(57)【要約】【課題】粘度調整が容易で充填剤の沈降の問題が発生せずに、モールド等の成型過程におけるハンドリングに優れた高電圧機器用の絶縁樹脂材およびそれを用いた高電圧機器を提供する。【解決手段】充填剤を含有する高電圧機器用絶縁樹脂材であって、極性樹脂と、硬化剤と、充填剤と、前記極性樹脂と前記硬化剤の少なくともいずれかに添加され、その表面に露出する極性を有する有機置換基を有する微粒子とを備えたことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材【選択図】  図４
2014129466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填剤を含有する高電圧機器用絶縁樹脂材であって、
極性樹脂と、
硬化剤と、
充填剤と、
前記極性樹脂と前記硬化剤の少なくともいずれかに添加され、その表面に露出する極性を有する有機置換基を有する微粒子とを備えた
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項２】
請求項１に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記微粒子は、その表面に前記有機置換基が露出していることによって、硬化前の前記高電圧機器用絶縁樹脂材が常温において疑塑性を発現させ、使用時温度において疑塑性を消失させるものである
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記微粒子は、前記有機置換基として、ＣＯＯＲ基（Ｒは、水素，アルキル基，多重結合をもつ有機置換基のいずれか），ＣＮ基，ＯＨ基，ビニル基，アミノ基，ニトロソ基，カルボニル基のうち少なくともいずれか一つの化学種がその表面に露出しているものである
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項４】
請求項１または２に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記極性樹脂が、エポキシ樹脂である
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項５】
請求項１または２に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記硬化剤が、酸無水物構造を含む有機化合物からなる
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項６】
請求項１または２に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記微粒子が、シリカ粒子、エラストマー粒子、アルミナ粒子のうち少なくともいずれか一つからなる
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項７】
請求項１または２に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記微粒子は、その短径が２００ｎｍ以下である
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項８】
請求項１または２に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記微粒子の添加量は、前記高電圧機器用絶縁樹脂材に対して０．１ｗｔ％−１５ｗｔ％である
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項９】
請求項６に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記微粒子がシリカ粒子であり、このシリカ粒子が火炎法によって製造されたシリカである
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項１０】
請求項６に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材において、
前記微粒子がエラストマー粒子であり、このエラストマー粒子がニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴムのいずれかである
ことを特徴とする高電圧機器用絶縁樹脂材。
【請求項１１】
絶縁材料と導電部とを有する高電圧機器であって、
前記絶縁材料として、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の高電圧機器用絶縁樹脂材を用いた
ことを特徴とする高電圧機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器、モータ、遮断器、高電圧素子等の高電圧機器に好適な絶縁樹脂材およびそれを用いた高電圧機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
注形した点火コイル等装置の機械特性に悪影響を与えることなく、作業性を向上させ、さらに、フィラーの沈降を抑制するとともに、電気特性にも優れた注形用エポキシ樹脂組成物として、エポキシ樹脂と数平均粒径１０〜２０μｍの破砕溶融シリカと数平均粒径１０〜３０μｍの球状溶融シリカとを含有する主剤成分と、脂環式酸無水物硬化剤と数平均粒径１０〜２０μｍの破砕溶融シリカと数平均粒径１０〜３０μｍの球状溶融シリカと有機ベントナイトからなる沈降防止剤とを含有する硬化剤成分と、を必須成分とするものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０３４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
変圧器、モータ、遮断器、高電圧素子を代表とする高電圧機器においては、省エネルギー、省資源化の観点から、小型化が進められている。絶縁樹脂を用いた高電圧機器では、小型化が進むと、絶縁樹脂の薄膜化によるクラック発生と絶縁劣化が問題となる。従って、絶縁樹脂の更なる高強度化と高耐圧化が必須である。
そのために、高電圧機器に用いられる向け絶縁材では、多くの充填剤を含有させる例が多い。
【０００５】
ここで、樹脂材の粘度をあまりに低くすると、保存時に充填剤の沈降が起きる問題があった。その一方で、樹脂材の粘度を過剰に高くすると、モールド等の成型過程での取扱いが極めて困難となり、樹脂内部に空隙が形成されるなどの欠陥の原因となる。これらの欠陥は電気絶縁性を弱めるだけでなく機械的強度の低下要因となる。
【０００６】
しかし、上記特許文献１の注形用エポキシ樹脂組成物は、主たる適用品が点火コイルであり、変圧器、モータ、遮断器、高電圧素子に単純に適用すると、高強度化と高耐圧化の点で不足があり、そもそもその構成も異なっている。
【０００７】
また、特許文献１の注形用エポキシ樹脂組成物は、沈降防止材として有機ベントナイトを用いているため、著しい粘度の増大とベントナイト自身の分散性の低さが懸念される。更に、粘度の制御も困難である。
その上、ベントナイトは、薄層が分離して分散するという極めて分散制御が難しい性質を有しているため、沈降防止材として適していないとの問題がある。
【０００８】
本発明は、粘度調整が容易で、充填剤の沈降の問題が発生せずに、モールド等の成型過程におけるハンドリングに優れた高電圧機器用の絶縁樹脂材およびそれを用いた高電圧機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、充填剤を含有する高電圧機器用絶縁樹脂材であって、極性樹脂と、硬化剤と、充填剤と、前記極性樹脂と前記硬化剤の少なくともいずれかに添加され、その表面に露出する極性を有する有機置換基を有する微粒子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、粘度調整が容易で、充填剤の沈降の問題が発生せずに、モールド等の成型過程におけるハンドリングに優れた高電圧機器用の絶縁樹脂材およびそれを用いた高電圧機器を提供することができる。その結果、高電圧機器への絶縁材の成型効率が向上するとともに、高電圧機器の信頼性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の実施形態を構成する添加微粒子の働きの一例を示す説明図である。
【図２】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の実施形態を構成する添加微粒子の働きの他の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の実施形態を構成するエポキシ樹脂の構造の例を示す説明図である。
【図４】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の粘度特性を示す図であって、保管時４０℃における疑塑性を示す特性図である。
【図５】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の粘度特性を示す図であって、使用時８０℃における疑塑性を示す特性図である。
【図６】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の充填剤の沈降特性を示す特性図である。
【図７】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材における粒子添加量と充填剤沈降との関係を示す特性図である。
【図８】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材における沈降速度とブラウン運動との関係を示す特性図である。
【図９】本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材を適用した高電圧電気機器であるモールド変圧器を一部断面にて示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材および高電圧機器の実施形態を、図１乃至図９を用いて説明する。
図１は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の実施形態を構成する添加微粒子の働きの一例を示す説明図、図２は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の実施形態を構成する添加微粒子の働きの他の一例を示す説明図、図３は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の実施形態を構成するエポキシ樹脂の構造の例を示す説明図、図４は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の粘度特性を示す図であって、保管時４０℃における疑塑性を示す特性図、図５は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の粘度特性を示す図であって、使用時８０℃における疑塑性を示す特性図、図６は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材の充填剤の沈降特性を示す特性図、図７は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材における粒子添加量と充填剤沈降との関係を示す特性図、図８は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材における沈降速度とブラウン運動との関係を示す特性図、図９は本発明の高電圧機器用絶縁樹脂材を適用した高電圧電気機器であるモールド変圧器を一部断面にて示す斜視図である。
【００１３】
本発明に係る樹脂材は、添加された充填剤の常温（−１０℃〜４０℃）保存時における沈降が防止され、かつ実際の使用時温度（７０℃―１２０℃）において粘度が従来の樹脂材と同等の樹脂材であって、極性樹脂と、硬化剤と、充填剤と、極性樹脂と硬化剤の少なくともいずれかに添加され、極性を有する有機置換基が表面に露出していることによって、硬化前の高電圧機器用絶縁樹脂材が常温において疑塑性を発現させ、使用時温度において疑塑性を消失させる微粒子とを含むものである。
【００１４】
極性樹脂としては、極性を有している樹脂を用いることができるが、特にはエポキシ樹脂を好適に適用することができる。
【００１５】
樹脂としてのエポキシ樹脂材は、分子構造中にＯＨ基、カルボキシル基、エポキシ基等を多数含有し、樹脂そのものに分極した基が多く、電荷の偏りができている。そのため、これらの分極基と添加する微粒子において、微粒子の表面に存在するＣＯＯＲ基、ＣＮ基、ＯＨ基等の極性を有する有機置換基が、常温における静電相互作用を起こしやすい。このため、特にせん断応力がかかっていない場合に粘度を高める効果を持っており、粘度が高い場合にはストークスの法則によって充填剤粒子の沈降速度が遅くなり、保管中に容器内部に充填剤が沈殿するのを防ぐことが可能となる。
【００１６】
また、硬化剤は、樹脂材と化学反応して樹脂材を硬化させるものであれば適宜適用可能であり、その種類は限定されるものではない。このような硬化剤としては、例えば、酸無水物系、アミン系、イミダゾール系、ポリメルカプタン系の硬化剤等が挙げられ、特に酸無水物構造を含む有機化合物を好適に適用することができる。
【００１７】
充填剤としては、この分野でよく知られている通常の有機又は無機充填剤を添加することが可能である。特には、シリカ、アルミナ、チタニアのいずれか、もしくはこれらの組み合わせとすることが望ましい。
【００１８】
微粒子は、極性樹脂と硬化剤の少なくともいずれかに添加されており、その表面に極性を有する有機置換基が露出しているものである。この有機置換基が表面に露出していることによって、硬化前の高電圧機器用絶縁樹脂材は、常温において疑塑性を発現させるとともに、使用時温度においては、常温において発現していた疑塑性を消失させるものである。
【００１９】
この微粒子の表面に露出している有機置換基としては、ＣＯＯＲ基（Ｒは、水素，アルキル基，多重結合をもつ有機置換基のいずれか），ＣＮ基，ＯＨ基，ビニル基，アミノ基，ニトロソ基，カルボニル基のうち少なくともいずれか一つの化学種が好適である。
【００２０】
また、この微粒子の種類としては、シリカ粒子、エラストマー粒子、アルミナ粒子のいずれか、もしくはこれらの粒子の組み合わせとすることができる。
【００２１】
一般的には、シリカ粒子は電気絶縁性向上に寄与する。シリカ粒子としては、特に火炎法によって製造されたシリカが好適に適用することができる。
シリカの製造方法にはいくつかあるが、火炎法ではシラン化合物を高温の炎で酸化してシリカを得る。この方法で得たシリカ粒子は表面のＯＨ基が少なく、比較的極性の低い樹脂類に対して相溶性が高く、上述の疑塑性の発現と消失の効果を得ることができる。
更に、火炎法で得られたシリカの表面の少ないＯＨ基を他の有機無機化合物で置換することで、より望ましい粘度増大効果を得ることが可能となる。
【００２２】
また、エラストマー粒子は、耐クラック性に寄与する。エラストマー粒子として特に好適には、ニトリルブタジエンゴムもしくはスチレンブタジエンゴム、あるいはシリコーンゴムが挙げられる。
これらエラストマー粒子は、表面修飾をすることで同様の効果が期待できるほか、樹脂の破壊靭性を向上させることが知られており、硬化前樹脂のハンドリング性と硬化後樹脂の耐クラック性を向上させることが可能である。
特に、ニトリルブタジエンゴムは内部にＣＮ基が含まれており当然表面にもＣＮ基が露出している。このためエポキシ樹脂などの極性樹脂に対する相溶性が高く、さらに好適である。
シリコーンゴムは耐熱性に優れており、特に耐熱性能が要求される場合に好適である。
【００２３】
また、樹脂材が遮断器用途等の場合には、耐食性を重視するためにアルミナ粒子を選択することができる。
【００２４】
なお、微粒子には、表面修飾を必要とする粒子と必要としない粒子がある。表面修飾が必要な粒子は、粒子を構成する分子内に極性基を持たないものである。表面修飾が必要な粒子は、粒子を構成する分子内に極性基を持つものである。例えばニトリルブタジエンゴムは分子構造内にＣＮ基を持つため、表面修飾は必要ではなく、ブタジエンゴムは極性基を持たないため、極性基による表面修飾が必要である。
【００２５】
微粒子の形状は、特に限定されないが、その短径が２００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、本発明における微粒子の短径とは、微粒子をＳＥＭ等によって観察したときに、略球状の粒子の最小直径の平均値のことを意味する。
短径が２００ｎｍ以下であることが望まれる理由は以下のとおりである。
充填剤の入っていない一般的なエポキシ樹脂材もしくは酸無水物硬化剤の混合物粘度は、常温で０．１〜１Ｐａ・ｓ程度である。この状況下で、添加される微粒子が沈降しないために必要なストークスの終端速度（沈降速度）とブラウン運動の速度とが釣り合う条件は、粒子径約２００ｎｍとなる。それゆえ、微粒子の短径が２００ｎｍ以下であれば、添加剤本体が自発的に沈降を起こす可能性が低いといえるためである。また、充填剤を導入した後には、その粘度が５Ｐａ・ｓを超えるものとなり、更に沈降を起こしにくくすることができる。
【００２６】
微粒子の添加量は、いずれも少なくてよいが、価格と樹脂に求められる性質（電気絶縁性、耐クラック性、コストの何れを重視するのか、すべてを重視するのか等）に基づき、適宜選択することができる。
特には、高電圧機器用絶縁樹脂材に対する質量基準で０．１ｗｔ％−１５ｗｔ％であることが好ましい。
【００２７】
本発明者らの調査によれば、微粒子の上述のような沈降防止効果がより強く発揮されるために必要な添加量は高電圧機器用絶縁樹脂材の質量基準で０．１ｗｔ％以上である。また微粒子の添加量が高電圧機器用絶縁樹脂材に対して１５ｗｔ％以下であれば、急激に粘度が上昇することを防止でき、上記に述べたような特異な粘度特性を強く保つことができる。
【００２８】
本発明に係る樹脂材は、本発明の所望する効果を阻害しない範囲で、垂れ防止剤、沈降防止剤、消泡剤、レベリング剤、スリップ剤、分散剤、基材湿潤剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【００２９】
本実施形態によれば、温度によって硬化前樹脂材の粘度特性を制御することが可能となる。
特に、硬化前の樹脂材は、室温（−１０℃〜４０℃）において偽塑性を示し、樹脂にせん断力が加わっていない場合の粘度が著しく増大する。その一方で、使用温度（７０℃〜１２０℃）において偽塑性がほとんど消失する。この原因は、室温においてＣＯＯＲ基，ＣＮ基，ＯＨ基，ビニル基，アミノ基，ニトロソ基，カルボニル基等の極性を有する有機置換基をその表面に持つ微粒子同士、もしくは微粒子と極性樹脂材との間に働く静電相互作用が、使用温度においてその相互作用が切れるためである。
【００３０】
また、充填剤として例えば破砕シリカを添加すると、微粒子を添加しない場合でも、その粘度は２５℃において多くの場合３５Ｐａ・ｓを超える。ところが、夏場などでは保存状態にもよるが、保管環境の温度が４０℃程度まで上昇することがあり、その粘度は２５Ｐａ・ｓ程度まで低下することが多い。この時の充填剤沈降速度は、１．５ｍ高さのドラム缶において１ｃｍ／ｄａｙを超えることもあり、１カ月も保管すれば３０ｃｍものシリカ沈降相がドラム缶底部に固着することになる。このような状態になると、樹脂の品質が変化することや、固着したシリカ除去がほぼ困難となるという問題が生ずることになる。
これに対し、従来の一般的な樹脂材では、充填剤を添加した場合に、粘度の増大によって室温（−１０℃〜４０℃）での粘度増大を生じさせることはできる。しかし、その効果が高温（使用時温度）になっても持続するために、使用時のハンドリング性（粘度が高すぎて製造時に樹脂が型に流れない）が困難となるとの問題が発生する。
【００３１】
また、高電圧機器向け絶縁材では、多くの充填剤を含有させる例が多く、粘度をあまりに低くすると保存時に充填剤の沈降が起きる問題があった。しかし、その一方で粘度を過剰に高くするとモールドなど成型過程での取扱が極めて困難となり、樹脂内部の空隙など欠陥の原因となる。これらの欠陥は電気絶縁性を弱めるだけでなく機械的強度の低下要因である。
しかし本発明によれば、実使用温度（成型工程などにおける使用時温度，７０℃〜１２０℃）においてこれらの相互作用が解消され、粘度が粒子を添加する前とほぼ同等となるので、ハンドリングが従来通り容易となる。また、室温（−１０℃〜４０℃）においては偽塑性を示すことにより粘度が高い状態を保つことができ、充填剤の沈降の問題をほとんど生じないとともに、使用時のハンドリングが良好な樹脂材となる。
更に、ＣＯＯＲ基，ＣＮ基，ＯＨ基，ビニル基，アミノ基，ニトロソ基，カルボニル基等の極性を有する有機置換基を使用対象とする樹脂によってその組み合わせや密度を変化させることにより、相互作用が解消される温度を変えることができ、実使用温度の高い場合もしくは低い場合に備えた樹脂材原料を製造することが可能となる。
【００３２】
このような本発明に係る樹脂材は、モールド変圧器、スイッチギア、モータ、インバータなどの高電圧電気機器の絶縁する必要がある箇所に使用することができる。上記のほか、本発明の樹脂材は、遮断器等の操作ロッド、絶縁ロッドなどにも適用することができる。
【００３３】
以下、実施例１〜８を参照して、本発明の具体例およびその効果について説明する。
【００３４】
（実施例１）  
本実施例では、極性樹脂材にはエポキシ樹脂、硬化剤には酸無水物として無水マレイン酸を用いた。充填剤として、樹脂材に７０重量部の２０μｍ（メジアン径）破砕シリカを添加した。
微粒子はニトリルブタジエンゴム粒子とした。添加量を樹脂硬化剤混合物に対して２ｗｔ％とし、微粒子の短径を１００ｎｍとした。
【００３５】
図１に、本実施例で用いた添加粒子と、添加粒子間の静電相互作用の模式図を示す。本実施例ではＲＸはＣＮ基である。
本実施例では、微粒子本体はニトリルブタジエンゴムであるため、特に表面修飾をしなくとも、極性を持ち電荷分極を起こす有機置換地としてＣＮ基が粒子表面に露出している。このため、微粒子同士の間にも相互作用が発生する。特に、添加量をエポキシ樹脂に対して２ｗｔ％としているため、むしろ酸無水物やエポキシ樹脂本体との相互作用を起こしやすい。図２および図３を使ってこの状態を説明する。
図２に示すように、硬化剤の無水マレイン酸はカルボニル基の酸素が負の電荷をもっており、それに結合する炭素が正の電荷をもっている。このため、静電相互作用により添加粒子と静電相互作用を起こす。
また、図３に示すように、エポキシ樹脂分子（オリゴマー）本体についてもエポキシ基やカルボキシル基が存在しており、それぞれ上記と同様に電荷をもち、添加粒子と相互作用を起こす。
【００３６】
ニトリルブタジエンゴム粒子を樹脂硬化剤に添加することでどのような粘度特性を示すかについて調査を行った。その結果を図４と図５に示す。図４は４０℃における粘度と破砕シリカ入り硬化剤混合物の粘度をニトリルブタジエンゴム粒子ありの場合となしの場合で比較したグラフである。図５は温度を樹脂の成型温度（８０℃）まで引き上げた結果を示すグラフである。グラフの横軸にはせん断力をとってあり、縦軸に粘度をとっている。
【００３７】
図４から分かる通り、ニトリルブタジエンゴム粒子が存在する場合には、硬化剤混合物は典型的な疑塑性を示すことが分かった。なお疑塑性とは、粘度が樹脂に与えるせん断力、単純に言えばかき混ぜる力がかかっていない場合に粘度が高くなる現象のことである。この現象が発生する原因は微小粒子の表面にＣＮ基が存在し、樹脂硬化剤との間で相互作用を引き起こすからである。図４からわかる通り、ドラム缶にて静止状態で保管している場合には粘度は通常の１０倍以上にも達し、充填剤の沈降を抑える効果が期待できる。
【００３８】
さらに図５に示すように、樹脂の成型温度（８０℃）まで引き上げると、図４で示した疑塑性は消失し、ほぼニトリルブタジエンゴム粒子が無い場合と同様の粘度となることが判った。このため、成型作業が従来通りに実施することが可能となる。
【００３９】
更に、充填剤の沈降について実際に起こるかどうかについて実験した。図６にその結果を示す。樹脂材の保管温度は４０℃とした。
図６より、ニトリルブタジエンゴム粒子の沈降防止効果は著しく、２０日経過しても全く沈降を起こさないことが判った。このように明らかな沈降抑制効果が発揮されることが明らかになった。
【００４０】
（実施例２）  
微粒子には、先に実施例１で述べたエラストマー粒子の代わりに、シリカ粒子、アルミナ粒子のいずれか、もしくはこれらの組み合わせを用いることができる。
特にエラストマー粒子を導入した場合には樹脂の耐クラック性を向上できるという副次的効果が得られる。実施例１における例では、耐クラック性（破壊靭性値）が１．５倍に増大していることが確認された。
またシリカ粒子では、このような耐クラック性の向上の効果はさほど期待できないが、電気特性を控除させるもしくは絶縁耐性を向上させる効果が期待できる。
またアルミナ粒子であれば、遮断器の部品に使う場合にＳＦ６起因の腐食性ガス（ＨＦ，Ｈ２Ｓ）に対する腐食防止効果が期待できる。
【００４１】
（実施例３）  
微粒子として、粒子短径１５０ｎｍのスチレンブタジエンゴム粒子（表面はカルボキシル基で修飾）を用い、樹脂材に対する添加量を変えながらエポキシ樹脂と硬化剤の混合物に導入し、その粘度（せん断力をかけた場合の粘度、温度８０℃）を測定した。図７にその結果を示す。
図７から分かる通り、１０ｗｔ％を超える段階で急激に粘度が上昇し、通常の真空注型などの方法では扱いにくい状態となることが判った。１５ｗｔ％ではほぼ半固形となり、混合するのも困難な状態になることも判った。この結果から、粒子濃度は１５ｗｔ％以下とすることが望ましいことが判った。また、沈降防止効果は０．５ｗｔ％でも発現したため、０．５ｗｔ％を下限値とするのが望ましいことが判った。
【００４２】
（実施例４）  
微粒子の粒径を変え、充填剤無添加のエポキシ樹脂、硬化剤を想定して沈降速度とブラウン運動の速度を見積もった。その結果を図８に示す。
図８より、微粒子の粒径が２００ｎｍ前後において両者がつりあい、粒径が２００ｎｍ以下ではブラウン運動の速度の方が速くなることが分かった（想定温度４０℃）。この結果より、微粒子の粒径が２００ｎｍ以上では充填剤の量によっては沈降を起こす可能性があることが判った。従って、微粒子のサイズ（短径）は２００ｎｍ以下とすることが望ましいことが判った。
【００４３】
（実施例５）  
添加微粒子として、火炎法で製造したシリカを用いた。
火炎法で製造したシリカは、火炎中で脱水縮合反応が起こるために表面のＯＨ量が通常のシリカに比較して抑制されている。このため、比較的ＯＨ基等の極性基の少ない樹脂に対して相溶性が高く、また表面のＯＨがゼロではないため、上記に述べた実施例と同様の効果を得ることができた。
これに対し、シリカ表面のＯＨを完全に取り除く処理（疎水化）した場合では、相溶性は極めて悪くなり、効果も消失した。
【００４４】
（実施例６）  
添加微粒子として、粒子表面に製造に由来するＯＨ基が存在するシリカ、アルミナに対し、このＯＨ基をシランカップリング剤等により置換することでカルボキシル基あるいはＣＮ基を含む有機種で修飾した。その結果、ハンドリング性に影響を与えずに沈降防止効果を発現させることができた。
【００４５】
また、置換に用いるプロセス条件を調整することにより、ＯＨ基をほとんどなくすことも可能であったし、また両者を混在させることも可能であった。
このような場合にも、ハンドリング性に影響を与えずに沈降防止効果を発現させることができた。
【００４６】
（実施例７）  
ＣＮ基をもつニトリルブタジエンゴムはその表面にほとんどＣＯＯＨ基が存在していないが、内部の二重結合を酸化させることでカルボキシル基を付加した。
その結果、ニトリルブタジエンゴムのＣＯＯＨ基を増加させることにより、せん断速度ゼロの時点における疑塑性由来の粘度を１５Ｐａ・ｓから３５Ｐａ・ｓに増大させることができた。また、せん断力を与えることにより、上記３５Ｐａ・ｓの値は速やかに１６Ｐａ・ｓまで低下させることができ、ハンドリング性に影響を与えずに沈降防止効果を発現させることができた。
【００４７】
（実施例８）  
以上説明した樹脂材を、変圧器、モータ、遮断器、高電圧素子などの高電圧機器の絶縁が必要とされる箇所に使用することができる。
【００４８】
実施例１の樹脂材を、高電圧機器としてモールド変圧器に使用した場合について以下説明する。
【００４９】
図９に示すように、当該モールド変圧器１は、鉄心２と、この鉄心２に巻装された低電圧となる一次コイル３と、一次コイル３よりも外側に設けられた、一次コイル３よりも高電圧となる二次コイル４と、二次コイル４よりも外側に設けられた外周側シールド擬似コイル５とを有している。
これら一次コイル３、二次コイル４および外周側シールド擬似コイル５を絶縁樹脂材６と一体に樹脂モールドする。ここで、絶縁樹脂材６として、上述の実施例１で説明した樹脂材を用いる。
【００５０】
絶縁材料６は以下のように形成する。
まず、モールドに未硬化樹脂と微粒子と硬化剤を自公転式撹拌装置等で撹拌して混合した混合液を圧力注入する。
次いで、混合液を注入後に、樹脂を硬化し、絶縁材料６を形成する。
更に、絶縁材料６を形成する前に、予め、コイルを形成するエナメル巻線の微細な隙間に、ワニスを塗布する。これにより、コイルと樹脂間のボイドを確実に防ぐことができる。
【００５１】
なお、外周側シールド擬似コイル５は、絶縁樹脂材６を介して二次コイル４の一端に接地電位と接続されている。このようなモールド変圧器１とすれば、本発明に係る樹脂材を用いているので破壊靱性が向上され、強度が向上している。そのため、モールド変圧器１の小型化、軽量化、高寿命化を図ることができる。
また、本発明に係る樹脂材は、クラックが発生した劣化部位での放電が抑制され、モールド変圧器１に部分放電を生ずることもなく、長期間の信頼性を保持でき、長期間の運転を可能にする。
また、従来技術の変圧器と同等の大きさでより高電圧まで使用することができる。
【００５２】
なお、高電圧機器において、使用する樹脂材は実施例１に限定されない。また、高電圧機器はモールド変圧器に限定されず、他の種類の変圧器、モータ、遮断器、高電圧素子等に本発明の樹脂材は適用可能である。
【００５３】
なお、本発明は上記の実施形態に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。
【符号の説明】
【００５４】
１…モールド変圧器、
２…鉄心、
３…一次コイル、
４…二次コイル、
５…外周側シールド擬似コイル、
６…絶縁樹脂材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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