JPH0467511A - 高温電気絶縁用マイカシート状部材 - Google Patents

高温電気絶縁用マイカシート状部材

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JPH0467511A
JPH0467511A JP17912890A JP17912890A JPH0467511A JP H0467511 A JPH0467511 A JP H0467511A JP 17912890 A JP17912890 A JP 17912890A JP 17912890 A JP17912890 A JP 17912890A JP H0467511 A JPH0467511 A JP H0467511A
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Kazuo Eto
衛藤 和雄
Tetsuji Harada
哲次 原田
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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、高温電気絶縁用マイカシート状部材特に耐火
電線や耐火バスダクト等の耐火絶縁形成材料など高温電
気絶縁材として使用される電気絶縁用マイカシート状部
材、すなわち電気絶縁用マイカテープ及びシートに関す
るものである。
〔従来の技術] 近年の建築物は火災が発生した場合においても緊急避難
警報或いは放送等を行い得るようにするという見地から
非常用電源が確保されるようになってきている。この非
常用電源確保の目的で、耐火電線や耐火バスダクトの耐
火絶縁層として、高温に耐え絶縁性の優れた天然マイカ
を原料とする集成マイカテープ或いはシートが使用され
てきている。
この様な耐火電線には消防庁告示による基準があり、そ
の告示で定められた燃焼炉中で所定の昇温曲線に従い3
0分間に常温から840°Cまで昇温させ、この間に6
00■の耐電圧及び0.4MΩ以上の絶縁抵抗を保持す
るという性能が要求されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら実際の火災においては、840“Cを超え
る雰囲気が発生する場合があり、このような消防庁告示
で示される温度を紹えた840°C以上の状況下では、
天然マイカを原料とする集成マイカテープ或いはシート
を用いた耐火電線は上記の絶縁性能の0.4MΩ以上を
満足させることができなかった。
この絶縁抵抗劣化の原因を探求してみると、天然マイカ
には水酸基(OH−基)を有しており高温になるとこの
水酸基が水へと化学変化することにより、天然マイカが
硬質マイカでは650°C位で脱水し2軟質マイカでも
800“0位から脱水が始まり1絶縁抵抗の劣化はその
結晶構造変化が生しることに起因していることが判明し
た。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり高温におい
てもその絶縁性能の優れた耐熱絶縁部材の提供が望まれ
ており、天然マイカが有する水酸基に換え化学結合力の
強いフッ素基(F−基)で置換されてなる合成マイカを
原料とし、微細マイカ鱗片を用いることにより、耐熱絶
縁性の優れた高温電気!!縁用マイカシート状部材を提
供することを目的としている。
なお、ここで合成マイカとは上述の如()、素マイカの
如きものを指し、その代表的なものとしてフン素金マイ
カK M 93 (A 12 S ; 30 +。)F
2やフッ素四ケイ素マイカKM、2.5(S、、0.。
)F2などがある。このフッ素マイカの構造は天然マイ
カの水酸基をフッ素基で前述の通り置き換えた形式のも
のである。
[課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために1本発明の高温電気絶縁用マ
イカシート状部材は1合成マイカを粉砕して得られた微
細マイカ鱗片を抄造して成る合成集成マイカを裏打材と
接着して成ることを特徴としている。
〔作 用〕
合成マイカは、そのフッ素の有する強力な化学結合力の
ため加熱により容易にその結晶が分解せず、約1000
°Cまで安定な結晶構造を有する。従って絶縁抵抗等の
電気特性もこの温度約1000’Cまで安定しており、
高温でも高い絶縁特性が保持され〔実施例] 第1図は本発明に係る高温電気′f7@縁用マイカソー
ト状部材の断面図を示している。
同図において、■は合成集成マイカであり、2は裏打材
である。
合成集成マイカ1は合成マイカ、すなわちフッ素マイカ
を粉砕して得られた微細マイカ鱗片を抄造して得られた
ものであり、更に詳しく述べるとマイカ鱗片の平均厚さ
が10μ以下で平均粒径が4mm以下の範囲の粒度分布
を有するものが集まった集合体である。マイカ鱗片の平
均厚さが10μ以上であったり、平均粒径が4+nm以
上であったりその両方である合成集成マイカを有するも
のはテープやシート等のシート状部材の製品にしたとき
耐火電線に用いられている径の小さい銅線に巻回すると
、そのスプリングバンクにより銅線との密着性が悪くな
り耐火特性が低下する。従ってマイカ鱗片の平均厚さは
0.5〜3.0μで平均粒径が2mm以下の範囲のもの
が望ましい。
この範囲に属するマイカ鱗片の合成集成マイカは5合成
マイカを人工的に製造する際、その結晶構造の生長を制
御することによってはしめて得られる。
この様なマイカ鱗片の厚さと粒状分布を有する合成集成
マイカ1にノリコーン樹脂をはしめポリアミド、ポリイ
ミド、ポリオレフィンなどの有機系及び無機系の接着剤
を含浸し、その補強材として例えばポリエチレンフィル
ムをはじめポリプロピレン ポリエステル、ナイロン等
のプラスチックフィルム又はソート、或いは天然繊維及
びガラスクロスやガラスヤーン等の裏打材2と貼合わせ
られる。
上記フッ素マイカは通常常圧下で所定の配合原料のソリ
力(S、0□)、マグネシア(MgO)アルミナ(AN
、03)、 フッ化物(MgFz。
K、SiF’、等)を混合し、加熱溶融して合成される
。その特徴としては耐熱温度が高いことである。すなわ
ち上記説明の如く天然マイカはすべて水酸基を含んでい
るので、硬質マイカは約650°C1軟質マイカは約8
00°Cでこれを水として放出し。
結晶が壊れるのに比べ、当該フッ素マイカはフッ素の化
学結合力が強いので、加熱により容易に分解せず約10
00°Cまで安定な結晶構造を有する。そしてフ・7素
マイカは精製した原料から合成されるため純粋であり、
絶縁特性に悪影響を与えるものを含んでいないため電気
的特性が良好である。
この様にして得られる本発明の高温電気絶縁用マイカシ
ート状部材を耐火電線に用いその絶縁抵抗試験を行うた
め、試料1.試料2の複合マイカシートを次の様にして
作成した。
試料1の複合マイカシートは、  200g/c+fl
の連続した合成集成マイカに接着剤としてのシリコーン
樹脂を樹脂量が10%になるように含浸させた後これを
120°Cで加熱して厚さ0.13mmの合成集成マイ
カを作成した。そしてこのシリコーン樹脂処理をした合
成集成マイカシートの片面に、厚さ0.025mmのポ
リエチレンフィルムを貼合わせて厚さ0.15mmの複
合マイカシートを得たものである。
試料2の複合マイカシートは、上記試料1の複合マイカ
シートにおける合成集成マイカの代わりに合成マイカの
一部に天然マイカの軟質マイカを50重量%混抄した集
成マイカを用いて、試料1と同様にして複合マイカシー
トを得たものである。
これらの試料1.2と比較するため試料3として天然集
成マイカの複合マイカシートを作成した。
すなわち 試料3の複合マイカシートは、上記試料1の複合マイカ
シートにおける合成集成マイカの代わりに天然集成マイ
カを用いて、試料1と同様にして複合マイカシートを得
たものである。
この様にして得られた試料工ないし3の複合マイカシー
トについて、ストレート・ペア法(Straight 
 Pa1r法)に基づき加熱時における電気絶縁性能の
変化を調べるため、各複合マイカシトについて第2図及
び第3図図示の試験試料を作成した。すなわち 10mm幅のテープ状に裁断して得た複合マイカテープ
3を用い、  2.0mmφの銅線4に1/2ラツプで
2回巻回した2本の巻装線5−1.5−2を作成する。
この2木の巻装線5−1.5−2を第2図図示の如く平
行に揃え、その一端は301他端は20mmとそれぞれ
間隔をもって対向するように押し拡げた形状となし、中
間の平行に揃えられた2木の巻装線5−1.5−2の外
表面に厚さ0.2mmのポリ塩化ビニルシート6を17
2ランプで1回巻回し、さらにその表面上にガラスクロ
スマイカ複合テープ7を押え巻きして、第2図、第3図
図示の試験試料が作成される。
電気絶縁性能試験に当たっては銅線4の一端例えば30
IIIm間隔を保った端部側の露出銅線4−1.4−2
を絶縁抵抗計に電気的に結線した状態にして電気炉中に
吊り下げ、当該電気炉を100°Cから950°Cまで
約45分で昇温加熱し、950°Cで30分間保持する
この間の絶縁抵抗の変化状態を測定したのが第4図の対
温度絶縁抵抗曲線図であり5図中試料12.3と付され
ている各曲線は上記複合マイカシート作成のものにそれ
ぞれ対応している。
第4図から明らかな様に7本発明に係る高温電気絶縁用
マイカシート状部材を用いた耐火電線は950°C以上
の高温においても試料l及び試料2の曲線が示す如< 
0.4MΩ以上が保持されている。
これに対し試料3の曲線が示す従来の天然集成マイカの
複合マイカシートのものは850°Cから900°Cの
間で0.4MΩにその絶縁抵抗が落ち2本発明に係る高
温電気絶縁用マイカノート状部材を使用したものが高温
時において電気絶縁性能が非常に優れていることが判る
。この相違は高温度に対するフッ素基の化学結合力が強
力であり、その結晶構造が壊れ難い点に起因しているこ
とは上述のとおりである。
第4図からも明らかな様に、試料l及び試料2の両者の
特性曲線から当該耐火電線は消防庁の合格認定基準であ
る3つの基準、すなわち加熱中に定格電圧に耐えること
、加熱終了直後の絶縁抵抗が0.4MΩ以上であること
、加熱終了直後に1500■の電圧に1分間耐えること
の何れの項目にも合格していることが実験によって確か
められた。
従って1本発明の高温電気絶縁用マイカシート状部材は
950”C以上の高温においても消防庁告示の基準を充
分に保持するに足る耐熱耐絶縁性の優れた電気部材が形
成されているものである。
なお、第4図における600°C近傍までの絶縁抵抗の
鋒下は2ポリ塩化ビニルシート6の分解に基づく絶縁劣
化である。
図中、1は合成集成マイカ、2は裏打材、3は複合マイ
カテープ、4は銅線、5−1.5−2は巻装線、6はポ
リ塩化ビニルシート 7はガラスクロスマイカ複合テー
プを表している。
特許出願人 株式会社 岡部マイカニ業所代理人弁理士
森1)寛(外2名) [発明の効果] 以上説明した如く1本発明によれば耐熱耐絶縁性の優れ
たシート状部材が実現し、耐火電線や耐火バスダクトな
どの耐火絶縁層として充分に使用に耐え得る部材となっ
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る高温電気絶縁用マイカシート状部
材の断面図、第2図は耐火電線の構成を説明している縦
断面図、第3図は第2図の中央部分の横断面図、第4回
は対温度絶縁抵抗特性曲線の一実施例図を示している。 $1[1 $2  区 4色係# jA、 (n>

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)合成マイカを粉砕して得られた微細マイカ鱗片を
    抄造して成る合成集成マイカを裏打材と接着して成る高
    温電気絶縁用マイカシート状部材。
  2. (2)天然マイカに合成マイカが少なくとも20重量%
    以上混抄された集成マイカを裏打材と接着して成る高温
    電気絶縁用マイカシート状部材。
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