(57)【要約】【課題】密閉型絶縁装置などの電気機器内に存在する異物が浮上し始める電界が高く、異物の浮上や動き回りを抑制することができる電気機器用塗料、電気機器用塗料の製造方法、および密閉型絶縁装置を提供する。【解決手段】実施形態の電気機器用塗料は、樹脂および前記樹脂を硬化させるための硬化剤を含むマトリックス樹脂と、前記マトリックス樹脂に分散して含有され、電荷を制御することが可能な第１の充填剤とを含有する。【選択図】図２
2017060220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂および前記樹脂を硬化させるための硬化剤を含むマトリックス樹脂と、
前記マトリックス樹脂に分散して含有され、電荷を制御することが可能な第１の充填剤と
を含有することを特徴とする電気機器用塗料。
【請求項２】
前記樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の電気機器用塗料。
【請求項３】
前記第１の充填剤は、正帯電型電荷制御剤および負帯電型電荷制御剤の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項１または２記載の電気機器用塗料。
【請求項４】
前記電気機器用塗料は、
前記マトリックス樹脂に分散して含有され、半導電性である、ウィスカからなる第２の充填剤、
前記マトリックス樹脂に分散して含有され、半導電性である、球状の第３の充填剤、および
前記マトリックス樹脂に分散して含有され、絶縁性である、平板状、繊維状、または層状の第４の充填剤
からなる群より選択される少なくとも１種の充填剤をさらに含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電気機器用塗料。
【請求項５】
前記第２の充填剤は、ＺｎＯからなることを特徴とする請求項４記載の電気機器用塗料。
【請求項６】
前記第３の充填剤は、Ｆｅ２Ｏ３およびＦｅ３Ｏ４の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項４または５記載の電気機器用塗料。
【請求項７】
前記第１の充填剤は、前記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上５０．０質量部以下含有されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項記載の電気機器用塗料。
【請求項８】
前記第２の充填剤は、前記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上５０．０質量部以下含有されていることを特徴とする、請求項４乃至７のいずれか１項記載の電気機器用塗料。
【請求項９】
前記第４の充填剤は、タルクおよびマイカの少なくとも一方からなることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項記載の電気機器用塗料。
【請求項１０】
前記電気機器用塗料は、希釈剤をさらに含有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の電気機器用塗料。
【請求項１１】
樹脂、前記樹脂を硬化させるための硬化剤、および電荷を制御することが可能な第１の充填剤を撹拌する工程を具備することを特徴とする電気機器用塗料の製造方法。
【請求項１２】
配合する樹脂の一部、および半導電性であるウィスカからなる第２の充填剤を攪拌してマスターバッチを作製する工程と、
前記マスターバッチに、前記樹脂の残部、前記樹脂を硬化させるための硬化剤、および電荷を制御することが可能な第１の充填剤を加えて攪拌する工程と
を具備することを特徴とする電気機器用塗料の製造方法。
【請求項１３】
配合する樹脂の一部、前記樹脂を硬化させるための硬化剤、電荷を制御することが可能な第１の充填剤、および半導電性であるウィスカからなる第２の充填剤を、せん断力をかけながら攪拌してマスターバッチを作製する工程と、
前記マスターバッチに、前記樹脂の残部を加えて攪拌する工程と
を具備することを特徴とする電気機器用塗料の製造方法。
【請求項１４】
軸方向に延設された高電圧導体と、
前記高電圧導体との間に半径方向の空隙を保ちながら前記高電圧導体を覆って、絶縁ガスを充填する金属容器と、
前記金属容器の内側面に形成された、請求項１乃至１０のいずれか１項記載の電気機器用塗料を硬化してなるコーティング層と
を有することを特徴とする密閉型絶縁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電気機器用塗料、電気機器用塗料の製造方法、および密閉型絶縁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁性ガスが封入された容器内に、絶縁物で支持された高電圧導体を備える、例えばガス封入型開閉器などの密閉型絶縁装置においては、コスト低減や環境負荷低減のために、絶縁設計の合理化や三相一括化などによる縮小化が課題となっている。
【０００３】
密閉型絶縁装置の金属容器の大きさは、絶縁設計や熱的設計などによって決められている。絶縁設計のポイントの１つは、金属容器の内側表面に異物が存在（付着）した場合における絶縁性能への影響を検討することである。
【０００４】
絶縁物で支持された高電圧導体を収容し、絶縁ガスが封入された金属容器の内部に異物が存在すると、異物に対して、金属容器などから供給された電荷と運転電圧との相互作用によって力が生じる。そのため、異物が金属容器の内部を動き回ることがある。
【０００５】
密閉型絶縁装置を縮小化すると、金属容器の内側表面の電界が高くなり、金属容器の内部に存在する異物の動きが活発になりやすい。金属容器の内部で異物が過度に動くと、絶縁性能に影響を及ぼすことがある。また、異物の形状が長尺であるほど、異物の動きが大きくなり、絶縁性能への影響が大きくなる。
【０００６】
そのため、金属容器の内部に長尺の異物が混入しないように、製造工程において、例えば異物管理工程を設けて異物除去を行い、異物の管理を強化している。さらに、管理することが難しい小さな異物が、設計上考慮した高さ以上に浮上して動き回ることがないように、運転電圧印加時の金属容器の内側表面の電界強度を設計する必要がある。ここで、高さとは、金属容器の内側表面と異物との距離である。
【０００７】
金属容器の内側表面の電界強度は、高電圧導体と金属容器の内側表面との距離に依存するため、異物の浮上高さを小さく抑えるためには金属容器を大きくする必要がある。これは、密閉型絶縁装置の縮小化を妨げる要因となる。
【０００８】
この異物による影響を緩和させる方法として、密閉型絶縁装置の金属容器の内側表面に絶縁性の塗料を塗布してコーティング層を形成し、異物の動きを抑制する方法がある。金属容器の内側表面に絶縁性のコーティング層を設けることで、金属容器の内側表面から異物への電荷の供給を抑制し、異物を動き難くしている。この場合、金属容器の内側表面に設けられるコーティング層の抵抗率を、異物の動きを抑制できるように制御する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３０２８９７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記のような従来の塗料を用いて絶縁性のコーティング層を形成した場合、異物、絶縁ガス、およびコーティング層により構成される部位に電界集中が生じやすい。電界集中が大きくなると、異物周辺で部分放電が生じ、異物に電荷を供給することがある。部分放電が生じると、異物は、突然広範囲に動き回り、絶縁性能に影響を与えることがある。また、雷サージ等の過電圧が侵入して金属容器の内側表面の電界が大きくなると、電界集中部の電界がさらに大きくなることがあり、確率は非常に低いものの、異物が突然大きく動き回ることがある。
【００１１】
このように、異物が突然に、かつ広範囲にわたって動き回ることを抑制するためには、絶縁性のコーティング層と異物との間の電界集中を緩和して、部分放電や電界放射の発生を抑制する必要がある。電荷供給されにくく、運転電圧では動きにくい異物が絶縁性のコーティング層の表面に存在する場合であっても、密閉型絶縁装置の操作などに伴う機械的衝撃振動などによって、異物が動きだすことがある。また雷インパルスのようなより高い電圧によって部分放電が生じて、異物が動きだすこともある。
【００１２】
また、密閉型絶縁装置内での異物の浮上は、絶縁性のコーティング層と異物との接触で生じる帯電によっても発生する。絶縁層のコーティング層と異物との接触による帯電の発生を抑制することができれば、絶縁層のコーティング層と異物との間の電界集中はさらに緩和される。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題は、密閉型絶縁装置などの電気機器内に存在する異物が浮上し始める電界（以下、異物浮上電界ともいう）が高く、異物の浮上や動き回りを抑制すること（以下、異物無害化ともいう）ができる電気機器用塗料、電気機器用塗料の製造方法、および密閉型絶縁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
実施形態の電気機器用塗料は、樹脂および前記樹脂を硬化させるための硬化剤を含むマトリックス樹脂と、前記マトリックス樹脂に分散して含有され、電荷を制御することが可能な第１の充填剤とを含有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態の電気機器用塗料が含有する第２の充填剤を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態の電気機器用塗料を硬化してなる硬化物の表面における、第１の充填剤が形成する導電パスを模式的に示す図である。
【図３】実施の形態の電気機器用塗料を硬化してなる硬化物内における、第１の充填剤と第２の充填剤と第３の充填剤とが形成する導電パスを模式的に示す図である。
【図４】実施の形態の電気機器用塗料を硬化してなる硬化物を備える電気機器を一部断面で示す図である。
【図５】異物浮上電界の評価を行った試験装置の断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
実施の形態の電気機器用塗料は、樹脂およびこの樹脂を硬化させるための硬化剤を含むマトリックス樹脂を含有する。そして、電気機器用塗料は、マトリックス樹脂に分散して含有される、第１の充填剤を含有している。なお、電気機器用塗料は、硬化剤を含有しているが、電気機器用塗料が硬化処理されない場合には、電気機器用塗料は、硬化されずに、常温常圧下で粘性液体の状態を維持している。
【００１８】
マトリックス樹脂に含まれる樹脂は、例えばエポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、１分子当たり２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物からなるものである。このようなエポキシ化合物としては、炭素原子２個と酸素原子１個とからなる三員環を１分子中に２個以上持ち、硬化可能な化合物であれば適宜に使用可能であり、その種類は特に限定されるものではない。
【００１９】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、フェノール−ノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾール−ノボラック型エポキシ樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとカルボン酸との縮合によって得られるグリジジルエステル型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネートやエピクロルヒドリンとヒダントイン類との反応によって得られるヒダントイン型エポキシ樹脂のような複素環式エポキシ樹脂などが挙げられる。エポキシ樹脂は、上記したエポキシ樹脂のうちのいずれか１種のみを使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２０】
マトリックス樹脂に含まれる樹脂を硬化させるための硬化剤は、マトリックス樹脂に含まれる樹脂に応じて適宜選択される。例えばマトリックス樹脂に含まれる樹脂がエポキシ樹脂である場合には、硬化剤はエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤である。エポキシ樹脂を硬化させる硬化剤は、エポキシ樹脂と化学反応してエポキシ樹脂を硬化させるものである。この硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させるものであれば適宜に使用可能であり、その種類は特に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、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤などが挙げられる。アミン系硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、ポリアミドアミンなどが挙げられる。酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、４−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸などが挙げられる。
【００２１】
電気機器用塗料に含まれるマトリックス樹脂に分散して含有される第１の充填剤は、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物の電荷を制御することが可能な化合物である。電荷を制御することが可能である第１の充填剤としては、例えば、電荷制御剤（CCA：Charge Control Agent）が挙げられる。電荷制御剤は、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の極性と帯電量を制御するために、電気機器用塗料に添加される。
【００２２】
ここで、第１の充填剤を含有する電気機器用塗料の硬化物と異物との接触により生じる帯電について説明する。
【００２３】
まず、２つの異種物質の接触による帯電について説明する。２つの異種物質が接触した場合、正極側に帯電しやすい物質を上位に、負極側に帯電しやすい物質を下位に並べた帯電列に従って、両者はそれぞれ正極性（＋）または負極性（−）のいずれかに帯電することが知られている。例えば、２つの異種物質を摩擦または剥離したとき、帯電列中でより正極側に位置している物質が正極性に帯電し、より負極側に位置している物質が負極性に帯電する。このときの異種物質の帯電量は、帯電列中の位置が離れているほど、大きくなる傾向がある。一方、異種物質の帯電列中の位置が互いに近いほど、２つの異種物質は帯電しにくくなる。すなわち、帯電列中の異種物質の位置が互いに近いと、２つの異種物質の帯電は抑制される。
【００２４】
帯電列において、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置と異物の位置とが同じである場合、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物と異物とは帯電しない。一方、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置が異物の位置よりも負極側である場合、異物は正極性に帯電し、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物は負極性に帯電する。また、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置が異物の位置よりも正極側である場合、異物は負極性に帯電し、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物は正極性に帯電する。
【００２５】
このように、帯電列中の異物の位置が電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置と異なる場合には、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物と異物とが帯電する。電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物と異物との帯電を抑制するためには、電気機器用塗料に第１の充填剤、例えば電荷制御剤を添加して、帯電列における電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置を異物の位置に近づける。
【００２６】
電荷制御剤としては、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物を正に帯電させる正帯電型電荷制御剤と、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物を負に帯電させる負帯電型電荷制御剤がある。電気機器用塗料に正帯電型電荷制御剤を添加することにより、帯電列における電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物の位置は、正極側に移動する。そのため、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置が異物の位置よりも負極側である場合、電気機器用塗料に正帯電型電荷制御剤を添加することにより、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置は、正極側に位置している異物の位置に近づく。その結果、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物と異物との帯電は抑制される。また、電気機器用塗料に負帯電型電荷制御剤を添加することにより、帯電列における電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物の位置は、負極側に移動する。そのため、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置が異物の位置よりも正極側である場合、電気機器用塗料に負帯電型電荷制御剤を添加することにより、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の位置は、負極側に位置している異物の位置に近づく。その結果、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物と異物との帯電は抑制される。
【００２７】
正帯電型電荷制御剤は、大きいカチオンと小さいアニオンの組合せの塩型構造を有するものが多い。正帯電型電荷制御剤としては、既知の正帯電型電荷制御剤を用いることができる。正帯電型電荷制御剤は、例えば、ニグロシン系染料、アジン系化合物、４級アンモニウム塩、銅フタロシアニン顔料などが挙げられるが、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物を正に帯電させることができれば、これらに限定されるものではない。正帯電型電荷制御剤の具体例について、例えば、アジン系化合物としては、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｎ−７１、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｎ−７５、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｎ−７７、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｎ−７９（いずれもオリヱント化学工業製商品名）、４級アンモニウム塩としては、７０５８（サートマー社製商品名）、ＣＣＡ ５０１（中央合成化学製商品名）、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｐ−５１（オリヱント化学工業製商品名）などが挙げられる。正帯電型電荷制御剤は、上記した正帯電型電荷制御剤のうちのいずれか１種のみを使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２８】
負帯電型電荷制御剤は、金属錯体系のものが多い。負帯電型電荷制御剤としては、既知の負帯電型電荷制御剤を用いることができる。負帯電型電荷制御剤は、例えば、アゾ系の金属錯体や錯塩、サリチル酸系化合物、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属錯体、カリックスアレーン化合物、銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素化合物、スチレンアクリル系ポリマーなどが挙げられるが、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物を負に帯電させることができれば、これらに限定されるものではない。負帯電型電荷制御剤の具体例について、例えば、アゾ系の金属錯体や錯塩としては、Ｔ−７７（保土ヶ谷化学製商品名）、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｓ−３４、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｓ−４４Ｓ（いずれもオリヱント化学工業製商品名）、サリチル酸系化合物としては、ＣＣＡ４０１、ＣＣＡ８０１（いずれも中央合成化学製商品名）、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｘ−１１、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ−３０４、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ−８４、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ−１０８、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ−１０８Ｗ（いずれもオリヱント化学工業製商品名）、カリックスアレーン化合物としては、ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ−８９（オリヱント化学工業製商品名）、有機ホウ素化合物としては、ＬＲ−１４７（日本カーリット製商品名）、スチレンアクリル系ポリマーとしては、ＦＣＡ−２０１ＰＺ（藤倉化成製商品名）などが挙げられる。負帯電型電荷制御剤は、上記した負帯電型電荷制御剤のうちのいずれか１種のみを使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２９】
第１の充填剤は、正帯電型電荷制御剤のみであってもよいし、負帯電型電荷制御剤のみであってもよい。また、第１の充填剤は、正帯電型電荷制御剤と負帯電型電荷制御剤とを混合してもよい。正帯電型電荷制御剤および負帯電型電荷制御剤を所定の割合で混合することで、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物の帯電性をより容易に制御することができる。
【００３０】
第１の充填剤の平均粒径は、メジアン径（Ｄ５０）で数μｍから数十μｍであることが好ましい。第１の充填剤の平均粒径がこの範囲であると、第１の充填剤は電気機器用塗料に均一分散することができ、電気機器用塗料や電気機器用塗料の硬化物の帯電量を容易に制御することができる。
【００３１】
第１の充填剤は、上記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上５０．０質量部以下含有されることが好ましい。電気機器用塗料が第１の充填剤をこの範囲で含有することで、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物の電荷を効率的に制御することができる。
【００３２】
また、異物浮上電界および異物無害化を向上させるために、電気機器用塗料は第２の充填剤を含有することが好ましい。
【００３３】
第２の充填剤は、電気機器用塗料に含まれるマトリックス樹脂に分散して含有される。第２の充填剤は、半導電性であり、ウィスカからなる。なお、半導電性とは、１０−３〜１０５Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を有する物質を指す。
【００３４】
図１は、実施の形態の電気機器用塗料が含有する第２の充填剤２０を模式的に示す斜視図である。第２の充填剤２０は、核部２１と核部２１から４軸方向に伸びる針状結晶部２２とから構成され、テトラポット形状を有している。第２の充填剤２０は、例えば、ＺｎＯからなるウィスカ（以下、ＺｎＯウィスカともいう）で構成される。ＺｎＯウィスカは、体積抵抗率（固有抵抗）が１〜５０００Ω・ｃｍであり、安定な無機物である。
【００３５】
電気機器用塗料の硬化物内において、第１の充填剤と第２の充填剤と後述する第３の充填剤とが良好な導電パスを形成するために、第２の充填剤は、針状結晶部２２の長さＬが２μｍ以上５０μｍ以下で、かつ針状結晶部２２の最大径を有する部分の平均径Ｄ（算術平均径）が０．２μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。第２の充填剤としては、例えば、パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）が挙げられる。
【００３６】
第２の充填剤は、上記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上５０．０質量部以下含有されることが好ましい。電気機器用塗料が第２の充填剤をこの範囲で含有することで、電気機器用塗料の硬化物内において、第１の充填剤と第２の充填剤と後述する第３の充填剤とが良好な導電パスを形成し、電気機器用塗料の塗装などの作業性を確保することができる。
【００３７】
また、第２の充填剤の表面には、チタネートカップリング処理などの表面処理が施されていることが好ましい。第２の充填剤に表面処理を施すことで、電気機器用塗料に含まれるマトリックス樹脂との濡れ性を向上させることができる。例えば、チタネートカップリング処理に使用されるチタネートカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルタイト、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピル−トリス（ジオクチルピロホスフェート）チタネート、テトライソプロピル−ビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチル−ビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリロキシメチル−１−ブチル）−ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルピロホスフェート）オキシアセテートチタネートなどが挙げられる。
【００３８】
また、第２の充填剤の表面は、シランカップリング処理を施されることで、マトリックス樹脂との濡れ性を向上させることもできる。例えば、シランカップリング処理に使用されるシランカップリング剤としては、エポキシシラン、アミノシラン、ビニルシラン、メタクリルシラン、メルカプトシラン、メトキシシラン、エトキシシランなどが挙げられる。
【００３９】
また、異物浮上電界および異物無害化を向上させるために、電気機器用塗料は第３の充填剤を含有することが好ましい。
【００４０】
第３の充填剤は、電気機器用塗料に含まれるマトリックス樹脂に分散して含有される。第３の充填剤は、半導電性であり、球状である。第３の充填剤は、例えば、Ｆｅ２Ｏ３およびＦｅ３Ｏ４の少なくとも一方からなる粒子で構成される。
【００４１】
第３の充填剤がＦｅ２Ｏ３からなる粒子で構成される場合について説明する。Ｆｅ２Ｏ３は、赤色の粉体であり、いわゆるベンガラと呼ばれる。Ｆｅ２Ｏ３の比重は、約５．２ｇ／ｃｍ３である。Ｆｅ２Ｏ３の体積抵抗率は、約１×１０３Ω・ｃｍである。Ｆｅ２Ｏ３の平均粒径は、第３の充填剤単体で電気機器用塗料の硬化物の絶縁抵抗特性を発現させつつ、電気機器用塗料の塗装などの作業性を確保するために、メジアン径（Ｄ５０）で０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。さらに、絶縁抵抗特性がより良好となる観点から、Ｆｅ２Ｏ３の平均粒径は、メジアン径（Ｄ５０）で０．５μｍ以上１．０μｍ以下であることがより好ましい。ここで、電気機器用塗料の硬化物の絶縁抵抗特性とは、電気機器用塗料の硬化物が１×１０６〜１×１０１８Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を有することである（以下、同じ）。なお、メジアン径（Ｄ５０）は、個数基準の粒度分布から積算分布曲線の５０％に相当する粒子径として算出されるメジアン径を意味する。また、Ｆｅ２Ｏ３の平均粒径は、例えば、電気機器用塗料の硬化物の断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、硬化物に含まれる個々のＦｅ２Ｏ３の粒径を画像解析ソフトで解析することによって得られる。Ｆｅ２Ｏ３は、上記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上３０．０質量部以下含有されることが好ましい。電気機器用塗料がＦｅ２Ｏ３をこの範囲で含有することで、電気機器用塗料の硬化物内において、第１の充填剤と第２の充填剤とＦｅ２Ｏ３とが良好な導電パスを形成し、電気機器用塗料の塗装などの作業性を確保することができる。
【００４２】
第３の充填剤がＦｅ３Ｏ４からなる粒子で構成される場合について説明する。Ｆｅ３Ｏ４は、黒色の粉体である。Ｆｅ３Ｏ４の比重は、約５．２ｇ／ｃｍ３である。Ｆｅ３Ｏ４の体積抵抗率は、約４×１０−３Ω・ｃｍである。Ｆｅ３Ｏ４の平均粒径は、第３の充填剤単体で電気機器用塗料の硬化物の絶縁抵抗特性を発現させつつ、電気機器用塗料の塗装などの作業性を確保するために、メジアン径（Ｄ５０）で０．０１μｍ以上０．１０μｍ以下であることが好ましい。さらに、絶縁抵抗特性がより良好となる観点から、Ｆｅ３Ｏ４の平均粒径は、メジアン径（Ｄ５０）で０．０５μｍ以上０．０８μｍ以下であることがより好ましい。Ｆｅ３Ｏ４の平均粒径は、上記のＦｅ２Ｏ３と同様の方法で得られる。Ｆｅ３Ｏ４は、上記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上３０．０質量部以下含有されることが好ましい。電気機器用塗料がＦｅ３Ｏ４をこの範囲で含有することで、電気機器用塗料の硬化物内において、第１の充填剤と第２の充填剤とＦｅ３Ｏ４とが良好な導電パスを形成し、電気機器用塗料の塗装などの作業性を確保することができる。
【００４３】
また、異物浮上電界および異物無害化を向上させるために、電気機器用塗料は第４の充填剤を含有することが好ましい。
【００４４】
第４の充填剤は、電気機器用塗料に含まれるマトリックス樹脂に分散して含有される。第４の充填剤は、絶縁性であり、平板状、繊維状、または層状である。なお、絶縁性とは、１０６〜１０１８Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を有する物質を指す。
【００４５】
第４の充填剤が平板状の物質から構成される場合について説明する。平板状の物質としては、例えば、タルク、窒化ホウ素（ＢＮ）などがある。
【００４６】
タルクは、主成分がＭｇＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏからなり、平板状の化合物である。タルクの体積抵抗率は、約１×１０１４〜１×１０１５Ω・ｃｍである。タルクの平均直径は、マトリックス樹脂内における第２の充填剤の沈降を抑制するため、２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。なお、タルクなどの平板状の物質が円形を構成しない場合には、平板状の物質の表面に亘って引ける最長の直線の平均長さ（以下、平均直線長さという）が上記範囲内となればよい。ここで、平均直径および平均直線長さは、上記のＦｅ２Ｏ３と同様に、ＳＥＭによる電気機器用塗料の硬化物の観察を行うことで得られる。
【００４７】
窒化ホウ素は、鱗片状構造をした粒子である。窒化ホウ素は、結晶構造の違いにより、六方晶型窒化ホウ素、菱面体晶型窒化ホウ素、立方晶型窒化ホウ素、乱層構造型窒化ホウ素、およびウルツ鉱型窒化ホウ素に分類することができる。この中でも、アクセプト比が大きく、絶縁抵抗が高く、さらに材料の絶縁破壊電界を高めることができるという理由から、一般的な窒化ホウ素である六方晶型窒化ホウ素を使用することが好ましい。窒化ホウ素の平均粒径は、マトリックス樹脂内における第２の充填剤の沈降を抑制するため、メジアン径（Ｄ５０）で１以上１０μｍ以下であることが好ましい。平均粒径は、上記同様に、ＳＥＭによる電気機器用塗料の硬化物の観察を行うことで得られる。また、第４の充填剤が窒化ホウ素であると、窒化ホウ素自体が高い熱伝導性を有するため、電気機器用塗料の硬化物の放熱特性を向上させることができる。
【００４８】
第４の充填剤が繊維状の物質から構成される場合について説明する。繊維状の物質としては、例えば、チタン酸カリウムウィスカ、ガラスミルドファイバ、ウォラストナイトなどがある。
【００４９】
チタン酸カリウムウィスカやガラスミルドファイバの平均繊維長は、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。ウォラストナイトの平均繊維長は、７５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、３５μｍ以上１７０μｍ以下であることがより好ましい。繊維状の物質の平均繊維長がこの範囲であることで、第２の充填剤と第３の充填剤との間に、繊維状の第４の充填剤が入り込み、第２の充填剤および第３の充填剤をマトリックス樹脂内に均一分散することができる。平均繊維長とは、各繊維の長手方向の長さを算術平均して得られたものである。ここで、平均繊維長は、上記同様に、ＳＥＭによる電気機器用塗料の硬化物の観察を行うことで得られる。
【００５０】
第４の充填剤が層状の物質から構成される場合について説明する。層状の物質としては、例えば、マイカ、スメクタイトなどがある。
【００５１】
マイカは、層状ケイ酸塩鉱物の一種で、主成分がＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、結晶水からなる、層状の化合物である。マイカは、硬質マイカと軟質マイカの２種類がある。硬質マイカの体積抵抗率は、約１×１０１２〜１×１０１５Ω・ｃｍである。軟質マイカの体積抵抗率は、約１×１０１０〜１×１０１３Ω・ｃｍである。硬質マイカおよび軟質マイカは、実施の形態の電気機器用塗料において、同様の性質を示すため、以下では区別することなく説明する。
【００５２】
マイカやスメクタイトなどの層状の物質の平均直線長さは、マトリックス樹脂内における第２の充填剤の沈降を抑制するため、０．１μｍ以上２μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがより好ましい。
【００５３】
第４の充填剤は、電気機器用塗料の硬化物内における第１の充填剤と第２の充填剤と第３の充填剤とによる導電パスの形成、および電気機器用塗料の塗装などの作業性を確保するために、上記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上６０．０質量部以下含有されることが好ましい。第４の充填剤としてタルク、スメクタイトを使用する場合、第４の充填剤は、上記樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以上３０．０質量部以下含有されることがより好ましい。
【００５４】
第４の充填剤は、上記した第４の充填剤のうちのいずれか１種のみを使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。好ましくは、第４の充填剤は、タルクおよびマイカの少なくとも一方からなる。
【００５５】
また、マトリックス樹脂中に、泡の発生を防ぐため、あるいは発生した泡を消すために、電気機器用塗料は消泡剤を含んでもよい。消泡剤は、特に限定されるものではなく、例えば、ジメチルシリコーン系の消泡剤（例えば、ＴＳＡ７２０（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商品名））などが挙げられる。
【００５６】
また、構造物に電気機器用塗料を刷毛などで塗布する場合や、エアレススプレーなどで塗装する場合の作業性を向上させるために、電気機器用塗料は希釈剤を含んでもよい。希釈剤を電気機器用塗料に添加することにより、マトリックス樹脂の粘度を低下し、電気機器用塗料の粘度を調整することができる。希釈剤としては、速乾性のシンナー（例えば、酢酸エチルとトルエンとを８：２の質量比で混合した混合物）などが挙げられる。上記した作業性を向上させるために、希釈剤は、上記樹脂１００質量部（希釈剤を除く）に対して、５．０質量部以上５０．０質量部以下含まれることが好ましい。上記樹脂１００質量部に含まれる希釈剤の量が５．０質量部より少ない場合には、電気機器用塗料の粘度低下が十分ではなく、上記した作業性が向上しないことがある。上記樹脂１００質量部に含まれる希釈剤の量が５０．０質量部より多い場合には、電気機器用塗料に含まれる上記樹脂の硬化性が悪くなり、リードタイムが増えることがある。
【００５７】
次に、電気機器用塗料を硬化してなる硬化物について説明する。ここでは、第１の充填剤、第２の充填剤、第３の充填剤および第４の充填剤を含有する硬化物について説明する。
【００５８】
図２は、実施の形態の電気機器用塗料を硬化してなる硬化物１の表面における、第１の充填剤１０が形成する導電パス６１を模式的に示す図である。図２に示されるように、電荷を制御することが可能な第１の充填剤１０は、硬化物１のマトリックス樹脂５０中に互いに均一に分散される。これによって、硬化物１は電荷制御される。また、第１の充填剤１０同士が接触し、導電パス６１は硬化物１の表面に形成される。
【００５９】
ここで、図２に示すように異物１６が硬化物１に接触するときであって、例えば、異物１６がアルミニウム片であり、マトリックス樹脂に含まれる樹脂がエポキシ樹脂である場合、帯電列によれば、異物１６が正極性に帯電し、硬化物１が負極性に帯電する。また、前述のように密閉型絶縁装置内での異物１６の浮上は、硬化物１と異物１６との接触で生じる帯電によって生じる。このとき、硬化物１中に第１の充填剤１０として正帯電型電荷制御剤を配合して、帯電列中の硬化物１の位置を異物１６であるアルミニウムの位置に近付けることによって、異物１６の帯電を抑制することができる。そのため、こうした第１の充填剤１０による帯電制御は、異物浮上電界を向上することができる。
【００６０】
また、例えば、異物１６がアクリル樹脂片であり、マトリックス樹脂に含まれる樹脂がエポキシ樹脂である場合には、異物１６が負極性に帯電し、硬化物１が正極性に帯電する。このとき、硬化物１中に第１の充填剤１０として負帯電型電荷制御剤を配合して、帯電列中の硬化物１の位置を異物１６であるアクリル樹脂の位置に近付けることによって、異物１６の帯電を抑制することができ、異物浮上電界を向上することができる。
【００６１】
このように、硬化物１のマトリックス樹脂５０中に第１の充填剤１０を均一に分散させることで、硬化物１が電荷制御され、良好な導電パス６１が形成される。そのため、電気機器の金属容器の内側表面に硬化物１を設けることで、硬化物１と異物との間に集中する電界を緩和することができ、硬化物１は高い異物浮上電界を得ることができる。そして、異物浮上電界の値が高いほど、電気機器内における異物の浮上や動き回りを抑制することができる。
【００６２】
図３は、実施の形態の電気機器用塗料を硬化してなる硬化物１内における、第１の充填剤１０と第２の充填剤２０と第３の充填剤３０とが形成する導電パス６２を模式的に示す図である。図３に示されるように、テトラポット状の形状を有する第２の充填剤２０は、第１の充填剤１０、第３の充填剤３０、および第４の充填剤４０の間に入り込み、第１の充填剤１０、第２の充填剤２０、第３の充填剤３０、および第４の充填剤４０は硬化物１のマトリックス樹脂５０中に互いに均一に分散される。これによって、第１の充填剤１０および第２の充填剤２０の発現する絶縁抵抗特性を向上させることができる。また、第１の充填剤１０および第３の充填剤３０は第２の充填剤２０と接触し、三次元的な導電パス６２を形成する。
【００６３】
また、絶縁性を有する第４の充填剤４０がマトリックス樹脂５０中に均一に分散されていることによって、第１の充填剤１０、第２の充填剤２０、および第３の充填剤３０が硬化物１中に均一に配列される。そのため、第１の充填剤１０と第２の充填剤２０と第３の充填剤３０とによって形成される導電パス６２を長くすることができる。これによって、硬化物１が膜厚状である場合や、硬化物１の表面に凹凸がある場合であっても、安定で、かつ長い導電パス６２を形成することができる。そのため、電気機器の金属容器の内側表面に硬化物１を設けることで、硬化物１と異物との間に集中する電界を緩和することができる。
【００６４】
このように、硬化物１のマトリックス樹脂５０中に第１の充填剤１０、第２の充填剤２０、第３の充填剤３０および第４の充填剤４０を均一に分散させることで、良好な導電パス６２が確保でき、より高い異物浮上電界を得ることができる。そして、異物浮上電界の値が高いほど、電気機器内における異物の浮上や動き回りをさらに抑制することができる。
【００６５】
ここで、実施の形態の電気機器用塗料が高い異物浮上電界を有する理由の一つとして、第１の充填剤と第２の充填剤２０と第３の充填剤３０とが電気的に接続されることにより形成する導電パス６２によるものが挙げられる。
【００６６】
例えば、第１の充填剤１０と第２の充填剤２０とで導電パスを形成する場合、硬化物１の厚さ（数百μｍ程度）と第２の充填剤２０の大きさ（数十μｍ程度）とのバランスを考えると、第２の充填剤２０の端部同士を近接させることは容易ではないことがある。そこで、半導電性を有する第３の充填剤３０を電気機器用塗料に含有させることで、導電パス６２を確実に形成することができる。
【００６７】
また、第１の充填剤１０と第３の充填剤３０とで導電パスを形成する場合、第３の充填剤３０の形状が球状で、かつ粒径が小さいことから、第３の充填剤３０が硬化物１に均一分散したとしても導電パスを形成することは容易ではないことがある。また、第３の充填剤３０の含有量を増大させた場合、電気機器用塗料の粘度が増大するので、作業性は低下する。さらに、希釈剤を加えた場合であっても、第３の充填剤３０の含有量を増大させると、同様に電気機器用塗料の粘度が増大する。また、第３の充填剤３０の粒径を大きくした場合には、第３の充填剤３０を硬化物１に均一分散させること自体が容易ではないため、導電パスを形成することが容易ではないことがある。
【００６８】
また、第１の充填剤１０と第２の充填剤２０と第３の充填剤３０とで導電パスを形成する場合、形状の異なる第１の充填剤１０と第２の充填剤２０と第３の充填剤３０とが互いに密なパッキング構造を形成し、これによって導電パス６２が形成される。ここで、第２の充填剤２０と第３の充填剤３０は、半導電性である。また、第２の充填剤２０の体積抵抗率と第３の充填剤３０の体積抵抗率は、互いに近いことが好ましい。その理由は、第２の充填剤２０の体積抵抗率と第３の充填剤３０の体積抵抗率が大きく異なると、第２の充填剤２０と第３の充填剤３０の近接する端部で、絶縁破壊が生じることがあるためである。また、第２の充填剤２０の体積抵抗率と第３の充填剤３０の体積抵抗率は、半導電領域であり、帯電防止領域であるため、異物の帯電防止にも好適である。
【００６９】
次に、電気機器用塗料が第４の充填剤４０を含有する場合について説明する。後述する電気機器用塗料の製造方法では、撹拌工程におけるせん断力によって、第２の充填剤２０、例えば針状結晶部２２が折れてしまうことがある。このような場合でも、電気機器用塗料が絶縁性である第４の充填剤４０を含有することで、第４の充填剤４０は第２の充填剤２０の折れた部分を物理的に支持する。これによって、電気的な経路である導電パス６２を確実に形成することができる。また、第２の充填剤２０が折れていない場合でも、絶縁性である第４の充填剤４０が第２の充填剤２０を支持することによって、導電パス６２をより確実に形成することができる。
【００７０】
このようなことから、第１の充填剤１０を含有する電気機器用塗料は、第２の充填剤２０、第３の充填剤３０、第４の充填剤４０からなる群より選択される少なくとも１種の充填剤をさらに含有することが好ましい。さらに、第１の充填剤１０、第２の充填剤２０、第３の充填剤３０、および第４の充填剤４０が共に、かつ適切な配合量で電気機器用塗料に含有されることがより好ましい。
【００７１】
次に、実施の形態の電気機器用塗料の製造方法について説明する。
【００７２】
第２の充填剤を含有しない電気機器用塗料の製造方法については以下の通りである。樹脂、樹脂を硬化させるための硬化剤、および第１の充填剤、さらに必要に応じて第３の充填剤および第４の充填剤などの全配合量を自転公転ミキサーなどの撹拌機に投入し、これらを撹拌機によって撹拌する。このような工程を経て、電気機器用塗料が製造される。
【００７３】
また、次のような工程で、電気機器用塗料を製造してもよい。まず、配合する樹脂の一部（例えば、樹脂の全配合量の１０質量％〜５０質量％程度）、ならびに、硬化剤および第１の充填剤、さらに必要に応じて第３の充填剤および第４の充填剤などの全配合量を撹拌機に投入し、これらを撹拌機によって攪拌して、マスターバッチを作製する。続いて、マスターバッチに、配合する樹脂の残部を添加して、撹拌機によって攪拌する。こうして、電気機器用塗料が製造される。
【００７４】
また、第２の充填剤を含有する電気機器用塗料の製造方法については以下の通りである。まず、配合する樹脂の一部、および第２の充填剤の全配合量を撹拌機に投入し、これらを撹拌機によって攪拌して、マスターバッチを作製する。続いて、マスターバッチに、配合する樹脂の残部、ならびに硬化剤および第１の充填剤、さらに必要に応じて第３の充填剤および第４の充填剤の全配合量を添加して、撹拌機によって攪拌する。このような工程を経て、電気機器用塗料が製造される。
【００７５】
このように、第２の充填剤を含有するマスターバッチを作製し、このマスターバッチに、残りの構成物を混合することで、電気機器用塗料中に第１の充填剤、第３の充填剤および第４の充填剤を均一に分散することができる。そして、第１の充填剤、第３の充填剤および第４の充填剤が均一に分散されることで、第２の充填剤を均一に分散することができる。こうしたことによって、電気機器用塗料の硬化物中に、良好な導電パスを形成することができる。
【００７６】
また、次のような工程で、第２の充填剤を含有する電気機器用塗料を製造してもよい。まず、配合する樹脂の一部、ならびに、硬化剤、第１の充填剤、および第２の充填剤、さらに必要に応じて第３の充填剤および第４の充填剤の全配合量、およびガラス粒子などのメディアを撹拌機に投入し、これらをせん断力をかけながら攪拌して、マスターバッチを作製する。続いて、マスターバッチに、配合する樹脂の残部を添加して、これらを攪拌する。その後、メディアをろ過などで分離する。このような工程を経て、電気機器用塗料が製造される。
【００７７】
このように、これら充填剤をメディアとともに攪拌することで、高いせん断をかけて攪拌することができる。これによって、例えば凝集しやすい充填剤も、ほぐしながら分散させることができる。そのため、電気機器用塗料中に、第１の充填剤、第２の充填剤、第３の充填剤、および第４の充填剤を均一に分散することができる。こうしたことによって、電気機器用塗料の硬化物中に、良好な導電パスを形成することができる。
【００７８】
また、電気機器用塗料が消泡剤を含有する場合には、樹脂、硬化剤、第１の充填剤などと共に、または、マスターバッチを作製する際もしくはマスターバッチに、所定量の消泡剤を添加する。また、電気機器用塗料が希釈剤を含有する場合には、硬化剤とともに所定量の希釈剤を添加する。製造した電気機器用塗料中に泡が存在する場合や、電気機器用塗料の粘度が高い場合には、製造した電気機器用塗料に、さらに消泡剤や希釈剤を添加してもよい。
【００７９】
なお、第１の充填剤の添加方法については、あらかじめ第２の充填剤、第３の充填剤、第４の充填剤などの表面に第１の充填剤を付着させた各種充填剤を添加してもよい。
【００８０】
また、第２の充填剤の添加方法については、カップリング処理を施している第２の充填剤を添加してもよいし、カップリング処理を施していない第２の充填剤とカップリング剤とを同時に添加してもよい。
【００８１】
上記のように製造された電気機器用塗料を、例えば、金型に注入して成形し、所定温度で所定時間加熱するような硬化処理を施して電気機器用塗料を硬化させることで、注型硬化物を製造することができる。また、刷毛などを用いた塗布などによって電気機器用塗料を薄膜状に成形し、所定の硬化処理を施して硬化させることで、薄膜状の硬化物を製造することができる。
【００８２】
さらに、電気機器用塗料が希釈剤を含有している場合、電気機器用塗料の粘性は小さい。そのため、例えば、エアレススプレーなどを用いて電気機器用塗料を対象物に吹き付け、所定の硬化処理を施して硬化させることで、薄膜状の硬化物を製造することができる。
【００８３】
なお、電気機器用塗料の硬化物が絶縁抵抗特性を発現するという観点から、硬化物の膜厚は大きいほどよいが、各種充填剤の大きさを考慮すると、硬化物の膜厚は５０μｍ以上が好ましい。また、硬化物の膜厚が大きいほど電気機器用塗料の塗膜を形成する際の作業性が低下することを考慮すると、硬化物の膜厚は５００μｍ以下が好ましい。
【００８４】
図４は、実施の形態の電気機器用塗料を硬化してなる硬化物を備える電気機器を一部断面で示す図である。なお、図４には、電気機器の一例として、密閉型絶縁装置７０を示している。
【００８５】
図４に示されるように、密閉型絶縁装置７０は、軸方向に分割して配置された円筒状の金属容器７７、７８、７９と、中央に軸方向に延設された高電圧導体７１と、金属容器７７と金属容器７８との間、および金属容器７７と金属容器７９との間に端部フランジ部７３を介して設けられたスペーサ７２とを備えている。
【００８６】
金属容器７７、７８、７９は、高電圧導体７１との間に軸方向と垂直な半径方向の空隙を保ちながら高電圧導体７１の周囲を覆うように構成されている。スペーサ７２は、金属容器７７、７８、７９の内部を金属容器７７、７８、７９の中心軸に垂直な方向に分割するように配置されている。スペーサ７２の中央には、貫通穴が形成され、その貫通穴に高電圧導体７１が貫通している。このように、高電圧導体７１は、スペーサ７２によって支持されている。
【００８７】
また、金属容器７７、７８、７９の内周面には、実施の形態の電気機器用塗料の硬化物からなるコーティング層７４が形成されている。金属容器７７、７８、７９内には、例えばＳＦ６ガスなどの絶縁ガス７５が封入されている。
【００８８】
コーティング層７４は、例えば次のようにして形成される。まず、実施の形態の電気機器用塗料を刷毛やエアレススプレーなどによって金属容器７７、７８、７９の内周面に塗布して、電気機器用塗料の塗膜を形成する。そして、塗膜に対して所定温度で所定時間加熱するなどの硬化処理を施して、塗膜を硬化することで、帯電性を制御し、絶縁抵抗特性を有する薄膜状のコーティング層７４を形成することができる。
【００８９】
このように、金属容器７７、７８、７９の内周面に、帯電性を制御し、良好な絶縁抵抗特性を有するコーティング層７４を備えることで、コーティング層７４の表面に存在する金属片などの異物７６の帯電を制御し、異物７６の動きを抑制することができる。そのため、従来の密閉型絶縁装置よりも、金属容器の設計電界を大きくすることが可能となり、金属容器７７、７８、７９のコンパクト化を図ることができる。
【００９０】
上記したように、実施の形態によれば、第１の充填剤１０を配合することによって、第１の充填剤１０がマトリックス樹脂５０中に均一に分散された電気機器用塗料を得ることができる。電気機器用塗料が第１の充填剤１０を含有することによって、電気機器用塗料および電気機器用塗料を硬化させてなる硬化物１の帯電性は制御される。そして、第１の充填剤１０を含む電気機器用塗料の硬化物１の表面において、良好な導電パス６１が形成される。そのため、電気機器用塗料の硬化物１は、高い異物浮上電界を有し、これにより異物無害化を向上することができる。
【００９１】
さらに、密閉型絶縁装置内に存在する異物の種類に応じて、正帯電型電荷制御剤と負帯電型電荷制御剤とを所定の割合で混合した第１の充填剤１０を電気機器用塗料に配合することで、電気機器用塗料および電気機器用塗料の硬化物１を所望の帯電性に制御することができる。そのため、電気機器用塗料に用いられる樹脂を任意に選択することができ、電気機器用塗料に使用される材料選択の自由度が向上する。
【００９２】
さらに、実施の形態によれば、第２の充填剤２０、第３の充填剤３０、第４の充填剤４０などの各種充填剤を配合することによって、第１の充填剤１０、第２の充填剤２０、第３の充填剤３０、および第４の充填剤４０がマトリックス樹脂５０中に均一に分散された電気機器用塗料を得ることができる。そして、第１の充填剤１０および各種充填剤を含む電気機器用塗料の硬化物１内において、硬化物１がある程度の厚さを有する場合であっても、各種充填剤がマトリックス樹脂５０中に均一に分散されることによって、良好な導電パス６２が形成される。そのため、電気機器用塗料の硬化物は、より高い異物浮上電界を有し、これにより異物無害化をさらに向上することができる。
【００９３】
さらに、硬化物１内において、第１の充填剤１０と第２の充填剤２０と第３の充填剤３０とが三次元的な導電パス６２を形成する。導電パス６２は、硬化物１の上面から下面まで貫通するので、硬化物１の耐電圧性能がより向上し、硬化物１は異物の帯電をより防止することができる。さらに、導電パス６２は、放熱性能（熱伝導率）を向上させることができるため、電気機器用塗料の硬化物１は、放熱コーティングとして用いることも可能である。
【００９４】
なお、上記では、実施の形態の電気機器用塗料の硬化物を備える電気機器の一例として、密閉型絶縁装置を示して説明したが、電気機器は、例えば、種々の、電気機器、電子機器、産業機器、重電機器などでもよい。そして、実施の形態の電気機器用塗料をこれら電気機器に適用した場合においても、上記した同様の作用効果を得ることができる。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されない。
【００９６】
（実施例１）
はじめに、配合する樹脂（エポキシ樹脂（エポフィックス・主剤、丸本ストルアス社製商品名））の一部（エポキシ樹脂の全配合量の５０質量％）、および第２の充填剤（ＺｎＯウィスカ、針状結晶部の長さ：２μｍ〜５０μｍ、針状結晶部の最大径を有する部分の平均径（算術平均径）：０．２μｍ〜３μｍ）５．０質量部を自転公転ミキサーに投入して攪拌し、マスターバッチを調製した。続いて、マスターバッチに、樹脂の残部、第１の充填剤（ＢＯＮＴＲＯＮ Ｎ−７１（オリヱント化学工業製商品名）、正帯電型電荷制御剤）５．０質量部、第３の充填剤（Ｆｅ３Ｏ４、平均粒径（メジアン径（Ｄ５０））：０．０５μｍ〜０．０８μｍ）１０．０質量部、第４の充填剤（タルク、ＳＷＥ（日本タルク社製商品名）、メジアン径（Ｄ５０）：２０μｍ〜３０μｍ）１０．０質量部、および樹脂を硬化させる硬化剤（エポフィックス・硬化剤、丸本ストルアス社製商品名）１２質量部を加えて、自転公転ミキサーで攪拌し、電気機器用塗料を製造した。なお、マスターバッチには、ジメチルシリコーン系の消泡剤（ＴＳＡ７２０（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商品名）を適量添加した。
【００９７】
（実施例２〜実施例１１）
表１に示す材料および質量部にした以外は、実施例１と同じ方法で電気機器用塗料を製造した。
【００９８】
（比較例１〜比較例３）
表２に示す材料および質量部にした以外は、実施例１と同じ方法で電気機器用塗料を製造した。
【００９９】
表１および表２には、使用した各材料の種類、および樹脂１００質量部に含まれる各材料の質量部を示している。なお、表１および表２において、使用した各材料は以下の通りである。
【０１００】
・正帯電型電荷制御剤（ＢＯＮＴＲＯＮ Ｎ−７１（オリヱント化学工業製商品名）
・Ｆｅ２Ｏ３（平均粒径（メジアン径（Ｄ５０））：０．５μｍ〜１．０μｍ
・マイカ（型番名：ＰＤＭ−Ｋ（Ｇ）３２５、メジアン径（Ｄ５０）：４０〜６０ｎｍ（トピー工業社製））
【０１０１】
製造した電気機器用塗料について、以下に示す異物浮上電界の評価を行った。図５は、異物浮上電界の評価を行った試験装置９０の断面を模式的に示す図である。図５に示されるように、試験装置９０は、内径が２５４ｍｍのアルミニウム製の金属容器９７と、金属容器９７の中央に直径が１５４ｍｍの高電圧導体９１とを備えている。なお、金属容器９７および高電圧導体９１のそれぞれの中心軸が同軸上となるように、高電圧導体９１を設置した。
【０１０２】
金属容器９７の下側半分の内周面に、エアレススプレーを用いて電気機器用塗料を塗布して電気機器用塗料の塗膜を形成した。そして、塗膜を常温で２４時間放置して塗膜を硬化させ、電気機器用塗料の硬化物からなるコーティング層９４を形成させた。コーティング層９４の膜厚は１００μｍであった。
【０１０３】
続いて、コーティング層９４の上に、アルミニウム製の模擬金属異物９６（直径０．２５ｍｍ、長さ３ｍｍ）を６個置いた。そして、金属容器９７内にＳＦ６ガス（０．４ＭＰａ）を充填した。
【０１０４】
次に、高電圧導体９１に電界を印加した。印加電界は、交流（ＡＣ）で０．６ｋＶｒｍｓ／ｍｍ〜４．０ｋＶｒｍｓ／ｍｍとし、印加電界は、０．６ｋＶｒｍｓ／ｍｍから、１分ごとに０．２ｋＶｒｍｓ／ｍｍずつ上昇させた。そして、最初にいずれかの模擬金属異物９６が浮上した電界を実測した。ここでは、同一のコーティング層９４に対して、このように電圧を印加して、模擬金属異物９６が浮上した電界を実測するといった作業を５回行った。そして、電界についての５つの実測値の算術平均値をコーティング層の異物浮上電界（ｋＶｒｍｓ／ｍｍ）とした。
【０１０５】
表１および表２には、製造した電気機器用塗料の硬化物についての異物浮上電界の評価結果を示している。
【０１０６】
【表１】
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【０１０７】
【表２】
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【０１０８】
実施例１〜実施例１１によれば、電気機器用塗料が第１の充填剤を上記範囲で所定量含有するときに、電気機器用塗料は、高い異物浮上電界を有する硬化物を形成することができる。さらに、電気機器用塗料が第１の充填剤に加えて、第２の充填剤、第３の充填剤、第４の充填剤などの各種充填剤を上記範囲で所定量含有するとき、特に電気機器用塗料が第１の充填剤と第２の充填剤と第３の充填剤と第４の充填剤とを含有するときに、各種充填剤がマトリックス樹脂中に均一に分散され、電気機器用塗料は、さらに高い異物浮上電界を有する硬化物を形成することができる。さらには、電気機器用塗料を硬化してなる硬化物は、高い異物浮上電界を有することから、優れた異物無害化特性を有する。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１…硬化物、１０…第１の充填剤、１６…異物、２０…第２の充填剤、２１…核部、２２…針状結晶部、３０…第３の充填剤、４０…第４の充填剤、５０…マトリックス樹脂、６１，６２…導電パス、７０…密閉型絶縁装置、７１，９１…高電圧導体、７２…スペーサ、７３…端部フランジ部、７４，９４…コーティング層、７５…絶縁ガス、７６…異物、７７，７８，７９，９７…金属容器、９０…試験装置、９６…模擬金属異物。
【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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