(57)【要約】【課題】異種材料による界面の形成を抑制し、耐クラック性を向上させた樹脂絶縁真空バルブを提供する。【解決手段】  セラミックスよりなる真空絶縁容器１と、真空絶縁容器１の外周に設けられた応力緩和層２と、応力緩和層２の外周に設けられた注型樹脂による外部絶縁補強の絶縁層５とを備え、応力緩和層２は、エポキシ樹脂、酸無水硬化剤、無機粒子で構成される注型樹脂に、ブチルグリシジルエーテルに代表される反応性希釈剤を添加し、これを塗布して形成したものであることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスよりなる真空絶縁容器と、
前記真空絶縁容器の外周に設けられた応力緩和層と、
前記応力緩和層の外周に設けられた注型樹脂による絶縁層とを備え、
前記応力緩和層は、前記注型樹脂に反応性希釈剤を添加して形成したものであることを特
徴とする樹脂絶縁真空バルブ。
【請求項２】
前記反応性希釈剤は、ブチルグリシジルエーテル、アルキレンモノグリシジルエーテル
、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジル
エーテル、アルキレンジグリシジルエーテルの単独もしくは２種以上を混合したものであ
ることを特徴とする請求項１に記載の樹脂絶縁真空バルブ。
【請求項３】
前記応力緩和層の厚さを０．１ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の樹脂絶縁真空バルブ。
【請求項４】
前記応力緩和層は、エポキシ樹脂１００重量部に対し、前記反応性希釈剤を３０重量部
添加したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の樹脂絶縁真空バ
ルブ。
【請求項５】
前記真空絶縁容器の表面にシランカップリング剤による塗膜を設け、この塗膜の上に前
記応力緩和層を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の樹
脂絶縁真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空バルブをエポキシ樹脂のような注型樹脂で注型した樹脂絶縁
真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、接離自在の一対の接点を有する真空バルブにおいては、真空絶縁容器の外周にエ
ポキシ樹脂で注型した絶縁層を設け、外部絶縁の補強が行われている。この場合、真空絶
縁容器はセラミックスからなっており、エポキシ樹脂との熱膨張率が異なることから、界
面にシリコーンゴムのような応力緩和材が設けられている（例えば、特許文献１参照。）
。
【０００３】
これにより、絶縁層との剥離、クラックなどを防止し、良好な絶縁性能を有するように
なる。しかしながら、応力緩和材は、セラミックスや絶縁層に接着するものではなく、異
種材料が密着する界面となって存在する。即ち、シリコーンゴムを挟んでセラミックス側
とエポキシ樹脂側の２個所で異種材料界面が形成される。このような界面では、物性値が
異なるので、過度な温度変化を受けると剥離やクラックなどを起こすことがある。このた
め、異種材料による界面の少ないものが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、異種材料による界面の形成を抑制し、耐クラック性
を向上させた樹脂絶縁真空バルブを提供することにある。なお、真空バルブの容器となる
セラミックスと外部絶縁を補強する注型樹脂による絶縁層との界面は形成されるものとす
る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、実施形態の樹脂絶縁真空バルブは、セラミックスよりなる
真空絶縁容器と、前記真空絶縁容器の外周に設けられた応力緩和層と、前記応力緩和層の
外周に設けられた注型樹脂による絶縁層とを備え、前記応力緩和層は、前記注型樹脂に反
応性希釈剤を添加して形成したものであることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例に係る樹脂絶縁真空バルブの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
先ず、樹脂絶縁真空バルブの構成を説明する。
【０００９】
図１に示すように、アルミナ磁器のようなセラミックスからなる真空絶縁容器１の外周
には、反応性希釈剤を添加した注型樹脂による応力緩和層２が設けられている。真空絶縁
容器１内には、接離自在の一対の接点が収納されている。真空絶縁容器１の両端には、断
面コ字状の固定側シールド３と可動側シールド４が端部を覆うように設けられ、電界緩和
が行われている。これらの外周には、一般的な注型樹脂のよる絶縁層５が設けられている
。絶縁層５軸方向の両端は、円錐状の接続部となっており、他の機器と接続されるように
なっている。なお、必要により、接続部を除く絶縁層５の外周には、例えば導電性塗料を
塗布した接地層が設けられる。
【００１０】
次に、注型樹脂を説明する。
【００１１】
応力緩和層２の樹脂は、炭素原子２個と酸素原子１個からなる三員環を１分子中に２個
以上持ったエポキシ化合物、酸無水硬化剤、無機粒子の注型樹脂に、反応性希釈剤を添加
したものである。エポキシ化合物は、化学反応によりエポキシ樹脂を硬化させる化合物の
組み合わせであればよく、その種類は限定されるものではないが、ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂と酸無水硬化剤、或いはビルフェノールＦ型エポキシ樹脂と酸無水硬化剤、或
いはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビルフェノールＦ型エポキシ樹脂の混合樹脂と酸
無水硬化剤で構成される。
【００１２】
酸無水硬化剤としては、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキ
サヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒ
ドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸などを用いることができる。
【００１３】
無機粒子は、シリカ、アルミナなどを用いることができる。
【００１４】
反応性希釈剤としては、ブチルグリシジルエーテル、アルキレンモノグリシジルエーテ
ル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル、アルキレンジグリシジルエーテルなどを単独もしくは２種以上混合して用い
ることができる。
【００１５】
絶縁層５の樹脂は、上述の応力緩和層２の樹脂構成から、反応性希釈剤を除いた一般的
なもので構成される。
【００１６】
なお、応力緩和層２を設ける前に、真空絶縁容器１の表面には、カップリング剤を塗布
し、表面改質をすることが好ましい。カップリング剤としては、γ−グリシドオキシ−プ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルオキシ
プロピル−トリメトキシシランなどを用いることができる。これらは、アルコール、水、
有機溶剤で希釈することができる。
【実施例】
【００１７】
セラミックス表面の釉薬をサンドブラスト処理により除去し、アセトンで脱脂後、シラ
ンカップリング剤（東レ・ダウシリコーニング社製γ−アミノプロピル−トリメトキシシ
ラン）を塗布し、温度１００℃で１時間加熱して、厚さ数〜数１０μｍの塗膜を設けた。
【００１８】
その後、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ８２８）
５０重量部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ８２
８）５０重量部、酸無水硬化剤（日本化薬社製ＭＣＤ）９０重量部、シリカ粒子（電気化
学社製ＦＢ−２４Ｒ）３５０重量部による注型樹脂に、反応性希釈剤（ブチルグリシジル
エーテル）３０重量部を添加、攪拌し、塗布した。これを、温度１００℃で１時間加熱し
応力緩和層２を設けた。厚さは、塗布回数を調整し、０．１ｍｍとした。
【００１９】
応力緩和層２を設けた真空バルブを注型金型にセットし、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ８２８）５０重量部、ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ｊＥＲ８２８）５０重量部、酸無水硬化剤（日本
化薬社製ＭＣＤ）９０重量部、シリカ粒子（電気化学社製ＦＢ−２４Ｒ）３５０重量部を
混合した注型樹脂を脱泡後、注型金型に充填し、一次硬化として温度１００℃で３時間加
熱した。更に二次硬化として温度１５０℃で１５時間加熱し、絶縁層５を形成した。真空
絶縁容器１表面から外周までの厚さは、２０ｍｍである。
【００２０】
（比較例）
セラミックス表面をサンドブラスト処理し、アセトンで脱脂後、シランカップリング剤
を塗布し、温度１００℃で１時間加熱して、厚さ数〜数１０μｍの塗膜を設けた。その上
に液状シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会
社製）を塗布し、温度１００℃で１時間加熱して、厚さ１ｍｍのシリコーンゴム層を設け
た。これを注型金型にセットし、実施例と同様の注型樹脂で絶縁層５を形成した。
【００２１】
ここで、注型時の温度変化におけるセラミックス界面の熱応力は、下式で表すことがで
きる。実施例と比較例の熱応力を求めると、表１に示すように、応力緩和層２を設けたも
のの方が約２０％低下する。
【数１】
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【表１】
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【００２２】
これにより、実施例では、応力緩和層２と絶縁層５が同種材料のエポキシ樹脂の界面と
なり、異種材料との界面が真空絶縁容器１のセラミックスの１個所となる。絶縁層５側で
は、同種材料であり強固に接着させることができ、また、セラミックス側では、熱膨張率
が小さく、弾性率が注型樹脂に近づくので、熱応力を抑制することができる。応力緩和層
２自体を比較的厚くしクッション層としないため、その厚さは０．１ｍｍ以下（下限は数
μｍ）でよい。
【００２３】
これに対し、比較例では、異種材料との界面がシリコーンゴムを挟んでセラミックス側
とエポキシ樹脂側の２個所となり、熱応力も大きくなる。このため、剥離やクラック発生
の余地がある。なお、実施例と比較例では、いずれも液相０℃−１００℃の所定の冷熱試
験で良好であったものの、限界試験を行うと、熱応力の差に従った結果が出るものと思わ
れる。
【００２４】
また、シランカップリング剤と、反応性希釈剤を添加した注型樹脂は接着性の相性がよ
く、異種材料の界面となる応力緩和層２とセラミックスの接着をより強固なものにするこ
とができる。
【００２５】
以上述べたような実施形態によれば、注型樹脂に反応性希釈剤を添加した応力緩和層に
より、セラミックスとの界面での熱応力を抑制し、長期的に優れた絶縁性能を発揮させる
ことができる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
【符号の説明】
【００２７】
１  真空絶縁容器
２  応力緩和層
３、４  シールド
５  絶縁層
【図１】
2013222496.tif 000005