAL-DISCHARGE RESISTANCE, RESIN COMPOSITION WITH PARTIAL-DISCHARGE RESISTANCE, AND INSULATING MATERIAL WITH PARTIAL-DISCHARGE RESISTANCE}
본 발명은, 예를 들면 발전기, 회전전기(回轉電機), 송변전 기기, 수배전 기기 등의 고전압 기기에 사용되는 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법, 내(耐)부분방전성 수지 조성물, 및 내부분방전성 절연 재료에 관한 것이다.
발전기나 회전전기 등에 짜넣어지는 절연 코일은, 전기를 흐르게 하기 위한 도체끼리 간이나 도체와 대지(對地) 간을 차단하기 위한 절연층을 구비하고 있다. 또한, 6불화황 가스 절연 개폐 장치나 관로기중(管路氣中) 송전 장치 등의 송변전 기기에 있어서는, 예를 들면 금속 용기 내에서 고압 도체를 절연 지지하는 절연 부재로서 주형 부재가 사용되고 있다. 이와 같은 고전압 기기의 절연층이나 주형 부재에는, 에폭시 수지를 베이스 재료로 하는 절연 수지 재료가 사용되는 것이 일반적이다.
절연 코일의 절연층은, 경질 무소성 집성(集成) 마이카나 경질 소성 집성 마이카 등으로 이루어지는 마이카지(紙)를 에폭시 수지로 함침하여 제조되는 것이 많고(예를 들면, 특허문헌 1 참조), 마이카 자체가 부분방전에 대해 뛰어난 내성을 갖고 있기 때문에, 절연층 전체로서도 내부분방전성이 발현하여 있다. 또한, 대표적인 주형 부재의 하나로서, 절연 스페이서를 들 수 있는데, 중량으로 에폭시 수지의 수배의 무기물 입자를 충전함으로써, 내부분방전성을 비롯한, 필요한 특성을 얻고 있다(예를 들면, 특허문헌 2 및 3 참조).
또한, 근래, 산업용 저압 모터 등으로는, 인버터에 의한 가변속 구동의 보급에 수반하여, 인버터 서지(surge)에 의해 모터가 손상하는 케이스가 발생하고 있어, 모터 권선(捲線)의 절연 피막 재료로서 내부분방전성이 높은 재료가 요구되고 있다. 이와 같은 점에 대해, 폴리아미드이미드 중에 졸-겔 반응을 이용하여 실리카 입자를 석출시킴으로써, 내열 부분방전성을 부여한 예가 보고되어 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조).
그러나, 상술한 절연 코일의 절연층에서는, 함침용의 에폭시 수지 자체는 부분방전에 대한 열화 내성이 낮기 때문에, 에폭시 수지가 선택적으로 열화되어, 절연층 전체로서도 서서히 열화가 진행해버린다. 또한, 절연 스페이서에서는, 무기물 입자를 에폭시 수지의 수배(數倍) 충전하기 때문에, 절연 재료의 밀도가 높아져, 고전압 기기의 경량화가 곤란해지고 있다. 또한, 졸-겔 반응을 이용하여 실리카 입자를 석출시키는 방법으로는, 졸-겔 반응을 제어하여 균일한 입자를 석출시킬 필요가 있기 때문에, 제조 공정 및 제조 장치가 복잡하게 되어, 비용이 높아진다.
특허문헌 1 : 일본 특허제3167479호 공보
특허문헌 2 : 일본 특공소54-44106호 공보
특허문헌 3 : 일본 특개소55-155512호 공보
특허문헌 4 : 일본 특개2004-22831호 공보
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
상술한 바와 같이, 발전기나 회전전기 등에 짜넣어지는 절연 코일의 절연층에 있어서, 함침용 에폭시 수지 자체의 부분방전 열화 내성이 낮기 때문에, 절연층 전체도 서서히 열화해버린다는 문제가 있었다. 또한, 절연 스페이서에서는, 무기물 입자를 에폭시 수지의 수배 충전하기 때문에, 절연 재료의 밀도가 높아져, 고전압 기기의 경량화가 곤란하였다. 또한, 절연 피막 재료에 내부분방전성을 부여하기 위해서 졸-겔 반응을 이용하여 실리카 입자를 석출시키는 방법은, 제조 공정 및 제조 장치가 복잡하게 되어, 제조 비용이 높아진다는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 과제에 대처하기 위해서 이루어진 것으로서, 간편한 방법으로, 뛰어난 내부분방전성을 갖고, 또한 밀도가 작은 내부분방전성 수지 조성물을 제조할 수 있는 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법, 내부분방전성 수지 조성물, 및 내부분방전성 절연 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법은, (A)1분자당 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지와, (B)에폭시 수지용 경화제와, (C)층상 점토 광물을 필수 성분으로서 함유하는 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법으로서, 상기 층상 점토 광물의 층간에 이온교환 처리에 의해 유기 화합물을 삽입함으로써, 상기 층상 점토 광물에 극성 용제 및 비극성 용제의 적어도 어느 한쪽에 대한 팽윤성을 부여하는 공정과, 팽윤성이 부여된 상기 층상 점토 광물을 상기 극성 용제 또는 상기 비극성 용제로 이루어지는 팽윤용 용제 중에서 팽윤시키는 공정과, 팽윤한 상기 층상 점토 광물을 함유하는 상기 팽윤용 용제에 상기 에폭시 수지를 혼합하여 혼련하는 공정과, 상기 혼련하는 공정에 의해 얻어진 상기 에폭시 수지, 상기 층상 점토 광물, 및 상기 팽윤용 용제를 함유하는 혼합물로부터 상기 팽윤용 용제를 제거하는 공정과, 상기 팽윤용 용제가 제거된 상기 혼합물에 상기 에폭시 수지용 경화제를 혼합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 내부분방전성 수지 조성물은, 상기한 본 발명의 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 내부분방전성 절연 재료는, 상기한 본 발명의 내부분방전성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면, 층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자를 에폭시 수지 중에 균일하게 분산할 수 있으므로, 뛰어난 내부분방전성을 갖고, 또한 밀도가 작은 내부분방전성 수지 조성물 및 내부분방전성 절연 재료를 얻을 수 있다. 또한, 복잡한 제조 공정이나 제조 방법을 필요로 하지 않기 때문에, 뛰어난 내부분방전성을 갖는 내부분방전성 수지 조성물 및 내부분방전성 절연 재료를 재현성좋게 제공하는 것이 가능하게 된다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 본 발명의 1실시 형태에 의한 내부분방전성 절연 재료의 미세 구조를 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는 실시예1의 내부분방전성 절연 재료 및 비교예1∼3의 절연 재료에 있어서의 무기 나노 입자의 분산 상태를 나타내는 모식도.
도 3은 내부분방전 특성의 평가에 사용한 전극 구성을 나타내는 모식도.
도 4는 실시예1의 내부분방전성 절연 재료 및 비교예1∼3의 절연 재료의 부분방전 열화 후의 표면 조도(粗度)를 나타내는 도면.
도 5는 실시예1 및 비교예1에 있어서의 부분방전에 의한 열화의 모양을 나타내는 모식도.
도 6은 실시예1 및 비교예3에 있어서의 층상 점토 광물의 에폭시 수지 중에서의 상태를 나타내는 X선 회절 측정의 측정 결과를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 내부분방전성 절연 재료를 사용한 내부분방전성 절연 구조체의 개략적인 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 내부분방전성 절연 재료를 사용한 다른 내부분방전성 절연 구조체의 설명도.
도 9는 본 발명에 따른 내부분방전성 절연 재료를 사용한 또 다른 내부분방전성 절연 구조체의 단면도.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 설명한다. 본 발명의 1실시 형태에 의한 내부분방전성 수지 조성물은, (A)1분자당 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지와, (B)에폭시 수지용 경화제와, (C)층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자를 필수 성분으로서 함유하여 있다.
상기한 내부분방전성 수지 조성물의 필수 성분 중, (A) 성분의 에폭시 수지는 1분자당 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물로 이루어지는 것이다. 이와 같은 에폭시 화합물로서는, 탄소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어지는 3원환을 1분자 중에 2개 이상 갖고, 경화할 수 있는 화합물이면 적절히 사용 가능하며, 그 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다.
(A) 성분의 에폭시 수지의 구체예로서는, 에피클로로히드린과 비스페놀류 등의 다가 페놀류나 다가 알코올과의 축합에 의해 얻어지는, 비스페놀A형 에폭시 수지, 브롬화비스페놀A형 에폭시 수지, 수첨(hydrogenated)비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 비스페놀S형 에폭시 수지, 비스페놀AF형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 오르토크레졸노볼락형 에폭시 수지, 트리스(히드록시페닐)메탄형 에폭시 수지, 테트라페닐올에탄형 에폭시 수지 등의 글리시딜에테르형 에폭시 수지나, 에피클로로히드린과 카르복시산과의 축합에 의해 얻어지는 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 트리글리시딜이소시아네이트나 에피클로로히드린과 히단토인류와의 반응에 의해 얻어지는 히단토인형 에폭시 수지와 같은 복소환식 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 이들은 단독 혹은 2종 이상의 혼합물로서 사용된다.
(B) 성분의 에폭시 수지용 경화제로서는, 에폭시 수지와 화학 반응하여 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 것이면 적절히 사용 가능하며, 그 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 에폭시 수지용 경화제로서는, 예를 들면 아민계 경화제, 산무수물계 경화제, 이미다졸계 경화제, 폴리메르캅탄계 경화제, 페놀계 경화제, 루이스산계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 등을 들 수 있다.
상기한 아민계 경화제의 구체예로서는, 에틸렌디아민, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 헥사메틸렌디아민, 디프로필렌디아민, 폴리에테르디아민, 2,5-디메틸헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 이미노비스프로필아민, 비스(헥사메틸)트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 아미노에틸에탄올아민, 트리(메틸아미노)헥산, 디메틸아미노프로필아민, 디에틸아미노프로필아민, 메틸이미노비스프로필아민, 멘센디아민, 이소포론디아민, 비스(4-아미노-3-메틸디시클로헥실)메탄, 디아미노디시클로헥실메탄, 비스(아미노메틸)시클로헥산, N-아미노에틸피페라진, 3,9-비스(3-아미노프로필)2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸, m-크실렌디아민, 메타페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐설폰, 디아미노디에틸디페닐메탄, 디시안디아미드, 유기산디히드라지드 등을 들 수 있다.
산무수물계 경화제의 구체예로서는, 도데세닐무수숙신산, 폴리아디프산무수물, 폴리아젤라산무수물, 폴리세바스산무수물, 폴리(에틸옥타데칸2산)무수물, 폴리(페닐헥사데칸2산)무수물, 메틸테트라히드로무수프탈산, 메틸헥사히드로무수프탈산, 무수메틸하이믹산, 헥사히드로무수프탈산, 테트라히드로무수프탈산, 트리알킬테트라히드로무수프탈산, 메틸시클로헥센디카르복시산무수물, 무수프탈산, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복시산, 에틸렌글리콜비스트리멜리테이트, 글리세롤트리스트리멜리테이트, 무수헤트산, 테트라브로모무수프탈산, 무수나딕산, 무수메틸나딕산, 무수폴리아젤라산 등을 들 수 있다.
이미다졸계 경화제의 구체예로서는, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸 등을 들 수 있다. 또한, 폴리메르캅탄계 경화제의 구체예로서는, 폴리설파이드, 티오에스테르 등을 들 수 있다. 상술한 경화제는, 어느 것도 단독 혹은 2종류 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
(B) 성분의 에폭시 수지용 경화제의 배합량은, 사용한 경화제의 종류 등에 따라 유효량의 범위 내에서 적절히 설정되는 것이지만, 일반적으로는 에폭시 수지의 에폭시 당량에 대해, 1/2당량∼2당량의 범위로 하는 것이 바람직하다. (B) 성분의 경화제의 배합량이 (A) 성분의 에폭시 당량에 대해 1/2당량 미만이면, (A) 성분의 에폭시 수지의 경화 반응을 충분하게 생기할 수 없을 우려가 있다. 한편, (B) 성분의 경화제의 배합량이 (A) 성분의 에폭시 당량에 대해 2당량을 초과하면, 내부분방전성 수지 조성물(에폭시 수지 조성물)의 경화물의 내열성 등의 기초 물성이 저하한다.
또한, (B) 성분의 에폭시 수지용 경화제와 병용하여, 에폭시 수지의 경화 반응을 촉진 혹은 제어하는 에폭시 수지용 경화 촉진제를 사용해도 좋다. 특히, 산무수물계 경화제를 사용한 경우, 그 경화 반응은 아민계 경화제 등의 다른 경화제와 비교하여 느리기 때문에, 에폭시 수지용 경화 촉진제를 사용하는 경우가 많다. 산무수물계 경화제용의 경화 촉진제로서는, 3급 아민 또는 그 염, 4급 암모늄 화합물, 이미다졸, 알칼리금속 알콕시드 등을 사용하는 것이 바람직하다.
(C) 성분의 층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자의 배합량은, (A) 성분의 에폭시 수지 100중량부에 대해 1∼50중량부의 범위로 하는 것이 바람직하다. (C) 성분의 무기 나노 입자의 배합량이 (A) 성분 100중량부에 대해 1중량부 미만이면, 에폭시 수지 경화물에 내부분방전 특성을 부여할 수 없다. 한편, (C) 성분의 무기 나노 입자의 배합량이 (A) 성분 100중량부에 대해 50중량부를 초과하면, 에폭시 수지의 점도가 올라, 무기 나노 입자의 에폭시 수지 중에서의 균일 분산이 곤란하게 된다. 또한, 에폭시 수지 경화물이 부서지기 쉬워져, 내부분방전성 절연 재료로서의 기본 특성이 저하한다.
(C) 성분의 층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자의 1차 입경은, 500nm 이하로 하는 것이 바람직하다. (C) 성분의 무기 나노 입자의 1차 입경이 500nm보다도 크면, (A) 성분의 에폭시 수지 100중량부에 대해 1∼50중량부의 범위 내에 있어서, 에폭시 수지 경화물에 내부분방전성을 부여할 수 없다.
(C) 성분의 층상 점토 광물로서는, 예를 들면 스멕타이트군, 마이카군, 버미큘라이트군, 운모군으로 이루어지는 광물군에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 스멕타이트군에 속하는 층상 점토 광물로서는, 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 사포나이트, 사코나이트, 베이델라이트, 스티븐사이트, 논트로나이트 등을 들 수 있다. 마이카군에 속하는 층상 점토 광물로서는, 클로라이트, 플로고파이트, 레피돌라이트, 머스코바이트(백운모), 바이오타이트, 파라고나이트, 마가라이트(진주운모), 태니올라이트(taeniolite), 테트라실리식마이카 등을 들 수 있다. 버미큘라이트군에 속하는 층상 점토 광물로서는, 트리옥타헤드럴버미큘라이트, 디옥타헤드럴버미큘라이트 등을 들 수 있다. 운모군에 속하는 층상 점토 광물로서는, 백운모, 흑운모, 파라고나이트, 레비토라이트, 마가라이트(진주운모), 클린토나이트, 아난다이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에폭시 수지에의 분산성 등의 점에서 스멕타이트군에 속하는 층상 점토 광물을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 층상 점토 광물은, 단독 혹은 2종류 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
층상 점토 광물은 실리케이트층이 적층한 구조를 갖고 있고, 실리케이트층의 층간에 이온교환 반응(인터컬레이션(intercalation))에 의해 이온, 분자, 클러스터 등의 여러가지 물질을 유지할 수 있다. 이 이온교환 처리를 사용함으로써, 각종 금속 이온이나 유기 화합물을 실리케이트층의 층간에 삽입할 수 있다. 이와 같은 성질을 이용하여, 층상 점토 광물의 실리케이트층간에 삽입, 유지하는 층간 물질로서, 여러가지 유기 화합물을 사용할 수 있고, 이 유기 화합물을 선택적으로 사용함으로써, 극성 용제나 비극성 용제에 대한 팽윤성을 나타내는 층상 점토 광물(C)을 얻을 수 있다.
층상 점토 광물의 실리케이트층의 층간에 삽입하는 유기 화합물은, 대상으로 하는 용제에 대해 팽윤성을 나타내는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이온교환 처리에 의해 층간에 삽입되는 도합을 고려하면, 1급∼4급의 암모늄 이온을 사용하는 것이 바람직하다.
1급∼4급의 암모늄 이온으로서는, 테트라부틸암모늄 이온, 테트라헥실암모늄 이온, 디헥실디메틸암모늄 이온, 디옥틸디메틸암모늄 이온, 헥사트리메틸암모늄 이온, 옥타트리메틸암모늄 이온, 도데실트리메틸암모늄 이온, 헥사데실트리메틸암모늄 이온, 스테아릴트리메틸암모늄 이온, 도코세닐트리메틸암모늄 이온, 세틸트리메틸암모늄 이온, 세틸트리에틸암모늄 이온, 헥사데실암모늄 이온, 테트라데실디메틸벤질암모늄 이온, 스테아릴디메틸벤질암모늄 이온, 디올레일디메틸암모늄 이온, N-메틸디에탄올라우릴암모늄 이온, 디프로판올모노메틸라우릴암모늄 이온, 디메틸모노에탄올라우릴암모늄 이온, 폴리옥시에틸렌도데실모노메틸암모늄 이온, 디메틸헥사데실옥타데실암모늄 이온, 트리옥틸메틸암모늄 이온, 테트라메틸암모늄 이온, 테트라프로필암모늄 이온, 옥타데실암모늄 이온, 디메틸옥타데실암모늄 이온, 디메틸도데실암모늄 이온 등을 들 수 있다. 이들 1급∼4급의 암모늄 이온은, 단독 혹은 2종류 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
또, 내부분방전성 수지 조성물은 상술한 필수 성분으로서의 (A)∼(C) 성분에 더하여, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 상술한 경화 촉진제나 다른 첨가제를 필요에 따라 배합해도 좋다. 내부분방전성 수지 조성물에 배합하는 다른 첨가제에는, 처짐 방지제(anti-sagging agent), 침강 방지제, 소포제, 레벨링제, 슬리핑제(slipping agent), 분산제, 기재 습윤제 등을 들 수 있다.
상술한 실시 형태에 따른 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법에 대해 설명한다.
우선, 상술한 (C) 성분의 층상 점토 광물의 층간에 이온교환 처리에 의해 유기 화합물을 삽입함으로써, 층상 점토 광물에 극성 용제 및 비극성 용제의 적어도 어느 한쪽에 대한 팽윤성을 부여한다. 층상 점토 광물의 층간에 삽입하는 유기 화합물로서는, 상술한 1급∼4급의 암모늄 이온에서 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상술한 이유에 의해, 1차 입경이 500nm 이하의 층상 점토 광물을 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 팽윤성이 부여된 층상 점토 광물을, 극성 용제 또는 비극성 용제로 이루어지는 팽윤용 용제 중에 침지하여 교반함으로써 팽윤시키고, 그 후, (A) 성분의 에폭시 수지를 추가 배합하여 혼련한다. 여기서, 상술한 이유에 의해, 에폭시 수지 100중량부에 대해, 층상 점토 광물의 배합량이, 1∼50중량부의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 이 에폭시 수지 추가 후의 혼련은, 높은 전단력을 가하여 행하는 것이 바람직하다. 에폭시 수지 중에서, 용매 팽윤에 의해 실리케이트층의 층간 거리가 넓혀진 층상 점토 광물에 높은 전단력을 가함으로써, 무기 나노 입자(층상 점토 광물)를 에폭시 수지 중에서 보다 균일하게 분산시키는 것이 가능하게 된다.
이와 같이 하여 얻어진 에폭시 수지, 층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자, 및 팽윤용 용제를 함유하는 혼합물로부터, 진공 교반, 건조 등에 의해 팽윤용 용제를 제거한다. 또, 이 때, 사용한 팽윤용 용제와 상용성이 있고, 또한 에폭시 수지와 상용성이 없는 저비점 용제를 사용한 세정을 미리 행하면, 진공 건조에 의해 제거되는 용제량을 저감할 수 있다.
다음으로, 이 에폭시 수지와 층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자를 함유하는 혼합물에, (B) 성분의 에폭시 수지용 경화제를 첨가하여 혼합함으로써, 목적으로 하는 내부분방전성 수지 조성물이 얻어진다.
또, 상기의 방법으로는, 팽윤시킨 층상 점토 광물을 함유하는 팽윤용 용제에 (A) 성분의 에폭시 수지를 혼합하여 혼련하여, 얻어진 에폭시 수지, 층상 점토 광물, 및 팽윤용 용제를 함유하는 혼합물로부터 팽윤용 용제를 제거하고, 이 에폭시 수지와 층상 점토 광물을 함유하는 혼합물에, (B) 성분의 에폭시 수지용 경화제를 첨가하여 혼합했지만, 팽윤시킨 층상 점토 광물을 함유하는 팽윤용 용제에 (B) 성분의 에폭시 수지용 경화제를 혼합하여 혼련하여, 얻어진 에폭시 수지용 경화제, 층상 점토 광물, 및 팽윤용 용제를 함유하는 혼합물로부터 팽윤용 용제를 제거하고, 이 에폭시 수지용 경화제와 층상 점토 광물을 함유하는 혼합물에, (A) 성분의 에폭시 수지를 첨가하여 혼합함으로써, 목적으로 하는 내부분방전성 수지 조성물을 얻도록 해도 좋다.
또한, 팽윤시킨 층상 점토 광물을 함유하는 팽윤용 용제에 (A) 성분의 에폭시 수지를 혼합하여 혼련한 제1 혼합물과, 팽윤시킨 층상 점토 광물을 함유하는 팽윤용 용제에 (B) 성분의 에폭시 수지용 경화제를 혼합하여 혼련한 제2 혼합물을 생성하여, 제1 혼합물 및 제2 혼합물로부터 팽윤용 용제를 제거하고, 팽윤용 용제가 제거된 제1 혼합물과 제2 혼합물을 혼합함으로써, 목적으로 하는 내부분방전성 수지 조성물을 얻도록 해도 좋다.
상기한 내부분방전성 수지 조성물은, 절연 재료의 사용 용도에 따라, 예를 들면 함침, 도포, 주형, 시트 성형 등의 각종 성형 공정에 의해 소망 형상의 성형체로 성형된다. 이 성형체에 경화제의 종류에 따른 경화 처리를 실시하여 경화시킴으로써, 내부분방전성 절연 재료가 얻어진다. 또, 상기한 내부분방전성 수지 조성물의 제조 공정에 있어서, 상술한 임의 성분은 필요에 따라 적절히 첨가, 혼합된다.
이와 같이 하여 얻어지는 내부분방전성 절연 재료는, 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, (A)에폭시 수지 성분과 (B)에폭시 수지용 경화제와의 반응에 의해 형성되는 삼차원 망상 구조를 갖는 에폭시 수지의 분자쇄(경화물)(1) 중에, (C)층상 점토 광물로 이루어지는 무기 나노 입자(2)가 치밀하게 균일 분산되어 있다. 따라서, 무기 나노 입자(2)에 의거하여 내부분방전성을 향상시킨 에폭시 수지 경화물, 즉 내부분방전성 절연 재료를 제공할 수 있다.
또한, 복잡한 제조 공정이나 제조 방법을 필요로 하지 않기 때문에, 뛰어난 내부분방전성을 갖는 내부분방전성 수지 조성물 및 내부분방전성 절연 재료를 재현성좋게 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 나노미터 사이즈의 무기 나노 입자를 사용함으로써, 에폭시 수지에 대해 적은 무기물 입자의 충전으로, 뛰어난 내부분방전 특성이 발현하고, 또한, 충전량이 적어도 되므로, 내부분방전성 수지 조성물 및 내부분방전성 절연 재료의 밀도를 낮게 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 내부분방전성 절연 재료는, 예를 들면 발전기나 회전전기 등의 고전압 기기에 사용되는 절연 코일의 절연층, 산업용 모터 등에 사용되는 에나멜선의 절연 피막, 가스 절연 개폐 장치나 관로기중 송전 장치 등의 송변전 기기(고전압 기기)에 사용되는 고압 도체의 절연 지지 부재 등에 호적(好適)하게 사용되는 것이다. 발전기나 회전전기 등에 사용되는 절연 코일은, 고전압 전류를 흐르게 하는 코일 도체와, 이들 코일 도체끼리 간 및 코일 도체-대지 간을 차단하는 절연층을 구비한다. 절연 코일의 절연층은, 예를 들면 마이카지에 절연 수지 조성물을 함침 도포하고, 이것을 경화시킴으로써 얻을 수 있다. 또한, 송변전 기기 등의 고전압 기기에 사용되는 고압 도체의 절연 지지 부재는, 금속 용기 내에서 고압 도체를 절연 지지하는 것이며, 예를 들면 절연 수지 조성물을 주형, 경화시킨 주형 절연물이 사용된다. 또한, 산업용 모터 등에 사용되는 에나멜선은, 고전압 전류를 흐르게 하는 소선과, 이들 소선 도체끼리 간 및 소선 도체-대지 간을 차단하는 절연 피막을 구비한다. 에나멜선의 절연 피막은, 내부분방전성 수지 조성물을 코팅하고, 이것을 경화시킴으로써 얻을 수 있다.
또, 내부분방전성 절연 재료는, 상기한 절연 코일의 절연층, 에나멜선의 절연 피막, 고압 도체의 절연 지지 부재(주형 절연물) 등에 한정되지 않고, 발전기용 터빈 엔드부의 마감 바니시, 차단기용 절연 로드, 절연 도료, 성형 절연 부품, FRP용 함침 수지, 케이블 피복 재료 등의 각종 용도에 사용하는 것이 가능하다. 또한, 경우에 따라서는, 파워 유닛 절연 밀봉재용 고열 전도 절연 시트, IC 기판, LSI 소자용 층간 절연막, 적층 기판, 반도체용 밀봉재 등에 적용할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 내부분방전성 절연 재료는, 각종의 용도에 적용 가능하다. 즉, 근래, 산업·중전(重電) 기기 및 전기·전자 기기의 소형화, 대용량화, 고주파 대역화, 대전압화, 사용 환경의 가혹화 등에 수반하여, 주형 절연물이나 함침 절연물 등에 있어서, 내부분방전 특성의 개선 등, 고성능화, 고신뢰성화, 고품질화, 및 품질의 안정화 등이 요구되고 있다. 본 발명의 내부분방전성 절연 재료는 이들의 요구에 합치하는 것이며, 상술한 구성 재료를 선택적으로 사용함으로써, 에폭시 주형 절연물, 에폭시 함침 절연물, 에폭시 수지 절연 피막 등으로서, 여러가지 산업·중전 기기 및 전기·전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.
[실시예]
다음으로, 본 발명의 구체적인 실시예 및 그 평가 결과에 대해 기술한다.
(실시예1)
층상 점토 광물(구니미네고교(주)제, 상품명 : 구니피아F)의 층간에, 인터컬레이션 처리에 의해 옥타데실아민(라이온-아쿠조(주)제, 상품명 : 아민18D)을 삽입한 것 10중량부를, 50중량부의 디메틸아세트아미드에 첨가하고, 교반하여 팽윤시킨 후에, 비스페놀A형 에폭시 수지(재팬에폭시레진사제, 상품명 : 에피코트828) 100중량부를 첨가하여 예비 교반한 후, 3본롤 밀을 사용하여 고(高)전단력으로 혼련했다. 이 혼련물을 다량의 증류수로 세정하여 디메틸아세트아미드를 제거한 후, 감압 건조에 의해 잔류하는 증류수를 제거함으로써, 무기 나노 입자를 균일하게 분산한 에폭시 수지의 혼련물을 얻었다. 이 혼련물에 에폭시 수지용 산무수물계 경화제(신니뽄리가쿠사제, 상품명 : 리카시드MH-700)를 86중량부와, 산무수물계 경화제용 경화 촉진제(니뽄유시사제, 상품명 : M2-100) 1중량부를 첨가하고, 80℃에서 10분간의 혼합을 행하여 내부분방전성 수지 조성물을 제조했다. 이 절연 수지 조성물을 미리 100℃로 가열한 금형에 흘려넣고, 진공 탈포 후에 100℃×3시간(1차 경화)+150℃×15시간(2차 경화)의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써, 목적으로 하는 내부분방전성 절연 재료를 제작했다. 이 내부분방전성 절연 재료를 후술하는 특성 평가에 제공했다.
(비교예1)
비스페놀A형 에폭시 수지(재팬에폭시레진사제, 상품명 : 에피코트828) 100중량부에, 1차 입경이 12㎛의 실리카 입자(다츠모리사제, 상품명 : 크리스탈라이트A1) 10중량부를 첨가하고 혼련했다. 이 혼련물에 에폭시 수지용 산무수물계 경화제(신니뽄리가쿠사제, 상품명 : 리카시드MH-700) 86중량부와, 산무수물계 경화제용 경화 촉진제(니뽄유시사제, 상품명 : M2-100) 1중량부를 첨가하고, 80℃에서 10분간의 혼합을 행하여 내부분방전성 수지 조성물을 제조했다. 이 절연 수지 조성물을 미리 100℃로 가열한 금형에 흘려넣고, 진공 탈포 후에 100℃×3시간(1차 경화)+150℃×15시간(2차 경화)의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써 절연 재료를 제작했다. 이 절연 재료를 후술하는 특성 평가에 제공했다.
(비교예2)
비스페놀A형 에폭시 수지(재팬에폭시레진사제, 상품명 : 에피코트828) 100중량부에, 1차 입경이 12㎛의 실리카 입자(다츠모리사제, 상품명 : 크리스탈라이트A1) 200중량부를 첨가하고 혼련했다. 이 혼련물에 에폭시 수지용 산무수물계 경화제(신니뽄리가쿠사제, 상품명 : 리카시드MH-700)를 86중량부와, 산무수물계 경화제용 경화 촉진제(니뽄유시사제, 상품명 : M2-100) 1중량부를 첨가하고, 80℃에서 10분간의 혼합을 행하여 내부분방전성 수지 조성물을 제조했다. 이 내부분방전성 수지 조성물을 미리 100℃로 가열한 금형에 흘려넣고, 진공 탈포 후에 100℃×3시간(1차 경화)+150℃×15시간(2차 경화)의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써 절연 재료를 제작했다. 이 절연 재료를 후술하는 특성 평가에 제공했다.
(비교예3)
비스페놀A형 에폭시 수지(재팬에폭시레진사제, 상품명 : 에피코트828) 100중량부에, 층간에 나트륨 이온을 유지한 층상 점토 광물(구니미네고교(주)제, 상품명 : 구니피아F)을 10중량부 첨가하고 혼련했다. 이 혼련물에 에폭시 수지용 산무수물계 경화제(신니뽄리가쿠사제, 상품명 : 리카시드MH-700)를 86중량부와, 산무수물계 경화제용 경화 촉진제(니뽄유시사제, 상품명 : M2-100) 1중량부를 첨가하고, 80℃에서 10분간의 혼합을 행하여 내부분방전성 수지 조성물을 제조했다. 이 내부분방전성 수지 조성물을 미리 100℃로 가열한 금형에 흘려넣고, 진공 탈포 후에 100℃×3시간(1차 경화)+150℃×15시간(2차 경화)의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써 절연 재료를 제작했다. 이 절연 재료를 후술하는 특성 평가에 제공했다.
상술한 실시예1 및 비교예1∼3에서 사용한 무기 나노 입자의 차이를 표 1에 정리하여 나타낸다. 또한, 실시예1 및 비교예1∼3에 의한 내부분방전성 절연 재료 및 절연 재료 중에 있어서의 무기 나노 입자의 분산 상태를 투과형 전자 현미경(TEM) 혹은 X선 회절 측정(XRD)에 의해 관찰·조사하고, 그 분산 상태의 모식도를 도 2(a)∼(d)에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
다음으로, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료 및 비교예1∼3에 의한 절연 재료에 대해, 내부분방전성 특성의 평가를 행했다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 30mm×30mm×1mm의 시험편(7)의 표면을 연마한 후, 평판 전극(8)에 재치하고, 봉전극(IEC(b))(9)을 사용하여 6kV의 전압을 인가하여, 시험편(7)의 표면에 있어서 부분방전을 발생시켰다. 48시간 과전 후, 봉전극(9)으로부터 외측으로 1mm의 위치에 있어서, 1mm×1mm의 범위의 평균 표면 조도를 레이저 현미경(키엔스사제, 제품명 : VK-8550)으로 측정했다. 실시예1 및 비교예1∼3에 있어서의 측정 결과로서 평균 표면 조도를 도 4에 나타낸다.
도 4의 표면 조도의 측정 결과에 나타내는 바와 같이, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료는, 비교예1∼3에 의한 절연 재료에 비해, 방전에 의한 표면의 거칠음이 작고, 뛰어난 내부분방전 특성을 갖고 있음을 알 수 있다. 이하에, 실시예1과 각 비교예를 비교 참조함으로써, 본 발명의 구체적인 작용·효과를 나타낸다.
우선, 실시예1과 비교예1을 비교한다. 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료로는, 무기 나노 입자로서, 인터컬레이션 처리에 의해 층간에 옥타데실아민 이온을 유지한, 1차 입경이 100nm의 층상 점토 광물 10중량부를, 미리 유기 용제(디메틸아세트아미드)로 팽윤한 후에 에폭시 수지에 충전하고, 고전단력으로 혼련한 후에 유기 용제를 제거하여 있다. 한편, 비교예1에서는, 1차 입경이 12㎛의 실리카 입자 10중량부를 에폭시 수지에 충전하여 있다.
도 4의 표면 조도의 측정 결과에서, 무기물 입자의 충전량이 동일한 경우, 1차 입경의 차이는 내부분방전 특성에 큰 영향을 줌을 알 수 있다. 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료로는, 에폭시 수지(3) 중에 나노미터 사이즈의 층상 점토 광물(4)이 치밀하게 분산하여 있기 때문에, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 부분방전에 의한 침식을 블로킹하여 억제할 수 있다. 이것에 대해, 비교예1에 의한 절연 재료로는, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 에폭시 수지(3) 중에 마이크로미터 사이즈의 실리카 입자(5)가 분산하여 있는데, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 실리카 입자(5) 간의 에폭시 수지(3)가 부분방전에 의해 침식된다.
이와 같이 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료로는, 나노미터 사이즈의 무기 나노 입자를 사용하여 있음으로써 부분방전에 대한 뛰어난 내성이 부여되어 있다.
다음으로, 실시예1과 비교예2를 비교한다. 실시예1에서는, 층간에 옥타데실아민 이온을 유지한 1차 입경이 100nm의 층상 점토 광물 10중량부를 에폭시 수지에 충전하여 있다. 한편, 비교예2에서는, 1차 입경이 12㎛의 실리카 입자 200중량부를 에폭시 수지에 충전하여 있어, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 에폭시 수지(3) 중에 마이크로미터 사이즈의 실리카 입자(5)가 치밀하게 분산하여 있다.
도 4에 나타내는 부분방전 열화 후의 표면 조도의 정도는, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료와 비교예2에 의한 절연 재료 사이에서, 큰 차가 없는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료의 밀도와 비교예2에 의한 절연 재료의 밀도를 비교한 경우, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료의 밀도는 1.12(g/cm3), 비교예2에 의한 절연 재료의 밀도는 1.68(g/cm3)이며, 비교예2에 의한 절연 재료는 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료의 1.5배가 되어 있어, 밀도가 큼을 알 수 있었다.
이상과 같은, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료로는, 나노미터 사이즈의 무기 나노 입자를 사용함으로써, 약 10중량부의 무기물 입자의 충전으로, 미크론 사이즈의 무기물 입자를 200중량부 충전한 경우와 같은 내부분방전 특성이 발현하고, 또한, 충전량이 적어도 되므로, 재료의 밀도를 작게 억제할 수 있어, 최종적으로는 절연 코일, 에나멜선, 주형 절연물의 경량화를 도모할 수 있다.
다음으로, 실시예1과 비교예3을 비교한다. 실시예1에서는, 층간에 옥타데실아민 이온을 유지한 층상 점토 광물 10중량부를, 유기 용제(디메틸아세트아미드)로 팽윤시킨 후에 에폭시 수지에 혼합하여, 고전단력으로 혼련한 후에 유기 용제를 제거함으로써 충전하여 있지만, 비교예3에서는, 층간에 나트륨 이온이 존재하는 층상 점토 광물 10중량부를 에폭시 수지에 혼합하여, 고전단력으로 혼련하여 충전하여 있다. 이 차이는 층상 점토 광물의 에폭시 수지 중에 있어서의 분산 상태에 큰 영향을 준다. 에폭시 수지 중에 있어서의 층상 점토 광물의 분산 상태를 파악하기 위해서, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료와 비교예3에 의한 절연 재료의 표면을 샌드페이퍼(#240)로 간 후, 측정용 폴더에 절연 재료를 고정하고, X선 회절 장치(리가쿠사제, 형식 : XRD-B, CuKα선)에 의해 2θ=0∼10도의 범위에서 측정한 결과를 도 6에 나타낸다.
층상 점토 광물은 SiO4 4면체 및 8면체가 2차원 형상으로 배열한 시트(실리케이트층)로 되어 있고, 이 시트가 적층한 구조를 갖는 미세한 입자이다. X선 회절 측정에 있어서, 2θ=2∼20도의 범위에 있는 반사 피크는, 층상 점토 광물의 층간에서 일어나는 회절에 유래하는 피크이며, 층상 점토 광물이 층 구조를 유지한 채로 수지 중에 존재하는 것을 의미한다. 또한, 2θ=0∼10도의 범위에 명료한 반사 피크가 존재하지 않는 경우, 층상 점토 광물은 그 층간에서 박리하고, 박리한 각층이 균일하게 분산하여 있는 것을 나타내고 있다. 실시예1의 XRD 측정 결과에서는 2θ=2∼10도의 범위에 반사 피크가 존재하지 않는다.
즉, 실시예1에 의한 내부분방전성 절연 재료 중에서는, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 층상 점토 광물(4)이 그 층간에서 박리하고, 균일하게 분산하여 있다. 한편, 비교예3에서는, 2θ=7도에 강한 반사 피크가 확인할 수 있다. 이것은, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 에폭시 수지(3) 중에 혼합한 층상 점토 광물(6)이 층 구조를 유지한 채로 에폭시 수지(3) 중에 존재하여 있는 것을 나타내고 있다.
층간에 옥타데실아민 이온이 존재하는 층상 점토 광물은, 옥타데실아민 이온에 의해 실리케이트층의 표면 에너지가 저감되고, 또한, 층간이 친유성 분위기가 되므로, 유기 용제에 대한 팽윤성이나 에폭시 수지에 대한 친화성이 높아진다. 이와 같은 옥타데실아민 이온의 효과에 의해, 미리 용제 팽윤시킴으로써 층간 거리를 넓힌 후에, 높은 전단 응력을 가하여 에폭시 수지와 혼합함으로써, 층상 점토 광물은 층간에서 박리하여, 각층이 절연 재료 중에서 균일하게 분산한다. 한편, 비교예3에서는, 층상 점토 광물의 층간에 나트륨 이온이 존재하여 있기 때문에, 에폭시 수지에 대한 친화성이 낮다. 이 때문에, 높은 전단 응력을 가하여 혼합해도, 층상 점토 광물을 절연 재료 중에 균일하게 분산시킬 수 없다.
실시예1과 같이 에폭시 수지 중에 균일하게 분산한 층상 점토 광물은, 부분방전에 의한 열화를 억제하기 위해서, 뛰어난 내부분방전 특성을 에폭시 수지에 부여할 수 있어, 도 4에 나타내는 부분방전 열화 후의 표면 조도가 작아져 있다.
도 7∼도 9는, 각각 본 발명에 따른 내부분방전성 절연 재료를 사용한 내부분방전성 절연 구조체의 예를 나타낸다.
도 7은, 발전기나 회전전기 등의 고전압 기기에 사용되는 절연 코일을 나타내는 도면이다. 도 7에 있어서, 고전압 전류를 흐르게 하는 코일 도체(11)의 주위에는, 코일 도체(11)끼리 간 및 코일 도체(11)-대지 간을 차단하는 절연층(12)이 마련되어 있다. 여기서, 절연층(12)은, 예를 들면 마이카지에 본 발명에 따른 내부분방전성 수지 조성물을 함침 도포하고, 이것을 경화시킨 것으로 이루어진다.
도 8은, 가스 절연 개폐 장치에 사용되는 절연 부재를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서, 고전압 전류를 흐르게 하는 도체(13)는, 절연 가스(6불화황 가스)가 봉입된 금속 용기(14) 내에서 절연 부재(15)에 의해 절연 지지되어 있다. 여기서, 절연 부재(15)는, 본 발명에 따른 내부분방전성 수지 조성물을 주형, 경화시킨 주형 절연물로 이루어진다.
도 9는, 산업용 모터 등에 사용되는 에나멜선을 나타내는 단면도이다. 고전압 전류를 흐르게 하는 소선 도체(16)의 주위에는, 소선 도체(16)끼리 간 및 소선 도체(16)-대지 간을 차단하는 절연 피막(17)이 마련되고, 또한, 절연 피막(17)의 주위에는, 절연성의 보호 피막(18)이 마련되어 있다. 여기서, 절연 피막(17)은, 본 발명에 따른 내부분방전성 수지 조성물을 코팅하고, 이것을 경화시킴으로써 얻을 수 있다.
도 7∼도 9에 나타내는 바와 같은 본 발명에 따른 내부분방전성 절연 재료를 사용한 내부분방전성 절연 구조체에 의하면, 고전압 기기의 특성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것이 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 여러가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시 형태에 나타내는 전 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 좋다. 또한, 다른 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 좋다.
본 발명에 의하면, 뛰어난 내부분방전성을 갖고, 또한 밀도가 작은 내부분방전성 수지 조성물 및 내부분방전성 절연 재료를 얻을 수 있고, 본 발명의 내부분방전성 절연 재료는, 에폭시 주형 절연물, 에폭시 함침 절연물, 에폭시 수지 절연 피막 등으로서, 여러가지 산업·중전 기기 및 전기·전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (6)

  1. (A)1분자당 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지와, (B)에폭시 수지용 경화제와, (C)층상 점토 광물을 필수 성분으로서 함유하는 내(耐)부분방전성 수지 조성물의 제조 방법으로서,
    상기 층상 점토 광물의 층간에 이온교환 처리에 의해 유기 화합물을 삽입함으로써, 상기 층상 점토 광물에 극성 용제 및 비극성 용제의 적어도 어느 한쪽에 대한 팽윤성을 부여하는 공정과,
    팽윤성이 부여된 상기 층상 점토 광물을 상기 극성 용제 또는 상기 비극성 용제로 이루어지는 팽윤용 용제 중에서 팽윤시키는 공정과,
    팽윤한 상기 층상 점토 광물을 함유하는 상기 팽윤용 용제에 상기 에폭시 수지를 혼합하여 혼련하는 공정과,
    상기 혼련하는 공정에 의해 얻어진 상기 에폭시 수지, 상기 층상 점토 광물, 및 상기 팽윤용 용제를 함유하는 혼합물로부터 상기 팽윤용 용제를 제거하는 공정과,
    상기 팽윤용 용제가 제거된 상기 혼합물에 상기 에폭시 수지용 경화제를 혼합하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 층상 점토 광물은, 스멕타이트군, 마이카군, 버미큘라이트군 및 운모군으로 이루어지는 광물군에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 팽윤성을 부여하는 공정에 있어서 상기 층상 점토 광물의 층간에 삽입하는 유기 화합물은, 1급∼4급의 암모늄 이온에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 팽윤성을 부여하는 공정에 있어서 상기 층상 점토 광물의 층간에 삽입하는 유기 화합물은, 1급∼4급의 암모늄 이온에서 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제4항에 기재된 내부분방전성 수지 조성물의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 내부분방전성 수지 조성물.
  6. 제5항에 기재된 내부분방전성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부분방전성 절연 재료.
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