KR20140127356A - 경화성 조성물 - Google Patents

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용지앙 리
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 (A) (A1) 하나 이상의 고체 에폭시 수지, (A2) 하나 이상의 노볼락 에폭시 수지, 및 (A3) 하나 이상의 지환족 에폭시 수지의 혼합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물; (B) 하나 이상의 무수물 경화제; (C) 하나 이상의 충전제; 및 (D) 임의적으로, 하나 이상의 촉매 또는 하나 이상의 가속화제를 포함하는, 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체의 제조에 유용한 경화성 에폭시 수지 배합물에 관한 것이다.

Description

경화성 조성물{CURABLE COMPOSITIONS}
본 발명은 경화성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 제품에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은, 예를 들면, 고-전압 기체 절연된 스위치기어(switchgear) 적용분야를 위한 절연체의 제조에 적합한 경화성 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
이제까지, 기체 절연된 스위치기어(GIS: gas insulated switchgear)는 수 십년 동안, 특히 고-전압 적용분야를 위해, 예를 들면 110 kV 내지 1100 kV의 전압을 사용하는 적용분야에서 전력 전송 및 분배 네트워크에 사용되는 것으로 공지되었다. GIS는 전기적 문제가 초래될 경우 회로를 차단하기 위해 사용된다.
육불화황(SF6) 기체는 전형적으로 GIS 장비에 사용되어 전도체, 예컨대 모선(busbar) 및 회로 차단기를, 장비를 둘러싸는 외층으로서 사용되는 철 커버(steel shell)로부터 절연시키고, SF6가 GIS에서 전류의 스위치 오프 및 스위치 온 동안 발생되는 아크(arc)를 구별하는 능력 및 높은 유전 강도(dielectric strength)를 갖기 때문에 SF6 기체는 더욱 흔히 사용된다. SF6 기체의 누출을 방지하도록 다른 부품 및 챔버를 분리시키기 위해 GIS 내부에서 스페이서(spacer) 및 밸브로서 사용되는 다수의 절연체가 존재한다. GIS 작동 조건하에, GIS 내부의 온도 및 압력은, GIS중의 전류가 스위치 오프될 경우, 100 ℃ 및 1 MPa를 각각 초과할 수 있다. 따라서, GIS 장비의 신뢰도를 보장하기 위해, 절연체는 높은 압력 및 온도 조건하에서 높은 기계적 강도, 내열성 및 인성(toughness)을 가질 필요가 있다.
JP 2755666 B호는 2개의 에폭시 수지의 혼합물을 개시하는데, 이들중 하나는 400 내지 1000의 에폭사이드 당량 중량(EEW: epoxide equivalent weight)을 갖고 나머지 하나는 250 이하의 EEW를 가져서, 전기 절연 적용분야를 위한 경화된 열경화성 수지를 만든다. JP 2103220 A호에 개시된 혼합물의 높은 혼합 점도는 혼합물을 가공하는 것을 어렵게 만들고, 즉 혼합물의 가공성이 불량하다. 또한, 상기 혼합물로부터의 경화된 열경화성 생성물의 내열성은 낮다.
JP 2011001424 A호는 에폭시 수지 조성물로부터 제조된 최종 열경화성 생성물의 인성을 증가시키기 위해 에폭시 수지 조성물에 첨가된 엘라스토머 강인화제를 개시한다. 그러나, 엘라스토머 강인화제는 최종 열경화성 생성물의 기계적 강도를, 예컨대 스페이서로서 사용될 경우, 특히 최종 열경화성 생성물의 모듈러스 및 인장 강도를 감소시키는데, 상기 모듈러스 및 인장 강도는 스페이서의 조작 동안 GIS에 사용되는 스페이서의 안정한 기계적 성능을 수득하기 위해 중요한 2가지 매개변수이다.
JP 3247619 A호는 에폭시 수지 조성물의 생산 및 에폭시 수지 조성물로부터의 절연 구조물을 개시하고, 여기서 조성물은 분자당 2개 이상의 에폭시 기를 갖는 에폭시 수지, 폴리카복실산 무수물, 및 무기 충전제를 포함한다. JP 3247619 A호에서, 조성물의 에폭시 수지 성분은 95/5 내지 60/40 중량비의 글리시딜 에스테르 에폭시 수지 및 지환족 에폭시 수지의 혼합물로 구성된다. 전술된 바와 같이, 모듈러스 및 인장 강도의 특성은 스페이서 조작 동안에 GIS에서 사용되는 스페이서의 안정한 기계적 성능을 수득하기 위해 중요한 2가지 매개변수이고; JP 3247619 A호에 개시된 최종 열경화성 생성물의 이들 2가지 특성은 JP 3247619 A호의 교시에 따라 열경화성 생성물을 제조할 때 감소된다.
충분한 절연 용량을 GIS에 제공하기 위해 더 높은 전압 수준을 필요로 하는 적용분야에서 GIS가 사용될 경우, GIS에 더욱 높은 작업 온도 및 기체 압력이 요구된다. 더 높은 전압(예를 들면 11OOkV) GIS 라인의 까다로운 요건을 충족시키기 위해, 고-전압 GIS 라인을 제조하기 위해 사용되는 수지 조성물의 기계적 특성 및 내열 특성 둘 다가 상기 선행 기술 문헌에 개시된 수지 조성물에 비해 개선될 필요가 있다.
본 발명은 3종 이상의 상이한 에폭시 수지의 혼합물을 갖는 에폭시 수지 조성물을, 무수물 경화제 및 충전제에 더하여 제공함으로써 선행 기술의 에폭시 수지 조성물의 문제점을 해결한다. 유리하게는, 조성물의 세가지 에폭시 수지중 하나 이상은, 수지 생성물의 가공성, 내열성, 기계적 특성, 및/또는 전기적 특성에 있어서 수지 생성물의 특성을 조화시킴으로써, 상당히 개선된 성능을 나타내는 조성물로부터 제조된 최종 수지 열경화성 생성물을 달성하도록 조정될 수 있다.
본 발명은 무수물 기에 대한 에폭시 기의 비가 약 1:0.75 내지 약 1:0.85인 조성물을 제공한다. 본 발명에서, 상기 에폭시 대 무수물 비에서 과량의 에폭시 기는 유리하게는 상당히 개선된 성능을 달성한다.
또한, 본 발명은 고분자량(Mw)(예를 들어 약 800 초과)의 에폭시 수지를 조성물에 제공하여 엘라스토머 강인화제를 사용하지 않고도 최종 경화된 열경화성 생성물의 인성 및 가요성을 개선시키고, 즉 엘라스토머 강인화제는 인성을 증가시키기 위해 본 발명의 배합물에 필요하지 않다. 예를 들면, 하나의 실시양태에서, 에폭시 수지는 쉽게 입수가능한 비스페놀 A 유형 에폭시 수지일 수 있다.
또한, 본 발명은 pH-조정자의 부재하에 산화 알루미늄과 같은 충전 물질을 사용하여 고-전압 조건하에 사용될 수 있는 전기/전자 요소들을 형성하는 조성물을 제공한다.
본 발명은 (A) (A1) 하나 이상의 고체 에폭시 수지, (A2) 하나 이상의 노볼락(novolac) 에폭시 수지, 및 (A3) 하나 이상의 지환족 에폭시 수지의 혼합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물; (B) 하나 이상의 무수물 경화제; (C) 하나 이상의 충전제; 및 (D) 임의적으로, 하나 이상의 촉매 또는 하나 이상의 가속화제를 포함하는, 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체를 제조하는데 유용한 경화성 에폭시 수지 조성물 또는 배합물에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서, (A1) EEW가 약 500인 하나 이상의 고 Mw 비스페놀 A 유형 에폭시 수지, (A2) 하나 이상의 노볼락 에폭시 수지, 및 (A3) 하나 이상의 지환족 에폭시 수지의 혼합물이 본 발명의 배합물의 에폭시 수지 성분 (A)로서 사용된다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 액체 무수물, 예컨대 메틸 테트라하이드로프탈산 무수물(MTHPA) 또는 메틸 헥사하이드로프탈산 무수물(MHHPA)이 본 발명의 배합물의 무수물 경화제 성분으로서 사용된다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 충전 물질, 예컨대 표면 처리되거나 처리되지 않은 무기 알루미나가 본 발명의 배합물의 충전제 성분으로서 사용된다.
본 발명의 배합물은 수지 점도 및 조성물 점도를 비롯한 상이한 특성들의 탁월한 균형을 나타내고, 본 발명의 배합물에 기초한 경화된 열경화성 생성물은, 예를 들면 유리 전이 온도(Tg), 인장 강도, 충격 강도, 및 파괴 인성을 비롯한 다양한 특성의 탁월한 균형을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시양태는 상기 경화성 조성물 또는 배합물을 제조하는 방법을 포함한다.
하나의 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 고-전압 기체 절연된 스위치기어에 유용한 절연체의 제조에 적합하다.
본 발명의 또 다른 실시양태는 고-전압 기체 절연된 스위치기어에 유용한, 상기 조성물로부터 제조된 절연체의 제조 방법을 포함한다.
"고-전압"은 본원에서 110 kV 이상의 전압 수준을 의미한다.
"고체 에폭시 수지"는 본원에서 50 ℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지를 의미한다.
본 발명의 가장 넓은 범주에서, 경화성 에폭시 수지 배합물은 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체를 제조하기 위해 제공된다. 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체를 제조하기 위한 경화성 에폭시 수지 배합물은, 예를 들면: (A) (A1) 하나 이상의 고체 에폭시 수지, (A2) 하나 이상의 노볼락 에폭시 수지, 및 (A3) 하나 이상의 지환족 에폭시 수지의 혼합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물; (B) 하나 이상의 무수물 경화제; (C) 하나 이상의 충전제; 및 (D) 임의적으로, 하나 이상의 촉매 또는 하나 이상의 가속화제를 포함한다.
본 발명의 고체 에폭시 수지는 에폭시 수지 조성물을 제조하는 온도에서 고체 형태로 존재하는 임의의 하나 이상의 에폭시 수지일 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지는 하나의 실시양태에서 약 50 ℃ 내지 약 120 ℃, 및 또 다른 실시양태에서 약 60 ℃ 내지 약 110 ℃의 온도에서 고체 형태로 존재할 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 유용한 고체 에폭시 수지는, 예를 들면 하나의 실시양태에서 50 ℃ 이상의 연화점을 갖는 임의의 에폭시 수지, 및 또 다른 실시양태에서 약 40 ℃ 내지 50 ℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지일 수 있다. 하나의 바람직한 실시양태에서, 고체 에폭시 수지로는 예를 들면 비스페놀 A 유형 에폭시 수지, 예컨대 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)로부터 상업적으로 입수가능한 에폭시 수지 제품인 D.E.R. 671이 포함된다.
고체 에폭시 수지는 하나의 실시양태에서 약 400 내지 약 600, 및 또 다른 실시양태에서 약 450 내지 약 550의 에폭시 당량 중량(EEW)을 가질 수 있다.
본 발명의 경화성 배합물에 사용된 고체 에폭시 수지의 농도는 일반적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 하나의 실시양태에서 약 5 중량% 내지 약 16 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 6 중량% 내지 약 14 중량%, 및 또 다른 실시양태에서 약 7 중량% 내지 약 13 중량%의 범위일 수 있다. 본 발명에 사용된 고체 에폭시 수지의 농도가 약 16 중량%를 초과하면, 경화된 열경화물의 기계적 강도 및 내열성은 감소되기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도가 증가하기 시작하고, 샘플 제조 동안 조성물을 완전히 탈기(최종 열경화물에서 잔류 기포 및 공극을 제거하기 위해)하는 것이 어려울 수 있다. 경화된 열경화물중의 임의의 잔류 기포 및 공극이 열경화물의 전기적 특성, 예컨대 유전 강도 및 부분 방전을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 사용된 고체 에폭시 수지가 약 5 중량%의 농도 미만이라면, 경화된 열경화물의 인성이 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 감소하기 시작하고, 이는 조성물중의 충전 물질, 예컨대 알루미나 충전제가 조성물로부터 침전되게 하고, 샘플 제조 및 경화 동안 침강을 나타내도록 한다. 이러한 침강은 경화된 열경화물에서 불균질 충전제 분포를 초래할 수 있다.
하나의 바람직한 실시양태에서, 고체 에폭시 수지, 예컨대 비스페놀 A 유형 에폭시 수지는 에폭시 수지 혼합물의 약 40 중량% 내지 약 60 중량%로, 및 또 다른 실시양태에서 에폭시 수지 혼합물의 약 45 중량% 내지 약 55 중량%로 사용될 수 있다. 예를 들면, 또 다른 실시양태에서, 비스페놀 A 유형 에폭시 수지는 상업용 제품, 예컨대 EEW가 500이고 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 에폭시 수지인 D.E.R. 671일 수 있다. D.E.R. 671은 실온(약 25℃)에서 고체이다.
본 발명에 사용될 수 있는 다른 고체 에폭시 수지는 당분야에 공지된 임의의 고체 에폭시 수지, 예컨대 본원에 참고로 인용된 리(Lee, H.) 및 네빌(Neville, K.)의 문헌[Handbook of Epoxy Resins, McGraw-Hill Book Company, New York, 1967, Chapter 2, pages 2-1 to 2-27]에 기재된 고체 에폭시 수지일 수 있다.
본 발명에 유용한 노볼락 에폭시 수지로는 하나 이상의 노볼락 에폭시 수지가 포함될 수 있다. 예를 들면, 노볼락 에폭시 수지로는 산 조건하에 수득되는 페놀과 포름알데히드의 축합물, 예를 들면 페놀 노볼락, 비스페놀 A 노볼락, 크레솔 노볼락, 또는 이의 혼합물이 포함된다. 하나의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 유용한 노볼락 에폭시 수지로는, 예를 들면 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 노볼락 에폭시 수지 제품인 D.E.N, 438이 포함될 수 있다.
본 발명의 경화성 배합물에서 사용되는 노볼락 에폭시 수지의 농도는 일반적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 하나의 실시양태에서 약 2.5 중량% 내지 약 11 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 3 중량% 내지 약 9 중량%, 및 또 다른 실시양태에서 약 4 중량% 내지 약 8 중량%의 범위일 수 있다. 본 발명에 사용된 노볼락 에폭시 수지의 농도가 약 11 중량%를 초과하면, 경화된 열경화물의 인성은 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 증가하기 시작할 수 있고, 샘플 제조 동안 조성물을 완전히 탈기시키는 것이 어려울 수 있다. 경화된 열경화물중 임의의 잔류 기포 및 공극은 열경화물의 전기적 특성, 예컨대 유전 강도 및 부분 방전을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 사용된 노볼락 에폭시 수지의 농도가 약 2.5 중량% 미만이면, 경화된 열경화물의 기계적 강도 및 내열성은 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 감소하기 시작하고, 이는 샘플 제조 및 경화 동안 조성물에서 충전 물질을 침강시킬 수 있다. 이러한 침강은 경화된 열경화물에서 불균질 충전제 분포를 초래할 수 있다.
하나의 바람직한 실시양태에서, 노볼락 에폭시 수지는 에폭시 수지 혼합물의 약 20 중량% 내지 약 40 중량%로, 및 또 다른 실시양태에서 에폭시 수지 혼합물의 약 25 중량% 내지 약 35 중량%로 사용될 수 있다. 예를 들면, 또 다른 실시양태에서, 노볼락 에폭시 수지는 상업용 제품, 예컨대 EEW가 약 174이고 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 노볼락 에폭시 수지인 D.E.N. 438일 수 있다. D.E.N. 438은 실온에서 반-고체이다.
본 발명에 사용될 수 있는 다른 노볼락 에폭시 수지는 당분야에 공지된 임의의 노볼락 에폭시 수지, 예컨대 본원에 참고로 인용된 리 및 네빌의 문헌[Handbook of Epoxy Resins, McGraw-Hill Book Company, New York, 1967, Chapter 2, pages 2-1 to 2-27]에 기재된 노볼락 에폭시 수지일 수 있다.
본 발명에 유용한 지환족 에폭시 수지로는 하나 이상의 지환족 에폭시 수지, 예컨대 하나 이상의 비-아릴 탄화수소 고리 구조물을 함유하고 에폭시 기를 함유하는 탄화수소 화합물이 포함될 수 있다. 지환족 에폭시 화합물에서의 에폭시 기로는, 예를 들면 고리 구조물에 축합된 에폭시 기 및/또는 고리 구조물의 지방족 치환체 상에 존재하는 에폭시 기가 포함될 수 있다. 하나의 바람직한 실시양태에서, 지환족 에폭시 수지로는, 예를 들면 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 에폭시 수지 제품인 E.R.L. 4221이 포함될 수 있다.
본 발명의 경화성 배합물에 사용되는 에폭시 수지의 농도는 일반적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 하나의 실시양태에서 약 1 중량% 내지 약 8 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 1.5 중량% 내지 약 7 중량%, 및 또 다른 실시양태에서 약 2 중량% 내지 약 6 중량%의 범위일 수 있다. 본 발명에 사용되는 지환족 에폭시 수지의 농도가 약 8 중량%를 초과하면, 경화된 열경화물의 인성 및 기계적 강도는 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 감소하기 시작하고 이는 샘플 제조 및 경화 동안 조성물에서 충전 물질을 침강시킬 수 있다. 이러한 침강은 경화된 열경화물에서 불균질 충전제 분포를 초래할 수 있다.
본 발명에 사용된 지환족 에폭시 수지의 농도가 약 1 중량% 미만이면, 경화된 열경화물의 내열성은 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 증가하기 시작하고 샘플 제조 동안 조성물을 완전히 탈기시키는 것이 어려울 수 있다. 경화된 열경화물중의 임의의 잔류 기포 및 공극이 열경화물의 전기적 특성, 예컨대 유전 강도 및 부분 방전을 감소시킬 수 있다.
하나의 바람직한 실시양태에서, 지환족 에폭시 수지는 에폭시 수지 혼합물의 약 10 중량% 내지 약 30 중량%로, 및 또 다른 실시양태에서 에폭시 수지 혼합물의 약 15 중량% 내지 약 25 중량%로 사용될 수 있다. 예를 들면, 또 다른 실시양태에서, 지환족 에폭시 수지로는, 상업적 제품, 예를 들면 EEW가 약 137이고 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 에폭시 수지인 E.R.L. 4221이 포함될 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 다른 지환족 에폭시 수지는 당분야에 공지된 임의의 지환족 에폭시 수지, 예컨대 본원에 참고로 인용된 리 및 네빌의 문헌[Handbook of Epoxy Resins, McGraw-Hill Book Company, New York, 1967, Chapter 2, pages 2-1 to 2-27]에 기재된 지환족 에폭시 수지일 수 있다.
본 발명의 경화성 배합물에 유용한 경화제로는, 예를 들면 무수물 작용기를 갖는 하나 이상의 화합물이 포함되고; 이는 옥시란 기와 반응하여 결합을 형성하고 중합체 쇄를 연장시킨다. 하나의 실시양태에서, 무수물 경화제로는 예를 들면 무수물 경화제, 예컨대 메틸 테트라하이드로프탈산 무수물(MTHPA)이 포함된다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명에 유용한 경화제는 둘 이상의 무수물 경화제의 조합일 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 다른 무수물 경화제는 당분야에 공지된 임의의 무수물 경화제, 예컨대 본원에 참고로 인용된 리 및 네빌의 문헌[Handbook of Epoxy Resins, McGraw-Hill Book Company, New York, 1967, Chapter 2, pages 2-1 to 2-27]에 기재된 무수물 경화제일 수 있다.
본 발명에 사용된 무수물 경화제의 농도는 일반적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 하나의 실시양태에서 약 6.5 중량% 내지 약 15.5 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 8 중량% 내지 약 13.5 중량%, 및 또 다른 실시양태에서 약 9 중량% 내지 약 12 중량%의 범위일 수 있다.
본 발명에 사용된 경화제의 농도가 약 15.5 중량%를 초과하면, 경화된 열경화물의 인성 및 기계적 강도는 감소하기 시작할 수 있다. 또한 조성물 점도는 감소하기 시작할 수 있고, 이는 샘플 제조 및 경화 동안 충전 물질을 침강시킬 수 있다. 이러한 침강은 경화된 열경화물에서 불균질 충전제 분포를 초래할 수 있다.
본 발명에 사용된 경화제의 농도가 약 6.5 중량% 미만이면, 경화된 열경화물의 내열성은 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 증가하기 시작할 수 있고, 샘플 제조 동안 조성물을 완전히 탈기시키는 것이 어려울 수 있다. 경화된 열경화물중 임의의 잔류 기포 및 공극은 열경화물의 전기적 특성, 예컨대 유전 강도 및 부분 방전을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 사용된 무수물 경화제의 양은 에폭시에 대한 무수물의 당량 비에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 에폭시에 대한 무수물의 당량 비는 하나의 실시양태에서 약 0.70 내지 약 0.90, 및 또 다른 실시양태에서 약 0.75 내지 약 0.85일 수 있다.
하나의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 사용된 무수물은 약 166의 무수물 당량 중량을 갖는 MTHPA일 수 있다.
본 발명에 유용한 충전제로는 당분야에 공지된 하나 이상의 충전 물질이 포함될 수 있다. 예를 들면, 충전제는 무기 충전제, 예컨대 산화 알루미늄, 실리카, 규회석, 활석, 석영, 및 운모; 난연성(flame retardant) 충전제, 예컨대 삼수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 및 뵈마이트(boehmite) 또는 이의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 충전제로는 산화 알루미늄 충전제, 예컨대 평균 직경이 약 15 μm인 산화 알루미늄 충전제가 포함될 수 있다.
본 발명의 경화성 배합물에 사용되는 충전제의 농도는 일반적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 하나의 실시양태에서 약 60 중량% 내지 약 80 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 65 중량% 내지 약 75 중량%, 및 또 다른 실시양태에서 약 68 중량% 내지 약 72 중량%의 범위일 수 있다.
본 발명에 사용된 충전제의 농도가 약 80 중량%를 초과하면, 경화된 열경화물의 인성 및 기계적 강도는 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 증가하기 시작할 수 있고, 샘플 제조 동안 조성물을 완전히 탈기시키는 것이 어려울 수 있다. 경화된 열경화물중 임의의 잔류 기포 및 공극은 열경화물의 전기적 특성, 예컨대 유전 강도 및 부분 방전을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 사용된 충전제의 농도가 약 60 중량% 미만이면, 경화된 열경화물의 영률(Young's modulus), 유전 특성 및 치수 안정성이 감소하기 시작할 수 있다. 또한, 조성물 점도는 감소하기 시작할 수 있고, 이는 샘플 제조 및 경화 동안 충전제를 침강시킬 수 있다. 이러한 침강은 경화된 열경화물에서 불균질 충전제 분포를 초래할 수 있다.
본 발명의 경화성 배합물에 유용한 경화 촉매 또는 가속화제는 에폭시 수지와 에폭시-반응성 화합물(예를 들면, 상기 기재된 경화제) 사이의 경화 반응을 가속화한다. 하나의 실시양태에서, 경화 촉매 또는 가속화제로는 에폭시 수지를 경화시키기 위해 사용되는 하나 이상의 공지된 경화 촉매가 포함될 수 있다. 예를 들면, 경화 촉매는 에틸트리페닐포스포늄 아세테이트, A-1 촉매, 또는 이의 혼합물일 수 있다. A-1 촉매는 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 촉매이다.
경화 촉매 또는 가속화제의 농도는, 본 발명의 경화성 배합물에 사용될 경우, 일반적으로 경화제 중량을 기준으로 하나의 실시양태에서 0.01 중량% 내지 약 1 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 0.01 중량% 내지 약 0.25 중량%, 및 또 다른 실시양태에서 약 0.01 중량% 내지 약 0.1 중량%의 범위일 수 있다.
본 발명에 사용될 경우 경화 촉매 또는 가속화제의 농도가 약 1 중량%를 초과하면, 조성물의 경화 반응성 및 조성물의 경화 수축은 높을 수 있다. 이는 생성된 경화된 열경화물에서 불균질 경화도를 초래할 수 있다. 또한 이는 샘플 제조 동안 조성물의 가사 시간(pot life)을 단축시킬 수 있다.
본 발명에 따른 경화성 에폭시 수지 조성물 또는 배합물은 추가의 난연제, 추가의 강인화제, 가요성화제, 경화 저해제, 습윤제, 착색제, 열가소성 물질, 가공 보조제, 염료, 자외선 차단 화합물, 및 형광 화합물; 또는 이의 혼합물로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 목록은 예시적인 것으로 제한하려는 것이 아니다.
추가의 첨가제의 농도는 총 조성물의 중량을 기준으로 일반적으로 하나의 실시양태에서 0 중량% 내지 약 50 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량%, 또 다른 실시양태에서 약 0.05 중량% 내지 약 15 중량%, 및 또 다른 실시양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%이다. 약 0.01 중량% 미만의 첨가제는 일반적으로 생성된 열경화성 생성물에 임의의 추가의 상당한 이점을 제공하지 않고, 약 20 중량%를 초과하면, 이들 첨가제에 의해 나타나는 특성의 개선이 비교적 일정하게 유지된다.
본 발명의 배합물의 제조, 예컨대 배합물의 화합물을 혼합하는 공정, 및/또는 이의 임의의 단계는 회분식 공정 또는 연속식 공정일 수 있다. 이 공정에 사용되는 혼합 장비는 당분야의 숙련가에게 공지된 임의의 용기 및 보조 장비일 수 있다.
특성, 예컨대 에폭시 수지 점도 및 경화성 조성물 점도는 경화성 조성물의 제조 동안 양호한 충전제 분산을 달성하고, 조성물 경화 공정 동안 충전제 침강을 피하기 위해 조정될 필요가 있다. 예를 들면, 하나의 실시양태에서, 조성물의 최종 에폭시 수지 성분을 위해 120 ℃에서의 에폭시 점도는 양호한 충전제 분산이 달성되도록 약 100 mPa.s 내지 약 1000 mPa.s일 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 예를 들면, 120 ℃에서의 경화성 조성물 점도는 양호한 주조 능력이 달성되고 충전제 침강이 방지되도록 약 200 mPa.s 내지 약 800 mPa.s일 수 있다.
경화된 복합물을 형성하기 위한 본 발명의 배합물의 경화 및/또는 이의 임의의 단계는 회분식 공정 또는 연속식 공정일 수 있다. 이 공정에 사용되는 경화 장비는 당분야의 숙련가에게 공지된 임의의 용기 및 보조 장비일 수 있다.
본 발명의 경화성 배합물로부터 제조된 경화된 열경화성 수지 생성물은 몇몇의 유리한 열적 특성 및 기계적 특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 열경화물의 Tg는 하나의 실시양태에서 약 145 ℃ 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 145 ℃ 내지 약 155 ℃일 수 있다.
예를 들면, 열경화물의 파단 인장 강도는 하나의 실시양태에서 약 75 MPa 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 75 MPa 내지 약 85 MPa일 수 있다.
예를 들면, 열경화물의 파단 인장 강도는 하나의 실시양태에서 약 0.8 % 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 0.8 % 내지 약 1.2 %일 수 있다.
예를 들면, 열경화물의 영률은 하나의 실시양태에서 약 11500 MPa 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 11500 MPa 내지 약 13000 MPa일 수 있다.
예를 들면, 열경화물의 충격 강도는 하나의 실시양태에서 약 15 kJ/㎡ 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 15 kJ/㎡ 내지 약 18 kJ/㎡일 수 있다.
예를 들면, 열경화물의 파괴 인성은 하나의 실시양태에서 약 1.8 MPa.m1/2 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 1.8 MPa.m1/2 내지 약 2.4 MPa.m1/2일 수 있다.
절연체 제품 또는 생성물을 제조하기 위한 본 발명에서 유용한 방법으로는 산업 분야에 공지된 임의의 다양한 방법, 예를 들면 본원에 참고로 인용된 국제 특허출원공개 제WO 2010106084(A1)호에 기재된 바와 같은 방법이 포함된다. 일반적으로 절연체 생성물을 제조하는 단계는: (a) 본 발명의 경화성 배합물을 형성하기 위해 에폭시 수지 화합물, 경화제, 충전제 및 임의적인 경화 촉매의 조합물을 약 100 ℃ 내지 약 140 ℃의 온도에서 혼합하는 단계; (b) 조성물을 약 100 ℃ 내지 약 140 ℃의 온도에서 진공하에(일반적으로, 하나의 실시양태에서 약 10 mbar 미만, 및 또 다른 실시양태에서 약 1 mbar 내지 약 10 mbar) 탈기시키는 단계; (c) 조성물을 약 100 ℃ 내지 약 140 ℃의 온도에서 진공하에(일반적으로, 하나의 실시양태에서 약 30 mbar 미만, 및 또 다른 실시양태에서 약 1 mbar 내지 약 30 mbar) 금형에 붓는 단계; 및 (d) 금형을 오븐에 넣어 조성물을 예정된 온도 및 예정된 기간 동안 경화시키는 단계를 포함한다.
일반적으로, 본 발명의 조성물은 하나의 실시양태에서 약 실온(약 25 ℃) 내지 약 280 ℃; 또 다른 실시양태에서 약 50 ℃ 내지 약 280 ℃; 및 또 다른 실시양태에서 약 100 ℃ 내지 약 200 ℃의 온도에서; 및 하나의 실시양태에서 약 30 분 내지 약 40 시간 범위내의 경화 시간 동안 경화될 수 있다.
하나의 실시양태에서, 본 발명의 경화성 에폭시 수지 조성물은 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체의 제조에 적합하다. 경화성 에폭시 수지 조성물 및 이로부터 제조된 경화된 열경화물은 수지 점도, 조성물 점도, 유리 전이 온도, 인장 강도, 충격 강도 및 파괴 인성을 비롯한 상이한 특성들의 탁월한 균형을 나타낸다.
예를 들면, 경화성 에폭시 수지 조성물이 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체의 제조를 위해 사용되는 경우, 최종 열경화물은 산업 디자인 요건에 기초하여 최소한의 열적 및 기계적 특성, 예를 들면 일반적으로 하나의 실시양태에서 약 145 ℃ 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 145 ℃ 내지 약 155 ℃의 유리 전이 온도; 일반적으로 하나의 실시양태에서 약 75 MPa 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 75 MPa 내지 약 85 MPa의 인장 강도; 일반적으로 하나의 실시양태에서 약 0.8 % 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 0.8 % 내지 약 1.2 %의 신장률; 일반적으로 하나의 실시양태에서 약 11500 MPa 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 11500 MPa 내지 약 13000 MPa의 영률; 일반적으로 하나의 실시양태에서 약 15 kJ/㎡ 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 15 kJ/㎡ 내지 약 18 kJ/㎡의 충격 강도; 및 일반적으로 하나의 실시양태에서 약 1.8 MPa.m1/2 이상, 및 또 다른 실시양태에서 약 1.8 MPa.m1/2 내지 약 2.4 MPa. m1/2의 파괴 인성을 필요로 한다.
실시예
하기 실시예 및 비교예는 추가로 본 발명을 상세히 예시하지만, 이의 범주를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
하기 실시예에서, 다양한 용어 및 표시가 사용되었고, 예컨대 다음과 같다:
"MTHPA"는 메틸 테트라하이드로프탈산 무수물을 나타낸다.
"THPA"는 테트라하이드로프탈산 무수물을 나타낸다.
"PA"는 프탈산 무수물을 나타낸다.
D.E.R. 671은 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 비스페놀 A 유형 고체 에폭시 수지이다.
D.E.N. 438은 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 페놀 노볼락 유형 에폭시 수지이다.
E.R.L. 4221은 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 지환족 에폭시 수지이다.
D.E.R. 383은 더 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수가능한 비스페놀 A 유형 액체 에폭시 수지이다.
CT5531은 헌츠만(Huntsman)으로부터 상업적으로 입수가능한 비스페놀 A 유형 반-고체 에폭시 수지이다.
표준 분석 장비 및 방법을 사용하여 실시예에서 제조되는 복합 막대(composite rod)의 성능을 시험하였다. 예를 들어, 하기 절차를 실시예에 기재된 복합 막대에 대해 실행하였다:
에폭시 수지 조성물을 제조하기 위한 일반 절차
수지 조성물을 하기 방법에 따라 제조하고 경화시켰다. 에폭시 수지를 120 ℃에서 고전단 분산기에 의해 균질한 혼합물로 블렌딩하였다. MTHPA 및 A-1 촉매를 첨가하고 120 ℃에서 30 분 동안 분산시켰다(500 RPM). 산화 알루미늄을 혼합물에 첨가하고, 이후 130 ℃에서 30 분 동안 분산시켰다(500 RPM). 분산 이후, 조성물을 120 ℃에서 15 분 동안 진공 오븐에서 탈기시켰다. 탈기된 조성물을 강 금형내로 4 mm 및 10 mm 두께로 인발하여 경화된 판을 제조하였다. 경화 공정을 100 ℃에서 12 시간 동안, 및 이어서 160 ℃에서 16 시간 동안 실행하였다. 모든 기계적 시험 견본을 워터-제트(water-jet) 기계가공에 의해 판으로부터 절단하였다.
유리 전이 온도( Tg )
티에이 인스트루먼츠(TA Instruments)로부터의 Q-2000 시차 주사 열량계(DSC: differential scanning calorimeter)에 의해 Tg를 측정하였다. 작은 샘플(대략 8 내지 10 mg)을 T-제로 팬에 넣었다. 각각의 샘플에 대해 3회의 스캔을 수득하였고, 이를 사용하여 경화 공정에서 열 이력을 제거하고(제1 스캔) 각각의 샘플의 완전한 경화에 대해 검사하였다(제3 스캔). 이러한 시험으로부터 수득되고 표 I에 보고된 Tg는 제2 스캔으로부터였다. 제1 스캔은 20 ℃/분에서 30 ℃ 내지 180 ℃였다. 제2 및 제3 스캔은 둘 다 10 ℃/분에서 30 ℃ 내지 230 ℃였다. 기기를 질소 기체에 의해 퍼징하였다.
동적 점도( Dynamic Viscosity )(120 ℃에서)
동적 점도를 티에이 인스트루먼츠로부터의 ARES-G2 유량계에 의해 측정하였다. 작은 샘플(대략 0.5 ml)을 사용하였다. 2개의 25 mm 평행 판을 사용하여 정류 모드에서 측정을 수행하였다. 120 ℃에서 10 s-1의 전단 속도로 측정을 수행하였다.
인장 시험
인장 시험을 ISO 527에 따라서 개뼈 형태의, 유형 I, 인장 막대 상에서 수행하였다. 시험을 25 ℃에서 5 mm/분의 적재 속도로 인스트론(Instron) 5566 기계 상에서 실행하였다.
충격 시험
충격 시험을 비-노치 샤르피(un-notched charpy) 견본에 대해 ISO 179에 따라 수행하였다. 충격 시험을 25 ℃에서 레실 임팩터(Resil Impactor)[유형: 시스트(Ceast) 6960] 상에서 실행하였다.
파괴 인성 시험
파괴 인성 시험을 ASTM D 5045-99 시험 방법에 따라 임계-응력-강도 계수, K1c에 대하여 수행하였다. 이러한 시험 방법은 인장시 미리-크래킹된 노치 견본을 포함한다(단일-테두리 노치 벤딩, SENB: single-edge notched bending). 기계가공된 노치에서 새로운 드라이아이스 냉각된 면도날을 약하게 두드림으로써 크랙을 시작하였다. 인스트론 5566 프레임 상에서 굴곡 방식으로 시험을 실행하였다. 6개 내지 10개의 샘플을 각각의 배합물에 대해 시험하였다. K1c를 하기 수학식 1로부터 계산하였다:
Figure pct00001
상기 식에서,
P max 는 실패시 최대 적재량이고,
B는 샘플 두께이며,
W는 전체 폭이고,
a는 크랙 길이이며,
f(a/W)는 ASTM D 5045-99에서 확인되는 샘플의 형태를 설명하는 표시이다.
실시예 1 및 2 및 비교예 A 내지 H
산화 알루미늄 충전제를 포함하는 경화성 에폭시 수지 조성물의 배합물을 표 I에 기재된 실시예에서 사용하였다. 이들 배합물은 표 I에 기재된 바와 같이 실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 A 내지 H를 포함한다.
실시예 3 및 비교예 I
실리카 충전제를 포함하는 경화성 에폭시 수지 조성물의 배합물을 표 I에 기재된 실시예에서 사용하였다. 이들 배합물은 표 I에 기재된 바와 같이 실시예 3 및 비교예 I을 포함한다.
[표 I]
Figure pct00002
표 I의 결과로부터, 비교예 A는 1:0.90의 에폭시 대 무수물 비를 사용한 반면, 본 발명의 실시양태인 실시예 1 및 실시예 2는 각각 1:0.85 및 1:0.75의 에폭시 대 무수물 비를 사용하였음을 알 수 있다.
비교예 A와 비교하였을 때, 실시예 1 및 2는 더 높은 파괴 인성, 충격 강도 및 파단 신장률에 의해 확인되듯이 더 높은 인성을 나타내었다. 실시예 1 및 2의 Tg는 비교예 A에 비해 다소 감소하였다. 그러나 이러한 Tg의 감소는 예컨대 GIS와 같은 적용분야에 사용하기에 허용가능하다.
표 I의 결과로부터, 비교예 B 내지 D는 2가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용한 반면, 본 발명의 실시양태(실시예 1 및 2)은 3가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용하였음을 알 수 있다. 비교예 B 내지 D에서, 노볼락 에폭시 수지는 사용되지 않았다.
비교예 B 내지 D와 비교하였을 때, 실시예 1 및 2는 파단 인장 강도에 의해 확인되듯이 더 높은 기계적 강도를 나타내었다. 또한, 실시예 1 및 2는 더 높은 파괴 인성, 충격 강도 및 파단 신장률에 의해 확인되듯이 더 높은 인성을 나타내었다. 실시예 1 및 2의 Tg는 비교예 B 내지 D에 비해 다소 감소하였다. 그러나 이러한 Tg의 감소는 예컨대 GIS와 같은 적용분야에 사용하기에 허용가능하다. 비록 비교예 D가 비교적 높은 인성을 나타내었지만, 훨씬 더 높은 수지 점도로 인해 비교예 D의 샘플은 가공성이 매우 불량해졌다.
표 I의 결과로부터, 비교예 E는 2가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용한 반면, 본 발명의 실시양태(실시예 1 및 2)은 3가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용하였음을 알 수 있다. 비교예 E에서, 고체 에폭시 수지는 사용되지 않았다.
비교예 E와 비교하였을 때, 실시예 1 및 2는 파단 인장 강도에 의해 확인되듯이 더 높은 기계적 강도를 나타내었다. 또한, 실시예 1 및 2는 더 높은 파괴 인성, 충격 강도 및 파단 신장률에 의해 확인되듯이 상당히 더 높은 인성을 나타내었다. 실시예 1 및 2의 Tg는 비교예 E에 비해 다소 감소하였다. 그러나 이러한 Tg의 감소는 예컨대 GIS와 같은 적용분야에 사용하기에 허용가능하다. 또한, 비교예 E의 에폭시 점도 및 조성물 점도는 너무 낮아 분산 및 경화 공정 동안 충전제 침강을 방지할 수 없다.
상기 표 I의 결과로부터, 비교예 F는 2가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용한 반면, 본 발명의 실시양태(실시예 1 및 2)은 3가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용하였음을 알 수 있다. 비교예 F에서, 노볼락 에폭시 수지 및 지환족 에폭시 수지 모두 사용되지 않았다.
비교예 F와 비교하였을 때, 실시예 1 및 2는 파단 인장 강도에 의해 확인되듯이 더 높은 기계적 강도를 나타내었다. 또한, 실시예 1 및 2는 더 높은 파괴 인성, 충격 강도 및 파단 신장률에 의해 확인되듯이 상당히 더 높은 인성을 나타내었다. 비교예 F의 Tg는 허용가능한 하한치에 비해 훨씬 낮았다.
표 I의 결과로부터, 비교예 G 및 비교예 H는 모두 EEW가 400을 초과하는 고체 에폭시 수지를 사용하지 않았음을 알 수 있다.
비교예 G 및 H와 비교하였을 때, 실시예 1 및 2는 파단 인장 강도에 의해 확인되듯이 훨씬 더 높은 기계적 강도를 나타내었다. 또한, 실시예 1 및 2는 더 높은 파괴 인성, 충격 강도 및 파단 신장률에 의해 확인되듯이 상당히 더 높은 인성을 나타내었다. 비교예 G 및 H의 Tg는 허용가능한 하한치 미만이다.
표 I의 결과로부터, 비교예 I는 2가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용한 반면, 본 발명의 실시양태(실시예 3)은 3가지 유형의 에폭시 수지의 조합을 사용하였음을 알 수 있다. 비교예 I에서, 노볼락 에폭시 수지는 사용되지 않았다.
비교예 I와 비교하였을 때, 실시예 3은 파단 인장 강도에 의해 확인되듯이 더 높은 기계적 강도를 나타내었다. 또한, 실시예 3은 더 높은 파괴 인성, 충격 강도 및 파단 신장률에 의해 확인되듯이 더 높은 인성을 나타내었다. 실시예 3의 Tg는 비교예 I에 비해 다소 감소하였다. 그러나 이러한 Tg의 감소는 예컨대 GIS와 같은 적용분야에 사용하기에 허용가능하다.

Claims (20)

  1. (A) (A1) 하나 이상의 고체 에폭시 수지,
    (A2) 하나 이상의 노볼락 에폭시 수지, 및
    (A3) 하나 이상의 지환족 에폭시 수지
    의 혼합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물;
    (B) 하나 이상의 무수물 경화제;
    (C) 하나 이상의 충전제; 및
    (D) 임의적으로, 하나 이상의 촉매 또는 하나 이상의 가속화제
    를 포함하는, 경화성 에폭시 수지 배합물.
  2. 제1항에 있어서,
    고체 에폭시 수지가 비스페놀 A 유형 에폭시 수지를 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  3. 제2항에 있어서,
    비스페놀 A 유형 에폭시 수지가 약 50 ℃ 이상의 연화점 및 약 400 내지 약 600의 에폭사이드 당량 중량을 갖는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  4. 제1항에 있어서,
    노볼락 에폭시 수지가 산 조건하에 수득되는 페놀과 포름알데히드의 축합물을 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  5. 제4항에 있어서,
    노볼락 에폭시 수지가 페놀 노볼락, 비스페놀 A 노볼락, 크레솔 노볼락, 또는 이의 혼합물을 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  6. 제1항에 있어서,
    지환족 에폭시 수지가 하나 이상의 비-아릴 탄화수소 고리 구조물 및 하나 이상의 에폭시 기를 포함하는 탄화수소 화합물을 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  7. 제1항에 있어서,
    무수물 경화제가, 옥시란 기와 반응하여 결합을 형성하도록 개질되고 중합체 쇄를 연장하도록 개질된, 무수물 작용기를 갖는 화합물을 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  8. 제1항에 있어서,
    충전제가 무기 충전제를 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  9. 제8항에 있어서,
    무기 충전제가 산화 알루미늄, 실리카, 규회석, 활석, 석영, 운모, 또는 이의 혼합물을 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  10. 제8항에 있어서,
    무기 충전제가 난연성 충전제를 포함하고, 난연성 충전제가 삼수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 뵈마이트 또는 이의 혼합물을 포함하는 경화성 에폭시 수지 배합물.
  11. 제1항에 있어서,
    고체 에폭시 수지의 농도가 약 5 중량% 내지 약 16 중량%인 경화성 에폭시 수지 배합물.
  12. 제1항에 있어서,
    노볼락 에폭시 수지의 농도가 약 2.5 중량% 내지 약 11 중량%인 경화성 에폭시 수지 배합물.
  13. 제1항에 있어서,
    지환족 에폭시 수지의 농도가 약 1 중량% 내지 약 8 중량%인 경화성 에폭시 수지 배합물.
  14. 제1항에 있어서,
    무수물 경화제의 농도가 약 6.5 중량% 내지 약 15.5 중량%인 경화성 에폭시 수지 배합물.
  15. 제1항에 있어서,
    충전제의 농도가 약 60 중량% 내지 약 80 중량%인 경화성 에폭시 수지 배합물.
  16. 제1항에 있어서,
    촉매 또는 가속화제의 농도가 경화제의 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%인 경화성 에폭시 수지 배합물.
  17. 제1항의 배합물로부터 제조된 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체.
  18. (A) (A1) 하나 이상의 고체 에폭시 수지,
    (A2) 하나 이상의 노볼락 에폭시 수지, 및
    (A3) 하나 이상의 지환족 에폭시 수지
    의 혼합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물;
    (B) 하나 이상의 무수물 경화제;
    (C) 하나 이상의 충전제; 및
    (D) 임의적으로, 하나 이상의 촉매 또는 하나 이상의 가속화제
    를 혼합하는 단계를 포함하는, 경화성 에폭시 수지 배합물의 제조 방법.
  19. (I) (A) (A1) 하나 이상의 고체 에폭시 수지,
    (A2) 하나 이상의 노볼락 에폭시 수지, 및
    (A3) 하나 이상의 지환족 에폭시 수지
    의 혼합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물;
    (B) 하나 이상의 무수물 경화제;
    (C) 하나 이상의 충전제; 및
    (D) 임의적으로, 하나 이상의 촉매 또는 하나 이상의 가속화제를 혼합하고 탈기시키는 단계; 및
    (II) 혼합물을 약 100 ℃ 내지 약 170 ℃의 온도에서 경화시키는 단계
    를 포함하는, 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체의 제조 방법.
  20. 제19항의 방법에 의해 제조된 고-전압 기체 절연된 스위치기어용 절연체.
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