JPH0244087B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は汎用性のある樹脂から得られたフイル
ムをシート状基材とする電気絶縁シートに関する
もので、耐熱性と耐絶縁破壊電圧特性とを兼備す
る電気絶縁シートを提供するものである。 〔従来の技術〕 電気絶縁システムにおいて、Ｆ種（JIS C4003
電気機器絶縁の種類による許容最高温度155℃）
もしくはＨ種（JIS C4003電気機器絶縁の種類に
よる許容最高温度180℃）に利用される電気絶縁
シート、すなわち耐熱性を有する電気絶縁シート
としては、芳香族ポリアミドフイルム、ポリイミ
ドフイルム、ポリアミドイミドフイルム、ポリア
リレートフイルム、ポリサルフオンフイルム、ポ
リエーテルサルフオンフイルム、ポリエーテルエ
ーテルケトンフイルム、芳香族ポリエステルフイ
ルム、芳香族ポリエステルイミドフイルム等から
なる耐熱性合成樹脂製フイルムが挙げられる。 また、他方において、廉価に得られる耐熱性を
有する電気絶縁シートとして、少なくとも繊維状
チタン酸カリウムと無機質充填剤とを含有するシ
リコーン樹脂ワニスを電気絶縁用のクラフト紙や
リンタ紙からなるシート状基材に含浸、乾燥、硬
化させたものが提案されている（特願昭58−
100654号）。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、前記耐熱性を有する電気絶縁シート
のうち、前者の耐熱性合成樹脂製フイルムは、フ
イルム自体の価格が高く、工業用資材としての電
気絶縁シートとしては、汎用性の点で満足され得
るものではない。 また後者の電気絶縁用クラフト紙やリンタ紙を
使用した電気絶縁シートは、耐熱性の点において
はほゞ満足されるものの、耐絶縁破壊電圧特性が
極めて悪く、例えば、通常20KV／mm以上の絶縁
破壊電圧を必要とする回転機、発電機、電磁調理
器、耐火・耐熱電線用被覆材等の分野における電
気絶縁シートとしては適用できないという欠点を
有している。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の電気絶縁シートは、200℃以上の融点
を有する熱可塑性樹脂製フイルムからなるシート
状基材と、該シート状基材上で硬化されているシ
リコーン樹脂層とで構成されているものであり、
しかも、前記シート状基材上で硬化されているシ
リコーン樹脂層が、少なくとも繊維状チタン酸カ
リウムと無機質充填剤とを含有するシリコーン樹
脂ワニスで形成されているものである。 前記構成からなる本発明の電気絶縁シートにお
いて、基体を構成するシート状基材は、200℃以
上の融点を有する熱可塑性樹脂製フイルムであ
り、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリ
ブチレンテレフタレート等のポリエステル（m.
p.：248℃）、例えばビスフエノールＡとホスゲン
とから得られるポリカーボネート（m.p.：222
℃）、式〔−C₆H₇O₂（OCOCH₃）₃〕−_oで表示されるト
リアセテート（m.p.：300℃）等の汎用性のある
樹脂を利用して得られるフイルムで構成されるも
のである。 前記200℃以上の融点を有する熱可塑性樹脂製
フイルムからなるシート状基材に塗布されるシリ
コーン樹脂ワニスは、少なくとも繊維状チタン酸
カリウムと無機質充填剤とを含有するものであ
り、このシリコーン樹脂ワニス中のシリコーン樹
脂としては、一般的には、水素原子、ビニル基、
アリル基、アリール基、ヒドロキシル基、炭素数
１〜４のアルコキシル基、アミノ基、メルカプト
基などの置換基を１個以上含んでいる例えばポリ
ジメチルシロキサン系シリコーン樹脂、ポリジフ
エニルシロキサン系シリコーン樹脂、ポリメチル
フエニルシロキサン系シリコーン樹脂およびこれ
らを他の樹脂で変性したエポキシ変性シリコーン
樹脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂、脂肪酸
変性シリコーン樹脂、アルキツド変性シリコーン
樹脂、アミノ樹脂変性シリコーン樹脂などのオル
ガノポリシロキサン系シリコーン樹脂をはじめ、
ポリアクリルオキシアルキルアルコキシシラン系
シリコーン樹脂、ポリビニルシラン系シリコーン
樹脂などの各種のシリコーン樹脂の１種または２
種以上の混合物で得られるシリコーン樹脂等が使
用される。特に、これらの各種シリコーン樹脂の
中で、オルガノポリシロキサン系シリコーン樹脂
においてはシリコーン樹脂中のポリシロキサン成
分が70重量％以上のものが、またポリアクリルオ
キシアルキルアルコキシシラン系シリコーン樹脂
およびポリビニルシラン系シリコーン樹脂におい
ては共重合されているエチレン系不飽和モノマー
が50重量％以下好ましくは20重量％以下のものが
使用される場合には、本発明の電気絶縁シートに
自己消炎性が具備されるという特質を有する。更
に、無変性のオルガノポリシロキサン系シリコー
ン樹脂が使用される場合には、先の自己消炎性に
加えて優れた可撓性もが併有されるという特質を
存する。 なお、これらのシリコーン樹脂は、室温下にお
いて、固体、可塑性ペースト、液体またはエマル
ジヨンなどの状態で提供されるので、シリコーン
樹脂ワニスは必要に応じてトルエン、キシレン、
トリクレン等の溶媒を適宜添加して得られるもの
であることは勿論である。 前記シリコーン樹脂を利用したシリコーン樹脂
ワニス中に配合される繊維状チタン酸カリウム
は、本発明の電気絶縁シートに十分な耐熱性と優
れた表面強度とを導入するものである。この繊維
状チタン酸カリウムは、その成分が一般式K₂O・
mTiO₂・nH₂O（式中ｍは８以下の正の整数、ｎ
は０または４以下の正の整数を表わす）で表示さ
れ、一般に繊維径0.1〜0.7μｍ、繊維長10〜50μｍ
のウイスカーで、酸化チタンと炭酸カリウムとを
原料として焼成法、水熱法、フラツクス法等で製
造されるものであり、本発明で利用するシリコー
ン樹脂ワニス中には前記の繊維状チタン酸カリウ
ムをそのまま使用することも出来るが、これによ
るより優れた補強効果を発現させるために、繊維
状チタン酸カリウムの0.05〜1.0重量％程度のシ
ランカツプリング剤、例えばγ・アミノプロピル
トリエトキシシラン、γ・グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン等のシランカツプリング剤で
繊維表面が処理されているものを利用するのが好
ましい。 シリコーン樹脂ワニス中に前記繊維状チタン酸
カリウムと共に配合される無機質充填剤は、シリ
コーン樹脂ワニスによつて形成されるシリコーン
樹脂層の補強作用を果すもので、例えば水酸化ア
ルミニウム、三酸化アンチモン、酸化チタン、マ
イカ、アルミナ、タルク、ガラス繊維粉末、岩綿
微細繊維、シリカ粉末、クレイ等の各種無機物が
利用される。 本発明で利用するシリコーン樹脂ワニスは、前
記繊維状チタン酸カリウムと無機質充填剤とを必
須の配合成分として含有するものであるが、必要
に応じて更に、例えば、リン酸エステル型、有機
ハロゲン化合物型、ホスフアゼン化合物型などの
有機難燃剤や、焼石膏、明ばん、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト系
ケイ酸アルミニウムなどの結晶水放出型、炭酸ガ
ス放出型、分解吸熱型および相転換型などの無機
化合物からなる吸熱分解型無機化合物やアンチモ
ン化合物等の無機難燃剤等の難燃剤をはじめ、金
属カルボン酸塩、有機スズ化合物、チタンキレー
ト化合物、第三級アミン化合物、過酸化物、白金
系触媒等の硬化剤や硬化促進剤、及び着色剤等が
添加、含有されるものである。 尚、200℃以上の融点を有する熱可塑性樹脂製
フイルムからなるシート状基材にコーテイングさ
れるシリコーン樹脂ワニス中に含有せしめられる
繊維状チタン酸カリウムと無機質充填剤との量
は、シリコーン樹脂による結合剤としての作用
と、繊維状チタン酸カリウムによる耐熱性、及び
電気絶縁性能向上の作用と、無機質充填剤による
耐熱性及び難燃性向上の作用とがバランスして発
現されるように、シリコーン樹脂100重量部に対
して繊維状チタン酸カリウム１〜200重量部程度、
無機質充填剤４〜200重量部程度が利用されるの
が好ましい。 また、前記シート状基材とシリコーン樹脂ワニ
スとを利用して得られる本発明の電気絶縁シート
は、浸漬法、噴霧法、ロールコート法、リバース
ロールコート法、ナイフコート法等の塗工手段
で、固形成分付着量50〜500ｇ／m²程度に前記シ
リコーン樹脂ワニスがシート状基材に塗布され、
次いでシリコーン樹脂ワニス中のシリコーン樹脂
が乾燥、硬化されて得られるものである。 熱可塑性樹脂製フイルムからなるシート状基材
に塗布されているシリコーン樹脂ワニスを硬化さ
せる硬化手段としては、室温硬化、加熱硬化、紫
外線硬化、電子線硬化等の方法があるが、加熱硬
化の場合には150〜200℃程度で１〜30分間程度の
処理を行うのが良い。 〔実施例〕 以下、本発明の耐熱性と耐絶縁破壊電圧特性と
を兼備する電気絶縁シートの具体的な構成を製造
実施例を以つて説明する。 実施例 １ シリコーン樹脂ワニスの製造 (1) シリコーン樹脂〔信越化学(株)製：KR−
2706〕 60重量部 (2) 酸化チタン 2.0重量部 (3) 亜鉛華 17.6重量部 (4) マイカ〔Ｇ・325〕 23.5重量部 (5) 繊維状チタン酸カリウム〔大塚化学(株)製：テ
イスモＤ〕 9.1重量部 (6) キシレン 26.5重量部 (7) シリコーン樹脂硬化剤〔KR−2706用〕
4.0重量部 以上(1)〜(7)からなる混合組成物を撹拌、混合し
て略均一な分散液からなるシリコーン樹脂ワニス
を得た。 前記得られたシリコーン樹脂ワニスを、厚さ
0.1mmのポリエチレンテレフタレートフイルム
〔東レ(株)製：ルミラー#100〕からなるシート状基
材〔Ａ〕に、浸漬法にて塗布量145ｇ（固形
分）／m²に塗布し、しかる後に110℃にて４分間
の乾燥処理を施し、引き続いて180℃、６分間の
硬化処理を行い、本発明の実施例品たる電気絶縁
シート(a)を得た。 実施例 ２ 前記実施例１において説明したシリコーン樹脂
ワニスを、厚さ0.10mmのポリカーボネートフイル
ム〔三菱ガス化学(株)製：ユーピロンフイルム〕か
らなるシート状基材〔Ｂ〕に、浸漬法にて塗布量
100ｇ（固形分）／m²に塗布し、次いで前記実施
例１における乾燥条件と同一条件の乾燥を施し、
本発明の実施例品たる電気絶縁シート(b)を得た。 比較例 前記実施例１において説明したシリコーン樹脂
ワニスを、電気絶縁用のクラフト紙〔巴川製紙(株)
製：NT−190、厚さ0.30mm、質量190ｇ／m²〕か
らなるシート状基材に、浸漬法にて含浸量315ｇ
（固形分）／m²に含浸させ、しかる後に110℃にて
４分間の乾燥処理を施し、引き続いて180℃、６
分間の硬化処理を行い、比較のための電気絶縁シ
ート〔Ｃ〕を得た。 以上の実施例１〜２で得られた電気絶縁シート
(a)及び(b)の各物性値を、未処理フイルムたるシー
ト状基材〔Ａ〕、〔Ｂ〕及び比較例で得られた電気
絶縁シート〔Ｃ〕と比較し、第１表に示す。

〔効果〕

本発明の電気絶縁シートは叙上の通りの構成か
ら成るものであり、耐熱性の点ではＦ種もしくは
Ｈ種に利用される電気絶縁シートの条件を十分に
満足し、かつ、耐絶縁破壊電圧特性においても、
例えば回転機、発電機、電磁調理器、耐火・耐熱
電線用被覆材等の分野に利用される電気絶縁シー
トに要求される少なくとも20KV／mm以上という
耐絶縁破壊電圧を十分に満足する、即ち、耐熱性
と耐絶縁破壊電圧特性とを併せ具備する電気絶縁
シートとして極めて有効に利用され得るものであ
る。 更に本発明の電気絶縁シートは、汎用樹脂によ
る、即ち廉価に供給される樹脂からなる熱可塑性
樹脂製フイルムと、少なくとも繊維状チタン酸カ
リウムと無機質充填剤とを含有するシリコーン樹
脂層とで構成されるものであるから、所謂耐熱性
合成樹脂製フイルムのように高価になる虞れがな
く、安価に製造されるというメリツトも存する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 200℃以上の融点を有する熱可塑性樹脂製フ
   イルムからなるシート状基材に対して、少なくと
   も繊維状チタン酸カリウムと無機質充填剤とを含
   有するシリコーン樹脂ワニスが塗布、乾燥、硬化
   されていることを特徴とする耐熱性と耐絶縁破壊
   電圧特性とを兼備する電気絶縁シート。 ２ 少なくとも繊維状チタン酸カリウムと無機質
   充填剤とを含有するシリコーン樹脂ワニスが、無
   機質または有機質難燃剤を含有するシリコーン樹
   脂ワニスである特許請求の範囲第１項記載の耐熱
   性と耐絶縁破壊電圧特性とを兼備する電気絶縁シ
   ート。