JPS5935312A - 集成マイカシ−トの製法 - 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】 本発明は集成マイカンートの新規な製法に関する。さら
に詳しくは集成マイカ紙中に特定のマイカ鱗片補強剤と
して合成樹脂の水分散液（以下補強剤と略記する）を予
め均一に混入して使用するため　マイカ鱗片の飛散を極
めて効果的に防止できることから、集成マイカ紙の機械
的強度を向上し、かつ初期縁結破壊強度の向上をも図る
ことができる集成マイカシートの新規な製法に関する。

高電圧電気機器におけるコイルの縁結などに用いる天然
マイカはその大きさに制限があり、また、はがしマイカ
をシート状に貼り合わせた縁結物は厚さが著しく不均一
であり価格も高いので一般に集成マイカ紙が広く使用さ
れている。

集成マイカ紙はスクラップマイカを化学的または機械的
方法で粉砕して／−２−以下の鱗片とし、これを抄紙し
てシート状に抄造したものである。

原料として硬質マイカを用いたものには焼成集成マイカ
紙と無焼成集成マイカ紙があり、また軟質マイカを用い
たものには無焼成集成マイカ紙がある。マイカの粉砕に
は一般に高圧水流を噴射して粉砕する方法が用いられて
いる。

しかし製造される集成マイカ紙は大きさ／〜ココ−下、
厚さ０　／　−／　０μｍのマイカ箔鱗片からなり、バ
インダーなどで処理していないので亀裂やマイカ箔の剥
離が生じやすく、また機械的強度が極めて弱いという欠
点がある。さらに高電圧電気機器におけるコイルの縁結
などには、集成マイカ紙を補強するために裏打材を貼り
合わせた集成マイカシートあるいは集成マイカテープが
使用されているが、従来の集成マイカ含有率の製造にあ
っては、集成マイカ紙が接着されることなく単にマイカ
箔鱗片の重なったものであるので、接着作業中に集成マ
イカ紙のマイカ鱗片が飛散して作業環境によからぬ問題
を生じせしめるという欠点がある。またマイカ鱗片の飛
散により集成マイカ紙中のマイカ含有率が低下１．、縁
結破環強度の低下をまねく欠点もある。

しかして本発明者らは如上の欠点を克服するべく鋭意研
究を重ねた結果、使用する集成マイカ紙は予め柔軟性を
失なわない程度に硬化すると不溶不融になるので、少量
の補強剤を集成マイカ抄造時にあらかじめ均一に混入せ
しめたものを使用し、この集成マイカ紙を一旦硬化させ
、さらにガラスクロス、不織布などの裏打材と組み合わ
せた基材にプリプレグ樹脂を溶剤型で塗布または含浸し
加熱乾燥して半硬化状にして得られる集成マイカシート
は、従来の集成マイカシートの製法におけるごとく集成
マイカ紙のマイカ箔鱗片が飛散して作業環境に悪い影響
を生じせしめるなどといった欠点が完全に排除され、さ
らに集成マイカ紙の機械的強度が向上し、テーピング時
に発生するマイカ層の箔切れや剥離といったマイカ箔閂
片の損傷が防ＩＪ二できることから、初期破壊電圧の向
上が図り得る高品質の集成マイカシートが提供できるこ
とを見い出し本発明を完成するにいたった。

本発明は集成マイカ紙と、ガラスクロス、不織布などの
裏打材とからなる電気縁結用集成マイカシートの製法に
おいて、マイカ箔嶋片中にマイカ片補強剤として合成樹
脂の水分散液を均一に混入Ｉ−抄造して得た集成マイカ
紙を、直ちに又は加熱放置後裏打材と組合せて基材とし
、該基材にプリプレグ樹脂を塗布又は含浸し加熱乾燥し
て製造する集成マイカシートの製法に存する。

以下本発明による集成マイカシートの製法を詳細に説明
する。

本発明に補強剤として使用する合成樹脂の水分散液は、
得られる集成マイカシートの特性を損なわないものや後
工程で使用するプリプレグ樹脂や含浸樹脂との適合性の
よい合成樹脂の水分散液があげられ、たとえば好適なも
のとしては、アクリロニトリル−スチレン−グリシジル
メタアクリレート共重合体、アクリロニトリル−酢酸ビ
ニル共重合体などのポリアクリロニトリル系樹脂の水分
散液、ポリエチレンテレフタレート−グリセリン−テト
ラヒドロ炸水フタル酸、ポリエチレンテレフクレートー
β−ヒドロキシエチルイソシアヌレ−１・−無水トリメ
リット酸などのポリエステル樹脂の水分散液、無水トリ
メリット酸−ジアミノジフェニルメタン−ポリエチレン
テレフタレート−グリセン、無水トリメリット酸−ジア
ミノジフェニルエーテル−ポリエチレンテレフタレート
−β−ヒドロキシエチルイソンアヌレートなどのポリエ
ステルイミド樹脂の水分散液、エヒコート１０θ／（シ
ェル社製のエポキシ樹脂、商品名）−熱水トリメリット
酸−プロピレングリコールなどのエポキシエステル樹脂
の水分散液等があげられる。しかしてこれらの合成樹脂
の水分散液はたとえば通常の乳化重合法により調製され
るか、またはジエットミルなどを用いて上記合成ＩＱ脂
を恨械的に粉砕する方法で調製される。このように調製
された補強剤の粒子径としては３０μｍ　、＋５．下、
好ましくはｌθμｔｎ以下のものが採用される。補強剤
の粒子径が、ｔ　ｏ　ｔｅｍ　Ｊ：９大き′いと得ら第
１る集成マイカシートの均一性が劣り好ましくない。ま
た抄造される隼］Ｍマイカ紙中の補強剤の含有率（混入
率）としてはθ／−６重量％が採用さＪｌ、この範囲よ
り多いと集成マイカシートが硬くなって不き１て（くな
り、この範囲より少ないとマイカ箔絹片の飛散防止効果
が発揮されなくなる。

本発明に用いる補強剤として合成樹脂の水溶液も使用で
きるが、集成マイカ紙中の補強剤の含有率あるいはマイ
カ闘片飛散効果を考慮するならば前記した合成樹脂の水
分散液を用いる方が好まし℃１゜ また本発明において補強剤を均一に混入し抄造した集成
マイカ紙はそのまま用いても良いがグθ〜／７０℃で１
０分〜／２０分硬化して用いる方が好ましい。

本発明において用いるプリプレグ（ケ１脂としてはエポ
キシ、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン等のあら
ゆる樹脂が用いられるが、一般ε（はエポキシ樹脂が最
も使用に適し、たどえげビスフェノールＡジグリシジル
エーテルエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラッ
ク型エボキン藺脂等があげられる。その−例として、ビ
スフェノールＡジグリシジルエーテルエポキシ樹脂例え
ばエポンｐａ、２ｇ（シェル化学社製の商品名）に、Ｂ
ＦＪアミンコンプレックス例えばＢＦＪ−にθθ（橋本
化成社製、商品名）、イミダゾール例えば２　Ｅ　’Ｉ
　Ｍ　Ｚ（四国化成社製、商品名）、ジンアンジアミド
例えばＤＩＣＹ　（和光純薬製、商品名）、カルボン酸
金属塩など通常市販の触媒から少なくとも７種以上を選
び、エポキシ樹脂と触媒とを配合して加熱乾燥すれば半
硬化状態を少なくとも／ケ月υ上維持できる樹脂組成物
を調製することができる。これを適当な溶剤たとえばア
セトン、トルエン、キシレンなどで希釈した後、前述の
ようにあらかじめマイカ箔鱗片の飛散防止を施した集成
マイカ紙と裏打材とを組み合わせ基材に塗布または含浸
し、加熱乾燥して半硬化状の集成マイカシートを得るこ
とができる。

ここでプリプレグ樹脂量は基材の総重量に対し５〜３３
重：！ｌ′％が好適でこれより多いと集成マイカシート
が硬くなり実用に供さず、これより少ないと基材間の接
着力が低下しはがれの原因となりいずれも好ましくない
。これらプリプレグ樹脂を用いる工程は、ポリエステル
、ポリイミド、シリコーンなどでも同様な効果が得られ
るが、作業性、コストの面からエポキシ樹脂がもっとも
好適である。

本発明において抄造される集成マイカ紙の坪量ハｖ、ｏ
　−ｔ　７　ｏ　Ｉ　／　ｍ’が採用される。抄造され
る集成マイカ紙のうち坪量が／θ０−／？θ９　／ｍ’
である集成マイカ紙は、裏打材と組み合わせることによ
って厚さ１１０μｍを有する高電圧機器の主絶縁用集成
マイカシート或いは集成マイカテープの製造に用いられ
、また坪量が’Ｉ　０１　／　ｎ？　％　／θ０１／　
／　ｍ’未満、好ましくは４！０〜６０１　／　ｍ’　
（’）集成マイカ紙は裏打材と組み合わせることにより
厚さｒｏμｍ−ざ左μｍを有するコイルエンド用集成マ
イカシート或いは集成マイヵテーフの製造に用いられる
。

本発明の製法に用いる集成マイカ箔としては無焼成硬質
マイカ、無焼成軟質マイカ、焼成硬質マイカなどがあげ
られ、それらの７種または２種Ｖ上が用いられる。

本発明により製造される集成マイカシートの厚さは３０
〜１７０μｍであり、電気絶縁Ｕ料として充分な機械的
強度及び絶縁特性を有する箱成マイカシートが得られる
。集成マイヵンートの厚さが７７０μｍより大きいとき
はコイル等の絶縁のための巻線が困難になるなどのテー
ピング作業性に支障をきたし、また！ｒＯμ扉より小さ
いときは充分な機械的強度が得られずいずれも好ましく
な℃＼。

このように本発明によればあらかじめ補強剤でマイカ鱗
片の飛散を防止した集成マイカ紙を使用することにより
、集成マイカ紙のマイカｍ　ｈＭ片が飛散して作業環境
に悪影響を及ぼすなどといった欠点が完全に排除され、
集成マイカ紙の機械的強度を向上し、さらにテーピング
時に発生するマイカ層の箔切れ或いは剥離といったマイ
カ箔鱗片の損傷が防止できることから、初期破壊電圧の
向上が図り得る高品質な集成マイカシートを提供できる
ことがわかった。

本発明の製法より得られる集成マイカシートにあっては
、例えば発電機、誘導電動機などの高電圧電気機器の主
絶縁用およびコイルエンド用として使用され、優れた諸
特別をもつ絶縁体が得られる。

次に実施例及び比較例に基き本発明の集成マイカシート
の製法について具体的に説明するが、本発明はそれらの
実施例のみに限定されるものでな〜）。

実施例７〜ｇ プリプレグ樹脂としてエポンｇ２ｇ（前出）７００重量
部とカルボン酸金属塩（オクチル酸亜鉛二日本化学産業
（株）製）ｉｏ重量部を配合し、アセトン及びトルエン
の混合溶剤に溶解してプリプレグ樹脂組成物を得た。

マイカ笛部１片と補強剤（第１表に示すく、のを使用）
を抄造してｇ種類の集成マイカ紙をイ尋、ついで得られ
たｇ種類の集成マイカ紙な一旦／り０℃で３０分硬化さ
せて、さらに裏打材にポリエステル不織布（日本バイリ
ーン（株）製、ｒＨ３θ０２Ｋ（商品名）、厚さ：θθ
、２ｊｐｍ）を組合せた基材に、上記プリプレグ樹脂を
３０重量％で塗布゛したのら、／／ｊ℃で７０分間加熱
乾燥処理を施し第１表に示す実施例／−ｇの集成マイカ
シートを製造した。

この得られた集成マイカシートの緒特性（引張り強度、
誘電正接（Δｔｉｎδ）特性、絶縁破壊強度）を測定し
た。それらの測定結果を第１表に示す。

なお、引張り強度は得られた集成マイカシートラＪ　Ｉ
　８　　Ｋ　ｌ、　？　ｔ　ｌにしたがってダンベル状
の形状に打ち抜いたものを測定して求めた。

０電正接特性は得られた集成マイカシート（１００ｔｍ
Ｘｔ□θ門）７枚ヲ重ね、エピコートざ２ｇ（前出）、
メチルテトラヒドロフタル酸無水物（ＨＮ−，２，２０
０（商品名）、日立化成社製）のそれぞれ酸無水物当ｆ
＃、／エポキシ当量比が０６〜ｉｏになる公知の真空含
浸処理をしたのち、加熱加圧重合を行なって試料板を作
製［、逆シエーリングブリッジを用いて誘電正接の電圧
特性（０，、ｌｔ　ＫＶ２４〜Ａ；ＫＶ／Ｉｌ＋　）を
測定して求めた。

また、絶縁破壊強度は得られた集成マイカシートをＪＩ
Ｓ　ＫＡｑ／／にしたがって／ＫＶ／秒の一定昇圧速度
により油中にて測定して求めた。

第１表から、本発明の製法により得られた集成マイカシ
ートは予めマイカ鱗片の飛散防止が施されているので、
マイカ含有率が高くその結果誘電正接特性及び絶縁破壊
強度などの電気特性が優ｉｔているうえに、絶縁加工に
耐えうる十分な引張り強度も備えていることが明らかで
ある。

実施例　７〜／２ 第２表に示すごとく、坪量及び厚さの異なる集、成マイ
カ紙を用いた以外は実施例１（マイカ鱗片ｍ強剤：（ポ
リアクリロニトリル系樹脂、０．５％）。

集成マイカ箔：無焼成硬質マイカ、裏打材：（ＪＨＪＯ
０２Ｋ　、厚さθ０２．ｔｒｕ＋＋））と同様にして集
成マイカシートを得、ついで得られた集成マイカシート
また集成マイカ紙のみの引張り強度も測定したこれの測
定結果を第−表に示す。

＊・・・　集成マイカシートの諸特性 比較例 実施例／　−／コと同様の１リプレグ樹脂組成り勿を用
い、無焼成法により製造された集成マイカ紙〔■間部マ
イカニ業所製、ＤＲ−２（商品名）、厚さθ／ｍ＋）Ｋ
、１％打材としてポリエステル不織布（ＪＨ３ｏｏコＫ
、前出〕を組み合せた基拐に塗布せしめ、／／に℃でｉ
ｏ分間加熱乾燥処理を１都シテ集成マイカシートを製造
し、実施例１〜７．２同様、緒特性を測定した。比較例
ではマイカリン片の飛散防止が施されてないためにイイ
カ含有率が低下し、引張り強度、誘電正接特性、絶縁破
壊強度ともに非常に悪いものであった７ これらの結果を前記第２表に併せて示す。

第１表及び第４表から明らかなごとく、本発明の方法に
より得られた集成マイカシートはそれぞれの用途に応じ
た構成、すなわち色々な種類の集成マイカ箔及び色々な
厚さの集成マイカ紙を組み合せることが可能であり、そ
れぞれの用途において十分な特性を備えている。たとえ
ば厚さ／Ｆθμｍ程度のものでは高電圧機器の主絶縁用
に、７０１ｔｍ８度のものはコイルエンド用として十分
に適用することができる。

さらに、本発明の製法により得られる集成マイカシート
にあっては、集成マイカ箔中に特定のマイカ鱗片補強剤
が添加されているためマイカ鱗片の飛散がなく作業環境
の改善となるうえに、テーピング時に発生するマイカ層
の箔切れや剥離といったマイカ箔鱗片の損傷が防止でき
、電気特性おトがグ供できることから工業的価値の極め
て大なるものである。

代理人　　葛　　野　　信　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （／）　　集成マイカ紙と、ガラスクロス、不織布など
   の裏打材とからなる電気縁結用集成マイカシートの製法
   において、マイカ箔鱗片中にマイカ片補強剤として合成
   樹脂の水分散液を均一に混入し抄造して得た集成マイカ
   紙を、直ちに又は加熱放置後裏打材と組合せて基材とし
   、該基材にプリプレグ樹脂を塗布又は含浸し加熱乾燥し
   て製造することを特徴とする集成マイカシートの製法。 （コ）　合成樹脂がポリアクリロニトリル系樹脂。 ポリエステル樹脂、エポキシエステル樹脂、ポリエステ
   ルイミド樹脂等である特許請求の範囲第１項記載の集成
   マイカシートの製法。 （Ｊ）　　マイカ片補強剤の混入率がＯ／〜６重景％重
   量る特許請求の範囲第１項記載の集成マイカシートの製
   法。 （す）　　プリプレグ樹脂の含有率がＳ〜Ｊｊ重量％で
   ある特許請求の範囲第１項記載の集成マイカシートの製
   法。 （ｊｌ　　集成マイカ箔が無焼成硬質マイカ、無焼成軟
   質マイカ又は焼成硬質マイカである特許請求の範囲第１
   項記載の集成マイカシートの製法。 （６）　　集成マイカ紙の坪量がｕ　Ｏ−／　’７　（
   ７！／ｒｒｌである特許請求の範囲第１項記載の集成マ
   イカシートの製法。 （７）　　集成マイカシートの厚さが５θ〜／り０μｍ
   である特許請求の範囲第１項記載の集成マイカシートの
   製法。