JPS6144364B2

JPS6144364B2 -

Info

Publication number: JPS6144364B2
Application number: JP9355481A
Authority: JP
Inventors: Noriji Iwai; Tadakatsu Mori; Eiichi Sugimoto
Original assignee: Shinko Chemical Industries Co Ltd
Current assignee: Nitto Shinko Corp
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1986-10-02
Also published as: JPS57208017A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は電気コイルの外装絶縁の如き電気絶
縁用の収縮プリプレグに関する。

従来、電気機器の各種コイルの外装絶縁とし
て、コイル面にバインドの目的で各種耐熱性基材
を巻きつけてから絶縁ワニスを含浸して硬化させ
る方法がとられてきたが、耐熱性基材のテーピン
グおよびワニス含浸にかなりの熟練を要し、また
長時間作業となりやすく、さらに材料の損失が多
くワニス塗膜厚が不均一となつたり、環境汚染を
生じやすいなどの問題があつた。

このため、各種耐熱性基材に予め絶縁ワニスを
半硬化状に含浸させてなるプリプレグを使用し、
これをコイル面に巻きつけて加熱硬化させる方法
が試みられるようになつた。ところが、巻きつけ
が加熱硬化させる際に、熱硬化性樹脂が一旦軟化
流動するために巻き締め力が低下し所期するバイ
ンド効果が得られなくなつたり、軟化流動した樹
脂が被着体側に浸透移行しあるいは巻きつけテー
プの端縁に流れ出すため、設定した絶縁層厚みが
得られず、外観的にも不均一となり、本来の絶縁
特性を充分に発揮させにくい憾みがあつた。とく
に最近では、電気用品取締法によりこれに適合す
る絶縁物はこれと接触ないし近接した部分の温度
に充分に耐えて吸湿性の少ないものであることが
要求され、また外傷の受けるおそれのない部分に
用いる絶縁物の厚みは少なくとも0.3mm以上でか
つピンホールのないことが要求されているが、上
記理由によつてこれら性能を充分に満足させるこ
とができなかつた。

この発明は、上記の如き問題を克服した新規か
つ有用なプリプレグを提供しようとするもので、
その要旨とするところは、柔軟性ないし熱軟化性
良好な熱可塑性樹脂またはゴム質ポリマーを含浸
付着させた100〜200℃の温度範囲で縦方向に３〜
30％、横方向に１％以下の収縮を示す縦布基材
に、熱硬化性樹脂を半硬化状に含浸させてなる熱
収縮性を有するプリプレグであつて、かつ上記の
熱可塑性樹脂またはゴム質ポリマーの付着量が基
材に対し20〜200ｇ/m²でかつ熱硬化性樹脂との合
計樹脂量中30〜80重量％を占めることを特徴とす
る電気絶縁用プリプレグにある。

すなわち、この発明においては、基材としてと
くに縦方向の収縮率の大きい熱収縮性織布を使用
しているため、これより得られるプリプレグを縦
方向が長手方向となるように切断してコイル表面
に巻きつけ加熱硬化させることにより、加熱硬化
時の上記基材の収縮を利用してコイル表面に強固
に密着させることができるとともに、この基材に
含浸付着させた熱可塑性樹脂またはゴム質ポリマ
ーが加熱硬化時の基材の収縮に容易に追従する一
方、熱硬化性樹脂の如き低粘度な流動状態を呈す
ることがなく、またこれが低粘度状態となる熱硬
化性樹脂の浸透ないし流出を防止する機能を果す
結果、巻きつけ時はもちろん加熱硬化時において
も極めて大なるバインド効果が得られる。

また、上記の熱可塑性樹脂またはゴム質ポリマ
ーの含浸付着量は基材に対してかなりの割合でし
かも熱硬化性樹脂との合計量中相当の割合を占め
ているから、これら熱溶融しにくいことにより加
熱硬化ごの絶縁層厚みをほぼ所期するとおりに設
定できるとともに、ピンホールのない外観良好な
絶縁層を形成でき、基材ないし絶縁器種に応じた
耐熱グレードのものを選択使用することによつ
て、実用上問題のないすぐれた絶縁特性を発揮さ
せることができる。

この発明において用いられる織布基材は、熱硬
化性樹脂を加熱硬化させるために通常採用される
100〜200℃、好ましくは120〜150℃の温度範囲
で、縦方向に３〜30％、横方向に１％以下の収率
を示すものであるが、とくに好適には縦方向で５
〜15％の収縮率を与え横方向の収率が０に近いも
のがよい。縦方向の収縮が３％に満たないときは
前記効果を期待できず、また30％を超えるようで
は絶縁層に亀裂が生じたり外観不良となるおそれ
があり、さらに横方向の収率が１％を越えるよう
では、コイル表面にテープ巻きし加熱硬化させた
ときテープ端縁間に空隙ができ絶縁不良となるお
それがある。

このような織布基材は、たとえば縦糸として芳
香族ポリアミド、ポリエステル、ナイロン、ビニ
ロン、ポリプロピレンの如き熱収縮性の有機質繊
維からなるものを、横糸としてガラス繊維の如き
非縮収性の無機質繊維からなるもの、場合により
非縮収性の有機質繊維の綿糸やヒートセツトを行
なつたテトロン糸などを、それぞれ使用して、両
者を所定の密度に交織することによりつくること
ができる。この織布基材の厚みは通常0.03〜0.3
mmであり、また縦、横の打込み本数が一般に10〜
60本／寸程度のものが好ましく用いられる。

この発明において上記の織布基材に含浸付着さ
せる熱可塑性樹脂またはゴム質ポリマーは、基材
の熱収縮に追従しうる柔軟性ないし熱軟化性を有
し、必要な耐熱グレードに応じた耐熱性を有して
いるものであればよく、代表的な例として高分子
量のエポキシ樹脂、飽和ポリエステル樹脂、各種
耐熱ゴムなどが挙げられる。

織布基材への含浸付着は、上記の樹脂ないしゴ
ム質ポリマーを含み必要に応じて充填剤その他の
添加剤を含ませた溶液を基材の片面ないし両面に
あるいは浸漬法により含浸塗工し、基材が熱収縮
をおこさない条件下で加熱乾燥することによりな
されるが、このときのポリマー付着量は、基材に
対し20〜200ｇ/m²、好適には50〜150ｇ/m²で、か
つそのごに含浸付着させる熱硬化性樹脂との合計
量中30〜80重量％、好適には40〜60重量％となる
ようにすべきである。上記範囲を逸脱し、過少に
なるとこの発明の前記効果が得られず、逆に過多
になると熱硬化性樹脂の加熱硬化による接着ない
し固着機能が失なわれる。

このようなポリマー付着量からなる含浸基材の
厚みは、加熱硬化ごの絶縁層厚みにほぼ対応する
如く設定されているのがよく、電気用品取締法に
基づく所定の厚みに対応して、たとえばハーフラ
ツプ２回巻き使用では0.15〜0.18mmに、またハー
フラツプ１回巻き使用では0.30〜0.33mmに仕上げ
られる。

この発明の電気絶縁用収縮プリプレグは、上述
の含浸基材にさらに熱硬化性樹脂を半硬化状に含
浸させてなるものであるが、ここに用いる熱硬化
性樹脂としては、フエノール系、エポキシ系、ポ
リエステル系、ジアリルフタレート系やこれら樹
脂の変性品など従来公知のものをいずれも適用で
きる。この樹脂には硬化剤のほか充填剤その他の
添加剤が含まれていてもよい。

熱硬化性樹脂の使用目的は、主にこの樹脂の加
熱硬化によつてコイル表面その他の被着体に強固
に接着ないし固着させることにあるが、その樹脂
量は上記を満足して電気特性に好結果を与える割
合とされておればよく、熱硬化性樹脂ないしゴム
質ポリマーにつき設定した前記範囲に応じて適宜
設定される。この樹脂を半硬化状に含浸させる手
段は任意であり、一般には有機溶剤溶液を用いて
浸漬法、片面ないし両面への刷毛塗りなどの方法
で含浸させたのち半硬化状態となる条件でかつ基
材が熱収縮をおこさない条件で加熱乾燥すればよ
い。このとき用いる有機溶剤は熱可塑性樹脂ない
しゴム質ポリマーを溶解しないものが好ましい
が、場合により溶解性のものを使用することもで
きる。

つぎに、この発明の実施例を記載してより具体
的に説明する。

実施例熱収縮性ポリエステル繊維（帝人社製商品名
BH―250単糸）を縦糸、ガラス繊維（日本硝子繊
維社製商品名ECD―450―1/24.4S）を横糸とし
て、縦糸密度40本／寸、横糸密度30本／寸にて交
織した厚さ0.13mmのポリエステルガラス交織布を
織布基材とし、これに、高分子量エポキシ樹脂
（住友化学工業社製商品名ESP―50；分子量
50.000）をメチルエチルケトンにて35重量％に溶
解してなる溶液を浸漬法により含浸させ、基材が
収縮をおこさない温度条件として90℃で20分間加
熱乾燥した。このときのポリマー付着量は100ｇ/
m²で、含浸付着ごの厚みは0.17mmであつた。

つぎに、この含浸基材に、熱硬化性エポキシ樹
脂ワニス（東芝社製商品名TVB―2024；45重量
％濃度）をメチルエチルケトン―トルエン１：１
混合溶剤で33％に希釈してなる溶液を浸漬法によ
り含浸させ、80℃で20分間加熱乾燥して、この発
明の電気絶縁用収縮プリプレグを得た。このプリ
プレグの樹脂付着量（先の高分子量エポキシ樹脂
を含む）は220ｇ/m²であり、厚みは0.25mmであつ
た。

このようにして得られた収縮プリプレグの特性
は、JIS―Ｃ―2121試験方法で測定される引張荷
重（縦方向）が19.7Kg／15mm巾、伸び（縦方向）
が23.9％であつた。また、130℃の乾燥機中に30
分間放置したのち熱収縮率は縦6.5％、横0.2％で
あつた。

つぎに、内径200mm、外径300mm、厚さ50mmのコ
イルに、上記のプリプレグを縦方向が長手方向と
なるように19mm巾に切断したのちハーフラツプで
２回巻きつけ、そのご熱風乾燥機中で130℃で５
時間加熱硬化して絶縁層を形成した。この絶縁層
はコイル表面に強固に密着しており、また電気用
品取締法に規制される所定の厚み（0.34mm）を有
し、かつ全体に光沢のある良好な外観を有してい
た。また絶縁破壊電圧が常温で13.0KVと良好な
電気特性を示した。さらに耐油性（100℃で30
分）および耐湿熱性（80℃、100％RHで72時間）
も全く変化がみられなかつた。

比較例縦糸密度36本／寸、横糸密度34本／寸、厚み
0.13mmのガラス織布（日本ガラス繊維社製商品名
EH―13VH）に、熱硬化性エポキシ樹脂ワニス
（東芝社製商品名TVB―2024；45重量％濃度）を
メチルエチルケトン―トルエン１：１混合溶剤で
33％に希釈してなる溶液を浸漬法により含浸さ
せ、80℃で20分間加熱乾燥し、この含浸―加熱乾
燥を２回繰り返して、0.25mm厚で樹脂付着量220
ｇ/m²の電気絶縁用プリプレグを得た。

このプリプレグの特性は、JIS―Ｃ―2121試験
方法にて測定される引張荷重（縦方向）が３Kg／
15mm巾、伸び（縦方向）が3.0％であつた。ま
た、130℃の乾燥機中に30分間放置したのちの熱
収縮率は縦、横共に0.2％以下であつた。

つぎに、内径200mm、外径300mm、厚さ50mmのコ
イルに、上記のプリプレグを縦方向が長手方向と
なるように19mm巾に切断したのちハーフラツプで
２回巻きつけ、そのご熱風乾燥機中で130℃で５
時間加熱硬化して絶縁層を形成した。この場合、
加熱硬化時のバインド効果が極端に低下し、また
得られた絶縁層にはピンホールが多く、さらに電
気用品取締法で要求される所定厚みよりかなり低
い0.25mm厚さを有するものであつた。また絶縁破
壊電圧が常温で０〜3KVと低く、ピンホール部分
ではほとんど０に近かつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１柔軟性ないし熱軟化性良好な熱可塑性樹脂ま
たはゴム質ポリマーを含浸付着させた100〜200℃
の温度範囲で縦方向に３〜30％、横方向に１％以
下の収縮を示す織布基材に、熱硬化性樹脂を半硬
化状に含浸させてなる熱収縮性を有するプリプレ
グであつて、かつ上記の熱可塑性樹脂またはゴム
質ポリマーの付着量が基材に対し20〜200ｇ/m²で
かつ熱硬化性樹脂との合計樹脂量中30〜80重量％
を占めることを特徴とする電気絶縁用プリプレ
グ。