JPS6144366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気用品取締法（以下、電取法と略
す）に適合する厚みとして少なくとも0.3mm以上
の厚みを有してしかも柔軟性にすぐれた電気絶縁
シート，テープの如き電気絶縁材料に関する。

電取法適用以前の段階では、電気用品に用いる
絶縁物の厚さの規制がなかつたため、要求される
耐熱性に応じた絶縁材料が特性上要求される最低
の厚みで用いられてきた。しかし、電取法適用以
降、絶縁材料厚みとしては、少なくとも0.3mm以
上（通常は約0.5mmまで）が必要とされ、このた
めそれまでの薄手のシート，テープなどの材料を
上記厚みとなるまで重ねて使用するという手法が
採られている。

絶縁シート，テープの厚みを単味で上記厚みに
設定できるなら、重ね合わせなどの作業が不要と
なり絶縁作業に好結果を与える。しかし、従来の
絶縁材料の構成、すなわち耐熱性基材に熱硬化性
樹脂を含浸させる構成では、上記樹脂層の厚みを
厚くすると必然的に材料全体の柔軟性が低下し、
この柔軟性低下により、絶縁作業性を却つて損な
う問題を招来する。たとえば、この種の材料構成
にさらに粘着剤層を設けてなる複合粘着シートに
あつては、これを被絶縁対象物に巻回粘着させる
際、上記柔軟性の欠如によりシートに反撥力が生
じ、端末はがれなどをおこして巻回粘着作業をス
ムースに行なえない問題などがあつた。

この発明は、上記の問題を解消した新規かつ有
用な電気絶縁材料を提供せんとするもので、すな
わち、厚み0.02〜0.25mmのシート状の耐熱性基材
と、これに設けられた充填剤を含まない第１の熱
硬化性樹脂層10〜100ｇ/m²と、この層上に設けら
れた充填剤を含む第２の熱硬化性樹脂層100〜600
ｇ/m²と、さらにこの層上に設けられた充填剤を
含まない第３の熱硬化性樹脂層10〜200ｇ/m²とに
より、全体厚みが少なくとも0.30mm以上となるよ
うに設定し、かつ上記第２の熱硬化性樹脂層の厚
みが上記第１〜第３の熱硬化性樹脂層の合計厚み
の25〜97％を占めるようにしたことを特徴とする
電気絶縁材料に係る第１の発明と、上記構成に加
えて上記第３の熱硬化性樹脂層上にさらに粘着剤
層を設けてなる複合粘着シートの如き粘着性電気
絶縁材料に係る第２の発明とからなるものであ
る。

この発明者らは、シート状の耐熱性基材に熱硬
化性樹脂を含浸付着させるに当たり、熱硬化性樹
脂層中に充填剤を混入させるとこの層の柔軟性が
非常に良好となるという知見を得た。またこの知
見をもとにして上記充填剤を含ませた熱硬化性樹
脂層を基材に対して特定状態に設けることによ
り、基材との接着力や外観ないし耐湿特性の如き
問題を一切生じることなく厚手にしてかつ柔軟性
良好な電気絶縁材料を得ることに成功したもので
ある。

第１図および第２図は、この発明の電気絶縁材
料の異なる例を示したもので、第１図は耐熱性基
材に対して第１〜第３の熱硬化性樹脂層を片面形
成した場合、第２図は両面形成した場合である。

各図において、１はシート状の耐熱性繊維基材
であり、その厚みは0.02〜0.25mmに設定されてい
る。0.02mmより薄すぎると基材強度に不足し、
0.25mmより厚くなると柔軟性が確保できなくな
る。基材の材質，形状によつて最適厚みは異なる
ものであり、繊維基材でクロス状とされたもので
は0.03〜0.07mm、不織布では0.07〜0.13mmが良好
である。また、プラスチツクフイルムなどにあつ
ては0.02〜0.05mm程度が好ましい。

上記基材の材質としては、要求される耐熱性に
応じて、ガラス，セラミツク，アスベストの如き
無機繊維からなる織布や不織布、芳香族ポリアミ
ド繊維，ポリエステル繊維，ナイロン繊維，ビニ
ロン繊維，アセテート繊維の如き有機繊維からな
る不織布や織布、各種プラスチツクフイルムなど
が選ばれる。

２は上記基材１上に形成された充填剤を含まな
い第１の熱硬化性樹脂層、３は上記樹脂層２上に
設けられた充填剤を含有する第２の熱硬化性樹脂
層、４は上記第２の層上に形成された充填剤を含
まない第３の熱硬化性樹脂層である。

第１の熱硬化性樹脂層２は、第２の熱硬化性樹
脂層３と基材１との接着保持性を確保するための
目止め的機能を有するものであり、第３の熱硬化
性樹脂層４は、第２の熱硬化性樹脂層３が比較的
多量の充填剤を含むものであるため、この層３が
表面に露出すると外観が悪くなりまた絶縁材料全
体の耐湿特性を損なうなどのおそれがあることか
ら、この層３を被覆することによつて上記欠点を
回避するためのものである。一方、第２の熱硬化
性樹脂層３は、これに含ませた充填剤により、材
料全体の柔軟性を確保させかつ全体厚みを確保さ
せるための役割を持つている。

上記第１〜第３の層における各機能により、そ
れぞれの層厚は特定の値に設定される必要があ
る。すなわち、第１の層２は10〜100ｇ/m²、第２
の層３は100〜600ｇ/m²、第３の層４は10〜200
ｇ/m²の範囲で設けられ、基材１を含めた全体厚
みが0.30mm以上となるように設定され、かつ上記
第２の層３の厚みが上記第１〜第３の層の合計厚
みの25〜97％を占めるように設定される。

上記の範囲を逸脱したときには、前記各機能の
少なくともいずれかを失する結果となる。たとえ
ば、第１の層２および第３の層４の厚みがそれぞ
れ100ｇ/m²および200ｇ/m²を超えて、第２の層３
が厚みが第１〜第３の合計厚みの25％にも満たな
くなると、材料全体の柔軟性に乏しいものとなつ
てしまう。また、第１の層２の厚みが10ｇ/m²に
満たないときは第２の層３と基材１との接着保持
性に劣り、さらに、第３の層４の厚みが10ｇ/m²
に満たないときは第２の層３の性状に起因した表
面外観の低下や耐湿特性の低下などを防止できな
くなる。

なお、各層の厚みは、前記範囲内で適宜最適値
に設定できるものであり、たとえば第２の層３の
厚みが厚かつたりあるいは充填剤の含有量が多い
などの態様にあつては、第１および第３の層を上
記に対応して厚くし、上記と逆の場合は薄くする
などの調整が可能である。

第１〜第３の熱硬化性樹脂層の形成に用いられ
る熱硬化性樹脂は、各層共に同一あるいは同種で
あることが望ましいが、場合により異なる樹脂で
構成してもよい。このような熱硬化性樹脂の具体
例としては、アルキツド樹脂、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、一般の油性
系ワニスなどが挙げられ、また熱硬化型のゴム状
物質も使用可能である。

第２の熱硬化性樹脂層３に含ませるこの発明に
おいてもつとも重要な成分をなす充填剤として
は、主として無機質充填剤が用いられるが、場合
により有機質充填剤として公知のものも使用でき
る。代表的な充填剤としては、クレー、ベントナ
イト、珪酸アルミニウム、マイカ、ホワイトカー
ボンの如き珪酸塩類、炭酸カルシウム、タルク、
ガラス粉末の如き炭酸塩類などが挙げられる。こ
れらのなかでも、扁平な板状粒子からなるマイカ
粉末またはタルク粉末が、柔軟性を向上させるに
とくに好適である。

このような充填剤の使用量は、第２の層におけ
る熱硬化性樹脂100重量部に対して一般に10〜200
重量部とするのがよい。この量が少ないと、第２
の層３を設けたことによる柔軟性附与効果を期待
できなくなるし、逆に多くなりすぎると熱硬化性
樹脂のバインダ効果がなくなり造膜性に問題が生
じてくる。

第１〜第３の熱硬化性樹脂層の形成に当たつて
は、使用する熱硬化性樹脂（あるいはこれと充填
剤）のほかに硬化剤や従来公知の添加剤などを含
ませることができることはもちろんであり、また
各層の形成法は、片面形成では塗工法や撤布法な
ど、両面形成では浸漬法など必要に応じて適宜の
方法を採用することができる。また、とくに第２
の熱硬化性樹脂層は、これを他の層に較べて厚く
する必要から、一般には２回以上の重ね塗りで形
成される。

このようにしてなるこの発明の電気絶縁材料
は、耐熱性基材と各熱硬化性樹脂層とが有機的な
結合一体化して、基材と熱硬化性樹脂層との接着
力，表面外観および耐湿特性にすぐれ、しかも
0.3mm以上の層厚を有しながら全体として柔軟性
を保有しているという従来にない特徴を有してい
る。

なお、上記柔軟性に関して詳述するならば、こ
の発明の電気絶縁材料は、通常は、JIS―Ｃ―
2120―（1981）―15に基づくハートルプ法で測定
される柔軟度が80〜110mmの範囲にあり、従来タ
イプのものが40〜80mmの範囲にあるのとは著るし
く改善された柔軟性を有している。

つぎに、この発明の電気絶縁材料には、上記の
構成に加えて上記第３の熱硬化性樹脂層上にさら
に粘着剤層を設けてなる複合粘着シートの如き粘
着性電気絶縁材料も含まれる。すなわち、前記第
１図および第２図において、一点鎖線で示した粘
着剤層５が設けられる場合である。第２図の態様
では、片面だけでなく両面側に、上記粘着剤層５
を設けるようにしてもよい。

このような電気絶縁材料は、いわゆる粘着シー
トないしテープとして、前記の厚手でしかも柔軟
性を有するものとして応用でき、各種の絶縁箇所
により１段と有利に適用することができる。な
お、上記の粘着剤層５は、これを第２の熱硬化性
樹脂層３、つまり充填剤が含まれた層３上に直接
設けたときには、それとの投錨力が大となつて
（何故なら上記層３は凹凸表面であるため）、巻回
保存後剥離時に第２の層が基材から離脱してしま
うおそれがある。しかし、この心配は、上記第２
の層と粘着剤層との間に充填剤を含まない第３の
熱硬化性樹脂層４を介在させることによつて回避
されるものであり、上記樹脂層４はかかる機能を
も併有している。

上記の粘着剤層５の形成は、一般の粘着剤を塗
工することにより行なえるが、この粘着剤として
は通常は熱硬化性のものが好ましく用いられ、た
とえば熱硬化性のアクリル系、ゴム系などの粘着
剤が賞用される。粘着剤層５の厚みは、材料の全
体厚みが0.3mm以上となるように設定されること
はもちろんであるが、一般的には0.02〜0.07mm程
度である。

以下に、この発明の実施例を記載する。

実施例 １ 基材として平織ガラスクロスの日本硝子繊維(株)
製商品名EH―07Wを用いた。このガラスクロス
の厚さは0.07mmで、打込み密度42本×42本／25mm
のものである。また、熱硬化性樹脂としては信越
化学工業(株)製商品名KR―272を用いた。このKR
―272には硬化触媒としてオクテン酸亜鉛を重量
比で３部添加して、溶剤ハイアロムにて稀釈し
た。第１層の含浸は25重量％溶液を浸漬法で含浸
して240℃で30分乾燥して厚さ0.08mmのシリコー
ン樹脂含浸シートを得た。

第２層として、上記のシリコーン樹脂にマイカ
粉末として脇田鉱業(株)製マイカパウダーＫをシリ
コーン樹脂ベースに対して重量比で50PHｒ加え均
一な溶液状態として50重量％溶液の含浸を行ない
240℃で30分乾燥して厚さ0.13mmのシートを得
た。さらに、この第２層溶液含浸を３回繰り返
し、厚さ0.28〜0.30mmのシートを得た。

つぎに、第３層として第１層と同様の27重量％
溶液を含浸乾燥して厚さ0.33〜0.35mmのシート材
料を得た。このようにして得られたシート材料の
各層の樹脂量は、第１層で25ｇ/m²、第２層で380
ｇ/m²、第３層で95ｇ/m²であつた。

比較例 １ 基材として平織ガラスクロスの日本硝子繊維(株)
製商品名EH―07Wを用いた。第１〜第３層共実
施例１で示した第１層に用いたシリコーン樹脂の
27〜30重量％溶液で４回の含浸を行ない、それぞ
れ240℃で30分間の乾燥をして、厚さ0.33〜0.35
mmのシートを得た。

上記実施例１および比較例１の柔軟性について
比較するため、JIS―Ｃ―2120―（1981）―15に
基づくハートループ法で試験を行なつた所、実施
例１のものは105mmに対して比較例１では75mmと
大きく上記実施例１により、柔軟性に優れたもの
が得られた。また、実施例１ではマイカ粉末を充
填剤に使用することにより熱伝導性が向上し、同
一コイルの絶縁物として使用した場合、約10℃の
差が見られて放熱効果もあることが確認された。
さらに、上記実施例１のものが、基材と樹脂との
接着力および外観などの面で比較例１に較べて劣
ることはなかつた。

実施例 ２ 基材としてガラスペーパーの日本バイリーン(株)
製商品名キユムラスEP―4025を用いた。このガ
ラスペーパーは坪量25ｇ/m²で厚さ0.11mmのもの
である。また、熱硬化性樹脂としては、柔軟性の
ある不飽和ポリエステル樹脂として日本ユピカ(株)
製の商品名Ｕ―8671を使用した。このＵ―8671に
硬化触媒としてベンゾイルパーオキサイドを重量
比で0.7部使用し、内部離型剤として、信越化学
工業(株)製のシリコーン樹脂である商品名KS―717
を重量比で0.7部混合して均一な樹脂液になるよ
う撹拌混合した。

第１層の含浸はリバースコーターの片面塗工機
にて塗膜厚さ0.01〜0.02mmに調整して片面塗工を
行ない、ポリエステルフイルム離型シートで表面
を覆い、150℃で10分乾燥して総厚さ0.12〜0.13
mmの目止め塗工シートを得た。

第２層として上記不飽和ポリエステル樹脂に充
填剤として昭和軽金属(株)製の水酸化アルミニウム
の商品名ハイジライトＨ―42Mを重量比で70PHｒ
加えて均一な樹脂液とし、第１層と同様の塗工法
で塗膜厚さ0.15mmに調整して離型シートで表面を
覆い150℃で10分の乾燥を行ない、総厚さ0.27〜
0.28mmの充填剤入りシートを得た。つぎに、第３
層として第１層と同じ配合品で塗膜厚さを0.05mm
に調整して離型シートで表面を覆い150℃で10分
乾燥を行ない最終厚さ0.32〜0.33mmの片面シート
を得た。このようにして得られたシート材料の各
層の樹脂量をｇ/m²で表示すると、第１層で30ｇ/
m²、第２層で370ｇ/m²、第３層で85ｇ/m²であつ
た。また、このシート材料の柔軟性（実施例１と
同様の試験）は103mmであつた。

実施例 ３ 基材としてポリエステル不織布のユニチカ(株)製
商品名マリツクス20403FLOを用いた。この不織
布は厚さ0.13mmで坪量30ｇ/m²のバインダーなし
のタイプである。また、含浸する熱硬化性樹脂と
して、エポキシ樹脂系ワニスである東芝ケミカル
(株)製布管用ワニスとしての商品名TVD―4004を
使用した。

第１層の含浸は20重量％のメチルエチルケトン
で稀釈したものを使用して浸漬法にて両面共含浸
を行ない、140℃で30分乾燥を行ない、厚さ0.14
mmの樹脂目止めシートを得た。この時の樹脂量は
30ｇ/m²であつた。

第２層としては、上記のエポキシ系樹脂に日東
粉化工業(株)製タルクの商品名PS―２を樹脂ベー
ス比で100PHｒを加えて均一な溶液状態として55
重量％溶液の含浸を行ない、140℃で30分の乾燥
を行ない、厚さ0.17〜0.19mmのシートを得た。樹
脂量は365ｇ/m²であつた。この第２層の溶液含浸
を３回繰り返して厚さ0.28〜0.30mmのシートを得
た。つぎに、このシートに第３層として第１層と
同様の配合樹脂の26重量％溶液を含浸乾燥して厚
さ0.32〜0.35mmのシート材料を得た。この時の樹
脂量は75ｇ/m²であつた。

最後に、このシート材料の片面にリバースコー
ターでアクリル系粘着剤を塗工した。塗工内容は
アクリル系粘着剤として大日本インキ(株)製商品名
TD―3213に対して硬化触媒TA―101―CLを２PH
ｒ加えたもので糊厚を0.05mmつけて140℃で10分
乾燥した。これにより、総厚さ0.37〜0.40mmの電
取法適合の粘着テープを得た。

この粘着テープと、充填剤を含ませない以外は
上記同様にして作製したテープとを用いて、一辺
が約20mm角のコイルに巻き付け、端末を充分押え
て24時間室温で放置した所、この発明品の端末剥
がれはなかつたが、充填剤を含まない同様のテー
プは全数共端末剥がれを起こした。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の電気絶縁材料
の異なる例を示す断面図である。 １…耐熱性基材、２…第１の熱硬化性樹脂層、
３…第２の熱硬化性樹脂層、４…第３の熱硬化性
樹脂層、５…粘着剤層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 厚み0.02〜0.25mmのシート状の耐熱性基材
   と、これに設けられた充填剤を含まない第１の熱
   硬化性樹脂層10〜100ｇ/m²と、この層上に設けら
   れた充填剤を含む第２の熱硬化性樹脂層100〜600
   ｇ/m²と、さらにこの層上に設けられた充填剤を
   含まない第３の熱硬化性樹脂層10〜200ｇ/m²とに
   より、全体厚みが少なくとも0.30mm以上となるよ
   うに設定し、かつ上記第２の熱硬化性樹脂層の厚
   みが上記第１〜第３の熱硬化性樹脂層の合計厚み
   の25〜97％を占めるようにしたことを特徴とする
   電気絶縁材料。 ２ 第２の熱硬化性樹脂層は熱硬化性樹脂100重
   量部に対して10〜200重量部の充填剤を含むもの
   である特許請求の範囲第１項記載の電気絶縁材
   料。 ３ 充填剤が扁平な板状粒子からなるマイカ粉末
   またはタルク粉末である特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の電気絶縁材料。 ４ 厚み0.02〜0.25mmのシート状の耐熱性基材
   と、これに設けられた充填剤を含まない第１の熱
   硬化性樹脂層10〜100ｇ/m²と、この層上に設けら
   れた充填剤を含む第２の熱硬化性樹脂層100〜600
   ｇ/m²と、この第２の層上に設けられた充填剤を
   含まない第３の熱硬化性樹脂層10〜200ｇ/m²と、
   さらにこの第３の層上に設けられた粘着剤層とに
   より、全体厚みが少なくとも0.30mm以上となるよ
   うに設定し、かつ上記第２の熱硬化性樹脂層の厚
   みが上記第１〜第３の熱硬化性樹脂層の合計厚み
   の25〜97％を占めるようにしたことを特徴とする
   電気絶縁材料。