U.D.C.る21.315.る1

日立F種絶縁材料の二′三の特性Some Properties ofHitachiClass FInsulating Materials

曽 根 康 夫*Yasuo Sone

内 容 梗 概

電気機符の性能の向上,小形軽罷化のた捌こ,電気絶縁材料として,電気叶剖態とくに耐熱性のすぐれたものが

要望されている｡日立製作所では,さきにF種コイル含浸用ワニスWト292を完成したが,その後このワニス

と同系統のサーモキッド系合成樹脂およびシリコーンアルキド系の創戎樹脂を用いて各位F種絶縁材料の製造

について引続き研究し,今回一連の製品の完成をみたので,それらの二,三の特性について紹介した｡

1.緒 口

近時′付成化学特に合成樹脂■r二業の著しい発達にともなって,耐熱

性のすぐれた各種の針先樹脂が続々発表されているが,こjtら新材

料ほ必然的に電気工業へも盛に応用されつつある｡このような結

果,従来の絶縁材料の耐熱区分にも穐々不合邦な瓜をチトミじ1957年

Ⅰ.E.C.(InternationalElectrotechnicalCommittee)によって従来

の Y,A,B,H,C,の5種籾の耐熱区分のほかに,さらにE,F,

の2桂が追加されて‾F記のように7桂に細分された(1)｡

種 別

Y

A

E

B

F

H

C

Jl如〕i許容温度OC

上=以

0

5

ハU

O

5

0

0

9

0

2

3

5

8

8

F桂絶縁材料ほⅠ,E.C.の規定によっても,純シリコーン以外の

合成樹脂を使用して製造できる絶縁材料のなかで,もっとも耐熱性

の高いものである｡最近は大形機器はもちろん,汎用あるいは家庭

用電気機器もますます性能の向上と小形軽量化への傾向が強く,こ

のためすぐれた特化 蛸に高度の耐熱性を有する絶縁材料が要望さ

れているが,F穐絶縁材料はこのような点からますますその重要性

が高まってきた｡H立製作所ではすでに数年前に耐熱性アルキド樹

脂(日立ではサーモキッド系樹脂と称している)をべヒクルとする

F柿コイル含鎚用ワニスWI-292を完成したが,その後引絞いて同

系統の樹脂を用いて,そのほかの絶縁材料の製造についても研究し

てきた｡また耐熱性の特にすぐれたシリコーンアルキドの合成なら

びに応用についても研究し,最近サーモキッド系およびシリコーン

アルキド系介成樹脂を用いた一連のF種絶縁材料を完成したので,

それらの二,三の特性について報告する｡

2.F種絶縁ワニス

電気絶縁ワニスi･エ用途別に分節すると,コイル含日用,布狩川,

塗込み接着用,仕上用などにわけられる｡また日立F稚絶縁ワニス

では使用する樹脂の種類によって,さらにサーモキッド系とシリコ

ーソアルキド系の二つにわけられる｡次に用途別にわけて,それぞ

れの持作について述べる｡ただし,布管用ワニスほいずれもワニス

クロスなどに加工して使用するので,ワニス単独の特性は省略す

る｡

*日立製作所山崎⊥場工学博士

2･】コイル含浸用ワニス

さきにサーモキッド系F種コイル含浸用ワニスWト292を完成

し,このものの特性についてほすでに詳細に報告した(2-｡その後引

絞いて耐熱性シリコーンアルキドについても研究し,今l由IHS-207

を日月発した｡シリコーンアルキドワニスは,シリコーンとアルキド

をJ綿行介Lたシリコーンアルキドをべヒクルとするため,耐熱性は

シリコーンワニスに劣るが,そのほかの特性,たとえば発泡性,乾

燥性,熱軟化性などほシリコーンワニスよりもすぐれている｡また

価柄もサーモキッド系ワニスに比べると高いが,シリコーンワニス

に比べると才しく安価である｡したがって150口C付近で使用するF

穐電気機胡馴こ似用すれば,すぐれた性能を発揮する｡以下これら

Wト292,HS-207の特性むこついて述べる｡

2.1.1特性試験の方法

ワニスの安矧生,加熱減量以外はJIS-{2103によって測定し

た｡ただし,耐曲げ性試験片はいずれのワニスも1回塗布後135

0Cで12時間,2回塗布後24時間乾燥して作成した｡ワニスの安定

性はガードナーホルト粘度計用のチューブにワニスを入れ,500C

で加熱したときの粘度(気泡の上昇時間)の変化で試験した｡

加熱減量率は50×100mmのブリキ板の両面に,耐曲げ性試験の

場合と同じ条件で皮膜を作成し,このものを所定の温度の定温槽

で所定期間加熱したときのワニス皮膜の重量減少率を測定した｡

体積抵抗率,絶縁研壊電圧,誘電正接測定用試験片の作成方法

は耐rliげ性試験の場介と同じである｡なお,体積抵抗率は直偏法

100V で測定した｡絶縁破改唱圧ぼ清態の場合は変圧器仙中で,

また高温の場介はヒマシ州中で測定した｡誘電正接ほシェーリン

グブリッジを用い60サイクル,200Vで測定した｡

2.l.2 特性試験の結果

WI-292の矧吐についてほすでに詳細に報符(2)さjtているの

で,本稿では七要な相性を弟1表に示すにとどめる｡表からわか

るようにWI-292は加熱減最少なく,また耐熱屈曲性もすぐれて

いる｡WI-292は特に大形電気機乳車両用モータ,圧延機用モ

ータ,クレーン用モータなどのコイル含浸用ワニスとして適して

いる｡

弟2表に HS-207の標昨柑性および柑性試験紙果の一例を示

す｡表からわかるように,比窮,粘度,不揮発分,酸価,厚さの

付きかた,および常態の電気柑性などほ旧来のHS【206と変り

がない｡弟1図にほ,HS-207,HS-206の2000C加熱による重

il;:減少率曲線を示す｡HS-207はHS-206に比べて耐熱性が向

上していることほ明らかである｡第2図にHS-207,WI-292,

および柑B種アミナール系コイルワニスWA-308,サーモセット

系コイルワニスW-2800Aの乾燥皮膜の体積抵抗率と測定温度と

の関係を示す｡図からわかるように,HS-207はWI-292ととも

ー76一

+⊥ 種 絶 縁 材 料

第1表 WI-292の一般特性

特 性

＼

試臨写i

ワニスの状態

乾

燥

性

耐

曲

げ

惟

外 観

比 茄 200C

粘度(ポアス)300C

不揮発 分 %

酸 価(レジン)

安 定 性

乾燥時間

(h)

厚さの着き方

皮 掟

120DC

1350C

1500C

中央郡(mm)

下 部(%)

の 状 態

内部硬化性

(h)

耐熱軟化性(150一し×1b)

()内は加熱時間

1700C

1800C

皮膜の厚さ

120 ロC

1350C

1200C

135ロC

加熱日数

曲げ往(H)

加熱日数

曲げ旺(H)

(mm)

加熱減量(%)2000C5日

第2表

WI-292

赤褐色透明

0.915

1.38

45.5

7.0

良 好

5.5

3.0

2.5

0.036

114

良

(3)NG,(4)OK

(2)NG,(3)OK

(3)NG,(4)OK

(2)NG,(3)OK

6 口

31ろNG,4¢

2 日

叫NG,印

0.092

18

WA-308

決褐色透明

0.962

0.82

46,1

9.0

不 良

5

5

0

･A-

2

2

▲43･06

0

12

良

(塊)OK

(柏)OK

(払)

(塊)

6

NG,

2

NG,

OK

OK

∩

4¢

日

中

0.089

48

HS-207の 特 性

W-2800A

赤褐色透明

0.932

1.01

44.2

12.0

やや不良

9～14

3.5

2.5

:0.040

112

良(やや濃い)

(鴨)NG,(1)OK

(鴨)NG,(1)OK

(帖)NG,(2)OK

(仏)NG,(1)OK

3 H

NG,4¢OK

I H

NG,印OK

O.089

32

＼くこ二二二こ二ニー 空 名

試 験 項 目

＼､､､--＼

比 重 (25DC)

粘 度(250C)ポ イ ズ

不揮発 分 %

酸 価

乾燥時間(1350C)b

厚さのつき方‡写央芸三∑冒三絶縁破壊の強さkV/0.1mm i蓋温

態

水

(1550C)

HS-207

排 畔 特 性

貰芝首溺

一一

体鷲盈率i芸慧>1014

>101且

耐曲げ叫;喜完三喜器

加㌔成叫…喜志2吉光)接茄性(150ロC5b乾煉)kg′/cm2

安矧生(100匂C 24h)

3¢異状ないこと

3¢異状ないこと

く10

(く25)

粘度増加しないこと

065

･

2

∧U

l

5

00

5

7

ハhU

7

29

3.4×1016

2.3×1014

別状ない

異状ない

6.5

17.5

23.0

異状ない

HS-206

5

1

一

1

7.3

6.5

2.6×1016

1.8×1014

100h異状ない

12.0

22.0

異状ない

▲‖〃

-･hJ

β

rJ

β

っ､リ

ー7L

へ∠

/

/

1-(訳)

叫頸巌口尺

に広い温度城にわたって抵抗が高く,特に高温における抵抗の低

‾Fが少ない｡弟3国にHS-207,WI-292,WA-308,W-2SOOA

の絶縁破壊電圧と測定温度との関係を示す｡HS-207ほ1000C以

下の温度でほ破壊電圧ほやや低いが,高温になっても低下せず,

したがって高温では旧来の特B種ワニスよりもかえって破壊電圧

が高くなる｡このように破壊電圧がある温度以上でほ,温度とと

もに_.1二井する理1‥は今のところ不明であるが,このような現象は

F種絶縁ワニスとしては好都合である｡第4図に各位ワニスの誘

電正接の温度柑性をカミす｡HS-207はWI-292とともに誘電特

性が非常にすぐれている｡舞5図には各種ワニスを500Cで加熱

した場合の粘度変化を示すが,HS【207ほWI-292とともに長期

間加熱しても粘蛙が上外せず,きわめて安定なワニスであること

がわかる｡コイル含浸用ワニスほ実際に使用する場合,含浸タン

クのなかで,乾燥コイルのため温度が上るので,安定性のよいこ

-77-

′く一′

_-■‾ズ

ーーーー○----- 〃J-2♂7

=-ズー-- 〃占一∠βJ

..■-一一■

__一一･√■‾

1321

_一〆一一一輔

/ 2 J 4 古 J 7 β β

2♂β℃加熱日数

第1図 2000Cにおける加熱日数と加熱減量との関係

/〆∫

〃▼β

号､ ○品

?U

▲ソ】

ハ〃

∩〃

1-

へSq)

樹泣出l-催せ

〃

♂♂

温良(小レ)

.〃>〃

.紺J♂ 7♂ β♂ ββ〝β〟 /∠♂/J♂〟♂

▲ソムワU

クケJ/〆

第2E蛋1

J/Jβ 2β ～β Z7 ～斤 Z∫ 24

クケズ/♂4一

体積抵抗率と測定温度との関係

〃

〃〃

〃

β

β

7

♂

古

〃

1-(∈ミqゝしこ

出紺蛸潜蝮虫

J〝-ZβZ

〟J一フ♂7

〝-2β♂朗

J仰-J♂β

ノブ〟J〟4♂Jβ〟7♂β♂ ♂♂〝♂〟♂/Z〟/こ妙

jRlj定温度(℃)-

第3国 縫縁破壊電虻と測定温度との関係

/♂

1322 昭和35年12月

22

〃

〃

〃

〃

〃

〃

β

♂

4

2

1へ訳)叱完心

〃

加

〃

〃

〃

lT(怠)森島昧→e禦蝦

e十叫咄軍-人ユー′芯

/X

〟∫-2♂7

l〝-2βZ

脚-Jββ

〝-2β♂朗

∠♂J♂ 〃♂∫♂ ∂〟 7♂ ββ β♂〝β〝♂〝♂〟β

測定温度(℃)･一-一

筋4周 誘電正接と測定限度との関係

∩ハU

〃〃ゥU【似

〟-2βJ砂月

〝J-ZJ2

〟J-Z♂7

J /β /J 2β ZJ J♂ J∫

加熱日数

第5図 500Cにおけるワニスの粘度と加熱口数との関係

J♂

〃β

ハ〃

〃U

(′J

(∠

へ"〇櫛州礎叫東口や

/β

/X/ x/

/入/ぺ

/軸ズ‾

仰一方4♂

仰訂

上乙

♂ ∫ /♂ ∬

加熱日数

打!6【河 WI-540お.LびWA-340の加熱減も丈と

加熱Il数との関係

とが大切であるから,HS-207はこの瓜できわめて管即しやすい｡

2.2 接着用ワニス

接着用ワニスほ素純絶縁工作時,耐熱マイカペー/く-あるいほ耐

熱ガラスクロスの染り込み接茄に他用されている｡従来耐熱接茄ワ

ニスとして持B桂のWA-340が使用されていたが,今回F稚接着ワ

ニスとして,サーモキッド系のWトー540とシリコーンアルキド系の

HS-501が開発された｡次にこれらワニスの相性を述べる｡

評 論 第42巻 第12号

第3表 サーモキッドWト540の標準特性

こモこ=ここニーこ古～･名-＼＼

‾‾‾-----､

試 験 項 目

比 粟(20PC)

粘 度(300C)ポ イ ズ

不 和 発 分 %

観化乾根暗口刀(1350C)h

厚さのつき方‡‡火霊芝冒

休汽㌘蕊率‡;≡水後態

絶締盟濫‡霊水後態

l勺邪硬化性(1350C)h

耐熱軟化性(150qC/h)

耐 帥 性(120dC24h)

節4衷

WI-540

標準特性l試験紙果の一例0.96士0.03

9～15

55士3

<3.5

>0.03

く140

>1014

>1018

>9

>7.5

く3

異状ないこと

異状ないこと

】D

-b

5

1

0

爪じ

し

し

5

9

11

925

.〇〇××.44

なな

〇.1〇.53.2012.2j109.2状状

8

7

果典

IiS-501の 特 性

l持 B 穐接方ワニスWA-340

0･924郎…柑似h9･88･6一

｢0

分

㌫

tV

-∨

な

な

状状

異異

外 観

比 荊(25UC)

不 郎 党 分 %

粘 J空(5nロC)ポイズ

棍 枕 崎 悶(15()【】C)h

絶縁境地の強さkV/0.1mnT

標 畔 帖 性

淡茄褐色透明

1.06±0.05

70士 5

60′､80

く2.5

>6

試験統果の一例

決裁褐色透明

1.081

73.8

62.4

2

7.3

打ぎ5尖 WI-540の耐熱屈Jt一作

(皮膜厚さ0.087±0.002111nl)

ワニスの和美穴

加熱氾蛙 DC

耐熱斤日 仙性

120

2ii｢‾3ゥちOK

3()も‾3¢OK

WI-540

150

‾‾iす石‾‾3与与OK

2盲も

3ヴ1叫L24h

対OK

175

‾‾‾‾宮古‾3ゥちOK

lOb

声色_狸旦10h

対OK

WA-340

175

0】1

7ゥヰOK

20h

20¢NG

2.2.1特性試験の方法

接石川ワニスの一般叶剖勺ミi乙朋奏法は,JIS-C2103によった｡

耐曲げ性,加熱減益の就験法は,前述のコイル含浸用ワニスの

場合と同じである｡

Wト540の接着ノ+試験法は,JIS-C2103-20に準じて2枚の銅

板を1350C,24時間,加熱接茄し,200Cにおいて接着力を測定し

た｡またIIS-501についてほ,銅板あるいはガラステープを,温

蛭および時間を変えて接着し,200Cにおし､て按弟力を測定した｡

2.2.2 特性試験の結果

弟3表にWト540の一般斗剖ごI三こ拭験糸.ri火を示す｡WI-540は特B

椛接√i∵ワニスWA-340に比べて不揮発分は同じであるが,粘度が

丁古く,まだ■･に急くq‾州三もややすぐれている｡第4表にHS-501の斗≠#

性を示す｡このワニスはHS-207と同系統のワニスであるが,樹

脂誰竺蛇が非仰こ高いのが柑色である｡したがって,粘度も非常に

高い｡耐熱性はHS-207と大体同じである｡第d図にWト540お

よび比校のためWA-340の1500Cおよび2000Cにおける加熱減昂:

｢Hl紋を示す｡WI-540ほ11]来のワニスに比べると耐熱性が著しく

すぐれており,たとえば1500Cで加熱すると垂硫減少率は数パー

セソトで一定となりF程としての耐熱性があることがわかる｡弟

5表にWI-540の耐熱屈l恥性を示す｡括り込み接茄ワニスに,ど

の程雌の耐熱屈｢馴ナkが必要であるかはまだ定説がないが,屈曲性

のすぐれているほど好ましいのほざ【1然である｡弟5表ほWI-540

の乾燥皮帳を柁々の温度で加熱した場合のマソドレル試験の結果

である｡表から僻地性ほ旧来のワニスよりさらに改良されている

ことがわかる｡第る,7表にWI-540およびHS-501の接着強度

を示す｡葬る表からWI-540の接着強度はほぼWA-340程度あ

り,また第7表からHS-501の接着強度もきわめてすぐれている

ー78-

立 種 絶 縁 材 料

第6表 Wト540の接着強さならびにWA-340との比較(中位kg/cn12)

ニスの種析

押収阻月㌢C

Wl-540

WA-340

40

12.2

10.7

6U

lO.8

10.0

第7表 HS-5()1の接Ji頒已さ

9U

8.7

9.2

120

6.9

8.3

(kg/cln2)

乾 燥 条 件

1050C

135pC

1500C

150DC

200-C

2000C

一山

L]

h

l皿‥L皿

h

板銅

一一〇.3.〇.L

第8表 WI-180 の 特 性

ス

ガラステープ

13.9

17.9

18.1

20.8

ガラステープが切れる

ガラステープが切れる

WI-180

試鹸項 目

色 相

比 重(200C)

不 揮 発 分 %

硬化乾炊時間(1350C)b

厚さのつき叫火芸三言態

体硫盈蕊率‡霊水

絶鰐既思さ‡芸芸耐Ilb げ 性(1550C3～ち)b

耐 油 性(1050C 6b)

加 熱 減 一邑(1750C24h)

第9表

.+

0

こ

O1

5

qり

り一

は旺4…140101101"2･524加10

L

6

<

>

く

>

>

>

>

>

状

く

色2

U爪1

屈ハ

灰 色

亡U

･1

9

5

0

0

4

511

06.5.〇5××.908な0

1430

22

7444.状8.

5

12.4.

果

HS-106 の 特 性

W-180

灰 也

1.1士0.2

60土5

>4

:>0.05

く140

>101王l

>1012

>3.5

二>2.5

1200C24h

歩ミ､択ない

外 観

比 重(250C)

不 桝 充 分 %

停さのつき方‡‡失芸:…貰指触藍燥時間(135QC)h

監蕊率i霊体 鏡板抗

態水

‡11一三単性f氾

マルーン色

1.0±0.2

60±10

>ノ0.04

く140

く0.5

試 鹸 机 果

マルーソ也

1.010

58.5

0.055

132

0.35

3.5

2.3

3.4xlO18

2.1:く1012

ことがわかる｡

2.3 仕上げ用ワニス

仕上げ用ワニスは各位電気機諸詮の主要部分に,組立後防じん,防

掃,化桝三什_Lげなどの‖的で使用されている｡仕上げ用ワニスも巾

両用モータ,は延機用モータ,クレーン用モータなどに使用される

ものは牛､如こ耐熱仰が必要である｡従来ほW-18,W-19,W-18∩が

B桂以下の電気機船に仙川されていたが,新たにF槌仕上げ川ワニ

スとして,サーモキッド系のWト180およびシリコーンアルキド系

のHS-106が完成した｡

Wト180は加熱乾燥形灰也エナメルで,右巴材ほ朗料であるの

で,使用小変巴する恐れはない｡またHS--1し)6は1-IS-207と川系

統の耐熱1･′上シリコーンアルキドをベヒクルとするてルーン色のエナ

メルである｡

2.3.1特性試験の方法

いずれも,JIS･-C2103によって一般叶帥1ミを測道した｡

2.3.2 特性試験の結果

弟8表にWI-180の一般叶剖吐i拭験の結米をノjミす｡Wト180ほ

特 性

第10表 F椎ワニスガラスクロスの標準柑性

伴 さ(mnl)

VG一[]

0.10

().13

0.18

0.25

公 称

0.10

0.13

0.18

0.25

話一～亭左

＋().()5

--0.10

＋0.02

-0.()1

＋0.03

-0,02

l120h絶縁広口先

にはがれ 96l1

96h

7211

引払主了l:f荊(kg)

タ テ

>8

>10

:>16

ニ､22

>7

:>8

ニ→13

:>17

絶縁破壊1Eノ王(kV)

平 均

> 5

> 6

>8

:>10

:蔽 低

>4.5

ニノ4.5

>6.5

二>8.5

*Fサーモキッド系 F2シリコーンアルキド系

第11表 F棟ワニスガラスクロス(0.18mm)の

特性の一例

試 料 記 号

ワ伴柔耐 軟曲

ス の 種 析

さ(mm)

性(mm,200C)

げ 伯三(1800C)

引びiり流さ

(kg)

絶縁破煉一;丘圧

(kV)

耐 抽

タ

ヨ

常

浸

13

水

00C

性

テ

コ

態後

耐洲生式鹸後の絶縁破妓`■は圧(kV)

率鮒加

計レh､

体

誘化 正接(‰20qC)

誘 -】は 串(20r)C)

耐捏 熱性

C

C

C

C

24時間

48時間

72時ロロ

VG-F

サーモキッド

0.172

60.8

良 好

.3

一2

1

7

3

1

6

3

2

9･∧T

5

好

9

良1〇.

･生

2

八U

l

l

l

D

O

O

nU

∧U

l

l

l

l

X

X

X

X

1

6

2

+-

7

9

4

0

1

2

1

.川サ

1

9

1

8

5.4.

好打好

比良比ハ

VG-F2

シリコーンアルキド

0.196

60.2

良 好

57

2844一好0

26.mん｡.8.一m

一

■良

･生

一l

ュ

0

ハU

ハリ

O

O

l

l

l

l

X

X

X

‥八

〇〇

3

5

7

7

1

9

3

3

1

1

1

1

2

6

6

3.軋

好好好

良良良

VG-D

帖 B 拉

0.186

62.8

良 好

34.4

18.5

9.5

5.12

3.2

好

6

良10

8

2

→l

l

hロ

D

O

O

O

O

l

l

l

l

X

X

X

X

OO

2

00

0

5

6

2

6

7

1

7

5

QU

(U

ヮ"1‥

6

5

好仙灯良

良良不

電気柑恍がすぐれ,かつ加熱減;■l:少なく,耐熱凧山門三もすぐれて

いることがわかる｡したがって,Wト180は艮瑚仙川後も佗嫌皮

月炎に,ひび測れが発生することはない｡弟9表にHS-106の一

般特性を示す｡HS-106ほ耐熱川三がすぐれているので,シリコー

ンアルキド系絶縁の仕上げ用エナメルとして適している｡

3.F種ワニスガラスクロス

従来Ⅰ一Ⅰ托につぐ耐熱性のワニスガラスクロスほ,ガラスクロスに

上持B性クロス川ワニスを塗布したもので,高粒におけるノ電気特性が

やや恋い欠点があった｡その後これらの欠点を改良するため軽々研

究の結月も 耐熱性および電気特性のすぐれたサーモキッド系およぴ

シリコーンアルキド系クロス用ワニスが開発された｡今回製品化さ

れたF椎ワニスガラスクロスほ,これら耐熱クロス川ワニスを電気

用無アルカリガラスクロスに碑和して,脊柁悍さに什_卜げたもので

ある｡

3.1特性試験の方法

悍さ,引淑り蛾さ,耐州当三,耐i足熱性,柔軟仲,耐州け恥ナJよび

絶縁破地相圧の測定ほ,JIS-C2121によった｡

休打モ抵比率の洲砧ほ,JIS-C2103によった｡なお誘冠正接および

誘`L‾Eキミほシューリングブリッジにより,60サイクル,2()0Vで洲ぶ

した｡

3.2 特性試験の結果

弟10表に日立F瞳ワニスガラスクロスの標準上線性を示す｡なお

ワニスガラスクロスの製品記一別ま,サーモキッド系ワニスを砲布し

たものを VG-F,シリコーンアルキド系ワニスを韓和したものを

VG･-F2,としているが,以下この記如こしたがって説朋する｡弟

-79-

1324 昭和35年12月

J♂

J/ワ

.デ♂

ノフβ

/♂

♂

爪フ

♂β碩

虹伽∬

竣

成〟

/♂

β

況7

〃β

J♂

Aフ

/♂

レ占一戸け一モキ､ソド)

レ占一方(ソJコ】ン刀レキド)

レ占-βr指β樺)

ソ甜℃

日

〟 プ♂ J汐 胡 J{ク 甜 符 甜

=ニーー/〆

/≠プ

/一/■■=

∠β♂℃

2 〃 ♂ ♂ /♂ 〟′少

〟

x/X

∠よ7℃

∫ 〟

加熱日 勤

立 評 論

′甘

ノ♂

へゝさ出御胡潜世襲

け〃

〃

J

β

ノJ

ノ♂

第42巻 第12号

′ノ汐♂ロC

○レどイーサーモキ､ソド)

×レ古-ち(シリコーンアルキド)

･レ笛一β(特β種)

▲ガ〟 甜 βク 〟り 〝♂

＼転±芸℃

プ♂ ∠卿 〝 〟 必ク 〝♂

プ∫♂℃

竿ゝレ♂ イ β 〟 ノダ 〟

加熱日数

第8図 F種および特種ワニスガラスクロスの

破壊電圧と加熱目数との関係

第7図 F種および特B種ワニスガラスクロスの

加熱減量と加熱[】数との関係

11表に公称厚さ0.18mmのVG¶F(サーモキッド),VG-F2(シ

リコーンアルキド)およびVG-D(特B種)の特性試験結果の一例

を示す｡表からわかるように,F穐ワニスガラスクロスの柔軟性ほ

特B種と同程度で,柔軟性に富んでいる｡

弟7図に厚さ0.18mmのVG-F,VG【F2およぴVG-Dをi80,

200,2500Cで加熱した場合の加熱減量と加熱目数との関係を示す｡

固からわかるようにVG-F,VG-F2とも耐熱性が非常にすぐれ

ている｡

弟8図には厚さ0･18mmのVG-F,VG-F2,VG-Dを180,

200,2500Cで加熱した場合の加熱日数と常温における絶縁破壊電圧

との関係を示す｡この場合もF睡ワニスガラスクロスほ熱劣化によ

る絶縁破壊電圧の低下が少なく,特に1800Cで加1熱しても10kV以

下に低下せず,F穐として十分な特性を有している｡弟9図は厚さ

0.18mmのVG-F,VG-F2,VG-Dの絶縁破壊電圧と測定温度

との関係を示すが,F種ワニスガラスクロスほ温度上昇による絶縁

破壊電ロミの低下が少なく,特にシリコーンアルキド系のものは160

0Cユ近くまでほほとんど低下しない｡第】0図ほ厚さ0.18mmのVG-

F,VG-F2,VG-Dを400C,90%RHの定湿槽r小こ入れ,一近

日数ごとに取り出して,絶縁破壊電旺を測定した結見であるが,い

ずれも耐湿惟はすぐれている｡

以上の特性試験の結果,VG-F,VG-F2は耐湿性,耐熱性,高

温における電気特性などがすぐれ,F柾絶縁材料として適当である

ことがわかる｡なおVG-F2,はケトン,芳香族系溶剤にほ唆され

やすいので取扱いにほ托意を要するが,WI-292にはまったく侵さ

れない｡

-80一

ノブ

/J

かU

∧rりU

(ユ､ご也柑舶‥懲轡濫

＼ノく

レ笛イ=トモキりド)

レ笛-た(ソJ+Ⅳン77ルキド)

レ占､-β(指β櫓)

㌧y＼＼＼

＼

＼㌦＼)､＼＼

2㌃盲一一オ‾‾右‾‾音‾盲1モ･∂‾右端温 度(亡C)

第9図 F種および約B種ワニスガラスクロスの

絶縁破壊電圧と測定温度との関係

〃

川〃

川ル

♂

〝わ

へ＼ご､一出細野梅世濫

レ省一戸(サーモキ､リド)

レ∂一ろ(ソ+コーン刀レキド)

レ′∂-β(特β種)

†J J 〟 付 却 ガ β

唄涌F]敬

第10図 F種および特B種ワニスガラスクロスの

維縁破壊電圧と吸湿日数との関係

日 立 種 絶

第12表 F榛ガラスマイカ(秋田マイ カの特性)

線 材

絶縁破壊電rEkL

予喜平均!最低

≡…‡…【≡…‡≡

料 の 二, 粘 性 1325

種 別

内巾ガ

ス

カ

ラ

イ

什巾弓ガ

ラスて

イカ

記 号

*

G加1G-[]-0.13

*

GMG-[コー0.18

*

GMG-[]一0.25

*

GMG-[コーJ.40

*

GかIG-[コー0.50

*

GM-[コー0.1()

*

GM-[コ▼0.13

*

GM-[コー0.18

*

GM-[コー0.25

l攣lo,13

0.18

ro･25

む:二三:

許容叢mml

厚 さ いlく均悍さ

十0.09

-0.04

＋0.12

-0.()6

＋0.15

-0.06

＋0.18

-0.08

＋0.20

-0.09

＋一十一＋一十

0

3

8

5

1

1

1⊥

2

十0.02≧-0･叫十-0.04!

-0.02;

!3:3∋喜＋0.05

-0.03

十0.06

-0.03

十0.015

-0.01

＋n.U2

･-0.015

＋0.1)4

-().()2

+0.05

-0.()2

てイカ

含有量%

ニン25

ン30

ン35

ニノ45

*F+r一モキノト■系

引張り弦さ

>13

ニノ14

ン18

ン23

ンー50! ン27l

∴25!>8

_ン30:ン11

＼＼35i>､12

=て.4(,l>13

!>･3.Olン1.0

萱ン4.0!ン1.5

ン5.5:∴･2.5

1

二､7.5!ン4.n

Fご ツリニJⅣソ7ルキト系

第13衣 F種ガラスマイカ(硬質マイカ)の特性

停さ しmm)

馴L記 号

組み合才っせ卜諒.‾墓望許

sL-GM一岩0.10jvG＋マイカル10

三買三†sL-GM胤13イカ

丙 ガ

マ

面

ス

イカ

**

SL-GM一口0.18

**

SL-GM-[]0.25

糊口

料□

桝□

一

一

一

G

G

G

M

M

M

G

G

G

-

-

一

▼L

L

▼L

S

S

S

てカ

てカ

てカ

＋

＋

＋

G

G

G

V

V

V

イ

十VG

G

G

V

V

イ＋

イ＋

0.18

0.25

0.40

しkVl_

平均巳最低

±3:即>1･8j>0･8

±呂:鉛>2ヤ′1】

＋0,04

-0.02>､3.5至>,2

±3二3塁l>5･3i>3･2＋0.04

▼0.02

＋0.05

-0.02

＋0.05

-0.03

_:二>2.5

ニニ･3.8

>6.5

**F サーモキッド系 F2 シリ

二>1.3

ン2

♪3.5

引張り強さ

巨g′亡!旦些些旦些

縦:横

三下

;::】≡;>12j >10

>14

>18

>23

>12

二>15

>19

-ンアルキド系

第14表 F種ガラスマイカの試験結果の一例

(GM-0.10)

人

小

均

引 重臣 り

絶縁破壊電圧kV

加 熱 減 量%

強 さ kg

常 態

1800C15[1加熱

150らC30口加熱

1300C30日加熱

サーモキ･

0.135

0.08

0.097

12.0

4.8

ド!特B毯

壬_⊆空4.2 ■ 3.7

1喜:喜9ll…:喜1

両面ガラスマイカ

__+些旦二旦二_13〕_｢シリ言二言ドl.特B種

‾‾卦語意喜一`

1｡.｡j2｡.5

4.F種ガラスマイカ

ガラスマイカには,ハガシマイカをマイカ接着用ワニスを用いて

電妄く川無アルカリガラスクロスの片山にはった什佃ガラスマイカ

と,マイカ層をなかにして,その両側にガラスクロスをほった叫血

ガラスマイカの二程がある｡

今回サーモキッド系およびシリコーンアルキド系のF桂マイカ接

着用ワニスを開発L,これを用いて特性のすぐれたF種ガラスマイ

カを作成した｡これらガラスマイカのうち,ガラスマイカテープと

して使用するものは,巻付け性がよいように軟質マイカをガラスク

ロスにはり合わせたものである｡またスロットライナ用として使用

するものは硬質マイカなカナラスクロスにほり介わせたものである｡

4.1特性試.験の方法

片面ガラスマイカの一般特惟は国鉄規格SA-231により,両面ガ

ラスマイカほ国鉄規格SA-233によって洲7さし-た｡

当

媒

墳三

＼

＼､｡

＼

＼

ノ′〆7

ノ♂

ノJ

ノβノ+

/βけ

＼､

＼､＼

----め-サー干キい/ドーーー･(トー･シリコ十∴アルキド

ーーー〇-一一乍寺`勺種

＼

＼

＼

＼

△＼

＼

+コーンアルキド絶海

づ一モキ＼ソド憮簡

ガラスマイカ石よぴワニス｢占〃-ハ1け-,脚十〝一期)

;＼ 汽詣箋㍊認諾謀現(｢考β一石〟十ルソー､材ク十ル+2鰍)

僻β相継縁＼

し辞し芳し汐Jノ し和ごβ2β27 2J2占‾

▲ガガ ♂♂

ノ1･′クノ卿

-一一--温度〔OC)

第11図 全下梓絶縁および仝特B穐絶縁モデルコイルの

抵抗と測定温蛙との関係

1.2 特性試験の結果

第12表に軟質マイカをサーモキッド系あるいほシリコーンアル

キド系ワニスでガラスクロスにほり合わせた片面あるいは両面ガラ

スマイカの標準掛性を示す｡第】3表には硬質マイカを用いたスロ

ットライナ用片面あるいほ州南ガラスマイカの標準特性をノJミサ｡策

11表ほ軟質マイカを用いた公称厚さ0.10mmの片面ガラスマイカ

および博さ0.13nlntのⅠ吋郎ガラスマイカの特性の一例を示すが,い

ずれも180つCタブ化による絶練破療電圧の低‾Fならびに加熱減最が少

ないことがわかる｡

4.3 モデルコイル試験

弟1】図に乍F種絶縁モデルコイルと全特B種絶縁モデルコイル

のアース間抵抗の温度特性を示す｡F瞳モデルコイルのうち一つほ

サーモキッド系絶縁で,ガラスマイカGM-F-0.13,接着用ワニス

Wト540,コイル含浸用ワニスWI-292を組み合わせて絶縁したも

のである._.はかの-･つほシリコーンアルキド系絶縁で,ガラスマイ

カ GM一一F2-0.13,接居間ワニス HS-501,こ-イル含滋用ワニス

HS-207を組みr㌻わせたものである｡比較のため特B種のガラスマ

イカ,接着用ワニス,コイル含浸用ワニスを組みこ㌻わせたモデルコ

イルについても測定した.+第Il図をみてあきらかなように,F撞

モデルコイルほ乍温度域にわたって絶縁抵抗が高く,特に高温にお

ける抵抗の低‾卜が少なく,F瞳絶縁として適切であったことがわか

る｡

5.F種ガラスパルプマイカ

最近集成マイカと称される新Lいタイプのマイカ絶縁物が盛んに

使用されるようになった｡すでに,Delle杜からサマイカG.E.祉

からマイカマット,MicaInsulator 社からイソマイカ,矧勺でも

この種製品が市場にあらわれているこ.わj‾しわれのところではこの集

成マイカについて研究した結果,最近特性のすぐれた一過の集成マ

イカ製品を完成した｡日立ではこれらをパルプマイカと称してい

る(｡これらパルプマイカほ天然マイカ製品に比べて,惇さ,機械的

特化 電妄く的柑■′【三などがほるかに均一一であり,またシ山卜状琴昭一は

柔軟小竹こ富んているのて電気_仁作作半がしやすいなど各くの紺色が

ある｡

/くルプマイカの製造法を簡単に説明すれ･ざ,原料として電気用の

-81-

1326 昭和35年12月

第15表 ガラスパルプマイカ

｢1 立

穐 別

け内子ガラス

バルブてイカ

.i亡

GU-F-0,10

GU-F-0.13

GU-F-0.18

0.10

0.13

0.18

ニン 7

′･8

二‾′9

絶縁破壊電址ぐkV､1

互互l互耳

三∵`…‡≡l‡…;…第16表 F種ガラス/くルプマイカの糾件の

測定結果の 一例

椎 方i

力' ラ ス

パルプてイカ

ガラスー､,イカ

ほり合わ

せかた

ノIl廊

カ､ラス

什 両

方ラス

2■こ称J■㌔二さ

rmm)

0.10

0.13

0.18

0.10

0.13

0.18

汚さ芥∴l､(

しmm)

0.09 ～0.110

0.120､0.1こiO

O.175～0.205

n.07＼0.17

0.09へ-0.22

0.12へノ0.30

l

鮒率州て上皇引芸芸ヲ害さ轡鮮t巾

い帆卜前態(%′ノ

.(k怒語小か■馴い川

喜喜言!喜喜三三:喜!2:喜

董≡…喜i‾‾宣言喜

1.n

5.5

8.5

2.3

4.6

7.1

敲逃された天然マイカを用い,これを特殊な方法(粗さ′川1言掛中)で微

細な鱗汁状に粉砕し,いったんパルプ状とする｡このマイカパルフ

を分散の状態から挿さ0.1mlll以下のきわめて薄いシートに抄造す

る､〕このマイカシートは機械的に弱く,また電気絶敵性もとばい､

ので絶縁工作にほ依用できない｡そこでマイカシートに耐熱性,電

気弊制鴇などのすぐれた接着用ワニスを墳和して,紙,ガラスクロス,

マイラーなどの_友柑体とはり介わせてシート状絶縁物に仕上げる

か,あるいはマイカシートに成形用接着剤を囁和してから積層加熱

圧右して絶縁板,成形物などを作る｡

現/一三パルプマイカとして,整流子用Ⅴ形絶縁物,絶縁符などの鞋竺

追に使用する形造用パルプマイカ椒,整流子段間絶縁に他用するパ

ルプマイカ板,および各穫の紙,ガラスクロスを支持休としたパル

プマイカシート,テープなどが完成している｡ここではF種パルプ

マイカとして,サーモキッド系接着剤を用いてマイカシートにガラ

スクロスをほり介わせた片面ガラス/くルプマイカの年制､′如こついて述

べる｡

5.1特性試験の方さ圭

一般特性試験の方法ほ1勾鉄塊栴SA-231によったJ

5.2 特性試験の結果

第15表にサーモキッド系什佃ガラスパルプマイカ(GU-F)の舵

準特性をホす【二,第1る表には博さ010,0.13,0.18mnlのF碍什痢

ガラスパルプマイカの柑作.拭験の-一一例をホす｡弟l占表からわかる

ように,川じ公称付さのガラスパルプマイカとガラスマイカを比較

すると,パルプマイカのほうが惇さははるかに均一で,柔軟性もす

lこ､jしていることがわかるし､

5.3 モデルコイル試験

第12図に全F檀紙線モデルコイルによるガラス/くルプマイカと

ガラスマイカの絶縁寿命試験の結巣をホす)､いずれのモデルコイル

も塗り込み接着用ワニスとしてWI-540,コイル含日印ワニスとし

てWI-292を使用した｡コイルの劣化条什ほ,2200Cで47時間加

～)

■J■1

評 論 節42巻 第12号

ノァ＼

リトて＼.■ん■LTノ

1こフ(ri/二､ノ

芽‡12】ズ1ガラス/こルフマイカおよびガラスマイカ

縦線モデルコイルの耐熱才子命試験

熱し,加熱虎後に室温で1時間振動を加えるサイクルを振り返し,

絶縁破壊電汗三が糾プ彰一の62.%にまで低‾Fするまで継続した(｡振動条

什ほ2,50()サイクル/秒,振幅ほ2nlm,加速度は7gである｡ま

た絶練破壊電圧ほ振動後に測辻Lた｡第12図のGU-F,GM-Fの

2200Cにおけるプロットほこのようにして求めた総加熱時間(‾≠≠命)

である｡またこれら叔孤のこう配は,コイル合鎚用ワニスWI-292

の乾燥皮膜の加熱減読を16(),18(),200DCで測定し,加熱減量と温

度との関係直線のこう醗から求めたものである｡第12図からわか

るようにモデルコイルの加熱寿命は,パルプマイカ絶縁のほうがむ

しろすぐれており,このような結束からパルプマイカは振動の激し

い付いり斤jモータの絶縁にも利月づできる見込みがえられた∪

る.緒 言

=立拳法作凧よさきにF種コイル含泣用ワニスWト292を完成した

が,それに引続きサーモキッド系樹脂およびシリコーンアルキド系

樹脂を用いて,希穐絶縁材料の製造について研究し,今川コイル含

車逆用ワニス,硫り込み接着川ワニス,什卜げ用ワニス,ワニスガラ

スクロス,ガラスマイカ,ガラス/くルプマイカなど--･辿のF種絶縁

材料を完成した′J

今後電気機器の性能の向上と絶縁の信板性を高めるためにも,こ

れらF稚絶縁材料ほますます利用されるものとノ且われる｡一_方,介

収化!'アニの発,漣ほつきることなくつぎつぎに新材料か発表されている

カ＼われわれはこれらをi六川Lていっそう俊秀な絶縁材料を生産す

るよう努ノJする考えである｡.

終りに,モデルコイ/し.拭験の出_屯なデーターを提供してくださっ

た什､ソニ笹川1好川崎二L場,′J､川桁郎代に好くお礼を】11しあげるし

参 男 文 献

1.E.C.Publication:Rec()mIⅥendation for the classi丘-

cation of materialfor theinsulation ofelectricalmachト

nery and apparatusin relation totlleirthermalstability

inservice■p.85(1957)

(2)憶谷,小川,柴口1

ー82一

40,1227(叩33-10)