JPH0670883B2

JPH0670883B2 - 電気絶縁性成形体

Info

Publication number: JPH0670883B2
Application number: JP62224780A
Authority: JP
Inventors: 直毅佐藤
Original assignee: 日東絶縁株式会社
Priority date: 1987-09-07
Filing date: 1987-09-07
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPS6467807A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、アスベストフリータイプの電気絶縁性成形体
に関する。

従来技術とその問題点吹消型回路遮断器等において使用されるアーク遮蔽板と
しては、耐アーク性のみならず、耐熱性、機械的強度等
にも優れていることが要求される。従来この様な特性を
備えた電気絶縁性材料としては、アスベスト系材料が広
く使用されてきた。例えば、特公昭44-28621号公報に開
示されている「耐電孤性電気絶縁物質」は、上記の如き
特性を備えた優れた材料として、長期にわたり使用され
てきた。しかしながら、アスベストは、発ガン物質とし
て、近年その使用に対する規制が強化されつつある。

したがって、アスベストフリータイプの電気絶縁材料の
出現が強く望まれており、既に種々の組成の材料が公知
となっている。しかしながら、公知のアスベストフリー
材料は、耐アーク性などの電気的特性、耐熱性、機械的
特性等のいずれかにおいて、アスベスト材料に劣ってお
り、アスベスト材料に匹敵する実用的な電気絶縁材料
は、得られていない。

本発明者は、上記の様な技術の現状において、鋭意研究
を進めた結果、特定の組成を有するアスベストフリー材
料が、電気絶縁材料として優れた性能を発揮することを
見出して、既に特許出願中である（特開昭62-122006
号、以下ここに開示された発明を先願発明という）。し
かしながら、その後の研究において、先願発明の材料
は、電気的特性においては、充分満足すべきものである
が、特に曲げ強さ等の機械的特性の点で、アスベスト系
材料に劣ることが判明した。

本発明者は、先願発明に係る材料の機械的強度をより一
層改善すべく、何らかの補強材を併用することを着想し
た。しかしながら、補強材として一般的に汎用されてい
る材料が、必ずしも所望の効果を達成し得ないことが判
明した。即ち、機械的強度の改善に効果を発揮する材料
が電気的特性や耐水性を低下させたり、或いは、電気的
特性を阻害しない材料が機械的特性の改善にあまり効果
がなかったりすることが多く、機械的特性のみを改善し
つつ、その他の性能には悪影響を及ぼさない補強材は容
易に見出し得なかった。

問題点を解決する為の手段本発明者は、更に実験及び研究を重ねた結果、補強材と
してガラスネットを使用する場合には、アスベストフリ
ーの電気絶縁材料において、機械的性質を改善しつつ、
その他の特性を一切阻害することがないことを見出し
た。即ち、本発明は、下記の発明を提供するものであ
る：（ｉ）（ａ）セピオライト100重量部、（ｂ）針状タルク20〜1000重量部及び、（ｃ）無機質充填材50〜800重量部の合計100重量部と（ii）第１燐酸マグネシウム100重量部と正燐酸10〜700
重量部との混合物５〜40重量部との混合物からなり、（iii）目の大きさが５〜20mmであるガラスネットを補
強材とする電気絶縁性成形体。

セピオライトは、蛇紋岩中に二次成鉱物として産出する
多孔質繊維状の含水マグネシウム珪酸塩鉱物であり、そ
の理想組成は、 Mg₈(H₂O)₄(OH)₄Si₁₂O₃₀・nH₂Oである。本発明において
は、繊維長５〜50μｍ程度、繊維径0.1μｍ以下程度の
ものを使用することが好ましい。

針状タルクは、Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂の理想組成を有する含水
マグネシウム珪酸塩鉱物（二次成鉱物）を主成分として
いる。本発明で使用する針状タルク（繊維状タルクとも
呼ばれる）は、長さ10〜15μｍ程度、径１〜２μｍ程度
のものが好ましい。

無機質充填材としては、それ自体が電気絶縁性及び耐熱
性に優れ、水に不溶又は難溶の粉末状物質が適してい
る。とりわけ、価格、作業性等の観点から、アルミナ、
ジルコン及び珪石の粉末が好適である。これら無機質充
填粉末の粒径は、微細なものが好ましく、通常５〜150
μｍ程度である。これらの無機質充填材は、夫々単独で
又は２種以上を混合して使用することができる。

本発明においては、絶縁基材主成分として、重量比で、
セピオライト：針状タルク：無機質充填材＝100:20〜10
00:50〜800の割合からなる混合物を使用する。これら三
成分のいずれかの割合が上記の範囲外となる場合には、
耐熱性、耐水性、電気的特性、機械的特性等が低下す
る。絶縁基材主成分は、セピオライト：針状タルク：無
機質充填材＝100:40〜500:90〜400の割合とすることが
より好ましい。

本発明においては、上記絶縁基材主成分100重量部に対
して、バインダー成分として第一燐酸マグネシウム100
重量部と正燐酸10〜700重量部とからなる混合物５〜40
重量部を配合する。絶縁基材主成分100重量部に対する
バインダー成分の配合割合が５重量部未満の場合には、
緻密な成形体を得ることができない。一方、バインダー
成分の配合量が40重量部を上回る場合には、最終的に得
られる成形体の高湿度下での耐電弧性及び電気絶縁性が
低下する。尚、本発明において、バインダー中の燐酸成
分として、正燐酸と第一燐酸マグネシウムとの組合わせ
以外のものを使用する場合には、所望の効果は得られな
い。

本発明においては、絶縁基材主成分100重量部に対し、
必要に応じ、硼酸亜鉛２〜15重量部を配合することによ
り、成形体の電気絶縁性及び耐水性を更に一層向上させ
ることができる。

本発明においては、補強材として、ガラスネットを使用
する。ガラスネットとは、ガラス繊維を樹脂でネット状
に接着し成形したものであり、通常ネットの目の大きさ
が５〜20mm程度のものを使用する。ガラスネットは、成
形体の寸法、形状等に応じて、必要な枚数を使用すれば
良いが、通常製品の厚さ３〜5mmにつき１枚程度のなる
ような割合で使用するのが好ましい。

本発明の電気絶縁性成形体は、絶縁基材主成分とバイン
ダー成分とを均一に混練し、ガラスネット補強材を内部
に保持した状態で、例えば100〜300kg／cm²程度の圧力
で所定の形状に成形し、硬化させることにより、製造さ
れる。

発明の効果本発明により得られる電気絶縁性成形体は、前記先願発
明の欠点を解消し、耐アーク性等の電気的特性、吸水
性、耐熱性、機械的特性等において、アスベスト材料に
匹敵する高い性能を発揮する。従って、アスベストフリ
ーの安全性に優れた材料として有用である。

実施例以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。

実施例１〜３第１表に示す割合（重量部）で、絶縁基材主成分とバイ
ンダー成分とを均一に混合し、ガラスネット一枚を補強
材として成形を行い、得られた成形体を250℃で10時間
乾燥して、成形体中の水分を除去した後、各種の試験を
行った。その結果を第２表に示す。

尚、耐アーク性の測定は、JIS K 6911に準じて行ない、
最高電流40mAでアークを連続的に発生させながら、試験
片のアーク維持時間を最高600秒まで測定することによ
り、求めた。

又、絶縁破壊の強さ、吸水率、曲げ強さ及び衝撃強さは
JIS C 2210（電気絶縁用石綿セメント板）に準じて測定
した。

更に、体積抵抗率は、JIS K 6911（熱硬化性プラスチッ
ク一般試験方法）に準じて測定した。

尚、第２表において、各試験項目は、以下の事項を示
す。

（Ｉ）乾燥後の対アーク性（秒）（II）乾燥後の絶縁破壊の強さ（貫層:KV／mm）（III）乾燥後の体積抵抗率（Ω−cm）（IV）吸水率（％）（Ｖ）常態曲げ強さ（kg／mm²）（VI）加熱後曲げ強さ（kg／mm²）（VII）衝撃強さ（kg−cm／cm²）比較例１ガラスネット補強材を使用しない以外は実施例２と同様
にして、成形体を得た後、同様の試験を行った。結果を
第２表に併せて示す。

比較例２市販の電気絶縁用石綿セメント板（JIS C 2210 AC1）を
使用して、実施例１〜４と同様にして、試験を行った。
結果を第２表に併せて示す。

比較例３第一燐酸マグネシウム20重量部の代わりに正燐酸20重量
部とした以外は実施例１と同様にして成形体を得た後、
同様の試験を行なった。その結果を第２表に示す。

第２表に示す結果から、本発明による電気絶縁性成形体
が、耐アーク性等の電気的特性、吸水性、耐熱性及び機
械的特性の全ての点で、優れた効果を発揮することが明
らかである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ｉ）（ａ）セピオライト100重量部、（ｂ）針状タルク20〜1000重量部及び、（ｃ）無機質充填材50〜800重量部の合計100重量部と（ii）第１燐酸マグネシウム100重量部と正燐酸10〜700
重量部との混合物５〜40重量部との混合物からなり、（iii）目の大きさが５〜20mmであるガラスネットを補
強材とする電気絶縁性成形体。