JPH11111091A - 紫外線硬化性ワニスを含む多孔性雲母含有電気絶縁テープ並びにその製造法および使用 - Google Patents

紫外線硬化性ワニスを含む多孔性雲母含有電気絶縁テープ並びにその製造法および使用

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JPH11111091A
JPH11111091A JP10165738A JP16573898A JPH11111091A JP H11111091 A JPH11111091 A JP H11111091A JP 10165738 A JP10165738 A JP 10165738A JP 16573898 A JP16573898 A JP 16573898A JP H11111091 A JPH11111091 A JP H11111091A
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varnish
mpa
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meth
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Alain Dubuisson
アラン・デユビユイソン
Daniel Kamenetsky
ダニエル・カメネツキー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機溶剤を使用せずに少なくとも一つの柔軟
な支持体に雲母紙を接着した、柔軟性を有する多孔性の
電気絶縁雲母含有テープを提供する。 【解決手段】 紫外線照射により光硬化可能なワニスに
よって少なくとも一つの柔軟な支持体に接着した雲母紙
を含む、多孔性の電気絶縁雲母含有テープにおいて、紫
外線を照射する前のワニスの粘度は極めて低く、２０℃
で約２５０ｍＰａ．ｓ以下であることを特徴とする雲母
含有テープ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質の雲母含有
テープを導体の周囲に巻くことによる導体の絶縁に関す
る。該雲母含有テープは、重合可能な液体樹脂として支
持体に塗布したのちin situで重合させたワニスによっ
て、少なくとも一つの支持体に接着した雲母紙（mica p
aper）を含む。
【０００２】
【従来の技術】現在使用されているワニスは、フランス
特許第８９１０５３２号（ＧＥＣ ＡＬＳＴＨＯＭ；１
９８９年８月４日出願）および米国特許４６６１３９７
号（ＷＥＳＴＩＮＧＨＯＵＳＥ ＥＬＥＣ． ＣＯＲ
Ｐ．；１９８６年３月７日出願）に記載されているよう
に、一般に、有機溶剤中の溶液として塗布されている。
【０００３】このようなワニスの使用は、様々な欠点を
有する。実際、こうしたテープの製造は、加熱により乾
燥を行うので経済的に有利ではない。さらに、得られる
テープはしばしば柔軟性に欠ける。しかも有機溶剤の使
用は汚染要因となり、テープ中に溶剤が残留した場合、
テープの電気的特性が損なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの欠
点を少なくとも大部分、解消することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明により、意外に
も、紫外線（ＵＶ）により光硬化性（photocurable）で
且つ紫外線を照射する前の粘度が極めて低く、２０℃で
約２５０ｍＰａ．ｓ以下であるワニスを用いることによ
り、上記欠点を解消しうることが見い出された。
【０００６】今日、紫外線により光硬化可能な（photoc
urable）ワニス組成物は、コーティング、インキ、電子
製品、および接着剤に用いられている。現在まで、光硬
化性ワニスを雲母含有ープに使用可能であることを誰も
考えつかなかったが、これはその鉱物含有率が常に５０
重量％を越え、時には９０重量％を越えてしまうからで
ある。
【０００７】本発明の一つの特徴によれば、本発明は、
少なくとも一つの柔軟な支持体にワニスにより接着した
雲母紙を含む多孔性の電気絶縁性雲母含有テープを提供
し、該ワニスは、紫外線により光硬化可能であることを
特徴とする。
【０００８】好適には、紫外線を照射する前のワニスの
粘度は極めて低く、２０℃で約２５０ｍＰａ．ｓ以下で
ある。
【０００９】このようなワニスの使用により、有機溶剤
を使用せずに雲母紙を極めて早く含浸することができ
る。良好な濡れが得られ、テープの品質は従来技術のテ
ープよりも改善される。特に本発明によるテープは、様
々な形状の導体（一般には銅製である）の周囲に雲母型
のテープを巻く場合に強く求められる特性である極めて
高い柔軟性を有する。
【００１０】さらに、こうしたワニスの粘性は、紫外線
を照射すると非常に早く増加するため（ほんの一瞬で充
分である）、雲母を支持体に確実に接着することがで
き、しかも先行技術のワニスを用いた場合よりもずっと
早く雲母片どうしを高度に凝集可能である。かくして生
産性は増大する。
【００１１】通常用いられている方法は、有機溶剤を徐
々に蒸発させなくてはない。というのは、溶剤を急速に
蒸発させた場合、雲母片が飛び散ったり、あるいはふく
れ上がったりする。溶剤を徐々に蒸発させるには、長さ
の短い乾燥器（約４ｍ）中にテープを極めて遅い速度
（約２ｍ／分）で通過させるか、又は長い乾燥器（約１
２ｍ）中にテープをやや速い速度（約５ｍ／分）で通過
させることが必要となる。
【００１２】しかし紫外線照射処理法では、極めて高価
な熱風乾燥器を使用せずに済み、生産に必要な面積を低
減できるばかりか、驚くべきことに、５０ｍ／分以上と
いう非常に速い速度を用いることができる。
【００１３】また有機溶剤を全く使用しないために、揮
発性の有機化合物を周囲の環境に放出しない環境保護的
な方法を提供する。
【００１４】従って紫外線により光重合可能なワニスを
使用すると、経済的であり、また無公害である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるワニス組成物
は、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル官
能基（以下、（メタ）アクリル酸エステル官能基と表記
する）を持つモノマーを、場合によっては（メタ）アク
リル酸エステル官能基を持つオリゴマーと混合して含
み、且つ、２０℃で３５０ｍＰａ．ｓ以下、好適には２
０℃で２５０ｍＰａ．ｓ以下の粘度を有する。
【００１６】使用される（メタ）アクリル酸エステル
は、エポキシ、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレ
タン及び／又はシリコーン基により改質されるのが好ま
しい。
【００１７】改質（メタ）アクリル酸エステルオリゴマ
ーは、分子量が３００〜１，０００，０００と範囲のポ
リマーである。このタイプのオリゴマーでは、６０℃で
３０００ｍＰａ．ｓを超える粘度を有する場合最適の接
着が得られる。
【００１８】（メタ）アクリル酸エステルモノマーは、
低分子量（１０００未満）の分子であり、これを用いる
と、２０℃で１００ｍＰａ．ｓ以下の粘度で雲母の濡れ
が最適になる。それらの官能基数は一般に１〜６と変化
し、時にはそれ以上になる。
【００１９】単一官能性モノマーを単独で用いた場合、
紫外線照射により、著しく柔軟な熱可塑性のポリマーを
得ることができるが、一方で、二官能又は多官能性モノ
マーを用いると、より剛性の三次元架橋構造が得られ
る。
【００２０】本発明による光硬化性ワニス組成物は、ラ
ジカルまたはカチオン重合を開始する一つまたは複数の
光重合開始剤を含む。
【００２１】改質（メタ）アクリル酸エステルの場合、
ラジカル光重合開始剤の使用が好ましい。
【００２２】これらの光重合開始剤は、その吸収スペク
トルによって特徴づけられる。本発明の場合、雲母が存
在することから、特に、厚さ５０〜３００μｍ（本発明
によるテープの一般的な厚さ）の白雲母をベースとする
テープに対しては、波長が２８０ｎｍを越える光重合開
始剤が適している。
【００２３】面積および深さによらず一度に作用を及ぼ
すには、複数の光重合開始剤の組み合わせが望ましい。
【００２４】重合を加速するために、たとえばアミン官
能基を有する活性化剤も同様に用いることができる。
【００２５】支持体は、好適には、ガラスクロス、熱可
塑性ポリマーフィルムまたはポリエステル不織布であ
る。
【００２６】ガラスクロスは、一般に７０ｇ／ｍ2以
下、好適には１９〜５０ｇ／ｍ2の重量を有する。
【００２７】熱可塑性ポリマーフィルムは、厚さ７０μ
ｍ未満で、ポリエステル、ポリイミド、ポリカーボネー
ト、またはポリエーテルスルホンを主成分とする。本発
明によれば、厚さ６〜５０μｍのエチレングリコールポ
リテレフタラートフィルムの使用が好ましい。
【００２８】本発明で使用するポリエステル不織布は、
好適には５０ｇ／ｍ2以下の重量を有する。
【００２９】雲母紙としては、特に高圧電気絶縁用に
は、３８０ｇ／ｍ2以下、好適には４５〜２５０ｇ／ｍ2
の重量を有する金雲母または白雲母を用いることが好ま
しい。
【００３０】本発明はまた、本発明による雲母含有テー
プの製造法を提供し、該方法は、支持体と接する雲母紙
に、紫外線により光硬化可能な液体ワニス組成物を含浸
する工程、このように含浸した雲母紙上に、紫外線によ
り光硬化可能な上塗りワニス（outer coating of varni
sh）組成物を塗布（depositing）する工程、上記組成物
が硬化するのに十分な時間、全体（assembly）に紫外線
を照射する工程、からなることを特徴とする。
【００３１】変形例によれば、本発明は、本発明による
雲母含有テープの製造法を提供し、該方法は、支持体と
接する雲母紙に、紫外線により光硬化可能な液体ワニス
組成物を含浸する工程、該ワニス組成物が硬化するのに
十分な時間、全体（assembly）に紫外線を照射する工
程、紫外線照射した後、全体（assembly）に、紫外線に
より光硬化可能な上塗りワニス組成物を塗布する工程、
該上塗りワニス組成物が硬化するのに十分な時間、全体
（entire assembly）に紫外線を照射する工程、を含む
ことを特徴とする。
【００３２】含浸されるワニスの量は、有利には、テー
プの総重量の２〜２０重量％である。
【００３３】紫外線の光源は、たとえば電極またはマイ
クロ波により点火される水銀ランプ（中間圧）あるいは
キセノンランプ（高圧）でよい。これらのランプの好適
な出力は８０〜２８０Ｗ／ｃｍである。
【００３４】本発明はまた、本発明の多孔性の絶縁テー
プによる絶縁導体をも提供する。
【００３５】テープがあまりに剛性でありすぎると、導
体に巻き付けた場合に雲母にひび割れが生じる。これら
のひび割れにより、所望の絶縁において絶縁性が低下す
る。本発明によるワニス組成物によると、非常に直線性
のポリマー、すなわち多官能性のモノマーまたはオリゴ
マーの枝分かれを殆ど生じないポリマーを形成すること
ができる。
【００３６】大きな又は長い側基を有するモノアクリル
酸エステルまたはモノメタクリル酸エステルの種は、電
気絶縁テープの製造で特に求められる特性であるポリマ
ー鎖の著しい柔軟性を得るのに特に適している。
【００３７】本発明による絶縁導体は、絶縁すべき導体
の周囲に本発明によるテープを巻く工程、タンクまたは
オートクレーブを用いた浸漬塗装法により一つまたは複
数の樹脂を更に含浸させる工程、得られた系全体を重合
させる工程、を含む方法によって製造可能である。
【００３８】浸漬操作は、有利には、真空および加圧を
交互に適用して行われる。
【００３９】このような浸漬塗装法に使用する樹脂は、
好適には溶剤を含まない。これらの樹脂はたとえば、エ
ポキシ、スチレン改質エポキシ、不飽和ポリエステル改
質エポキシ、不飽和ポリエステル、ポリエステルイミ
ド、シリコーン、エポキシおよびイソシアナートを主成
分とする複素環式化合物などを含有しうる。また（メ
タ）アクリル酸エステル又はその他の樹脂から構成する
こともできる。
【００４０】使用される樹脂が如何なるものであろう
と、雲母含有テープに存在するワニス組成物と化学的に
相容れるものでなければならない。
【００４１】本発明はまた、本発明による上記の一つま
たは複数の雲母含有テープを含む絶縁システムを提供す
る。
【００４２】以下の例は、本発明をわかりやすく例示し
て説明するものである。
【００４３】
【実施例】実施例１ 厚さ２３μｍのポリエステルフィルム（エチレングリコ
ールテレフタラート）に重量７５ｇ／ｍ 2の雲母紙を接
着して得られるテープ 接着剤は、アクリル酸エステル型のワニスで、以下の組
成を有する（重量部）。
【００４４】 ノニルフェノールエトキシルモノアクリレート ９５ 脂肪族ジアクリレートウレタンオリゴマー ５ イソプロピルチオキサントン（thioxanthone） １ オリゴアミン ４ アミノアセトフェノン ２ その粘度は、２０℃で２５０ｍＰａ．ｓである。
【００４５】該ワニスは、テープの総重量の８％の割合
で用いた。
【００４６】別のワニスによる上塗りを行う場合、上記
割合は２％である。
【００４７】含浸装置中の通過は、現在まで一般に使用
されてきたワニスを用いた場合の速度の三倍の速度で行
われた。
【００４８】得られたテープの柔軟性は、従来技術で同
じポリエステルフィルムと同じ雲母紙を使用した場合の
３０Ｎ／ｍに対して１５Ｎ／ｍである。
【００４９】実施例２ ３３ｇ／ｍ 2のガラスクロスに１８０ｇ／ｍ 2の雲母紙を
接着して得られた雲母含有テープへの上塗りワニスの塗
布 この例では、雲母片が表面的に結合している。
【００５０】雲母の表面への上塗りワニスはアクリル酸
エステル型のワニスで、以下の組成を有する（重量
部）。
【００５１】 ヘキサンジオールジアクリレート ８０ 脂肪族モノアクリレート １０ 芳香族モノアクリレートエポキシオリゴマー １０ イソプロピルチオキサントン ２ オリゴアミン ８ その粘度は、２０℃で２５ｍＰａ．ｓである。
【００５２】該ワニスは、テープの総重量の２〜３％の
割合で用いた。
【００５３】含浸装置中の通過は、現在まで一般に使用
されてきたワニスを使用した場合の速度の二倍の速度で
行われた。
【００５４】得られたテープの柔軟性は、従来技術で同
じガラスクロスと同じ雲母紙を使用した場合の８０Ｎ／
ｍに対して５０Ｎ／ｍである。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紫外線照射により光硬化可能なワニスに
    よって少なくとも一つの柔軟な支持体に接着した雲母紙
    を含む、多孔性の電気絶縁雲母含有テープにおいて、紫
    外線を照射する前のワニスの粘度は極めて低く、２０℃
    で約２５０ｍＰａ．ｓ以下であることを特徴とする雲母
    含有テープ。
  2. 【請求項２】 ワニスは、（メタ）アクリル酸エステル
    官能基を持つ任意に改質された一つまたは複数のオリゴ
    マーと任意に混合した、任意に改質された（メタ）アク
    リル酸エステルからなる群から選択される一つまたは複
    数の成分を含み、紫外線を照射する前の混合物の粘度
    は、２０℃で３５０ｍＰａ．ｓ以下、好適には２０℃で
    ２５０ｍＰａ．ｓ以下であることを特徴とする、請求項
    １に記載の雲母含有テープ。
  3. 【請求項３】 （メタ）アクリル酸エステルは、エポキ
    シ、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン及び／
    又はシリコーン基により改質されることを特徴とする、
    請求項２に記載の雲母含有テープ。
  4. 【請求項４】 （メタ）アクリル酸エステル官能基含有
    改質オリゴマーは、３００〜１，０００，０００の範囲
    の分子量を有し、好適には６０℃で３０００ｍＰａ．ｓ
    を越える粘度を有することを特徴とする、請求項２に記
    載の雲母含有テープ。
  5. 【請求項５】 （メタ）アクリル酸エステル官能基含有
    改質モノマーは、１０００以下の分子量を有し、好適に
    は２０℃で１００ｍＰａ．ｓ以下の粘度を有することを
    特徴とする、請求項１に記載の雲母含有テープ。
  6. 【請求項６】 支持体は、ガラスクロス、熱可塑性ポリ
    マーフィルム、またはポリエステル不織布であることを
    特徴とする、請求項１に記載の雲母含有テープ。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の雲母含有テープの製造
    方法であって、支持体と接する雲母紙に、紫外線を照射
    する前の粘度が２０℃で約２５０ｍＰａ．ｓ以下の、紫
    外線により光硬化可能な液体ワニス組成物を含浸する工
    程、 このように含浸した雲母紙上に、紫外線により光硬化可
    能な上塗りワニス組成物を塗布する工程、及び、 上記組成物が硬化するのに十分な時間、全体に紫外線を
    照射する工程、を含むことを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の雲母含有テープの製造
    方法であって、 支持体と接する雲母紙に、紫外線により光硬化可能な液
    体ワニス組成物を含浸する工程、 該ワニス組成物が硬化するのに十分な時間、全体に紫外
    線を照射する工程、 紫外線照射した後、全体に、紫外線により光硬化可能な
    上塗りワニス組成物を塗布する工程、及び、 該上塗りワニス組成物が硬化するのに十分な時間、全体
    に紫外線を照射する工程、を含むことを特徴とする方
    法。
  9. 【請求項９】 含浸されるワニスの量は、テープの総重
    量の２〜２０重量％であることを特徴とする、請求項７
    に記載の製造法。
  10. 【請求項１０】 請求項７に記載の方法を実施するため
    のワニス組成物であって、ワニスが、（メタ）アクリル
    酸エステル官能基を持つ任意に改質された一つまたは複
    数のオリゴマーと任意に混合した、任意に改質された
    （メタ）アクリル酸エステルからなる群から選択される
    一つまたは複数の成分を含み、また任意に活性化剤の存
    在下でラジカルまたはカチオン重合を開始する一つまた
    は複数の光重合開始剤を含み、紫外線を照射する前の混
    合物の粘度は、２０℃で３５０ｍＰａ．ｓ以下、好適に
    は２０℃で２５０ｍＰａ．ｓ以下であること、を特徴と
    する組成物。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載のテープを用いて電気
    絶縁した導体。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の電気絶縁導体の製
    造法であって、電気絶縁すべき導体の周囲にテープを巻
    く工程、 タンクまたはオートクレーブを用いる浸漬塗装法によっ
    て一つまたは複数の樹脂を更に含浸させる工程、及び、 得られた系全体を重合させる工程、を含むことを特徴と
    する方法。
  13. 【請求項１３】 浸漬塗装法に使用する一つまたは複数
    の樹脂が、エポキシ、スチレン改質エポキシ、不飽和ポ
    リエステル改質エポキシ、不飽和ポリエステル、ポリエ
    ステルイミド、シリコーン、エポキシおよびイソシアナ
    ートを主成分とする複素環式化合物、および（メタ）ア
    クリル酸エステル型の樹脂を含む群から選択されること
    を特徴とする、請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 浸漬操作は、真空および加圧を交互に
    適用して行うことを特徴とする、請求項１２に記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】 請求項１に記載の一つまたは複数の雲
    母含有テープを含む電気絶縁システム。
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