JPH0337907A - 集成マイカ絶縁薄膜 - Google Patents

集成マイカ絶縁薄膜

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JPH0337907A
JPH0337907A JP1171462A JP17146289A JPH0337907A JP H0337907 A JPH0337907 A JP H0337907A JP 1171462 A JP1171462 A JP 1171462A JP 17146289 A JP17146289 A JP 17146289A JP H0337907 A JPH0337907 A JP H0337907A
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JP
Japan
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mica
weight
parts
soft
adhesive
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JP1171462A
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Kenji Sakayanagi
坂柳　健司
Shinichi Shoji
庄司　真一
Makoto Kobayashi
誠 小林
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Nippon Rika Kogyosho Co Ltd
Original Assignee
Nippon Rika Kogyosho Co Ltd
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Priority to CS895648A priority patent/CS275857B6/cs
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は集成マイカ絶縁薄膜に関し、特に耐火電線に使
用される集成マイカ絶縁シート、集成マイカ絶縁テープ
に係わる。
Ｃ従来の技術と課題ゴ 周知の如く、耐火電線は単心導体、多心導体からなり、
耐火絶縁薄膜として集成マイカ絶縁シートや集成マイカ
絶縁テープが使用されている。ところで、前記耐火電線
には、我国の消防庁告示（規格）により、規定の荷重、
荷電下で８４０　’Ｃ（３０分昇温）に耐える事、絶縁
抵抗が０．４メグオ一ム以上（８４０℃下で）である事
、更に交流１５００ボルトの耐電圧試験に合格する事等
、厳しい特性が要求されている。また、諸外国の規格例
えば国際規格ｌＥＣ３３１では、７５０　’Ｃ，３時間
の他、各国の事情により７５０〜９００　’Ｃの広い範
囲の厳しい規制が設けられている。従って、上記した集
成マイカ絶縁シート等は絶縁薄膜として重要な役割をも
っている。
例えば、前記集成マイカ絶縁テープは、一般に、厚さ０
．０９〜０．１１ｎｖ　（１２０ｇ／ｍ２〜１８０　ｇ
／ｍ２）の集成マイカを基材とし、この基材上に縮合型
あるいは付加型の感圧型シリコーン樹脂塗料（ワニス）
からなる接着剤を用いて補強材層としての厚さ０．０３
１程度のガラス繊維布（あるいは不織布）を形成した構
成となっている。
こうした構成の集成マイカ絶縁テープは、高速巻線機（
こより導体上に巻きつけられる。通常、１／２ラップ巻
き２回程度の巻き厚さ（０，１５０１１１１Ｘ　２の２
倍−０，８ｍｍ　）程度の絶縁が施されている。
しかしながら、従来の集成マイカ絶縁テープによれば、
諸外国の広い範囲の耐火性を満たすために十分な絶縁耐
圧を得る事ができない。ここで、絶縁耐圧を上げるため
には、テープ自体の厚みを厚くするか、あるいは集成マ
イカの見掛は密度を大きくするかのいずれかの手段をと
れば良い。しかし、前者の場合は、電線の太さが太くな
ってスペースファクタが悪くなる。後者の場合は、基材
の柔軟性が失われるため、導体にテープを巻回する時に
十分な密着性が得られない。このため、前者と同様、ス
ペースファクタが悪くなる。一方、補強材としてのガラ
ス繊維布は７００℃近辺間では安定であるが、高温雰囲
気（７００〜９００℃）では絶縁性の劣化が促進される
ため、補強材の役目を果たさない。従って、加熱時の分
解ガスが集成マイカ中の空隙を直接通過し、絶縁抵抗が
急激に低下する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、テープ自体
の厚みを厚くしたりあるいは集成マイカの見掛は密度を
大きくすることなく、従来に比べて絶縁抵抗、絶縁破壊
電圧に優れた集成マイカ絶縁薄膜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と作用］ 本発明は、硬質マイカ又は軟質マイカを機械的に微粉砕
して鱗片状マイカとし、該マイカを抄紙した集成マイカ
を基材とし、この基材の少くとも片面に接着剤を用いて
補強材層を形成した集成マイカ絶縁薄膜において、前記
接着剤は、シリコーン樹脂１００重量部、水酸化アルミ
ニウム５０〜２００重量部、ケイ酸アルミニウム５０〜
２００重量部、チタン酸カリウム２〜２０重量部及び軟
質マイカ粉末２〜２０重量部とを混合した混合物からな
ることを特徴とする集成マイカ絶縁薄膜である。
本発明に係る鱗片状マイカは硬質マイカまたは軟質マイ
カを機械的に微粉砕してえられるが、機械的に微粉砕と
は水のジェットで機械的に微細に粉砕する場合、あるい
は前記マイカを焼成した後上記と同様にジェットで機械
的に微粉砕する場合等を意味する。本発明において、軟
質マイカは硬質マイカと比べて高温時の体積低効率が高
いため、軟質マイカを用いることが硬質マイカを用いる
事よりも好ましい。
本発明に係る接着剤の一材料となるシリコーン樹脂は、
５００℃以上の高温領域ではＳｉＯの形で集成マイカの
内部および表面に残留する形をとるが、その残留量は貼
着時の４０％程度と考えられる（第７図図示）。従って
、補強材鳴表面に対しては効果が少く絶縁耐力向上に寄
与しないことが考えられる。
上記接着剤は、シリコーン樹脂に、各無機充填材つまり
水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、チタン酸カ
リウム及び軟質マイカ粉末を適宜添加した混合物を材料
として用いることが重要である。ここで、水酸化アルミ
ニウム及びケイ酸アルミニウムの形状はフレーク状（薄
板状）で、厚み１〜５μｍ程度のものが使用される。チ
タン酸カリウムの形状は針状で、長さ１０〜２０μｍ、
径０．２〜０．５μｍのものが使用される。軟質マイカ
粉末はフレーク状（薄板状）で、３５０メツシユ以下、
フレーク径（平均値）８０μｍ程度、重量７スペクト比
３０程度、かさ比重０．２８（ｇ／　ｃ　ｃ　）のもの
が使用される。
本発明者らはこうした材料を選定するに当たって、後掲
する第１表に示す如く種々の材料を用いた補強材層を有
した集成マイカについて、体積抵抗率、絶縁破壊電圧、
劣化後の外観について調べた。第１表により、サンプル
Ｎｏ、１Ｂ（実施例）が上記各特性をすべて満足してい
ることが明らかである。但し、第１表には、無機充填材
として、酸化チタン（Ｎｏ、１）　　炭酸カルシウム（
Ｎｏ、２）　、チタン酸カリウム（Ｎｏ、３）、ケイ酸
アルミニウム（Ｎｏ、４）　、ケイそう土（Ｎｏ、５）
、水酸化アルミニウム（Ｎｏ、６）、アルミナ（Ｎｏ、
７）　　シリカ（Ｎｏ、８）ハーミキュル（Ｎｏ、９）
　、軟質マイカ粉末（Ｎｏ、　１０）　、ケイそう土及
び水酸化アルミニウム（Ｎｏ、　１１）　、酸化チタン
１５０重量部及びシリカ１５０重量部（Ｎｏ、１２）　
　チタン酸カリウム１５０重量部及びアルミナ１５０重
量部（Ｎｏ、１３）、ケイ酸アルミニウム１５０重量部
及びバーミキュル１５０重量部（Ｎｏ、１４）、チタン
酸カリウム５重量部及びケイ酸カリウム及び水酸化アル
ミニウム（Ｎｏ、１５）を用いた場合についても記載し
た。
Ｎｏ、１８の場合、前記各材料の配分は、シリコーン樹
脂１００　ｕｆｆｉ部に対し、水酸化アルミニウム５０
〜２００重量部、ケイ酸アルミニウム５０〜２００重量
部、チタン酸カリウム５Ｏ−１５（１重量部及び軟質マ
イカ粉末２〜２０重量部の無機充填材を添加することが
好ましい。ここで、無機充填材の各構成材料が上記範囲
を外れると十分な接着剤効果を得ることができない。特
に、チタン酸カリウムは各無機充填材に適宜なからみを
もたせるために重要である。前記充填材の混合比率は、
夫々の長所をいかして適宜に組み合わせて決める事が重
要である。
前記水酸化アルミニウム（Ａｇ　（ＯＨ）！　）は４０
０℃以上で物質のもつ固有の結晶水を放出する性質をも
っており、この為導電性の分解ガスをマイカ層に侵入さ
せない役目をもっている。前記ケイ酸アルミニウム（Ａ
ｆＩ２０３　・２　Ｓ　ｉｏ　２　）は常温〜高温で安
定しており、前記水酸化アルミニウムとともに耐火性を
向上させるための重要な性質をもつ。前記チタン酸カリ
ウム及び軟質マイカ粉末は、フレーク状充填剤である水
酸化アルミニウムとケイ酸アルミニウム同士の結合力を
保持するために大きな役割を果している。
前記無機充填材の総量は、シリコーン樹脂１００重量部
に対し、１０４〜４４０重量部とすることが特性上好ま
しい。この理由は、総量が１０４重量未満の場合は高温
時の絶縁破壊電圧を十分高くできず、総量が４４０重量
部を越えると基材と補強材層との密着性が低下するから
である。
前記補強材層の材料としては、例えばガラス繊維布、ガ
ラス繊維不織布、ガラス繊維糸を縦糸とし熱可塑性樹脂
繊維糸を横糸とした布、ガラス繊維糸を縦糸とし熱可塑
性樹脂繊維糸を横糸とした不織布、あるいはプラスチッ
クフィルム等が挙げられる。
［実施例１］ 以下、本発明の実施例１に係る集成マイカ絶縁テープに
ついて第１図を参照して説明する。
図中の１は基材である。この基材１は、例えば軟質マイ
カを水のジェットで機械的に微粉砕して鱗片状マイカを
形成し、該マイカをっ抄紙したものである。補強材層２
は、前記基材１の片面上に形成されている。前記補強材
層２の材料は、例えばガラス繊維布からなる。接着剤３
は前記補強材層２にしみこんでおり、前記接着剤３によ
り前記補強材層２が前記基材１に密着性よく張付けられ
ている。前記接着剤層３の材料は、例えばシリコーン樹
脂１００重量部に、各無機充填材即ち水酸化アルミニウ
ム１５０重量部、ケイ酸アルミニウム１５０重量部１チ
タン酸カリウム５重量部、及び軟質マイカ粉末５重量部
を加えた混合物からなる。
こうした構成の集成マイカ絶縁テープは、次のようにし
て製造する。
■まず、軟質マイカを水のジェットで機械的に微粉砕し
て鱗片状マイカを形成した後、前記マイカを抄紙して基
材１を形成する。
■次に、シリコーン樹脂１００重量部に、無機充填剤と
して水酸化アルミニウム１５０重量部、ケイ酸アルミニ
ウム１５０重量部、チタン酸カリウム５重量部及び軟質
マイカ粉末５重量部を添加し、十分に混合して混合物を
調整する。次いで、この混合物からなる接着剤３をガラ
ス繊維布からなる補強材層２に均一に塗布し、この補強
材層２を前記基材１上に張り付け、集成マイカ絶縁テー
プを製造する。こうした集成マイカ絶縁テープは、例え
ば、第２図に示す如く耐火電線として使用される。
なお、図中の１１は導線、１２は集成マイカ絶縁テープ
、１３は架橋ポリエチレン樹脂層、１４は塩化ビニルシ
ース絶縁層である。
上記実施例に係る集成マイカ絶縁テープによれば、軟質
マイカからなる基材１と、この基材１の片面上に形成さ
れた補強材層２と、前記基材１と補強材層２の接着する
ためのシリコーン樹脂、水酸化アルミニウム、ケイ酸ア
ルミニウム、チタン酸カリウム及び軟質マイカ粉末を適
宜混合した混合物からなる接着剤３とから構成されてい
るため、８５０℃の高温雰囲気下でも、加熱時に架橋ポ
リエチレン樹脂層１３．塩化ビニールシース絶縁層１４
から発生する分解ガスの浸透を防ぎ、高い絶縁抵抗。
絶縁破壊電圧を得ることができる（第１表参照）。
事実、本発明に係る接着剤を塗布した補強材層（イ）及
び従来のシリコーン樹脂を塗布した補強材層（ロ）につ
いて夫々体積抵抗率と温度との関係を調べたところ、第
８図に示す通りであった。
同図より、本発明に係る補強材層が従来の補強材層より
も体積抵抗率が大きい事が明らかである。
また、これらの補強材層を有した本発明（イ）及び従来
（ロ）に係る集成マイカ絶縁テープについて体積抵抗率
と温度との関係を調べたところ、第６図に示す結果を得
た。同図より、本発明が従来と比べて高い体積抵抗率を
示す事が明らかである。
また、本発明絶縁テープによれば、９００℃から常温に
戻した時の絶縁破壊電圧を状態（２，５ＫＶ）から８５
％以上（２，２ＫＶ）に保つ事ができる。なお、体積抵
抗率と温度との実測値をグラフにプロットすると、第６
図及び第８図に示す特性図がえられる。これらの図より
、５００℃以上の温度範囲で直線関係が得られる事が明
らかである。なお、これら図の直線部分は良く知られた
反応速度式即ちアレニウスの式によって求められたもの
であり、本発明者らはこの式に基いて各無機充填材の選
定を行った。
なお、上記実施例では、無機充填材としてシリコーン樹
脂（Ａ）１００重量部に対し、水酸化アルミニウム（Ｂ
）１５０重量部、ケイ酸アルミニウム（Ｃ）１５０重量
部、チタン酸カリウム（Ｄ）５重量部及び軟質マイカ粉
末（Ｅ）５重量部を夫々用いた場合について述べたが、
これに限定されない。
つまり、Ａ　、　１００重量部に対し、Ｂ；５０〜２０
０重量部、Ｃ，５０〜２００重量部、Ｄ；２〜２０重量
部。
Ｅ；２〜２０重量部であれば、上記実施例１と同様な効
果を期待できる。具体的には、Ｂ　；　１５０重量部、
ｃ；ｔｓｏ重量部、Ｄ；１０重量部及びＥ、１０重量部
の場合（実施例２）、Ｂ；１００重量部、Ｃ；２００１
ｉｊ１部、Ｄ；５重量部及びＥ：５重量部の場合（実施
例３）　、Ｂ　；２００重量部、Ｃ；２００重量部、Ｄ
；５重量部及びＥ；５重量部の場合（実施例４）、Ｂ；
２００重量部、Ｃ；２００重量部Ｉ　Ｄ　；２０重量部
及びＥ；２０重量部の場合（実施例５）についても、得
られた絶縁テープの体積抵抗率及び絶縁破壊電圧等を測
定したところ、後掲する第２表を得た。
また、上記実施例では、基材の片面に無機充填材入り接
着剤を塗布させた補強材層を形成した構成の集成マイカ
絶縁テープ場合について述べたが、これに限らない。例
えば、補強材層に塗布する接着剤層を多量に用い、接着
剤３を塗布した補強材層２の外側に接着剤層４が形成さ
れた構成の絶縁テープ（第３図図示）、あるいは前記接
着剤層４の外側にプラスチックフィルム（補強材層）５
を形成した構成の絶縁テープ（第４図図示）、あるいは
前記基材の両面に接着剤３を塗布した補強材層２及びプ
ラスチックフィルム５を夫々形成した構成の絶縁テープ
（第５図図示）等でもよい。また、上記実施例では集成
マイカ絶縁テープに適用した場合について述べたが、集
成マイカ絶縁シートに適用することもできる。
［発明の効果］ 以上詳述した如く本発明によれば、テープ自体の厚みを
厚くしたりあるいは集成マイカの見掛は密度を大きくす
ることなく、従来に比べて絶縁抵抗率、絶縁破壊電圧に
優れた集成マイカ絶縁薄膜を提供できる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例１に係る集成マイカ絶縁テープ
の断面図、第２図はこの集成マイカ絶縁テープを用いた
耐火電線の断面図、第３図、第４図及び第５図は夫々本
発明の他の実施例に係る集成マイカ絶縁テープの断面図
、第６図は本発明及び従来に係る集成マイカ絶縁テープ
における体積抵抗率と温度との関係を示す特性図、第７
図は接着剤中のシリコーン樹脂量と温度との関係を示す
特性図、第８図は本発明及び従来に係る補強剤層の体積
抵抗率と温度との関係を示す特性図である。 １・・・基材、２，５・・・補強剤層、３・・・接着剤
、４・・・接着剤層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　硬質マイカ又は軟質マイカを機械的に微粉砕して鱗片
    状マイカとし、該マイカを抄紙した集成マイカを基材と
    し、この基材の少くとも片面に接着剤を用いて補強材層
    を形成した集成マイカ絶縁薄膜において、前記接着剤は
    、シリコーン樹脂１００重量部，水酸化アルミニウム５
    ０〜２００重量部，ケイ酸アルミニウム５０〜２００重
    量部，チタン酸カリウム２〜２０重量部及び軟質マイカ
    粉末２〜２０重量部とを混合した混合物からなることを
    特徴とする集成マイカ絶縁薄膜。
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