JPS5897201A - 絶縁物 - Google Patents

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】 本発明は絶縁物に係り、特に核融合装置や粒子加速器な
どの高磁界発生用コイルに使用するのに好適な絶縁物に
関するものである。

従来、核融合装置や粒子加速器などの高磁界発生用コイ
ルに使用する絶縁物は、無機質の基材に合成明脂を組み
合わせて構成していた。しかし合成制脂では耐放射線性
が不足するため、無機質の基材に無機接着剤を組み合わ
せた構成が開発されている。

発明者等もとのようなオール無機質からなる絶縁物を棟
々試作し、主として機械的応力による疲労を与えた後の
耐電圧特性を評価してきたが、満足すべきものを見出せ
なかった。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり。

その目的とするところは、耐機械応力性にすぐれた絶縁
物を提供するにある。

すなわち本発明は、ンリコーン樹脂をバインダーとする
ガラス裏打集成マイカと、無機接着剤とで構成し、かつ
バインダー量を６から１３重量％としたことを特徴とす
るものである。

本発明者等は最初高磁界発生用コイルに使用する絶縁物
にガラス裏打の集成マイカと無機接着剤とを組み合わせ
ることを試みた。ガラス裏打の集成マイカは、微細なマ
イカ片を抄造したンートをガラス裏打したもので、その
貫通耐電圧が非常にすぐれていることから回転機の絶縁
に広く使用されている。このようなガラス裏打集成マイ
カと無機接着剤とを組み合わせて構成した絶縁物は第１
図に示されているように、マイカ絶稼層１と裏打ガラス
４２とから構成されており、マイカ絶縁層ｌは集成マイ
カからなジ、第２図に示されているようにマイカ片３の
間に無機接着剤４が介在している。この無機接着剤４は
一般に、主成分のナトリウムンリケート、カリウム／リ
ケード、リン酸アルミニウム、リン酸力ルンウムなどに
、溶媒として水、充填剤としてアルミナ、ノリ力、タル
ク。

カオリン、ジルコニアなどが加えられている。これを室
温において依体の状態で集成マイカ３ａに含浸し、加熱
して水分を揮散させると共に硬化を進めて一体の絶縁物
とする。この時水分が揮散するにつれて加圧し絶縁物内
のボイド５を少なくするが、水分が揮散するにつれて無
機接着剤４は固化し、加圧し難くなるため、絶豫物内に
ボイド５が残るのは避は難い。

このような微細なマイカ片３からなるガラス裏打の集成
マイカ３ａと無機接着剤４とで構成された絶縁物に、絶
縁物の面に垂直方向の圧縮応力を繰り返し加えたところ
、絶縁物が粉々になり、耐五 電力が著しく低下することが判った。その理由は次のよ
うに推定された。すなわち第２図に示されているように
ボイド５の周辺には局所６のように。

マイカ片３の面に無機接着剤４の尖った先端が接してい
る部分がある。マイカ片３の硬度（モース硬度）は２〜
３であるが、無機接着剤４の硬化物のモース硬度はこれ
より大きい４〜６であり、充填材のなかにはアルミナ（
モース硬度９）、ジルコニア（モースＮ［７〜８）、ノ
リ力（モース硬度６．５〜７）などの更に硬いものが含
まれているので、絶縁物の面に垂直方向に圧縮応力が加
わると１局所６のような部分では無機接着剤４が軟かい
マイカ片３を傷つけて切断する。繰り返し応力が加わる
と次々とマイカ片が砕かれ、無機接着剤４も粉々になる
。

そこでマイカ片が無機接着剤によって砕かれないように
、ガラス裏打の集成マイカのバインダーにノリコーン樹
脂を使用することを試みた。その結果ノリコーン樹脂が
多すぎると耐放射性が低下するばかりでなく、耐機械応
力性も低下することが判った。すなわち第３図に示され
ているように集成マイカ３ｂのマイカ片３の間にノリコ
ーン樹脂７が充填され、無機接着剤４が内部まで入り込
めない。そして繰り返し圧縮応力によってンリコーン舅
哨７の比較的厚い層内で剥離が生じる。

このため／す３−ン樹脂のバインダー量によってどのよ
うに特性が変化するが全検討した。供試した集成マイカ
は６１ＰＪｊの焼成マイカ片を抄造してつくった厚さ０
．１３ｍｍ、−見かけ密ａ　１．４　ｇ　／ｃｍ３のノ
ートで、裏打ガラスは厚さ０．０３＋Ｉ！Ｐの平織ガラ
スクロスで、バインダーに使用したンリコー／側脂は縮
合形／リコー／樹脂であり、バインダー量は０〜１８重
量％の範囲に変化させた。無機接着剤は、ナトリウムシ
リケート１００部、ケイフッ化亜鉛０．５部、水３０−
！Ａ、アルミナ粉３０部がらなっている。そして上述の
ようなガラス裏打集成マイカ／−トに無機接着剤を塗布
し乍ら１部枚積層し、室１晶で３０分間放置した後、１
３０ｃで３０分間熱圧プレスし、厚さが２．２〜２４ｍ
ｍの積層板を作成した。

このようにして作成した積層板の中央の上下に２０哩角
の金属片を当て、２トンの荷重を１１１２でＩ　Ｘ　Ｉ
　Ｏ’回繰り返し加えて、圧縮応力疲労試験を行なった
。圧縮応力疲労試験後の積層板は１対の２０聰φの球成
極の間にはさみ、１ｋＶ／武の電圧上昇速度で５０Ｈ２
の電圧を加えて絶縁破壊電圧を測定した。第５図には疲
労前、疲労後をパラメータとして縦軸に絶縁破壊電圧を
とり、横軸にガラス裏打集成マイカのバインダーである
ノリコーン樹脂の樹脂量をとって、積層板の／リコーン
樹脂量と絶縁破壊電圧との関係が示されてい゛る。同図
に示されているように疲労前は疲労後に比べ絶縁破壊電
圧が高く、かつシリコーン樹脂量が増加するにつれて絶
縁破壊電圧が高くなっているが、疲労後ではシリコーン
樹脂量が６〜１３重量％の範囲では絶縁破壊電圧が高く
、疲労前のそれに比べて低下が小さいが、これよりもシ
リコーン樹脂量が少なくても、多くても絶縁破壊電圧は
小さく、疲労前のそれに比べると疲労による低下が著し
い。

そしてシリコーン樹脂量が６重量％未満の場合には、各
マイカ片の表面がノリコーン樹脂で完゛全に保護されず
、直接無機接着剤と接する部分ができるため、圧縮応力
が繰り返し加わるとマイカ片は硬度の高い無機接着剤に
より砕かれて著しく損傷する。これに対しノリコーン樹
脂量が１３重量％を越えると、各マイカ片の間に７リコ
ーン樹脂が充填され、無機接着剤が介入できないため、
圧縮応力が繰り返し加わると７リコーン樹脂の比較的厚
い層内で剥離が生じ、著しい疲労が起ることが推定され
た。そこで本発明では、シリコーン樹脂をバインダーと
するガラス裏打集成マイカと、無機接着剤とで構成し、
かつバインダー量を６から１３重量％とじた。このよう
にすることにより、耐機械応力性のすぐれた絶縁物を得
ることを可能としたものである。

以下、実施例について説明する。第４図には一実施例が
示されている。なお従来と同じ部品には同じ符号を付し
たので説明は省略する。本実施例ではシリコーン樹脂を
バインダーとするガラス裏打集成マイカ３Ｃと無機接着
剤４とで構成し、かつバインダー量を６〜１３重量％と
した。このようにすることによりシリコーン樹脂７ａで
集成マイカ３Ｃのマイカ片が保護され、しかもこのシリ
コーン樹脂７ａで覆われたマイカ片３の間に無機接着剤
４が介在できるので、圧縮応力疲労に極めて強い絶縁物
とすることができる。すなわち集成マイカ３Ｃの各マイ
カ片３の表面がシリコーン樹脂７ａで覆われ１局所６に
おける無機接着剤４が直接マイカ片３と接することがな
くなり、かつシリコーン樹脂７ａで覆われたマイカ片３
間が無機接着剤４で堅固に結合されるからである。

なお裏打ガラスに使用するガラス基材はガラスクロスに
限るものではなく、ガラス不織布、ガラスマントなどで
もよい。なおまた本実施例では絶縁すが積層板の場合を
示したが、例えばシリコーン樹脂をバインダーとするガ
ラス良打果成マイカテープに無機接着剤を塗込み乍ら導
体に巻回して形成したコイル絶縁層でもよい。

上述のように本発明は、絶縁物をノリ、コーン樹脂にバ
インダーとするガラス裏打集成マイカド。

無機接着剤とで構成し、かつバインダー量を６から１３
重量％とじたので、マイカ片がシリコーン樹脂で覆われ
、かつこのシリコーン樹脂で覆われたマイカ片間に無慎
接着剤が介在するようになって、マイカ片間が強固に結
合され、かつマイカ片が直接無機接着剤と接しないよう
になってマイカ片の機械応力による損傷が防止されるよ
うになり。

耐機械応力性のすぐれた絶縁物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は絶縁物の構成を示す断面図、第２図は従来の絶
縁物のマイカ絶縁層の断面図、第３図は従来の絶縁物の
他の例のマイカ絶縁層の断面図。 第４図は本発明の絶縁物の一実施例のマイカ絶縁層の断
面図、第５図は絶縁物のシリコーン樹脂量と絶縁破壊電
圧との関係を示す特性図である。 ２・・・裏打ガラス層、３・・・マイカ片、３ｃ・・・
集成マ（は力弓名） め　１　目 ｉ　２　固 妬　３　の 易　４　ｒ ８５Ｉ２］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ンリコーン樹脂をバインダーとするガラス裏打集成
   マイカと、無機接着剤とで構成し、かつ前記バインダー
   量を６から１３重量％としたことを特徴とする絶縁物。