【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ドライマイカ成形材料に係り、特に回転電
機等のコイルに使用されるドライマイカテープのワニス
含浸性、保持性を改善したものに関する。
従来の技術
発電機や電動機あるいは静止機等に用いられるコイル
には、特に高電圧、高容量型のものでは耐電圧特性等電
気的、熱的特性に優れているマイカ材料が絶縁材料とし
て使用されている。このマイカ材料にはマイカを裏打材
とともに巻線に巻き付けた後ワニスを真空加圧含浸さ
せ、その後加熱加圧してコイルを成形するときに用いら
れるドライマイカテープがある。
このドライマイカテープを電機子巻線に適用するに
は、第５図に示すように導体に絶縁被覆を施した複数本
の絶縁電線ａ、ａ・・からなるコイル本体ｂに巻きつけ
られたマイカ層ｃが形成された後、ワニスを含浸される
が、この際ボイドが発生すると絶縁破壊電圧を小さくす
るのでその発生を抑制する工夫が行われている。
例えば含浸するワニスを加温してワニスの粘度を下げ
たり、含浸の際に真空度を高くしたり、ドライマイカテ
ープをコイル本体に巻きつけるときにゆるくしたり、あ
るいは真空含浸した後に加圧したりすることによりワニ
スの浸透をし易くしている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このような工夫を行なってもワニスを
隈無く十分に浸透させることは容易ではなく、ワニス含
浸不十分によるボイドの発生により絶縁破壊電圧を規定
以上にできないというコイルの不良は、その率にして数
％にもなるという問題点がある。
また、このようにワニスの含浸性が不十分であると、
耐熱性及び電気絶縁性のよい例えばエポキシ樹脂の性質
を十分に発揮することができず、その絶縁性の電気特性
を十分に発揮することができない。
本発明の目的は、コイル本体に巻回して使用するドラ
イマイカテープであって、使用形態で樹脂をさらに含浸
させるドライマイカ成形材料において、樹脂の含浸性及
び保持性を向上させることができるドライマイカ成形材
料を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決するために、マイカを主
成分に有するマイカ層と含浸性シートと裏打材を層状に
接着して有する層状体において、含浸性シートとこれに
隣接する他の層とをこれらの界面に樹脂を偏在させるこ
とにより接着させたコイル用ドライマイカテープである
ことを特徴とするドライマイカ成形材料を提供するもの
である。
次に本発明を詳細に説明する。
本発明において使用するマイカは天然又は合成のいず
れのマイカも使用できるが、経済性に有利な天然マイカ
を使用することが好ましい。このマイカには、通常はお
よそ2mm2以下に粉砕したマイカを例えば抄紙と同じ方法
で紙状に抄造した集成マイカを使用することが好まし
い。この集成マイカには、マイカを例えば約750℃で焼
いて結晶水の一部を除いた後に粉砕、抄造する、いわゆ
る焼成集成マイカ、焼かないで粉砕、抄造する、いわゆ
る無焼成集成マイカのいずれも使用でき、またこれらを
併用することもできる。また、マイカとしては軟質、硬
質のマイカ片のいずれも使用できる。このマイカ層は、
マイカを主成分に有するが、その強度を維持するために
アラミッド繊維やセルローズ繊維、ガラス繊維等の有
機、無機の繊維を併用しても良い。
本発明において使用される含浸性シートとしては、例
えばドライマイカテープをコイル本体にオーバラップし
て巻付けたときにこの含浸性シートを通路としてワニス
が浸透することのできる通液性を有するものが使用で
き、具体的には不織布が挙げられる。この不織布には、
乾式法、湿式法いずれでも良いポリエステル不織布、ア
ラミッド不織布等の合成繊維不織布や、ガラス不織布、
無機ペーパー（バインダー等有機物が10％以下のもの）
等の無機繊維不織布、紙等が挙げられるが、吸液性の大
きいものが好ましい。
本発明においては、マイカ層と含浸性シートと裏打材
を層状に有するもので、含浸性シートの使用形態は裏打
材に裏打されたマイカ層の表面又は裏打材の表面に用い
ることができる。また、マイカ層の層内に用いても良
い。
裏打材としてはガラスクロス、ポリオレフィンフィル
ム、ポリエステルフィルム等のプラスチックフィルム
等、紙、ガラスヤーン（商品名タテソフヤーンやヤーン
を縦横に接着させたもの）等が使用できる。このように
裏打材を併用すると、マイカ層に例えばコイル本体にド
ライマイカテープを巻回するときの強度を付与でき、含
浸性シートにはワニスの含浸性と保持性をよくする機能
のみを分担させることができ、その使用する厚さや材質
等において選択の幅を広げることができる。
本発明においては、上記含浸性シート、マイカ層、裏
打材等は層状にして接着させ層状体を形成するが、この
際含浸性シートと他のマイカ層、裏打材等はその界面に
樹脂を偏在させることにより接着される。この方法とし
ては、含浸性シートと他の層とに熱接着性のシート（例
えばエチレン−酢酸ビニル樹脂）を介在させ、熱融着さ
せることもできるが、裏打材とマイカ層の従来の接着方
法のように、含浸性シート側から樹脂を含浸させ、つい
で例えば未乾燥状態で溶剤を塗布したロールと抑えロー
ルの間を通し、含浸性シートを接着させる他の層との界
面の樹脂を残して他の樹脂を溶解除去するようにしても
良い。このようにすると、含浸性シート内の樹脂が溶出
されるので、例えばドライマイカテープとしてコイル本
体に巻回してからワニスを含浸させるときにその通りが
良くなり、オーバラップされたドライマイカテープの内
部にワニスが良く浸透することができる。
上記の含浸性シート、裏打材、マイカ層を接着させる
接着剤は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が使用でき
るが、アクリル樹脂、ポリブタジエン、ポリウレタン樹
脂等も使用できる。
作用
含浸性シートと他の例えばマイカ層との接着を樹脂を
その界面に偏在させることにより行ったので、例えばド
ライマイカテープをコイル本体に巻回した後ワニスを含
浸させるときに含浸性シートがワニスの案内通路になっ
てその浸透を良く行うことができ、その保持量も多くで
きる。
実施例
次に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に示すように、厚さ0.16mmの硬質無焼成集成マ
イカ１の一面に厚さ0.03mmのガラスクロス２を重ね、エ
ポキシ樹脂30重量％ メチルエチルケトン溶液のワニス
をガラスクロス側からロールコータにより塗布し、乾燥
させる。これにより樹脂３がマイカ層とガラスクロスの
界面及びガラスクロス内部に含まれる。ついで、集成マ
イカ層の他面に厚さ0.038mmのポリエステル不織布４を
重ね、上記と同様のワニスをこの不織布側からロールコ
ータにより塗布し、つづいてその未乾燥状態でメチルエ
チルケトンに浸漬した回転ロールと抑えロールの間に通
し、乾燥する。これにより不織布内部に含浸された樹脂
を溶出させ、樹脂３をマイカ層１との界面に偏在させる
ことができる。
このようにして得られたドライマイカテープ原反は、
厚さ0.24mmであり、マイカ層、不織布、エポキシ樹脂ワ
ニスの全量を100としたときのエポキシ樹脂含有量はガ
ラスクロス側が15重量％、不織布側が６重量％であっ
た。なお、不織布内部の樹脂を溶出させないときの不織
布側のエポキシ樹脂含有量は22重量％であった。
比較例として第２図に示すように、厚さ0.16mmの硬質
無焼成集成マイカ１の片面に厚さ0.03mmのガラスクロス
２を上記のガラスクロス側と同様のエポキシ樹脂含有量
で貼り合わせて厚さ0.20mmのドライマイカテープ原反を
作製した。
上記の本実施例と比較例のドライマイカテープ原反に
ついて次の試験を行った。
含浸試験−１
ドライマイカテープ原反から、幅25mm、長さ220mmの
試験片を切り取る。この試験片５を第３図に示すように
治具６に取りつけ、垂直に吊る。
試験片の下端が20mm浸漬するように、容器７へひまし
油トルエン溶液８（粘度26mPa・Ｓ（25℃）を入れる。
ひまし油トルエン溶液に浸漬した後の経過時間毎の含浸
高さを測定する。試験片は５本とし、その平均値を含浸
高さとし、測定結果を次の表に示す。
含浸試験−２
上記の実施例、比較例のドライマイカテープ原反を32
mm幅に切断し、第４図に示すように厚さ5mm、幅25mm、
長さ500mmのアルミバー９に16mm重ね（ハーフラップ）
で20回巻いてテープ巻回マイカ層10を有する試験片を形
成し、これを25℃で粘度１ポイズのエポキシ樹脂溶液か
らなる含浸ワニス中に入れ、真空度1Torrで５時間含浸
させた。これらの試験片の含浸に当たっては、ワニスが
試験片端部から含浸される影響を除くためにそれぞれの
試験片の端部をシリコーンシーラント11で完全にシール
した。
上記のワニスを含浸させたそれぞれの試験片をワニス
から取り出し、150℃、12時間加熱処理を行い、ワニス
を硬化させた。
硬化後の試験片を第４図鎖線のところで切断し、ワニ
スの含浸状態を目視すると、片面ガラスクロス裏打ちの
比較例のドライマイカテープを使用したコイルは、表面
から15層までワニスの含浸した跡が認められたが、ガラ
スクロス裏打ちとともに不織布を用いた本実施例のもの
は、表面からアルミバーまで40層全層にワニスの含浸跡
が認められた。
以上のように、含浸試験−１、含浸試験−２のいずれ
においても比較例のものに比べ実施例のものの含浸性が
顕著に優れていることがわかる。
このように不織布を有するドライマイカテープの含浸
性が良い理由は、不織布がポーラスなためワニスが浸透
し易く、これを通路としてオーバラップされたテープ層
の内部にワニスが侵入するためであり、一度含浸された
ワニスは強く押圧されないかぎり流出せず、コイル内に
保持され、その保持性が良いためと考えられる。不織布
単体ではワニスの保有量はワニスと不織布の合計に対す
るワニスの量で90％以上に及ぶことが他の実験で認めら
れた。
発明の効果
本発明によれば、マイカ層と含浸性シートと裏打材を
層状に設け、含浸性シートと他の層との界面に樹脂を偏
在させてこれらを接着させたので、ドライマイカテープ
をコイル本体に重ね巻きした場合には含浸性シートを通
路としてワニスが内側の巻回層に浸透することができ、
その際含浸性シートがポーラスであって含浸樹脂が少な
いときは、ワニスの浸透が妨げられず、より効率良くワ
ニスが含浸され、その保持量も多くすることができる。
これによりボイドの発生を少なくし、コイルの絶縁破壊
電圧が規定以下になる不良の発生を少なくし、その品質
を向上し、製造能率を高めることができる。
そして、裏打材を併用したので、コイル本体にドライ
マイカテープを巻回するときの強度を付与でき、含浸性
シートにはワニスの含浸性と保持性をよくする機能のみ
を分担させることができ、その使用する含浸性シートの
厚さや材質等において選択の幅を広げることができ、こ
れにより上記の効果を一層高めることができ、一層優れ
たコイル用ドライマイカテープを提供することができ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry mica molding material, and more particularly to a dry mica tape having improved varnish impregnating properties and holding properties used for coils of rotating electric machines and the like. 2. Description of the Related Art Mica, which has excellent electrical and thermal characteristics such as withstand voltage characteristics, is used as an insulating material for coils used in generators, motors, and stationary devices, especially for high-voltage, high-capacity types. ing. As the mica material, there is a dry mica tape used when a mica is wound around a winding together with a backing material, and then a varnish is impregnated under vacuum and then heated and pressed to form a coil. In order to apply this dry mica tape to the armature winding, as shown in FIG. 5, the mica wound around a coil body b composed of a plurality of insulated wires a, a. After the layer c is formed, a varnish is impregnated. At this time, when a void is generated, the dielectric breakdown voltage is reduced, and thus, a device for suppressing the generation is employed. For example, heating the varnish to be impregnated to reduce the viscosity of the varnish, increasing the degree of vacuum during impregnation, loosening the mica tape around the coil body, or applying pressure after vacuum impregnation. This facilitates the penetration of the varnish. Problems to be Solved by the Invention However, even if such measures are taken, it is not easy to fully penetrate the varnish completely, and it is impossible to make the breakdown voltage higher than the specified value due to the generation of voids due to insufficient varnish impregnation. There is a problem that the defect rate of the coil is as high as several percent. In addition, when the impregnating property of the varnish is insufficient,
The properties of, for example, an epoxy resin having good heat resistance and electrical insulation cannot be sufficiently exhibited, and the electrical properties of the insulation cannot be sufficiently exhibited. An object of the present invention is a dry mica tape that is used by being wound around a coil body, and in a dry mica molding material in which a resin is further impregnated in a use form, dry mica capable of improving resin impregnation and retention. A molding material is provided. Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention relates to a layered body having a mica layer containing mica as a main component, an impregnating sheet, and a backing material bonded in a layered manner. The present invention provides a dry mica molding material, which is a dry mica tape for a coil, in which a resin is adhered to a layer adjacent to the layer by dispersing a resin at these interfaces. Next, the present invention will be described in detail. As the mica used in the present invention, either natural or synthetic mica can be used, but it is preferable to use natural mica which is economically advantageous. As the mica, it is preferable to use an aggregated mica which is usually formed into a paper-like form of mica pulverized to about 2 mm 2 or less, for example, in the same manner as papermaking. In this aggregated mica, both mica is baked at about 750 ° C. and pulverized after removing a part of the crystallization water, and then paper-milled. They can be used, or they can be used in combination. As the mica, both soft and hard mica pieces can be used. This mica layer
Although it has mica as a main component, organic or inorganic fibers such as aramid fibers, cellulose fibers, and glass fibers may be used in combination to maintain the strength. As the impregnating sheet used in the present invention, for example, a sheet having a liquid permeability that allows the varnish to penetrate through the impregnating sheet as a passage when the dry mica tape is wound around the coil body while overlapping the coil body. It can be used, and specific examples include nonwoven fabrics. In this nonwoven fabric,
Polyester nonwoven fabric, which can be either dry method or wet method, synthetic fiber nonwoven fabric such as aramid nonwoven fabric, glass nonwoven fabric,
Inorganic paper (less than 10% organic matter such as binder)
And inorganic paper such as inorganic fiber, paper and the like. In the present invention, the mica layer, the impregnating sheet and the backing material are layered, and the use form of the impregnating sheet can be used for the surface of the mica layer backed by the backing material or the surface of the backing material. Further, it may be used in the mica layer. As the backing material, glass cloth, plastic film such as polyolefin film, polyester film, etc., paper, glass yarn (trade name Tate Sof yarn or a yarn in which yarn is adhered vertically and horizontally) and the like can be used. When the backing material is used in this manner, the mica layer can be provided with strength, for example, when a dry mica tape is wound around the coil body, and the impregnated sheet is assigned only the function of improving the varnish impregnation and retention. And the range of choices in the thickness, material, and the like to be used can be expanded. In the present invention, the impregnated sheet, the mica layer, the backing material and the like are layered and adhered to form a layered body. At this time, the resin is unevenly distributed at the interface between the impregnated sheet and the other mica layers and the backing material. It is adhered by making it do. As this method, a heat-adhesive sheet (for example, ethylene-vinyl acetate resin) may be interposed between the impregnated sheet and another layer and heat-sealed, but a conventional method of bonding the backing material and the mica layer is used. Impregnated with resin from the impregnating sheet side, and then passed through, for example, a roll coated with a solvent in a wet state and a holding roll, leaving the resin at the interface with the other layer to which the impregnating sheet is bonded. Other resins may be dissolved and removed. By doing so, the resin in the impregnated sheet is eluted, so that it becomes better when the varnish is impregnated, for example, after being wound around the coil body as a dry mica tape, and the inside of the overlapped dry mica tape is improved. The varnish can penetrate well. As the adhesive for bonding the above-mentioned impregnated sheet, backing material and mica layer, epoxy resin, silicone resin and the like can be used, but acrylic resin, polybutadiene, polyurethane resin and the like can also be used. Since the adhesion between the impregnating sheet and the other mica layer, for example, is performed by distributing the resin unevenly at the interface, for example, when the varnish is impregnated after winding the dry mica tape around the coil body, the varnish is The guide passage can be used for good permeation, and the holding amount can be increased. Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a glass cloth 2 having a thickness of 0.03 mm is placed on one surface of a hard non-fired laminated mica 1 having a thickness of 0.16 mm, and a varnish of a 30 wt% methyl ethyl ketone solution of an epoxy resin is applied from a glass cloth side by a roll coater. Apply and dry. Thereby, the resin 3 is contained at the interface between the mica layer and the glass cloth and inside the glass cloth. Next, a polyester nonwoven fabric 4 having a thickness of 0.038 mm was overlapped on the other surface of the mica layer, a varnish similar to the above was applied from the nonwoven fabric side by a roll coater, and then, a rotating roll dipped in methyl ethyl ketone in an undried state. Pass between holding rolls and dry. Thereby, the resin impregnated inside the nonwoven fabric can be eluted, and the resin 3 can be unevenly distributed at the interface with the mica layer 1. The raw dry mica tape thus obtained is
When the total amount of the mica layer, the nonwoven fabric, and the epoxy resin varnish was 100, the epoxy resin content was 15% by weight on the glass cloth side and 6% by weight on the nonwoven fabric side. The epoxy resin content on the nonwoven fabric side when the resin inside the nonwoven fabric was not eluted was 22% by weight. As a comparative example, as shown in FIG. 2, a glass cloth 2 having a thickness of 0.03 mm was attached to one surface of a hard non-fired mica 1 having a thickness of 0.16 mm with the same epoxy resin content as the glass cloth side. A dry mica tape raw material having a thickness of 0.20 mm was produced. The following tests were performed on the raw dry mica tapes of the above Example and Comparative Example. Impregnation test-1 A test piece 25 mm wide and 220 mm long is cut out from the raw dry mica tape. The test piece 5 is attached to a jig 6 as shown in FIG. 3 and suspended vertically. The castor oil toluene solution 8 (having a viscosity of 26 mPa · S (25 ° C.) is put into the container 7 so that the lower end of the test piece is immersed in 20 mm.
The impregnation height is measured at each elapsed time after immersion in a castor oil toluene solution. The number of test pieces was five, the average value was taken as the impregnation height, and the measurement results are shown in the following table. Impregnation test-2 The dry mica tape raw material of the above Examples and Comparative Examples was
mm width, as shown in Figure 4, thickness 5mm, width 25mm,
16mm overlap (half lap) on 500mm length aluminum bar 9
Was wound 20 times to form a test piece having a tape-wound mica layer 10. The test piece was placed in an impregnating varnish made of an epoxy resin solution having a viscosity of 1 poise at 25 ° C. and impregnated at a vacuum of 1 Torr for 5 hours. For the impregnation of these test pieces, the ends of each test piece were completely sealed with a silicone sealant 11 in order to eliminate the effect of the varnish being impregnated from the test piece ends. Each test piece impregnated with the above varnish was taken out of the varnish and subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 12 hours to cure the varnish. The cured test piece was cut along the chain line in FIG. 4 and the impregnated state of the varnish was visually observed. The coil using the dry mica tape of the comparative example with a single-sided glass cloth backing showed a trace of varnish impregnation from the surface to 15 layers. However, in the case of the present example using the nonwoven fabric together with the glass cloth backing, traces of varnish impregnation were observed in all 40 layers from the surface to the aluminum bar. As described above, in both the impregnation test-1 and the impregnation test-2, it can be seen that the impregnating property of the example was remarkably superior to that of the comparative example. The reason why the dry mica tape having a nonwoven fabric has a good impregnating property is that the varnish easily penetrates because the nonwoven fabric is porous, and the varnish penetrates into the inside of the overlapped tape layer as a passage. It is considered that the impregnated varnish does not flow out unless it is strongly pressed, is retained in the coil, and has good retention. In other experiments, it was confirmed that the amount of varnish held by the nonwoven fabric alone reached 90% or more based on the total amount of the varnish and the nonwoven fabric. Effects of the Invention According to the present invention, a mica layer, an impregnating sheet, and a backing material are provided in layers, and the resin is unevenly distributed at the interface between the impregnating sheet and the other layer, and these are adhered. When wrapped around the coil body, the varnish can penetrate the inner winding layer using the impregnated sheet as a passage,
At that time, when the impregnating sheet is porous and the amount of the impregnating resin is small, the penetration of the varnish is not hindered, the varnish is more efficiently impregnated, and the holding amount can be increased.
As a result, the occurrence of voids is reduced, the occurrence of defects in which the dielectric breakdown voltage of the coil falls below the specified value is reduced, the quality of the coil is improved, and the production efficiency can be increased. And since the backing material was used in combination, the strength when winding the dry mica tape around the coil body can be imparted, and the impregnating sheet can only share the function of improving the impregnating property and the holding property of the varnish, The range of choices in the thickness and material of the impregnating sheet to be used can be widened, whereby the above effects can be further enhanced, and a more excellent dry mica tape for a coil can be provided.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のドライマイカテープの断面
図、第２図は従来のドライマイカテープの断面図、第３
図は含浸試験装置を示す断面図、第４図は試験用コイル
の斜視図、第５図は電気子巻線の断面図である。
図中、１はマイカ層、２はガラスクロス、３は樹脂、４
は不織布である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a dry mica tape according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a conventional dry mica tape, FIG.
The figure is a sectional view showing the impregnation test apparatus, FIG. 4 is a perspective view of the test coil, and FIG. 5 is a sectional view of the armature winding. In the figure, 1 is a mica layer, 2 is a glass cloth, 3 is a resin, 4
Is a non-woven fabric.