(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００重量部のマイカ微細粒子および２〜１２重量部のポリオレフィン系合成パルプを含む集成マイカと補強材との積層体であって、前記マイカ微細粒子相互および前記集成マイカと前記補強材とが前記ポリオレフィン系合成パルプの溶融固化物により接着されていることを特徴とする集成マイカテープ。
【請求項２】
ポリオレフィン系合成パルプが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンおよびポリイソブチレンから選択される少なくとも１種の熱可塑性繊維からなることを特徴とする請求項１記載の集成マイカテープ。
【請求項３】
ポリオレフィン系合成パルプのカナディアンフリーネスが２０〜１０００ｍＬであることを特徴とする請求項１記載の集成マイカテープ。
【請求項４】
１００重量部のマイカ微細粒子および２〜１２重量部のポリオレフィン系合成パルプを分散したスラリーを調製し、このスラリーから合成パルプ混抄集成マイカを抄造した後、この合成パルプ混抄集成マイカを補強材とともに積層し加熱加圧加工を施して、集成マイカ中に混在するポリオレフィン系合成パルプの一部または全部を溶融させ、溶融後に固化した合成パルプによりマイカ微細粒子相互および集成マイカと補強材とを接着させることを特徴とする集成マイカテープの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は集成マイカテープに関し、特に耐火電線の絶縁に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイカは優れた電気絶縁性および耐熱性を有する。この特性を生かして、例えば耐火電線の金属導体を絶縁するために、粉砕されたマイカ微細粒子を湿式抄造機で抄造した集成マイカを主材とする集成マイカテープが広く使用されている。従来用いられている集成マイカテープは、抄造された集成マイカをガラスクロスやプラスチックフィルムなどの補強材にシリコーン樹脂などの接着剤で接着したものである。
【０００３】
このような集成マイカテープは、ラップ巻や縦添えなどの方法で耐火電線の金属導体に巻き回して使用される。従来の集成マイカでは、マイカ微細粒子中に含まれる結晶水により微細粒子相互の結合力を得ているため結合力が弱く、巻き回し加工中にマイカが剥離したり飛散しやすい。このような剥離および飛散を防ぐために、接着剤を増量してマイカ微細粒子間および集成マイカと補強材とを接着している。
【０００４】
しかし、接着剤を増量するとテープ中のマイカ含有量が減少するため、絶縁耐力および耐熱性能の面から好ましくない。また、接着剤を増量するとマイカテープが厚くなるため、作業性の面からも好ましくない。さらに、接着剤を用いて集成マイカと補強材とを接着する場合、抄紙機で集成マイカを抄造する工程と集成マイカと補強材とを接着する工程を連続的に実施することができず、作業効率が悪いという課題があった。したがって、シリコーン樹脂などの接着剤を使用しない集成マイカテープが望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、接着剤を使用することなく、熱的、電気的および機械的特性に優れ、しかも効率よく製造できる集成マイカテープを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の集成マイカテープは、１００重量部のマイカ微細粒子および２〜１２重量部のポリオレフィン系合成パルプを含む集成マイカと補強材との積層体であって、前記マイカ微細粒子相互および前記集成マイカと前記補強材とが前記ポリオレフィン系合成パルプの溶融固化物により接着されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の集成マイカテープの製造方法は、１００重量部のマイカ微細粒子および２〜１２重量部のポリオレフィン系合成パルプを分散したスラリーを調製し、このスラリーから合成パルプ混抄集成マイカを抄造した後、この合成パルプ混抄集成マイカを補強材とともに積層し加熱加圧加工を施して、集成マイカ中に混在するポリオレフィン系合成パルプの一部または全部を溶融させ、溶融後に固化した合成パルプによりマイカ微細粒子相互および集成マイカと補強材とを接着させることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００９】
本発明において用いられるマイカは、天然マイカでも合成マイカでもよい。このうち天然マイカには、硬質マイカと軟質マイカとがあるが、耐火電線の電気絶縁用としては耐熱性に優れた軟質マイカが一般に使用されている。これらのマイカにはそれぞれ絶縁特性および耐熱特性などに特徴があるので、要求される熱的、電気的および機械的特性に応じて適宜選択することができる。
【００１０】
本発明において用いられるポリオレフィン系合成パルプとは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレンなどを原料とする熱可塑性合成繊維を機械的または化学的に処理して、容積当りの表面積が大きいパルプ状多分岐繊維または不規則粒子に形成したものである。ポリオレフィン系合成パルプは、カナディアン標準濾水度（カナディアンフリーネス）が２０〜１０００ｍＬの範囲のものが好ましく、特に３００ｍＬ程度のものが最も好ましい。
【００１１】
本発明において、ポリオレフィン系合成パルプは、マイカ１００重量部に対して２〜１２重量部、より好ましくは２〜８重量部の割合で配合される。ポリオレフィン系合成パルプの配合割合が２重量部未満であると、合成パルプによるマイカ微細粒子の捕捉性、ならびに合成パルプの溶融固化物によるマイカ微細粒子相互および集成マイカと補強材との接着力が低下し、マイカの剥離または飛散が起こりやすく、十分な引っ張り強度が得られない。ポリオレフィン系合成パルプの配合割合が１２重量部を超えると、柔軟性が低下して作業性が悪くなるうえに絶縁特性も低下するため好ましくない。
【００１２】
本発明において、補強材としては、紙、樹脂フィルム、織布（クロス）、不織布などが用いられる。補強材の材質および形態は、要求される機械的強度、絶縁性、耐熱性などを考慮して選択される。例えば、ポリオレフィン系合成パルプによる接着力を効果的に機能させるためには、有機繊維の織布または不織布からなる補強材を使用することが好ましい。また、高い耐熱性が要求される場合には、ポリイミドフィルムなどの耐熱性に優れたフィルムからなる補強材を使用することが好ましい。
【００１３】
本発明における集成マイカテープとは、一般的に集成マイカと補強材とを接着し、ロールに巻き取り、このロールを長手方向に切断したものである。したがって、本発明における集成マイカテープには、ロールを例えば２ｍ以下の長さに切断した集成マイカシートも含まれる。
【００１４】
本発明の集成マイカテープは以下のような方法により製造できる。まず、粉砕されたマイカ微細粒子とポリオレフィン系合成パルプとを分散したスラリーを調製する。このスラリーから、丸網式または長網式の抄造機を使用して公知の方法で合成パルプ混抄集成マイカを抄きあげる。次に、合成パルプ混抄集成マイカを補強材とともに積層し加熱加圧加工を施す。この加熱加圧加工は、一般に用いられているホットカレンダーなどが用いられる。この加熱加圧加工中に、抄造した集成マイカ中に混在するポリオレフィン系合成パルプの一部または全部が溶融する。この結果、溶融後に固化した合成パルプにより、マイカ微細粒子相互が結合するとともに集成マイカと補強材とが接着して、本発明の集成マイカテープが得られる。このようにポリオレフィン系合成パルプは、本来的にマイカ微細粒子の捕捉力を有するうえに、溶融固化することによりマイカ微細粒子を強固に結合するので大きな結合力を得ることができる。
【００１５】
上記の製造方法においては、集成マイカの抄造工程と、集成マイカと補強材との加熱加圧工程とを連続的に実施できる。すなわち、集成マイカを抄造した後、直ちに集成マイカと補強材とを積層して加熱加圧加工を実施できる。したがって、高額の投資を必要とせずに、製造工程の大幅な合理化を実現できる。
【００１６】
以上のように、本発明の集成マイカテープでは、シリコーン樹脂などの接着剤を用いないにもかかわらず大きな結合力が得られるので、テープ中のマイカの含有量を増大でき、マイカの特性を有効に発揮できる。しかも、マイカ微細粒子が強固に結合されているので、巻き回し作業における剥離や飛散をなくすことができる。さらに、本発明の集成マイカテープは連続的な工程で製造できるので、製造時間を短縮でき、経済性にも優れている。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１８】
実施例１〜３
マイカとして軟質マイカ（フロゴパイト）または合成マイカを用意した。ポリオレフィン系合成パルプとして平均繊維長１．３ｍｍ、カナディアンフリーネス３００ｍＬのポリエチレン合成パルプを用意した。補強材としてポリエチレンフィルムを用意した。
【００１９】
マイカ１００重量部に対して５重量部のポリエチレン合成パルプを含むスラリーを調製した。公知の長網式抄紙機を用いて、このスラリーから所定厚さのポリエチレン合成パルプ混抄集成マイカを抄造し、脱水乾燥した後、連続的にポリエチレンフィルムの片面上に積層し、加熱加圧カレンダー処理して集成マイカテープを製造した。
【００２０】
図１に、得られた集成マイカテープを模式的に示す。この集成マイカテープ１は、マイカ微細粒子４およびポリエチレン合成パルプ５からなる集成マイカ２とポリエチレンフィルム３との積層体である。マイカ微細粒子４相互および集成マイカ２とポリエチレンフィルム３とは、加熱加圧カレンダー処理により溶融固化した一部のポリエチレン合成パルプによって接着されている。
【００２１】
従来品Ａ〜Ｃ
従来品Ａは、軟質マイカを用いて抄造された厚さ０．１３ｍｍの集成マイカとガラスクロスからなる補強材とをシリコーン樹脂で接着したものである。
【００２２】
従来品Ｂは、軟質マイカを用いて抄造された厚さ０．１６ｍｍの集成マイカとポリエチレンフィルムからなる補強材とをシリコーン樹脂で接着したものである。
【００２３】
従来品Ｃは、合成マイカを用いて抄造された厚さ０．１６ｍｍの集成マイカとガラスクロスからなる補強材とをシリコーン樹脂で接着したものである。
【００２４】
以上の実施例１〜３および従来品Ａ〜Ｃの集成マイカテープについて、マイカ量、接着剤量、および引張強度を表１に示す。なお、引張強度試験はＪＩＳ  Ｃ２１１６にしたがって実施した。引張強度が大きいほど、集成マイカテープを耐火導線の金属導体に高速で巻き回す際に十分耐えることができる。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１から実施例１〜３の集成マイカテープは、一般に要求されている引張強度水準である５〜６ｋｇ／ｃｍを十分に満足しており、従来品Ｂと同等の引張強度を示している。
【００２７】
また、マイカテープに所定重量の負荷をかけながら、集成マイカ面を内側にして９０°ないしそれ以上の角度で摩擦試験を行い、マイカの剥離または飛散の発生状況を調べた。この摩擦試験においても、実施例１〜３の集成マイカテープは従来品Ｂと同等以上の接着性を保持していることが確認された。
【００２８】
次に、消防庁告示第７号にしたがって耐火性能試験を行った。この告示に示されている基準耐火性能によれば、８４０℃において６００Ｖの耐圧と０．４ＭΩの絶縁抵抗を保持することが要求されている。具体的には、集成マイカテープから所定サイズの試験用シートサンプルを切り出し、７０ｍｍ径の円形電極に挟み、電気炉を用いて所定の昇温曲線で３０分間で８４０℃まで昇温し、さらに３０分間で９２５℃まで昇温して、この間の絶縁抵抗の変化を測定した。この結果を図２に示す。
【００２９】
図２から、以下のようなことがわかる。実施例１〜３の集成マイカテープの絶縁抵抗値は、加熱開始から約２０分経過するまで連続的に下降しているが、その後回復している。そして、加熱開始から３０分経過後の８４０℃では、実施例１〜３の集成マイカテープは従来品と同等の耐火性能を示している。さらに、加熱開始から３０分以上経過した８４０℃を超える高温では、実施例１〜３の集成マイカテープの絶縁抵抗値の低下傾向は従来品と比較して抑制されており、従来品よりも優れた耐火性能を示すことが確認された。特に、合成マイカを使用している実施例３の集成マイカテープは高温において顕著な耐火性能を示している。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の集成マイカテープは、接着剤を使用しないためマイカ含有量が高く、熱的、電気的および機械的特性に優れている。また、本発明の集成マイカテープは連続的に効率よく製造でき、経済性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の集成マイカテープを模式的に示す断面図。
【図２】実施例１〜３および従来品Ａ〜Ｃの集成マイカテープの耐火性能を示す特性図。
【符号の説明】
１…集成マイカテープ
２…集成マイカ
３…ポリエチレンフィルム
４…マイカ微細粒子
５…ポリエチレン合成パルプ
【図１】
0003909896.tif 000003
【図２】
0003909896.tif 000004