JPH0452568B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、極めて広い温度範囲に亘つて誘電特
性を維持する絶縁被覆に係る。

原子力、石油、航空、宇宙、船舶、科学等の分
野での或る種の工業的用途に於いては、エネルギ
ー輸送回路又は制御信号もしくは指令信号の伝送
回路で例えば火災による高温状態が生じたり又は
電気回路で電流量の異常な増加が生じたりしたと
きに、安全性の見地から前記の如き回路が作業員
及び器材の避難救助に十分な時間に亘つて抵抗力
を維持することが要望されている。短絡もしくは
過電流の場合、導体のかなりの温度上昇が生じ導
体が溶融する事態が生じても、被覆の燃焼による
火災が発生しないことが望ましい。

前記の如き要望の全部又は一部を充足するため
に、任意にガラス繊維と組合せたセラミツク被覆
はすでに使用されている。更に、特に電気ケーブ
ル用として、ガラス繊維織物と金属酸化物とを組
合せた被覆も公知である。

前記の如き用途のための電気ケーブルは、機械
的な原因による破損の危険を防ぐために剛性金属
被覆を備えた鎧装ケーブルの形状を有するか、又
は、組立の際に保護用金属管に挿入されて用いら
れる非鎧装ケールブの形状を有する。鎧装ケーブ
ルは、炭素含量の低い物質で絶縁された１つ以上
の導体を金属テープの巻装により形成される円筒
状外被又は金属管で保護することによつて得られ
る。被鎧装ケーブルも同じく、炭素含量の低い物
質で絶縁された導体から構成されるが、これらの
導体の外被はガラス繊維とシリコーンゴムとの複
合体又は任意の他の不燃材から成る。

高温耐熱性の大きい絶縁被覆の例として以下の
特許に開示されたものが挙げられる。

−フランス特許公開第2381377号。

これは、マグネシアをライニングした金属管
から成る被覆を開示している。

−フランス特許公開第2257555号。

これは、断熱材を構成する無機不燃繊維層と
樹脂によつて不燃繊維に結合されたハロゲン層
とから成る被覆を開示している。

−フランス特許公開第2462771号。

これは、招請した無機絶縁物質にシリコーン
油を含浸させ金属外装で保護することによつて
構成された被覆を開示している。

−フランス特許公開第2482769号。

これは、耐熱性の可撓性絶縁耐火被覆が多孔
質基布と組合せられており高温で該耐火被覆が
多孔質基布に融着し得るように構成されたもの
を開示している。

−フランス特許公開第2206563号。

これは、ホウケイ酸とガラスとケイ素とを高
温で溶融し、同温度でのガラス及びケイ素の
各々よりも高粘度の材料を形成して得られる高
温絶縁材を開示している。

−フランス特許公開第2360530号。

これは、ガラスと石英とをベースとするガラ
ス質焼結体を開示している。

−米国特許第3602636号。

これは、ガラス織物をらせん状に巻付けて形
成された多孔鎧層被覆（armure ouverte）に
耐燃性合成ゴム被覆が設けられ、ポリ塩化ビニ
ルの外装で保護されたものを開示している。

−米国特許第3632412号。

これは、ガルス織物を貼合せた共重合体から
成る自己粘着テープを開示している。

−米国特許第3013902号。

これは、コロイドアルミナで被覆された布を
記載している。

−米国特許第3095336号。

これは、ガラス織物と共に層状に形成される
セラミツク製品の製造を開示している。

−欧州特許第801072174号。

これは、ポリイミドとマイカとから成るセラ
ミツク絶縁被覆を開示している。

在る種の用途、特に油井ボーリング作業台、鉱
業、原子力発電所等に置いては安全性に関して特
に厳しい要求があり、このような要求に応えるた
めに、爆発及び火災に抵抗性のダクト装置を使用
させるを得ない。この種の装置では煙が自然に伝
播して発散することは抑制されるが、ダクトの内
部に熱が閉込められる欠点があり、その結果、絶
縁体の破壊及びケーブルの破損もしくは短絡が生
じる。

更に、前記被覆の大部分は、電気ケーブルの保
護を確保し所定期間必要な絶縁を維持することは
できても、配線を前以て完全に交換した後にしか
装置を再使用することはできない。海水を用いた
放水又は注水等の消化手段を使用すると、破壊作
用が促進される。

作動状態に維持されるのが必要な遠隔装置に圧
縮ガス又は作動液体を供給する流体パイプに於い
ても同様である。常用の可撓性パイプは直熱から
極めて不完全にしか保護され得ず、しかもこれら
のパイプは、かなりの温度上昇に対して十分に長
時間抵抗し得る構成を有するようには製造されて
いない。

本発明の被覆の目的は前記の如き欠点を除去す
ることである。本発明の被覆はマイカテープ、マ
イカテープ状に重畳れるポリテトラフルオロエチ
レン（PTFE）の層及び各ガラス繊維がPTFEで
被覆されているガラス繊維織物の層を含む。本発
明絶縁被覆は−200℃〜1000℃の範囲において誘
導性及び電気絶縁性を維持することが可能であ
り、さらに温度約1000℃に到達すると組成中のガ
ラス繊維がゲルに変態して半融フオーム状になり
連続的耐熱誘電性バリアーを構成する。これによ
り、導体又はパイプの絶縁保護が強化される。ま
た、前記保護バリアー中で前記組成中のPTFEは
焼失し、生じた空間内には前記半融フオームが流
れ込むので、温度低下後に該バリアーはガラスで
包囲されたマイカ層に変わる。

その結果、被覆は、ベース組成中の可燃要素
（すなわちPTFE）の消滅後にの絶縁性及び封止
性を維持する。このため装置は火災後にも作動能
力を維持する。この特性は、火災により高熱部に
かなりの温度上昇が生じた原子炉の遠隔制御のた
め及び特に、航空、船舶、宇宙航空の分野及び油
井ボーリング作業台での作業員の生存又は任務の
絶子に直接関わるシステムの作動を維持するため
最重要条件である。

更に、この被覆はテーピングによつて形成し得
る。従つて、特に露出された領域を通る或る種の
流体パイプを保護すべく、必要に応じてこの被覆
を使用することが可能である。

本発明被覆の主たる特徴は、−200℃乃至1000℃
の間で誘電性及び電気絶縁性を維持すること、及
び、高温で構成中のガラス繊維がゲルに変態して
絶縁を維持し冷却の際に絶縁及び封止を確保する
ことである。

本発明被覆は、マイカテープ層とガラス織物層
とPTFE層とから成る。マイカテープ層は、マイ
カ粒子を支持する結合剤を含浸したガラス繊維織
物から成るテープを１つ以上の層状に巻装するこ
とにより得られる。マイカ層に重畳されるPTFE
層は、テープを１つ以上の層状に巻装するか又は
押出によつて得られる。PTFE層に重畳されるガ
ラス織物は、テープを巻装するか又はその素繊維
を直接PTFE層上に製織することによつて得られ
る。

マイカ層は導体側即ち保護される素子の側に面
しており、保護は層間の接着を確保することによ
つて完全になる。

厚さ0.06mm〜0.12mmのテープは、例えば層の厚
さが二重になるように50％の重なりで巻装され
る。

高温で得られる溶融ガラスのゲルは温度低下の
際にガラス変し、被保護素子を包囲するマイカ粒
子と共に、回路の構成素子全部をつなぐ誘電性気
密絶縁被覆を構成する。

この被覆は任意の方法で製造され、例えば複合
体を構成する種々の材料層の重畳及び接着により
得られるテープから製造され得る。これにより、
導電体以外の素子又は構成要素の保護を確保する
か、又は従来装置の防火性を強化することが可能
である。

この被覆は、保護したい可撓性導体、剛性導
体、接続素子又は特殊形態の装置に応じて２つの
異なる構成をとり得る。

導体の場合には、マイカテープとPTFE保護層
と予めPTFEを含浸したガラス織物（従つて、各
ガラス繊維はPTFEで被覆される）とを重畳する
（すなわちガラス繊維織物層がPTFE層上に設け
られている）のが理想的である。

電線以外の素子を絶縁する場合には、マイカテ
ープと同様に予めPTFEを含浸したガラス織物と
PTFE絶縁層とを重畳する（すなわちPTFE層が
ガラス繊維織物層上に設けられている）。

導電体の保護に使用される本発明被覆は以下の
如く製造される。

−マイカ粒子を支持する結合剤（通常はシリコー
ン）を含浸したガラス繊維織物から成るマイカ
テープを、好ましくはマイカ粒子を含む面を導
体側に向けて１つ以上の層状に巻装する。

−前記マイカテープ層の外面にテープを巻装する
か又は押出によつてPTFE層を形成する。

−テーピングするか又は直接素繊維の製織を行な
うとによつて前記PTFE層上にガラス繊維織物
を重畳する。

保護被覆は、PTFEの焼結によつてい完成され
る。この焼結の結果、外側の２層の接着が行なわ
れ、また、マイカ粒子を含む面が導体側に向けら
れているときは、PTFE層とマイカ粒子支持層と
の間に或る程度の接着性が得られる。

変形例によれば、可撓性導体の保護被覆は、前
記の如きマイカテープと、直接製織したかもしく
はテープの形状のガラス織物と、テーピング又は
押出により得られるPTFE絶縁材との重畳により
形成される。

この保護被覆は、前記の場合と同様の焼結によ
る一体化処理によつて完成される。

テーピング処理では、テープが或る程度の重な
りを伴つて巻装される。この重なりは、ケーブル
の周縁の全ての点に於いて各テープが１回又は複
数回巻付けられているように選択される。テープ
の幅及び厚みは、電線の直径に従つて決定され
る。

マイカは導体側に面している。これにより、接
続を行なうべく導体を露出させる作業が容易であ
り、また、極めて高温で得られたゲルの凝固後に
ガラスで包囲されたマイカ薄膜が形成されるの
で、必要な場合には被覆を容易に剥離し得る。

例えば、構成素子を腐食性又は湿性の環境から
保護するために完全な封止性が要求される剛性装
置に於いては、約1000℃の加熱と冷却とを順次行
なう環境の変態を予め行なつておくのが望まし
い。

更に、本発明に導体の被覆は、回路の他の素子
に対しても適用され得る。即ち、他の素子に対す
る被覆はテーピングによつて形成され、被覆の溶
融凝固後に、装置全体がガラスによつて連続的、
従つて封止的に包囲されている。

本発明の被覆は主として、導電体、流体パイ
プ、接続素子又は装置を火災から保護するために
使用される。

特に、原子力、化学、石油、航空、船舶及び宇
宙産業に於いて電気的制御、照明又は安全回路の
保護に使用される。

勿論、本発明は前記の具体例に限定されない。
本発明の範囲内で別の実施態様及び変形例を十分
に予測し得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ −200〜1000℃の範囲で誘電性及び電気絶縁
   性を維持し、かつ、高温で絶縁を維持するゲルに
   変態し、冷却したときに絶縁及び封止を確保する
   絶縁被覆であつて、マイカ粒子を支持する結合剤
   を含浸したガラス繊維織物から成るテープが１つ
   以上の層状に巻装されて成るマイカテープ、並び
   に、このマイカテープに重畳されたポリテトラフ
   ルオロエチレンの層及び各ガラス繊維がポリテト
   ラフルオロエチレンで被覆されているガラス繊維
   織物の層からなる前記絶縁被覆。 ２ 前記ポリテトラフルオロエチレンの層が前記
   ガラス繊維織物層上に設けられている請求項１に
   記載の絶縁被覆。 ３ 前記ガラス繊維織物層が前記ポリテトラフル
   オロエチレン層上に設けられている請求項１に記
   載の絶縁被覆。 ４ ポリテトラフルオロエチレン層が、テープを
   １つ以上の層状に巻装するか又は押し出しによつ
   て得られたものであることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の絶縁被覆。 ５ 各ガラス繊維がポリテトラフルオロエチレン
   で被覆されたガラス繊維織物層が、テープを巻装
   するか又は先行層の上で直接素繊維を製織するこ
   とにより得られたものであることを特徴とする請
   求項１〜３のいずれかに記載の絶縁被覆。 ６ テープが絶縁される素子の側に面しているマ
   イカ面を有することを特徴とする請求項１に記載
   の絶縁被覆。 ７ ３つの層の間に接着がポリテトラフルオロエ
   チレンの焼結により強化されていることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載の絶縁被覆。