JPS6258511A

JPS6258511A - 電気絶縁材料

Info

Publication number: JPS6258511A
Application number: JP19365085A
Authority: JP
Inventors: 熊川　四郎
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1985-09-02
Publication date: 1987-03-14
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPH069126B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、優れた熱的性質を有するポリエステル電気絶
縁材料に関し、特に耐熱区分Ｂ種、Ｆ種を満足するポリ
エステル電気絶縁材料に関する。

（従来の技術）従来、繊維の電気絶縁材料としては、耐熱区分Ｅ種以下
（連続使用温度１２０℃以下）では、主として天然繊維
、半合成繊維あるいは合成繊維が用いられてきた。

一方、耐熱区分Ｂ種（連続使用温度１３０℃）、Ｆ種（
連続使用温度１５５℃）を満足する材料としては、ガラ
ス繊維、アスベスト繊維などの無機質繊維、全芳香族ポ
リアミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維などが知
られており、実際にはガラス繊維、全芳香族ポリアミド
繊維が実用に供されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ガラス繊維　アスベストｍ維などの無機
質繊維は、耐熱性の点ではＢ種、Ｆ種を十分に満足する
が、加工性、柔軟性、強靭性、作業性に劣るという欠点
がある。更に、全芳香族ポリアミド繊維をベースにした
電気絶縁材は、Ｆ種よりも上のＨ種（連続使用温度１８
０℃）にも耐え、耐薬品性も優れているが、その反面、
吸湿性があり、電気的性質や機械的性質が不十分で、か
つ緻密な部分のラッピングには空間占積率が大きくなっ
て作業性が低下するという問題を有している。

また、この全芳香族ポリアミド繊維は、まだまだ生ＦＨ
Ｌｔが少なく、高価であり、手軽に使えるような状況に
は至っていない。一方、ポリエチレンナフタレート繊維
は未だ商業生産されておらず、入手が困難である。

本発明は、かかる従来の電気絶縁材の欠点を解消し、汎
用繊維であるエチレンテレフタレートを主たる繰り返し
単位としたポリエステル繊維に耐熱性を付与して、耐熱
区分Ｂ種、Ｆ種を満足し、加工性、作業性等に優れ、し
かも安価で大量に使用することのできる電気絶縁材料を
提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単
位とし、極限粘度が０．８５以上であり、結晶融点が２
７０℃以上で、かつ耐熱性が８０％以上であるポリエス
テル繊維を主体として構成したことを特徴とする電気絶
縁材料である。

本発明におけるポリエステル繊維を構成するポリマーは
、分子鎖中にエチレンテレフタレート繰返し単位を９０
モル％以上、好ましくは９５モル％以上含むポリエステ
ルである。かかるポリエステルとしではポリエチレンテ
レフタレートが好適であるが、１０モル％未満、好まし
くは５モル％未満の割合で他の共重合成分を含んでも差
しつかえない。

このような共重合成分としては例えばイソフタル酸、ナ
ツタレンジガルホン酸、アジピン酸、オキシ安息香酸、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメ
リット酸、ペンタエリスリトール等があげられる。又こ
れらのポリエステルには安定剤、着色剤等の添加物を含
んでも差しつかえない。

本発明にかかるポリエステル繊維は、２５℃０−クロロ
フェノール溶液から求めた極限粘度が０．８５以上であ
ることが必要である。極限粘度が０．８５未満では耐熱
区分Ｂ種、Ｆ種を満足するポリエステル繊維が得られな
い。極限粘度としては、０．９〜１．３が好ましい。

また、結晶融点は、ポリエステル繊維を高温加熱（乾熱
又は温熱）したときの残存強力に関連する。本発明にお
けるポリエステル繊維では、結晶融点は２７０℃以上で
あることが必要である。２７０°Ｃ未満では、高温加熱
時における強力劣化が大きく、耐熱区分Ｂ種、Ｆ種を満
足することができない。

更に、本発明におけるポリエステル繊維は、８０％以上
の耐熱性を有していることが必要である。

ここで、耐熱性とは、ポリエステル繊維を１８０℃（乾
熱）で２００時間定長加熱した際の強度残存率を意味し
、下記の式で表される。

耐熱性（％）　＝Ｓ＋　／Ｓｏ　Ｘ１００但し、Ｓｏ　
：加熱前の強度ｓ、：１８０℃（乾熱）で２００時間定長加熱した後の
強度本発明のポリエステル電気絶縁材料は例えば以下の方法
で得られる。

まず、本発明において用いられるポリエステル繊維は、
例えば次のような方法で製造することができる。

エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とする極
限粘度が０．９５〜１．５のポリエステル又は極限粘度
が０．７〜０．９のポリエステルに重合度促進剤を反応
させて常法により溶融輸送し、紡糸口金より、延伸後の
繊度が１〜２０ｄｅ、全デニール５００〜２０００ｄｅ
になる如く糸条に吐出し、吐出後直ちに急冷するか、融
点以下結晶化開始温度までの温度に保温するか、又は、
融点以上の温度の加熱雰囲気中に、ある時間さらして遅
延冷却を行う。その後、糸条を冷却固化させるが、その
際以下の条件のもとで冷却量させることが有用である。

次いで、上記の如く冷却固化させた後、油剤を付与後２
０００ｍ／分以上の速度で引取ることが好ましい。油剤
付与は例えばオイリングローラ一方式、スプレ一方式な
ど、随意の方式が可能である。また、油剤は、必要に応
じて任意の繊維用油剤を適用することが可能である。

上述の条件を随時に選択することにより、極限粘度が０
．９０以上で切断伸度が１５０％以下の結晶性未延伸繊
維であって、結晶化度Ｘｘと複屈折率ΔｎがＸ　ｘ　＝
２．４　ＸＩＯ”　ＸΔｎ＋４の関係を満足し、複屈折
率が０，０６以上の未延伸繊維が得られる。

このような未延伸繊維は、また、紡糸口金から吐出後引
取までの吐出繊維のドラフト率を３００〜７０００とし
、紡糸口金のオリフィス径を０．５５〜２．５ｍｍとし
、かつ引取速度を２０００〜６０００ｒｎ／分とするこ
とによっても得ることができる。ここで、ドラフト率は
ポリマーの吐出線速度（オリフィス出口の速度）に対す
る繊維の引取速度の比である。

次いで、上記のようにして得た未延伸繊維を延伸するが
１．この延伸は、紡糸に続いて連続して延伸しても、一
旦捲き取った後側工程で延伸してもよい。紡糸に続いて
連続して延伸する場合には、先に提案した特願昭５７−
８８９２７号の方法に準拠して行うことが出来る。また
、紡糸後一旦捲き取ってから延伸する場合には、先に提
案した特願昭５’ｌ−１８９０９４号の方法に準拠して
行うことが出来る。延伸時の延伸歪みや熱処理歪みを少
くする点では後者の延伸方法が好ましい。即ち、未延伸
繊維をＴｇ＋１５〜Ｔｇ＋５０℃（ここでＴｇは該繊維
のガラス転移温度）で少くとも０．５秒予熱後全延伸倍
率の７５％以下の倍率で第１段延伸して未延伸繊維の複
屈折率の１．２〜３．３倍の複屈折率とする。次いで１
段延伸糸条を更に多段延伸熱処理する。この際、多段延
伸熱処理の融解温度−５０°Ｃから融解温度−１１０℃
の範囲で０．４〜１．５秒間保持しながら１０〜２０％
の弛緩熱処理を行なうのが好ましい。

このようにして得たポリエステル繊維は、連続フィラメ
ントのまま、あるいは、ステープルファイバー又は紡績
糸として、製編織あるいは不織布化し、平坦なりロス又
は筒状のスリーブとする。

この際、少量のガラス繊維、全芳香族ポリアミド繊維な
どを混用することができる。

これらのクロス、スリーブに、通常、ワニスを含浸させ
て電気絶縁材料とする。ワニスとしては、耐熱性樹脂ワ
ニスが好適であり、例えば、アルキッド系ワニス、ポリ
ウレタン系ワニス、エポキシ系ワニス、アクリル系ワニ
ス、シリコン系ワニス、更には複素環系の耐熱性樹脂ワ
ニスなどが単独又は混合して使用される。

なお、本発明における各特性は、以下の方法によって測
定したものである。

（イ）結晶融点結晶融点は、パーキンエルマー社製ＤＳＣ−１型を用い
Ｃ昇温速度２０°Ｃ／分で測定し、吸熱ピーク値をもっ
て結晶融点とした。

（ロ）耐熱性耐熱性は、ポリエステル繊維を１８０℃（乾熱）で２０
０時間定長加熱し、加熱前の強度Ｓ０と加熱後の強度Ｓ
１を測定して、下記の式から求めた。

耐熱性（％）　＝Ｓ＋　／　Ｓｏ　Ｘ１００（ハ）絶縁
破壊の強さ絶縁材料に電圧を加えた時、絶縁材料が破壊する最小の
電圧（実効性）を試料片の厚さで割った値で、Ｊ　Ｉ　
Ｓ、　Ｃ２１１０−１９７５の方法に準拠して測定した
。

（実施例）以下実施例をあげて本発明を更に詳述する。なお、実施
例中の部は全て重量部を示す。

実施例ジメチルテｌ／フタレートの９７部、エチレングリコー
ル６９部、酢酸カルシウム１水塩０．０３４部及び三酸
化アンチモン０．０２５部をオートクレーブに仕込み、
窒素をゆるやかに通じながら１８０〜２３０℃でエステ
ル交換の結果生成するメタノールを除去した後、Ｈ，Ｐ
Ｏ２の５０％水溶液を０．０５部加えて温度を２８０℃
まで上昇させると共に徐々に減圧に移行し、約１時間を
要して反応系の圧力を０．２ｍｍＨｇにし、更に１時間
５０分重合反応させて固有粘度０．８０、末端カルボキ
シル基量２８当ｉ／ｌＱ”グラムポリマーの重合体を得
た。この重合体チップ１００部に第１表記載（ＣＥと表
示）の量の２．２　′−ビス（２−オキサゾリン）をト
ライブレンドした後、約３００℃で溶融輸送し、孔径０
．６ｍｍ、孔数２５０個を有する紡糸口金より吐出し、
吐出糸条を第１表に記載の条件で保温し、その後２５℃
の冷却風を３００ｍ１１に亘って４ＯＮｍ’／分吹きつ
けながら冷却固化させ、その後オイリングローラ−で油
剤を付与し、第１表記載の速度で捲き取った。この未延
伸繊維の特性を第１表に示した。

得られた未延伸繊維を８５℃に加熱されたロールに供給
し、引取ロールとの間で第２表記載の倍率（ＤＰＩ）で
第１段延伸後３２５℃に加熱された気体浴を介して第２
表記載の倍率（ＤＲＺ）で第２段延伸した。その後１３
０℃の加熱ローラ、３３０℃の気体浴を使用して、第２
表記載の倍率（ＤＲｓ）で緊張熱処理した。得られた延
伸糸の性能を第２表に併記した。

得られた延伸糸を撚糸後、ローラ糊付け、引通しを行っ
て経糸となし、緯工程はボビン繰り、イタリー撚糸、管
巻を行い１０１　ｃｒｎ幅の織物を得た。

このときの経緯糸密度は、７２本×３１本／インチであ
った。この織物を温水中で吊り縛りを行い、乾燥後、ピ
ンテンター中で１８０℃の定長熱処理を施した。次いで
、メチルフェニルシロキサン、アルキッド共重合ワニス
（アルキッド変性シリコーンワニス）を含浸せしめ、１
２０℃で７分間乾燥を行い、更に２００℃で２６分間焼
付は仕上げを行った。

ワニス含浸量は織物の２．７倍であった。得られたワニ
ス含浸織物の絶縁破壊の強さ及び耐熱区分を第２表に併
記した。

（本頁、以下余白）第１表及び第２表からも明らかなように、極限粘度が０
．８５未満の場合（実験患１）は、融点が２７０℃未満
の場合（実験Ｎａ４．５）及び耐熱性が８０％未満の場
合（実験隘１４）は、耐熱区分がＥ種（耐熱使用温度１
２０℃以下）であるが、極限粘度が０゜８５以上、融点
が２７０℃以上および耐熱性が８０％以上の本発明の電
気絶縁材料（実験隘２．３．６〜１３）は耐熱区分Ｂ種
（連続使用温度１３０“Ｃ）又は耐熱区分Ｆ種（連続使
用温度１５５℃）を十分に満足するものであった。

（発明の効果）本発明によれば、汎用繊維であるエチＬ／ンテレフクレ
ートを主たる繰り返し単位としたポリエステル繊維を用
い、耐熱区分Ｂ種（連続使用温度１３０°Ｃ）、Ｅ種（
連続使用温度１５５’ｃ）を満足し、加工性、作業性等
にも優れた電気絶縁材料を安価で大量に提供することが
できるという効果を奏し得たものである。

Claims

【特許請求の範囲】

エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とし、極
限粘度が０．８５以上であり、結晶融点が２７０℃以上
で、かつ耐熱性が８０％以上であるポリエステル繊維を
主体として構成したことを特徴とする電気絶縁材料